Adaptacja i plastyczność buka zwyczajnego w odpowiedzi na zmieniający się klimat

Opis projektu

Celem projektu jest poznanie i analiza reakcji, wrażliwości i plastyczności na zmiany klimatu wśród europejskich populacji buka zwyczajnego oraz ocena ich zdolności przystosowawczych. Buk zwyczajny (Fagus sylvatica L.) jest powszechnie występującym gatunkiem drzewa, a także ważnym składnikiem lasów zachodniej i środkowej Europy. Zachodzące i prognozowane zmiany klimatu stwarzają szereg zagrożeń dla buka w przyszłości. W cieplejszym i bardziej suchym klimacie populacje na południowym krańcu zasięgu gatunku mogą cierpieć z powodu susz powodujących zamieranie drzew, podczas gdy ekspansja gatunku na północ będzie prawdopodobnie ograniczana zarówno przez mrozy, jak i susze. Klimat jako jeden z czynników środowiska, określa warunki wzrostu populacji drzew. Populacje w obrębie danego gatunku często różnią się zdolnością przystosowania do nowych warunków klimatycznych, jednak ocena tej zdolności w lokalnych warunkach środowiskowych nie pozwala na zbadanie jej genetycznych podstaw. Jest to możliwe tylko w doświadczeniach proweniencyjnych, w których zmienność cech w odpowiedzi na czynniki środowiska określa się dla populacji drzew posadzonych razem, w jednolitych warunkach. W projekcie badaniami objęty zostanie zestaw populacji obejmujący znaczną część naturalnego zasięgu buka zwyczajnego. Te populacje zostały posadzone w kilku lokalizacjach doświadczeń proweniencyjnych, reprezentujących różnorodne warunki klimatyczne, w tym charakterystyczne dla wschodniej granicy naturalnego zasięgu buka. Pomiary terenowe obejmą pierśnicę i wysokość drzew, oceniona zostanie reakcja populacji buka na zmiany klimatu poprzez analizę zależności między szerokością słojów rocznych a warunkami klimatycznymi w różnych miejscach w Europie. Ponadto przeanalizowana zostanie anatomiczna struktura drewna poszczególnych słojów rocznych, a także stosunek stabilnych izotopów węgla w drewnie, aby uzyskać wgląd w szczegóły wewnątrzgatunkowej wrażliwości klimatycznej wzrostu promieniowego drzew, zwłaszcza w reakcji na suszę. Analiza zmienności genetycznej rejonów genomowych potencjalnie związanych z reakcją na stres i cechami wzrostowymi pomoże ocenić potencjał adaptacyjny populacji. Wykorzystane zostanie również modelowanie reakcji populacji buka na zmiany klimatu w oparciu o wrażliwość ich wzrostu promieniowego na przeniesienie w nowe warunki klimatyczne charakteryzujące serię doświadczeń proweniencyjnych. Wyniki tych badań mogą mieć kluczowe znaczenie dla zrozumienia reakcji populacji buka i ich potencjału adaptacyjnego do klimatu przewidywanego w przyszłości. Stworzą podstawy do wyboru pochodzeń, które mogą być traktowane jako źródła populacji lepiej przystosowanych do przyszłych warunków klimatycznych. Jednym z celów projektu jest naukowe wsparcie prognoz dotyczących przyszłości gatunku w obliczu postępujących zmian środowiskowych oraz zarządzania jego zasobami genetycznymi.

Cele projektu

– analiza plastyczności i potencjału adaptacyjnego populacji buka zwyczajnego do zmian  klimatu;

– utworzenie podstaw naukowych dla prognoz dotyczących przyszłości gatunku w nowych warunkach klimatycznych;

– wypracowanie przesłanek naukowych w zarządzaniu zasobami genetycznymi gatunku.

Charakterystyka projektu

Projekt „Adaptacja i plastyczność buka zwyczajnego w odpowiedzi na zmieniający się klimat” ma interdyscyplinarny charakter i łączy w sobie wiele dyscyplin: genetykę drzew leśnych, dendrochronologię, anatomię drewna, ekofizjologię i modelowanie ekologiczne. Tak kompleksowe podejście pozwolić ma na wzajemne uzupełnianie się poszczególnych źródeł danych.

Zakres uczestnictwa IBL

Instytut Badawczy Leśnictwa jest Partnerem w konsorcjum powołanym do realizacji projektu.

Wykonawcy projektu

Zakład Hodowli Lasu i Genetyki Drzew Leśnych

Partnerzy

Instytut Dendrologii PAN (Lider),
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (Partner).