Дендроекологија
Дендроекологија je грана дендрохронологије која се бави односима између образаца у датираним серијама прстенова дрвећа и свих еколошких фактора који могу утицати на те обрасце. Она користећи дендрохронологију за анализу историјских еколошких процеса, проучава промена локалног амбијента и бави се односима између образаца у датираним серијама прстенова дрвећа и свих еколошких фактора који могу утицати на те обрасце.[1]
Основне информације
уредиСа развојем дендрохронологије, науке о датовању на основу годишњег раста годова, настала су њене две поддисциплине - дендроклиматологија (која се бави проблемима садашње и прошле климе) и дендроекологија (која се бави темама које се односе на (ауто)екологију различитих врста дрвећа).[2] Истраживачки пројекти дендроекологије се фокусирају на раст и динамику популације врста и интеракцију са животном средином.
Употреба метода прстенова (годова) дрвећа за проучавање еколошких процеса, познатих као дендроекологија, је у процвату током последње деценије. Верује се да ће невероватни методолошки помаци у овој поддисциплини дендрохронологије у последњих пола века бити даље унапређени сврсисходном интеграцијом са другим еколошким поддисциплинама и ширењем обима дендроекологије, како у погледу метода, тако и у области теорије, од којих ће имати велику корист широк спектар еколошких дисциплина кроз инкорпорацију једне од највећих предности дендрохронологије: високо разрешених еколошких података који се протежу од годишњих доба до векова.[3]
Пошто су ови подаци још увек алармантно оскудни у екологији, али су кључни за разумевање екологије дугоживих организама, верује се да ће боља интеграција дендроекологије и главне екологије имати користи за обе дисциплине.
Историја
уредиПрстенови дрвећа, једногодишњи по природи и одражавају окружење, препознати су миленијумима уназад. У западној литератури, најранија пријављена расправа о идеји да прстенови дрвећа одражавају услове животне средине приписује се Леонарду да Винчију. Друге референце на ову тему су спорадично документоване између тада и раног 20. века, када се модерна дисциплина дендрохронологије формирала под вођством А. Е. Дагласа—астронома који је радио у Аризони.[4] Дагласа је првенствено занимао потенцијал да користи прстенове дрвећа за проучавање утицај сунчевих пега на временске прилике, а његов рани рад дефинисао је кључне принципе дисциплине, од којих је најкритичнији „укрштање“ унутар и између узорака дрвећа, што је основа за апсолутно годишње датирање које та техника обезбеђује. Било је, међутим, и користи од прстенова дрвећа као независне технике археолошког датирања која је резултовала драматичним ширењем интересовања за ову дисциплину.[5] И док се рани рад фокусирао на датирање древних индијанских структура на југозападу САД, други истраживачи су почели да спроводе дендрохронолошка истраживања у другим областима Сједињених Америчких Држава и Европи. [6]
Поред дендроархеологије, многи истраживачи су почели да користе податке о прстеновима дрвећа за реконструкцију прошлих климатских услова,[7] што је довело до развоја прилично лабаво дефинисаних поддисциплина дендроклимотологије и, на крају, дендроекологије, од којих се прва одликују искључиво фокусирањем на коришћење прстенова дрвећа за реконструкцију историје климе, а не проучавање утицаја климе на раст дрвећа.
