Kaip susijusi spyglio masė ir medžio sveikata?

I. Varnagirytė-Kabašinskienė

Jaunojo tyrėjo nuotrauka

Norėdami geriau pažinti mišką, kaip svarbią sausumos ekosistemą, į kiekvieną jo komponentą turėtume pažvelgti labai atsakingai ir individualiai. Pasak miškininko prof. R. Ozolinčiaus egzistuoja skirtingi miško sampratos lygiai, iš kurių vienas: „miškas – tai medžių bendrija“. Taigi, miškų moksle vienas iš svarbiausių miško komponentų yra medynas arba medžių visuma.

Medžiai yra sąlyginai aukšti, tvirti ir ilgaamžiai augalai, tačiau jie negali išvengti kenksmingų aplinkos sąlygų ir yra pažeidžiami. Pažeisti, apsilpę miškai yra mažiau vertingi, nes produkuoja mažiau medienos, taip pat sumažėja jų aplinkosauginė reikšmė, jie tampa nepatrauklūs poilsiautojams.

Gera kiekvieno medžio būklė arba jo „sveikatingumas“ yra svarbi gerai augančio, normaliai besivystančio ir produktyvaus miško sąlyga. Mokslininkai į miškus žvelgia įvairiai, tiriama daugybė su mišku susijusių problemų – nuo spyglio masės iki atogrąžų miškų nykimo. Šiame straipsnyje bandykime pasiaiškinti, kokios gi priežastys gali medį „susargdinti“. Kokie medžio būklės rodikliai yra svarbūs miškų mokslui ir kaip jie tiriami?

Kiekvieno medžio augimą ir vystymąsi nuo sėklos iki medžio senatvės veikia daugybė veiksnių. Skirtumus tarp tos pačios rūšies medžių lemia biologinės, genetinės savybės, medžio amžius. Tai yra įgimtos ir individualios savybės. Pavyzdžiui, genetiškai yra nulemtas pušies spyglių išsidėstymas ant ūglių arba tam tikra medžio lajos forma ir kt.

Kiti veiksniai, turintys didelės įtakos medžio augimui ir jo būklei, vadinami aplinkos arba išoriniais veiksniais. Tai klimatiniai ir meteorologiniai veiksniai, iš kurių pagrindiniai – oro temperatūra, krituliai, vėjas; dirvožemio sąlygos – maisto medžiagų kiekis ir drėgmė (sausra ar drėgmės perteklius); įvairūs kenkėjai ir ligos – tai vabzdžiai, žvėrys, grybai. Taip pat medžių būklę veikia miško ūkiniai darbai, pavyzdžiui, kirtimai, miško sausinimas, tręšimas. Pastaraisiais dešimtmečiais aktualiu medžio sveikatą lemiančiu veiksniu tapo pramonės įmonių, transporto priemonių skleidžiama oro tarša. Atmosferos oras yra teršiamas azoto, sieros junginiais, sunkiaisiais metalais, net radioaktyviomis medžiagomis. Be to, gamybos procese pasitaiko ir avarijų, kurių metu ypač daug teršalų patenka į aplinką. Pavyzdžiui, 1986 m. dėl sprogimo Černobilio (Ukraina) atominėje elektrinėje į aplinką pateko milijonai kubinių metrų radioaktyvių dujų, o Lietuvoje 1989 m. įvykusi GS „Azotas“ avarija praminta „mažuoju Černobiliu“.

Kai kurių aplinkos veiksnių poveikis miškui gali būti staigus, kiti veikia palaipsniui. Medžiuose lėtai kaupiasi kai kurios cheminės medžiagos arba keletą metų iš eilės miško žvėrims nulaupant medžio žievę medis silpsta, susidaro palanki terpė įvairioms medžių ligoms plisti. Tinkamas to pavyzdys yra ir sausra, kuomet keletą metų sausros veikiamas medis pamažu nyksta, skursta. Neigiamai medžius veikia gaisrai, uraganiniai vėjai, miške vykdant kirtimus įvairi technika medžius gali mechaniškai sužaloti ir dėl to labai greitai pablogėja medžių būklė (medžiai apdega, yra išlaužomi, išjudinama jų šaknų sistema ir kt.).

