Regiony dendroklimatyczne modrzewia europejskiego (Larix decidua Mill.) w Polsce

• Autorzy: Norbert Szymański , Sławomir Wilczyński

Warianty tytułu

Dendroclimatic regions of European larch (Larix decidua Mill.) in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy było wyznaczenie regionów dendroklimatycznych na obszarze Polski na podstawie analizy podobieństwa corocznego rytmu przyrostowego drzew 19 populacji modrzewia europejskiego, będącego reakcją przyrostową drzew na presję czynnika klimatycznego. Za miarę tej reakcji przyjęto szerokości tworzonych przez drzewa słojów drewna. Dla każdej populacji stworzono stanowiskową chronologię szerokości słojów obejmującą okres 1957-2016. Jej wartości przeliczono na indeksy przyrostowe. Następnie 19 stanowiskowych chronologii indeksowanych włączono do analizy głównych składowych (PCA) w celu zidentyfikowania ich wspólnych cech i pogrupowania. W rezultacie wyróżniono trzy regiony dendroklimatyczne, które pokrywają się z obszarem nizin (Pojezierzy Południowobałtyckich i Nizin Środkowopolskich), wyżyn (Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej oraz Małopolskiej) oraz gór (Sudetów i Karpat Zachodnich). W celu zidentyfikowana elementów klimatycznych, które miały istotny wpływ na wielkość przyrostów radialnych modrzewi w regionach dendroklimatycznych, skorelowano wartości głównych składowych (PC1, PC2, PC3) z parametrami klimatycznymi. Analogicznie analizy wykonano dla trzech chronologii regionalnych, które powstały poprzez uśrednienie stanowiskowych chronologii indeksowanych z danego regionu (grupy). Stwierdzono, że pozytywny wpływ na wielkość przyrostów radialnych wszystkich populacji modrzewia miała niska temperatura i wysokie opady we wrześniu w roku poprzedzającym przyrost, a także wysoka temperatura marca i maja oraz wysokie opady w lipcu w roku formowania słoja. Z kolei wysoka temperatura listopada poprzedniego roku miała pozytywny wpływ na przyrost modrzewi rosnących na nizinach i wyżynach, natomiast negatywny wpływ na przyrost modrzewi w górach. Pozytywny wpływ na przyrost modrzewi z gór, w przeciwieństwie do tych z nizin i wyżyn, miała wysoka temperatura i niskie opady w czerwcu. Niska zaś temperatura i wysokie opady w październiku w poprzednim roku oraz wysokie opady w maju w roku odkładania słoja korzystnie oddziaływały na przyrost modrzewi na wyżynach. (abstrakt oryginalny)

EN

The purpose of the study was to determine the dendroclimatic regions in Poland, based on the analysis of the similarity of the annual growth rhythm of trees of 19 European larch populations, which is the reaction of trees to the pressure of the climatic factor. Treering widths were taken as a measure of this reaction. For each population (site), a mean treering chronology was created that covered the period 1957-2016. Its values were converted into incremental indices. Then, 19 indexed chronologies were included in the principal component analysis (PCA) to identify their common features and group them. As a result, three dendroclimatic regions were distinguished, which coincide with the area of lowlands (Pojezierze Południowobałtyckie and Niziny Środkowopolskie), uplands (Wyżyna Krakowsko- -Częstochowska and Wyżyna Małopolska) and mountain areas (the Sudetes and the Western Carpathians). To identify climatic elements that had a significant impact on the size of the radial growth of larch in the dendroclimatic regions, the values of the main components (PC1, PC2, PC3) were correlated with the climatic parameters. Analogously, these analyzes were performed for three regional chronologies which were created by averaging the site indexed chronologies for a given region (group). The size of radial increments of all larch populations was found to be positively affected by low temperature and high rainfall in September in the year preceding growth, as well as high temperature in March and May and high rainfall in July in the year of ring formation. In turn, the high temperature in November of the previous year had a positive effect on the growth of larches growing in the lowlands and uplands and had a negative effect on the growth of larches in the mountains. High temperature and low rainfall in June had a positive effect on the growth of larches from the mountains, compared to those from the lowlands and uplands. Low temperature and high rainfall in October in the previous year and high rainfall in May in the year of ring deposition had a positive effect on the growth of larches in the uplands. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Lasy; Klimat; Warunki meteorologiczne

EN

Forests; Climate; Meteorological conditions

• Czasopismo: Prace Geograficzne / Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego
• Rocznik: 2022
• Numer: z. 169
• Strony: 69--85

Twórcy

autor

Norbert Szymański

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Sławomir Wilczyński

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

Bibliografia

• Begum S., Nakaba S., Yamagishi Y., Oribe Y., Funada R., 2013, Regulation of cambial activity in relation to environmental conditions: understanding the role of temperature in wood formation of trees, Physiologia Plantarum, 147, 46-54. DOI: 10.1111/j.1399-3054.2012.01663.x.
• Chałupka W., 1975, Wpływ czynników klimatycznych na urodzaj szyszek u świerka pospolitego (Picea abies (L.) Karst.) w Polsce, Arboretum Kórnickie, 20, 213-225.
• Chałupka W., Giertych M., Królikowski Z., 1976, The effect of cone crops on growth in Scots pine on tree diameter increment, Arboretum Kórnickie, 21, 361-366.
• Danek M., 2009, Wpływ warunków klimatycznych na szerokość przyrostów rocznych modrzewia (Larix decidua Mill.) rosnącego w północnej części województwa małopolskiego, Sylwan, 153(11), 768-776. DOI: 10.26202/sylwan.2009051.
• Danek M., Chuchro M., Walanus A., 2017, Variability in larch (Larix decidua Mill.) tree-ring growth response to climate in the Polish Carpathian Mountains, Forests, 8(10), 354. DOI: 10.3390/f8100354.
• Danek M., Chuchro M., Walanus A., 2018, Tree-ring growth of larch (Larix decidua Mill.) in the Polish Sudetes - the influence of altitude and site-related factors on the climate-growth relationship, Forests, 9(11), 663. DOI: 10.3390/f9110663.
• Danek M., Chuchro M., Danek T., 2021, Extreme growth reaction of larch (Larix decidua Mill.) from the Polish Sudetes and Carpathians: spatial distribution and climate impact, Trees, 35, 211-229. DOI: 10.1007/s00468-020-02029-z.
• De Witt E., Ames M., 1978, Tree-ring chronologies of eastern North America, Chronology Series, 1, 1-42.
• Fayle D.C.F., 1968, Radial Growth in Tree Roots - Distribution, Timing, Anatomy, Technical report No. 9, University of Toronto, Faculty of Forestry, Toronto.
• Feliksik E., Wilczyński S., 2004, Regiony dendroklimatyczne daglezji zielonej (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) w Polsce, Sylwan 148(12), 23-30. DOI: 10.26202/sylwan.9200423.
• Feliksik E., Wilczyński S., 2007, Local chronologies and regional diversity of dendrochronological signal of Douglas fir in Poland, Geochronometria 26, 69-80. DOI: 10.2478/v10003-007-0008-z.
• Fober H., 1976, Relation between climatic factors and Scots pine (Pinus sylvestris) cone crops in Poland, Arboretum Kórnickie, 21, 367-374.
• Fritts H.C., 1976, Tree rings and climate, Academic, London.
• Göhrn V., 1956, Proveniensforsög med Laerk, Det Forstlige Forsögsvaesen i Danmark, 23 (1), 1-124.
• Hill T., Lewicki P., 2006, Statistics, Methods and Applications, StatSoft, Tulsa, OK, USA.
• Hoffmann G., Lyr H., 1973, Charakterisierung des Wachstumsverhaltens von Pflanzen durch Wachstumsschemata, Flora, 162, 81-98.
• Holmes R.L., 1986, Quality control of crossdating and measuring a user manual for program COFECHA, [w:] R.L. Holmes, R.K Adams, H.C. Fritts (red.), Tree-ring chronologies of Western North America: California, Eastern Oregon and Northern Great Basin, Chronology Series 6, University of Arizona, Tucson, 41-49.
• Hunter-Blair J., 1948, The polish larch (Larix decidua var. polonica), Scottish Forestry, 3/4, 21-25.
• Jaworski A., 2011, Hodowla lasu. Tom III. Charakterystyka hodowlana drzew i krzewów leśnych, PWRiL, Warszawa.
• Jones H., 1998, Stomatal control of photosynthesis and transpiration, Journal of Experimental Botany, 49, 387-398.
• Kocięcki S., 1977, Badania nad wzrostem i formą modrzewia i przydatnością różnych pochodzeń w poszczególnych krainach przyrodniczo-leśnych, Dokumentacja IBL, Warszawa.
• Kondracki J., 2000, Geografia regionalna Polski, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Koprowski M., Zielski A., 2006, Dendrochronology of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) from two range centres in lowland Poland, Trees, 20 (3), 383-390. DOI: 10.1007/s00468-006-0051-9.
• Koprowski M., 2012a, Long-term increase of March temperature has no negative impact on tree-rings of European larch (Larix decidua) in lowland Poland, Trees, 26, 1895-1903. DOI: 10.1007/s00468-012-0758-8.
• Koprowski M., 2012b, Spatial distribution of introduced Norway spruce growth in lowland Poland: the influence of changing climate and extreme weather events, Quaternary International, 283, 139-146. DOI: 10.1016/j.quaint.2012.04.020.
• Križan P., 1975, Testovanie rozdielov v mrazuvzdornosti medzi vybranymi provenienciami (Larix decidua Mill.) na medzinarodnej proveniencnej płoche, zalozenej r. 1958/1959 na Podbanskom. Premenlivast leśnych drevin, Vedecke Prace VULH vo Zvolene, Zvolen.
• Lévesque M., Saurer M., Siegwolf R., Eilmann B., Brang P., Bugmann H., Rigling A., 2013, Drought response of five conifer species under contrasting water availability suggests high vulnerability of Norway spruce and European larch, Global Change Biology, 19(10), 3184-3199. DOI: 10.1111/gcb.12268.
• Major J.E., Johnsen K.H., 2001, Shoot water relations of mature black spruce families displaying a genotype × environment interaction in growth rate. III. Diurnal patterns as influenced by vapour pressure deficit and internal water status, Tree Physiology, 21, 579-587. DOI: 10.1093/treephys/21.9.579.
• Mäkinen H., Nöjd P., Mielikäinen K., 2000, Climatic signal in annual growth variation of Norway spruce (Picea abies) along a transect from central Finland to the Arctic timberline, Canadian Journal of Forest Research, 30 (5), 769-777. DOI: 10.1139/x00-005.
• Mazza G., Gallucci V., Manetti M.C., Urbinati C., 2014, Climate-growth relationships of silver fir (Abies alba Mill.) in marginal populations of Central Italy, Dendrochronologia, 32, 181-190. DOI: 10.1016/j.dendro.2014.04.004.
• Owens J.N., Molder M., 1979. Bud development in Larix occidentalis. II. Cone differentiation and early development, Canadian Journal of Botany, 57, 1557-1572. DOI: 10.1139/b79-194.
• Nadezdin V.V., 1971, Effect of seed provenance on the height growth of larch in the conifer, Izd-vo Akademii Nauk SSSR, Moscow.
• Pichler P., Oberhuber W., 2007, Radial growth response of coniferous forest trees in an inner Alpine environment to heat-wave in 2003, Forest Ecology and Management, 242, 688-699. DOI: 10.1016/j.foreco.2007.02.007.
• Richter K., Eckstein D. Holmes R.L., 1991, The dendrochronological signal of pine trees (Pinus spp.) in Spain, Tree Ring Bulletin, 51, 1-13.
