Modelling the timing of leaf unfolding in pedunculate oak (Quercus robur l.) clonal seed orchard

Autor: Ivan Andrić, Anamarija Jazbec, Valentino Pintar, Davorin Kajba
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Šumarski list
Volume 142
Issue 3-4
ISSN: 1846-9140
0373-1332
Popis: For ten years, 53 genotypes of Pedunculate Oak were monitored in a clonal seed orchard. The aim of the study was to clarify effects of forcing and chilling temperature as background of leaf unfolding of pedunculate oak through the different kind of prediction models. The Pedunculate Oak is known to have three phenoforms of flushing phases, i.e., early, intermediate and late, and substantially different Growing Degree Days (GDD) requirements were found among these phenological groups. For each of the phenological groups, the GDD interval value required for leaf unfolding was determined, but the values varied between years, rendering the development of a simulation GDD model difficult. For these reasons, other variables – day of year, precipitation and insolation – were included in the assessment. The aim was to examine how these environmental factors determine the GDD requirement for leaf unfolding in the three Pedunculate Oak phenological groups. The results suggest that for all three flushing groups, insolation and the day of year are statistically significant predictors for GDD. Insolation was demonstrated to be the primary factor with the largest influence on the GDD values. In the early flushing group, insolation accounted for 74.1 % of the variation, 90.6 % in the intermediate group, and 78.7 % in the late group. We recommend using the univariate GDD model for the early and intermediate flushing groups (GDDearly = −27.651 + 0.539 * insolation; GDDinter = −48.084 + 0.690 * insolation) and the multivariate model for the late flushing group (GDDlate = −237.839 + 0.559 * insolation + 2.479 * day of year). To break the dormancy, chilling is required to be in the range of ± 40 chilling units, and if the values are higher or lower, the trees require significantly higher forcing temperatures.
Biološki mehanizam listanja pod izravnim je utjecajem okolišnih čimbenika. Razvijeni su mnogi modeli i objavljene različite studije s ciljem što boljeg opisa pojedinog biološkog mehanizma fenoloških svojstava, a koji su izloženi upravo okolišnim čimbenicima tijekom svoga života. Temperatura je neminovno jedan od najbitnijih čimbenika za pokretanje mnogih procesa u biljci i upravo je ona okosnica većine izrađenih modela. Growing Degree Days model se temelji na minimalnim i maksimalnim temperaturama, te na baznoj temperaturi, odosno temperaturnom pragu iznad kojeg se aktiviraju procesi u biljci.Istraživanja u ovome radu temelje se na desetogodišnjem monitoringu početka listanja hrasta lužnjaka u klonskoj sjemenskoj plantaži koja sadrži ukupno 53 genotipa. Cilj je bio utvrditi ponašanje svojstva listanja te implementirati dobivene rezultate u GDD model. S obzirom da je već poznato da hrast lužnjak ima svoje tri fenološke forme listanja (rane, intermedijarne i kasne), bilo je potrebno dokazati da se te tri grupe jasno diferenciraju i po temperaturnim sumama, odnosno GDD-u. Razdoblje monitoringa u svakoj godini bilo je oko 130/131 dan, odnosno od 1.siječnja do 10.svibnja. Izračunom GDD-a i povezivanjem tog modela s dobivenim vrijednostima početka listanja, iskazala se jasna segregacija na već spomenute tri forme. Svakoj fenološkoj grupi, dodijeljen je interval vrijednosti temperaturnih suma koje su potrebne da bi ta fenološka forma započela s listanjem. S obzirom na godišnje vrijednosti temperaturnih suma koje su potrebne pojedinoj formi da krene s listanjem, evidentno je bilo da vrijednosti značajno variraju kroz godine, i to za kompletno promatrano razdoblje. Upravo to variranje onemogućava da se putem GDD modela izradi simulacijski model, koji bi mogao, uz određena manja odstupanja, predvidjeti početak listanja za iduće razdoblje. Važnost predviđanja nije jednostrana, naprotiv, cijeli je niz sinergijskih čimbenika koji su izravno ili neizravno vezani za početak listanja pojedinih vrsta šumskog drveća, među kojima možemo spomenuti stadijni razvoj entomofagnih i fitopatogenih štetnika, koji su svojom biologijom usko vezani za biologiju određene vrste drveća.S obzirom na izraženo variranje vrijednosti temperaturnih suma, po fenološkim formama, u istraživanja su uključeni i drugi okolišni čimbenici, kao što su količina oborina (mm), insolacija i broj dana. Cilj je bio ispitati kako se ova tri čimbenika ponašaju s obzirom na kretanje GDD vrijednosti, odnosno koji od ispitivanih čimbenika je preciznija poveznica za svojstvo početka listanja. Statističkom obradom podataka, jasno su i s visokim postotkom isključeni količina oborina i broj dana kao čimbenici koji definitivno ne utječu ili utječu s jako malim učešćem na kretanje vrijednosti GDD-a. Insolacija se iskazala kao čimbenik koji s najvećim udjelom sudjeluje u kretanju GDD vrijednosti i to za ranu fenološku formu sa 74,1 %, za intermedijarnu formu sa 90,6 %, te za fenološku formu kasnog listanja sa 78,7 %.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: