AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΜΣ: Οικολογικός Σχεδιασµός, Βιώσιµη Ανάπτυξη και ιαχείριση Προστατευόµ

Transcript

1 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΜΣ: Οικολογικός Σχεδιασµός, Βιώσιµη Ανάπτυξη και ιαχείριση Προστατευόµενων Περιοχών ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Ατµοσφαιρική Κυκλοφορία και Παραγωγή Γυρεοκόκκων στην Υψοµετρική ιαβάθµιση του Εθνικού Πάρκου Ολύµπου ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΠΟΥΛΟΣ Βιολόγος Θεσσαλονίκη 2010

2 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΜΣ: Οικολογικός Σχεδιασµός, Βιώσιµη Ανάπτυξη και ιαχείριση Προστατευόµενων Περιοχών ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Ατµοσφαιρική Κυκλοφορία και Παραγωγή Γυρεοκόκκων στην Υψοµετρική ιαβάθµιση του Εθνικού Πάρκου Ολύµπου ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΠΟΥΛΟΣ Βιολόγος Θεσσαλονίκη 2010

3 ARISTOTLE UNIVERSITY OF THESSALONIKI FACULTY OF SCIENCES SCHOOL OF BIOLOGY MASTER S DEGREE PROGRAMME Ecological Planning, Sustainable Development and Management of Protected Areas MASTER S THESIS Pollen Atmospheric Circulation and Production along the altitudinal gradient of Mt Olympus National Park ATHANASIOS CHARALAMPOPOULOS Biologist Thessaloniki 2010

4 Εξεταστική Eπιτροπή Βώκου έσποινα 1, καθηγήτρια Τµήµατος Βιολογίας, Τοµέας Οικολογίας Καρούσου Ρεγγίνα 2, επίκουρος καθηγήτρια Τµήµατος Βιολογίας, Τοµέας Βοτανικής Τσιριπίδης Ιωάννης 2, λέκτορας Τµήµατος Βιολογίας, Τοµέας Βοτανικής 1 Επιβλέπουσα καθηγήτρια 2 Μέλη συµβουλευτικής εξεταστικής επιτροπής Η έγκρισις της παρούσης διπλωµατικής εργασίας υπό του Τµήµατος Βιολογίας της Σχολής Θετικών Επιστηµών του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλοί αποδοχήν των γνωµών του συγγραφέως (Ν.5343/1932, άρθρ. 202, παρ. 2).

5 Examination Comittee Vokou Despoina 1, School of Biology, Department of Ecology Karoussou Reggina 2, School of Biology, Department of Botany Tsiripidis Ioannis 2, School of Biology, Department of Botany 1 Supervisor 2 Co-supervisors examiners

6 .Στον ηµιουργό...και το τόσο έξυπνα πλασµένο δηµιούργηµα

7 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ εν είµαι ιδιαίτερα καλός στο να εκφράζοµαι εντυπωσιακά µέσω των λέξεων. Παρ όλ αυτά, θέλω να εκφράσω ένα µεγάλο ευχαριστώ µέσα από την καρδιά µου σε όλους όσους βοήθησαν, συµµετείχαν ή συνεισέφεραν µε τον οποιοδήποτε τρόπο στην πραγµατοποίηση της παρούσας εργασίας, άµεσα ή έµµεσα, πολύ ή λίγο. Η προσφορά τους µε τον οποιοδήποτε τρόπο, πάντα θετικό στα δικά µου µάτια, ήταν και είναι ανεκτίµητη, αφού έµαθα πάρα πολλά από αυτή τη διαδικασία. εν θέλω να µειώσω τη συνεισφορά κανενός, ούτε και να ξεχάσω κάποιον/α. Γι αυτό και οι ευχαριστίες είναι σε αυτή τη γενική µορφή. Ελπίζω ο καθένας (από τους συνοδοιπόρους που αναφέρω παραπάνω ), µέσα από αυτές τις λίγες γραµµές, να µπορέσει να αντιληφθεί την απέραντη ευγνωµοσύνη µου απέναντι στο πρόσωπο και τις πράξεις του. Να είστε όλοι καλά! *Φωτογραφία εξωφύλλου από

8 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η µελέτη της κυκλοφορίας των γυρεοκόκκων στην ατµόσφαιρα έχει διττή χρησιµότητα σε εφαρµοσµένο επίπεδο, αφού µπορεί να παράσχει χρήσιµη πληροφορία τόσο για το περιβάλλον όσο και για τη δηµόσια υγεία, δεδοµένου ότι η γύρη σχετίζεται µε την αναπαραγωγική οικολογία των φυτών και ευθύνεται για την πρόκληση αναπνευστικών αλλεργιών. Από τις σχετικές έρευνες, ελάχιστες παγκοσµίως είναι αυτές που έχουν γίνει σε φυσικά περιβάλλοντα. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η αποτύπωση της ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκκόκων στην ευρύτερη περιοχή του Εθνικού Πάρκου Ολύµπου και µάλιστα κατά την υψοµετρική διαβάθµιση. Η δειγµατοληψία έγινε µε χρήση φορητού ογκοµετρικού συλλέκτη Burkard, ο οποίος προσροφά σταθερά ατµοσφαιρικό αέρα (10 L min -1 ). Η δειγµατοληψία πραγµατοποιήθηκε κατά την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου 2009, σε εβδοµαδιαία βάση, σε συνολικά 8 σταθµούς που κάλυπταν υψοµετρικό εύρος m. Επιπλέον, µελετήθηκε η γυρεοπαραγωγή τεσσάρων ειδών που κυριαρχούν σε διαφορετικούς τύπους βλάστησης στον Όλυµπο, σε τουλάχιστον δύο σταθµούς, διαφορετικού υψοµέτρου για καθένα. Συγκεκριµένα µελετήθηκαν τα: Pinus nigra (στα 600 m και 950 m), Pinus heldreichii (στα 1050 m, 1800 m και 2450 m), Quercus coccifera (στα 300 m και 600 m) και Quercus ilex (στα 300 και 600 m). Για κάθε είδος και σταθµό, συλλέχθηκαν ταξιανθίες από τέσσερα άτοµα και καταµετρήθηκαν οι γυρεόκοκκοι που περιείχαν. Συνολικά καταγράφηκαν στην ατµόσφαιρα περισσότερα από 30 φυτικά taxa, το ατµοσφαιρικό φορτίο των οποίων βρέθηκε αντίστοιχο των ζωνών βλάστησης. Τα Pinaceae, Quercus spp., Urticaceae, Cupressaceae και Poaceae είχαν τη µεγαλύτερη συνολική ετήσια ατµοσφαιρική συγκέντρωση. Η κύρια περίοδος κυκλοφορίας γυρεοκόκκων παρατηρήθηκε από τα µέσα Μαρτίου µέχρι τις αρχές Οκτωβρίου και η κορύφωση στις αρχές Απριλίου µε τέλη Ιουλίου. Τη µεγαλύτερη ετήσια διάρκεια κυκλοφορίας στην ατµόσφαιρα είχαν τα Asteroideae, Plantago spp., Poaceae και Pinaceae. Πρώτοι εµφανίστηκαν (χρονικά) οι

9 γυρεόκοκκοι των Platanus spp. και Cupressaceae και τελευταίοι των Ambrosia spp., Artemisia spp. και Cannabaceae. Επιπλέον, παρατηρήθηκε µετατόπιση αργότερα και µείωση της διάρκειας κυκλοφορίας, καθώς και µείωση του αριθµού των συµµετεχόντων taxa, όσο αυξάνεται το υψόµετρο. Η παραγωγή γυρεοκόκκων σε επίπεδο άνθους βρέθηκε της τάξης 10 4, για τα τέσσερα επιλεγµένα είδη, ενώ δεν βρέθηκαν σηµαντικές διαφορές άνθο- και γυρεο- παραγωγής µεταξύ υψοµέτρων. Εξαίρεση αποτελούν το Pinus nigra και P. heldreichii, για τα οποία βρέθηκε σηµαντικά µεγαλύτερη παραγωγή γυρεοκόκκων ανά µικροσποριόφυλλο και χαµηλότερη παραγωγή µικροσποριόφυλλων ανά αρσενικό ίουλο, αντίστοιχα, στα µεγάλα υψόµετρα. Μετρήσεις σε µεγαλύτερο χρονικό εύρος σε συνδυασµό µε µετεωρολογικά δεδοµένα και δεδοµένα φαινολογίας άνθισης θα συµβάλλουν στην ακριβέστερη αποτύπωση αλλά και ερµηνεία της κατάστασης στην ατµοσφαιρική κυκλοφορία γυρεοκόκκων στην περιοχή µελέτης.

10 ABSTRACT Research on airborne pollen grains, and their dispersion patterns, has a two-dimensional importance, as it provides information on both environmental issues and respiratory allergies. Such information is related to the reproductive ecology of plants and contributes to the prophylaxis of sensitized individuals. Only a limited number of relative studies have been conducted in natural ecosystems. The aim of this study was to record airborne pollen grains in Mt Olympos National Park, along the altitudinal gradient. A personal volumetric Burkard air sampler was used over the period March to October The samples were taken in a weekly basis, at eight stations within the altitudinal range of m. Additionally, four anemophilous woody species were selected for the estimation of pollen production. These were studied in at least two stations, differing in elevation. The species (and sampling stations) are: Pinus nigra (600 m, 950 m), Pinus heldreichii (1050 m, 1800 m, 2450 m), Quercus coccifera (300 m, 600 m) and Quercus ilex (300 m, 600 m). Inflorescences were collected from four individuals of each species, at every station, and the pollen content was counted. More than 30 plant taxa were found in the atmosphere of the study area. The highest concentrations were observed in Pinaceae, Quercus spp., Urticaceae, Cupressaceae and Poaceae. The main pollen season extends from mid March to early October and the peak during April to July. Pollen concentrations were related with the representation in local vegetation. The longest pollen season was detected in Asteroideae, Pinaceae, Plantago spp. and Poaceae. First, pollen grains of Platanus spp., Cupressaceae, Pinaceae and Quercus spp. were found, whereas, pollen of Artemisia spp., Cannabaceae and Ambrosia spp. were observed towards the end of the season. The number of pollen grains produced per flower by the four species examined was approximately No systematic differences were found in pollen and flower production among altitudes. Only in the cases of Pinus nigra

11 and Pinus heldreichii, differences were detected among elevations: the former produced more pollen grains, whereas the latter lower number of microsporophylls, both at higher altitudes. Nevertheless, a significant relationship was found between pollen production per floral unit and floral unit size, although not always at the same direction. More frequent and repeated sampling periods, in combination with meteorological and flower phenology data, can potentially result in the interpretation of the pollen patterns observed in the study area.

12 Κατάλογος πινάκων και σχηµάτων Εισαγωγή Σχήµα 1.1: Γεωλογικός χάρτης της περιοχής µελέτης (ΙΓΜΕ 1985)...11 Σχήµα 1.2: Βιοκλιµατικός χάρτης της περιοχής µελέτης (Μαυροµµάτης 1980)..13 Σχήµα 1.3: Χάρτης βιοκλιµατικών ορόφων και υπο-ορόφων της περιοχής µελέτης (Μαυροµµάτης 1980).14 Σχήµα 1.4: Χάρτης βλάστησης της περιοχής µελέτης (Μαυροµµάτης 1980)..21 Σχήµα 1.5: Χάρτης µε τις χρήσεις γης στην περιοχή µελέτης (CORINE 2000)..22 Υλικά και Μέθοδοι Σχήµα 2.1: Απεικόνιση του σχεδίου δειγµατοληψίας στους οκτώ σταθµούς. Τα ελλειπτικά σχήµατα δηλώνουν πως η δειγµατοληψία έγινε σηµειακά, ενώ τα βέλη δείχνουν τις εν κινήσει δειγµατοληψίες (η φορά του βέλους δείχνει τη διεύθυνση, ενώ η αρχή και το τέλος του κάθε βέλους φανερώνουν το σηµείο εκκίνησης και τερµατισµού της δειγµατοληψίας, αντίστοιχα). Σ: εν στάσει, Π: εν κινήσει-πεζοπορία, Α: εν κινήσει-αυτοκίνητο.25 Σχήµα 2.2: Φορητός ογκοµετρικός συλλέκτης αέρα που χρησιµοποιήθηκε για τη δειγµατοληψία σταθερής προσρόφησης 10 L min -1. (από /perssamp.htm)...26 Πίνακας 2.1: Σταθµοί δειγµατοληψίας (υψόµετρα) για κάθε ένα από τα taxa που µελετήθηκαν 29 Πίνακας 2.2: Κλίµακες δειγµατοληψίας και ανάλυσης για την εκτίµηση παραγωγής γυρεοκκόκων και ανθικών µονάδων για κάθε taxon..33 Αποτελέσµατα Πίνακας 3.1: Μέση ετήσια ατµοσφαιρική συγκέντρωση γυρεοκόκκων ανά m 3 αέρα για οκτώ σταθµούς δειγµατοληψίας και ποσοστιαία συµµετοχή επί του ετήσιου συνόλου γυρεοκόκκων για καθένα από τα taxa που βρέθηκαν, για την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου Επίσης παρατίθενται η αυξητική µορφή και ο τρόπος επικονίασης για κάθε taxon, η µέγιστη ηµερήσια ατµοσφαιρική συγκέντρωση γυρεοκόκκων και ο σταθµός όπου αυτή καταγράφηκε..41 Πίνακας 3.2: Μέσοι όροι ετήσιας ατµοσφαιρικής συγκέντρωσης γυρεοκόκκων (± τυπική απόκλιση) ανά m 3 αέρα για κάθε taxon σε όλους τους σταθµούς δειγµατοληψίας, για την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου Αναφέρονται τα taxa που η γύρη τους αντιστοιχεί σε >0,5% της συνολικής ετήσιας ατµοσφαιρικής συγκέντρωσης.43

13 Σχήµα 3.1: Κύρια περίοδος ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων (95% του συνόλου) για 18 taxa (µέσοι όροι 8 σταθµών δειγµατοληψίας) στον Όλυµπο (υψοµετρικό εύρος m), για την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου Στα Chenopodiaceae συµπεριλαµβάνονται και τα Amaranthaceae 46 Σχήµα 3.2: Κύρια περίοδος ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων (95% του συνόλου) για 18 taxa στο χαµηλότερο σταθµό Λιτόχωρο (υψόµετρο 300m) στον Όλυµπο, για την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου Στα Chenopodiaceae συµπεριλαµβάνονται και τα Amaranthaceae.47 Σχήµα 3.3: Κύρια περίοδος ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων (95% του συνόλου) για 17 taxa στο σταθµό Πριόνια (υψόµετρο 1050m) στον Όλυµπο, για την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου Στα Chenopodiaceae συµπεριλαµβάνονται και τα Amaranthaceae.48 Σχήµα 3.4: Κύρια περίοδος ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων (95% του συνόλου) για 14 taxa στον ψηλότερο σταθµό Καταφύγιο Α (υψόµετρο 2100m) στον Όλυµπο, για την περίοδο Μαρτίου-Οκτωβρίου Στα Chenopodiaceae συµπεριλαµβάνονται και τα Amaranthaceae 49 Σχήµα 3.5: Εποχικές µεταβολές του ατµοσφαιρικού φορτίου γυρεοκόκκων 18 διαφορετικών taxa για την περίοδο Μάρτιος Οκτώβριος Στον X-άξονα φαίνεται ο µήνας δειγµατοληψίας, ενώ στον Y-άξονα δίνεται ο 10-ήµερος κινητός µέσος όρος (10-day moving average) του ατµοσφαιρικού φορτίου γυρεοκόκκων ανά m3 αέρα. Τα διαφορετικά taxa παρουσιάζονται κατά φθίνουσα σειρά µέγιστης ετήσιας ατµοσφαιρικής αφθονίας τους. Σηµειωτέον, χρησιµοποιούνται διαφορετικές κλίµακες στους Υ-άξονες Πίνακας 3.3: Ανάλυση διακύµανσης (one-way ANOVA) των παραγόντων (categorical variables): ηµεροµηνία δειγµατοληψίας, σταθµός, τρόπος δειγµατοληψίας, στιγµή ηµέρας, µέση ταχύτητα κατά τη δειγµατοληψία, ζώνη βλάστησης και υψόµετρο µε την συγκέντρωση γυρεοκόκκων (dependent variable) για κάθε ένα από τα taxa µε ποσοστό >0,5% της συνολικής ετήσιας ατµοσφαιρικής συγκέντρωσης. Το επίπεδο σηµαντικότητας p δίνεται σε όλες τις περιπτώσεις (*: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001, ns: στατιστικά µη σηµαντική σχέση). Στις παρενθέσεις δίνονται τα χαρακτηριστικά του αντίστοιχου παράγοντα που συνδέονται µε τη µεγαλύτερη τιµή..54 Πίνακας 3.4: Πολυπαραγοντική ανάλυση συνδιακύµανσης 2 ου βαθµού (second degree factorial ANCOVA) του αριθµού γυρεοκόκκων κάθε taxon (dependent variable) µε τη ζώνη βλάστησης (categorical variable) και το υψόµετρο (continuous variable). Εκτιµήθηκε επίσης και η επίδραση των παραγόντων µεταξύ τους. Η ανάλυση έγινε για τα taxa µε ετήσια συγκέντρωση >0,5% της συνολικής ετήσιας ατµοσφαιρικής συγκέντρωσης. Το επίπεδο σηµαντικότητας p δίνεται σε όλες τις περιπτώσεις (*: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001, ns: στατιστικά µη σηµαντική σχέση). Στις παρενθέσεις αναφέρονται ο τρόπος δειγµατοληψίας ή το υψόµετρο µε τη µεγαλύτερη τιµή 55 Πίνακας 3.5: Μέσος αριθµός αναπαραγωγικών µονάδων (± τυπική απόκλιση) σε διαφορετικές κλίµακες, για τα τέσσερα taxa που µελετήθηκαν. Οι κωδικοί α- γ, δεξιά στην κάθε στήλη, αντιστοιχούν σε σηµαντικές διαφορές (p<0,05) µεταξύ των taxa. Οι κωδικοί δίνονται µε φθίνουσα σειρά ύψους παραγωγής, όπου α η υψηλότερη τιµή.. 57

14 Πίνακας 3.6: Περιγραφικά δεδοµένα για κάθε µελετώµενο taxon, που αφορούν στην παραγωγή ανθικών µονάδων [άνθη ανά ταξιανθία, άνθη ανά µονάδα επιφάνειας κόµης (m 2 )] και ταξιανθίες ανά µονάδα επιφάνειας κόµης (m 2 )] και στην παραγωγή γυρεοκόκκων [ανά άνθος, ανά ταξιανθία και ανά µονάδα επιφάνειας κόµης (m 2 )]. Κάτω από την κάθε τιµή αναγράφεται σε παρένθεση η τυπική απόκλιση 58 Πίνακας 3.7: Μέσος όρος των τιµών των αυξητικών χαρακτηριστικών των ατόµων (± τυπική απόκλιση) και του όγκου ανθικών µονάδων (± τυπική απόκλιση) σε όλους τους σταθµούς, για τα τέσσερα taxa που µελετήθηκαν...59 Πίνακας 3.8: Πολυπαραγοντική ανάλυση συνδιακύµανσης 2 ου βαθµού (second-degree factorial ANCOVA) στα διαφορετικά επίπεδα ανθικής µονάδας και παραγωγής γυρεοκόκκων (dependent variables) µε το υψόµετρο (categorical variable) και τον όγκο ανθικής µονάδας (continuous variable) για τα Pinus nigra και P. heldreichii. Το επίπεδο σηµαντικότητας p δίνεται σε όλες τις περιπτώσεις (*: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001, ns: στατιστικά µη σηµαντική σχέση). Στις παρενθέσεις αναφέρεται ο υψοµετρικός σταθµός µε τη µεγαλύτερη τιµή..60 Πίνακας 3.9: Πολυπαραγοντική ανάλυση συνδιακύµανσης 2 ου βαθµού (second degree factorial ANCOVA) των ανθέων, γυρεοκόκκων και ταξιανθιών ανά επιφάνεια κόµης (m 2 ) (dependent variables) µε το υψόµετρο (categorical variable), το ύψος ατόµου και την περίµετρο κορµού (continuous variables). Το επίπεδο σηµαντικότητας p δίνεται σε όλες τις περιπτώσεις (*: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001, ns: στατιστικά µη σηµαντική σχέση). Στις παρενθέσεις αναφέρονται ο υψοµετρικός σταθµός, η περίµετρος κορµού ή το ύψος ατόµου µε τη µεγαλύτερη τιµή..61 Πίνακας 3.10: Ανάλυση διακύµανσης (one-way ANOVA) του ύψους ατόµου, περιµέτρου κορµού του ατόµου και της επιφάνειας κόµης του ατόµου (dependent variables) µε το υψόµετρο (variables). Το επίπεδο σηµαντικότητας p δίνεται σε όλες τις περιπτώσεις (*: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001, ns: στατιστικά µη σηµαντική σχέση). Στις παρενθέσεις αναφέρεται το υψόµετρο µε τη µεγαλύτερη τιµή.. 62

15 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ Καταγραφές στην Ελλάδα ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙ ΡΟΥΝ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Γεωγραφική περιγραφή και γεωλογία της περιοχής µελέτης Κλίµα της περιοχής µελέτης Βλάστηση της περιοχής µελέτης ΣΚΟΠΟΣ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΓΥΡΕΟΚΚΟΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Παγίδευση γυρεοκόκκων Εργαστηριακή επεξεργασία ταυτοποίηση καταµέτρηση γυρεοκόκκων ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΓΥΡΕΟΚΚΟΚΩΝ Είδη και σταθµοί δειγµατοληψίας Επιλογή ατόµων δειγµατοληψίας και µορφοµετρικά χαρακτηριστικά τους ειγµατοληψία πεδίου Εργαστηριακή επεξεργασία δειγµάτων Εκτίµηση γυρεοπαραγωγής σε διαφορετικές κλίµακες ΑΝΑΛΥΣΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ Κυκλοφορία γυρεοκόκκων στην ατµόσφαιρα Παραγωγή γυρεοκόκκων ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓH ΓΥΡΕΟKOΚΚΩΝ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ Συνολικό φορτίο και περίοδος κυκλοφορίας γυρεοκόκκων ιαφοροποίηση φορτίου και περιόδου κυκλοφορίας γυρεοκόκκων ανάλογα µε το σταθµό, τις ζώνες βλάστησης και το υψόµετρο ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...76

16 2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Η ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ Οι γυρεόκκοκοι αποτελούν φορέα περιβαλλοντικής πληροφορίας. H µελέτη της ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων ελκύει το ενδιαφέρον πολλών επιστηµόνων παγκοσµίως (Rantio-Lehtimäki 1994, Laaidi 2001, Gioulekas et al. 2003), όπως και η πρόβλεψη της κύριας περιόδου εµφάνισής τους στην ατµόσφαιρα (Van de Water et al. 2003, Sofiev et al. 2006). Η παραγωγή των γυρεοκόκκων είναι µια φυσική διεργασία που εξασφαλίζει την αναπαραγωγή των φυτών. Ωστόσο, η εισπνοή γυρεοκόκκων, κυρίως των ανεµόφιλων φυτών, µπορεί να προκαλέσει συµπτώµατα αναπνευστικών αλλεργιών σε ευαισθητοποιηµένους ασθενείς. Τέτοια συµπτώµατα έχουνα αναφερθεί µεχρι και σε 30% του Ευρωπαϊκού πληθυσµού, ενώ παρατηρείται όλο και αυξανόµενη ευαισθητοποίηση του παγκόσµιου πληθυσµού σε αλλεργιογόνα (Burney et al. 1994, Wüthrich 1995, Annesi-Maesano 1999). Μεγάλος είναι ο αριθµός των εργασιών που µελετούν την κυκλοφορία γύρης σε σχέση µε την εκδήλωση αλλεργιών. Μελέτες σχετικές µε την αφθονία των αεροαλλεργιογόνων στην ατµόσφαιρα, τα χαρακτηριστικά τους, την αλληλεξάρτησή τους µε άλλους παράγοντες και τον έλεγχό τους, κρίνονται απολύτως αναγκαίες προκειµένου να προφυλαχτεί ο ευαίσθητος σε αλλεργιογόνους παράγοντες στην ατµόσφαιρα πληθυσµός (Frankland 1991, Geller-Bernstein et al. 1991). Οι µελέτες αυτές αφορούν είτε µεµονωµένα taxa (Garcia-Mozo et al. 2000, Frenguelli 2002), είτε την πλειονότητα των taxa που καταγράφονται σε µια περιοχή (Latorre et al. 2001, Gioulekas et al. 2004, Bisilik et al κ.ά.). Εκτός από τις ατµοσφαιρικές συγκεντρώσεις συχνά εξετάζονται η βλάστηση και η παραγωγή γυρεοκόκκων για taxa που εµφανίζονται στην περιοχή µελέτης. Ολοκληρωµένη πληροφορία για τα παραπάνω ζητήµατα σε παγκόσµιο επίπεδο υπάρχει για συγκεκριµένες περιοχές ελάχιστων χωρών,

17 3 συγκεκριµένα για Αργεντινή (Nitiu et al. 2003, Nitiu 2006), Ινδία (Gupta & Chanda 1991), Ιταλία (Mincigrucci et al. 1986, Romano 1988, Frenguelli & Mandrioli 1990, Ballero & Maxia 2003), Κροατία (Peternel et al. 2003, Stefanic et al. 2007), Ταϊβάν (Tsou et al. 1997, Yang & Chen 1998), Τουρκία (Bicakci et al. 2003, Kaplan 2004) και Χιλή (Rojas Villegas & Roure Nolla 2001). Σε όλες σχεδόν τις Ευρωπαϊκές χώρες υπάρχουν µεγάλα και οργανωµένα δίκτυα καταγραφής της κυκλοφορίας των αλλεργιογόνων παραγόντων (Spieksma 1991). Μόνο στις µεγαλύτερες σε έκταση Μεσογειακές χώρες υπάρχουν 181 τέτοιοι σταθµοί (77 στη Γαλλία, 42 στην Ισπανία, 62 στην Ιταλία). Ακόµη και σε χώρες που ανήκουν στα νεότερα µέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης ή που δεν έχουν ενταχθεί ακόµη σε αυτήν ή ανήκουν στις οικονοµικά ασθενέστερες χώρες, υπάρχουν αεροβιολογικοί σταθµοί που διοχετεύουν πληροφορία στο ευρύ κοινό και στους αρµόδιους φορείς ( άµιαλης 2010). Οι εν λόγω παράγοντες της ατµόσφαιρας, εκτός από την υγεία, έχουν επιπτώσεις και σε άλλους τοµείς, όπως στον τουρισµό (D Amato 2000, Miltgen et al. 2001), στην αγροτική ανάπτυξη και γεωργία (Lacey & West 2006), ενώ µπορούν να συµβάλλουν στην ανίχνευση µακροχρόνιων περιβαλλοντικών αλλαγών µέσω βιοκλιµατικών δεικτών (Benninghoff 1991). Εποµένως, υπάρχει πολύπλευρη ανάγκη για ίδρυση και διατήρηση κέντρων αεροβιολογικών καταγραφών και µελέτη της κυκλοφορίας των αεροαλλεργιογόνων τόσο σε αστικές όσο και σε φυσικές περιοχές. Υπάρχουν πολλές εργασίες που αφορούν στη µελέτη της κυκλοφορίας γύρης και την εναπόθεσή της προκειµένου να εκτιµηθεί η παρελθούσα βλάστηση παλαιότερων περιόδων ή πιο σύγχρονων χερσαίων εκτάσεων [Νοτιοανατολική Ασία (Heaney 1991), Νοτιοανατολική Ευρώπη (Finsinger et al. 2007), Βορειοδυτική Αµερική (Minckley et al. 2008), υτική Αφρική (Lézine et al. 2009) κ.ά.] ή περιοχών που αφορούν κυρίως λιµνοποτάµια οικοσυστήµατα (David et al. 1990, Ghosn et al. 2010, Ozola et al κ.ά.). Τέλος, οι αεροβιολογικές καταγραφές και η µελέτη τους, σε συνδυασµό µε µελέτες γυρεοπαραγωγής και φαινολογίας άνθισης,

18 4 µπορούν να παρέχουν σηµαντικές πληροφορίες για την αναπαραγωγική οικολογία των φυτών (Aguilera 2009). Έχουν πραγµατοποιηθεί µελέτες που εκτιµούν το ατµοσφαιρικό φορτίο και τα φαινολογικά χαρακτηριστικά κυκλοφορίας των γυρεοκόκκων, σε σχέση µε τη φαινολογία άνθησης [Betula spp. (Jato et al. 2002α, Skjøth et al. 2007, Ranta et al. 2008), Olea spp. (Fornaciari et al. 2000, Orlandi et al. 2005α), Poaceae και Artemisia spp. (Estrella et al. 2006), Quercus spp. (Jato et al. 2002β) Ulmus pumila και Fraxinus excelsior (Latorre & Bianchi 1998), διάφορα δενδρώδη είδη (Latorre 1999β, Kasprzyk 2003) κ.ά.]. Λίγες µόνο είναι οι αντίστοιχες µελέτες που έχουν συνδυάσει την παραγωγή µε την ατµοσφαιρική αφθονία των γυρεοκόκκων ή που συνδύασαν και τις τρεις παραµέτρους, φαινολογία άνθησης γυρεοπαραγωγή - ατµοσφαιρική κυκλοφορία γυρεοκόκκων [Betula spp. (Jato et al. 2007α), τρία είδη Cupressus (Hidalgo et al. 1999, 2003), Parietaria judaica (Fotiou et al. 2010, υπό τύπωση), Plantago lanceolata (Hyde & Williams 1946), Quercus ilex subsp. ballota (Jato et al. 2007β)]. Σε αυτή την κατηγορία εντάσσεται και η παρούσα έρευνα. Οι άµεσες και έµµεσες επιπτώσεις από την κλιµατική αλλαγή µπορούν να οδηγήσουν στη διατάραξη των οικοσυστηµάτων, στην αύξηση της στάθµης της θάλασσας, σε διαφορές στην εξάπλωση ζωικών και φυτικών οργανισµών και σε αλλαγές στην παραγωγικότητα και τη φαινολογία (Levetin & van de Water 2008). Κατ επέκταση, αναµένεται να επηρεαστούν λειτουργίες και χαρακτηριστικά που σχετίζονται µε τη γύρη και επηρεάζονται από τις µετεωρολογικές συνθήκες, όπως η έναρξη της περιόδου άνθισης, η διάρκειά της ή το συνολικό φορτίο γυρεοκόκκων που παράγεται (Bortenschlager et al. 1998). Οι Lambrecht et al. (2007) έχουν τονίσει ότι η κατεύθυνση και η ένταση των αποκρίσεων των διαφορετικών φυτικών ειδών σε περιβαλλοντικές αλλαγές, όπως η αύξηση της θερµοκρασίας (και κατ επέκταση η παγκόσµια θέρµανση), ποικίλουν µεταξύ ειδών, γι αυτό και είναι αναγκαίο να µη εξετάζονται µεµονωµένα taxa, αλλά ευρύ φάσµα εκπροσώπων της βλάστησης στην περιοχή µελέτης. Επίσης, οι Thomson & Clark (2006) έχουν τονίσει ότι οι αποκρίσεις των διαφορετικών φυτικών

19 5 ειδών στις περιβαλλοντικές αλλαγές ποικίλουν ανάλογα µε την περιοχή µελέτης αλλά και µε την εποχή άνθισης του κάθε είδους. Οι Fitter & Fitter (2002) αναφέρουν ότι οι παραπάνω αποκρίσεις είναι πιο έντονες στα εντοµόφιλα από ό,τι στα ανεµόφιλα φυτικά είδη, και παροµοίως στα πολυετή από ό,τι στα ετήσια είδη Καταγραφές στην Ελλάδα Σε πολλές χώρες στην Ευρώπη και τις άλλες ηπείρους υπάρχουν εκτεταµένα δίκτυα αεροβιολογικών καταγραφών. Στη χώρα µας, οι καταγραφές αλλεργιογόνων µικροσωµατιδίων οργανικής προέλευσης (γυρεόκοκκοι, σπόρια µηκύτων κ.ά.) στην ατµόσφαιρα συνήθως γίνονται από µεµονωµένες οµάδες, αποσπασµατικά και χωρίς χρονική συνέχεια. Μόνο στη Θεσσαλονίκη υπάρχει συνέχεια στη συλλογή αεροβιολογικών δεδοµένων, γεγονός που επιτρέπει αξιόπιστες αναλύσεις για ανάδειξη τάσεων και προτύπων ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας (Damialis et al. 2007). Λίγες αναφορές υπάρχουν σχετικά µε την έρευνα της ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων στον Ελλαδικό χώρο για φυσικές ορεινές περιοχές. Μάλιστα, µόνο µία αναφέρεται σε διαφορετικά υψόµετρα [Πιέρια όρη (Gerasimidis et al. 2006)]. Η πλειοψηφία των σχετικών ερευνών αφορά στη µελέτη της κυκλοφορίας αλλεργιογόνων γυρεοκόκκων στην ατµόσφαιρα αστικών περιοχών. Πιο συγκεκριµένα, συνολικά από το 1987, έχουν πραγµατοποιηθεί αεροβιολογικές καταγραφές, πέρα από την περιοχή Θεσσαλονίκης (όπου υπάρχει συνεχόµενη µακροχρόνια καταγραφή), σε επιπλέον οχτώ περιοχές [σύµφωνα µε τον άµιαλη (2010)]: Καβάλα (1999 έως σήµερα αδηµοσίευτα δεδοµένα), Τρίγλια Χαλκιδικής ( αδηµοσίευτα δεδοµένα), Ρόδος ( αδηµοσίευτα δεδοµένα), Μύκονος ( αδηµοσίευτα δεδοµένα), Ηράκλειο Κρήτης ( Gonianakis et al. 2006α, 2006β, Gioulekas et al. 2003), Πτολεµαΐδα (1995, 1999 αδηµοσίευτα δεδοµένα), Βόλος και

20 6 Λάρισα (2007 έως σήµερα άµιαλης κ.ά. 2008). Επίσης υπάρχουν µελέτες που είτε έχουν πραγµατοποιηθεί µε παλιότερες µεθόδους συλλογής γυρεοκόκκων [παγίδευση γυρεοκόκκων µε µη ογκοµετρικές µεθόδους (Αποστόλου & Γιαννίτσαρος 1976, 1981) είτε αναφέρονται σε taxa µε αλλεργιολογικό µόνο ενδιαφέρον (Gioulekas et al. 2003, Syrigou et al. 2003). 1.2 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙ ΡΟΥΝ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ Η συγκέντρωση γυρεοκόκκων στην ατµόσφαιρα κυµαίνεται από µηδενική έως πολύ µεγάλη εξαρτώµενη από τον αναπαραγωγικό κύκλο και το αναπαραγωγικό δυναµικό των φυτών. Οι παραπάνω διαφοροποιήσεις µπορεί να οφείλονται στους εξής παράγοντες: Μέθοδοι δειγµατοληψίας: τεχνικές που εφαρµόζονται (Pedersen & Moseholm 1993), όπως ο τρόπος δειγµατοληψίας (είδος γυρεοσυλλέκτη) κ.ά. Κλιµατικές συνθήκες: πνέοντες άνεµοι (Latorre et al. 2001, Damialis et al. 2005, Latorre & Caccavari 2006), υδάτινα κατακριµνήσµατα (Hall 1992, Damialis et al. 2005), ηλιοφάνεια, θερµοκρασία αέρα, σχετική υγρασία κ.ά. Βιοτικοί παράγοντες: βλάστηση [τύπος, εξάπλωση, εγγύτητα στο σταθµό δειγµατοληψίας (Tauber 1967, Silva Palacios et al. 2007) κ.ά.], µηχανισµός επικονίασης των φυτών (αυτεπικονίαση ή σταυρεπικονίαση, ανεµοφιλία ή εντοµοφιλία κλπ), τόπος, χρόνος και ποσότητα της παραγόµενης γύρης, φυσική κατάσταση των φυτικών ατόµων, συνοικούντα φυτά, ανθρώπινη παρέµβαση κ.ά. Αβιοτικοί παράγοντες: τοπογραφία της περιοχής [κλίση, υψόµετρο, ανάγλυφο (Lacey & West 2006)], εδαφικές συνθήκες (µητρικό πέτρωµα, υφή, δοµή, pη κ.ά.), ρύπανση κ.ά.