Током 1970-их започела је ера повећаног интересовања за еколошке информације доступне у прстеновима дрвећа, а истраживачи су почели да развијају различите дендроеколошке записе како би истражили теме као што су ендогена динамика састојака, као и природни поремећаји и поремећаји посредовани људима, као што су ефекти пожара, биљоједи инсеката, сече, загађења животне средине и других егзогених утицаја.[8] У скорије време, многа нова дендроеколошка истраживања фокусирала су се на окружења тропских шума, у неким случајевима користећи нове технике као што је анализа стабилних изотопа у покушају да се откријау записи у прстеновима дрвећа, и да се они разликују од оних врста без видљиве годишње структуре прстена.[6]
Принципи
уредиДок је екологија наука којa проучавање односе међу живим организмима и између организама и њиховог физичког окружења, дендрологија проучава дрво и унутрашње и екстерне (еколошке) утицаји на процесе у дрвету.[9]
У дендроекологији се примењују следећи принципи:[9]
- Анализа прстенова стабла користи се да бисмо разумели бројне утицаје на само дрво
- Да су кима, земљиште и друге варијабле које утичу на раст дрвећа независни променљиве
- Да након калибрације, можемо користити раст стабала за реконструисање других еколошких процесе (нпр пожара, утицаје инсеката)
| „Унутрашњи“ утицаји | „Спољашњи“ утицаји |
|---|---|
|
|
Форензичка примена дендроекологије
уредиДендроеколошка и фитоскрининг истраживања су нове форензичке технике које су достигле научну зрелост у смислу њихове способности да обезбеде поткрепљујуће доказе о ослобођеним загађивача у тлу и подземним водама. У неким случајевима, дендроекологија такође може пружити увид у узрочно-последичне везе између ослобађања загађивача и присуства истог загађивача у прстену дрвећа. Недавна еволуција дендроеколошких истраживања развила је технику узорковања чврсте фазе микроекстракције (СПМЕ), које омогућавају континуирано узорковање и обезбеђују ниже границе детекције у односу на традиционалну анализу узорака језгра дрвета у простору.
Идентификација извора загађивача
уредиУпотреба дендроеколошких истраживања за идентификацију присуства загађивача постала је корисна у интрузивном испитивања паре тла, тла и/или подземних вода што је опширно документована у рецензираној литератури и може бити повезана са дискретним извором, често путем изотопа.[10] Анализа рафинираних аспекта ове апликације засновани су на повезивању загађивача који се налази у деблу, грани или листу дрвета са специфичним смером извора у односу на дрво. Један од могућих приступа је употреба тродимензионалне варијације у градијенту концентрације загађивача преко стабла дрвета као индикатора градијента концентрације у подземној води и потенцијално за указивање на извор испуштања загађивача, пошто се верује да аксијална адвекција премашује радијалну и азимутску 3 дифузију у великим стаблима. У случајевима са аксијалним брзинама сока од 1 метар на сат, минималном неаксијалном адвекцијом и ПЦЕ и ТЦЕ дифузивностима у распону од 0,32 до 25 × 10 -7 cm²/s у дрвету, очекује се секторски транспорт загађивача. Код високо интегрисаних врста, успоравање ових хидрофобних загађивача може довести до секторског уноса и дистрибуције загађивача, упркос значајном, иако можда пролазном, неаксијалном протоку.[10]
Да би се минимизирали могући лажни позитивни резултати и потенцијалне области неаксијалног транспорта, неколико језгара дрвећа треба узети азимутално са дрвета на конзистентној висини тако да се може проценити варијабилност загађивача унутар појединачног дрвета. Када се добију и анализирају узорци језгра дрвета, могућност коришћења овог приступа може се испитати квантификовањем секторског уноса и израчунавањем центра масе загађивача попречног пресека преко једначине за израчунавање.[10]
Овај приступ претпоставља да постоји прилично стрма концентрација загађивача. У једној студији, секторски унос у бор пречника 36,5 cm корелирао је са стрмим градијентом контаминације подземне воде, где су се концентрације ТЦЕ кретале од 10 mg/l (север) до мање од 0,1 mg/l (југ) на 10 метара. Језгра дрвећа са југозападне и југоисточне стране бора садржавала су 5087 и 6025 ппбв хеадспаце, док су концентрације језгара са северозапада и североистока биле 1975 и 1925 ппбв. У другим теренским студијама, утврђено је да су концентрације ПЦЕ и ТЦЕ у води ксилема дрвета за један до три реда величине ниже од стварних концентрација подземних вода.[10]
