Natürliche Standorte der Waldkiefer gibt es in Deutschland nur kleinflächig. Während Kiefernforste anstelle natürlicher Laubwälder heute oft landschaftsprägend sind, bildet die konkurrenzschwache und lichtbedürftige Kiefer ausschließlich auf extrem trockenen oder nassen, nährstoffarmen Standorten naturnahe Schlusswaldgesellschaften. Regionale Schwerpunkte liegen in subkontinentalen Regionen wie dem nordostdeutschen Tiefland und Bayern, ein „natürliches Kiefernareal" lässt sich aber kaum abgrenzen. An der Trockengrenze des Waldes finden sich auf Kalk- und Dolomitgesteinen artenreiche Karbonat-Trockenkiefernwälder mit Elementen der alpinen Rasen und Kalkmagerrasen in der Bodenvegetation. Diese Wälder besiedeln steile, südexponierte Felsen und morphodynamisch aktive Bereiche wie Rutschhänge und FlussSchotterböden im Umkreis der Alpen, kommen aber auch in den Mittelgebirgen vor. Ihr Gegenstück auf sauren Standorten sind die Sand- und Silikat-Kiefernwälder der Quarzsande und Sandstein-Verwitterungsböden, deren Bodenvegetation durch Zwergsträucher, Moose und Strauchflechten geprägt ist. Hier siedelt die Kiefer in den Tieflagen besonders auf Binnendünen und Sandern, aber auch auf Küstendünen der Ostsee, in den Mittelgebirgen z. B. auf den Sandsteinriffen der Sächsischen Schweiz. Der dritte Wuchsbereich natürlicher Kiefernwälder sind saure, nährstoffarme Moore, die ganz überwiegend von Regenwasser gespeist werden. Auch die Kiefern-Moorwälder sind in Nordostdeutschland und Bayern am häufigsten. Von diesen Standorten ausgehend, wo ihr Platz kaum von anderen Baumarten streitig gemacht wird, tritt die Waldkiefer immer wieder als Pionier auf weniger extremen Standorten auf. In der Naturlandschaft kam dies etwa nach Waldbränden oder Stürmen vor, doch der Mensch förderte die Kiefer durch Auflichtung der Wälder, Waldweide und Streunutzung stark. Auch die damit verbundene Nährstoffverarmung macht eine exakte Abgrenzung natürlicher Kiefernstandorte unmöglich. Die schlechtwüchsigen und forstwirtschaftlich nicht interessanten, ästhetisch aber sehr ansprechenden natürlichen Kiefernbestände sind heute vor allem durch Stickstoff-Immissionen gefährdet. Trotz ihrer oft kargen Erscheinung besitzen sie einen hohen Wert für die Biodiversität und den Artenschutz. Neben bodenbewohnenden Flechten und regionalen Relikt-Endemiten ist vor allem die in den letzten Jahrzehnten zunehmend gefährdete Vielfalt an Mykorrhiza-Pilzen hervorzuheben, die der Kiefer das Leben auf extrem nährstoffarmen Standorten überhaupt ermöglichen. Abschließend werden mögliche Schutz- bzw. Regenerationsmaßnahmen wie das Abplaggen flechtenreicher Kiefernstandorte vorgestellt. / Only small areas of natural Scots pine (Pinus sylvestris) habitat occur in Germany. Today pine plantations instead of natural deciduous forests often dominate the landscape. Yet, due to the competitive weakness and light demands of Scots pine, near-natural Scots pine climax communities are only found on extremely dry or wet, nutrient-poor sites, primarily in subcontinental regions of the north-eastern German lowlands and Bavaria. However, the "natural distribution range" of Scots pine is difficult to define. Species-rich, dry Scots pine forests, with alpine and calcareous grassland species in the ground vegetation, are found at the aridity limit of forests on sites with carbonate rich soils developed from limestone and dolomite parent material. These forests occur on steep south-facing slopes, on morphodynamically active areas such as landslides and coarse river gravel beds in and near the Alps, and also in the low mountain ranges. Scots pine forests are also found on acidic sites, on quartz sands and soils overlying weathered silicate rocks with an understorey dominated by dwarf shrubs, bryophytes and fruticose lichens. These forests are present in the lowlands, particularly on inland dunes and glacifluvial deposits, but also on coastal dunes around the Baltic Sea and in the low mountain ranges, for example on the sandstone cliffs in the Elbe Sandstone Mountains. Acidic, oligo-trophic bogs, mainly supplied by rainwater, comprise the third natural Scots pine forest habitat. These Scots pine bog forests occur most frequently in north-eastern Germany and in Bavaria. Coming from these habitats, where virtually no other tree species grows, Scots pine is found again and again as a pioneer on less extreme sites. In the natural landscape, it occurs mainly after forest fires and storms. Yet humans promote Scots pine by thinning forests, creating woodland pasture and removing litter. The nutrient depletion associated with these practices makes an exact delimitation of natural Scots pine habitats unfeasible. Natural pine forest stands, which, although attractive and appealing, grow poorly and are of little interest for forestry, are endangered mainly by anthropo-genic nitrogen depositions. Despite their meagre appearance, these forests are important for biodiversity and species conservation. In addition to terricolous lichens and regional relic endemic plant species, the diversity of mycorrhiza fungi, which enable Scots pine to exist on these nutrient-poor sites, increasingly is becoming endangered. Finally, possible conservation and regeneration practices, such as manually cutting sods in lichen-rich Scots pine forests, are presented.