21 7 Από όλα τα παραπάνω εξάγεται το συµπέρασµα ότι η ατµοσφαιρική κυκλοφορία των γυρεοκόκκων είναι ένα φαινόµενο πολυσύνθετο, το οποίο καθορίζεται από την επίδραση του περιβάλλοντος ως συνόλου. Είναι δυνατόν πολύ µικρές µόνο διαφοροποιήσεις σε κάποιους παράγοντες από τους προαναφερθέντες να ασκήσουν καταλυτική επίδραση στις καταγραφές των ατµοσφαιρικών συγκεντρώσεων γυρεοκόκκων. 1.3 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΓΥΡΕΟΚΟΚΚΩΝ Τα ανεµόφιλα φυτικά είδη παράγουν τεράστιες ποσότητες γυρεοκόκκων, ώστε να αντισταθµίσουν τα µεγάλα ποσοστά αποτυχίας του συγκεκριµένου τρόπου επικονίασης και να διασφαλίσουν τη γονιµοποίηση και διαιώνιση των ειδών (Faegri et al. 1989, Allison 1990, Tormo Molina et al. 1996, Prieto-Baena et al. 2003). Γενικότερα, θεωρείται ότι η γυρεοπαραγωγή σε επίπεδο ανθήρα καθορίζεται γενετικά (Subba-Reddi & Reddi 1986, Stanley & Linskens 1974). Παρόλα αυτά, η γυρεοπαραγωγή σε επίπεδο φυτού ποικίλει από χρόνο σε χρόνο, λόγω της επίδρασης περιβαλλοντικών παραγόντων (Stanley & Linskens 1974). Υψηλή γυρεοπαραγωγή εµφανίζουν κυρίως τα σταυρεπικονιαζόµενα είδη, ενώ τα αυτογονιµοποιούµενα και αποµικτικά είδη χαρακτηρίζονται ως χαµηλοί γυρεοπαραγωγοί (Mondal & Mandal 1998). Η παραγωγή ανθέων και γυρεοκόκκων µπορεί να δώσει σηµαντικά στοιχεία και για την κλιµατική αλλαγή. εδοµένα από Ευρώπη και Βόρεια Αµερική µαρτυρούν πρωιµότερη άνθιση και εµφάνιση φύλλων για πολλά φυτικά είδη, εντοµόφιλα και ανεµόφιλα (Levetin & van de Water 2008). Ανάλογα φαίνεται να σχετίζεται και το µέγεθος ή και η διάρκεια παραγωγής γυρεοκόκκων. ιάφοροι ερευνητές ασχολήθηκαν µε συγκεκριµένα είδη υπό συνθήκες υψηλής συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα και

22 8 παρατήρησαν αύξηση στη βιοµάζα, στην παραγωγή ανθικών µονάδων και γυρεοκόκκων ανά άτοµο σε ποώδη είδη [π.χ. Ambrosia artemisifolia (Ziska et al. 2000, Wayne et al. 2002, Rogers et al. 2006, Ziska et al. 2007)] και σε δεντρώδη είδη [π.χ. Pinus taeda (Hendrey 1999)]. Όµως οι Prasad et al. (2002) και οι Koti et al. (2005), που µελέτησαν τα Phaseolus vulgaris και Glycine max, αντίστοιχα, βρήκαν ότι σε υψηλές θερµοκρασίες, οι αντίστοιχες παράµετροι µειώθηκαν σηµαντικά, γεγονός που υποδεικνύει πως άλλοι παράγοντες µπορεί να αµβλύνουν την επίδραση της αυξηµένης παροχής διοξειδίου του άνθρακα. Φαίνεται λοιπόν ότι τα διάφορα είδη αποκρίνονται µε διαφορετικό τρόπο στις ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες και συνεπώς θεωρείται αναγκαία η µελέτη µεγαλύτερου φάσµατος φυτικών ειδών και σε ποικιλία βιοκλιµατικών ζωνών, ώστε να διασαφηνιστεί η επίδραση της κλιµατικής αλλαγής στις παραπάνω οικολογικές διεργασίες. Η εκτίµηση της παραγωγής γυρεοκόκκων είναι δυνατόν να προσφέρει χρήσιµη πληροφορία και σε άλλα πεδία, όπως στις γεωπονικές και δασολογικές επιστήµες. Η γνώση του µεγέθους της γυρεοπαραγωγής µπορεί να συνεισφέρει στην πρόβλεψη του µεγέθους της παραγωγής καρπών και σπερµάτων ή της σοδειάς αγροτικών προϊόντων (Faegri et al. 1989, Allison 1990, McKone 1990, Westgate et al. 2003), ενώ στη Μελισσοκοµία χρησιµοποιείται για την εκτίµηση της θρεπτικότητας συγκεκριµένων φυτικών ειδών (Traynor 2001). Στην Ελλάδα έχουν δηµοσιευτεί λίγες σχετικά έρευνες που να µελετούν την παραγωγή γυρεοκόκκων ανεµόφιλων ειδών και µάλιστα υπό διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες (π.χ. Damialis et al. 2009, Fotiou et al. υπό τύπωση). 1.4 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Η έρευνα πραγµατοποιήθηκε στην ευρύτερη περιοχή του Εθνικού Πάρκου Ολύµπου. Η περιοχή έχει µεγάλη σηµασία, γιατί:

23 9 α) Είναι η πρώτη περιοχή που τέθηκε υπό καθεστώς προστασίας στην Ελλάδα (από το 1938). β) Υπάρχει µεγάλος αριθµός τύπων οικοτόπων και µεγάλος πλούτος ειδών. Εκεί έχουν καταγραφεί 25% περίπου της ελληνικής χλωρίδας, ενώ υπάρχουν πολλά ενδηµικά (23) και σπάνια φυτικά είδη της Ελλάδας και της Ευρώπης (π.χ. Jancaea heldreichii), γεγονός που καθιστά την περιοχή ιδιαίτερα σηµαντική για την προστασία και διατήρηση πανίδας και χλωρίδας (Ντάφης κ.ά. 1997). γ) Αποτελεί τη µεγαλύτερη υψοµετρική διαβάθµιση στον Ελλαδικό χώρο και τη δεύτερη στα Βαλκάνια. δ) έχεται µεγάλο αριθµό επισκεπτών από όλο τον κόσµο ετησίως, κυρίως από το Μάιο µέχρι τον Οκτώβριο. Η έκταση του Ολύµπου ανέρχεται στα 500 περίπου τετραγωνικά χιλιόµετρα. Η έκταση που κατέχει είναι σχεδόν κυκλική µε µέση διάµετρο 25 χιλιόµετρα περίπου και περίµετρο γύρω στα 80 χιλιόµετρα. Παλαιότερα, στην κορυφή του βουνού υπήρχε η ζώνη του πυρήνα του Εθνικού ρυµού των ha που ιδρύθηκε το Αργότερα, εκπονήθηκε ένα Γενικό ιαχειριστικό Σχέδιο (Master-Plan 1988) από τη ιεύθυνση ασών της Κατερίνης, που πρότεινε την επέκταση της περιοχής του πυρήνα στα ha και συνολική έκταση και περιφεριακή ζώνη προστασίας ha (Ντάφης κ.ά. 1997). Σήµερα, όσον αφορά στο Εθνικό Πάρκο Ολύµπου, η έκτασή του ανέρχεται σε ,1 ha µε πυρήνα ha. Η περιοχή µελέτης, σήµερα, είναι (Ντάφης 1997): Σε εθνικό και περιφερειακό επίπεδο Εθνικό Πάρκο, Εθνικός ρυµός, καταφύγιο θηραµάτων. Σε διεθνές επίπεδο - βιογενετικό απόθεµα, απόθεµα Βιόσφαιρας (UNESCO), Σηµαντική Περιοχή για τα Πουλιά.

24 1.4.1 Γεωγραφική περιγραφή και γεωλογία της περιοχής µελέτης 10 Η περιοχή βρίσκεται στα όρια ανάµεσα στα γεωγραφικά διαµερίσµατα Μακεδονίας και Θεσσαλίας (40 05' Β, 22 21' Α) και υπάγεται στην διοικητική περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας. Η κορυφή απέχει ανατολικά µόνο 20km από το Αιγαίο πέλαγος και νοτιοδυτικά 80km από τη Θεσσαλονίκη (Strid 1980). Γεωγραφικά και γεωλογικά, ο Όλυµπος ξεχωρίζει από τις γειτονικές περιοχές. Στα βόρεια και στα ανατολικά υπάρχουν αλλουβιακές πεδιάδες που φθάνουν βαθµιαία µέχρι το υψόµετρο των 300m περίπου. Από το σηµείο αυτό οι πρόποδες του βουνού υψώνονται απότοµα. Στα νοτιοανατολικά, ο Όλυµπος διαχωρίζεται από τον Κάτω Όλυµπο µε την κοιλάδα του Ξερόλακκου, το ανώτερο τµήµα της οποίας βρίσκεται ακριβώς νότια της οδού Λεπτοκαρυάς Καρυάς, σε υψόµετρο m. Βορειοδυτικά, δεν υπάρχει σαφής διαχωριστική γραµµή µε τα βουνά Πιέρια και Τίταρος. Εδώ η χαµηλότερη περιοχή βρίσκεται µεταξύ m. Ο ορεινός όγκος του Ολύµπου χαρακτηρίζεται από την παρουσία έντονου αναγλύφου, µε βαθιές κοιλάδες, ιδιαίτερα στο ανατολικό και βόρειο τµήµα του, µε σηµαντικότερη την κοιλάδα του Ενιππέα (Strid 1980). Το όρος Όλυµπος αποτελείται κυρίως από δολοµιτικούς ασβεστόλιθους και µάρµαρα του ανώτερου Τριάσσιου [ανατολικές κλιτύες, m (Σχήµα 1.1)], του Παλαιόκαινου ή του Κρητιδικού (δυτικές και νότιες κλιτύες, m) και του Ιουρασικού (σύµπλεγµα Μύτικα, m). Γνεύσιοι υπάρχουν στις δυτικές κλιτύες (Σχήµα 1.1), σε µια ζώνη από τα 700m ως τα 1.100m και φλύσχεις του Ηώκαινου στις βορειοδυτικές κλιτύες [Πέτρα, m (Σχήµα 1.1)]. Κύρια χαρακτηριστικά του Ολύµπου, καθώς είναι ασβεστολιθικό βουνό, είναι οι βαθιές κοιλάδες και οι πλαγιές µε απότοµη κλίση (κοιλάδα Ενιππέα). Η υψηλότερη κορυφή, ο Μύτικας (2.917 m), µε τις γειτονικές κορυφές Στεφάνι, Σκάλα, Σκόλιο, σχηµατίζουν την οροσειρά του Ολύµπου (ΙΓΜΕ 1985, Ντάφης κ.ά. 1997).

