Znanstvene razprave GDK: 561.24 Pinus sylvestris : 561.24 Quercus petraea : (497 .12) PrirasčanJe raecega oora (Ymus syiVestris L.) in hrasta gradna ( Qercus petraea (Mattuschka) Liebl.) v de belino glede na povprečno mesečno temperaturo in količino padavin Scots Pine (Pinus sy/vestns f:..) and Sessile Oak (Qercus petraea (Mattuschka) Ltebl.) Diameter lncrement Regardmg to Average Monthly Temperature and Quantity of Precipitation Franci JAGODIC• Izvleček: Jagodic, F.: Priraščanje rdečega bora (Pinus sy/veslris L.) in hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl.) v debeline glede na povprečno mesečno temperaturo in količino padavin. Gozdarski vestnik, št. 1/2001. V slovenščini, s povzetkom v angleščini , ci!. l it. 10. Prevod v angleščino: Franci Jagodic. V raziskavi smo analizirali debelinski prirastek 5 rdečih borov in 4 hrastov gradnov, ki so bili posekani na Brdu pri Kranju. Prirastek smo analizirali iz kolutov, odrezanih na višini 1,3 m. Raziskava je pokazala, da obstaja v rasti analiziranih dreves velika persistenca, to je odvisnost širine branike tekočega leta od širine branike predhodnega leta. Zveze med širino branike in padavinami ali temperaturami nam ni uspelo dokazati. V časovnih vrstah, ki jih tvorijo širine branik (Y) s padavinami ali temperaturami (X), je prisotna avtoregresija. Avtokorelacijski koeficienti so pokazali na cikličnost v debelinski rasti šestih dreves. Ključne besede: rdeči bor, Pinus sylvestris, hrast graden, Quercus petraea, debelinski prirastek, širina branike, dendrokronologija, povprečna mesečna temperatura, količina padavin. Abstract: Jagodic, F.: Scots Pine (Pinus sy/vestris L.) and Sessile Oak (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl.) Diameter lncrement Regarding to Average Monthly Temperature and Quantity of Precipitation. Gozdarski vestnik, No. 1/2001. ln Slovene with a summary in English, lit. quot.10. Translated into English by Franci Jagodic. Diameter increments of five Scots pines and four sessile oaks cul down in Brdo near Kranj were analysed in our research. The analysed increments were !aken from the height of 1.3m. Results of this research indicate existing persist- ence in the growth of the analysed trees which means the width of the annual rings for a current year depends on the width of the annual rings for the previous year. Correlations among the width of the annual rings and temperature or precipitation values were not significant. Autoregression is presen! in the time series of the width of the annual rings (Y) and temperature or precipitation values (X). Autocorrelation coefficients show recurring of the cycles in the diameter growth of the si x trees. Key words: Scots pine, Pinus sy/vestris, sessile oak, Quercus petraea, diameter increment, width of annual ring, dendrochronology, average monthly temperature, quantity of precipitation. 1 UVOD 1 INTRODUCTION Drevesa so samorasla in živijo v prostoru, ki ga ne morejo spreminjati. Izpostavljena so klimatskim pogojem prostora, v katerem bivajo, in tem pogojem se ne morejo izogniti. Klimatski pogoji se neprestano spreminjajo. Vsak trenutek je edinstven. Poznamo dnevne in letne cikle temperature, padavin in osončenja, za katere se ugotavlja skupne in povprečne vrednosti. Cikli so si med seboj bolj ali manj podobni, nikoli pa enaki. Klimatski in prehrambeni pogoji tekočega leta močno vplivajo na debelin- ski prirastek drevesa, ki je za razliko od višinskega prirastka manj odvisen od genetskih faktorjev. Okolje ga močneje modificira, zato debelinski prirastek tudi močneje variira (KOTAR 1986). V odvisnosti od tega s·o lahko širine branik na prečnem preseku med seboj zelo različne, različen je lahko tudi GozdV 59 (2001) 1 • F. J., univ. dipl. inž. gozd., VRS, Servis za protokolarne sto- ritve, Predoslje 39, 4000 Kranj, Slovenija, SLO 3 4 Jagodic, F .. Priraščanje rdečega bora (Pinus sylvestris L.) in hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl.) .. delež ranega in kasnega lesa v njih. Do razlik v širini in zgradbi prihaja v različnih smereh tudi znotraj posamezne branike. S proučevanjem zakonitosti med širinami branik in klimatskimi pogoji se ukvarja dendroklimatologija. V naši raziskavi nas je zanimalo, kakšen je vpliv mesečnih količin padavin in povprečnih mesečnih temperatur na priraščanje v debelina pri rdečem boru (Pinus sylvestris L.) in gradnu (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl.). Poleg tega pa nas je še zanimalo, koliko meritev širine posamezne branike je potrebnih, da dobimo pri obdelavi podatkov dovolj zanesljive rezultate. 