Zbornik gozdarstva in lesarstva, Ljubljana, 36, 1990, s. 17-26 
Prispelo / Received: J 990, november 
GDK 174.7 Abies alba.Mili.: 425.1:821.15--0.15.25 
ELEKTRIČNA UPORNOST KOT KAZALEC ZORA VSTVENEGA STANJA 
IN MOŽNOSTI JELK ZA PREŽIVET JE NA OBMOČJIH Z ZRAČNO PO LUCIJO 
Niko TORELLI*, Dušan ROBIČ**, Martin ZUPANČIČ***, Primož OVEN****, 
Franc FERLIN*****, Bojana KRIŽAJ****** 
Izvleček 
Meritve električne upornosti (EU) živih tkiv na drevesni bazi so se izkazale kot občutljiva metoda za oce-
no drevesne kondicije in možnosti za preživetje prizadetih dreves na območjih z zračno polucijo. Z upo-
rabo shigometra in conditiometra so bile na 400 testnih drevesih opravljene periodične meritve EU in 
ocenjene njihove možnosti za preživetje. 
Ključne besede: Ahies alba, električna 11pornost, skmja, kambijeva cona, propadanje gozdov, drevesna 
kondicija 
ELECTRICAL RESISTANCE AS INDICATOR OF STATE OF HEALTH AND 
SURVIV AL PROGNOSIS OF SIL VER FIR FROM AIR POLLUTED AREAS 
Niko TORELLI*, Dušan ROBIČ**, Marti.n ZUPANČIČ***, Primož OVEN****, 
Franc FERLIN*****, Bojana KRIŽAJ****** 
Abstract 
Measuring electrical resistance (ER) of living tissues al the tree base proved to be a sensitive method for 
assessing tree condilion and survival chances of declined trees in air polluted areas. In 400 test trees 
periodic determinations of ER using "shigometer" and "conditiometer" were made and their survival 
chances assessed. 
Key words: Abies qlha, electrirnl resislance. bark, cambial zone, foresl decli11e, tree rnndition 
* prof. dr. dipl. inž., Biotehniška fakulteta, lesarstvo, 
61000 Ljubljana, Rožna dolina VHl/34, YU 
•• mag., dipl. inž., Biotehniška fakulleta, gozdarstvo, 
61000 Ljubljna, Večna pot 8:l, YU 
*** dipl. inž., Biotehniška fakulteta, lesarstvo, 
61000 Ljubljana, Rožna dolina Vlll/34, YU 
**** dipl. inž., novi raziskovalec, Biotehniška fakulteta, lesarstvo 
61000 Ljubljana, Rožna dolina Vlll/34, YU 
***** mag., dipl. inž., Biotehniška fakulteta, gozdarstvo, 
61000 Ljubljana, Večna pot 83,.YU, 
****** dipl. biol., nova raziskovalka, Biotehniška fakulteta, lesarstvo, 
61000 Ljubljana, Rožna dolina VIIJ/34, YU 
18 
Zbornik gozdarstva in lesarstva, 36 
1 UVOD 
Električna upornost (EU) kambijeve cone oz. živih tkiv je v korelaciji z rastnostjo 
ali vitalnostjo in tako posredno z zdravstvenim stanjem, oz. kondicijo drevesa. 
Električna upornost je odvisna od lastnosti celične stene in molarne koncentracije 
kationov v apoplastni tekočini, po kateri teče tok (FENSOM 1966). Na splošno 
zdrava rastna drevesa s široko kambijevo cono in široko živo skorjo, zlasti prevod-
nim floemom, izkazujejo nižjo električno upornost in obratno. 
