ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «Βιοποικιλότητα και θρεπτική αξία της βλάστησης σε θαμνώνες Paliurus spina christi στην κεντρική βόρεια Ελλάδα»

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ: «ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: «ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΔΑΣΙΚΩΝ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «Βιοποικιλότητα και θρεπτική αξία της βλάστησης σε θαμνώνες Paliurus spina christi στην κεντρική βόρεια Ελλάδα» Πηνελόπη Παπαπορφυρίου Δασοπόνος - Περιβαλλοντολόγος Ορεστιάδα Φεβρουάριος 2014

Πηνελόπη Παπαπορφυρίου Δ.Π.Θ. Βιοποικιλότητα και θρεπτική αξία της βλάστησης σε θαμνώνες Paliurus spina - christi στην κεντρική βόρεια Ελλάδα Επιβλέπων Καθηγητής: Απόστολος Κυριαζόπουλος, Επικ. Καθηγητής Δ.Π.Θ. Η Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή: Απόστολος Κυριαζόπουλος, Επικ. Καθηγητής Δ.Π.Θ. Γεώργιος Κοράκης, Επικ. Καθηγητής Δ.Π.Θ. Ζωή Παρίση, Επικ. Καθηγήτρια Α.Π.Θ.

ΠΡΟΛΟΓΟΣ & ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα ερευνητική εργασία αποτελεί τη μεταπτυχιακή μου διατριβή, η οποία εκπονήθηκε στο Τμήμα Δασολογίας και Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων της Σχολής Επιστημών Γεωπονίας και Δασολογίας του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης. Σκοπός της ήταν η μελέτη της βιοποικιλότητας και της θρεπτικής αξίας της βλάστησης σε θαμνώνες Paliurus spina christi στην κεντρική βόρεια Ελλάδα. Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον Επίκουρο Καθηγητή Δ.Π.Θ. και Επιβλέποντα της παρούσας διατριβής, κ. Απόστολο Κυριαζόπουλο για την προθυμία του να αναλάβει την επίβλεψη της παρούσας διατριβής και τη συνεχή καθοδήγησή του σε όλη τη διάρκεια εκπόνησής της. Ακόμη, θερμές ευχαριστίες οφείλω και στα μέλη της Εξεταστικής Επιτροπής, στον Επίκουρο Καθηγητή Δ.Π.Θ. κ. Γεώργιο Κοράκη για τις εποικοδομητικές υποδείξεις, τις παραινέσεις και τις παρατηρήσεις του σε όλη τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας διατριβής, καθώς επίσης και στην Επίκουρη Καθηγήτρια Α.Π.Θ. κα Ζωή Παρίση για την εξαιρετική και αξιοθαύμαστη ανταπόκρισή της όσον αφορά την υλοποίηση του εργαστηριακού μέρους της παρούσας ερευνητικής εργασίας που αφορούσε τον προσδιορισμό της θρεπτικής αξίας, στο Εργαστήριο Δασικών Βοσκοτόπων του Τμήματος Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Θα ήταν μεγάλη παράλειψη εκ μέρους μου να μην ευχαριστήσω την Καθηγήτρια Α.Π.Θ. κα Ζωή Κούκουρα Διευθύντρια του Τομέα Λιβαδοπονίας και Άγριας Πανίδας Ιχθυοπονίας Γλυκέων Υδάτων και του Εργαστηρίου Λιβαδικής Οικολογίας για τη φιλοξενία στους εργαστηριακούς χώρους με σκοπό τη διεξαγωγή των εργαστηριακών αναλύσεων και την ανιδιοτελή παραχώρηση χώρου, γραφείου πλήρως εξοπλισμένου, με στόχο την ολοκλήρωση της παρούσας διατριβής. Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω και στον Ομότιμο Καθηγητή Α.Π.Θ. κ. Κωνσταντίνο Τσιουβάρα τέως Διευθυντή Εργαστηρίου Δασικών Βοσκοτόπων για τη φιλοξενία στους εργαστηριακούς χώρους με σκοπό τη διεξαγωγή των εργαστηριακών αναλύσεων καθώς επίσης και για την παραχώρηση ερευνητικών εργασιών του με σκοπό τον εμπλουτισμό αυτής της διατριβής. Επιπλέον, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κ. Μιχαήλ Δαβή Δασολόγο Περιβαλλοντολόγο, M.Sc., που ανήκει στο επιστημονικό προσωπικό του Φορέα Διαχείρισης Λίμνης Κερκίνης, για την προθυμία του να μου διαθέσει πληροφορίες για ii

