Η προστασία της γενετικής ποικιλότητας σε διαχειριζόμενα φυσικά ή ημι-φυσικά δάση, αν και παραμελημένη, έχει ιδιαίτερη σημασία και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τρόπο με τον οποίο κυκλοφορεί η γύρη και κατά συνέπεια από την ικανότητα των ατόμων να διασταυρώνονται μεταξύ τους. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουμε μία μεθοδολογία με την οποία συνδέουμε τη χωρική διάταξη ενός διαχειριζόμενου δάσους με την ικανότητα των φυτών του δάσους αυτού να μεταφέρουν τη γενετική τους ποικιλότητα από τη μία γενιά στην άλλη. Κλειδί για τη μαθηματική αυτή προσέγγιση αποτελεί η ικανότητα κυκλοφορίας της γύρης και η αποτελεσματικότητα της αναπαραγωγής. Με βάση τα αποτελέσματα προηγούμενων ερευνών μπορεί να προσδιοριστεί η απόσταση που μπορεί να διανύσει η γύρη για τα περισσότερα δασικά είδη. 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. Από την κατανομή αυτή μπορούμε να εξάγουμε συμπεράσματα σχετικά με τη γενετική ποικιλότητα των απογόνων των δέντρων που δέχονται τη γύρη, αφού ανάμεσα στην ποικιλότητα των απογόνων και στον λειτουργικό αριθμό των αρσενικών γονέων υπάρχει συγκεκριμένη αναλογία. Στη συνέχεια μπορούμε να περιγράψουμε το μέσο λειτουργικό αριθμό των αρσενικών γονέων ενός δάσους με χωρικές παραμέτρους και να αναζητήσουμε συχετισμούς μεταξύ των μεγεθών αυτών. Με τη μέθοδο αυτή μπορούμε να αξιολογήσουμε την υφιστάμενη κατάσταση ενός δασικού συμπλέγματος ως προς τη γενετική του ποικιλότητα και ταυτόχρονα να προβλέψουμε τις μεταβολές που θα υποστεί η γενετική ποικιλότητα των δασικ

1. Συσχέτιση της χωρικής διάταξης των
δέντρων σε ένα δάσος με
παραμέτρους του αναπαραγωγικού
συστήματος
Δ. Κασιμιάδης, Α.Χ. Παπαγεωργίου, Σ. Γαλατσίδας
ΔΠΘ, Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων, Ορεστιάδα

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
2 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
3 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
4 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

5. Το γενετικό σύστημα
Η γενετική ποικιλότητα διατηρείται όταν το γενετικό σύστημα λειτουργεί!
5 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
6 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
7 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

8. Διαχειριζόμενα δασικά
οικοσυστήματα
Βορειοευρωπαϊκή αντίληψη δασοπονίας – έμφαση στην παραγωγή –
δεν περιλαμβάνει μη παραγωγικά δάση
8 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

9. Διαχειριζόμενα δασικά
οικοσυστήματα
Η δασική διαχείριση ως μέσο προστασίας της βιοποικιλότητας – δεν
μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα
9 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

10. Διαχειριζόμενα δασικά
οικοσυστήματα
Η βιοποικιλότητα ως προϋπόθεση – και όχι μόνο στόχος – της
διαχείρισης δασών
10 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
11 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
12 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
13 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
14 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
15 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
16 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
17 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

18. Κάτοψη δάσους 4
R15: 0,60
3
R30: 0,30
R45: 0,10
2
1
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
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
18 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

19. Λειτουργικός αριθμός αρσενικών
γονέων
 Ο αριθμός των γονέων γύρης που
συμβάλλουν σημαντικά στη διαμόρφωση
του νέφους γύρης ενός δέντρου
Nm Nme
1 1 2 2,00
Nme= n 2 3 2,58
p2
∑ i 3
4
2
3
1,80
2,17
i=1 Μ.Ο. 2,5 2,14
Αρ.Μ.Ο. 2,10
19 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
20 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
21 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
22 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
23 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

24. Κίνηση της γύρης
Επίδραση σταθερού
ανέμου στην κίνηση της
γύρης
Robledo-Arnuncio et al.2004
24 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

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
25 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

26. Ερευνητικό πλαίσιο
 ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ – ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ ΙΙ – ΚΕ 1329-1
 Mediterranean Forest Externalities
26 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ

27. Ευχαριστώ πολύ!
27 10/10/10 Οικολογία & Διατήρησ