25 Σχήµα 1.1: Γεωλογικός χάρτης της περιοχής µελέτης (ΙΓΜΕ 1985). 11

26 Κλίµα της περιοχής µελέτης Η κυριαρχία των ασβεστόλιθων επηρεάζει σηµαντικά το κλίµα και την εµφάνιση της βλάστησης. Η παρουσία τους κάνει το κλίµα ξηρότερο καθώς προκαλούν αύξηση της θερµοκρασίας, ενώ η διαπερατότητά τους δεν επιτρέπει την συγκράτηση των κατακρηµνισµάτων (Ντάφης κ.ά. 1997). Το κλίµα στις αλλουβιακές πεδιάδες και στους χαµηλότερους πρόποδες είναι Μεσογειακό, δηλαδή µε θερµό - ξηρό καλοκαίρι και ψυχρό - υγρό χειµώνα, αν και οι θερµοκρασίες είναι λιγότερο ακραίες από ό,τι στη νότια Ελλάδα (Strid 1980). Το µεγαλύτερο ύψος βροχοπτώσεων εµφανίζεται το Νοέµβριο, ενώ συνήθως οι βροχές διαρκούν µέχρι το τέλος Μαΐου. Στη Βαλκανική χερσόνησο το ετήσιο ύψος βροχής µειώνεται από βορειοδυτικά προς νοτιοανατολικά. Ο Όλυµπος είναι ξηρότερος από ότι η Πίνδος ή τα βουνά της Αλβανίας και επειδή οι βόρειες και ανατολικές πλαγιές, που γειτονεύουν µε τη θάλασσα, έχουν περισσότερη υγρασία από ό,τι οι νότιες και δυτικές, η βλάστηση σε αυτές είναι πλουσιότερη (Strid 1980). Όσο το υψόµετρο αυξάνεται, οι βροχοπτώσεις κατανέµονται κανονικότερα κατά τη διάρκεια του χρόνου. Η υγρασία, η οποία προέρχεται από οµίχλη και χαµηλά νέφη, είναι σηµαντικός παράγοντας ειδικά στις ορεινές κοιλάδες. Στην αλπική ζώνη το κλίµα του καλοκαιριού είναι υγρό µε µεγάλη ηλιοφάνεια και τα καιρικά φαινόµενα ποικίλουν από χρόνο σε χρόνο. Το µεγαλύτερο ύψος βροχοπτώσεων κατά την περίοδο για τους µήνες Ιούλιο µέχρι και Σεπτέµβριο είναι 542mm και το ελάχιστο 86mm. Η διακύµανση αυτή οφείλεται στο γεγονός ότι οι περισσότερες βροχές πέφτουν ακανόνιστα υπό µορφή καταιγίδων (Strid 1980). Η τήξη του χιονιού προκαλεί υψηλή σχετική υγρασία, αλλά οι ασβεστόλιθοι είναι συµπαγείς και αδιαπέρατοι, µε αποτέλεσµα το περισσότερο νερό που να εξαφανίζεται γρήγορα σε σχισµές και ρωγµές, µέσω επιφανειακής απορροής.

27 13 Σε ύψος 2000m το χιόνι λιώνει περίπου µέχρι τα µέσα Μαΐου, αλλά µερικές ποσότητες χιονιού µπορεί να παραµένουν σε προφυλαγµένες χαράδρες σε αυτό το υψόµετρο, περίπου όλο το καλοκαίρι. Επάνοδοι κακοκαιρίας κατά διαστήµατα µε χιόνι ή χαλάζι µπορεί να παρουσιασθούν επίσης στα µέσα του καλοκαιριού. Η περιοχή της κορυφής έχει συνήθως πλήρη χιονοκάλυψη στο τέλος Οκτωβρίου (Strid 1980). Σχήµα 1.2: Βιοκλιµατικός χάρτης της περιοχής µελέτης (Μαυροµµάτης 1980). Σύµφωνα µε το Μαυροµµάτη (1980), το κλίµα στην περιοχή µελέτης είναι ασθενές µέσο-µεσογειακό στα χαµηλά υψόµετρα, υπο- µεσογειακό στα µεσαία υψόµετρα και αξηρικό εύκρατο στα µεγάλα

28 14 υψόµετρα (Σχήµα 1.2). Επιπλέον, όπως φαίνεται στο Σχήµα 1.3, οι περιοχές των χαµηλών υψοµέτρων ανήκουν στον ύφυγρο βιοκλιµατικό όροφο µε ήπιο έως και ψυχρό χειµώνα, ενώ οι περιοχές των µεσαίων υψοµέτρων στον ύφυγρο βιοκλιµατικό όροφο µε δριµύ χειµώνα. Τέλος, στις περιοχές των υψηλών υψοµέτρων επικρατεί ο υγρός βιοκλιµατικός όροφος µε δριµύ χειµώνα (Σχήµα 1.3). Σχήµα 1.3: Χάρτης βιοκλιµατικών ορόφων και υπο-ορόφων της περιοχής µελέτης (Μαυροµµάτης 1980).

29 Βλάστηση της περιοχής µελέτης Η βλάστηση του Ολύµπου, λόγω του έντονου ανάγλυφου, της µικρής απόστασης από τη θάλασσα και της δηµιουργίας πολλών µικροπεριβαλλόντων, χαρακτηρίζεται (ιδίως στην ανατολική πλευρά) από ακανόνιστη κατανοµή των ζωνών βλάστησης, όσον αφορά στη διαδοχικότητά τους, µε πολλές όµως αλληλοδιεισδύσεις και ανακατατάξεις ειδών από τη µία στην άλλη. Τα υψηλότερα δασοόρια στα Βαλκάνια παρατηρούνται σε αυτό το βουνό από το Pinus heldreichii στα m (Ντάφης κ.ά. 1997). Σύµφωνα µε τον Strid (1980), στον Όλυµπο η επικρατούσα βλάστηση µπορεί να διακριθεί στις εξής τέσσερις κύριες ζώνες: Αείφυλλα σκληρόφυλλα (βλάστηση µακκί) άση οξιάς και ορεινών κωνοφόρων άση ψυχρόβιων κωνοφόρων Αλπική ζώνη βλάστησης Υπάρχει και µια πέµπτη ζώνη, η ζώνη του ξηρού φυλλοβόλλου δάσους και των θαµνώνων χαµηλών υψοµέτρων, αλλά δεν είναι ανεπτυγµένη και δεν διαχωρίζεται εύκολα από την κατώτερη (µακκί) και ανώτερη (δάση οξιάς και ορεινών κωνοφόρων) ζώνη βλάστησης. Παρακάτω δίνεται η περιγραφή των ζωνών βλάστησης, σύµφωνα µε τον Strid (1980). H ονοµατολογία των taxa έγινε σύµφωνα µε τους Strid (1980) και Tutin et al. 1993, Αείφυλλα Σκληρόφυλλα ( (-700)m). Οι πρόποδες των ανατολικών και βόρειων πλευρών σε υψόµετρο µεταξύ (-700)m σκεπάζονται από καλά ανεπτυγµένα µακκί (Σχήµα 1.5), ύψους 2-3m. Η βλάστηση είναι µικτή, από αείφυλλα και φυλλοβόλα δένδρα. Είναι δηλαδή ενδιάµεση µεταξύ της µακκίας βλάστησης της νοτίου Ελλάδος (όπου επικρατούν τα αείφυλλα είδη) και των ψευδοµακκί της Βουλγαρίας και της πρώην Γιουγκοσλαβίας. Στη ζώνη αυτή επικρατεί κυρίως το είδος Quercus coccifera. Μεταξύ των αείφυλλων

30 16 ειδών είναι τα Juniperus oxycedrus, Quercus ilex, Erica arborea, Arbutus unedo, A. adrachne και Phillyrea latifolia. Ενώ πάρα πολλοί αείφυλλοι θάµνοι της µακκίας βλάστησης είναι καθαρά παραµεσογειακοί όσον αφορά στην εξάπλωσή τους, τα φυλλοβόλα είδη µπορούν να θεωρηθούν ως υποµεσογειακά, γιατί συχνά φτάνουν µέχρι την Ουγγαρία και την Τσεχία και Σλοβακία. Στα είδη αυτά περιλαµβάνονται τα Ostrya carpinifolia, Carpinus orientalis, Cercis siliquastrum, Cotinus coggygria, Pistacia terebinthus, Acer monspessulanum και Fraxinus ornus [υποµεσογειακή διάπλαση Ostryo-Carpinion (Σχήµα 1.4)]. Ο νανώδης θάµνος Cistus incanus είναι ιδιαίτερα άφθονος στη ζώνη αυτή. Ο ποώδης όροφος στα µακκί είναι πολύ πλούσιος και αποτελείται κυρίως από µονοετή φυτά και γεώφυτα, στα οποία περιλαµβάνονται και διάφορα ορχεοειδή. Ξηρό φυλλοβόλο δάσος και θαµνώνες χαµηλών υψοµέτρων ( m). Η ζώνη φυλλοβόλων δασών δρυός (Σχήµατα 1.4, 1.5) έχει αρκετά περιορισµένη έκταση στον Όλυµπο. Στην κοιλάδα Ξερόλακκι ακριβώς νότια του δρόµου Λεπτοκαρυάς Καρυάς, στις βόρειες πλαγιές σε υψόµετρο m, υπάρχει θαµνώδες ή ψηλό δάσος µε Quercus pubescens και Quercus frainetto. Αντίθετα, οι νότιες πλαγιές στο ίδιο υψόµετρο, καλύπτονται µε µακκία βλάστηση και δάσος Pinus nigra. Λόχµες φυλλοβόλου δάσους βρίσκονται σε τοποθεσίες µε πλούσιο έδαφος και µέτρια υγρασία στα χαµηλά υψόµετρα (300m περίπου) στους βόρειους πρόποδες. Μέσα στη µακκία βλάστηση βρίσκονται θαµνώδη είδη, που φτάνουν το ύψος µικρών δένδρων όπως τα Ostrya carpinifolia, Carpinus orientalis, Celtis australis, Acer campestre και Fraxinus ornus. Πολλοί από τους φυλλοβόλους θάµνους ή τα µικρά δένδρα επεκτείνονται µέχρι και το υψόµετρο των 1000m ή και περισσότερο, σαν υπόροφος σε δάση οξιάς ή µικτά δάση οξιάς-