2 OBMOČJE RAZISKAVE 2 STUDYAREA Raziskava debelinskega priraščanja rdečega bora in hrasta gradna je potekala v gozdovih posestva Brdo pri Kranju. Brdo leži v predalpskem fitogeografskem območju. Povprečne letne temperature zadnjih 50 let se gibljejo med 7,2 in 10,1 oc, najtoplejši mesec je julij s povprečno tempera- turo med 17 in 20 oc. Padavin je od 1.1 OO do 1. 700 mm letno, padavinski maksimum je premaknjen iz pozne pomladi v zgodnje poletje in preide preko neizrazitega minimuma v avgustu v drugi maksimum v novembru. V gozdovih Brda prevladuje acidofilen borov gozd (Vaccinio-Pinetum), ki je edafsko pogojen. Raste na diluvialnih ilovnatih nanosih, ki so siromašni s hranljivimi snovmi. Zaradi pogostega stelja rje nja v preteklosti je bilo rastišče še dodatno degradirana. Rdeči bor je slabše odporen proti snegu (KOTAR 1 BRUS 1999), v goz- dovih pa se je slabo gospodari lo, zato trpi v pogostih snegolomih in vetro- lom ih. V vetrolomu leta 1984 je bilo podrto približno 30.000 m3 1esa ali 80 m3/ha, kar je približno 35 % takratne lesne zaloge (Gozdnogospodarski načrt 1991-2000). Manjši del površine pokriva združba hrastovo-gabrovega gozda (Querco-Carpinetum). Naseljuje blažje oblike terena in ravnine na nano- sih, robove izrazito kislih kamenin ali pa steljarjene površine, kjer se je razvila sekundarno zaradi za kisanja tal. Del hrastovo-gabrovega gozda je na bazični podlagi, na zmerno toplih in zmerno vlažnih rastiščih na konglo- meratih pretežno karbonatnega izvora. Tu se tvorijo globoka pokarbonatna tla z visoko produktivnostjo, zaradi česar je bila v preteklosti večina teh površin izkrčenih za poljedelske potrebe. Steljarjenje v gozdovih Brda je prenehalo s postavitvijo ograje ob razši- ritvi posestva, prvič leta 1961 in drugič leta 1972. S tem se je ene vrste izčrpavanje rastišča prenehalo, pričelo pa se je drugo. Znotraj ograje je po letu 1972 začelo nastajati lovišče, v katerem se goji navadnega jelena in jelena damjeka, nekdaj pa se je gojilo tudi muflone (zadnji je bil odstreljen leta 1989). Število živali v lovišču je do današnjih dni močno naraslo, kar spet pomeni hudo obremenitev za gozd, zato se je začelo njihovo število zmanjševati s povečanim odstrelom (JAGODIC 1998). 3 METODE DELA 3 WORKING METHODS Rdeči bor je drevesna vrsta, ki je v gozdovih Brda najpogostejša, graden pa ima pomemben delež med redkimi listavci, poleg tega pa daje izmed vseh prisotnih najvrednejši les. Pri obeh drevesnih vrstah je debelinski prirastek razmeroma enostavno ugotoviti, ker je razlika med kasnim in ranim lesom očitna in je zato lahko videti bran iko. GozdV 59 (2001) 1 l 1 JagodiC. F . PnrašcanJC ra• • :, :·l()r.J ·PI' ,r ~ L · 1 casta gr"-111'"' , ,)e/raea (Mattuschka) Llebl) Na terenu smo poiskali 5 rdečih borov in 4 gradne. Drevesa so rasla na razmeroma majhni medsebojni razdalji. Iskali smo dominantna sproščena drevesa z lepo oblikovanimi krošnjami. Pred posekom smo jim izmerili obseg v prsni višini, označili prsno višino in karakteristične smeri neba. Posekanim drevesom smo izmerili višino, dolžino čistega debla in dolžino krošnje. Na označeni višini 1 ,3m smo odrezali kolobar za analizo prirastka. Starost drevesa smo ugotovili s preštevanjem branik na panju. Odrezanim kolobarjem smo z digitalnim positiometrom (Kutschenreiter Typ 11) na stotinko mm natančno izmerili debelinske prirastke. Pri ra stke smo izmerili iz vseh štirih karakterističnih smeri neba. Pri obdelavi podatkov smo upoštevali srednjo vrednost (aritmetično sredino) za drevo. Podatke o povprečnih mesečnih temperaturah in mesečni količini pada- vin za hidrometeorološke postajo Brnik smo dobili na Hidrometeorološkem zavodu Republike Slovenije za obdobje od leta 1951 naprej. Hidrometeo- rološka postaja Brnik je od raziskovalnega območja oddaljena približno 7 km zračne razdalje, vendar je zaradi ravninskega sveta natančen pokazatelj vremenskih razmer tudi za Brdo. Pri obdelavi podatkov smo za pravo vrednost debelinskega prirastka uporabili aritmetično sredino štirih meritev. Z uporabo aritmetične sredine pri nadaljnji obdelavi podatkov je seveda prišlo do napak glede na posamezne strani merjenja, zato smo velikost teh napak skušali ugotoviti. Izračunali smo povprečno napako, ki je definirana kot aritmetična sredina absolutnih odstopa!lj od aritmetične sredine, ki smo jih dobili na osnovi štirih meritev, ( ~*d - i d 1) (KOTAR 1997) in njeno relativno vrednost, ki smo jo izrazili N L~~~ v odstotkih ( id ·1 OO). Srednjo napako, ki je koren iz kvadrati čne N sredine odstopanj od aritmetične sredine (KOTAR 1997), smo izračunali ~ po sledeči formuli: V . Skupno varianco smo izračunali po formuli s;! = L ~ _-/r/ -. nepojas- njeno varianco pa smo dobili s pomočjo drsečih sredin za 5, 7, 9, 11 in 13 let (s2 . = L r,-ij) (KOTAR et al. 1995). "'P·" n - 1 Zvezo med širino branike posameznega drevesa in mesečnimi količi­ nami padavin ter povprečnimi mesečnimi temperaturami smo ugotavljali z regresijsko analizo. Srednjo stopnjo občutljivosti ms 1 , smo izračunali po naslednjem obrazcu (KOTAR et al. 1995 po FRITIS 1978): GozdV 59 12001 l 1 5 Jagodic, F • Pnraščanje rdečega bora (Pinus sylveslrts L.) in hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Llebl.) ... Bor 1 1 Scots pine 1 Bor 2 1 Scots pine 2 Bor 3 1 Scots pine 3 Bor 4 1 Scots pine 4 Bor 5 1 Scots pine 5 Graden 1 1 Sessile oak 1 Graden 2 1 Sessile oak 2 Graden 3 1 Sessile oak 3 Graden 4 1 Sessile oak 4 Pregledmca 1 Osnovne značil­ nosti analiziranih dreves Table 1 Basic characteristics of analysed trees Debelinske prirastke smo preizkusili tudi z avtoregresijo. Za poskus obstoja avtokorelacije med e. 1 ine. smo izračunali Durbin-Watsonovo število 11-1 1- 1 L:{e1 -e1_j d (KOTAR 1997): d = --n-- L el2 4 REZULTATI IN RAZPRAVA 4 RES UL TS AND DISCUSSION 4.1 Osnovne značilnosti analiziranih dreves 4.1 Basic characteristics of analysed trees V raziskavo je bilo zajetih pet dreves rdečega bora in štiri drevesa hrasta gradna. Osnovne značilnosti teh dreves so prikazane v preglednici 1. Starost drevesa• Prsni premer Višina Dolžina debla Dolžina krošnje Tree age* Tree diameter Tree height Trunk /ength Crown length [let 1 years] [cm] [ml [ml [m] 95 47 23,5 10,5 13,0 93 39 23,2 10,9 12 3 102 44 26,1 10,5 15,6 102 45 25,2 13,8 11 ,4 114 53 25,2 9,3 15,9 126 53 24,7 9,3 15,4 112 52 24,8 12,2 12,6 69 49 26,2 10,5 15 7 71 40 25,4 11 ,2 14,2 • Starost drevesa je ugotovljena na višini 0,3 m • Tree age is determined on O. 3 m height Drevesa sodijo po prsnem premeru med najdebelejša drevesa na razi- skovalnem območju. Dosežene višine med bori in hrasti so bile podobne, saj je bilo pri obeh vrstah najvišje drevo visoko 26,1 oz. 26,2 m. Razlika med najvišjim in najnižjim hrastom je znašala 1 ,5 m, medtem ko so bile pri borih razlike večje , saj je bi la razlika med najvišjim in najnižjim skoraj 3 m, kljub temu da so rasli v enakih rastiščnih pogojih. Dolžina krošnje je bila pri vseh drevesih večja od polovice dolžine dre- vesa, saj smo pri izboru dreves iskali takšna z velikimi in sproščenimi kroš- njami. 4.2 Meritev širine branik 4.2 Measuring the width of annual rings Debelinske prirastke smo merili na kolobarjih, vzetih na višini 1,3 m. Meritev smo do stotinke mm natančno izvedli iz štirih strani : severne, južne, vzhodne in zahodne. Postavlja se vprašanje, ali je res potrebno meriti širino branike z vseh štirih strani ali pa bi bi lo morda dovolj že z ene ali dveh. Potrebnost merjenja širine branik s štirih strani se je pokazala že takoj ob malo natančnejšem pogledu na odrezane kolobarje, na katerih so bile širine posameznih branik zelo raznolike, čeprav smo pri izboru dreves pazili, da so imela izbrana drevesa okrogle preseke debla in s imetrične krošnje. Gn7rlV 5 !1 12001 l 1 Jagodic. F.: PnrasčanJe rdečega bora (Pmus sylvestns L) 1n hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) L1ebl ) .. Za nadaljnjo obdelavo podatkov smo za posamezno drevo uporabili aritmetično sredino štirih meritev. Tako smo vplive širine branike z različnih strani odpravili. Z merjenjem širine branik le z ene strani bi v nadaljnji obdelavi dobili povsem drugačne rezultate, kajti korelacije med posameznimi meritvami so zelo nizke (preglednica 2). še najboljše rezultate smo dobili pri gradnu 1, ki so mu zelo blizu tudi graden 2 ter bori 2, 3 in 4. Pri boru 5 ter gradnih 3 in 4 so bile korelacije izrazito nizke, saj je najnižja vrednost determinacijskega koeficienta le 0,04. V praksi se pri ugotavljanju debelinskega prirastka dokaj pogosto meri širine branik z dveh nasprotnih si strani. Iz tega razloga smo preizkusili tudi korelacije med povprečjem dveh nasprotnih si strani (vzhod-zahod in sever-jug) in povprečjem štirih meritev. Determinacijski koeficienti teh korelacij so podani v preglednici 3. Njihove vrednosti so visoke, saj je bil r2 pri borih 2, 3 in 4 ter gradnih 