Magistro darbe tiriama paprastosios pušies (Pinus sylvestris L.) būklė amoniakinės taršos poveikyje. Darbo objektas – paprastoji pušis (Pinus sylvestris L.) – labiausiai paplitusi Lietuvoje, jautri užterštam orui medžių rūšis, augantys prie AB „Achema“ 0,5 km. spinduliu aplink gamyklą vakarų, šiaurės ir šiaurės rytų kryptimis ir Kačerginės pušyne. Darbo metodai – spyglių paviršių hidrofobiškumo tyrimas atliekamas šviesiniu mikroskopu, pagal Cape (1983) aprašytą metodiką. Mezomorfiškumo tyrimo metu tirti spyglių pjūviai šviesiniu mikroskopu. Darbo rezultatai. Vandens lašo sąlyčio su spyglio paviršiumi metodas pasirinktas, kaip santykinai nebrangus ir tikslus testas medžių būklei vertinti. Paprastosios pušies spyglių paviršiaus tyrimai parodė, kad spygliai pasižymėjo mažiausiais (p<0,05) sąlyčio kampais, t.y. didžiausiu paviršių sudrėkstamumu, palyginus su Kačerginės pušyno spygliais. Prie AB “Achema” augančių pušų augimo sezono eigoje pirmamečių spyglių ir vandens lašo sąlyčio kampai buvo 83-102°, o antramečių– 68-79°. Atlikti tyrimai rodo, kad dabartinė amoniakinė tarša blogina paviršių kokybę, didindama paviršiaus sudrėkstamumą, ant drėgno paviršiaus gali lengviau augti patogeniniai mikroorganizmai. Atliekant histologinį tyrimą taršai nustatyti spyglių audinių dydžiai ir santykiai nevienodos amoniakinės taršos poveikyje. Tyrimai nepateikė vienareikšmiško atsakymo apie mezomorfiškumo skirtumus tarp Kačerginės ir šalia AB "Achema" augančių pušynų. Pusamžių medynų... [toliau žr. visą tekstą] / Scots pine (Pinus sylvestris L.) state the effect of ammonia pollution was investigated in the work of master science. Object of the work – Scots pine (Pinus sylvestris L.) – the most common in Lithuanian territory, sensitive to air pollution tree species, growing in the vicinity of the nitrogen fertilizer factory in the west, north and north-east direction and control site. Method of the work – hydrophobicity of leaf surface, under light microscope according to Cape (1983) described the methodology. Investigate mezomorphic study needle incisions by light microscope. The results of the work. The investigation of water droplet contact angles is an unexpensive and accurate method used to evaluate the trees condition. The values of the contact angles of the water droplets on the surface of the needles were higher in control site. Near the nitrogen factory contact angles of the water droplets on the surface of current–year needles were 83-102 °, 1–year–old needles –68-79. Investigation showed, that present level nitrogen pollution might cause the erosion of the needle surface and more wettable surface might cause the development of pathogenic microorganisms. The aim of this study was to evaluate histological parameters of the needlles and tissues between sites with different ammonia concentration. Histological evaluation of the needles did not allow to detected changes in cross section parameters and defiance mesomorphic features growth. Current–year needle thickness was 0... [to full text]

In Lithuania the energy production from the forest wood comprises up to 90% of the total biomass derived energy. Increasing use of wood fuel increases the removal of the plant essential nutrients from the ecosystem because the branches, tops and needles/leaves contain relatively higher amount of the nutrients than stems. If to compare with the removal of the stems-only, the nutrient losses from the forest ecosystem increase up to 5 times. One way to return nutrients to the ecosystem is to apply forest fuel waste – wood ash - as fertilizers. In this study the effects of the differential wood ash fertilization and ash fertilization in complex with nitrogen on the ground vegetation structure (species composition, abundance), biomass and chemical composition in Pinus sylvestris stands (forest type – Vaccinio-Pinetum) was estimated. For the first time, the long-term impact of nitrogen as well the influence of the high nitrogen doses on ground vegetation structure and abundance in Scots pine stands growing on infertile sandy soils (Haplic Arenosols) were studied in Lithuania. The spreading of the nitrophylous plant species in the ground vegetation in pine stands during 20 years period were detected. The role of the trees competition in the soil rhizosphere zone on ground vegetation was analysed. The following soil and ground vegetation parameters were estimated: soil moisture, pH and chemical composition, also the biomass of vascular plants, coverage, biomass and chemical... [to full text] / Lietuvoje iki 90% energijos gamybai naudojamos biomasės sudaro mediena. Iš miško išvežant visas miško kirtimo atliekas, o ne paliekant natūraliam suirimui, maisto medžiagų nuostoliai miško ekosistemoje padidėja iki 5 kartų. Kompensuojamasis miškų tręšimas medienos kuro pelenais – tai vienas iš būdų grąžinti maisto medžiagas į miško ekosistemą. Darbe įvertintas kompensuojamojo tręšimo medienos kuro pelenais diferencijuotas ir kompleksinis (kartu su azotu) poveikis brukninių pušynų gyvosios dirvožemio dangos struktūrai bei biomasės cheminei sudėčiai. Pirmą kartą Lietuvoje tiriamas ilgalaikio tręšimo azotu bei didelių azoto dozių poveikis brukninių pušynų, augančių nederlinguose smėlžemiuose, gyvosios dirvožemio dangos rūšių sudėčiai bei gausumui. Nustatytas foninių azoto iškritų sąlygotas nitrofilinių augalų rūšių išplitimas brukninių pušynų (Vaccinio-Pinetum) gyvojoje dirvožemio dangoje. Ištirtas miško ekosistemos edifikatorių konkurencinis poveikis rizosferoje: dirvožemio drėgniui, pH bei cheminei sudėčiai, žolių/krūmokšnių padengimui bei biomasei, gyvosios dirvožemio dangos dominanto bruknės (Vaccinium vitis-idea L.) biomasei bei biomasės cheminei sudėčiai. Atlikti tyrimai leidžia daryti išvadas, kad samanų rūšims tiek medienos kuro pelenų, tiek azoto poveikis yra neigiamas, tuo tarpu žolių/krūmokšnių rūšims – teigiamas. Visgi, azoto poveikis žolių/krūmokšnių rūšims priklauso ne tik nuo dozės, bet ir nuo patekimo į miško ekosistemą dažnio. Brukniniuose pušynuose... [toliau žr. visą tekstą]