31 17 µαύρης πεύκης-µακεδονικής ελάτης. Αµιγή δάση καστανιάς, όπως συναντούνται λόγου χάρη στην Όσσα και τα Πιέρια, δεν υπάρχουν στον Όλυµπο, αλλά το Castanea sativa βρίσκεται ως µεµονωµένα άτοµα σε υψόµετρο m. άση οξιάς και ορεινών κωνοφόρων ( m). Μεµονωµένα δέντρα Pinus nigra και Abies borisii-regis παρουσιάζονται µέσα σε µακκί στους βόρειους και ανατολικούς πρόποδες σε υψόµετρο 400m περίπου. Η µετάβαση από τα µακκί στο δάσος µε Pinus nigra γίνεται βαθµιαία. Στα χαµηλότερα υψόµετρα συχνά υπάρχει ένας υποόροφος από αείφυλλους θάµνους των µακκί όπως τα Quercus coccifera, Juniperus oxycerdus, Arbutus adrachne, Phillyrea latifolia. Το Pinus nigra είναι διαδεδοµένο στην ανατολική πλευρά του βουνού, συχνά σε µίξη µε άλλα ξυλώδη είδη ή σχηµατίζοντας αραιό δάσος. Σε υψόµετρο m, αµιγή κατά κανόνα δάση ή δασώδεις εκτάσεις της µαύρης πεύκης καταλαµβάνουν τις πετρώδεις ράχες και τις ξηρές πλαγιές, ενώ το δάσος οξιάς (Σχήµατα 1.4, 1.5) συναντάται κατά λόχµες στις κοιλάδες και χαράδρες, όπου το έδαφος είναι πιο πλούσιο και διατηρεί υγρασία όλο το καλοκαίρι από τα χαµηλά σύννεφα και την οµίχλη. Στα ενδιάµεσα περιβάλλοντα υπάρχουν διάφοροι τύποι µικτού δάσους. Στις κοίτες των ρεµάτων επικρατεί το Platanus orientalis και σποραδικά σε πετρώδεις θέσεις µε τρέχοντα νερά το Salix eleagnos. Καλά ανεπτυγµένα δένδρα σχηµατίζουν τα Pinus nigra, Abies borissii-regis, Fagus sylvatica, Quercus pubescens, Ulmus glabra και σποραδικά τα Prunus cerasifera, Taxus baccata και Juglans regia. Ο ξυλώδης υπόροφος αποτελείται από είδη όπως Corylus avellana, Ostrya carpinifolia, Carpinus orientalis, Acer campestre, Ilex aquifolium, Euonymus latofolius, E. verrucosus, Buxus sempervirens, Daphne laureola, Cornus mas, Fraxinus ornus και Sambucus nigra.

32 18 Το δάσος οξιάς δεν αποτελεί συνεχή ζώνη περιφερειακά από τον Όλυµπο, αλλά συναντάται κατά λόχµες, σε υψόµετρο m περίπου, κυρίως σε κοιλάδες και χαράδρες στις ανατολικές και βόρειες πλευρές. Τα δάση οξιάς στον Όλυµπο κατατάσσονται στην ευρωπαϊκή Fagus sylvatica, αλλά πιθανόν να εµφανίζονται και τα τρία υποείδη. Στον ξυλώδη υπόροφο βρίσκονται τα είδη Euonymus latofolius, Buxus sempervirens, Cotoneaster nebrodensis, Daphne laureola και το Hedera helix, σε µορφή έρπουσα ή αναρριχώµενη. Πολλά από τα είδη στον ποώδη όροφο είναι γνωστά από τα δάση οξιάς της Κεντρικής και υτικής Ευρώπης, όπως τα αγρωστώδη Melica uniflora, Milium effusum, Poa nemoralis, Bromus benekenii και οι πτερίδες Polystictum aculeatum και Phyllitis scolopendrium, καθώς και πολυετείς πόες µε την ίδια εξάπλωση. Υπάρχει και ένας αριθµός ειδών, που είναι διαδεδοµένα περισσότερο στα νοτιοανατολικά, στα οποία περιλαµβάνονται τα Potentilla micrantha, Lathyrus venetus, L. laxiflorus, Mercurialis ovata, Cyclamen hederifolium, Symphytum bulbosum, Polygonatum pruinosum. άση ψυχρόβιων κωνοφόρων (δασική ζώνη του Pinus heldreichii m). Σε µερικά βουνά της Βαλκανικής Χερσονήσου το δασικό όριο φυσικό ή ανθρωπογενές σχηµατίζεται από το Fagus sylvatica. Στον Όλυµπο όµως το όριο αυτό χαρακτηρίζεται από το Pinus heldreichii. Μερικές φορές εµφανίζονται δέντρα του Pinus heldreichii κοντά στην θέση Πριόνια, σε υψόµετρο 1000m περίπου, ενώ το µονοπάτι που ανηφορίζει κατά το καταφύγιο Α διασχίζει µια ζώνη, όπου φύονται ανάµικτα τα P. nigra και P. heldreichii. Το P. heldreichii επικρατεί σε ύψος µεγαλύτερο από 1700m, γύρω από το καταφύγιο, όπου µεταξύ m περίπου υπάρχει χαρακτηριστικό αραιό δάσος.

33 19 Στα µεγαλύτερα υψόµετρα το P. heldreichii εµφανίζεται µε κοντή και κυρτή µορφή, ενώ βαθµιαία σε υψόµετρο m περίπου γίνεται ακόµα πιο χαµηλού ύψους και η παρουσία του πιο αραιή. Πολύ µικρά θαµνώδη άτοµα φτάνουν µέχρι και σε υψόµετρο 2600m περίπου. Η ζώνη του P. heldreichii είναι ξηρή και οι πλαγιές συνήθως πετρώδεις. Στη ζώνη αυτή δεν υπάρχουν ούτε πηγές, ούτε ρέµατα, ούτε λιµνάζοντα νερά από λιωµένο χιόνι. Στις τοποθεσίες αυτές υπάρχουν µερικοί µικροί θάµνοι, όπως Daphne laureola και D. mezereum. Στην βόρεια πλευρά και σε ύψος m περίπου, υπάρχει κατά τόπους βλάστηση που µπορεί να θεωρηθεί σαν υπαλπικοί θαµνώνες. Οι θαµνώνες αυτοί αποτελούνται από τα είδη Arctostaphylos uva ursi µαζί µε Juniperus communis, Buxus sempervirens και Daphne oleoides, ενώ περιστασιακά εµφανίζεται και το Rosa pendulina. Η κατά τόπους παρουσία της χαµηλής (παρεδάφιας) βλάστησης στο δάσος αποδεικνύει ότι στο παρελθόν το δάσος ήταν πυκνότερο. Η χλωρίδα στις ξηρές, πετρώδεις πλαγιές του δάσους του Pinus heldreichii περιλαµβάνει πολλά ενδηµικά των Βαλκανίων. Αλπικοί βιότοποι ( m). Πάνω από το δασικό όριο, ο τύπος της βλάστησης χαρακτηρίζεται από την τραχύτητα των κλιµατικών συνθηκών και την επικρατούσα ανοµβρία. Έχουν καταγραφεί γύρω στα 150 είδη φυτών, σε υψόµετρο πάνω από 2400m, από τα οποία τα µισά περίπου είναι ενδηµικά της Βαλκανικής Χερσονήσου και 12 από αυτά βρίσκονται µόνο στον Όλυµπο. εν υπάρχει σαφής διαχωρισµός µεταξύ της χαµηλής και υψηλής αλπικής ζώνης. Φυτά των λιθώνων και χασµόφυτα, εκτός από λίγες εξαιρέσεις, µπορούν να ευδοκιµούν στην περιοχή των κορυφών, σε ύψος 2000m περίπου και ακόµα χαµηλότερα, εκεί όπου οι συνθήκες είναι κατάλληλες. Μόνο τα τυπικά είδη των

34 20 λιβαδιών µε χιονοστρώσεις περιορίζονται σε υψόµετρα m. Σε γενικές γραµµές διακρίνονται τέσσερις τύποι βιοτόπων: 1. Λιβάδια µε χιονοστρώσεις. Σε αβαθείς κοιλότητες, σε επίπεδα ή σε ελαφράς κλίσης εδάφη, όπου το χιόνι διατηρείται µέχρι τα µέσα του καλοκαιριού, συσσωρεύεται ένα λεπτό στρώµα εδάφους και αναπτύσσεται µια χαρακτηριστική φυτοκοινωνία. Στην φυτοκοινωνία αυτή γενικά επικρατεί το αγρωστώδες Alopecurus geraldi που σχηµατίζει πυκνές, χλοερές τούφες. Συµπεριλαµβάνονται επίσης πολλές χαµηλής ανάπτυξης πόες. 2. Χλοώδεις βάλτοι. Απέραντες εκτάσεις µε ελαφράς κλίσης εδάφη καλύπτονται από βλάστηση, στην οποία επικρατούν τα Sesleria korabensis, Festuca graeca ssp. pawlowskina και Carex kitaibeliana. 3. Λιθώνες. Στους πιο ακραίους βιότοπους που δηµιουργούνται από κινητούς λιθώνες µε ισοµεγέθεις λίθους υπάρχει πολύ λίγη βλάστηση και λίγα είδη µπορούν να αναπτυχθούν. Μερικά από αυτά τα είδη είναι ενδηµικά της περιοχής. 4. Σχισµές βράχων. Αρκετά είδη είναι τυπικά χασµόφυτα, δηλαδή ικανά να αναπτύσσονται σε ρωγµές βράχων. Η κατηγορία αυτή περιλαµβάνει επίσης µερικά από πιο σηµαντικά ενδηµικά είδη του Ολύµπου.