Lietuvoje dažniau pasitaikantys nepageidautini aplinkos veiksniai: aplinkos teršimas, ekstremalios klimato sąlygos (sausros, uraganiniai vėjai), grybinės ligos, vabzdžių invazijos, kai kuriose vietovėse – rekreacinės apkrovos ar kanopinių žvėrių perteklius. Aplinkos veiksnių poveikiui paprastai jautresni yra jauni arba seni, tankiau augantys (dėl intensyvesnės konkurencijos) medžiai, taip pat - moteriškos lyties individai.

Kaip atrodo prastos būklės, „sergantis“ medis? Kokie jo požymiai? Literatūroje dažnai nurodoma, kad, pavyzdžiui, dėl drėgmės trūkumo (sausros) mažėja pušų spyglių dydis, jie gelsta, atsiranda nekrozės (ląstelių, audinių ar organų žuvimas), o vėliau – vis daugiau spyglių nukrenta, medis skursta. Vabzdžiams kenkėjams užpuolus medžio pumpurus ir ūglius, medis pradeda netolygiai augti, keičiasi jo forma, gali išaugti keletas viršūnių arba, jei vabzdžiai apgraužia lapus ar spyglius, sumažėja net medienos prieaugis. Labai aiškiai sergantį medį galima iliustruoti kalbant apie oro taršos poveikį. Priklausomai nuo teršalų cheminės sudėties, jų kiekio ir poveikio laiko, medžio būklė, be abejo, bus skirtinga. Bendru atveju galima įsivaizduoti tokią situaciją. Pirmiausia keičiasi medžio lapijos (spyglių ar lapų) spalva: pušies spyglių pablyškimas, eglės spyglių parudavimas. Spygliai palaipsniui trumpėja, mažėja jų masė, medis numeta senesnius spyglius, trumpėja spyglių amžius, vystosi medžių rūšiai neįprasta (anomali) spyglių forma, auga išsikreipę ūgliai, mažėja medžio aukščio ir skersmens prieaugis, sumažėja medžio derėjimas, o tokių nusilpusių medžių sėklos būna mažiau daigios. Galiausiai, pažeistas, sergantis medis gali tiesiog visiškai nudžiūti.

Kaip tikrinama medžio sveikata? Jei medžio būklės vertinimą palygintume su žmogaus sveikatos diagnostika, tuomet turėtume įsivaizduoti, kad medį reikia tirti nuosekliai – nuo viršūnės (medžiai gali pasiekti 50–80 m aukštį) iki pat smulkiųjų šaknelių, augančių giliai po žeme.

Vertinant įvairių veiksnių poveikį medžiams, būtina atlikti ne vieno rodiklio pokyčių analizę, o tirti visus susijusius veiksnius: dirvožemio cheminę sudėtį, mikroflorą, atmosferos oro cheminę sudėtį, gyvosios dirvožemio dangos pokyčius ir kt. Pagrindiniai medžius apibūdinantys rodikliai: medžio rūšis, amžius, skersmuo (1,3 m aukštyje), aukštis, lajos skersmuo, aukštis iki lajos pradžios ir medžio būklė (defoliacija) (Ozolinčius 2008). Kad lengviau būtų suvokti, 1 paveiksle pateikiama apibendrinta dažniausiai tiriamų miškų būklės rodiklių suvestinė.

1 pav. Medžių būklės rodiklių tyrimo supaprastinta schema. * - pažymėti rodikliai yra tiesiogiai susiję su medžio būkle; tik rodiklių visuma geriausiai atspindi individualaus medžio būklę.