τις περιοχές των Πορροΐων, που αποτελούν τις δύο από τις τρεις περιοχές έρευνάς μου. Επιπρόσθετα, ευχαριστίες οφείλω στην Επίκουρη Καθηγήτρια Α.Π.Θ. κα Ελένη Αβραάμ για την παραχώρηση μεταπτυχιακής διατριβής με σκοπό την περαιτέρω ενίσχυση της παρούσας ερευνητικής εργασίας. Ακόμη, οφείλω να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στη Διδάκτορα Παρασκευή Σκλάβου για τις εύστοχες παρατηρήσεις και υποδείξεις της από την έναρξη ακόμα της συγγραφής και στον Επίκουρο Καθηγητή Α.Π.Θ., κο Σαμψών Παναγιωτίδη για τις πολύτιμες συμβουλές του. Παράλληλα, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους Διδάκτορες: Χριστάκη Ευαγγέλου, Άννα Σιδηροπούλου, Μαρία Παπαδημητρίου για την παραχώρηση πληροφοριών, δεδομένων αλλά και για τις παραινέσεις τους, καθώς επίσης και τις υποψήφιες διδάκτορες Παναγιώτα Γιαγουρτά, και Δήμητρα Ράπτη για τη βοήθεια στο εργαστήριο και τις συμβουλές τους. Θα ήταν ασυγχώρητο εκ μέρους μου, να μην ευχαριστήσω όλους τους καθηγητές της κατεύθυνσής μου, στο Τμήμα Δασολογίας και Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων του Δ.Π.Θ., για τον πολύπλευρο ρόλο τους σε όλη τη διάρκεια του μεταπτυχιακού προγράμματος σπουδών. Τους ευχαριστώ όχι μόνο για τη μετάδοση των γνώσεών τους αλλά και για το διαρκές ενδιαφέρον τους. Τέλος, μα σε καμία περίπτωση τελευταίους, θα ήθελα να εκφράσω τις ιδιαίτερες ευχαριστίες μου: στο Διδάκτορα Δημήτρη Χουβαρδά και πολύ καλό μου φίλο για την υπομονή του, την ανιδιοτελή, άοκνη, αδιάλειπτη και συγκινητική προσφορά του, προκειμένου να ολοκληρωθεί επιτυχώς αυτή η διατριβή, και ασφαλώς στη μητέρα μου και στον αδερφό μου όχι μόνο για την υλική βοήθεια αλλά και για τη ψυχική κυρίως συμπαράσταση τόσο καθ όλη τη διάρκεια της έρευνας όσο και κατά την περάτωση των μεταπτυχιακών μου σπουδών. Δίχως τη στήριξη και κατανόησή τους, δεν θα ήταν δυνατή η ολοκλήρωση αυτής της διατριβής. iii

Στην ανιψιά μου, Μαριλένα στον άγγελο που καταδέχτηκε να ζήσει ανάμεσα στους ανθρώπους iv

v ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ & ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... ii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... v ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ... vii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ... ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ... x ΠΕΡΙΛΗΨΗ... xi ABSTRACT... xii ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ... 9 1.1. Φυτοκάλυψη και σύνθεση... 10 1.1.1. Ο ρόλος των ξυλωδών ειδών στο λιβαδικό οικοσύστημα... 11 1.1.2. Το Παλιούρι (Paliurus spina christi) στο λιβαδικό οικοσύστημα... 12 1.1.3. Ο ρόλος των ποωδών ειδών στο λιβαδικό οικοσύστημα... 14 1.2. Βιοποικιλότητα... 17 1.2.1. Χλωριδική ποικιλότητα... 19 1.2.2. Μέθοδοι προσδιορισμού της ποικιλότητας... 22 1.3. Παραγωγή υπέργειας βιομάζας... 23 1.4. Θρεπτική αξία βοσκήσιμης ύλης... 25 1.4.1. Η θρεπτική αξία των ξυλωδών ειδών... 28 1.4.2. Η θρεπτική αξία των ποωδών ειδών... 30 1.5. Ο ρόλος των φαινολικών ενώσεων στη βοσκήσιμη ύλη... 32 1.6. Αντικειμενικοί σκοποί της έρευνας... 34 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΕΡΕΥΝΑΣ... 36 2.1. Γεωγραφική θέση και γενικά χαρακτηριστικά... 37 2.2. Γεωλογία... 38 2.3. Έδαφος... 39 2.4. Κλίμα... 40 2.5. Βλάστηση... 43 2.6. Καθεστώς προστασίας... 44 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ... 48 3.1. Σχεδιασμός της έρευνας... 49 3.2. Εργασίες πεδίου... 49 3.3. Μελέτη και επεξεργασία στο εργαστήριο... 50 3.3.1. Βιοποικιλότητα... 50 3.3.2. Προσδιορισμός θρεπτικής αξίας... 51 3.4. Στατιστική Ανάλυση... 53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ - ΣΥΖΗΤΗΣΗ... 55 4.1. Φυτοκάλυψη και σύνθεση... 56 4.2. Χλωριδική ποικιλότητα... 60 4.3. Παραγωγή υπέργειας βιομάζας... 64 4.4. Θρεπτική αξία βοσκήσιμης ύλης του παλιουριού... 65 4.4.1. Ολικές πρωτεΐνες (CP)... 65 4.4.2. Αδιάλυτες ινώδεις ουσίες σε ουδέτερο απορρυπαντικό διάλυμα (NDF).. 66 4.4.3. Αδιάλυτες ινώδεις ουσίες σε όξινο απορρυπαντικό διάλυμα (ADF)... 67 4.4.4. Λιγνίνη (ADL)... 68 4.4.5. Πεπτικότητα ξηρής ουσίας (DMD)... 69 4.5. Θρεπτική αξία βοσκήσιμης ύλης της ποώδους βλάστησης... 69 4.5.1. Ολικές πρωτεΐνες (CP)... 69

4.5.2. Αδιάλυτες ινώδεις ουσίες σε ουδέτερο απορρυπαντικό διάλυμα (NDF).. 71 4.5.3. Αδιάλυτες ινώδεις ουσίες σε όξινο απορρυπαντικό διάλυμα (ADF)... 71 4.5.4. Λιγνίνη (ADL)... 73 4.5.5. Πεπτικότητα ξηρής ουσίας (DMD)... 74 4.6. Φαινολικές ενώσεις του παλιουριού... 75 4.6.1. Ολικές εκχυλιζόμενες φαινόλες (TEPH)... 75 4.6.2. Ολικές εκχυλιζόμενες ταννίνες (TETa)... 76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 77 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 79 ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 79 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 95 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ... 102 vi

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1: Χάρτης Προσανατολισμού των περιοχών έρευνας. Εικόνα 2: Ομβροθερμικό Διάγραμμα Βοτανικού Κήπου Κιλκίς (2005-2010). Εικόνα 3: Ομβροθερμικό Διάγραμμα Λαχανά (1978-1997). Εικόνα 4: Ομβροθερμικό Διάγραμμα Ξυλούπολης (2001-2010). Εικόνα 5: Εθνικό Πάρκο Λίμνης Κερκίνης. Μέσα στη μπλε έλλειψη αποτυπώνονται οι δειγματοληπτικές επιφάνειες στη θέση: «Υψηλά Πορρόϊα». Νοτιότερα με το μπλε κύκλο αποτυπώνονται οι επιφάνειες στη θέση: «Χαμηλά Πορρόϊα» (Προσαρμογή από Ναζηρίδη 2012). Εικόνα 6: Εθνικό Πάρκο Υγροτόπων των Λιμνών Κορώνειας Βόλβης. Μέσα στη μπλε έλλειψη αποτυπώνονται οι δειγματοληπτικές επιφάνειες (Προσαρμογή από ιστοσελίδα Φ. Δ. Λιμνών Κορώνειας Βόλβης). Εικόνα 7: Η φυτοκάλυψη (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 8: Η λειτουργική ομάδα των αγρωστωδών (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 9: Η λειτουργική ομάδα των ψυχανθών (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 10: Η λειτουργική ομάδα των πλατύφυλλων ποών (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 11: Η λειτουργική ομάδα των ξυλωδών (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 12: Η σύνθεση της βλάστησης (σε λειτουργικές ομάδες) (%) στα Υψ. Πορρόϊα. Εικόνα 13: Η σύνθεση της βλάστησης (σε λειτουργικές ομάδες) (%) στα Χαμ. Πορρόϊα. Εικόνα 14: Η σύνθεση της βλάστησης (σε λειτουργικές ομάδες) (%) στη Λίμνη Βόλβη. Εικόνα 15: Ο δείκτης των Shannon Wiener στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 16: Ο δείκτης του Simpson στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). vii

Εικόνα 17: Ο δείκτης της αφθονίας των ειδών (Species Number) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 18: Ο δείκτης του Margalef στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 19: Ο δείκτης της ισοδιανομής των ειδών (Equitability) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 20: Ο δείκτης των Berger - Parker στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 21: Ο δείκτης του McIntosh στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 22: Παραγωγή υπέργειας βιομάζας (Kg/Ha) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 23: Η περιεκτικότητα ολικών πρωτεϊνών CP του παλιουριού (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 24: Η περιεκτικότητα αδιάλυτων ινωδών ουσιών σε ουδέτερο απορρυπαντικό διάλυμα (NDF) του παλιουριού (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 25: Η περιεκτικότητα αδιάλυτων ινωδών ουσιών σε όξινο απορρυπαντικό διάλυμα (ADF) του παλιουριού (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 26: Η περιεκτικότητα λιγνίνης (ADL) του παλιουριού (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 27: Η πεπτικότητα ξηρής ουσίας (DMD) του παλιουριού (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 28: Η περιεκτικότητα ολικών πρωτεϊνών CP της ποώδους βλάστησης (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 29: Η περιεκτικότητα αδιάλυτων ινωδών ουσιών σε ουδέτερο απορρυπαντικό διάλυμα (NDF) της ποώδους βλάστησης (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). viii

Εικόνα 30: Η περιεκτικότητα αδιάλυτων ινωδών ουσιών σε όξινο απορρυπαντικό διάλυμα (ADF) της ποώδους βλάστησης (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 31: Η περιεκτικότητα λιγνίνης (ADL) της ποώδους βλάστησης (g/kg) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 32: Η πεπτικότητα ξηρής ουσίας (DMD) της ποώδους βλάστησης (%) στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 33: Η περιεκτικότητα ολικών εκχυλιζόμενων φαινολών TEPH (mg/g) του παλιουριού στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). Εικόνα 34: Η περιεκτικότητα ολικών εκχυλιζόμενων ταννινών TETa (mg/g) του παλιουριού στις περιοχές έρευνας. Μέσοι όροι που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά (P 0,05). ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ Π. Πίνακας 1: Ύψος βροχόπτωσης (mm) Μ.Σ. Βοτανικού Κήπου Κιλκίς (Πηγή: Ι.Δ.Ε. 2012, Αρχείο Εργαστηρίου Λιβαδικής Οικολογίας). Π. Πίνακας 2: Θερμοκρασία (ºC) Μ.Σ. Βοτανικού Κήπου Κιλκίς (Πηγή: Ι.Δ.Ε. 2012, Αρχείο Εργαστηρίου Λιβαδικής Οικολογίας). Π. Πίνακας 3: Ύψος βροχόπτωσης (mm) Μ.Σ. Λαχανά (Πηγή: Ι.Δ.Ε. 2012, προερχόμενα από Ευαγγέλου 2013). Π. Πίνακας 4: Θερμοκρασία (ºC) Μ.Σ. Λαχανά (Πηγή: Ι.Δ.Ε. 2012, προερχόμενα από Ευαγγέλου 2013). Π. Πίνακας 5: Ύψος βροχόπτωσης (mm) Μ.Σ. Ξυλούπολης (Πηγή: Ι.Δ.Ε. 2012, προερχόμενα από Ευαγγέλου 2013). Π. Πίνακας 6: Θερμοκρασία (ºC) Μ.Σ. Ξυλούπολης (Πηγή: Ι.Δ.Ε. 2012, προερχόμενα από Ευαγγέλου 2013). Π. Πίνακας 7: Ανάλυση Παραλλακτικότητας της φυτοκάλυψης και της σύνθεσης της βλάστησης. Π. Πίνακας 8: Ανάλυση Παραλλακτικότητας της χλωριδικής ποικιλότητας. Π. Πίνακας 9: Ανάλυση Παραλλακτικότητας της παραγωγής. Π. Πίνακας 10: Ανάλυση Παραλλακτικότητας της θρεπτικής αξίας του παλιουριού. ix

Π. Πίνακας 11: Ανάλυση Παραλλακτικότητας της θρεπτικής αξίας της ποώδους βλάστησης. Π. Πίνακας 12: Ανάλυση Παραλλακτικότητας των φαινολικών ενώσεων του παλιουριού. Π. Εικόνα 1: Άποψη της ευρύτερης περιοχής έρευνας στη Λίμνη Βόλβη. Π. Εικόνα 2: Χαρακτηριστική μορφή ανάπτυξης του Paliurus spina christi. Π. Εικόνα 3: Καρποί του Paliurus spina christi. Π. Εικόνα 4: Αγριελιά (Olea europaea var. sylvestris), είδος της φυτοκοινωνίας του Paliurus spina christi στην περιοχή της Λίμνης Βόλβης. Π. Εικόνα 5: Daucus carota και Lagurus ovatus, είδη της φυτοκοινωνίας του Paliurus spina christi στην περιοχή της Λίμνης Βόλβης. Π. Εικόνα 6: Χάρτης των βιοκλιματικών ορόφων της Ελλάδας. Π. Εικόνα 7: Χάρτης βιοκλιματικού χαρακτήρα της Ελλάδας. Υψ. Υψηλά (Πορρόϊα) Χαμ. Χαμηλά (Πορρόϊα) spp plenty of species ssp subspecies ΖΕΠ Ζώνη Ειδικής Προστασίας SPA Special Protected Area ΤΚΣ Τόπος Κοινοτικής Σημασίας SCI Site of Community Interest CP Crude Protein NDF Neutral Detergent Fiber ADF Acid Detergent Fiber ADL Acid Detergent Lignin DMD Dry Matter Digestibility TEPH Total Extracted Phenols TPH Total Phenols TETa Total Extracted Tannins TT Total Tannins ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ x

ΠΕΡΙΛΗΨΗ «Βιοποικιλότητα και θρεπτική αξία της βλάστησης σε θαμνώνες Paliurus spina christi στην κεντρική βόρεια Ελλάδα» Τα λιβάδια αποτελούν το σημαντικότερο σε έκταση εδαφικό πόρο της χώρας, καταλαμβάνοντας πάνω από το 40% της έκτασής της. Στα λιβάδια της βόρειας Ελλάδας κυριαρχούν τα θαμνολίβαδα περιοχές με ιδιαίτερες περιβαλλοντικές και οικονομικές αξίες χάρη στη συνύπαρξη ξυλωδών ειδών και πλούσιας ποώδους βλάστησης. Ένα σημαντικό θαμνολιβαδικό σύστημα δημιουργείται από λιβάδια όπου κυριαρχεί το Παλιούρι (Paliurus spina christi Miller) το οποίο παρέχει βοσκήσιμη ύλη στα βόσκοντα ζώα. Είναι είδος εξαιρετικά ανθεκτικό στη βόσκηση σε σχέση με ανταγωνιστικά είδη (κυρίως του γένους Quercus). Αντικείμενο της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν να διερευνηθεί η φυτοκάλυψη και σύνθεση της βλάστησης, η χλωριδική ποικιλότητα, η παραγωγή υπέργειας βιομάζας, η χημική σύσταση (CP, NDF, ADF, ADL) και η πεπτικότητα ξηρής ουσίας (DMD) του παλιουριού και της ποώδους βλάστησης του υπορόφου του καθώς και οι φαινολικές ενώσεις (TEPH, TETa) του παλιουριού στην κεντρική βόρεια Ελλάδα, με διαφορετικά κλιματολογικά χαρακτηριστικά. Για την εκπλήρωση αυτού του σκοπού επιλέχθηκαν τρεις περιοχές: τα Υψηλά Πορρόϊα, τα Χαμηλά Πορρόϊα και η Λίμνη Βόλβη, σε θαμνώνες παλιουριού, με γνώμονα τις διαφορές σε γεωγραφικό πλάτος, υψόμετρο και κλίμα. Στις περιοχές αυτές επιλέχθηκαν δειγματοληπτικές επιφάνειες, από τις οποίες έγινε συλλογή στοιχείων φυτοκάλυψης και παραγωγής υπέργειας βιομάζας. Η πρώτη αξιοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της χλωριδικής ποικιλότητας και η δεύτερη για την εκτίμηση της θρεπτικής αξίας. Από την επεξεργασία των στοιχείων και τη στατιστική ανάλυσή τους προέκυψε ότι η φυτοκάλυψη, η σύνθεση της βλάστησης σε λειτουργικές ομάδες, η χλωριδική ποικιλότητα και η παραγωγή υπέργειας βιομάζας δεν παρουσίασαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των περιοχών. Το CP του παλιουριού βρέθηκε στατιστικώς σημαντικά υψηλότερο στα Χαμ. Πορρόϊα. Το NDF και το ADL βρέθηκαν στατιστικώς σημαντικά υψηλότερα στη Λίμνη Βόλβη ενώ το ADF, το DMD, το TEPH και το TETa δεν παρουσίασαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των τριών περιοχών. Το CP της ποώδους βλάστησης βρέθηκε στατιστικώς σημαντικά χαμηλότερο στη Λίμνη Βόλβη. Το NDF, το ADF και το ADL παρουσίασαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των περιοχών. Η υψηλότερη τιμή παρατηρήθηκε στη Λίμνη Βόλβη. Το DMD βρέθηκε στατιστικώς σημαντικά υψηλότερο στα Υψ. Πορρόϊα. Οι διαφοροποιήσεις στη θρεπτική αξία αποδόθηκαν στη γενετική συγκρότηση, στο φαινολογικό στάδιο, στο γεωγραφικό πλάτος, στις υψομετρικές διαφορές και στις κλιματικές συνθήκες. Λέξεις κλειδιά: δείκτες ποικιλότητας, παραγωγή βιομάζας, χημική σύσταση, φαινολικές ενώσεις, ποιότητα βοσκήσιμης ύλης, θάμνοι, Πορρόϊα, Λίμνη Βόλβη. xi

ABSTRACT Biodiversity and nutritive value of vegetation in Paliurus spina christi shrublands in central north Greece Rangelands constitute the most significant land resource of the country, occupying over than 40% of its extent. Shrublands are dominant in rangelands of north Greece. These shrublands have exceptional environmental and economic values due to the coexistence of woody species and rich herbaceous vegetation. Rangelands that are dominated by the Christ s thorn or Jerusalem thorn (Paliurus spina christi Miller) are considered to be very important, owing to the fact that they provide forage for grazing animals. Christ s thorn is extremely resistant to grazing related to competitive species (especially of Quercus genus). The objective of this research thesis was the determination of plant cover and vegetation composition, the determination of floristic diversity, above ground biomass production, chemical composition (CP, NDF, ADF, ADL) and Dry Matter Digestibility (DMD) of Christ s thorn and its understory herbaceous vegetation. Furthermore, phenolic compounds (TEPH, TETa) of Christ s thorn were also estimated in central north Greece, with different climate characteristics. Three areas were selected for this purpose; High Porrogia, Low Porrogia and Lake Volvi, in Christ s thorn shrublands, taking into account the differences between latitudes, altitudes and climate. Several sampling areas were selected within the study areas where plant cover and above ground biomass production data were collected. The former was used for the determination of the floristic diversity and the latter was used for the estimation of the nutritive value. The obtained data were analysed statistically. The plant cover, the vegetation composition in functional groups, the floristic diversity and the above ground biomass production did not indicate statistically significant differences between areas. The CP content of Paliurus was found statistically significant and Low Porrogia had the highest value. The NDF and ADL contents were found statistically significant and Lake Volvi had the highest value, whereas the ADF, DMD, TEPH and TETa contents did not indicate statistically significant differences between all the areas. The CP content of herbaceous vegetation was found statistically significant and Lake Volvi had the lowest value. The NDF, ADF and ADL contents indicated statistically significant differences between the areas. The highest value was observed in Lake Volvi. The DMD content was found statistically significant and High Porrogia had the highest value. The variations in nutritive value were due to the genetic factors, phenological stage, different latitudes, altitudes and climate conditions. Keywords: diversity indices, biomass production, chemical composition, phenolic compounds, forage quality, shrubs, Porroia, Lake Volvi. xii

ΕΙΣΑΓΩΓΗ «Λιβάδι (rangeland) είναι μία έκταση γης με αυτοφυή βλάστηση που αποτελείται κυρίως από ποώδη ή και θαμνώδη φυτά η οποία βόσκεται ή έχει τη δυνατότητα να βοσκηθεί και χρησιμοποιείται ως φυσικό οικοσύστημα για την παραγωγή αρκετών προϊόντων από αγροτικά 1 και άγρια ζώα» (Allen et al. 2011, Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Εξαιτίας της χρησιμοποίησής του από τα αγροτικά ζώα, το λιβάδι ονομάζεται αλλιώς «βοσκότοπος» ή «βοσκή». Παρόλο που η βόσκηση από αγροτικά ζώα είναι κυρίαρχη ως χρήση, είναι καλά τεκμηριωμένο ότι δεν είναι και η μοναδική. «Το λιβάδι διαθέτει κι άλλες χρήσεις ή προσφέρει και άλλες υπηρεσίες, όπως είναι η βόσκηση από τα άγρια ζώα, η καύσιμη ύλη (καυσόξυλα, κάρβουνα), το νερό, τα θηραματικά ζώα, οι καρποί, ο καθαρός αέρας, η αποθήκευση του άνθρακα, το γενετικό υλικό, η βιοποικιλότητα, η προστασία του περιβάλλοντος και πολλές πολιτισμικές υπηρεσίες, όπως λόγου χάρη η αναψυχή, η αισθητική και η ψυχική ανάταση». (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Είναι πλατιά διαδεδομένο ότι τα λιβάδια είναι ο μεγαλύτερος σε έκταση εδαφικός φυσικός πόρος της Γης. Οι White et al. (2000) θεωρούν ότι η επιφάνειά τους υπολογίζεται στα 5,25 δισεκατομμύρια εκτάρια, η οποία αντιστοιχεί στο 40,5% της συνολικής επιφάνειας της Γης. Είναι τεράστια η σημασία των εκτάσεων αυτών στην παραγωγή ζωικών προϊόντων. Εκτιμάται ότι το 16% της παγκόσμιας παραγωγής σε τροφή οφείλεται μόνο στα λιβάδια, υποστηρίζουν οι Holechek et al. (2004). Στα Μεσογειακά κράτη, είναι καλά τεκμηριωμένο ότι τα λιβάδια καλύπτουν σημαντικές εκτάσεις σε μέγεθος. Ειδικότερα στη Μεσογειακή ζώνη, που αποτελεί το 15% περίπου της έκτασης των κρατών αυτών, η επιφάνειά τους εκτιμάται σε 831 εκατομμύρια στρέμματα, δηλαδή στο 52% του συνόλου της Μεσογειακής ζώνης, υποστηρίζει ο Le Houérou (1981). Ο ίδιος θεωρεί ότι, οι εκτάσεις αυτές προσφέρουν βοσκήσιμη ύλη 2 σε 35 εκατομμύρια βοοειδή και 165 εκατομμύρια αιγοπρόβατα για το μεγαλύτερο διάστημα του έτους. Στην Ελλάδα, τα λιβάδια ανέρχονται σε 52 εκατομμύρια στρέμματα περίπου, σύμφωνα με τα στοιχεία της Εθνικής Στατιστικής Υπηρεσίας της Ελλάδας (Ε.Σ.Υ.Ε. 1995), τα οποία αντιστοιχούν στο 40% περίπου της συνολικής επιφάνειας της χώρας 1 Με τον όρο «αγροτικά» εννοούνται «τα μηρυκαστικά ζώα που εκτρέφει ο άνθρωπος και ειδικότερα τα πρόβατα, οι αίγες και τα βοοειδή» (Παπαναστάσης και Νοϊτσάκης 1992). 2 Με τον όρο «βοσκήσιμη ύλη» εννοείται «όλη η διαθέσιμη βιομάζα ποωδών ή θαμνωδών φυτών που μπορεί να ληφθεί ως τροφή από τα βόσκοντα ζώα με κανονική χρήση» (Νάστης 1982). 1

και είναι ο μεγαλύτερος εδαφοπονικός πόρος της χώρας (Τσιουβάρας 1984, Ζαρόβαλη 2004, Κορακά 2008, Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Η σημασία των λιβαδιών είναι πολλαπλή για την εθνική οικονομία της Ελλάδας. Αρχικά, παράγουν βοσκήσιμη ύλη, η οποία εκτιμάται σε 5,5 εκατομμύρια τόνους σε ετήσια βάση (Παπαναστάσης και Πήττας 1984) και αποτελούν την κύρια τροφή για τα μηρυκαστικά, καθώς και αποκλειστική τροφή για τα άγρια κλαδοφάγα ζώα. Τα πρώτα αναφερόμενα, προσφέρουν πολύτιμα προϊόντα στον άνθρωπο όπως: κρέας, γάλα, μαλλί. Κάποια από τα άγρια ζώα που τρέφονται στα λιβάδια, αποτελούν θηράματα για 250.000 κυνηγούς της χώρας μας οι οποίοι επηρεάζουν αρκετές φάσεις της οικονομίας (π.χ. αγοραπωλησίες ειδών κυνηγιού) και συμβάλλουν στην αύξηση του εισοδήματος των ορεινών πληθυσμών (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Οι Παπαναστάσης και Ισπικούδης (2012), προσθέτουν ότι τα λιβάδια παράγουν νερό αφού αποτελούν υδρολογικές λεκάνες χειμάρρων και ποταμών. Το νερό αποτελεί πολύτιμο αγαθό για την ύδρευση οικισμών και άρδευση γεωργικών εκτάσεων, δεδομένου ότι η Ελλάδα ήταν και είναι κατεξοχήν αγροτική χώρα. Τέλος, υπηρεσίες όπως η αποτροπή διάβρωσης, η βιοποικιλότητα, η υπαίθρια αναψυχή και η παροχή οξυγόνου είναι μόνο κάποιες που ενδεικτικά αναφέρονται. Μέχρι εδώ γίνεται αντιληπτή η σημασία που έχουν διεθνώς τα λιβάδια και για τον πολύπλευρο ρόλο που παίζουν στη ζωή των ανθρώπων, των ζώων και γενικότερα στην ισορροπία του οικοσυστήματος. Όταν όμως τα λιβάδια ανήκουν σε προστατευόμενες φυσικές περιοχές τότε αποκτούν ακόμη πιο ιδιαίτερη αξία για το οικοσύστημα και τον άνθρωπο γενικότερα. Γι αυτό το λόγο, κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για την προστασία, τη συντήρηση και τη βελτίωσή τους. Προστασία όμως, των λιβαδιών δεν σημαίνει απαγόρευση της κτηνοτροφίας και της βόσκησης σ αυτά τα οικοσυστήματα. Απεναντίας, σημαίνει εφαρμογή ορθολογικής βόσκησης με βάση ορισμένες προδιαγραφές χάρη στις οποίες εναρμονίζεται η δράση της κτηνοτροφίας με το περιβάλλον και με την οικονομική δραστηριότητα (Τσουγκράκης κ.ά. 2006). Βασικός ρόλος των αγροτικών ζώων στις προστατευόμενες περιοχές είναι ο έλεγχος της διαδοχής της βλάστησης, προκειμένου να διατηρούνται ανοίγματα και να δημιουργούνται ετερογενή τοπία, τα οποία με τη σειρά τους ευνοούν μια υψηλή βιοποικιλότητα (Plachter and Hampicke 2010). Ο ρόλος αυτός είναι καθοριστικός ιδιαίτερα στις ορεινές περιοχές, όπου η εγκατάλειψη της κτηνοτροφίας και άλλων ανθρώπινων δραστηριοτήτων είναι πιθανόν να οδηγήσει στη μείωση της βιοποικιλότητας, επισημαίνει ο Μπούσμπουρας (2008). Οι Παπαναστάσης και Ισπικούδης (2012) σημειώνουν ότι, τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότεροι ερευνητές αναγνωρίζουν το σπουδαίο ρόλο που διαδραματίζει 2

η βόσκηση των αγροτικών ζώων και η κτηνοτροφία εν γένει στην προστασία του φυσικού περιβάλλοντος, ιδίως στη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Κατά συνέπεια, είναι αναμενόμενη η διαρκής επιστημονική διερεύνηση των λιβαδικών οικοσυστημάτων με στόχο την αποτελεσματικότερη διαχείρισή τους. Ως θαμνολίβαδα νοούνται τα λιβαδικά εκείνα οικοσυστήματα όπου επικρατούν οι θάμνοι (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012) αποκλειστικά ή κατά το μεγαλύτερο μέρος (Παπαναστάσης 2002). Στην παρούσα έρευνα, ο τύπος λιβαδιού που διερευνάται είναι τα θαμνολίβαδα και ο υποτύπος είναι των φυλλοβόλων θάμνων. Ειδικότερα, διερευνάται το Παλιούρι ή αγκάθι του Χριστού (Paliurus spina christi Miller) ως κυρίαρχο είδος των θαμνολίβαδων που συγκροτεί καθώς και η ποώδης βλάστηση του υπορόφου του στην κεντρική βόρεια Ελλάδα. Όπως είναι γνωστό, τα θαμνολίβαδα έχουν ιδιαίτερη οικονομική σημασία επειδή αποτελούν λιβαδικές εκτάσεις όπου βόσκουν κυρίως αίγες, οι οποίες είναι γνωστό ότι θεωρούνται κλαδοφάγες 3. Ειδικά οι αείφυλλοι θάμνοι όπως για παράδειγμα το πουρνάρι (Quercus coccifera), αποτελούν πολύτιμες πηγές ολικής πρωτεΐνης και άλλων θρεπτικών ουσιών τόσο κατά τη χειμερινή όσο και κατά τη θερινή περίοδο (Παπαχρήστου 1990), όταν η ποώδης βλάστηση ξεραίνεται, με αποτέλεσμα να παίζουν αποφασιστικό ρόλο στη συντήρηση και στην επιβίωση των ζώων ιδιαίτερα στις μεσογειακές χώρες (Κορακά 2008, Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Και οι φυλλοβόλοι όμως θάμνοι, όπως τα παλιούρια, προσφέρουν θρεπτική βοσκήσιμη ύλη στα ζώα κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι αίγες δείχνουν να έχουν ιδιαίτερη προτίμηση στους φυλλοβόλους θάμνους σε σχέση με άλλη βοσκήσιμη ύλη κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (Papachristou and Nastis 1996). Έτσι, τα θαμνολίβαδα παρουσιάζουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των ποολίβαδων, διότι στα τελευταία είναι πιο έντονη η μείωση της παραγωγής, δεδομένου ότι η αύξηση της βλάστησης είναι περιορισμένη και κατά τη χειμερινή και κατά τη θερινή περίοδο, αφού η ποώδης βλάστηση είναι ξηρή, χαμηλής ποιότητας και συνήθως υπερβοσκημένη (Παρίση 2001). Οι Cook (1972), Le Houérou (1993a) και Παρίση (2001), έχουν επισημάνει ότι σ αυτές τις περιπτώσεις η βοσκήσιμη ύλη τους δεν μπορεί να ικανοποιήσει σε ποσότητα και ποιότητα τις απαιτήσεις των ζώων για συντήρηση, πόσο μάλλον για εγκυμοσύνη και γαλακτοπαραγωγή. Η Παρίση (2001) αναφέρει, ότι η απόκλιση μεταξύ παραγωγής και ζήτησης ποικίλλει μεταξύ των διάφορων λιβαδικών τύπων και εξαρτάται άμεσα από την αναλογία των διάφορων κατηγοριών φυτών, επισημαίνοντας παράλληλα ότι η 3 Καταναλώνουν και ποώδη φυτά (λιγότερο από τα ξυλώδη) με τα αγρωστώδη και τα πλατύφυλλα να συμμετέχουν στα ίδια περίπου ποσοστά στο διαιτολόγιό τους. 3

μεγαλύτερη απόκλιση στο ισοζύγιο «παραγωγής - ζήτησης» βοσκήσιμης ύλης υπάρχει στα ποολίβαδα της χαμηλής και μεσαίας ζώνης κατά τη θερινή περίοδο». Αυτά, σύμφωνα με το Νάστη (1994), αντιπροσωπεύουν το 11% των ποολίβαδων και καταλαμβάνουν έκταση 5,7 εκατ. στρεμμάτων στην Ελλάδα. Η διατροφή των αγροτικών ζώων σε χώρες της Μεσογείου, κατά τις κρίσιμες περιόδους, βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στις συγκομιζόμενες και συμπυκνωμένες τροφές (Παρίση 2001). Ωστόσο, αυτές έχουν πολύ υψηλότερο κόστος σε αντιδιαστολή με τη βοσκήσιμη ύλη των λιβαδιών, με αποτέλεσμα να επιβαρύνουν το συνολικό κόστος παραγωγής των ζωικών προϊόντων και κατ επέκταση να πωλούνται ακριβότερα προς τον καταναλωτή. Οι Κιτσοπανίδης κ.ά. (1980, 1981) σημειώνουν ότι το κόστος των παραγόμενων προϊόντων από τα αγροτικά ζώα, διαμορφώνεται κατά βάση από τις δαπάνες διατροφής τους, οι οποίες συμβάλλουν κατά 60% στο συνολικό κόστος παραγωγής. Ο Νάστης (1994), τονίζει ότι για να είναι οικονομικά βιώσιμη μια κτηνοτροφική μονάδα, πρέπει οι ανάγκες των ζώων σε τροφή να καλύπτονται τουλάχιστον κατά 60-65% με απευθείας βόσκηση από τα λιβάδια. Η ελεύθερη βόσκηση των ζώων στα λιβάδια (εκτατικά συστήματα), από τη μια μεριά συμβάλλει στη μείωση του κόστους παραγωγής, αλλά και από την άλλη συμβάλλει καθοριστικά ακόμα και στη βελτίωση της ποιότητας των παραγόμενων ζωικών προϊόντων (Παρίση 2001). Αυτό γίνεται, επειδή η βοσκήσιμη ύλη των λιβαδιών είναι σχεδόν απαλλαγμένη από υπολείμματα φυτοφαρμάκων, διοξινών και άλλων επιβλαβών για την ανθρώπινη υγεία ουσιών. Γι αυτό το λόγο, στα εκτατικά συστήματα, η υγεία των ζώων είναι σχεδόν πάντοτε καλύτερη σε σχέση με τα εντατικά συστήματα (ενσταβλισμένα ζώα) (Νάστης 1994). Εξάλλου αυτό επιτάσσουν και οι νέες τάσεις στον 21 ο αιώνα. Τις προηγούμενες δεκαετίες ο άνθρωπος επιζητούσε την ποσότητα, τώρα έχει αναθεωρήσει την άποψή του δίνοντας έμφαση στην ποιότητα. Λόγω του μεσογειακού κλίματος, που χαρακτηρίζεται από ψυχρό και βροχερό χειμώνα και από ζεστό και ξηρό καλοκαίρι, την περίοδο του χειμώνα για δύο με τρεις μήνες, η ανάπτυξη των φυτών εμποδίζεται από τις χαμηλές θερμοκρασίες κι ενώ υπάρχει υψηλή ποιότητα, υπάρχει και ανεπαρκής ποσότητα για την κάλυψη των απαιτήσεων των ζώων. Αντίθετα, το καλοκαίρι για περίπου τρεις με έξι μήνες, οι υψηλές θερμοκρασίες σε συνδυασμό με την έλλειψη βροχοπτώσεων οδηγούν σε μειωμένη παραγωγή βοσκήσιμης ύλης (Παπαναστάσης 1982, Granda 1987). Κατά συνέπεια, μία κίνηση που θα μπορούσε να βελτιώσει το ισοζύγιο προσφοράς ζήτησης βοσκήσιμη ύλης ιδιαίτερα κατά τη θερινή περίοδο στα παραπάνω 4

