[b~~ 47 (1995) 5 133 Raziskave in razvoj

UDK: 630*561.24:630*174.7 Abies alba Mill + 630*174.7 Picea abies Karst + 630*176.1 Quercus sp. (497.12)

Slovenija, regija za dendrokronološke raziskaveSlovenia, a Region for Dendrochronological Investigations

Katarina CUFARa), Tom LEVANICbl, Martin ZUPANCICc)

Izvlecek

Predstavljamo dendrokronološki laboratorij na Oddelku zalesarstvo Biotehniške fakultete v Ljubljani in možnost pri­prave jelovih (Abies alba MiH.), smrekovih (Picea abies Karst)in hrastovih (Quercus sp.) referencnih kronologij za potrebedatiranja v Sloveniji.

Kljucne besede: dendrokronologija, Slovenija, Abies alba,Picea abies, Quercus sp.

Abstract

A brief description is given of the work of the Dendrochrono­logical Laboratory of the Department of Wood Science andTechnology, which is part of the Biotechnical Faculty of theUniversity of Ljubljana. In Slovenia, there are good possibi­lities for the establishing of silver fir (Abies alba MilI.), spruce(Picea abies Karst) and oak (Quercus sp.) reference chronolo­gies for dating purposes.

Key words: dendrochronology, Slovenia, Abies alba, Piceaabies, Quercus sp.

Slika 1. Oprema za dendrokronološko analizo

Figure 1. The equipment used for dendrochronological analysis

UVOD

Dendrokronologija je veda, ki omo­goca datiranje in razlago preteklihdogodkov z analizo branik. Najpo­gosteje preucuje njihove širine, ki izleta v leto variirajo zaradi vplivaštevilnih dejavnikov, med katerimije najpomembnejša klima. Pravirazmah je metoda v svetu doživelašele v zadnjih desetletjih. Arheologi,umetnostni zgodovinarji in resta­vratorji jo uporabljajo za doloceva­nje starosti zgodovinskih objektovin umetniških predmetov. Posebejjo cenijo tam, kjer zanesljivo datira­nje sicer ni bilo mogoce. Tako so ssklenjenimi kronologijami letnihprirastkov hrasta od danes do neo­litika ob dodatni analizi radioaktiv­nega ogljika dolocili datume na­stanka in zatona prazgodovinskihnaselbin (kolišc), ki so jih dotedajdatirali izkljucno z analogijami izdrobnih najdb. Razložili so, kje inkako sta v Evropi potekala tran­sport in trgovina z lesom ter vred­nejšimi lesenimi predmeti, z metodopogosto locijo originale najvrednej­ših lesenih predmetov od ponared­kov, lahko pa bi našteli še številnezanimive rezultate.

Preden metodo lahko uporabimo za

al doc., dr. - Slovenija, Biotehniška fakul­teta, Oddelek za lesarstvo, 61000 Ljub­

l~ana, Vecna pot 2b asist., mag. - Slovenija, Biotehniškafakulteta, Oddelek za lesarstvoel asist., dipl. ing. les. - Slovenija, Bioteh­niška fakulteta, Oddelek za lesarstvo

datiranje, potrebujemo referencnekronologije letnih prirastkov zadrevesno vrsto, regijo in obdobje, kiga preucujemo. S primernimi kro­nologijami seveda razpolagajo samotisti laboratoriji, ki so v metodovložili vec deset let sistematicnegatimskega dela.V zadnjih letih sta se zaradi naraš­cajocega propadanja gozdov in za­radi raziskav globalnih spremembklime oblikovali posebni veji den­drokronologije, dendroekologija indendroklima tologij a.

V pricujocem prispevku je povzetreferat, ki je bil dendrokronološki

javnosti predstavljen septembra1994 na simpoziju Advances in Eu­ropean Dendrochronology v nem­škem mestu Travemunde.