Surinkta informaciją apie medžių būklę analizuojama įvairiais būdais: gauti duomenys lyginami su ankstesnių metų duomenimis (kuomet medžio būklės rodikliai vertinami kasmet, kas 5 metai) arba duomenims palyginti naudojami vadinamieji kontroliniai „visiškai sveiki“ medynai (ta pati medžio rūšis, amžius, panašios augimo sąlygos – dirvožemis, drėgnumas).

Miškai – labai svarbus aplinkos bioindikatorius. Medžiai, užimdami gana didelę vertikalią erdvę (pasiekia 50–80 m ar net 100 m aukštį) ir nemažą Žemės paviršiaus plotą (vien tik Lietuvoje miškingumas yra 33 proc.), gerai filtruoja pernešamo oro masę ir morfologiniais pokyčiais „informuoja“ apie blogėjančią aplinką (medžių būklė parodo aplinkos užterštumo lygį). Aplinkos veiksnių poveikis pirmiausia pasireiškia molekulės ar ląstelės lygmenyje, tik vėliau, susikaupus tam tikram cheminių medžiagų kiekiui, vyksta biocheminiai pokyčiai, nulemiantys morfologinius pokyčius. Vienas dažniau ir gan paprastai pritaikomų medžių bioindikacinių rodiklių – lapijos nekrozės (lapų / spyglių paviršiaus pažeidimai). Visgi bioindikacijos metodai plačiausiai taikomi ne sumedėjusių augalų, o paprastesnių organizmų (kerpių, bestuburių gyvūnų) rūšių sudėties pokyčių nustatymui.

Lietuvoje šalies mastu medžių būklės tyrimai atliekami nuo 1987 m. pagal Oro taršos poveikio miškams monitoringo ir vertinimo programą (ICP-Forests). Nuo 1991 m. Europoje įkurtas bendras 16 × 16 km nuolatinių stebėjimo plotelių (NSP) tinklas, apimantis daugiau negu 350 tūkst. stebimų medžių. Kiekviena šalis yra sukūrusi ir regioninio miškų monitoringo tinklą (Lietuvoje NSP išdėstyti 4 × 4 km tinkle). Kiekviename NSP stebimi 24 medžiai. Kasmet liepos–rugpjūčio mėn. nustatoma kiekvieno stebimo medžio lajų defoliacija (medžio spyglių / lapų netekimas, palyginti su turinčiu visą lapiją, visiškai sveiku, medžiu; matuojama procentais), dechromacija (natūralią spalvą pakeitusių spyglių / lapų dalis; matuojama procentais nuo visos lapijos), sausų šakų kiekis (matuojama procentais), spyglių amžius, pažeidimai. Be medžių būklės, atliekami dirvožemio ir dirvožemio tirpalo tyrimai, nustatoma lapijos cheminė sudėtis, atliekami medžių prieaugio matavimai, gyvosios dirvožemio dangos apskaita, nuolat tiriamos teršalų iškritos po medžių lajomis ir atviroje vietoje.

Vertinant medžių būklę Lietuvos miškuose kasmet nustatomi ir tokie medžių pažeidimai: žvėrių (nulaupyta žievė, nukandžioti ūgliai, išrauti medeliai, pažeista bebrų ar pelinių graužikų), vabzdžių (spyglius, lapus graužiantys vabzdžiai, liemenų kenkėjai), grybų ir medžių ligų (šakninė pintainė, spygliakritis, ąžuolų, uosių džiūvimas), abiotinių veiksnių (vėjavartos / vėjalaužos, sniegalaužos / ledalaužos, gaisrai, sausra, užmirkimas, šalnos) bei žmogaus veiklos pažeidimai. Nustatoma pažeistų medžių skaičiaus dalis procentais nuo visų stebėtų medžių. Vertinamos pagrindinės Lietuvos medžių rūšys: pušis, eglė, beržas, drebulė, juodalksnis, baltalksnis, ąžuolas, uosis.