Treelines in high-mountain regions are constrained by heat deficiency, although the working mechanisms are still not entirely understood. Observational and paleoecological studies on treeline performance may contribute to increased understanding of the treeline phenomenon in general. The present thesis addresses elevational shifts of alpine treelines in the Swedish Scandes. By various analytical tools, the studies embrace widely different temporal scales. The concept treeline refers to the elevation (m a.s.l.) at a specific site of the upper individual tree of a certain tree species, at least 2 m tall. All the principal tree species in the Scandes are concerned, i.e. mountain birch (Betula pubescens ssp. czerepanovii), Norway spruce (Picea abies) and Scots pine (Pinus sylvestris). Paper I deals with regional treeline dynamics at more than 100 sites over the past 100 years. Concurrent with temperature rise by c. 1.4 °C over the same period, maximum treeline advances of all species amount to about 200 m. Thus, under ideal conditions, treelines respond in close equilibrium with air temperature evolution. However, over most parts of the landscape, treeline upshifts have been much smaller than 200 m, which relates to the combined action of geomorphology, wind, snow distribution and soil depth. After 1975, the birch has lost its role as the most rapidly advancing tree species, being superseded by pine and spruce. Paper II is a short-term (2005/2007-2010/2011) study of mountain birch treeline performance along a regional maritimity-continentality gradient. Upshift by 3.0 yr-1 in the maritime part of the gradient contrasts to retreat by 0.4 m yr-1 in the continental part. In the latter area, earlier and more complete melting of late-lying snow patches has seemingly progressed to a state when soil drought sets back the vigour of existing birches and precludes sexual regeneration and upslope advance of the treeline. In the maritime area, extensive and deep snow packs still exist above the treeline and constrain its position, although some release is taking place in the current warm climate. Paper III explores treeline change by phenotypic transformation of old-established stunted and prostrate spruce individuals (krummholz) growing high above the treeline and is based on analyses of radiocarbon-dated megafossils, preserved in the soil underneath clonal groups of spruce. Living spruce clones, which in some cases may date back to the early Holocene (9500 cal. yr BP), suggests that spruce immigrated from “cryptic” ice age refugia much closer to Scandinavia than conventionally thought. As the krummholz form presupposes open and windy habitats, it is inferred that permanently open spots prevailed in the high-mountain landscape even during periods when treelines in general were much higher than today. Paper IV reports radiocarbon dates of wood samples, retrieved from newly exposed glacier forefields at three main sites, located high above the modern treelines and embracing the entire Swedish Scandes. It appears that pine colonized early emerging nunataks already during the Late Glacial. Around 9600-9500 cal. yr BP a first massive wave of tree establishment, birch and pine, took place in “empty” glacier cirques. Both species grew 400-600 m above their present day treeline position and accordingly, the summer temperatures may have been 3.5 °C warmer than present (uncorrected for land uplift). During the entire interval 9600 to 4400 cal. yr BP, birch prospered 100-150 m above the uppermost pines. In response to Neoglacial cooling, treelines of both birch and pine descended until their final disappearance from the record 4400 and 5900 cal. yr BP, respectively. Thereafter, these habitats experienced increased snow accumulation and glacier inception. / Avhandlingen belyser förskjutningar i olika tidsskalor av den alpina trädgränsens läge i de svenska Skanderna. Trädgränsen definieras som den högsta nivån (m ö.h.) för minst 2 m höga individer av en viss art i en definierad del av en fjällsluttning. Avhandlingen består av fyra separata uppsatser, publicerade i olika välrenommerade vetenskapliga tidskrifter.  I Paper I analyseras förändringar av trädgränserna för fjällens vanligaste trädarter, fjällbjörk, gran och tall (Betula pubescens ssp. czerepanovii, Picea abies och Pinus sylvestris) mellan 1915 och 2007. Undersökningen omfattar ett 8000 km2 stort, naturgeografiskt heterogent område, med mer än 100 lokaler. De maximala trädgränsförskjutningarna för samtliga trädarter uppgår till omkring 200 m. Resultaten motsvarar de trädgränsförskjutningar som teoretiskt kan förutsägas utifrån den temperaturhöjning med cirka 1,4 °C som skett under samma tidsperiod, förutsatt ideala förhållanden. För större delen av området råder emellertid andra, icke-ideala förhållanden, varför trädgränsernas uppflyttning i allmänhet blivit avsevärt mindre än 200 m. Den främsta anledningen till detta är lokala topoklimatiska begränsningar, d.v.s. kombinerade effekter av geomorfologi, vind, snöfördelning, jorddjup, etc., som i stora delar av det starkt brutna fjällandskapet mer eller mindre effektivt hindrar träden från att nå sina potentiellt högst belägna växtplatser betingade av temperaturen. Efter 1975 har björken förlorat sin roll som arten med den snabbast expanderande trädgränsen. I stället har tall och gran avancerat med större hastighet. Det innebär att även om klimatets uppvärmning fortsätter, så kommer det subalpina björkbältet att expandera i avsevärt mindre omfattning än vad som ofta förebådats. Möjligtvis kommer det att ersättas av tall. Paper II behandlar björkens trädgränsdynamik under perioden 2005/2007-2010/2011 längs en regional klimatgradient med avseende på maritimitet/kontientalitet. Trädgränsen har under den aktuella perioden avancerat 3,0 m/år i den maritimt präglade delen av gradienten, vilket kontrasterar signifikant mot en sänkning med 0,4 m/år i området med mer kontinentalt klimat. Skillnaderna diskuteras i termer av klimatförändringens varierande effekter på snötäckets utbredning och varaktighet och dess inverkan på markfuktigheten. En allt tidigare total utsmältning av snölegorna i de kontinentala områdena har av allt att döma resulterat i vattenbrist under sommaren. Torka medför reducerad vitalitet för existerande björkar och förhindrar både sexuell förökning och uppflyttning av trädgränsen. I de maritima delarna kvarligger alltjämt mycket snö under en stor del av sommaren. Trädgränsens position har därför kunnat bibehållas eller flyttas upp. Vissa omständigheter tyder på att trädgränsens stigning i högre grad har varit baserad på fröföryngring efter 1975, jämfört med perioden 1915-1975. Utgångspunkten för Paper III är erfarenheter från Paper I, som visar att trädgränsens uppflyttning för gran och björk huvudsakligen är resultatet av ökad höjdtillväxt av äldre, i vissa fall flertusenåriga, mer eller mindre buskformiga individer (krummholz), som vuxit på nivåer långt ovanför trädgränsen. Som ett svar på de senaste hundra årens varmare klimat har dessa antagit trädform, varigenom trädgränsen höjts. För en fördjupad förståelse av den här mekanismen har megafossil, d.v.s. grova vedrester bevarade i marken under gamla grankloner i trädgränsekotonen, 14C-daterats. Resultaten tyder på att granar i exponerad fjällmiljö kan uppnå i det närmaste ”evigt” liv genom sin förmåga till vegetativ förökning och möjligheten att växla mellan busk- och trädform i takt med klimatets växlingar. Vissa nu levande kloner existerade av allt att döma redan för 9500 år sedan. Den nu dokumenterat tidiga förekomsten av gran, bekräftar den på senare tid allt tydligare bilden av granen som en tidig invandrare till fjällkedjan. Möjligtvis har granen ”övervintrat” den senaste istiden närmare Skandinavien än vad som till helt nyligen varit den gängse uppfattningen. Paper IV behandlar en för Skandinavien ny metod för historisk trädgränsrekonstruktion. I uppsatsen analyseras 14C-dateringar av totalt 78 större veddelar (megafossil) som nyligen exponerats i anslutning till smältande glaciäris och ”perenna” snölegor i tre huvudområden, Helags-Sylarna, Tärna och Abisko, högt ovanför dagens trädgräns. Det framkommer att tall (Pinus sylvestris) koloniserade tidigt framsmälta nunatakker redan under senglacial tid. För omkring 9600-9500 år sedan inträffade en första massiv våg av björk- och talletablering i isfria glaciärnischer. Båda arterna växte 400-600 m ovanför sina nuvarande trädgränspositioner, i ett klimat som kan ha varit 3,5 °C varmare än idag. Under intervallet 9600 till 4400 BP uppträdde björken i ett 100-150 m brett bälte ovanför de översta tallarna. Som ett svar på klimatets successiva avkylning under senare delen av Holocen sänktes både björkens och tallens trädgränser i de aktuella miljöerna, till dess de för 4400 respektive 5900 år sedan helt försvann från lokaler där glaciärer och perenna snöfält började bildas. De analyserade trädresterna, som länge bevarats av glaciäris och perenn snö representerar en period med ett klimat långt varmare än under det senaste århundradet. Med denna analogi från det förflutna kan det därför antas att i en framtid där sommartemperaturerna rent hypotetiskt är 3,5 °C högre än i nutiden, skulle trädgränserna lokalt kunna flyttas upp med ungefär 600 m.

Darbo objektas - paprastoji pušis (Pinus sylvestris L.) – Lietuvoje labiausiai paplitusi, jautri užterštam orui medžių rūšis. Paprastosios pušies tyrimai buvo atliekami Lietuvos įmonių AB “Achema” apylinkėse 25 km ruože nuo gamyklos, AB „Akmenės cementas“ 10 km ruože ir AB „Mažeikių nafta“ – 5.4 km ruože nuo gamyklos. Darbo tikslas – Įvertinti paprastosios pušies (Pinus sylvestris L.) spyglių pigmentinės ir antioksidantinės sistemų priklausomybę nuo medynų atstumo iki taršos šaltinio. Darbo metodas. Tyrimai atlikti 14-oje pušyn����������, nutolusių skirtingu atstumu nuo gamyklų: JonA apylinkėse 5 medynai 25 km ruože, šalia AkmC – 4 medynai 10,0 km ruože, šalia MažN – 5 medynai 5,4 km ruože. Šakos, specialiais kirtikliais pjautos 6-8 metrų virš žemės aukštyje. Spygliai buvo atšaldomi ledu ir transportuojami i laboratoriją. Atskirai tiriami pirmamečiai ir antramečiai spygliai. Pigmentų ir askorbo rūgšties koncentracijų nustatymui naudota žalioji spyglių masė. Pigmentams tirti ėminiai buvo ekstrahuojami nedideliu 100 % acetono kiekiu. Spektrofotometru (Genesys 5) išmatuota pigmentų ekstrakto absorbcija 662 nm (chlorofilas a), 644 nm (chlorofilas b), 440,5 nm (karotinoidai) bangos ilgyje. Askorbo rūgštis spygliuose buvo ekstrahuojama su 0.001 N 2,6 dichlorfenolindofenoliu ir titruojama. Darbo rezultatai. Tyrimai AB “Akmenės cementas” transektoje parodė, kad, fotosintezės pigmentų kiekiai reikšmingai mažesni prie gamyklos 0,5 km atstumu augančiose pušyse nei tolimiausiame (10 km... [toliau žr. visą tekstą] / Object of the research – Scots pine (Pinus sylvestris L.) – common tree in Lithuania, sensitive to air pollution. Research of Scots pine were conducted in the industrial areas of Lithuania companies JSC – (25 km transect) near the factory JSC (10 km sector) and an oil refinery (in 2 – 5,4 km distance). Goal of the research – to evaluate quality of photosynthetic pigments and ascorbic acid in the needles of Scots pine growing around main sources of industrial pollution. Methodology of the research. Research was performed in 17 pine forests, at different distance from the factories. In the surroundings of the nitrogen fertilizer factory 8 forests were examined in 25 km distance, near the cement factory – 4 forests in 10 km distance and near the oil refinery – 5 forests in 5.4 km distance. In each site, samples of current-year and 1-year-old needles were taken from 4 pines at the height of 6-8 m aboveground. The needles were cooled and transported to laboratory. Concentrations of the pigments and ascorbic acid were determined in the fresh needle material. The needles were grinded and in 20ml of 100% acetone. The absorbance at 662 nm (chlorophyll a), 644 nm (chlorophyll b) and 440.5 nm (carotenoids) was measured by spectrophotometer (Genesys 5, US). The ascorbic acid from the needles was extracted with 0.001 N 2.6-dichlorophenolindophenol and estimated titrimetrically. Results of the research. Research results showed that number of photosynthesis pigments is meaningly... [to full text]

