Nacionalinės mokslo programos "Agro-, miško ir vandens ekosistemų tvarumas"
projektas "MIŠKOEKOKAITA
- Skirtingų medžių rūšių ir besiformuojančių miško bendrijų atsakas ir plastiškumas
klimato kaitos ir kitų streso veiksnių poveikyje"
Tyrimų aktualumas ir naujumas
Klimato kaita kelia vis didėjančią grėsmę miško ekosistemų tvarumui ir naujus iššūkius
miškotyros mokslui ir miškų ūkiui. Klimato kaitos modeliai, paremti empiriniais duomenimis,
rodo, kad iki šio amžiaus pabaigos oro temperatūra Žemėje padidės ne mažiau kaip 2°C, o
Lietuvos platumose 4°C. Mūsų platumose didės ir metinis kritulių kiekis. Ekologiniai tyrimai
ir modeliavimai rodo, kad įvairių medžių rūšių arealų ekologinis apvalkas ir miško augalijos zonos
dėl klimato kaitos sparčiai slinksis į šiaurę 300-800 km per šimtmetį, o medžių gamtinės
migracijos greitis bus ženkliai mažesnis 10-70 km per šimtmetį, medynuose dar mažesnis.
Taigi, esamos miško eksosistemos greitai atsidurs skirtingose ekologinėse sąlygose,
nei tose, kuriomis jos įsikūrė ir formavosi.
Ypač neigiamą tiesioginį ir netiesioginį tokios kaitos poveikį turėtų pajusti spygliuočių medžių
rūšys. Jų išplitimo arealo pietinė riba neišvengiamai trauksis į šiauresnius regionus.
Todėl Lietuvoje reikėtų pradėti galvoti, kaip veisti miškus iš piečiau kilusių kilmių
(pietinės Lenkijos ir Vokietijos) ir net svetimžemes medžių rūšis (bekotį ąžuolą, hibridines
tuopas, maumedį, sitkinę eglę). Mūsų šalyje dėl didėjančios temperatūros, CO2 koncentracijos
ir gausėjančių kritulių daugeliui lapuočių medžių rūšių augimo sąlygos turėtų gerėti.
Tačiau klimato kaita iššaukia ir nepalankių miško ekosistemoms veiksnių dažnėja šalnų,
kaitros ir šalčio bangų, sausrų, švelnių žiemų, mažėja sniego danga ir įšalo gylis ir kt.
Tai tiesiogiai arba netiesiogiai sukelia medžiams stresą, sutrikdo jų augimo ritmą, vystymąsi,
augimą ar net juos pažeidžia.
Daugelio medžių sėjinukai yra jautrūs pavasarinėms ir rudens šalnoms, kurios tampa vis dažnesnės
ir stipresnės, ypač didelėse kirtavietėse. Be to, žiemos su dažnėjančiais šiltais periodais
suardo augalų žiemos ramybės ciklą ir, augalams pradėjus anksčiau sprogti, šalnų pavojus dar
padidėja. Dėl to medynų atsikūrimo stadijoje atsiranda stiprus selekcinis spaudimas ir
vyksta aktyvūs selekciniai procesai. Dalies medžių (pvz., ąžuolo) žiedai taip pat
labai jautrūs šalnoms. Tad nušalus vienos ar kitos fenologijos
žiedams, palikuonių genotipinė struktūra atsikuriančiuose miškuose stipriai pakinta. Lapuočių
medžių rūšys gana jautrios gruntinio vandens lygio svyravimams, o dėl klimato ekstremumų šis
svyravimas didėja ir neigiamai įtakoja tiek jaunus, tiek ir brandžius medžius. Pakilusi
temperatūra, šiltos žiemos ir pakitęs drėgnumas sudaro palankias sąlygas epideminiam vietinių
ir net invazinių ligų ir parazitų išplitimui.
Vykstantys globalūs klimato pokyčiai bei žmogaus ūkinės veiklos sukelti vietiniai aplinkos pokyčiai
vis stipriau veikia augalų populiacijas, kurios formavosi palyginus lėtai kintančiomis aplinkos
sąlygomis per daugelį šimtmečių. Dabartiniai pokyčiai žymiai spartesni nei tie, kurie vyko
stipriai keičiantis klimatui poledynmečio laikotarpiu. Toks stiprus stresinis spaudimas gali
sukelti ne tik rūšių sezoninio vystymosi ir fiziologinius pokyčius, bet per intensyvėjančią
natūraliąją atranką iššaukia ir genetinių savybių bei populiacijų genetinės struktūros pokyčius,
mažina genetinę įvairovę ir kartu populiacijų tolesnės genetinės adaptacines ir evoliucijos galimybes.
Dėl įvairių augalų rūšių, jų populiacijų ir genotipų skirtingo adaptacinio pajėgumo, keičiantis
klimatui ir aplinkos sąlygoms, gali labai pakisti ir rūšių konkurencingumas ir paplitimas,
o tai gali lemti ekosistemų struktūros, biologinės įvairovės, miško ekosistemų produktyvumo ir funkcionavimo pokyčius.
Vis dažnėjant su klimato kaita susijusių abiotinių (audros, gaisrai) ir biotinių
(kenkėjų ir ligų epidemijos) trikdžių mastams ir dažniui, iškilo realus pavojus esamų miško
ekosistemų tvarumui, mūsų hemiborealiniams miškams būdingoms sukcesijoms, pilnaverčiam miškų
atsikūrimui ir jų genetinei įvairovei. Vėjo, gaisrų ir ligų pažeistose ekosistemose ypač
sumažėja karkasinių ir susijusių augalų rūšių efektyvusis populiacijų dydis (derančių individų
skaičius) ir kartu genetinė įvairovė, kurios gali nebepakakti rūšių fiziologinei ir genetinei
adaptacijai, populiacijų tvarumui išlaikyti ir genetiškai pilnaverčiam atsikūrimui užtikrinti.
Gamtoje egzistuoja keletas skirtingų adaptacijos mechanizmų, kurie skiriasi pagal prisitaikymo
greitį ir prisitaikymo ribas:
Trumpalaikis prisitaikymas gali būti pasiekiamas per fiziologinį, fenotipinį ir morfologinį
plastiškumą. Pavyzdžiui, kai medžiai nepalankiomis sąlygomis sumažina dujų apykaitą ar
išgarinimą užverdami žioteles lapuose, ar net numesdami lapus, sulėtindami augimą ar keisdami
morfologiją. Čia dažnai pasireiškia apigenetiniai reiškiniai adaptaciniai pokyčiai
pasikeitusios aplinkos sąlygoms ar dėl stresorių poveikio vyksta dėl genų raiškos pokyčių.
Populiacinės adaptacijos atveju dėl nepalankių sąlygų iškristų dalis mažiau atsparių genotipų
ir populiacija jau toje pačioje generacijoje taptų kiek labiau prisitaikiusi. Biocenotinės
adaptacijos atveju iš miško ekosistemose jau sekančioje kartoje gali nelikti dalies medžių
rūšių vyks sukcesijos. Tačiau ilgalaikę genetinę adaptaciją
dideliems aplinkos pokyčiams ir net rūšies evoliuciją gali užtikrinti tik genetinė variacija
ir atranka. Genetinės adaptacijos procesai lėtesni reikia vienos ir daugiau
generacijos pasikeitimo, kad dėl gamtinės atrankos iškristų menkai prisitaikę genotipai,
o geriau prisitaikę išplistų. Epigenetiškai reguliuojamas fenogenetinis plastiškumas
(genetinė variacija pagal ekologinį atsaką) yra taip pat adaptacijai labai svarbi genetinės variacijos dalis.
Genetinės variacijos pokyčiai klimato kaitos sąlygomis sunkiai prognozuojami.
Dalis genetinės variacijos gali būti prarasta dėl žūvančių genotipų, dalis
dėl požymių raiškos sumažėjimo nepalankiomis aplinkos sąlygomis. Tačiau genetinė variacija
gali ir padidėti. Pavyzdžiui, dėl retų mutacijų išplitimo, atskirų požymių raiškos padidėjimo
bei dėl epigenetinių reiškinių (požymių pokyčio dėl genų įjungimo ar išjungimo bei jų
aktyvumo pokyčių) ir sudaryti geresnes galimybes atrankai ir adaptacijai.