1 in 2 višji od 0,9, nižji od 0,8 pa le pri boru 5 ter gradnu 3 v smeri vzhod-zahod in gradnu 4 v smeri sever-jug. Odsto- panja so bila torej največja pri drevesih, pri katerih so bile ugotovljene tudi najslabše korelacije med posameznimi meritvami in njihovo aritmetično sredino. Korelacija je bila pri šestih drevesih višja v smeri vzhod-zahod, pri treh pa v smeri sever-jug. Vzhodna stran Zahodna stran Južna stran East side Westside South side Vzhodna stran 1 East side 1 0 ,258 0,291 Bor1 Zahodna stran 1 West side 1 0,297 Scots Južna stran 1 South side 1 pine 1 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,602 0,498 Bor2 Zahodna stran 1 West side 1 0,493 Scots Južna stran 1 South side 1 [pine2 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,434 0,575 Bor 3 Zahodna stran 1 West side 1 0,560 Scot s Južna stran 1 South side 1 [pine3 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,512 0,721 Bor4 Zahodna stran 1 West side 1 0,509 Scots Južna stran 1 South side 1 l oine 4 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,099 0,095 Bor5 Zahodna stran 1 West side 1 0,004 Scots Južna stran 1 South side 1 l oine 5 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,632 0,765 Graden 1 Zahodna stran 1 West side 1 0,550 Sessile Južna stran 1 South side 1 oak 1 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,434 0,567 Graden 2 Zahodna stran 1 West side 1 0,388 Sessile Južna stran 1 South side 1 oak 2 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,065 0,007 Graden 3 Zahodna stran 1 West side 1 0,221 Sessile Južna stran 1 South side 1 oak3 Severna stran 1 North side Vzhodna stran 1 East side 1 0,248 0,083 Graden 4 Zahodna stran 1 West side 1 0,004 Sessi/e Južna stran 1 South side 1 oak4 Severna stran 1 North side GozdV 59 (2001 l 1 Pregledn1ca 2 Determinacijski koeficienti (r2) med različnimi stranmi merjenja Table 2. Determination coeffici- ents (fl) between different sides of measurement Severna stran Srednja vrednost North side Average value 0,268 0,620 0,299 0,687 0,121 0,643 1 o 548 0,397 0,785 0,505 0,855 0,269 0,708 1 0,677 0,378 0,775 0,366 0,761 0,373 0,808 1 0,657 0,618 0,835 0,562 0,767 0,681 0,864 1 0,854 0,305 0,547 0,260 0,465 0,004 0,385 1 0,473 0,637 0,886 0,655 0,830 0,596 0,847 1 0,833 0,564 0,863 0,346 0,672 0,346 0,780 1 0,656 0,107 0,335 0,065 0,389 0,052 0,441 1 0,603 0,472 0,780 0,165 0,390 0,049 0,336 1 0.616 7 J d F P . ago te, r rascanJE i ]1 ga p ra ( mus sy ves ns L) t 11 d (0 ercus P< raea 1ras a gra na (M tt hk L bl) a use a) te p 11 -i"ICa 3 Determinacijski koeficienti (r2) med aritmetično sredino širine branik z dveh nas- protnih si strani in aritmetično sredino štirih meritev Table 3. Determination coeffici- ents (r') between the average mean of the width of the annual rings from the oposite sides and ave rage me an of four measures rn:.glt..Jiticil 4 Vrednosti napak po straneh merjenja Table 4. The values of mistakes from different sides of measure- ment Aritmetična sredina Aritmetična sredina vzhod- zahod sever- jug East-west Norlh-south average mean average mean Bor 1 1 Scots pine 1 0,868 0,883 Bor 2 1 Scots pine 2 o 926 0,912 Bor 3 1 Scots pine 3 0,926 0,908 Bor 4 1 Scots pine 4 0,930 0,942 Bor 5 1 Scots pine 5 0,751 0,732 Graden 1 1 Sessi/e oak 1 0,955 0,948 Graden 2/ Sessile oak 2 0,935 0,906 Graden 3 1 Sessi/e oak 3 0,554 0,853 Graden 4/ Sessile oak 4 0,810 0,727 V preglednici 4 so predstavljene vrednosti napak glede na posamezne strani merjenja, do katerih je prišlo zaradi uporabe aritmetične sredine pri nadaljnj i obdelavi podatkov. Vse napake so zelo velike, saj zavzemajo vrednosti od 12 do 29 %, pri gradnu 2 s strani sever in jug celo preko 37 %. Vrednosti napak so bile pri borih dokaj izenačena, izstopal je le bor 5, pri katerem so bile napake veliko večje kot pri ostalih. Pri gradnih so bile napake glede na bore večje , najbolj pa je izstopal graden 2 v smereh sever in jug. Vsi izračuni kažejo na največje nepravilnosti v zgradbi širine posamezne branike pri boru 5. Bor 5 je bil najdebelejši bor in je imel največjo krošnjo. Zanj bi pričakoval i , da bo imel največje in najbolj enakomerne širine branik v posameznem obroču. Rezultati pa so nam jasno pokazali, da je zunanji videz drevesa lahko zelo varlj iv. Izsledki kažejo, da pri ugotavljanju širine branik v večini primerov zado- stujeta dve meritvi; rezultati so praviloma natančnejši , če merimo v smeri vzhod-zahod. Seveda to velja le za drevesa, ki rastejo v