Године 1997. спроведена је студија дуж реке Сан Педро у југоисточној Аризони како би се испитало упијање воде памучним дрветом, врбама и мескитом. На сваком од неколико локација за узорковање, седам до 10 јединки сваке врсте је насумично одабрано, а свако појединачно дрво је више пута узорковано у кључним временима (пролеће, летња суша и сезона монсуна) током сезоне раста да би се одредили сезонски обрасци коришћења извора воде. Стабилни изотопи кисеоника у води из ксилема екстраховани из узорака гранчица коришћени су као природни трагач за мерење фракционог уноса биљака из подземних вода, влаге у тлу, поточне воде и падавина. Земљишта за изотопску анализу сакупљена су на свакој локацији са дубине од 5, 10, 25, 50 и 100 cm. У сваком периоду узорковања и на свим локацијама, прикупљана је поточна вода и узорковане су подземне воде из бунара за праћење подземних вода.[3]
Монсунске кише су имале δ18 О вредности у распону од 1,8 до −3,0‰, а подземне воде су имале стабилне вредности током целе године, у просеку −8,3‰ 4 и −8,5‰ на две локације узорковања. Мала варијација у вредностима δ18 О ксилемске воде памучног дрвета догодила се између јунске суше и након значајног уноса монсунских падавина (26,7 mm), што указује да се дрво памука првенствено ослањало на подземне воде чак и након значајне монсунске кише. Међутим, на другом месту узорковања δ18 О ксилемске воде памучног дрвета показало је обогаћивање у августу у односу на ксилемску воду узорковану у јуну, што указује да је део ксилемске воде изведен из влаге у земљишту. Иако није форензичка истрага сама по себи, ова студија сугерише прилику да се користи дендроекологија и анализа стабилних изотопа како би се направила разлика између воде у тлу која указује на оближње површинско ослобађање хлорисаних угљоводоника и извора контаминације који је јединствено повезан са контаминацијом подземне воде која потиче надоградњу узорковане вегетације.[10]
Види још
уредиИзвори
уреди- ^ dendroecology (на језику: енглески), 2022-09-03, Приступљено 2023-01-30
- ^ John Ogden (1980). „DENDROCHRONOLOGY AND DENDROECOLOGY—AN INTRODUCTION,”. New Zealand Journal of Ecology Vol. 3: 154—156. (3 pages) Published By: New Zealand Ecological Society
- ^ а б Rubén D. Manzanedo; Neil Pederson (2019). „Towards a More Ecological Dendroecology”. Tree-Ring Research. 75 (2): 152—159. S2CID 199571342. doi:10.3959/1536-1098-75.2.152..
- ^ Douglass, A. E. 1920. Evidence of climatic effects in the annual rings of trees. Ecology 1.1 (January): 24–32.
- ^ Fritts, Harold C (1971). „Dendroclimatology and dendroecology”. Quaternary Research. 1 (4): 419—449..
- ^ а б „Dendroecology”. obo (на језику: енглески). Приступљено 2023-01-30.
- ^ Fritts, Harold C. 2001. Tree rings and climate. Caldwell, NJ: Blackburn.
- ^ Fritts, Harold C., and Thomas W. Swetnam (1989). „Dendroecology: A tool for evaluating variations in past and present forest environments.”. Advances in Ecological Research. 19: 111—188..
- ^ а б в „A Brief Introduction to Dendroecology” (PDF). www.ltrr.arizona.edu. Приступљено 30. 1. 2023.
- ^ а б в г д Robert D. Morrison, Gwen. O’Sullivan Forensic Applications of Dendroecology, in Introduction to Environmental Forensics (Third Edition), 2015
Литература
уреди- Swetnam, T. W., and C. H. Baisan. 2003. Tree-ring reconstructions of fire and climate history in the Sierra Nevada and Southwestern United States. Pages 158-195 in T. T. Veblen, W. L. Baker, G. Montenegro, and T. W. Swetnam, editors. Fire and climate in temperate ecosystems of the western Americas. Springer-Verlag, New York.
- Swetnam, T. W (2002). „Fire and climate history in the western Americas from tree rings”. PAGES News. 10 (1): 6—8..
- Kipfmueller, K. F., and T. W. Swetnam. 2001. Using dendrochronology to reconstruct the history of forest and woodland ecosystems. Pages 199-228 in D. Egan and E. A. Howell, editors. The historical ecology handbook: a restorationist's guide to reference ecosystems. Island Press, Washington, DC.
- Swetnam, T. W., C. D. Allen, and J. L. Betancourt (1999). „Applied historical ecology: Using the past to manage for the future”. Ecological Applications. 9 (4): 1189—1206..
- Fritts, H. C., and T. W. Swetnam. 1989. Dendroecology: A tool for evaluating variations in past and present forest environments. Advances in Ecological Research 19111-188.
Спољашње везе
уреди- Dendroecology (језик: енглески)