Įvairiose šalyse atliekama nemažai miško ekosistemų dinamikos tyrimų, kuriuose analizuojamas
įvairių gamtinių ir antropogeninių trikdžių poveikis miško ekosistemų tvarumui ir vystymuisi,
genetinei ir visai biologinei įvairovei, pabrėžiant, kad vidutinio stiprumo trikdžiai yra
būtini ekosistemų vystymuisi, tačiau stiprūs trikdžiai jas suardo (Attivil 1994, Bengtsoon et al 2000,
Schulze et al 2007, Linder et al 2010, Bollmann and Braunisch 2013 ir kt.). Palyginti nedaug žinoma,
kaip atskiros medžių rūšys ir jų bendrijos sugeba adaptuotis prie besikeičiančių ar stresinių
aplinkos sąlygų, kurios jų yra geriausiai išvysčiusios streso indukuojamų pažeidimų eliminavimo
mechanizmus. Taip pat nėra atskleistas medžių fiziologinės apsaugos strategijos mechanizmas
reaguojant tiek į pavienius, tiek ir kartu veikiančius, dažnai sinergiškai vienas kito nepalankų
poveikį stiprinančius, aplinkos veiksnius. Trūksta žinių ir apie tai, kaip ir kiek fenotipinis
plastiškumas, ekologinis atsakas, genetinė įvairovė ir evoliucinė adaptacija leis rūšims
prisitaikyti prie naujų aplinkos sąlygų Lietuvoje.
Ekologiniu požiūriu rizikingiausių - gamtinių ar antropogeninių trikdžių suardytų miško ekosistemų
atsikūrimas vyksta dideliuose atviruose plotuose, kurie veikiami kontrastingų temperatūrų
dienomis ir naktimis, drėgmės režimo sutrikdymo, intensyvesnės UV spinduliuotės ir padidėjusios
priežemio ozono koncentracijos. Atsikūrimo stadijoje miško ekosistemos yra jautriausios ir
lengviausiai pažeidžiamos. Jų atsikūrimo eiga iš esmės apsprendžia naujai besiformuojančios
miško bendrijos tipą, struktūrą ir būsimą tvarumą. Todėl tyrimai šioje ekositemų vystymosi
stadijoje yra ypač aktualūs ir svarbūs.
Dalies medžių rūšių (uosio, beržo, eglės) atsaką į trumpalaikį ozono ir UV spinduliuotės
poveikį tyrėme mokslo programoje APLIKOM (2010-2012), tačiau nebuvo tirtas komplekso veiksnių
poveikis derinyje su padidinta temperatūra, drėgme ir CO2 koncentracija bei su klimato kaita
susijusiais stresoriais - šalnomis, sausra, kaitra. Ekosistemų degradacija yra daugiaplanis
procesas, kur streso veiksniai veikia integruotai. Tačiau iki šiol dauguma medžių tyrimų
stresorių ar patogenų poveikyje klimatinėse kamerose Lietuvoje ir užsienyje vykdomi paprastai
tik veikiant kuriuo nors vienu stresiniu veiksniu ir tik atskiroms rūšims, todėl pradėtų
kompleksinių tyrimų naujumas neabejotinas ir sudaro geras galimybes publikuoti tyrimų rezultatus
WoS IF žurnaluose.
Vykdomų tyrimų tikslas atitinka Nacionalinės programos tikslą - kompleksiniais mokslo tyrimais gauti,
išanalizuoti ir apibendrinti naujas mokslo žinias apie klimato kaitos ir ekosistemų išteklių
naudojimo poveikį Lietuvos ekosistemoms ir apima vienas iš svarbiausių - miško ekosistemas
jautriausiame jų formavimosi etape - juvenaliniame - miško atsikūrimo ir bendrijų susidarymo ekologiniu
požiūriu rizikingiausiose - gamtinių ir antropogeninių trikdžių suardytose miško ekosistemose.
Mūsų tyrimai orientuoti į Programos 33.1 uždavinį - ištirti, kaip klimato kaita ir kiti aplinkos
streso veiksniai veikia miško ekosistemas, jų produktyvumą ir biologinę įvairovę,
konkrečiai į šio uždavinio pirmąją priemonę (34.1): nustatyti miško ekosistemų raidos,
produktyvumo, konkurencingumo ir biologinės įvairovės formavimosi dėsningumus kintant klimatui.
Tam tiriant klimato kaitos ir kitų veiksnių didėjančios temperatūros, drėgmės ir CO2 koncentracijos,
dažnėjančių sausrų, kaitros ir šalčio bangų, didėjančios pažemio ozono koncentracijos,
intensyvėjančios UV spinduliuotės kompleksinį poveikį atsikuriančių miško medžių bendrijų
struktūrai, populiacijų ir individų būklei, biologinei įvairovei. Bus siekiama naujų
žinių apie ekosistemų ir glaudžiai sąveikaujančių skirtingų rūšių tarpusavio santykius, galimus
medžių konkurencingumo pokyčius ir to įtaką besiformuojančių miško bendrijų rūšinei sudėčiai
ir biologinei įvairovei. Svarbūs kompleksiniai medžių prieaugio, jų sezoninio vystymosi ir būklės bei tai lemiančių
fiziologinių procesų priklausomybės nuo klimato ir aplinkos pokyčių tyrimai.
Tyrimai apima ir dalį antrosios priemonės (34.2) klausimų augalų prisitaikymo prie klimato
ir aplinkos veiksnių pokyčių potencialą. Tam kompleksiškai tiriant miško ekosistemų produktyvumo,
jų struktūros ir biologinės įvairovės pokyčius, siekiant įvertinti ekosistemų gebėjimą adaptuotis
prie kintančių klimato ir kitų aplinkos sąlygų. Taip pat tiriant pagrindinių medžių rūšių
genetinę įvairovę ir įvertinant galimą jos įtaka bendrijų ir populiacijų tvarumui
bei gebėjimui prisitaikyti (adaptyvumui). Taip pat svarbu atskleisti apleistose žemėse
savaime atželiančių miškų biologinės ir genetinės įvairovės formavimosi dėsningumus,
įvertinti šių naujų ekosistemų tvarumą bei gebėjimą prisitaikyti prie kintančių sąlygų.
Šie tyrimai skiriasi nuo kitų tuo, kad jie atliekami skirtingų mokslo šakų sandūroje :
miškotyros, augalų ekologijos, fiziologijos, genetikos ir fitopatologijos.
Tyrimai turėtų suteikti naujų žinių apie skirtingų bioekologinių savybių
medžių rūšių ir jų besiformuojančių bendrijų bei populiacijų eko-atsaką ir plastiškumą sąryšyje
su aplinkos sąlygų stresiškumu, augimo ritmu skirtingomis gamtinėmis ir fitotrone sukuriamomis
kompleksinėmis stresinėmis aplinkos sąlygomis, nustatant labiausiai lemiančias;
nustatyti miško bendrijų atsikūrimo ir formavimosi dinamiką klimato kaitos ir kitų stresorių
poveikyje ekologiškai rizikingiausiose trikdžių paveiktose miško ekosistemose.
Tyrimų rezultatų pagrindu būtų parengtos miško bendrijų vystymosi prognozės ir
rekomendacijos miško ekosistemų būklei stabilizuoti, joms atkurti, atsparumui stresams
didinti ir tvarumui užtikrinti. Tyrimų rezultatai bus pateikti ASU universitetinių studijų programoms
"Miško ekosistemos" ir "Miškininkystė" (studijų dalykas MEMB M007 'Miško ekosistemų dinaminis
tvarumas") - jų dėstytojams ir klausytojams kaip metodinė ir vaizdinė problematikos medžiaga.
