Embedded Files
2023-2028 participanți la studiu: observațiile încep la 1 aprilie
10/2025 – Fagii și brazii reacționează diferit la căldură și secetă în primele etape ale vieții
10/2025 – Fagii și brazii reacționează diferit la căldură și secetă în primele etape ale vieții
Schimbările climatice fac ca regenerarea naturală să devină din ce în ce mai incertă. În experimentele noastre din camera climatică, folosind aceleași loturi de semințe care au fost trimise ulterior participanților, am testat doi factori de stres cheie: ierni mai scurte și mai calde, care reduc perioada de stratificare a semințelor, și primăveri mai calde și mai uscate, care cresc stresul evaporativ în timpul germinării. Analizele efectuate de cercetătorul nostru postdoctoral Leo Zeitler arată că răsadurile de brad sunt mai rezistente în aceste condiții, în timp ce răsadurile de fag se luptă să se stabilească atunci când se confruntă cu stres climatic.
În camerele climatice, am testat peste 34.000 de semințe colectate din 32 de populații de brazi și fagi din toată Europa, inclusiv aproximativ 10 familii de semințe per populație. Semințele au fost expuse la două tipuri de stratificare (lungă vs. scurtă) și două condiții de primăvară (rece vs. caldă/uscată). Apoi, am monitorizat dezvoltarea răsadurilor la fiecare câteva zile, timp de trei luni, ceea ce reprezintă aproximativ durata unui prim sezon natural de creștere. Am observat etapele foarte timpurii ale dezvoltării copacilor, de la sămânță la răsad tânăr.
Stratificarea scurtă a întârziat germinarea la ambele specii, în timp ce condițiile de germinare uscate/calde au accelerat-o (vezi figura de mai jos). Fagus a prezentat rate de germinare reduse (adică procentul de semințe care au germinat) în condiții de iarnă caldă, în timp ce Abies a menținut rate de germinare ridicate chiar și în condiții de primăvară mai calde, mai uscate și mai răcoroase. Cu toate acestea, efectele stratificării reduse au apărut mai târziu în dezvoltare: la ambele specii, răsadurile din anumite proveniențe au prezentat o oprire a creșterii în condiții mai calde, revelând interacțiuni între fondul genetic al proveniențelor și mediul în care cresc. Dezvoltarea speciei Abies a fost influențată mai puternic de proveniență, sugerând o divergență adaptativă mai puternică, în timp ce specia Fagus a prezentat o creștere mai consistentă între proveniențe, indicând un potențial de colonizare mai mare.
Strategiile ciclului de viață diferă substanțial între Abies și Fagus. Semințele de Abies au prezentat o capacitate și o viteză de germinare ridicate, dar răspunsul plastic la stres a apărut mai târziu în timpul dezvoltării, creșterea încetinind în condiții adverse. Fagus, pe de altă parte, a perceput stresul încă din faza de germinare, producând mai puține răsaduri care au crescut într-un ritm constant, dar care ulterior au prezentat rate de mortalitate mai ridicate.
Rezultatele noastre arată că dezvoltarea timpurie a răsadurilor este influențată atât de fondul genetic, cât și de condițiile de mediu, inclusiv frigul iernii, apa de izvor și acumularea de căldură. Utilizarea provenienței predictive ar putea contribui la menținerea populațiilor de brazi care se regenerează în mod natural, chiar și în condițiile iernilor mai scurte și ale primăverilor și verilor mai calde/mai uscate prevăzute pentru viitor. În schimb, regenerarea naturală a fagului ar putea fi redusă și mai mult în scenariile viitoare de schimbări climatice, o constatare confirmată pe scară largă de cercetările recente asupra fagilor maturi.
06/2023 – Teste 2021–2023: rate de germinare
06/2023 – Teste 2021–2023: rate de germinare
Continuăm să analizăm datele din testele pilot 2021-2023! În cadrul acestor teste, 18 participanți din șapte țări diferite (la altitudini cuprinse între 100 și 1.400 de metri deasupra nivelului mării) au plantat semințe provenite din 13 surse de Abies spp. și 10 surse de Fagus spp. Participanții au monitorizat germinarea, fenologia și supraviețuirea în timpul sezonului de creștere 2022. Observațiile vor continua în 2023 și vor fi analizate la începutul anului 2024.
Aici rezumăm ratele de succes și germinare în camerele climatice (la WSL) și în micro-grădinile monitorizate de silvicultori din diferite țări. Am ales să prezentăm procentul cumulativ al semințelor germinate în funcție de gradele-zile de creștere (GDD), care sunt o măsură a acumulării de căldură. De fapt, pentru ca semințele să germineze și să se dezvolte în răsaduri sănătoase, ele trebuie expuse la frig în timpul iernii și apoi la căldură și umiditate în timpul sezonului de creștere. GDD indică cantitatea de căldură acumulată de când temperatura medie zilnică a atins 5 °C. Utilizarea GDD în locul datei nu este doar semnificativă din punct de vedere biologic, ci ne permite și să comparăm dezvoltarea răsadurilor în medii diferite. Liniile indică performanța diferitelor proveniențe, iar punctele indică momentul în care au fost făcute observațiile.