REFERENCNE KRONOLOGIJE

Referencna kronologija navadnozacne nastajati z analizo živih dre­ves. V Severni Ameriki so npr. bori(Pinus longaeva) lahko stari tudinad 4000 let. Tako so tam že zrastocimi drevesi lahko vzpostaviliizredno dolge referencne kronologi­je, ki so jih uporabili celo za umer-

[L~~ 47 (1995) 5 134 Raziskave in razvoj

"\./:~:~)i:~:J,~:':.:.:;~:::~~..

e(:~:;:::~~

%Zl~fi#~~f~;:....\.,,::::::

':'~""\....//"

.,.. .B

c

,..•/ ..,... /\... ,....,'

D

A

Figure 2. The generally used dendrochro­nological procedU1'e: a tree ring series 4measured radii (A) before cross-dating,and (B) after cross-dating. The construc­tion (C) of the mean chronology of a tree(solid line), and the construction (D) of along er chronology (solid line) by joiningtogether two partly overlapping series(dashed lines)

Program TSAPX omogoca tudi gra­ficni prikaz rezultatov, sinhronizi­ranje casovnih prirastnih krivulj nazaslonu racunalnika, kontrolo po­datkov in nekatere v dendrokrono­logiji uveljavljene statisticne anali­ze. Za delo z velikimi bazami podat­kov smo uporabili program UTIL,ki ga je napisal Levanic, in standar­dne statisticne programe.

torjem Sony - Trinitron. Merjenje jepotekalo tako, da smo objekt polo­žen na merilno mizico pomikaliprek vidnega polja na zaslonu in spritiskom na gumb dolocali mejemed dvema branikama. Zajemanjepodatkov je potekalo s programomTSAPX, ki ga je napisal Rinn.

\//~ •• w •• "", / •••• ,.. •••• • ••••

',.: . -""-"--' "-"-"- .. ,.' ..' :'..•...... , ~ ~- ': ..... _.-~.:~.:.\/~::::: /\::/.......... ", ...•.....•......~..

...../ _.. -

'11'

',,,

Slika 2. Uveljavljen postopek dendrokro­nološke analize: (A) casovne prirastnekrivulje 4 radijev enega drevesa predsinhroniziranjem in (B) po sinhronizira­nju ter datiranju, (C) nastanek kronolo­gije srednjih vrednosti drevesa (polnacrta), (D) sestavljanje daljše kronologije(polna crta) iz dveh, delno se prekrivajo­cih krajših (crtkane crte)

Za merjenje širin branik smo upora­bili merilno mizico LINTAB z roc­nim pomikom, povezano z osebnimracunalnikom. Gladko obdelan lessmo opazovali s stereo mikrosko­pom Olympus SZ 11 z možnostjozveznega spreminjanja povecave od18- do IlO-krat. Mikroskop je bilopremljen z barvno video kameroSony CCD/RGB in barvnim moni-

DENDROKRONOLOšKILABORATORIJ

rom 12 mm. Odvisno od premeradrevesa smo uporabili svedreznamke Suunto, dolžine 350 mm aliMora, dolžine 700 mm.

V Sloveniji so bile dendrokronolo­ške metode veckrat uporabljene(npr. Accetto 1980, 1985; Ferlin1990, 1991; Levanic 1993 a, 1993bl,vendar se doslej še nihce ni ukvarjals sistematicnim sestavljanjem dol­gotrajnih referencnih kronologij zapotrebe datiranja.

Naša dežela ima zemljepisno izrazitprehodni znacaj. Kljub majhnostijo odlikuje velika klimatska, oro­grafska in geološka raznolikost, kise odraža tudi v biogeografski inekološki pestrosti. Tako je Wraber(1969) Slovenijo razdelil na 6 fito­geografskih enot: alpsko, dinarsko,submediteransko, subpanonsko,preddinarsko in predalpsko. Zu­pancic s sodelavci (1987) je to deli­tev še nadalje razclenil. Ob takšniraznolikosti seveda pricakujemo daza datiranje posamezne lesne vrstene bo zadostovala ena sama referen­cna kronologija.

Na pobudo Arheološkega oddelka,Restavratorskega centra in Zavodaza varstvo naravne in kulturne de­dišcine v Ljubljani je bil leta 1993na Oddelku za lesarstvo Biotehniškefakultete ustanovljen dendrokrono­loški laboratorij in stekle so siste­maticne raziskave za vzpostavitevreferencnih kronologij.

Za prve sistematicne dendrokrono­loške raziskave je bila izbrana di­narska fitogeografska regija, preu­ceni drevesni vrsti pa sta bili jelkain smreka. Poleg tega je smo opra­vili tudi prve raziskave hrasta zrazlicnih rastišc v Sloveniji, ki so gapripravili sodelavci Gozdarskegainštituta Slovenije.