1. Nustatyti skirtingų medžių rūšių - paprastojo ąžuolo, paprastojo uosio, paprastosios pušies,
paprastosios eglės, karpotojo beržo, juodalksnio ir drebulės ir jų populiacijų atsaką ir
plastiškumą pagal kompleksą rodiklių - augimo spartą, sezoninio vystymosi ritmą (fenologiją),
fiziologinius parametrus, sanitarinę būklę (ligų pažeidimus) ir kt. su klimato kaita susijusių
abiotinių veiksnių kompleksiniame poveikyje klimatinėse kamerose;
2. Ištirti atskirų medžių rūšių vidurūšinės ir tarprūšinės konkurencijos pokyčius ir to
pasekmes individualiam ir bendrijų vystymuisi, augimui ir rūšinei įvairovei su klimato kaita
susijusių abiotinių veiksnių kompleksiniame poveikyje, imituojant sudėtinių miško bendrijų
kūrimąsi klimatinėse kamerose;
3. Ištirti ir palyginti skirtingų medžių rūšių natūraliai besiformuojančių miško bendrijų
augimo, konkurencijos ir biologinės įvairovės specifiką gamtinių stresorių poveikyje ekologiškai
rizikingiausiose skirtingų trikdžių paveiktose gamtinėse buveinėse - vėjovartų, kirtaviečių ir
ligų suardytose miško bendrijose bei apleistuose žemės ūkio plotuose, gautus duomenis palyginant
su klimatinėse kamerose gautais rezultatais;
4. DNR mikrosatelitinių žymenų metodu ištirti atsikuriančių ir besiformuojančių miško bendrijų
karkasinių medžių rūšių genetinę įvairovę ekologiniu požiūriu rizikingiausiose trikdžių paveiktose
kertinėse gamtinėse buveinėse įvertinant jos pakankamumą tvarioms populiacijoms suformuot;
5. Nustatyti skirtingų dirbtinių ir gamtinių adaptacinių aplinkų selektyvumą, atskleidžiantį rūšių,
jų formuojamų bendrijų bei populiacijų skirtumus pagal atsaką, plastiškumą, konkurentingumą
ir genetinę įvairovę;
6. Parengti miškininkystės praktikos adaptavimo rekomendacijas miško ekosistemų tvarumui užtikrint;
Tyrimų objektas/medžiaga:
1. Klimatinėse kamerose konteineriuose auginami 2-5 m. amžiaus paprastojo ąžuolo (Ą), papr. uosio (U),
papr. pušies (P), papr. eglės (E), karpotojo beržo (B), juodalksnio (J) ir drebulės (D) po tris
populiacijas (1 pav.) - 7 vienarūšės ir 3 mišrios dirbtinės bendrijos (po 500 vnt., išviso 5000 medelių).
1 pav. Populiacijos, kurių palikuonys tiriamos klimatinėse kamerose
2. Ą, U, P, E, B, J savaiminiai 3-7 metų amžiaus žėliniai skirtingų trikdžių paveiktose
rizikingiausiose miško gamtinėse buveinėse: a) vėjo sudarkytose (E, P), b) ligų ir kenkėjų
pažeistuose (U, E), c) plynose kirtavietėse (E, P, J), bei d) dirvonuojančiuose žemės ūkio
plotuose (P, B), kiekvienoje buveinėje - po 2-3 tyrimo plotus (2 pav.).
2 pav. Populiacijos, kuriose atliekami atsikūrimo tyrimai
Tyrimų metodika
1. Skirtingų medžių rūšių ir populiacijų ekoatsakas ir plastiškumas su klimato kaita susijusių
abiotinių veiksnių kompleksiniame poveikyje tiriami imituojant
miško medžių bendrijų formavimąsi dirbtinėmis aplinkos sąlygomis klimatinėse kamerose (3 pav.),
taikant 4 kompleksinio poveikio variantus:
a) kontrolinis - lauko daigyno sąlygomis;
b) I-je klimatinėje kameroje padidintos temperatūros (T), drėgmės (Dr) ir CO2 koncentracijos sąlygomis,
c) II-je kameroje padidintos T, Dr ir CO2 sąlygomis ir stresinių veiksnių - šalnų,
karščio bangų ir sausrų poveikyje,
d) III-je kameroje padidintos T, Dr ir CO2 sąlygomis ir stresinių veiksnių - padidintų UV
spinduliuotės intensyvumo ir ozono koncentracijos poveikyje,
e) IV-je kameroje padidintos T, Dr ir CO2 sąlygomis ir stresinių veiksnių šalnų, karščio bangų,
sausrų, padidintų UV spinduliuotės intensyvumo ir ozono koncentracijos poveikyje.
Atsakas ir plastiškumas tiriamas pagal kompleksą rodiklių -
augimo spartą, sezoninio vystymosi ritmą (fenologiją), fiziologinius parametrus, ligų pažeidimus
ir kt.
3 pav. Pagrindinių medžių rūšių populiacijų palikuonių bandymai klimatinėse kamerose
2. Medžių vidurūšinės ir tarprūšinės konkurencijos pokyčiai ir to pasekmės individualiam ir bendrijų
vystymuisi, augimui ir rūšinei įvairovei su klimato kaita susijusių abiotinių veiksnių -
padidintos T, Dr bei CO2 ir stresinių veiksnių poveikio 4-se bandymų variantuose klimatinėse kamerose,
imituojant sudėtinių miško bendrijų kūrimąsi - sudarant dirbtines tiriamų medžių bendrijas - skirtingus
mišinius, charakteringus trims miško augaviečių tipams:
- Nb - P+B+E,
- Lc - E+B+Ą,
- Lf - U+J+D.