• Roibu C.-C., Popa I., Kirchhefer A.J., Palaghianu C., 2017, Growth responses to climate in a treering network of European beech (Fagus sylvatica L.) from the eastern limit of its natural distribution area, Dendrochronologia, 42, 104-116. DOI: 10.1016/j.dendro.2017.02.003.
• Romer E., 1949, Regiony klimatyczne Polski, Prace Wrocławskiego Towarzystwa Naukowego, seria B, 16, 5-27.
• Rossi S., Deslauriers A., Anfodillo T., Carraro V., 2007, Evidence of threshold temperatures for xylogenesis in conifers at high altitudes, Oecologia, 152, 1-12. DOI: 10.1007/s00442-006-0625-7.
• Rossi S., Deslauriers A., Gričar J., Seo J.-W., Rathgeber C.B.K., Anfodillo T., 2008, Critical temperatures for xylogenesis in conifers of cold climates, Global Ecology and Biogeography, 17, 696-707. DOI: 10.1111/j.1466-8238.2008.00417.x.
• Rötzer T., Grote R., Pretzsch H, 2004, The timing of bud burst and its effect on tree growth, International Journal of Biometeorology, 48, 109-118. DOI: DOI: 10.1007/s00484-003-0191-1.
• Simak M., 1970, Photo- and thermoperiodic response of different Larch provenances (Larix decidua Mill.), Studia Forestalia Suecica, 86.
• Solon J., Borzyszkowski J., Bidłasik M., Richling A., Badora K., Balon J., Brzezińska-Wójcik T., Chabudziński Ł., Dobrowolski R., Grzegorczyk I., Jodłowski M., Kistowski M., Kot R., Krąż P., Lechnio J., Macias A., Majchrowska A., Malinowska E., Migoń P., Myga-Piątek U., Nita J., Papińska E., Rodzik J., Strzyż M., Terpiłowski S., Ziaja W., 2018, Physico-geographical mesoregions of Poland: Verifi cation and adjustment of boundaries on the basis of contemporary spatial data, Geographia Polonica 91 (2), 143-170. DOI: 10.7163/GPol.0115.
• Szymański N., Wilczyński S., 2021, Radial growth response of European larch provenances to interannual climate variation in Poland, Forests, 12, 334. DOI: 10.3390/f12030334.
• Ważny T., 1990, Aufbau und Anwendung der Dendrochronologie für Eichenholz in Polen, Universität Hamburg, Hamburg.
• Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Poland-hipsometric_map.jpg (13.01.2022).
• Wigley T.M.L., Briffa K.R., Jones P.D, 1984, On the average value of correlated time series, with applications in dendroclimatology and hydrometeorology, Journal of Applied Meteorology and Climatology, 23, 201-213. DOI: 10.1175/1520-0450(1984)023<0201:OTAVOC>2.0.CO;2.
• Wilczyński S., 2005, Regiony dendroklimatyczne sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w Karpatach Polskich, Acta Agraria et Silvestria, Series Silvestris, 43, 43-54.
• Wilczyński S., 2010, Uwarunkowania przyrostu radialnego wybranych gatunków drzew z Wyżyny Kieleckiej w świetle analiz dendroklimatologicznych, Zeszyty Naukowe UR w Krakowie, Rozprawy, 464(341).
• Wilczyński S., Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., Zielski A., 2001, Regiony dendroklimatyczne sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w Polsce, Sylwan, 145 (8), 53-61.
• Wilczyński S., Szymański N., 2014, Pionowe strefy oraz piętra dendroklimatyczne w Beskidach Zachodnich, Sylwan, 158 (6), 463-472. DOI: 10.26202/sylwan.2013138.
• Woś A., 1993, Regiony klimatyczne polski w świetle częstości występowania różnych typów pogody, Zeszyty Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, 20.
• Zielony R., Kliczkowska A., 2010, Regionalizacja przyrodniczo-leśna Polski 2010, CEPL, Warszawa.

Identyfikatory

DOI

10.4467/20833113PG.22.016.17117