Za analizo branik smo pri poseka­nih drevesih odvzeli kolute na bazidrevesa, v prsni višini in še na vsajdveh višinah v deblu, pri stojecihdrevesih pa je bil s svedrom v prsnivišini odvzet po en izvrtek s preme-

DENDROKRONOLOGIJAV SLOVENIJI

janje in preverjanje datiranja z ra­dioaktivnim izotopom C14. VEvropi tako starih dreves ni, zato soevropske referencne kronologije se­stavljene iz krajših kronologij rasto­cih dreves (do 500 let), na katere"prilepijo" kronologije, dobljene zanalizo zgodovinskega lesa. Za se­verno Irsko, Anglijo in Nemcijo sona ta nacin sestavili sklenjene kro­nologije hrasta, dolge nad 8000 let.

lL~~ 47 (1995) 5

TEHNIKADENDROKRONOLOŠKEANALIZE

Kadar smo imeli na razpolago kolu­te, so meritve potekale na dveh doštirih radijih, kadar pa smo analizi­rali izvrtke, smo meritve na istemradiju ponovili dvakrat. Branike soJ;lile izmerjene na 0.01 mm natan­cno. Po merjenju smo vsako casovnoprirastno krivuljo sinhronizirali zreferencno kronologijo in tako ugo­tovili morebitne izpade branik. Kosta bili obe primerjani kronologiji vsinhronem položaju, smo analizi­rano krivuljo datirali, kar pomeni,da smo za vsako braniko ugotovili,kdaj je nastala (slika 2). Sinhronizi­ranje je potekalo opticno, ugotovi­tve pa smo preverili tudi z izracu­nom koeficienta skladnosti in t­vrednosti. Datirane casovne priras­tne krivulje smo združili v krivuljesrednjih vrednosti posameznih ko­lutov, dreves in rastišc.

DENDROKRONOLOŠKERAZISKA VE JELKE, SMREKE INHRASTA

Podatke za prvo referencno krono­logijo jelke smo dobili z raziskavamirastišca pri Bistri, ki so bile oprav­ljene v Katedri za tehnologijo lesa(Torelli et al. 1986, Cufar 1990, To­relli et al. 1990, Cufar et al. 1994).V raziskave smo vkljucili odraslejelke z gospodarskih sestojev staro­sti 120 do 240 let.

Na sliki 3 so prikazane kronologijesrednjih vrednosti posameznih dre­ves z Bistre. Podatki kažejo, da jeza oblikovanje referencne kronolo­gije jelke manj primeren les nastalv prvih desetletjih rasti in v obdobjupo letu 1960. V mladosti so bilejelke vec deset let zastrte in so imelezelo majhen prirastek (slika 4). Prisupresiranih drevesih je na variira-

Slika 3. Casovne prirastne krivulje 37jelk iz poskusne ploskve pri Bistri, ca 20km jugozahodno od Ljubljane

135

nje širin branik v manjši meri vpli­vala klima. Okoli leta 1960 je jelkav okolici Bistre, kot tudi drugod vSloveniji, zacela propadati. Kot prviznak propadanja je bilo opaznozmanjšanje prirastka. Povprecne ši­rine branik so se tako pri prizadetihdrevesih zmanjšale z 2 do 3 mm nanekaj desetink milimetra. Znano je,da pri iglavcih lahko letna prirastnaplast v dolocenem letu sploh nenastane, ali pa se pojavi le na me­stih, kjer je kambij zadovoljivooskrbljen s hrano in rastnimi hor­moni. Tako smo tudi pri proucenihjelkah predvsem po letu 1970 pogo­sto opazili veliko nesklenjenih inmanjkajocih branik (slika 4). Izpadprirastka smo opazili le pri prizade­tih drevesih. Pri tistih, ki na zunajniso kazala znakov propadanja, iz­pada prirastka nismo ugotovili.Zelo ozke branike smo lahko opaZQ­vali le pod mikroskop om (slika 4),njihov izpad pa smo potrdili s sin­hroniziranjem (slika 2).

Iz podatkov, prikazanih na sliki 3,je nastala referencna kronologija,ki je trenutno osnova za nadaljnjesistematicne dendrokronolške razi­skave jelke v Sloveniji.