ravnin i, nikakor pa ne za tista, ki rastejo v nagibih. V primeru, da potrebujemo natančne meritve, priporočamo merjenje širine branik z vseh štirih strani . S pomočjo Povprečna Relativna Srednja Povprečna Relativna Srednja napaka povprečna napaka napaka povprečna napaka napaka napaka Average Relative Me an Averaga Relative Me an error ave rage error error ave rage error error error Bor 1 Vzhod 1 East 0,288 12,14 0,364 Jug 1 South 0,375 15,59 0,464 Scots pine 1 Zahod 1 West 0,293 12,13 0,377 Sever 1 Norlh 0,312 13,04 0,394 Bor2 Vzhod 1 East 0,229 12,23 0,279 Jug 1 South 0,278 14,60 0,363 Scotspine 2 Zahod 1 West 0,256 13,66 0,333 Sever 1 Norlh 0,302 15,92 0,386 Bor3 Vzhod 1 East 0,261 12,18 0,318 Jug 1 South 0,218 10,72 0,263 Scots pine 3 Zahod 1 West 0,321 15,39 0,405 Sever 1 Norlh 0,274 12,72 0,365 Bor4 Vzhod 1 East 0,315 16,51 0,384 Jug 1 South 0,362 19,41 0,430 Scotspine 4 Zahod 1 West 0,363 19,52 0,520 Sever 1 Norlh 0,284 13,66 0,398 Bor5 Vzhod 1 East 0,512 22,65 0,637 Jug 1 South 0,688 28,76 1,180 Scotspine 5 Zahod 1 West 0,686 29,28 0,873 Sever 1 Norlh 0,594 26,19 0,749 Graden 1 Vzhod 1 East 0,244 13,61 0,317 Jug 1 South 0,338 21,35 0,417 Sessile oak 1 Zahod 1 West 0,331 19,25 0,418 Sever 1 Norlh 0,330 19,02 0,425 Graden 2 Vzhod 1 East 0,496 25,22 0,625 Jug 1 South 0,811 39,89 1,010 Sessile oak 2 Zahod 1 West 0,470 25,38 0,591 Sever 1 Norlh 0,828 37,79 0,993 Graden 3 Vzhod 1 East 0,618 15,97 0,871 Jug 1 South 0,872 23,36 1,135 Sessile oak 3 Zahod 1 West 0,647 17,36 0,823 Sever 1 Norlh 0,965 26,07 1,437 Graden 4 Vzhod 1 East 0,669 23,06 0,779 Jug 1 South 0,610 21 ,31 0,836 Sessile oak4 Zahod 1 West 0,448 16,58 o 556 Sever 1 Norlh o 792 27,62 0,869 A GozdV 59 (2001\ 1 Jagodic. F PriraščanJe rdecega bora (Pmus .s 1 i!'l hrasta gradna ( Oercus petraea (Matluschka) L1ebl ) sodobne tehnike se ponekod za analizo debelinskega prirastka uporablja ploščina branike, ki si jo lahko razlagamo kot neskončno število meritev širine branik, ki v neskončnosti izraža njeno pravo vrednost. 4.3 Analiza debelinskega prirastka dreves 4.3 Analysis of tree diameter increment Rdečim borom in gradnom smo v prsni višini analizirali debelinski prira- stek. Kazalci debelinskega prirašča nja so prikazani v preglednici 5. Rezultati v preglednici so za posamezno drevo izračunani iz aritmetične sredine radialnih prirastkov iz štirih karakterističnih strani debla. Povprečna širina Največja širina Najmanjša širina branike branike branike Average width Maximum width Minimum width of annual ring ofannualring ofannualring [mml [mml [mml Bor 1 1 Scots pine 1 2,380 3,875 1,350 Bor 2 1 Scots pine 2 1,954 3,945 1,183 Bor 3 1 Scots pine 3 2,083 4,680 1,125 Bor 4 1 Scots pine 4 2,034 4,570 0,792 Bor 5 1 Scots pine 5 2,274 4,115 1,205 Graden 1 1 Sessi/e oak 1 1,996 4,635 0,412 Graden 2 1 Sessile oak 2 2,158 4,448 0,737 Graden 3 1 Sessile oak 3 3,550 6,098 1,960 Graden 4 1 Sessile oak 4 2,902 4,388 1,705 Povprečna širina branike pri analiziranih borih je bila razmeroma ena- komerna in se je gibala od 1 ,95 do 2,38 mm. Najnižjo vrednost je imel bor 4, in sicer 0,79 mm, najvišjo pa bor 3, in sicer 4,68 mm. Pri vseh petih borih so bile maksimalne vrednosti dosežene v prvih 12 letih debelitve na prsni višini, minimalne pa v sredini (bor 4 in 5) ali zadnji tretjini (bor 1, 2 in 3) življenja. Maksim umi so doseženi tako zgodaj zato, ker mlado drevo rdečega bora izredno intenzivno raste (KOTAR 1 BRUS 1999), kar se lahko opazi po dolgih poganjkih v višino, svoj vpliv pa ima tudi na debelinski prirastek. E' .s. ;: .. E e " .s e !. "" .!! .. ~ ~ 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 o "' ~ o o "' n ........ ntc::n t'1f\n1\ -t o o; Leto/ Year - bor 1 1 Scots pine 1 - bor 2 / Scots pine 2 bor 3/ Scots pine 3 ........... bor 4 / Scots pine 4 .. bor 5/ Scots pine 5 o .... "' Preglednica 5· Kazalci debelin- skega priraščanja r'Jbll:: 'i. lndicators of diameter increment Graf1l on 1 Širine branik pri borih Graph 1 Scots pines annual rings width q Jagodic, F . Pmaščanje rdečega bora (Pinus sy/vestris L.) in hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl) ... Grafikon 2 Širine branik pri hra- stih Graph 2. Sessi/e oak annual rings width Preglednica 6 : Skupna in nepo- jasnjena varianca Table 6. Common and unex- plained variance Skupna Podobne vrednosti sta dosegla tudi hrast 1 in 2, s tem da je bila pri njiju minimalna širina branike še nižja kot pri borih. Povsem drugačne vrednosti pa sta imela hrast 3 in 4, ki