35 Σχήµα 1.4: Χάρτης βλάστησης της περιοχής µελέτης (Μαυροµµάτης 1980). 21

36 Σχήµα 1.5: Χάρτης µε τις χρήσεις γης στην περιοχή µελέτης (CORINE 2000). 22

37 ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η µελέτη των προτύπων ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας γυρεοκόκκων και των προτύπων παραγωγής γυρεοκόκκων συγκεκριµένων ξυλωδών ειδών κατά την υψοµετρική διαβάθµιση στην ευρύτερη περιοχή του Εθνικού Πάρκου Ολύµπου. Ο απώτερος σκοπός της έρευνας αυτής είναι µια πρώτη εκτίµηση της αναπαραγωγικής οικολογίας φυτών σε φυσικά οικοσυστήµατα ορεινών περιοχών στην Ελλάδα. Πιο συγκεκριµένα, οι επιµέρους στόχοι είναι: Η συλλογή, ταυτοποίηση και καταµέτρηση των γυρεοκόκκων σε σταθµούς διαφορετικών υψοµέτρων ανά µονάδα όγκου ατµοσφαιρικού αέρα. Η διερεύνηση προτύπων κυκλοφορίας των γυρεοκόκκων των αφθονότερων taxa που καταγράφηκαν. Η διερεύνηση της σχέσης των ποσοτικών και ποιοτικών χαρακτηριστικών του ατµοσφαιρικού φορτίου γυρεοκόκκων µε τα χαρακτηριστικά των επιµέρους ζωνών βλάστησης, καθώς και η διερεύνηση των ενδεχόµενων διαφοροποιήσεων της κυκλοφορίας γυρεοκόκκων σε σχέση µε τις ζώνες βλάστησης και τα διαφορετικά υψόµετρα. Η εκτίµηση της παραγωγής γυρεοκόκκων και ανθικών µονάδων σε διαφορετικά υψόµετρα για τέσσερα ανεµόφιλα ξυλώδη taxa, αντιπροσωπευτικά σε διαφορετικές ζώνες βλάστησης της περιοχής µελέτης. Η διερεύνηση σχέσεων µεταξύ ανθο- και γυρεο- παραγωγής µε µορφοµετρικά χαρακτηριστικά των ανθικών µονάδων όπως και αυξητικά χαρακτηριστικά ατόµων.

38 24 2. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ 2.1 ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΓΥΡΕΟΚΚΟΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Παγίδευση γυρεοκόκκων Η περίοδος δειγµατοληψίας ξεκίνησε στα µέσα Μαρτίου 2009 και τελείωσε στα µέσα Οκτωβρίου Επιλέχθηκαν οκτώ συνολικά σταθµοί δειγµατοληψίας, µεταξυ m, όπου πραγµατοποιούνταν 12 δειγµατοληψίες, όπως παρουσιάζονται στο Σχήµα 2.1. Πιο συγκεκριµένα, η πορεία που ακολουθήθηκε ήταν ο οδικός άξονας που οδηγεί στην τοποθεσία Πριόνια (µε αφετηρία το Λιτόχωρο) και το µονοπάτι Ε4 (από τα Πριόνια µέχρι το Καταφύγιο Α ) και ήταν η ίδια κατά την ανάβαση και την κατάβαση. Τέσσερις δειγµατοληψίες πραγµατοποιούνταν µέχρι τα Πριόνια κατά την ανάβαση (πρωινές ώρες) και άλλες οκτώ από το Καταφύγιο Α µέχρι το Λιτόχωρο κατά την κατάβαση (τις απογευµατινές ώρες). Γινόταν δηλαδή επαναληπτική δειγµατοληψία στους τέσσερις από τους οκτώ σταθµούς, το πρωί και το απόγευµα. Κάποιες από τις δειγµατοληψίες ήταν σηµειακές και οι υπόλοιπες εν κινήσει. Οι εν κινήσει δειγµατοληψίες έγιναν µε δύο τρόπους: α) από το Λιτόχωρο µέχρι τα Πριόνια µε αυτοκίνητο και β) από το Καταφύγιο Α µέχρι τα Πριόνια µε τα πόδια. Η µέση διάρκεια δειγµατοληψίας σε κάθε σταθµό ήταν 20min και η δειγµατοληψία επαναλαµβανόταν κάθε 7-10 ηµέρες (ανάλογα και µε τις επικρατούσες µετεωρολογικές συνθήκες). Η δειγµατοληψία σε όλους τους σταθµούς πραγµατοποιήθηκε µε τη χρήση φορητού ογκοµετρικού συλλέκτη αέρα Burkard (Σχήµα 2.2) που διατηρούταν σε απόσταση περίπου 1m από το έδαφος. Σε κάθε αντικειµενοφόρο πλάκα επιστρώθηκε ζελατινώδης ουσία [µίγµα συνθετικής ζελατίνης Burkard gelvatol-γλυκερόλης-φαινόλης (Hirst 1952) πριν τη χρήση της στον φορητό συλλέκτη αέρα. Η συσκευή λειτουργεί µε αντικειµενοφόρoυς πλάκες (76 x 26 mm),

39 25 προσροφά αέρα µε σταθερό ρυθµό 10 L min -1 και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για τη συλλογή αιωρούµενων µικροσωµατιδίων στην ατµόσφαιρα (π.χ. γυρεόκοκκους, σπόρια µυκήτων κ.ά.), ενώ έχει σχεδιαστεί και για σύντοµες δειγµατοληψίες σε οικιακά και βιοµηχανικά περιβάλλοντα. Σχήµα 2.1: Απεικόνιση του σχεδίου δειγµατοληψίας στους οκτώ σταθµούς. Τα ελλειπτικά σχήµατα δηλώνουν πως η δειγµατοληψία έγινε σηµειακά, ενώ τα βέλη δείχνουν τις εν κινήσει δειγµατοληψίες (η φορά του βέλους δείχνει τη διεύθυνση, ενώ η αρχή και το τέλος του κάθε βέλους φανερώνουν το σηµείο εκκίνησης και τερµατισµού της δειγµατοληψίας, αντίστοιχα). Σ: εν στάσει, Π: εν κινήσει-πεζοπορία, Α: εν κινήσειαυτοκίνητο. Έχει σχετικά µικρό βάρος (640 g) και µικρές διαστάσεις συγκριτικά µε τις σταθερές παγίδες (Ύψος: 115 mm, ιάµετρος: 88 mm). Μπορεί να λειτουργήσει είτε µε παροχή ρεύµατος ή µε την επαναφορτιζόµενη µπαταρία που διαθέτει (Πηγές ενέργειας: 110 volts 60 Hz, 220 volts 50

40 26 Hz ή µε κυψελίδες NiCad), γεγονός που την καθιστά πολύ εύχρηστη και ασφαλή σε εσωτερικούς αλλά και εξωτερικούς χώρους. Το στόµιο εισόδου αέρα είναι προσαρµοσµένο στη συσκευή και έχει επιφάνεια 2x14 mm. Σχήµα 2.2: Φορητός ογκοµετρικός συλλέκτης αέρα που χρησιµοποιήθηκε για τη δειγµατοληψία σταθερής προσρόφησης 10 L min -1. (από /perssamp.htm) Εργαστηριακή επεξεργασία ταυτοποίηση καταµέτρηση γυρεοκόκκων Όλα τα δείγµατα µονιµοποιήθηκαν µε χρήση συνθετικής ουσίας ζελατίνης-γλυκερόλης-φαινόλης-σαφρανίνης (Hirst 1952, British Aerobiology Federation 1995). Σε κάθε δείγµα ταυτοποιήθηκαν και καταµετρήθηκαν οι γυρεόκοκκοι µε οπτικό µικροσκόπιο φωτισµού A. Kruss της Optronic, σε µεγέθυνση χ400 (Radisic & Sikoparija 2005, Damialis et al. 2007, Tormo Molina et al. 2009), στην όσο το δυνατόν λεπτοµερέστερη κλίµακα. Οι γυρεόκοκκοι αναγνωρίζονται συνήθως σε επίπεδο γένους για τα δεντρώδη/θαµνώδη είδη και σε επίπεδο οικογένειας για τα ποώδη. Περαιτέρω διάκριση δεν είναι εφικτή στο οπτικό µικροσκόπιο.. H επιφάνεια σάρωσης µε το οπτικό µικροσκόπιο ήταν 8χ14mm, τετραπλάσια της κάθετης διατοµής της επιφάνειας εισόδου αέρα