Lietuvoje vykdomi ilgalaikiai miškų būklės stebėjimai rodo, kad iki 1995 m. pagrindinių medžių rūšių būklė blogėjo, vėliau stebimas miškų būklės gerėjimas. Lyginant su kitomis Europos šalimis, Lietuvos miškų būklė yra vidutinė. Geriausia spygliuočių miškų būklė yra Šiaurės Lietuvoje, o blogiausia – Vilniaus, Kauno, Jonavos rajonuose ir Žemaitijoje.

Jauniesiems tyrėjams

Peržvelgus daugybę mokslinės literatūros ir susipažinus su vykdomais miško būklės tyrimais, dažnai susidaro įspūdis, kad viskas, ką galima sugalvoti, jau seniai sugalvota ir sėkmingai įgyvendinama. Bet, pavyzdžiui, Lietuvos miškų instituto mokslininkai neseniai, 2003–2008 m., vykdė medžių būklės tyrimus dirbtinės sausros eksperimente (2 pav.). Tyrimai vykdyti Dubravos eksperimentinėje-mokomojoje urėdijoje. Miške, po medžių lajomis buvo sukonstruoti „šiltnamiai“: dėl polietileno plėvelės uždangos atmosferos krituliai nepasiekė žemės paviršiaus.

2 pav. Dirbtinės sausros eksperimento barelis, 2003–2008 m. (Lietuvos miškų instituto schema)

Remdamiesi užsienio tyrėjų patirtimi ir savo žiniomis, Lietuvos miškų tyrėjai siekė ekperimentiškai nustatyti pagrindinių miškų būklę lemiančių ekstremalių klimato sąlygų (sausrų) ir didelių azoto teršalų iškritų poveikį atskiriems miško komponentams: medžių būklei, augimui, žolinei ir samanų dangai ir kt. Keletą metų vykdant tyrimus, buvo pastebėta, kad sausros paveikti medžiai (šiuo atveju – paprastoji pušis) jau pirmaisiais metais numetė daugiau spyglių, didėjo jų defoliacija. Medžių būklė prastėjo ir sulėtėjo augimas. Atmosferos kritulių nedrėkinama gyvoji samanų ir žolinių augalų danga per 2 metus sunyko. Sumažėjo maisto medžiagų apytaka iš dirvožemio į medžių asimiliacnį aparatą.

Tokie ir panašūs miškų būklės tyrimai reikalauja ne tik pirminių žinių, bet ir nemažų investicijų. Bet visi sumanymai gali būti įgyvendinti, jei tik yra įdomių idėjų. Besidomintiems miškų ekosistemos tyrimais rekomenduoju 2003 m. dr. K. Armolaičio išleistą mokomąją knygelę „Pažink mišką“. Čia susisteminti tyrimo metodai pritaikyti moksleiviams – jauniesiems miško bičiuliams ir ne tik. Nemažai informacijos apie miškus pateikiama ir jaunųjų miško bičiulių sambūrio tinklapyje http://www.jmbs.lt/apie-jmbs.html.

Literatūra

Armolaitis K. 2003. Pažink mišką. Kaunas, 192 p.

Bartkevičius E. ir kt. 2008. Miško ekologija. Vilnius, Enciklopedija, 293 p.

Juknys R. 2005. Aplinkotyra. Kaunas: VDU leidykla, 334 p.

Kairiūkštis L. 1979. Miškininkystė. Vilnius, 352 p.

Lietuvos miškų būklė ir ją sąlygojantys veiksniai (red. R. Ozolinčius). 1999. Lututė, Kaunas, 312 p.

Ozolinčius R., 1998. Lietuvos spygliuočiai: morfologinės struktūros transformacijos bei jas indukuojantys veiksniai. Kaunas: Lututė, 300 p.

Ozolinčius R., 2008. Miško ekologija ir miškotyra: augalijos tyrimo metodai. VDU, Kaunas, 234 p.

Miškų tarnyba - http://www.amvmt.lt/leidiniai.php?form_currentid=548

http://www.mokslas.net/aplinkosauga/ekologine-situacija-lietuvoje/

http://www.technologijos.lt/n/technologijos/energija_ir_energetika/straipsnis?name=straipsnis-4410

Papildoma literatūra