sta bila pri podobnem prsnem premeru bistveno mlajša od hrastov 1 in 2. Večji premer sta v krajšem času dosegla zaradi boljšega prirašča nja v debelina. še posebej je izstopal hrast 3 s povprečno širino branike kar 3,55 mm. Bistveno večje vrednosti v primerjavi z ostalimi sta dosegli tudi minimalna in maksimalna širina branike. Vsi hrasti so rasli na razmeroma majhni medsebojni razdalji. Vzroke za tako razliko pa bi lahko iskali v mikroreliefnih pogojih. Hrast 1 in 2 sta rasla v plitvi depresiji, hrast 3 in 4 pa približno 15 m stran na rahlem grebenu, kjer prehajajo tla iz globokih vlažnih v suha ilovnata in zakisana, gozd pa iz Querco-Carpinetuma v Vaccinio-Pinetum. To pa so za graden idealni pogoji, saj glede vlažnosti ni zahteven in dobro uspeva na razmeroma suhih rastiščih (KOTAR 1 BRUS 1999). 7.00 6.00 E E ~ 5.00 E e ., 4.00 .E E E 3.00 .0: " .. f! 2.00 ~ 1.00 0.00 o ~ .... ~ o o o o o o ~ o c;; N (") " ~ ~ ~ ~ ~ Leto 1 Year ~ ~ - hrast 1 / Sessile oak 1 -hrast 2 / Sessile oak 2 · ..... hrast 3 / Sessile oak 3 ··········· hrast 4 / Sessile oak 4 o o ~ o "' .... .,., ~ ~ ~ Nepojasnjena varianca(iz drsečih sredin za leta) o o o N varianca Unexplained variance(from slides mean for years) Common variance 5 7 9 11 13 Bor 1 0,2480 0,0867 0,0598 0,0436 0,0344 0,0276 Scots pine 1 % 100 35,0 24,1 17,6 13,9 11 '1 Bor2 0,3427 0,2561 0,2174 0,1788 0,1370 O, 1058 Scots pine 2 % 100 74,7 63,4 52,2 40,0 30,9 Bor3 0,2804 0,1267 0,0940 0,0780 0,0650 0,0544 Scots pine 3 % 100 45,2 33,5 27,8 23,2 19,4 Bor4 0,6834 0,5851 0,5374 0,4928 0,4535 0,4133 Scots pine 4 % 100 85,6 78,6 72,1 66,4 60,5 Bor S 0,4820 0,3418 0,3049 0,2779 0,2546 0,2315 Scots pine 5 % 100 70,9 63,3 57,7 52,8 48,0 Graden 1 0,7587 0,6435 0,6224 0,6046 0,5918 0,5783 Sessile oak 1 % 100 84 8 82,0 79,7 78,0 76,2 Graden 2 0,8840 0,7900 0,7592 0,7374 0,7208 0,7078 Sessile oak 2 % 100 89,4 85,9 83,4 81,5 80,1 Graden 3 0,6341 0,2674 O, 1916 0,1331 0 ,1033 0,0793 Sessile oak 3 % 100 42,2 30,2 21 ,0 16,3 12,5 Graden 4 0,3942 0,2633 0,2319 0,1993 0,1651 0,1352 Sessile oak 4 % 100 668 58 8 506 41,9 34 3 Jagodic. F.: PriraščanJe rdečega bora (Pmus sylvestris L.) in hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl ) • Razporeditev minimalne in maksimalne širine branike ne kaže takšne zakonitosti kot pri borih. Značilno je· le to, da je maksimalna vrednost pri vseh hrastih dosežena kasneje kot minimalna. Skupna varianca, ki je povprečen kvadratični odklon radialnega prirastka od njegove aritmetične sredine, kaže na razmeroma enakomerno rast, zlasti pri borih. Pri hrastih so vrednosti nekoliko višje, vendar ne toliko, da bi lahko govorili o pretirano neenakomerni rasti (preglednica 6). Nepojasnjeno varianco (preglednica 6), ki predstavlja srednji kvad ratični odklon radialnih pri rastkov od krivulje, smo dobili s pomočjo drsečih sredin za 5, 7, 9, 11 in 131et (KOTAR et al. 1995). Nepojasnjena varianca je predstavljala 35 (pri boru 1) do 89 % (pri hrastu 2) skupne variance, ugotovljene iz drsečih sredin za 5 let, in 11 do 80 % iz drsečih sredin za 13 let pri istih dveh drevesih. Izračunane vrednosti jasno kažejo le za hrasta 1 in 2, da je velik del od klanov v letnih prirastkih posledica vsakoletnih rastnih pogojev oziroma da je le majhen del skupne variance pojasnjen z rastno zakonitostjo drevesne vrste ter periodičnimi nihanji. Pri ostalih drevesih je bil delež nepojasnjene variance razmeroma nizek. Pri nekaterih drevesih (bora 4 in 5 ter deloma bor 2 in hrast 4) je bil vpliv rastnih pogojev in rastnih zakonitosti drevesnih vrst razmeroma izenačen , medtem ko so pri borih 1 in 3 ter hrastu 3 jasno prevladale rastne zakonitosti drevesne vrste. Zelo majhen vpliv vsakoletnih rastnih pogojev je jasno pokazala tudi regresijska analiza. Z njo smo poskušali dobiti zvezo med širino branike posameznega drevesa in a) letnimi količinami padavin, b) padavinami v obdobju od aprila do septembra za posamezno leto, c) padavinami v obdobju od maja do septembra za posamezno leto, d) povprečnimi letnimi temperaturami, e) povprečnimi temperaturami za obdobje od maja do septembra, f) povprečnimi jul ijskimi temperaturami. Navedena obdobja smo izbrali zato, ker se ras. branike v naših klimatskih razmerah prične pri listavcih v začetku maja in traja do konca avgusta, pri iglavcih pa se začne sredi maja in traja do sredine septembra. Kulminacija debelinskega prirastka je za hrast v mesecu juliju in za bor konec junija oziroma v začetku julija (KOTAR 