Tyrimų pagrindimas. Dubravos eksperimentinės mokomosios miškų urėdijos įsigyto šlapio sėklų nusparninimo įrenginio „Nomeco Dewinger B1086” naudojimo instrukcijoje nėra nurodytas optimalus paprastosios pušies ir paprastosios eglės sėklų nusparninimo laikas. Tam, kad optimizuoti šlapio nusparninimo laiką aukščiau minėtame įrenginyje reikalingi tyrimai kaip sėklų nusparninimo kokybė priklauso nuo nusparninimo trukmės. Tyrimo tikslas buvo nustatyti optimalią paprastosios pušies ir paprastosios eglės sėklų nusparninimo trukmę šlapiojo nusparninimo metodu įrenginyje „Nomeco Dewinger B1086”. Tyrimo uždaviniai: (1) atlikti 15, 30, 45, 60 ir 120 minučių trukmės paprastosios pušies ir paprastosios eglės sėklų nusparninimo testus sėklų nusparninimo įrenginyje „Nomeco Dewinger B1086”, kiekvienai rūšiai naudojant tris skirtingas sėklų siuntas, (2) nustatyti paprastosios eglės ir paprastosios pušies sėklų nusparninimo kokybę priklausomai nuo sėklų nusparninimo trukmės. Tyrimo objektas yra sėklų nusparninimo kokybės testai, atlikti sėklų šlapiojo nusparninimo principu veikiančiame nusparninimo įrenginyje „Nomeco Dewinger B1086”. Tyrimo metodai. Kiekvienam iš 15, 30, 45, 60 ir 120 minučių trukmės nusparninimo bandymų buvo naudotos 3 skirtingos paprastosios eglės ir 3 skirtingos paprastosios pušies sėklų siuntos. Kiekvienam tam tikros trukmės ir sėklų siuntos testui buvo analizuoti 4 sėklų bandiniai po 100 sėklų. Viso buvo įvertinta 12 000 sėklų nusparninimo kokybė. Tai rodo aukštą gautų... [toliau žr. visą tekstą] / The Essence of Master Thesis: Dubrava experimental and teaching forestry owns „Nomeco Dewinger B1086” which is a dewinger for the wet seedlots. However, in its manual, there is no indication how much time it takes to dewing the seeds of pine and spruce. In order to optimize the time of the wet dewinging it is necessary to explore whether the quality of dewinging is influenced by the period of time that the process of dewinging takes. The main aim of the research is to determine the optimal time that a method of a wet dewinging takes with „Nomeco Dewinger B1086”. The Tasks of the Thesis. To perform 15, 30, 45, 60, and 120 min long dewinging tests for the seeds of pine and spruce with a dewinger for the wet seedlots „Nomeco Dewinger B1086”, using three different kinds of seeds of each tree. To detect the quality of dewinging of a pine and a spruce depending on the time the process takes. The objects of the thesis are the tests of the seeds dewinging, carried out with the device „Nomeco Dewinger B1086”. The methods of the Thesis. In each of 15, 30, 45, 60, and 120 minutes long tests of dewinging were used three different kinds seeds of pine and spruce. For each of the time period test were used four samples of the seeds, each consisting of one hundred seeds. All in all, there were 12 000 seeds that were evaluated. It shows great reliability of the research. The quality of the seeds dewinging were classified into four main categories. The data that was achieved during the... [to full text]

Recent climatic extreme events, such as the 2018-2020 drought period, demonstrate that ongoing climate change has a significant impact on our plant ecosystems, resulting in a variety of consequences such as temporal shifts in the growing season, biodiversity loss, and increased tree mortality. Forest ecosystems are especially endangered because the trees’ long lifecycles and their sessile nature impairs the potential to adapt or evade negative impacts in time. Nonetheless, forests are particularly essential because they accomplish key functions in our economic, ecological, and social lives, such as supplying timber, regulating carbon- and water cycling, or providing recreational benefits. Consequently, we need to investigate and comprehend the climatic impact on forest growth at both temporal and spatial scales. Additionally, we must examine the current state of forest vitality and productivity in order to make predictions about forest growth under changing climate. This thesis adds to our understanding of the climate-growth responses of two economically and ecologically important tree species in Central Europe within their low elevational and central distribution ranges: European beech (Fagus sylvatica L.) and Scots pine (Pinus sylvestris L.). We examine patterns in climate-driven growth responses at different spatiotemporal scales, ranging from regional to site-specific extents, and from retrospective to near real-time monitoring. In addition, we look at the possibility of employing tree-ring width (TRW) and remote-sensing (RS) data to assess forest vitality and productivity. A deeper knowledge of climate-growth responses in European beech and Scots pine will provide a foundation for decision making and forest management, assisting in the development of a resistant and resilient forest of the future. Chapter 1 provides an overview of the research objectives by situating them in the context of the present state of the art, framing the research objectives, introducing the study design, and finally formulating the research questions for this thesis. For that reason, we employ two tree-ring networks with varying spatial scales: the regional-scale Baltic Sea Network and the site-specific BDF-F-Network. The Baltic Sea Network includes TRW data from 119 pine and 55 beech study sites spread throughout the southern Baltic Sea region, which is distinguished by its predominantly medium nutritious soils, low elevation, and transitional climate ranging from maritime to more continental conditions. The BDF-F-Network, situated within the spatial extents of the Baltic Sea Network, spans along a precipitation gradient in northern Germany. It comprises 54 permanent monitoring plots with substantial information on soil and tree status dating back 40 years. During this PhD project, we extended the exhaustive data base of site-specific information by collecting TRW data for the entire network. As a result, the newly established BDF-F-Network acts as the thesis' centering point. In Chapters 2 and 3, we investigate the spatio-temporal growth responses of beech and pine in their low-elevational and central distribution