Smreka je poleg jelke pomembnagospodarska vrsta. Njen pomen vzadnjem stoletju narašca, saj jo vdinarski regiji sadijo tudi na rastiš­cih, kjer je prej rasla izkljucno jelka.Odlocili smo se, da v prve raziskave'vkljucimo samo avtohtono smreko sKocevske regije, saj je tam mogocenajti stare sestoje, s 300 in vec letstarimi drevesi. Prve raziskave sopokazale, da bo mogoce vzpostavitivec sto-letne referencne kronologi­je. Zaradi širše ekološke amplitudesmreke, v Evropi za potrebe datira­nja uporabljajo zelo veliko razlicnihreferencnih kronologij. RaziskaveFerlina (1991) na sedmih razisko­valnih ploskvah v Sloveniji nakazu­jejo, da bo tudi pri nas datiranje

Figure 3. The mean tree ring series corre­sponding to 37 silver firs in aforest standat Bistra, approximately 20 km south­west of Ljubljana

Raziskave in razvoj

smreke treba pripraviti vec referen­cnih kronologij.

Opravili smo tudi preliminarne ana­lize branik hrastov, doba in gradna.Ker doba in gradna po lesu ni mo­goce razlikovati, ju nismo obravna­vali loceno niti v primerih, ko je bilna razpolago dendrološki materialza natancno dolocitev drevesnevrste. Uporabili smo samo koluteposekanih dreves. Preuceni hrasti

Slika 4. Jelka (Abies alba Mill.), precniprerez. 1 primer branik razlicnih širino 2primer nepopolne branike (NB) in primerizjemno ozke, le za dve celici široke bra­nike (!OB)Figure 4. Silver fir (Abies alba Mill.),transverse section. 1 an example of treerings of different widths. 2 an exampleof an incomplete tree ring (NB), and anexample of an exceptionally narrow treering, only two cells wide (IOB)

1 _lOOl-lm

2 _ 1001-lffi

[L~~ 47 (1995) 5

so bili kljub dokaj velikim preme­rom relativno mladi (okoli 100 let)in so v zadnjih letih praviloma imeliizredno majhen prirastek, tako dapogosto celo z mikroskopom ni bilomogoce dolociti meje med dvemabranikama (slika 5). Ceprav v splo­šnem velja, da je za preživetje hra­sta vsakoletni nastanek ranega lesaše pred olistanjem drevesa prežive­tvenega pomena, pri preucenih dre­vesih vsaj delni izpad prirastka niizkljucen. Analize hrasta bo trebanadaljevati. Zaradi visoke naravnetrajnosti hrastovine je ta zelo zani­miva za arheologe. Za potrebe dati­ranja pri nas bi bil zelo zanimivtudi slavonski hrast, ki ga že dolgouporabljamo. Poudariti je treba, datako za Slovenijo kot tudi za sosed­nje države, z izjemo Italije in delnoMadžarske, ni na razpolago hrasto­vih referencnih kronologij.

SKLEPI

Prve raziskave kažejo, da bo v Slo­veniji mogoce vzpostaviti dolge re­ferencne kronologije jelke, smrekein hrasta za datiranje zgodovin­skega lesa. V ta namen bo trebanadaljevati s pricetim sistematic­nim delom.

ZAHVALA

Raziskovalno delo je potekalo vokviru projekta Uvajanje dendro-

Slika 5. Graden (Quercus petraea Liebl.),precni prerez. Levo: primer branik tipic­nih širino Desno: primer zelo ozkih bra­nik brez kasnega lesa

136

kronologije v Sloveniji, ki ga finan­cira Ministrstvo za znanost in teh­nologijo. Zahvaljujemo se Gozdnimgospodarstvom Ljubljana, Postojnain Kocevje, ki so nam omogocilaterensko delo in vsem, ki so kakor­koli podprli projekt.