Nustatomi augimo, sezoninio vystymosi ritmo, fiziologiniai, sanitarinė būklės, biomasės pasiskirstymo
ir kt. rodikliai.
3. Natūraliai atsikuriančių medžių bendrijų atsikūrimo tyrimai atliekami skirtingų
trikdžių paveiktose rizikingiausiose miško gamtinėse buveinėse:
a) vėjo sudarkytose (E, P),
b) ligų ir kenkėjų pažeistose (U, E),
c) plynose kirtavietėse (E, P, J),
d) dirvonuojančiuose žemės ūkio plotuose (P, B).
2015 metais
Dubravos, Tytuvėnų, Anykščių, Kėdainių, Prienų urėdijų miškuose uždėta 16 serijų ilgalaikių
barelių (šviso 112 barelių), kuriuose kasmet registruojami ir matuojami visi medžių sėjinukai, žolinė
danga, trakas, dirvožemio charakteristikos, aplinkiniai motinmedžiai ir kt. (4 pav.)
4 pav. Atsikūrimo tyrimų bareliai pušimi ir beržu atsikuriančiame apleistame žemės ūkio
naudmenų plote Tytuvėnų miškų urėdijoje
4. Atsikuriančių miško bendrijų karkasinių medžių rūšių genetinė įvairovė tiriama
ekologiniu požiūriu rizikingiausiose trikdžių paveiktose kertinėse buveinėse,
siekiant įvertinant jos pakankamumą tvarioms populiacijoms suformuot. Palikuonių genetinė įvairovė
vertinama atskirai rūšiai esminėse iš uždėtų 16 barelių serijose:
E - atsikuriančiame jaunuolyne vėjovartų sudarkyto eglyno plyno kirtimo biržėje Dubravos e.m.m.u,
U - brandžiame uosyne po sanitarinių kirtimų Kėdainių miškų urėdijoje,
P - atsikuriančiame jaunuolyne buvusioje žemės ūkio žemėje Tytuvėnų miškų urėdijoje,
B - atsikuriančiame jaunuolyne buvusioje žemės ūkio žemėje Tytuvėnų miškų urėdijoje.
A - atsikuriančiame jaunuolyne buvusioje ąžuolo sanitarinių kirtimų biržėje Jonavos miškų urėdijoje.
J - atsikuriančiame jaunuolyne juodalksnio plyno kirtimo biržėje Prienų miškų urėdijoje.
D - atsikuriančioje drebulės plyno kirtimo biržėje Anykščių miškų urėdijoje.
Kiekviename plote imami savaiminukų lapų ar spyglių
pavyzdžai 7-se tyrimo bareliuose bei papildomuose 14-je barelių (84 pavyzdžiai plote). Be to,
palyginimui su ankstesnės generacijos genetine įvairove, imami pavyzdžiai nuo aplinkiniuose
besiribojančiuose sklypuose augančių galimų motinmedžių (20-30 medžių).(5 pav.)
Bandymams atlikti naudojama Nemuno slėnio Miškų instituto Plantacinės miškininkystės laboratorijos
klimatinių kamerų ir kita įranga: lapijos indekso LAI matuoklis SunScan SS1, Ozono analizatorius
106-M, UV matuoklis HD2102.2, dirvožemio glaudomatis Penetrologger ir kt.
Naudojant mokslinės ir statistinės analizės programų paketą SAS variacinės statistinės analizės
pagalba nustatoma stresinių aplinkos sąlygų, medžių rūšių ir populiacijų bei rūšių ir populiacijų
sąveikos su stresine aplinka (GxE) įtaka. Konkurencijos tyrimuose ANOVA pagalba bus nustatoma stresinių
aplinkos sąlygų ir tiriamų medžių bendrijų tipų įtakos esmingumas bei šių veiksnių sąveika.
Pagal Falconer, Mackay (1996) nustatomi ekologinio atsako
rodikliai: fenogenetinis plastiškumas, ekovalentingumas, B-tipo koreliacijos ir kt.
