Η προστασία της γενετικής ποικιλότητας σε διαχειριζόμενα οικοσυστήματα έχει ιδιαίτερη σημασία, τόσο επειδή αυτά αποτελούν μεγάλο μέρος του φυσικού περιβάλλοντος, όσο και λόγω της σημασίας τους για την ανάπτυξη της υπαίθρου. Εδώ παρουσιάζουμε μία μεθοδολογία που συνδέει τη δομή ενός διαχειριζόμενου δάσους με την ικανότητα των φυτών του δάσους αυτού να μεταφέρουν τη γενετική τους ποικιλότητα στην επόμενη γενιά. Κλειδί αποτελεί η αποτελεσματικότητα της αναπαραγωγής και η κυκλοφορία της γύρης. Από τις καμπύλες εξάπλωσης της γύρης για κάθε δέντρο με αρσενικά άνθη μπορούμε να καταλήξουμε στην κατανομή της συμμετοχής των αρσενικών γονέων για κάθε δέντρο που έχει θηλυκά άνθη και το λειτουργικό αριθμό αρσενικών γονέων. Έτσι αξιολογούμε την υφιστάμενη κατάσταση ενός δάσους ως προς τη γενετική του ποικιλότητα και ταυτόχρονα προβλέπουμε τις μεταβολές που θα υποστεί αυτή από τις διάφορες διαχειριστικές πρακτικές. Έτσι μπορούμε να συμπεριλάβουμε τη γενετική διάσταση στη δασική διαχείριση, αποφεύγοντας τη διεξαγωγή δαπανηρών γενετικών εργαστηριακών αναλύσεων.

1. Διατήρηση της γενετικής
ποικιλότητας σε διαχειριζόμενα δάση
Α.Χ. Παπαγεωργίου(1), T. Pukkala(2),
Δ. Κασιμιάδης(1), M. Palahi(3), Κ. Ποϊραζίδης(1)
(1) ΔΠΘ, Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων, Ορεστιάδα
(2) Joensuu University, Forestry Faculty, Joensuu, Φινλανδία
(3) Centro Tecnologico Forestal de Cataluňa, Barcelona, Ισπανία

2. Κάποιες απόψεις για τη γενετική
ποικιλότητα
 ...πρόκειται για μια σειρά μαθηματικών
μεγεθών που δεν σημαίνουν τίποτε...
 Perlman & Adelson 1997
 …πρέπει να παραλείπεται κατά τον
υπολογισμό της βιοποικιλότητας, καθώς η
μέτρηση και καταγραφή της είναι
εξαιρετικά δυσχερής...
 Dobson 1995
Οικολογία & Διατήρηση της
2 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

3. Δύο βασικές διευκρινίσεις
 Η γενετική ανάλυση δεν είναι στόχος, αλλά μέσο της
προστασίας της βιοποικιλότητας
 Δεν προστατεύουμε τα γονίδια που βλέπουμε στο εργαστήριο
 Από τις αναλύσεις περιγράφουμε τα επίπεδα γενετικής
ποικιλότητας
 Αίτια που τη διαμορφώνουν (εξελικτικοί παράγοντες)
 Τρόποι διατήρησης / αύξησης της ποικιλότητας
 Η γενετική απογραφή δεν μπορεί να είναι
προαπαιτούμενο στάδιο κάθε μέτρου προστασίας
 Πρέπει να χρησιμοποιείται σαν δείκτης για ένα σύνολο
περιπτώσεων
Οικολογία & Διατήρηση της
3 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

4. Σημασία γενετικής ποικιλότητας
 Βασική προϋπόθεση της προσαρμογής σε νέα
περιβάλλοντα
 Διατήρηση πληθυσμών και ειδών στο διηνεκές
 Σταθερότητα κοινοτήτων και οικοσυστημάτων
 Σταθερότητα παροχής αγαθών και υπηρεσιών
 Βιολογική βάση πληροφορίας σε επίπεδο
πληθυσμών
 Μεταφέρεται από γενιά σε γενιά
 Επηρεάζεται από το μέγεθος του πληθυσμού
 Μειώνεται όταν η αναπαραγωγή δεν είναι τυχαία
Οικολογία & Διατήρηση της
4 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

5. Το γενετικό σύστημα
Η γενετική ποικιλότητα διατηρείται όταν το γενετικό σύστημα λειτουργεί!
Οικολογία & Διατήρηση της
5 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

6. Προστασία γενετικής ποικιλότητας
 Αναφέρεται σαν σημαντικό συστατικό της
βιοποικιλότητας
 Απουσιάζει από μέτρα προστασίας και στρατηγικές
 Περιορισμένες εφαρμογές
 Προστασία συγκεκριμένων ειδών
 Προστασία συγκεκριμένων γονιδίων (γεωργία)
 Προστασία σε συγκεκριμένες περιοχές (reserves)
 Συνήθως ex situ μέτρα
 Προϋποθέτουν γενετικές εργαστηριακές έρευνες
Οικολογία & Διατήρηση της
6 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