SUMMARY

Slovenia is located in the southern partof Central Europe. The country has apronounced transitional character, andis characterized by great geographic, cli­matic, orographic and geological diversi­ty, with many biogeographically and eco­logically different regional units. Duringrecent decades, some dendro-ecologicalstudies have been carried out, but therehas been no systematic approach towardsthe establishing of long-term continuoustree-ring series, to be us ed as datingtools. For this reason, up until recentlySlovenia was considered to be a kind ofdendrochronological "white spot". In1993, with the support of the University' sDepartment of Archeology, as well asthat of Slovenia's Restoration Centre andthe Republic's Foundation for the Pro­tection of the Natural and Cultural Heri­tage, a new project entitled "EstablishingDendrochronology in Slovenia" was be­gun. At the same time a dendrochronolo­gical laboratory was established at theDepartment of Wood Science and Tech­nology of the Biotechnical Faculty. TheDinaric region, which is, according toWraber (1969), one of Slovenia's six cha­racteristic phytogeographical regions,was selected as the area where the firstregional reference chronologies were tobe established. Adult mature silver firs(Abies alba Mili.), Norway spruce (Piceaabies Karst.) and oaks (Quercus petraeaLiebl. and Quercus robur L.) were selec-

Figure 5. Sessil oak (Quercus petraeaLiebl.), transverse section. Left: an exam­ple of tree rings of typical widths. Right:an example of ve1"y narrow tree-rings,without late-wood

Raziskave in razvoj

ted for these investigations. Disks andcores were taken so that tree ring width scould be measured. The equipment usedwas aLINTAB measuring device combi­ned with the computer programmeTSAPX, developed by Rinn, and theauthor's own computer programme,UTIL. The data were processed usingstandard methods. In the article the pos­sibilities for the construction of standardreference chronologies for fir, spruce,and oak are discussed. Firs and spruceare generally among the oldest livingtrees in the Dinaric region, and couldprovide a good basis for the establishingof long-term reference chronologies. Re­cent and archaeological fir, spruce, andoak wood specimens should al so be col­lected in order to complete the prelimi­nary results. For this purpose, the syste­matic team research work already begunshould continue.

LITERATURA

Acceto, M. 1985. Dendrokronologija vslužbi zgodovinskih in drugih ved. Po­men zgodovinske perspektive v gozdar­stvu. Gozdarski študijski dnevi. UEKLjubljana, p. 139-144.Accetto, M. 1980. Rast bora Pinus Hel­dreichii Christ na planini Prenj v Bosniin Hercegovini. Diss. Univ. Ljubljana.Cufar, K. 1990. Elektricna upornost tkiv,prirastne znacilnosti in odziv na po­škodbe pri zdravih in prizadetih jelkah.Univ. Ljubljana. Disertacija. 167 str.Cufar, K.; T. Levanic & N. Torelli. 1995.Growth characteristics of silver fir fromthree test plots in Slovenia. Ecology andSilviculture of European Silver Fir. IU­FRa WP: S 1.01 - 08, Altenstieg, Germa­ny. V tisku.Ferlin, F. 1990. Vpliv onesnaženjaozracja na rastno obnašanje in rastnozmogljivost odraslih smrekovih sestojev.Univ. Ljubljana. Magistrsko delo.Ferlin, F. 1991. Nekatere znacilnosti po­java umiranja smreke in njenega priras­tnega odzivanja na imisijske strese.Zbornik gozdarstva in lesarstva, 37: 125­156.Levanic, T. 1993 a. Vpliv melioracij narastne in prirastne znacilnosti crne jelše(Alnus glutinosa (L.) Gaertn.), ozkolis­tnega jesena (Fraxinus angustifoliaVahl.) in doba (Quercus robur L.) v Prek­murju. Univerza v Ljubljani. Magistrskanaloga. 114 str.Levanic, T. 1993 b. Vpliv melioracij nadebelinsko rast in prirastek crne jelše,ozkolistnega jesena in doba v Prekmurju.Zbornik gozdarstva in lesarstva 42: 7-65.Torelli, N.; Cufar, K.; Robic, D. 1986.Nekateri ksilotomski, fiziološki in goz­dnogojitveni vidiki umiranja jelke v Slo­veniji. Les 38 (11/12): 297-303.Torelli, N.; Cufar, K.; Robic, D.; Zupan­cic, M.; Križaj, B.;Kermavnar, A.; Gori­šek, Z.; Oven, P. 1990. Possible altera­tions of wood in air polluted trees. Yugo­slav American Project. Final Report, 77 .Wraber, M. 1969. PflanzengeographischeStellung und Gliederung Sloweniens. Ve­getatio. Acta Geobotanica (17):176-199.Zupancic, M.; Marincek L.; Seliškar A.& Puncer. 1. 1987. Considerations on thephytogeographic division of Slovenia.Biogeografia delle Alpi Sud-Orientali(13): 89-98 ..