2 MATERIAL IN METODA 
Meritve .EU smo izvedli na dveh stalnih opazovalnih ploskvah v bukovem jelovju 
(Abieti-Fagetum dinaricum) na 400 testnih drevesih z (a) uporovnim merilnikom 
(Bollmann Elektronik Systeme, Rielasingen, ZRN) in (b) shigometrom (Osmose 
Wood Preserving Co., ZDA). V obeh primerih smo uporabili Delmhorstove neizoli-
rane igelne elektrode iz nerjavečega jekla z dolžino 54 ali 20 mm in medsebojno od-
daljenostjo 11 mm (Sl. 1). Elektrode potisnemo do gostejšega kasnega lesa tako, da 
prebadajo ritidom, živo skorjo in kambijevo cono, ki v svoji najbolj splošni defini-
Slika 1: Conditiometer (Bollmann Elektronik Systeme, Rielasingen, ZRN) in 
Shigometer (Osmose Wood Preserving Co., ZDA). 
Figure J: Conditiometer (Bollmann Elektronik Systeme, Rielasingen, Germany) 
and Shigometer (Osmose Wood Preserving Co., ZDA) 
19 
Torel/i N. et al.: Električna upornost kot kazalec zdravstvenega stanja ... 
ciji obsega tudi vse nediferencirane celice, t.j. vse celice med zrelim ksilemom in 
floemom. Meritve smo izvajali več sezon in večkrat v sezoni. 
3 REZULTATI IN DISKUSIJA 
Zapon;:dne sezonske meritve kažejo, da je električna upornost vselej največja v ob-
dobju mirovanja, kasneje pa se - vsaj pri rastnih drevesih - zniža in doseže svojo 
najmanjšo vrednost, ko je širina kambijeve cone največja. Najnižja vrednost se za-
drži nekaj tednov. Tedaj je ritem delitev v kambijevi coni enak ritmu diferenciacije, 
debelina kambijeve cone pa stabilna in največja. Proti koncu vegetacijskega obdob-
ja vrednost spet naraste. Takšne pravilne, anatomsko in fiziološko obrazložljive 
razlike električne upornosti so na bazi drevesa, kjer potekajo meritve, izrazite le pri 
rastnih oz. zdravih drevesih. Z napredujočimi polucijskimi okvarami postajajo vse 
manj izrazite. To je razumljivo, saj zelo prizadeta drevesa zaradi poudarjenih gra-
dientov porazdelitve asimilatov in rastnih snovi na bazi ne priraščajo ali pa le lokal-
no in zelo skromno. Kambij miruje in je domnevno širok le nekaj celic (kot pozimi). 
Rezultat so izpadle ali nesklenjene branike (TORELLI et al. 1986). 
Električna upornost ni odvisna le od števila živih celic, temveč tudi od njihove aktiv-
nosti. Iz tega sledi, da so pri bolj rastnih oz. bolj zdravih drevesih ob enaki debelini 
žive skorje odčitki nižji kot pri poškdovanih ali sicer zdravih drevesih s slabšim ce-
notskim statusom (ROBIČ 1989, neobjavljeno). Kondicijo drevja je mogoče 
spremljati z zaporednimi meritvami na istih drevesih, vendar zaradi spreminjajoče 
se debeline kambijeve cone v vegetacijskem obdobju le v primerljivih fenoloških da-
tumih. Primerjave med različnimi drevesi pa so mogoče le v okviru primerljivih ra-
stiščnih in sestojnih razmer (rodovitnost, rastnost sestoja, starat, cenotski status). 
S skrbnim, petletnim, spremljanjem električne upornosti na izbranih odraslih, do-
minantnih in kodominantnih testnih drevesih je bilo mogoče - upoštevaje (a) vi-
zualno oceno, (b) sezonsko variacijo EU, (c) debelinski prirastek v prsni višini in (d) 
občutljivost reagiranja na splošne sezonske higrotermične razmere - bioelektrično 
jasno okarakterizirati naslednje štiri kondicijske razrede pri jelki (primerjaj sliko 2): 
EU = 7-9 kQ - zdrava ali rahlo poškodovana drevesa, tipična sezonska variacija, 
občutljiv odziv na spremenljive higrotermične razmere. Prirastni tip (a). 
EU = 10-11 kQ - očitno poškodovana drevesa, na spremenljive higrotermične 
razmere se odzivajo manj izrazito, mogoče je izboljšanje. Prirastni tip (b). 