7. Στόχος
 Προστασία της λειτουργίας των δυναμικών
γενετικών συστημάτων
 Σε ένα σύστημα πληθυσμών (π.χ. είδος)
 Μέσα σε έναν πληθυσμό
 Προστασία σε διαχειριζόμενα οικοσυστήματα
 π.χ. δάση, λιβάδια...
 Λήψη μέτρων χωρίς να προηγηθούν γενετικές
απογραφές
Οικολογία & Διατήρηση της
7 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

8. Διαχειριζόμενα δασικά
οικοσυστήματα
Βορειοευρωπαϊκή αντίληψη δασοπονίας – έμφαση στην παραγωγή –
δεν περιλαμβάνει μη παραγωγικά δάση
Οικολογία & Διατήρηση της
8 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

9. Διαχειριζόμενα δασικά
οικοσυστήματα
Η δασική διαχείριση ως μέσο προστασίας της βιοποικιλότητας – δεν
μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα
Οικολογία & Διατήρηση της
9 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

10. Διαχειριζόμενα δασικά
οικοσυστήματα
Η βιοποικιλότητα ως προϋπόθεση – και όχι μόνο στόχος – της
διαχείρισης δασών
Οικολογία & Διατήρηση της
10 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

11. Πρόκληση
 Η διατήρηση επαρκούς γενετικής ποικιλότητας
σε δασικά (και άλλα) είδη
 Εξασφαλίζεται η προσαρμοστικότητα των
πληθυσμών
 Δημιουργία διαχειριστικών πρακτικών που θα
αποτρέπουν διαταραχές σε σημαντικές
δυναμικές διαδικασίες
 Γενετικό σύστημα
 Εντός πληθυσμών
 Μεταξύ πληθυσμών
Οικολογία & Διατήρηση της
11 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

12. Διαχειριστικοί κανόνες
 Προστασία της γενετικής ποικιλότητας μέσω
σχεδιασμού και διαχείρισης
 Γενικές διαχειριστικές αρχές ορθής πρακτικής
 Χωρίς τη διεξαγωγή γενετικών ερευνών
 Γενετικές αναλύσεις
 Προσδιορισμός κανόνων σε χαρακτηριστικές
περιπτώσεις
 Παρακολούθηση επιπτώσεων στην ποικιλότητα
 Έλεγχος ορθής εφαρμογής και διορθώσεις
Οικολογία & Διατήρηση της
12 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

13. Το αναπαραγωγικό σύστημα των
φυτών
 Κλειδί για τη διατήρηση της γενετικής
ποικιλότητας σε έναν πληθυσμό είναι το
αναπαραγωγικό σύστημα
 Η τυχαιότητα της αναπαραγωγής
 Στα φυτά η ευρεία κίνηση της γύρης εξασφαλίζει
τη διατήρηση της γενετικής ποικιλότητας
 Περιορίζεται από
 Εμπόδια στην κίνηση / εμβέλεια γύρης
 Αυτογονιμοποίηση / ομομειξία
 Χρονική διαφοροποίηση άνθησης
Οικολογία & Διατήρηση της
13 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

14. Κίνηση της γύρης
 Απομονωμένη συστάδα δρυός
 56% της γύρης από άλλη πηγή
 53% από τη γύρη εντός της συστάδας
προέρχονταν από ένα μόνο γονέα
 Χηνοπούλου 2005
 Απομονωμένη συστάδα ίταμου
 28% της γύρης από άλλη πηγή
 Όλα τα φυτά γονιμοποιούνταν σχεδόν
αποκλειστικά από τα διπλανά τους
 Leinemann & Hattemer 2006
Οικολογία & Διατήρηση της
14 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

15. Κίνηση της γύρης
 Το μεγαλύτερο ποσοστό της γύρης δεν
φτάνει σε μεγάλη απόσταση (30 - 40m)
 Το μικρό ποσοστό που απομένει ταξιδεύει
πολύ μακριά
 Καμπύλη γύρης
 Π.χ. Pinus silvestris
 Robledo-Arnuncio et al.2004
Οικολογία & Διατήρηση της
15 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

16. Προσομοίωση κίνησης γύρης
 Μοντέλο καταγραφής γενετικής
ποικιλότητας με βάση το αναπαραγωγικό
σύστημα
 Υπολογισμός λειτουργικού αριθμού
αρσενικών γονέων
 Συσχέτιση αριθμού αρσενικών γονέων με τη
γενετική ποικιλότητα των γαμετών στη γύρη
 Σύνδεση της γενετικής ποικιλότητας της γύρης
με τους απογόνους της επόμενης γενιάς
Οικολογία & Διατήρηση της
16 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

