Impact of free-air ozone fumigation on the seasonal allocation of C, N, S in adult beech and spruce in a mixed stand
Authors: Αλεξού Μαρία 
Published: December 2021

Στην παρούσα έρευνα εξετάστηκε η επίδραση του όζοντος πάνω στην οξυά και την ερυθρελάτη σε φυσικές μικτές συστάδες που υποβλήθηκαν σε υποκαπνισμό ελεύθερου αέρα. Η επίδραση του όζοντος ερευνήθηκε σε επίπεδο μεταβολιτών λαμβάνοντας υπόψη την έκθεση της κόμης των δέντρων σε φως και σκιά. Οι μεταβολίτες που μελετήθηκαν περιλαμβάνουν ολικά διαλυτά σάκχαρα, ως δείκτες του κύκλου του άνθρακα, ολικά αμινοξέα και ολικές μη δομικές πρωτεΐνες ως δείκτες του κύκλου του αζώτου, και γλουταθειόνης ως δείκτη του κύκλου του θείου. Συγκεντρώσεις ιόντων στα φύλλα ερευνήθηκαν ως επιπλέον συντελεστής. Το φυτικό υλικό που μελετήθηκε αποτελούνταν από φύλλα, εκχύλισμα φλοιώματος, λεπτές ρίζες και χυμό ξυλώματος. Εκτός από τον φυσικό ανταγωνισμό μεταξύ των δυο ειδών, η επίδραση της εποχικότητας και του έτους ελήφθησαν υπόψη, αφού οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν στη διάρκεια αρκετών μηνών της βλαστητικής περιόδου από το 2002 μέχρι το 2004. Επιπλέον, πειράματα για τον υπολογισμό των ρυθμών πρόσληψης για ανόργανες ενώσεις αζώτου από τις ρίζες και της ταχύτητας μεταφοράς στο φλοίωμα διεξάχθηκαν στο πεδίο.Στα φύλλα της οξυάς τα περιεχόμενα σάκχαρα επηρεάστηκαν περισσότερο από τις διαχρονικές επιδράσεις και την έκθεση της κόμης στον φως παρά από την έκθεση στο όζον. Τα φωτόφυλλα είχαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα σακχάρων από τα σκιόφυλλα, γεγονός που παρατηρήθηκε και στις πρωτεΐνες. Τα αμινοξέα δεν δέχτηκαν σημαντική επίδραση από την έκθεση στο όζον ή στο φως. Οι διαλυτές πρωτεΐνες στα φωτόφυλλα το 2004, όταν η πρόσληψη όζοντος ήταν υψηλότερη λόγω υψηλής στοματικής αγωγιμότητας, μειώθηκαν σημαντικά από την έκθεση στο όζον. Η γλουταθειόνη επηρεάστηκε περισσότερο από την επίδραση του έτους και του μήνα της έρευνας παρά από το όζον. Η οξειδωμένη γλουταθειόνη, GSSG, ήταν σημαντικά πιο υψηλή στα σκιόφυλλα σε σχέση με τα φωτόφυλλα σε αυτούς τους μήνες. Τα επίπεδα νιτρικών ιόντων στα φύλλα της οξυάς επηρεάστηκαν περισσότερο από το έτος έρευνας και το μήνα του έτους παρά από την έκθεση στο όζον. Τα θειικά ιόντα αυξήθηκαν από την έκθεση στο όζον τον Ιούλιο του 2003, το οποίο δείχνει απομείωση της αφομοίωσης θείου το καλοκαίρι. Τα κατιόντα στα φύλλα δεν επηρεάστηκαν από το όζον, εκτός από τα επίπεδα Mg τον Ιούνιο του 2003, όταν έδειξε σημαντική αύξηση εξαιτίας του όζοντος, όπως και τα επίπεδα GSSG.