Observațiile regulate sunt valoroase și necesare. Succesul și dezvoltarea diferitelor origini în medii diferite pot fi înțelese numai prin observații regulate! Mulțumim tuturor participanților pentru timpul și munca depusă! Îi încurajăm pe viitorii participanți să continue observațiile chiar și atunci când rata de germinare este scăzută, deoarece aceste date ne pot ajuta să identificăm condițiile limitative pentru dezvoltarea răsadurilor.
Diferențe semnificative între proveniențe și micro-grădini. Diferențele dintre proveniențe în ceea ce privește creșterea copacilor sunt bine cunoscute de silvicultori. Cu toate acestea, este mai puțin cunoscut faptul că proveniențele pot diferi și în primele etape ale vieții și în mod constant în diferite medii! De exemplu, Abies nordmanniana din Georgia și fagul din Slovenia au avut performanțe bune în majoritatea locațiilor și în camerele climatice. Pentru unele proveniențe, mediul a jucat un rol mai important: fagul din Iran a avut performanțe foarte bune în camerele climatice, dar mai puțin bune în teren.
Germinarea pe teren poate fi la fel de ridicată ca în camera climatică! De exemplu, bradul corsican și fagul armorican au prezentat o germinare la fel de ridicată în cameră și pe teren, în timp ce fagul sloven și bradul românesc au avut o germinare mai ridicată pe teren decât în camera climatică.
Abies alba and Abies nordmanniana
Abies alba and Abies nordmanniana
Fagus sylvatica and Fagus orientalis
Fagus sylvatica and Fagus orientalis
Iulie 2022
Estimarea ratelor de germinare: continuarea experimentului din camera climatică cu noi proveniențe
Estimarea ratelor de germinare: continuarea experimentului din camera climatică cu noi proveniențe
Studentul nostru Mert Celik a continuat experimentul cu camera climatică început de Johannes Alt (a se vedea mai jos rezultatele din aprilie 2022) și a terminat testarea tuturor proveniențelor folosite pentru probele din 2021-2026. Aceasta include proveniențe de Abies alba, Abies nordmanniana, Fagus sylvatica și Fagus orientalis.
Utilizând același ciclu întuneric-lumină (16 ore de întuneric, 8 ore de lumină), de data aceasta experimentul a fost menținut timp de 16 săptămâni pentru a vedea dacă ratele de germinare au atins un punct stabil. Temperatura ambiantă a fost menținută la 5-15 grade Celsius în primele nouă săptămâni, iar pentru restul duratei experimentului a fost crescută la 10-20 grade Celsius. Pentru toate speciile și proveniențele, ratele de germinare au atins puctul stabil în 80-85 de zile de la începutul experimentului.
După ce a concluzionat, Mert a combinat rezultatele primului și celui de-al doilea experiment și a arătat că ratele de germinare ale speciilor aparținând genului Abies au variat între 9% și 65%, cu o rată medie de germinare de 33%. Bradul caucazian (Abies nordmanniana) a depășit toate celelalte proveniențe de brad cu o rată de germinare de 65%. În genul Fagus, fagul oriental din Munții Alborz din Iran a atins cea mai mare rată de germinare, de 72%. În toate proveniențele, ratele de germinare au variat între 0% și 72%, cu o rată medie de 29%. Fagul din România (SE Carpați) și Elveția (Salenstein) nu a germinat deloc în timpul experimentului.
Aceste rezultate reflectă parțial ceea ce se întâmplă în micro-grădini pe teren (consultați rezultatele preliminare în secțiunea de mai jos!).
Pe scurt: Ratele de germinare ale genului Abies au variat între 9% și 65%, cu o rată medie de germinare de 33%. La genul Fagus,ratele de germinare au variat între 0% și 72%, cu o rată medie de 29%.
Curbele de germinație obținute din datele de germinație pentru brad și bradul caucazian (graficul de sus) și pentru fagul european și fagul oriental (graficul de jos); liniile punctate indică tratamentele umede, iar liniile continue indică tratamentul uscat.
Curbele de germinație obținute din datele de germinație pentru brad și bradul caucazian (graficul de sus) și pentru fagul european și fagul oriental (graficul de jos); liniile punctate indică tratamentele umede, iar liniile continue indică tratamentul uscat.
Iunie 2022
Probele 2021-2023: rezultate preliminare
Probele 2021-2023: rezultate preliminare
Participanții noștri din cadrul probelor 2021-2026 au colectat deja date pentru un întreg sezon de creștere, începând cu primăvara anului 2022. Aruncați o privire la graficele de mai jos pentru a afla ce s-a întâmplat în fiecare micro-grădină instalată, ce proveniență a avut rezultate mai bune unde și multe altele.