ranges. Both species exhibit species-specific climate-growth responses with similar patterns at different spatial scales, i.e. when comparing the Baltic Sea and BDF-F-Network. While beech growth is predominantly impacted by summer drought conditions, winter temperature has the greatest impact on pine. We show that the main climatic drivers stay stable across spatial scales, whereas secondary climatic drivers, or climatic drivers with weaker correlations, may vary. Further, we investigate temporal instabilities in climate-growth responses for both networks by applying spatial segregation analyses and comparing growth responses for an early and a later period. We show that during the last few decades, both beech and pine have responded instable to their main climatic drivers, with increased sensitivity to summer drought and winter temperature, respectively. These temporal instabilities are visible at both regional and site-specific scales. Furthermore, Chapter 3 addresses how non-climatic and site-specific soil- and stand characteristics may influence tree growth across the BDF-F-Network's precipitation gradient. We use multilinear regression modeling to examine how stand parameters such as average tree height, diameter at breast height, and TRW differ across the gradient, and if they are impacted by soil water availability or soil type. However, our findings indicate no significant differences in site-specific soil- and stand-characteristics, with the exception of a minor effect on average tree height of European beech. In Chapter 4, we estimate the potential of TRW to assess long-term trends in beech vitality. At 9 sites, we compare the growth trends, climate sensitivities, and drought resistance of 10-20 pairs of vital and non-vital trees that are visually classified by crown condition. Moreover, we use individual heterozygozity as a proxy to determine if differences in growth behavior are caused by genetic predisposition. Surprisingly, growth responses and individual heterozygozity are similar in non-/vital trees. At several study sites, some as vital classified trees exhibit an even greater reduction in TRW than non-vital trees. In summary, we show that TRW is a better proxy for assessing long-term trends in tree vitality, compared to crown condition assessments that are defined by a high year-to-year dynamic. Similarly, Chapter 5 seeks to study the potential of satellite-derived leaf area index (LAI) series to monitor and evaluate forest productivity using European beech as an example. We employ an interdisciplinary approach by combining medium resolution LAI time series derived from two separate satellite sensors (SPOT-VGT/PROBA-V and MODIS), as well as long-term masting monitoring and TRW data from BDF-F-Network sites. By applying site-specific and across-network correlation analysis, we analyze the link between these three target parameters and identify common climatic drivers. While SPOT-VGT/PROBA-V LAI is negatively correlated with masting and positively correlated with TRW, finer resolved MODIS data does not show any significant relationships. We show that RS data from the SPOT-VGT/PROBA-V sensor could be a useful tool for assessing forest vitality and productivity if the LAI time series are sufficiently long. Furthermore, our findings indicate that masting and TRW are both influenced by summer climate conditions, whereas RS LAI appears to be climatically de-coupled. Our findings suggest that RS data has the potential to explore masting and hence forest productivity, but it should always be evaluated in light of the restrictions of different RS products. Finally, Chapter 6 summarizes the preceding chapters' findings and discusses them in the context of the research questions provided at the beginning of the thesis. / Die jüngsten klimatischen Extremereignisse, wie die Dürreperiode 2018-2020, zeigen, dass sich der anhaltende Klimawandel erheblich auf unsere Pflanzenökosysteme auswirkt. Dies führt zu einer Vielzahl weitreichender Folgen, wie der zeitlichen Verschiebung von Wachstumsperioden, Verlusten in der Biodiversität oder einer erhöhten Waldsterblichkeit. Besonders gefährdet sind hierbei Waldökosysteme, da die langen Lebenszyklen von Bäumen eine schnelle Anpassung an sich ändernde Klimabedingungen stark beeinträchtigen. Jedoch erfüllen vor allem Wälder wichtige Funktionen in unserem wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Leben, z. B. als Holzlieferanten, Regulatoren des Kohlenstoff- und Wasserkreislaufs oder auch als Erholungsraum für die Menschen. Dementsprechend ist es unerlässlich die klimatischen Auswirkungen auf das Waldwachstum sowohl auf zeitlicher als auch auf räumlicher Ebene zu untersuchen und zu verstehen. Zudem müssen wir auch den aktuellen Zustand der Vitalität und Produktivität der Wälder überprüfen, um aussagekräftige Prognosen zum Waldwachstum unter dem Einfluss des Klimawandels treffen zu können. Diese Dissertation trägt zu unserem Verständnis der Klimawachstumsreaktionen zweier wirtschaftlich und ökologisch relevanter Baumarten in ihrem ökologisch optimalen Verbreitungsgebiet in Mitteleuropa bei: der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und der Waldkiefer (Pinus sylvestris L.). Hierbei werden die klimabedingten Wachstumsreaktionen auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen untersucht, welchen von regionalen bis standortsspezifischen Ausmaßen und von retrospektiven Analysen bis nahezu Echtzeit-Monitoring reichen. Darüber hinaus erörtert diese Arbeit das Potenzial Jahrringdaten (TRW) als auch Fernerkundungsdaten (RS) zur Bewertung der Vitalität und Produktivität von Wäldern beispielhaft an der Rotbuche zu verwenden. Ein tiefreichendes Verständnis der Klima- Wachstumsreaktionen der Rotbuche und der Waldkiefer bietet somit eine gute Basis um bei Fragen zur zukünftigen Waldbewirtschaftung und der Entscheidungsfindung zu unterstützen, sodass wir einen widerstandsfähigen Wald der Zukunft aufbauen können. Kapitel 1 gibt einen Überblick über diese Dissertation, indem es Forschungsfragen in den Kontext des aktuellen Stands der Wissenschaft einordnet, die Forschungsziele