1986). Vrednosti determinacijskega koeficienta r2 (preglednica 7) so bile zelo nizke, največ vrednosti je bilo med 0,002 in 0,03. Vrednosti so bile značilne le v osmih primerih. Širine branik štirih dreves so korelirale s povprečnimi letnimi temperaturami, treh dreves s povprečnimi temperaturami v obdobju maj-september in eno drevo s povprečno julijsko temperaturo. V pozitivni korelaciji s povprečnimi letnimi temperaturami so bili bor 2, bor 4 in hrast 3, v negativni zvezi pa hrast 2. S temperaturami v obdobju maj-september pa so bili v pozitivni zvezi bor 4, hrast 1 in hrast 3, z julijsko temperaturo pa hrast 1. Korelacij med širinami branik in padavinami nismo odkrili. Rezultati se ne ujemajo z rezultati za češnjo na Krasu, za katero so ugotovili pozitivno korelacija z letno količ ino padavin (r = + 0,41) in s količino padavin od maja do septembra (r = + 0,37) ter negativl'lo korelacija s povprečno temperaturo v mesecu juliju (r =- 0,35) (KOTAR 1 MAUČIČ 2000). Korelacije za češnjo na Krasu so razumljive, saj je rast boljša, če je več padavin in so temperature nižje, ker je tako suša manjša. V naši raziskavi je delež zvez zelo nizek in jih je težko razložiti. Ugotavljamo, da je korelacija širine branike s padavinami in temperaturami smiselno iskati le tam, kjer je prisotno pomanjkanje padavin GozdV 59 12001) 1 Jagodic. F .. PriraščanJe rdečega bora (Pmus sylvesms L 1 m h•asta gradna (Qen:us petraea (Mattuschka) Ltebll Padavine Padavine Povprečna Povprečna tem- Povprečna Letne v obdobju v obdobju letna peratura v ob- j uljijska padavine april-sept. maj-sept. temperatura dobju maj-sept. temperatura Annual Precipitation Precipitation Average Average tempe- Ave rage percipitation in the period in the period annual rature in the pe- temperature of April - Sept. ofMay- Sept. temperature riod of May - Sept in Yuly Bor 1 1 Scots pine 1 +0,009 +0,036 +O 016 +0,0001 +0,023 +0,019 Bor 2 1 Scots pine 2 +O 071 +0,068 +0,037 +0, 123* +0,020 +0,008 Bor 3 1 Scots pine 3 +0,002 -0,0002 -0,0009 +0,003 -0,006 -0,050 Bor 4 1 Scots pine 4 -0,031 -0,010 -0,010 +0,264*** +0,133** +0,054 Bor 5 1 Scots pine 5 +0,002 +0,017 +0,009 +0,027 +0,0002 +0,001 Graden 1 1 Sessile oak 1 -0 ,009 -0,0001 -0,004 +0,037 +0,152** +0,171** Graden 2 1 Sessile oak 2 +0,005 +0,005 +0,0001 -0, 126* -0,072 -0,014 Graden 3 1 Sessile oak 3 -0,002 +0,003 +0,002 +0, 120* +0,121* +0,040 Graden 4 1 Sessi/e oak 4 -0,008 -0,005 -0,008 -0,057 -0,008 -0,013 Ptegledntca 7· Determinacijski koeficienti (r2) med širino bra- nike in padavinami ter tempera- turami Tab/t. 7 Determination coeffi- cients (fl) between the width of annual ring and the average precipitation and temperature values Pregledntca 8 Vrednosti srednje stopnje občutljivosti in testa razlik srednjih kvadratov Table B· The values of average me an sensitiviy and mean square difference test i2 in so temperature visoke. V razmerah, kjer je padavin dovolj in so ugodno razporejene preko celega leta, temperature pa niso dlje časa previsoke, kar velja tudi za naše raziskovalno območje, padavine in temperature niso odločilen dejavnik za širino branike. Morda bi dobili boljše rezu ltate, če bi iskali odvisnosti med klimatskimi pogoji in širino kasnega lesa v braniki. Ugotovljeno je namreč bilo, da je delež kasnega lesa boljši indikator odziva drevesa na klimo in razmere v sestoju kot širina branike ( LEVAN IČ 1996 po SCHWEINGRUBER 1989). Vendar je postopek ugotavljanja deleža kasnega lesa v braniki tehnično zahteven in nam nedostopen. V širini posamezne branike obstaja persistenca ali trend ali pa ciklič­ nost, kar pomeni, da je širina branike tekočega leta odvisna od širine branike predhodnega leta. To nam kažejo vrednosti srednje stopnje občut­ lj ivosti (average mean sensitivity), ki dosegajo zelo nizke vrednosti (pre- glednica 8). Vrednosti srednje stopnje občutlj ivosti so se gibale med O, 12 in O, 17 pri borih ter med O, 13 in 0,20 pri hrastih. Te vrednosti so zelo nizke in nam povedo, da je občutljivost debelinskega priraščanja na dejavnike okolja, oziroma na njihovo variiranje zelo majhna. Vrednosti srednje stopnje občutlji­ vosti so znašale pri breku v Suhi in Beli krajini med 0,33 in 0,39, pri mokovcu v Beli krajini 0,25, pri jerebiki na Gorjancih med 0,22 do 0,37 in v Rogatcu v Savinjski dolini 0,31 ter pri orehu v nasadu 0,2361 (KOTAR et al. 1995). Tudi te vrednosti, ki so bistveno višje od naših, so nizke in prav tako nakazujejo nizko reakcijo na dejavnike okolja. Srednja stopnja Test razlik srednjih občutlj ivosti kvadratov Average mean Mean square difference sensitivity test [z] Bor 1 1 Scots pine 1 o 157 -4,794 Bor 2 1 Scots _pjne 2 0,121 -8,158 Bor 3 1 Scots pine 3 0,133 -7,105 Bor 4 1 Scots pine 4 0,169 -8,709 Bor 5 1 Scots pine 5 0,148 -7,613 Graden 1 1 Sessile oak 1 0,201 -9,341 Graden 2 1 Sessile oak 2 0,144 -9,510 Graden 3 1 Sessile oak 3 0,168 -4,131 Graden 4 1 Sessile oak 4 0,133 -6,023 r.mrlV SI< l?nn1 \ 1 Jagodic, F.: Pnraščanje rdečega bora (Pinus sylvestns L.) 1n hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Uebl.) ... Veliko odvisnost v časovni vrsti širine branik je pokazal tudi test razlik srednjih kvadratov (mean square difference test) (KOTAR 1997). Izračunane absolutne vrednosti (preglednica 8) so bistveno višje od kriterialne vrednosti z pri tveganju a < 0,001 (z a<0,001 = 3,29). Debelinske prirastka smo preizkusili tudi z avtoregresijo. Pri njej izhajamo iz modela Yi = ~o + ~,X, + ej, pri čemer so pari X, Y ,. X2 Y 2 .. . Xn Y n elementi časovne vrste. O avtoregresiji govorimo, če obstaja v slučajnostni kompo- nenti odvisnost, torej če obstaja odvisnost med e., in er Z njo to odvisnost odpravljamo. Za poskus obstoja avtokorelacije med e1•1 in ej izračunavamo Durbin-Watsonovo število d (KOTAR 1997). Kritične vrednosti za vrednost d so podane v posebnih tabelah. če je izračunana vrednost d izpod tabl ične du, potem ničelno hipotezo zavrnemo, če pa leži med du in d 0 , potem je prisotnost avtokorelacije negotova (KOTAR 1997). V naši raziskavi smo testirali obstoj avtoregresije v časovnih vrstah, kjer je Y širina branike in X eden od naslednjih meteoroloških parametrov: - povprečna letna temperatura, - povprečna temperatura v obdobju maj-september, - padavine v obdobju april-september, - padavine v obdobju maj-september. Izračunane vrednosti d so predstavljene v preglednici 9. Kritične vrednosti za število d pri Durbin-Watsonovem testu za eno neodvisno spremenljivko inn= 50 so: a = 0,05 a = 0,01 du= 1,50 du= 1,32 d 0 =1,59 d 0 =1 ,4Q Povprečna letna Povprečna tem- peratura v obdobju Pregledmca 9 Vrednosti Durbin-Watsonovega števila d Table 9: The values of Durbin- Watson's statistic d Padavine Padavine v obdobju v obdobju lteracija temperatura maj-september april-september maj-september lteration Average Average temperatu- Precipitation in Precipitation in ann ua/ re in the period of the period of April - the period of temperature May - September September May - September Bor 1 1. 1,048 0,954 1,122 1,101 Scotspine 1 2. 1,943 2,008 1,894 1,899 1. 0,538 0,511 0,573 0,522 Bor2 2. 1,597 1,556 1,537 1,547 Scotspine 2 3. - 1,898 1,872 1,881 Bor3 1. 0,621 0,646 0,622 0,621 Scots pine 3 2. 1,634 1,620 1,597 1,610 Bor4 1. 0,713 0,552 0,372 0,372 Scotspine 4 2. 1,647 1,721 1,892 1,896 Bor 5 1. 0,897 0,885 0,939 0,919 Scotspine 5 2. 1,907 1,908 1,861 1,874 Graden 1 1. 1,013 0,961 0,959 0,938 Sessile oak 1 2. 2,114 1,966 2,152 2,131 Graden 2 1. 0,606 0,651 0,455 0,440 Sessile oak 2 2. 2,044 1,798 2,193 2,186 Graden 3 1. 1,643 1,590 1,449 1,460 Sessile oak 3 2. - - 1,879 1,883 1. 0,773 0,716 0,671 0,655 Graden 4 2. 1,735 1,584 1,820 1,808 Sessile oak4 3. - 1,841 - - C';n7rlV 59 12001\ 1 13 Jagodic, F.: Priraščanje rdečega bora (Pinus sylvestris L.) in hrasta gradna (Qercus petraea (Mattuschka) Liebl.) ... Preglednica 10: Avtokorelacijski koeficienti Table 10: Autocorrelations coef- ficients Izkazalo se je, da obstaja avtoregresija povsod, razen pri gradnu 3 za povprečne letne temperature in povprečne temperature v obdobju maj-september. Zato smo pristopili k iterativnemu postopku odprave avto- regresije, tako da smo transformiran spremenljivke X in Y. Pri tem smo izhajali iz naslednjih enačb: Yi = ~o + ~1X1 + ei in ei = mei_1 + y1' ker E (ej &;) -:F O in je &; v linearni odvisnosti z ej.1 (KOTAR 1997). V 2. stopnji nam je uspelo odpraviti avtoregresijo v vseh obravnavanih časovnih vrstah, razen pri boru 2 za povprečne temperature v obdobju maj-september, padavine v obdobju april-september in padavine v obdo- bju maj-september ter pri gradnu 4 za povprečne temperature v obdobju maj-september. Pri teh kombinacijah smo avtoregresijo odpravili s 3. stopnjo iterativnega postopka. 4.4 Izračun avtokorelacijskih koeficientov 4.4 Calculation of autocorrelations coefficients Avtokorelacijski koeficienti, ki nam pokažejo eksistenco avtokorelacije znotraj časovno urejenih opazovanj (KOTAR 1997), so predstavljeni v pre- glednici 10. r, rs r,o r,s rL