În meniul derulant, poți selecta diferite variabile. În funcție de ceea ce alegi, poți explora :
procentul de semințe germinate în fiecare grădină ("micro-grădină")
numărul de semințe germinate pentru fiecare etapă de germinare ("Etapa de germinare")
procentul de semințe germinate pentru fiecare proveniență ("Provenances-Abies" sau "Provenances-Fagus")
evoluția procentului de semințe germinate în fiecare grădină ("Evolution-Abies" sau "Evolution "Fagus").
evoluția numărului de semințe germinate pentru fiecare proveniență și în fiecare grădină ("Heatmap-Abies" sau "Heatmap-Fagus")
NOTĂ: În hărțile termice puteți compara rezultatele obținute în micro-grădini cu cele obținute în urma experimentelor din camera climatică. Vă rugăm să țineți cont de faptul că nu toate proveniențele au fost testate în camera climatică, astfel încât unele informații lipsesc. În mod similar, unele proveniențe au fost plantate doar în câteva micro-grădini și avem mai puține date despre ele.
Aprilie 2022
Estimarea ratelor de germinare cu ajutorul unui experiment în cameră climatică
Estimarea ratelor de germinare cu ajutorul unui experiment în cameră climatică
Lucrarea de Masterat a lui Johannes Alt
Lucrarea de Masterat a lui Johannes Alt
O parte din semințele de proveniență utilizate în testele 2021-2026 au fost testate în camera noastră climatică de la WSL de către studentul Johannes Alt. Obiectivul lui Johannes a fost de a evalua rata de germinare a proveniențelor în regim de umiditate ridicată și scăzută. Testul de germinare a fost efectuat într-o cameră climatică folosind un ciclu de 16 ore noaptea și 8 ore ziua, la o temperatură de 5 - 15°C timp de opt săptămâni și 10 - 20°C timp de încă două săptămâni.
Fagul a atins o rată medie de germinare de 38,2% (variind de la 29% la 59% între proveniențe), în timp ce pentru bradul aceasta a fost de 25,4% (între 9% și 39%). Diferitele regimuri de udare nu au avut un efect semnificativ asupra ratei de germinare. Cu toate acestea, atât pentru fagul, cât și pentru bradul, Johannes a constatat un efect semnificativ al provenienței asupra ratei de germinare, ceea ce indică faptul că nu toate proveniențele sunt la fel de potrivite pentru condițiile testate.
Cel de-al doilea experiment de germinare cu restul proveniențelor este în curs de desfășurare. Rezultatele combinate ale tuturor proveniențelor vor oferi o bază solidă de comparație cu germinarea în micro-grădini. Acest lucru ne va ajuta să generăm informații cu privire la adecvarea diferitelor proveniențe și la potențialul lor pentru migrația asistată!
Curbe de germinație obținute din datele de germinație pentru brad (A) și fagul (C); linia punctată indică un ciclu de temperatură mai mare (10-20°C); linia definește sfârșitul experimentului; ziua 72 este egală cu rata absolută de germinație.
Curbe de germinație obținute din datele de germinație pentru brad (A) și fagul (C); linia punctată indică un ciclu de temperatură mai mare (10-20°C); linia definește sfârșitul experimentului; ziua 72 este egală cu rata absolută de germinație.
Noiembrie 2021
Probele din vara anului 2021
Probele din vara anului 2021
Primele probe din cadrul MyGardenOfTrees!
Primele probe din cadrul MyGardenOfTrees!
Cetățeni entuziaști și ONG-uri din Scoția, Franța, Italia, Elveția și Ungaria ne-au ajutat să dezvoltăm diferite etape ale proiectului. Împreună, am testat prima versiune a proiectului experimental și, în special, efectul prădării semințelor de către rozătoare (cu ajutorul cuștilor cu plasă) și al concurenței (cu ajutorul foilor de excludere a buruienilor).
În timp ce concurența din partea altor răsaduri nu părea să aibă un efect puternic, prădarea semințelor și a răsadurilor de către șoareci și melci a fost o problemă clară. Datorită acestor rezultate, am conceput un nou tip de protecție a semințelor pe care l-am folosit pentru următoarele teste.
Știința cetățeanului este o modalitate frumoasă de a face cercetare care aduce beneficii atât comunității științifice, cât și publicului. Mulțumită primilor noștri participanți, am putut parcurge diferitele etape ale implicării și colaborării cu cetățenii și ne-am pregătit pentru participarea pe scară largă la următoarele teste!
Vezi acest videoclip grozav de la participanții noștri din Scoția pentru a afla mai multe despre probele din vara anului 2021!
Vezi acest videoclip grozav de la participanții noștri din Scoția pentru a afla mai multe despre probele din vara anului 2021!
Report abuse