Op.: Nizki odčitki pri močno prizadetih dreve\ih lahko pomenijo povečano koncentracijo ionov zaradi 
razkroja lesa (SHORTLE 1982): zgodnjo fazo rjave trohnobe spremlja povečana kislost oz. pove-
čana koncentracija vodikovih ionov, belo trohnobo pa povečana koncentracija kalijevih in drugih 
bazotvornih kationov. 
20 
Zbornik gozdarstva in lesarstva, 36 
EU = 12-13 kQ _,.. ireverzibilno poškodovana drevesa, na spremenljive higroter-
mične razmere se neznatno odzivajo, izboljšanja ne pričakujemo. Prirastni tip (c). 
EU = 14 kQ in več - umirjajoča drevesa, odziv na zboljšane higrotermične razme-
re je neznaten ali ga ni, izrazita radialna rastna depresija, nesklenjene in manjkajoče 
branike. Prirastni tip (d). 
(mm) 6 
s 
., 
3 
2 
I 
a 
b 
C 
Slika 2: Raziskovalna ploskev Pokojišče: Radialniprirastek v prsni višini (širina 
branike) (a) zdravih, EU = 7-9 kQ (b) nekoliko prizadetih, EU = 
10-11 kQ, (c) ireverzibilno prizadetih, EU 12-13 .kQ in (d) umirajo-
čih, EU 14 kQ in več. (Glej tudi besedilo.) 
Figure 2: Study area Pokojišče: radia/ increment at the breast height in (a) healthy, 
ER 7-9 kQ, (b} slightly affected, ER = 10-:--11 kQ, (c) irreversibly 
damaged, ER = 12-13 kQ and (d) dying, ER = 14 kQ and more, (See 
also text.) 
Pri analizi preživetvenih možnosti posameznih dreves smo primerjali njihovo EU 
avgusta 1988 z avgustom 1990 in uporabili naslednji kriterij: 
Stabilno - 1990 EU = 1988 EU ± l kQ, 
poslabšano - 1990 EU = 1988 EU + 2 kQ ali več in 
izboljšano 1990 EU 1988 EU 2 kQ ali manj. 
Zdravstveno stanje dreves na raziskovalni ploskvi Ravnik (slika 3) je bilo pri 58,2 OJo 
stabilno, pri 25,7% se je poslabšalo, 8,4% dreves je odmrlo, pri 7,7% pa se je 
zdravstveno stanje "izboljšalo". Na raziskovalni ploskvi Pokojišče (Slika 4) je bilo 
zdravstveno stanje dreves sledeče: stabilno 60,9%, poslabšalo 13,8%, "izboljšalo" 
18,1 OJo, odmrlo pa jih je 7,2%. 
21 
Torelli N. et al.: Električna upornost kot kazalec zdravstvenega stanja ... 
EH(kohm) 6 __ _?_~ 9 10 11 12 13 lj_!~-~~-~::_-~~-~~~ 
:i~'~)~~~'.:• O 15 32 46 27 13 17 7 6 2 4 2 O O O 
~---+ 
-> ---, 
---+ --
* ~levilo ._eslnih dreves, ki so 
ostala v isl.etn 11 EB"-razreclu. 
<---
Slika 3: Raziskovalna ploskev Ravnik: Sprememba električne upornosti kot ka-
zalca kondicije 299 testnih dreves med avgustom 1988 in avgustom 1990 
(za interpretacijo glej besedilo). 
Figure 3: Study area Ravnik: change in e/ectrical resistance as indicator oj condi-
tion oj 299 test trees between August 1988 and August 1990. (For inter-
pretation see text.) 
22 
Zbornik gozdarstva in lesarstva, 36 
ER(kohm) 6 7 8 9 10 II l~ -------------------------
stabilna o o 18 21 11 
drevesa* 
12 9 
----, 
-----> 
> 
----> 
-4----f-> 
---l-• 
---l-> 
----> 
, __ 
,__, __ 
(-i--
(-i-~ 
(---
(-i--
(---
13 _14 ___ !~---~~---!~---!~- 19 _ 20 -- 24 
7 2 o o o o o o 
<---
* število stabilnih testnih dreves, ki 
so ostala v istem "ER"-razredu. 