Faktorinės, diskriminantinės ir klasterinės analizių pagalba bus atlikti tirtų rūšių, populiacijų
bei aplinkos sąlygų daugiamačiai grupavimai.
Fotosintezės aktyvumo, chlorofilų a ir b, karotinų, malondialdehido (MDA), H2O2 kiekio ir sudėties
bei dujų apykaitos tyrimai atliekami naudojant fotosintezės tyrimo sistemą LCPro SD,
lapų žiotelių vandens pralaidumo matuoklį Automatic Porometer AP4, spektrofotometrą UV-VIS ir kt.
Medžių sanitarinės būklės ir pažaidų diagnostika atliekami taikant standartines mikrobiologines
metodikas: vizualinį vertinimą, mikroskopavimą, grynųjų kultūrų išskyrimą į maistines terpes;
esant reikalui, tikslesniai ligų sukėlėjų identifikacijai būtų pasinaudota GTC Atviros prieigos
centro molekuliniams tyrimams skirta įranga.
Skirtingų dirbtinių stresinių ir gamtinių adaptacinių aplinkų selektyvumas, atskleidžiant rūšių
ir populiacijų skirtumus pagal atsaką, plastiškumą, konkurentingumą ir genetinę įvairovę bus
nustatomas pagal pagal B-tipo ekovalentingumą ir kt. (Isik, Kleinschmit 2005)
Skirtingų trikdžių paveiktose rizikingiausiose gamtinėse buveinėse besiformuojančiose tiriamų medžių
bendrijose nustatoma rūšių erdvinės, rūšinės bei diferenciacijos įvairovės, dominavimo, chaotiškumo ir
rūšių proporcijų indeksai (Winkelmass, Mingling, Ui, Ti, Shannon, Pielou, Simpson ir kt.) juvenalinės
dinamikos ypatumai, vertinama atskirų rūšių fitosanitarinė būklė. Rezultatai bus palyginami
tarpusavyje ir su klimatinėse kamerose gautais rezultatais.
Tiriamų medžių rūšių palikuonių ir motinmedžių genetinė įvairovė atsikuriančiose miško bendrijose
nustatoma DNR mikrosatelitinių žymenų metodu. DNR išskyrimas iš lapų ir ūglių atliekamas GeneJet
Plant Genomic DNA rinkiniu. DNR pagausinimas - PGR pagalba naudojant fluorescentiškai žymėtus
rūšims specifiškus mikrosatelitinius žymenis. Pagausintų fragmentų dydžiai įvertinami
ABI PRISM 3700 genetiniu analizatoriumi. Naudojama ir kita Nemuno slėnio ASU Klimato kaitos
lab-jos įranga: medžiagos homogenizatorius Retsch MM400, elektroforezės aparatas BCMSMIDI Biocom,
amplifikatorius GeneAmp PCR system 9700, Sekvenatorius ABI PRISM Genetic Analyser 3700,
mikrocentrifūga Mini Spin Eppendorf, PGR darbo vieta UVP AV2 PCR Workstation ir kt.
Tyrimų rezultatai pateikti informacinėje publikacijoje internete:
Pliūra A. 2017. Nacionalinės mokslo programos projekto MIŠKOEKOKAITA - Skirtingų medžių
rūšių ir besiformuojančių miško bendrijų atsakas ir plastiškumas klimato kaitos ir kitų
streso veiksnių poveikyje tyrimai
http://www.forestgen.mi.lt/content/Miskoekokaita_tyrimai.htm
Chalara, chalara, chalara, chalara, chalara
Projekto tikslas - ištirti septynių ūkiniu požiūriu svarbiausių miško medžių rūšių
ir jų populiacijų atsaką, plastiškumą ir konkurencijos pokyčius padidintos temperatūros, drėgmės
ir CO2 koncentracijos sąlygomis ir stresinių veiksnių - šalnų, karščio bangų, sausrų, padidinto
UV intensyvumo ir ozono koncentracijos kompleksiniame poveikyje miško bendrijų atsikūrimo ir
formavimosi stadijoje ir tuo pagrindu parengti rekomendacijas miško ekosistemų tvarumui užtikrinti.
Tyrimų uždaviniai:
5 pav. Populiacijos, kuriose atliekami palikuonių ir motinmedžių DNR tyrimai
Lietuvos miško genetinių išteklių svetainė autorius Alfas Pliūra
Atgal