erläutert, das Studiendesign vorstellt und schließlich die Forschungsfragen formuliert. Hierbei verwenden wir zwei Jahrringnetzwerke mit unterschiedlichen räumlichen Ausmaßen: das regionale Baltic Sea Netzwerk und das standortspezifische BDF-F-Netzwerk. Das Baltic Sea Netzwerk umfasst TRW-Daten von 119 Kiefern- und 55 Buchen-Standorten, welche sich über die gesamte südliche Ostseeregion erstrecken. Diese Standorte sind durch überwiegend mittelnährstoffreiche Böden, niedrige Höhenprofile und einem Übergangsklima von maritimen zu kontinentalen Bedingungen charakterisiert. Das BDF-F-Netz erstreckt sich entlang eines Niederschlagsgradienten in Norddeutschland und befindet sich somit innerhalb der geographischen Ausdehnungen des Baltic Sea Netzwerkes. Es umfasst 54 permanente Monitoring-Standorte zu denen umfangreichen Informationen zum Boden- und Baumzustand der letzten 40 Jahre vorliegen. Im Rahmen dieses Dissertationsprojektes wurden die umfassenden standortspezifischeren Informationen mit TRW-Daten für das gesamte Netzwerk ergänzt. Das daraus resultierende BDF-F-Netzwerk bildet somit den Dreh- und Angelpunkt der Dissertation. In den Kapiteln 2 und 3 werden die räumlichen und zeitlichen Wachstumsreaktionen von Rotbuche und Waldkiefer in ihren zentralen Verbreitungsgebieten untersucht. Unabhängig von der räumlichen Skala, sprich beim Vergleich von Standorten beider Netzwerke, zeigen beide Baumarten artspezifische Klimawachstumsreaktionen. Während die Rotbuche primär von Sommertrockenheit beeinflusst wird, ist das Wachstum der Waldkiefer maßgeblich von den Temperaturen im Winter geprägt. Zudem zeigt diese Arbeit, dass die primären Klimatreiber über verschiedene räumliche Skalen hinweg stabil bleiben. Sekundäre Klimatreiber, welche durch schwächeren Korrelationen zwischen Klima und Wachstum charakterisiert sind, können jedoch über geographische Ausbreitungen hinweg variieren. Weiterhin wurden zeitliche Instabilitäten in den Klimawachstumsreaktionen für beide Netzwerke mittels räumlicher Segregationsanalysen und dem Vergleich einer frühen und einer späteren zeitlichen Periode untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl Rotbuche als auch Waldkiefer Instabilitäten in ihren Hauptklimatreibern aufweisen. In den letzten Jahrzehnten stieg die Sensitivität der Rotbuche auf Sommertrockenheit signifikant an, während die Waldkiefer immer stärker auf Wintertemperaturen reagiert. Diese zeitlichen Instabilitäten können in beiden Netzwerken, sowohl auf überregionalen als auch auf standortortsspezifischer Skala, nachgewiesen werden. Kapitel 3 beleuchtet den Einfluss nichtklimatischer und standortspezifische Merkmale des Bodens und Bestandes auf das Baumwachstum. Hierbei werden entlang des Niederschlagsgradienten des BDF-F-Netzwerks Unterschiede in der durchschnittlichen Baumhöhe, des Brusthöhendurchmesser und TRW mittels multilinearer Regressionsmodellierung untersucht. Zudem werden die Einflüsse der Bodenwasserverfügbarkeit als auch der Bodenart erörtert. Abgesehen von einem marginalen Einfluss auf die durchschnittliche Baumhöhe der Rotbuche bestehen keine signifikanten Unterschiede in den Bestands- und Bodencharakteristika des Standorts. Die zugrundeliegenden Ursachen werden in Hinblick auf Erkenntnisse der aktuellen wissenschaftlichen Literatur und des Studiendesigns des BDF-F-Netzwerkes besprochen. Kapitel 4 untersucht das Potenzial TRW-Daten zu verwenden, um langfristige Trends in der Vitalität der Rotbuche zu bewerten. Hierbei wurden in 9 Beständen 10-20 Baumpaare, bestehend aus je einem vitalen und einem nicht vitalen Baum, visuell nach Kronenzustand klassifiziert. Somit können Unterschiede in den langfristigen Wachstumstrends, der Klimasensitivität und der Trockenheits-resistenz zwischen nicht-/vitalen Individuen analysiert werden. Zudem wird die individuelle Heterozygotie als Proxy für genetische Vielfalt der Rotbuche herangezogen, um genetisch bedingte Unterschiede im Wachstumsverhalten zu beleuchten. Überraschenderweise unterscheiden sich weder die Wachstumsreaktionen noch die individuelle Heterozygotie bei nicht-/vitalen Rotbuchen. Zudem zeigen einige vitale Bäume eine höhere TRW-Reduktion im Vergleich zu nicht vitalen Bäumen. Dementsprechend zeigen die Ergebnisse, dass TRW ein guter Proxy für die Bewertung langfristiger Trends in der Vitalität von Bäumen zu sein scheint, wohingegen Vitalitätsansprachen mittels visueller Abschätzung des Kronenzustands aufgrund einer hohen Jahr-zu-Jahr-Dynamik eine Momentaufnahme der Baumvitalität darstellen. Kapitel 5 erörtert die Frage, inwieweit wir satellitenbasierte Daten (RS) mit mittlerer Auflösung zur Überwachung und Bewertung der Waldproduktivität verwenden können und untersucht dies am Beispiel der Rotbuche. In diesem interdisziplinären Ansatz werden Fernerkundungsdaten des Blattflächenindex (LAI) von zwei Satellitensensoren (SPOT-VGT/PROBA-V und MODIS) mit Daten zum Mastverhalten und der TRW der Rotbuche innerhalb des BDF-F-Netzwerks kombiniert. Durch standortspezifische und netzwerkweite Korrelationsanalysen wird der Zusammenhang dieser drei Zielparameter analysiert und anhand gemeinsamer klimatischer Treiber diskutiert. Während SPOT-VGT/PROBA-V LAI negativ mit Mast und positiv mit TRW korreliert, gibt es keine signifikanten Korrelationen in höher aufgelösten MODIS-Daten. Die Ergebnisse zeigen, dass bei ausreichend langen Zeitreihen SPOT-VGT/PROBA-V-Daten ein nützliches Werkzeug zur Bewertung der Waldvitalität und -produktivität sein können. Darüber hinaus scheint RS LAI klimatisch entkoppelt zu sein, während sowohl Mastverhalten als auch TRW hauptsächlich vom Sommerklima beeinflusst werden. Die Ergebnisse zeigen, dass satellitenbasierte LAI-Daten das Potential besitzen das Mastverhalten und somit die Waldproduktivität zu erfassen und zu analysieren. Jedoch sollten etwaige Interpretationen und Rückschlüsse immer in Bezug zu technologischen und methodologischen Limitationen verschiedener RS-Produkte bewertet werden. Abschließend fasst Kapitel 6 die Ergebnisse der vorherigen Kapitel zusammen und diskutiert sie im Zusammenhang mit den Forschungsfragen, die zu Beginn der Arbeit gestellt wurden.