17. Λειτουργικός αριθμός αρσενικών
γονέων
 Με βάση τις καμπύλες γύρης στη
βιβλιογραφία σχεδιάζουμε την εμβέλεια
της γύρης σε ομόκεντρους κύκλους
 Ποσοστό γύρης ανάλογα με την απόσταση
 Από τη θέση του κάθε φυτού στους
κύκλους υπολογίζουμε τη σύνθεση του
νέφους γύρης που φτάνει στο κάθε φυτό
Οικολογία & Διατήρηση της
17 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

18. Κάτοψη δάσους
R15: 0,60
R30: 0,30 4
R45: 0,10 3 p1
p2
p3
2
p4
1
0% 20% 40% 60% 80% 100%
p1 p2 p3 p4
1 0,00 0,50 0,00 0,50
2 0,14 0,00 0,43 0,43
3 0,00 0,33 0,00 0,67
4 0,10 0,30 0,60 0,00
Οικολογία & Διατήρηση της
18 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

19. Λειτουργικός αριθμός αρσενικών
γονέων
 Ο αριθμός των γονέων γύρης που
συμβάλλουν σημαντικά στη διαμόρφωση
του νέφους γύρης ενός δέντρου
Nm Nme
1
Nme  n
1
2
2
3
2,00
2,58
 pi2
i 1
3
4
2
3
1,80
2,17
Μ.Ο. 2,5 2,14
Αρ.Μ.Ο. 2,10
Οικολογία & Διατήρηση της
19 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

20. Δείκτης Nme
 Ο δείκτης Nme (μέσος λειτουργικός αριθμός
αρσενικών γονέων) είναι συνδεδεμένος με τη
γενετική ποικιλότητα των απογόνων μιας
συστάδας
 Ανάλογα με τη γενετική διαφοροποίηση ανάμεσα
στους γονείς (γενετική ποικιλότητα εντός πληθυσμού)
 Δείκτης καλής κυκλοφορίας της γύρης
 Η αύξησή του μπορεί να γίνει διαχειριστικός
στόχος
 Συνδέει δασοκομικά / βιομετρικά χαρακτηριστικά με
το αναπαραγωγικό σύστημα
Οικολογία & Διατήρηση της
20 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

21. Δασική απογραφή στο δάσος Δαδιάς
~100 επιφάνειες
Πλήρης απογραφή
ατόμων δρυός και
πεύκου
Μέτρηση ύψους,
διαμέτρου, ύψους
κώμης, ...
Δημιουργία
κατόψεων και
υπολογισμός Nme
με λογισμικό
Οικολογία & Διατήρηση της
21 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

22. Αναπαραγωγικό σύστημα και
διαχείριση
 Υπολογισμός Nme για όλες τις επιφάνειες
 Σύνδεση δείκτη με παραμέτρους, όπως η
πυκνότητα, μείξη, κ.α.
 Αξιολόγηση κατάστασης ως προς το δείκτη και
διαμόρφωση διαχειριστικών στόχων
 Αυξητικά μοντέλα
 Επιλογή διαχειριστικών σεναρίων
 Τακτικός έλεγχος και επαλήθευση με γενετικές
έρευνες
Οικολογία & Διατήρηση της
22 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

23. Βελτίωση μοντέλου κίνησης της
γύρης
 Μέτρηση παραμέτρων κώμης
 Ύψος, διάμετρος
 Υπολογισμός κατακόρυφης δομής
 Εκτίμηση εμποδίων
 Άτομα άλλων ειδών, βράχια, κ.α.
 Μετρήσεις φαινολογίας άνθησης σε διάφορες
χρονιές
 Υπολογισμός τυχόν σταθερών αέριων ρευμάτων
Οικολογία & Διατήρηση της
23 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

24. Κίνηση της γύρης
Επίδραση σταθερού
ανέμου στην κίνηση της
γύρης
Robledo-Arnuncio et al.2004
Οικολογία & Διατήρηση της
24 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

25. Γενετική και διαχείριση
 Η καλή λειτουργία των γενετικών
συστημάτων εξασφαλίζει επαρκή γενετική
ποικιλότητα για την προσαρμογή των
πληθυσμών
 Παράμετροι των γενετικών συστημάτων
πρέπει να ενταχτούν σε στρατηγικές
προστασίας και διαχείρισης
Οικολογία & Διατήρηση της
25 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

26. Ερευνητικό πλαίσιο
 ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ – ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ ΙΙ – ΚΕ 1329-1
 Mediterranean Forest Externalities
Οικολογία & Διατήρηση της
26 16/2/2013 Βιοποικιλότητας

27. Ευχαριστώ πολύ!
Οικολογία & Διατήρηση της
27 16/2/2013 Βιοποικιλότητας