Modelling the effects of natural and artificial regeneration on genetic structure. 1. Pure spruce stand

Open access

Modelovanie dopadov prirodzenej a umelej obnovy na genetickú štruktúru: 1. nezmiešaný smrekový porast

Táto práca analyzuje priestorovú a časovú variabilitu v samčej a samičej plodnosti jedincov a ich vplyv na genetickú štruktúru potomstva v obhospodarovanom smrekovom poraste. Pre účely modelovania genetickej štruktúry a na posúdenie dopadu rôznych obnovných rubov založených na prirodzenej a umelej obnove na priestorovú genetickú štruktúru, multiplicitu, diverzitu a genotypovú štruktúru potomstva a jeho diferenciáciu od materského porastu bol použitý programový balík Eco-Gene (Degen & Gregorius & Scholz 1996). V lokalite Vyšné Hágy bola založená výskumná plocha s celkovým počtom 200 dospelých stromov. Na ploche bola zameraná pozícia každého stromu, zistená veľkosť, projekcia koruny a odhadnutá produkcia šišiek. Pomocou izoenzýmových genetických markérov z dormantných púčikov bol zistený aj genotyp každého jedinca.

Modelovaním sme porovnali vhodnosť rôznych obnovných rubov z hľadiska reprodukcie genofondu resp. genetickej štruktúry materských porastov. Základným kritériom hodnotenia bola tvorba priestorovej genetickej štruktúry, sekundárnym miera diferenciácie potomstva od materskému porastu a posledným miera genetickej variability v potomstve. Po zohľadnení týchto kritérií sa v nezmiešanom smrekovom poraste ukázal ako najvhodnejší dvojfázový okrajový clonný rub a ako najmenej vhodný (možno prekvapivo) silnejší jednotlivo výberný rub. Ostatné testované ruby - maloplošný prostý jednofázový okrajový, skupinový, skupinovitý clonný a slabší jednotlivo výberný rub sa ukázali ako stredne vhodné a mali na genofond potomstva podobný vplyv.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Brunel D. Rodolphe F. 1985: Genetic neighbourhood structure in a population of Picea abies L. Theoretical and Applied Genetics 71: 101-110.

  • Degen B. Gregorius H.R. Scholz F. 1996: ECO-GENE a model for simulation studies on the spatial and temporal dynamics of genetic structures of tree populations. Silvae Genetica45: 323-329.

  • Degen B. 1997: Manual for Eco-Gene light (Version 1.0). Dostupné na internete: http://kourou.cirad.fr/genetique/

  • Degen B. Petit R. Kremer A. 2001: SGS-Spatial genetic sortware: A computer program for analysis of spatial genetic and phenotypic structures of individuals and populations. Journal of Heredity92: 447-449.

  • Dovčiak M. Hrivnák R. Ujházy K. Gömöry D. 2008: Seed rain and environmental controls on invasion of Picea abies into grassland. Plant Ecology194: 135-148.

  • Epperson BK. 1992: Spatial structure of genetic variation within populations of forest trees. New Forests6: 257-278.

  • Finkeldey R. Ziehe M. 2004: Genetic implications of silvicultural regimes. Forest Ecology and Management197: 231-244

  • Gömöry D. 1992: Effect of stand origin on the genetic diversity of norway spruce (Picea-abies Karst.) populations. Forest ecology and management54(1-4): 215-223.

  • Gömöry D. 1995: Simulation of the genetic structure and reproduction in plant populations: short note. Forest Genetics2(1): 59-63.

  • Gömöry D. Paule L. 2004: Management implications of intrapopulation and nterpopulation genetic variation in Norway spruce. In: J. Novotný (ed.): Close to Nature Forestry. Zvolen : Forestry Research Institute Zvolen p. 129-137.

  • Gregorius H.R. 1991: On the concept of effective number. Theoretical Population Biology40: 269-283.

  • Hardy O. Vekemans X. 1999: Isolation by distance in a continuous population reconciliation between spatial autocorrelation analysis and population genetics models. Heredity83:145-154.

  • Jankovič J. 1996: Možnosti zvýšenia podielu prirodzenej obnovy lesa na príklade LHC Oravská Polhora. Vedecké práce Lesníckeho výskumného ústavu vo Zvolene Zvolen : LVÚ Zvolen s. 153-164.

  • Konnert M. 1991: Die Fichte (Picea abies [L.] Karst.) im Schwarzwald: Genetische Variation und Korrelationen. Fostw. Cbl. 110: 84-94.

  • Krajmerová D. Longauer R. 2000: Genetická diverzita smreka obyčajného (Picea abies Karst.) na Slovensku. Lesn. Čas. - Forestry Journal46(3): 273-286.

  • Kramer K. 2004: Effects of silvicultural regimes on dynamics of genetic and ecological diversity of European beech forests. Final Report of 5th framework project DynaBeech QLK5-CT-1999-1210 109 s.

  • Lagercranz U. Ryman N. 1990. Genetic structure of Norway spruce (Picea abies): concordance of morphological and allozymic variation. Nature44(1): 38-53.

  • Lindgren D. Gea L. D. Jefferson P. A. 1996: Loss of genetics diversity monitored by status number. Silvae Genetica45: 52-59.

  • Longauer R. Gömöry D. Paule L. et al. 2001: Selection effects of air pollution on gene pools of Norway spruce European silver fir and European beech. Environmental Pollution115: 405-411.

  • Mitton J.B. 1983: Conifers. In: S.D. Tanksley T.J. Orton (eds.): Isozymes in Plant Genetics and Breeding. Part B. Elsevier Science Publishers Amsterdam 443-472.

  • Monserud A. 1975: Trials with program FOREST: Growth and reproduction simulation for mixed species even- or uneven- aged forest stands. In: Fries J. (ed.): Growth models for tree and stand simulation. Royal College of Forestry Research Notes 30: 56-73.

  • Müller-Starck G. Hussendörfer E. 1995: Conservation of genetic resources of Norway spruce (Picea abies Karst.) in Switzerland. Euforgen IPGRI 41-43.

  • Nei M. 1978: Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics89: 583-590.

  • Rajora O.P. 1999: Genetic biodiversity impacts of silvicultural practices and phenotypic selection in white spruce. Theor. Appl. Genet.99: 954-961.

  • Sebenn A.M. Degen B. Azevedo V.C.R. et al. 2008: Modelling the long-term impacts of selective logging on genetic diversity and demographic structure of four tropical tree species in the Amazon forest. Forest ecology and management254(2): 335-349.

  • Sokal R.R. Oden N.L. 1981: Spatial autocorrelation in biology. 1. Methodology. Biological Journal of the Linnean Society10: 199-228.

  • Sokal R. Rohlf J.F. 1981: Biometry. WH Freeman & Co New York - San Francisco 859 s.

  • Yazdani R. Lindgren D. 1991: The impact o f selfpollination on production of sound selfed seeds. In: S. Fineschi M.E. Malvolti F. Cannata H.H. Hattemer (eds.): The Population Genetics of Forest Trees SPB Academic Publishing the Hague p. 143-147.

Search
Journal information
Impact Factor


CiteScore 2018: 0.68

SCImago Journal Rank (SJR) 2018: 0.18
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2018: 0.399

Metrics
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 135 73 0
PDF Downloads 84 62 0