Slika 4: Raziskovalna ploskev Pokojišče: Sprememba električne upornosti kot ka-
zalca kondicije 138 testnih dreves med avgustom 1988 in avgustom 1990 
(za interpretacijo glej besedilo). 
Figure 4: Study area Pokoj išče: change in e/ectrical resistance as indica tor oj con-
dition oj 299 test trees between August 1988 and August 1990. (For inter-
pretation see text.) 
Delež propadajočih dreves se je povečeval skladno s simptomi umiranja. Značilno 
je, da se električna upornost zmanjšuje predvsem pri močno prizadetih drevesih, za-
to je ne moremo razložiti kot izboljšanje. Znižanje EU je očitno posledica sprošča­
nja ionov zaradi razkrojnih procesov. 
Opisana metoda je anatomsko in fiziološko utemeljena, zato je mogoče z njo objek-
tivno oceniti kondicijo in možnosti prizadetega drevja za preživetje. Enako uspešno 
jo je mogoče uporabiti za oceno cenotskega statusa. 
23 
Tore!li N. et al.: Električna upornost kot kazalec zdravstvenega stanja. , . 
4 POVZETEK 
Električna upornost kot kazalec zdravstvenega stanja in možnosti jelk za preživetje 
na območjih z zračno polucijo. 
Meritve električne upornosti (EU) predstavljamo metodo določanja drevesne kondi-
cije, kot vplivata nanjo supresija (potisnjenost) in/ali učinki zračne polucije. Na 400 
odraslih testnih jelkah (Abies alba Mili.) v dveh reprezentativnih gozdnih sestojih 
dinarskega jelovega bukovja (Abieti-Fagetum dinaricum) na slovenskem krasu (Bi-
stra, Pokojišče) se od leta 1986 s shigometrom in conditiometrom meri električna 
upornost živih tkiv. Igelne elektrode prebadajo po vrsti ritidom, neprevodni in pre-
vodni floem ter kambijevo cono. Čim debelejša so živa tkiva in čim večja je koncen-
tracija mobilnih ionov v njih, tem nižja je električna upornost in obratno. 
Kondicija odraslih, dominantnih in kodominantnih jelk je bila ocenjena kot sledi: 
(a) (EU) = 7-9 kQ. Značilne sezonske variacije; občutljivo odzivanje na spre-
membe higrotermičnih razmer (sl. 3, 4, 5, EU razred a); drevo zdravo ali rahlo 
prizadeto. 
(b) EU = 10-11 kQ. Odzivanje na spremenljive higrotermične razmere še mogoče; 
izboljšanje je verjetno (sl. 3, 4, 6, EU razred b); drevo vidno prizadeto. 
(c) EU = 12-13 kQ. Izrazita depresija radialne rasti na drevesni bazi; reagiranje 
na spremenljive higrotermične razmere komaj zaznavno ali manjka (sl. 2, 3, 7, 
EU razred c); drevo nepopravljivo prizadeto, ne pričakujemo izboljšanja. 
{d) EU = 14 kQ in več. Močna depresija radialne rasti na drevesni bazi (nesklenjeni 
in izpadle branike); (sl. 3, 4, 8, EU razred d); odzivanje na ugodnejše higroter-
mične razmere ni več mogoče; pričakujemo skorajšnji propad. 
(e) EU nepričakovano nizka v primerjavi z vizualno oceno. Ionizacija označuje bio-
loški razkroj; drevo v zadnji fazi propadanja ali odmrlo. 
Pri presoji, kakšne možno.sti za preživetje imajo posamezna drevesa, so bili upo-
rabljeni naslednji kriteriji: 
(a) stabilno stanje: EU 1990 = 1988 ± 1 kQ, 
(b) poslabšanje: EU 1990 = EU 1988 + 2 kQ ali več, 
(c) izboljšanje: EU 1990 = EU 1988 - 2 kQ ali več. 