Στην ερυθρελάτη το όζον δεν επηρέασε τα επίπεδα διαλυτών σακχάρων, αμινοξέων και γλουταθειόνης στις βελόνες. Τα επίπεδα νιτρικών ιόντων και Mg στις βελόνες της ερυθρελάτης δεν επηρεάστηκαν από την έκθεση στο όζον. Το όζον όμως αύξησε σημαντικά τα επίπεδα της διαλυτής πρωτεΐνης και του Κ το 2003. Η επίδραση της έκθεσης στο φως ήταν σημαντική στα επίπεδα σακχάρων αμινοξέων, νιτρικών, αμμωνίου, Κ και Mg, ιδιαίτερα το 2003. Στην ερυθρελάτη τα επίπεδα διαλυτών σακχάρων, αμμωνίου και Mg ήταν αυξημένα στις βελόνες που εκτίθονταν στο φως, ενώ τα αμινοξέα, τα νιτρικά ιόντα και το Κ ήταν αυξημένα στις βελόνες στη σκιά. Το μοτίβο της εποχικότητας σε φύλλα/βελόνες επηρεάστηκε περισσότερο το 2003, όταν οι συνθήκες έλλειψης νερού έδρασαν συνεργητικά με το όζον. Στο φλοίωμα τα επίπεδα σακχάρων, αμινοξέων, διαλυτών πρωτεϊνών και γλουταθειόνης δεν επηρεάστηκαν από την έκθεση στο όζον. Τα επίπεδα σακχάρων στις λεπτές ρίζες της οξυάς αυξήθηκαν σημαντικά εξαιτίας του όζοντος το Μάη 2003, και Ιούνιο 2004, ενώ τον Ιούλιο 2003, Ιούλιο 2004, Σεπτέμβριο 2004 σημαντικές μειώσεις στα επίπεδα των αμινοξέων βρέθηκαν στις λεπτές ρίζες της ερυθρελάτης. Τα επίπεδα διαλυτής πρωτεΐνης στις λεπτές ρίζες αυξήθηκαν εξαιτίας του όζοντος τον Ιούνιο 2004 στην οξυά και τον Ιούνιο 2003 στην ερυθρελάτη. Τα επίπεδα γλουταθειόνης μειώθηκαν σημαντικά στις λεπτές ρίζες της οξυάς το Σεπτέμβρη του 2004, ενώ το Σεπτέμβριο του 2003 στις λεπτές ρίζες της ερυθρελάτης. Έτσι, διαφορά στην επίδραση του όζοντος πάνω στο είδος καταγράφτηκε στα σάκχαρα και τα αμινοξέα, ενώ η επίδραση του κάθε φυτικού είδους στις λεπτές ρίζες σε διαλυτές πρωτεΐνες και γλουταθειόνη ήταν παρόμοια.Στο χυμό ξυλώματος της οξυάς η αυξημένη συγκέντρωση όζοντος είχε αντίθετη επίδραση μεταξύ των ετών, πχ τον Ιούλιο 2003 σημαντική αύξηση και τον Ιούλιο 2004 σημαντική μείωση διαλυτών σακχάρων. Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν στην ερυθρελάτη με αύξηση διαλυτών σακχάρων στο χυμό ξυλώματος τον Ιούλιο του 2003 και μείωση το Σεπτέμβρη του 2003 και 2004 εξαιτίας του όζοντος. Αυτή η επίδραση αποδόθηκε στην συνέργεια του όζοντος και της έλλειψης νερού ή στην αυξημένη πρόσληψη όζοντος από τα δέντρα το 2004. Τα επίπεδα αμινοξέων στον χυμό ξυλώματος της οξυάς το Σεπτέμβρη 2004 μειωθήκαν σημαντικά λόγω του όζοντος το Σεπτέμβρη 2004 στα κλαδιά που εκτίθονταν στο φως, ως αποτέλεσμα της συνδυασμένης επίδρασης όζοντος και έκθεσης στο φως. Στην ερυθρελάτη τα επίπεδα αμινοξέων στο χυμό ξυλώματος μειώθηκαν σημαντικά τον Ιούλιο 2002 και τον Ιούλιο 2004. Το όζον επηρέασε με τον ίδιο τρόπο τα αμινοξέα στον χυμό ξυλώματος της οξυάς και της ερυθρελάτης σε κάθε έτος της έρευνας, αλλά σε διαφορετικούς μήνες.Η ταχύτητα μεταφοράς στο φλοίωμα και η πρόσληψη θρεπτικών στις λεπτές ρίζες παρέμεινε ανεπηρέαστη από την έκθεση στο όζον, εκτός από την πρόσληψη νιτρικών στην οξυά τον Ιούλιο 2004 και του αμμωνίου τον Ιούλιο 2003, που μειώθηκαν σημαντικά εξαιτίας του όζοντος.