The thesis deals with the ecology of lichens in two contrasting types of forest, epiphytic lichens in old Picea abies forest of the fi re-refugia type and epigeic as well as epixylic lichens in a successional sequence of fire- susceptible Pinus sylvestris forests. Results in five separate papers form the basis for a discussion of general patterns of dispersal, succession and life strategies in lichens. The study sites were located in Medelpad and Väs­terbotten, in the central and northern part of Sweden, respectively. Special attention has been paid to the rare, pendulous, spruce-1ichen Usnea longissima and the coexisting lichen species. U. longissima is largely restricted to north-facing hill slopes covered with old, mesic spruce forest that is characterized by a very long continuity not disturbed by fire. A mar­ked decline in the number of sites with U. longissima was found. The decline was mainly due to the effect of different forestry practices as the species is very sensitive to environmental disturbances. The epiphytic lichen vegetation of six tree species occurring in the spruce forest is described. Clear successional trends with increasing tree size were • obtained for Alectoria sarmentosa, Bryoria fuscescens coll., B. nadvornikiana, Usnea filipendula' and U. subflorida'na, to a lesser extent for Bryoria capii-“" laris while U. longissima had no relationship to tree size or age. TTstudy of the litterfall of macrofragments of epiphytic lichens showed that thallus fragments were dispersed throughout the year with late autumn, winter and early spring as the most critical periods. It is suggested that dispersal through thallus fragmentation is more important in fruticose than in foliose species and that U. longissima has a shorter range of propagule transport than the other species of Alectoria, Bryoria and Usnea studied. The latter proposition was supported through a study of the horizontal patterns of lichen occurrence in the spruce forest. It is shown that the diversity in ground vegetation, after an initial in­crease, declines with succession in the pine forests. A mechanism of succes­sion in ground vegetation is presented which suggest that variations in habi­tat heterogeneity, i.e. the diversity of substrates caused by the initial dis­turbance and the stand development, largely determines diversity changes dur­ing succession. Trends of increasing thallus size, increasing size of asexual reproductive propagules and increased competitive ability with succession formed the basis for recognizing three types of strategies in Cladonia» It is concluded that lichens have features that are compatible with the r-K continuum and that they are variously adapted to both the stability of the substrates and that of the forest as a whole. / <p>Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 1983, härtill 5 uppsatser</p> / digitalisering@umu

Several studies carried out in boreal forests have found significant edge effects in Scots pine although, none of them in southern Sweden. The aim of this study was to investigate edge effects in adjacent Scots pine stands and its influence on tree growth and field vegetation composition. This was carried out in 10 selected forest edges in southeastern Sweden. Results showed reduced number of stems, height, diameter and basal area growth among young trees in particular within 2 m from the forest edge. In the older stands number of stems, diameter and basal area growth increased within the first 2 m from the edge. Field vegetation inventory showed differences in composition in the adjacent stands. In the older stands lichens, lingonberry and blueberry were more frequent, while heather and grasses showed a higher appearance in young stands.

The postglacial recolonization of northern Europe supposedly originated from Western Europe and the Russian Plain, however, recent molecular and macrofossil-based investigations suggest that the history may be more complex than previously thought. This study aims to investigate the genetic diversity and population structure of Scots pine from Scandinavia to Russia to re-evaluate its recolonization history, and to examine whether the pattern of spatial genetic diversity has any adaptive significance. Populations ranging from Norway to Russia were sampled and genotyped using genotyping-by-sequencing. The seedlings were freeze tested to provide an average degree of hardiness for every population. Eight hundred and thirty-two seedlings were analyzed, and 6,034 SNPs were recovered in these individuals after stringent filtering. Population structure was investigated using fastStructure and differentiation between populations was estimated with pairwise FST and analysis of molecular variance (AMOVA) to assess the genetic variability. Genetic diversity was measured as observed heterozygosity, H0, in populations, clusters and overall. Two genetic clusters were detected in the samples, one in Norway and Sweden and one in Russia. These clusters are weakly differentiated (FST = 0.01202) with only 0.66 % variation between them. Highest variation was found within populations (98.8 %) and the overall genetic diversity for all populations was high (Ho = 0.2573). The weak differentiation and high diversity are indicative of extensive gene flow between populations in this species. The composition of the clusters across the sampled area suggests a westward recolonization from the Russian Plain into Scandinavia, and a possible local origin of another polymorphism in Norway and Sweden. No clear relationship between cold hardiness and genetic variation was detected. The clinal variation in cold hardiness reflects local adaptation, and the difference between genetic and phenotypic variation is likely due to epigenetic regulation or polygenic inheritance. More extensive genome scan is needed to understand the genetic basis of local adaptation.