Οικοφυσιολογική αποτελεσματικότητα του πουρναριού (quercus coccifera L.) υπό βόσκηση όπως αυτή επηρεάζεται από την αρχιτεκτονική του φυλλώματός του

Abstract

The aim of this research was to investigate the interaction between drought and grazing in relation to the internal water status of leaves in a kermes oak (Quercus coccifera) canopy, which are significant, restrictive environmental constraints upon primary production in Mediterranean shrublands. The experimental research was conducted during 1997 - 2000 in Chrysopigi of Serres, located approximately 13 km NE of Thessaloniki. The study area was a shrubland mainly consisting of Quercus coccifera and data were collected from two fenced neighboring areas (5000 m2 each one), from which the first was protected against grazing while the second one was grazed every 3 weeks, with a rotation grazing system and where 20 plants of Quercus coccifera (10 in each area) with fully expanded mature leaves were randomly selected. In the above plants of two treatments, the hydrodynamic (leaf water potential, osmotic potential, turgor pressure), physiological (stomatal conductance) and growth parameters (total and leaves production, leaf area, leaf area index, specific leaf area, specific leaf weight, relative growth rate) were measured by helping scientific equipment or calculated using the suitable formulas during the growing season. The results indicated that the grazed plants of Quercus coccifera showed higher stomatal conductance than ungrazed during the drought period, thought they maintained higher relative water content at the same values of water potential and their leaves were youthful and tender. Also, powerhouse phenotypical plasticity, mechanism of counter weighting relating weight and area of leaves, high index of resistance to grazing, function of homeostasis and causal nexus between water potential - leaf area index - production occurred in kermes oak canopy. All these data confirm the development function of homeostasis mechanism ecophysiological procedure of Quercus coccifera fodder production suggesting a real adaptation to combined stress of grazing and drought.

Το παρόν πόνημα προσπάθησε να μελετήσει διεξοδικά την αλληλεπίδραση δύο σπουδαίων περιοριστικών περιβαλλοντικών παραγόντων για τα μεσογειακά οικοσυστήματα, της βόσκησης και της υδατικής κατάστασης, στο πουρνάρι, η οποία θεωρείται εξαιρετικά ενδιαφέρουσα για την παραγωγικότητα των πρινώνων, δεδομένων της μεγάλης επιφάνειας που καταλαμβάνουν (15 εκ. στρέμματα) και της ξεχωριστής θρεπτικής τους αξίας ακόμα και τη χειμερινή περίοδο. Η έρευνα έγινε στο Πειραματικό Κέντρο της Χρυσοπηγής Σερρών, κατά τη διάρκεια των ετών 1997-2000, όπου από δύο περιφραγμένες γειτονικές επιφάνειες έκτασης πέντε (5) στρεμμάτων η κάθε μια, η πρώτη ελεγχόμενα βοσκόμενη με το σύστημα περιφοράς και η δεύτερη μη βοσκόμενη, επιλέχτηκαν τυχαία είκοσι (20) πουρνάρια, δέκα (10) ανά επιφάνεια, με χαρακτηριστικά που να καθιστούν δυνατή τη χρήση πλαισίου δειγματοληψίας κατά τις μετρήσεις. Ο σχεδιασμός του πειράματος ήταν πλήρως τυχαιοποιημένος και τα δεδομένα που λήφθηκαν αναλύθηκαν στατιστικά με τη μέθοδο ανάλυσης παραλλακτικότητας και της καλύτερα προσαρμοσμένης καμπύλης. Πέραν της καταγραφής των υφιστάμενων κλιματικών συνθηκών της περιοχής, στα επιλεχθέντα φυτά, μετρήθηκαν υπό κανονικές συνθήκες: α) μικροκλιματικά δεδομένα, εντός ή πλησίον της κόμης του πουρναριού (σχετική υγρασία, θερμοκρασία περιβάλλοντος, θερμοκρασία σημείου δρόσου, θερμοκρασία υγρού βολβού, ενώ υπολογίστηκε το έλλειμμα πίεσης υδρατμών), β) υδροδυναμικές παράμετροι σε νεαρά πλήρως αναπτυγμένα φύλλα (υδατικό δυναμικό, με τη μέθοδο του θαλάμου πίεσης, οσμωτικό δυναμικό με τη βοήθεια ψυχρομέτρου, ενώ υπολογίστηκε το δυναμικό σπαργής), γ) φυσιολογικές παράμετροι σε νεαρά αναπτυγμένα φύλλα (στοματική αντίσταση με τη χρήση πορομέτρου, ενώ υπολογίστηκε η στοματική αγωγιμότητα) και δ) αυξητικές παράμετροι (ολική και φυλλική παραγωγή, φυλλική επιφάνεια με τη βοήθεια συσκευής μέτρησης φυλλικής επιφάνειας, ενώ υπολογίστηκαν αλλομετρικές παράμετροι: δείκτης φυλλικής επιφάνειας, ειδικό φυλλικό βάρος, ειδική φυλλική επιφάνεια, συντελεστής φωτοσυνθετικής επιφάνειας και σχετικός ρυθμός αύξησης). Από τα παραπάνω, διαπιστώθηκε ότι η βόσκηση προσδίδει στα πουρνάρια μια σειρά χαρακτηριστικών πλεονεκτημάτων για απρόσκοπτη και σταθεροποιημένη παραγωγή διότι τα βοσκημένα πουρνάρια εν αντιθέσει με τα αβόσκητα, δεν κλείνουν πρακτικά τη στοματική άρα και τη φωτοσυνθετική συσκευή τους κατά τη δυσμενή θερινή περίοδο, διατηρούν το φύλλωμα τρυφερό χωρίς να λιγνοποιούνται τα κυτταρικά τους τοιχώματα και παρουσιάζουν ικανότητα να φωτοσυνθέσουν σε σημαντικά δυσμενέστερη υδατική κατάσταση. Επίσης, η αρχιτεκτονική δομή της κόμης υπό βόσκηση και ξηρασία φαίνεται να προσδίδει στο πουρνάρι ισχυρή φαινοτυπική πλαστικότητα, ισχυρό αντισταθμιστικό μηχανισμό βάρους/επιφάνειας φύλλων, υψηλή ικανότητα ανάρρωσης μετά από βόσκηση, υψηλό δείκτη βοσκοανθεκτικότητας, λειτουργία ομοιοστατικών μηχανισμών στην οικοφυσιολογία της παραγωγικότητας. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει αιτιώδη σχέση μεταξύ υδατικού δυναμικού, δείκτη φυλλικής επιφάνειας και παραγωγής, με δεδομένο ότι μείωση του πρώτου παράγοντα πέραν του ορίου των -2,8 MPa επάγει κατ΄ ακολουθία μείωση και των επομένων. Κατά συνέπεια αναδεικνύεται η ύπαρξη και λειτουργία μηχανισμών ομοιόστασης στην παραγωγικότητα του πουρναριού, που το φυτό έχει αναπτύξει, προσαρμοζόμενο σε ένα συνδυασμό σημαντικών δυσμενών περιβαλλοντικών παραγόντων, βόσκησης και ξηρασίας.