Na osnovi meritev v avgustu 1988 in avgustu 1990 je bila opravljena preživetvena 
analiza testnih dreves: (a) Ravnik: 58,2 OJo stabilno stanje, 25,7 OJo poslabšanje, 7,7 OJo 
izboljšanje, 8,40Jo dreves propadlo; (b) Pokojišče: 60,9% stabilno stanje, 13,8% 
poslabšanje, 18, 1 OJo izboljšanje, 7 ,2 OJo dreves propadlo. 
Vsekakor je zabeleženo izboljšanje pri zelo prizadetih drevesih prol;ilematično, saj 
se električna upornost najverjetneje zniža zaradi začetih razkrojnih procesov na dre-
vesni bazi. 
24 
Zbornik gozdarstva in lesarstva, 36 
5 SUMMARY 
Measuring ER is one method of determining tree condition as influenced by sup-
pression and/ or air pollution effects. Since 1986 in 400 adult sil ver fir test trees (Abies 
alba Mill.) derived from two representative silver fir/beech forest stands (Abieti-
Fagetum dinaricum) in the Sloyenian Karst (Bistra, Pokojišče) the electrical resist-
ance (ER) of living tissues using Shigometer and Conditiometer has been measured. 
The needle electrodes penetrate (in turn): the rhytidome, the nonconducting and 
cortducting phloem and the cambial zone. The wider are the living tissues and the 
higher is the concentration of mobile ions in them, the lower is the ER and vice versa. 
The condition of adult, dominant and codominant silver fir trees was assessed as 
follows: 
(a) ER = 7-9 kQ. Typical seasonal vanat10ns; sens1t1ve reacting to variable 
hygrothermic conditions (Figures 3, 4, 5, ER class a); tree healthy or slightly 
damaged. 
(b) ER = /0-11 kQ. Reacting to variable hygrothermic conditions stili possible; 
· recovery probable (Figures 3, 4, 6 ER class b); tree obviously affected. 
(c) ER = 12-13 kQ. Pronounced radia! growth depression at the stem base; reac-
ting to variable hygrothermic conditions slight or absent (Fig. 3, 4, 7, ER class 
c); tree irreversibly damaged, no recovery expected. 
(d) ER = 14 kQ and above. Heavy radia! growth depression at the stem base {un-
continuous and missing rings) (Fig. 3, 4, 8, ER class d); reacting to better hygro-
thermic conditions unpossible; speedy death expected. 
(e) ER unexpected low in comparison with visual estimate. Ionization denotes de-
cay; tree in the last phase of decline or dead. 
To predict the survival chances of individual trees the following criteria were used: 
(a) stable: ER 1990 ER 1988 + 1 kO, 
(b) declined: ER 1990 ER 1988 + 2 kQ and more, 
(c) improved: ER 1990 = ER ·2 kQ and more. 
Based on the ER measurements in August 1988 and August 1990 the survival analy-
sis of test trees was made: (a) experimental area Ravnik: 58,20/o stable, 25,70/o de-
clined, 7, 7 fr/o improved and 8,4 O/o died trees; (b) experimental area Pokojišče: 
60,9 O/o stable, 13;8 o/o declined, 18,1 O/o improved and 7,2 % died trees. 
The improvement in very affected trees is problematic and should be ascribed to the 
initiated decay, processes. 
25 
Torelli N. et al.: Električna upornost kot kazalec zdravstvenega stanja ... 
6 LITERATURA 
FENSOM, O.S. 1966. On measuring electrical resistance in situ in higher plants. 
Can. J. Plant Sci. 46: 169-175. · 
TORELLI, N., K. ČUFAR, & D. ROBIČ 1986. Some wood anatomical, phytiologi-
cal, and silvicultural aspects of silver fir dieback in Slovenia (NW Yugoslavia). 
IA WA Buli. n.s., 7(4): 343-350. 
SHORTLE, W.C. 1982. Decaying Douglas-fie wood: ionization associated with 
resistance to a pulsed electric current. Wood Science 1(15): 29-32. 
'