αναφερόμενα ποολίβαδα, στη Μεσογειακή ζώνη, είναι η εισαγωγή ξυλωδών ειδών (δέντρα - θάμνοι) (Le Houérou 1980, Papanastasis 1993). Τα ξυλώδη είδη, εξασφαλίζουν μία σειρά πλεονεκτημάτων έναντι των ποωδών, αφού ιδιαίτερα σ αυτήν την κρίσιμη περίοδο έχουν τη δυνατότητα να συνεισφέρουν τα μέγιστα, στην αναβάθμιση και βελτίωση των Μεσογειακών παραγωγικών συστημάτων. Αυτό συμβαίνει διότι τα ξυλώδη είδη μπορούν να αναπτύσσονται σε ξηρές περιοχές και να εξασφαλίσουν άφθονη τροφή για τα ζώα (ήμερα και άγρια), πλούσια σε πρωτεΐνες και θρεπτικά στοιχεία, σημειώνει ο Cook (1972). Η ικανότητά τους αυτή, οφείλεται στο βαθύ ριζικό σύστημα που διαθέτουν και στο ότι αποθηκεύουν υδατάνθρακες (Sankary and Ranjhan 1989). Είναι άξιο αναφοράς ότι, όσο βαθύτερο ριζικό σύστημα διαθέτει ένα λιβαδικό φυτό, τόσο μεγαλύτερο ενεργειακό απόθεμα μπορεί να εξασφαλίσει. Επιπλέον, μπορεί να απορροφήσει και περισσότερη υγρασία και θρεπτικά συστατικά από το έδαφος. Μάλιστα, ένα τέτοιο σύστημα βοηθά το φυτό να επανακάμψει γρήγορα μετά από βόσκηση και κατά συνέπεια να καθίσταται ανθεκτικότερο στη βόσκηση από κάποιο άλλο που διαθέτει αβαθές σύστημα. Το παλιούρι έχει αυτό το πλεονέκτημα αφού διαθέτει βαθύ πασσαλώδες ριζικό σύστημα (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Το βαθύτερο ριζικό σύστημα αποτελεί μηχανισμό ανοχής και κατά συνέπεια μηχανισμό αντοχής στη βόσκηση, διότι διευκολύνει την ανάκαμψη του φυτού μετά τη βόσκηση. Επιπρόσθετα, τα ξυλώδη είδη (φυλλοβόλα) με το φύλλωμα και τους τρυφερούς βλαστούς που διαθέτουν, παρέχουν βοσκήσιμη ύλη όχι μόνο την άνοιξη αλλά και μέχρι το φθινόπωρο, όταν η ποώδης βλάστηση είναι ξηρή και μειωμένης θρεπτικής αξίας (Tsiouvaras and Nastis 1990, Papachristou and Papanastasis 1994) ενώ τα αειθαλή ξυλώδη είδη προσφέρουν βοσκήσιμη ύλη όλο το έτος. Ο Le Houérou (1980) όμως, υποστηρίζει ότι η ποιότητα ορισμένων ξυλωδών στη Μεσογειακή ζώνη είναι μέτρια. Σ αυτό το σημείο, οι Papanastasis and Papachristou (2000) επισημαίνουν ότι, η επιλογή των ειδών που θα εισαχθούν στα ποολίβαδα πρέπει να καλύπτει τις απαιτήσεις, όχι μόνο ως προς την υψηλή παραγωγή (ποσότητα) αλλά και ως προς την ποιότητα της βοσκήσιμης ύλης κι αυτό μπορεί να επιτευχθεί αν η επιλογή αυτή περιλαμβάνει τα ψυχανθή (Παρίση 2001) ή και άλλα μη ψυχανθή είδη, που να είναι όμως επιθυμητά από τα ζώα, αγροτικά και μη, όπως το παλιούρι. Ακόμη, τα ξυλώδη είδη προστατεύουν το έδαφος από τη διάβρωση (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012), βελτιώνοντας τη γονιμότητά του, το περιβάλλον εν γένει (Le Houérou 1980) καθώς επίσης και το μικροκλίμα (Sankary 5

and Ranjhan 1989). Επιπρόσθετα, τα ξυλώδη είδη, ιδιαίτερα τα ψυχανθή, προσφέρουν καταφύγιο στην άγρια πανίδα (Papanastasis 1999). Η εισαγωγή ξυλωδών ειδών στα ποολίβαδα, συμβάλλει, αφενός στην άμεση αύξηση της παραγωγής και της ποιότητας βοσκήσιμης ύλης, ιδιαίτερα όταν εισάγονται ψυχανθή, αφετέρου και στην έμμεση αύξηση της παραγωγής των ποωδών φυτών λόγω της βελτίωσης του μικροκλίματος (Sankary and Ranjhan 1989). Πέρα από το σπουδαίο ρόλο που παίζουν τα ξυλώδη, σημαντική είναι και η αξία των ποωδών ειδών: των αγρωστωδών και των πλατύφυλλων ποών, στις οποίες ανήκουν και τα ψυχανθή. Η σπουδαιότητά τους έγκειται στο ότι τα ποώδη φυτά αποτελούν συστατικά των αρχικών σταδίων διαδοχής της βλάστησης στα λιβαδικά οικοσυστήματα, συγκριτικά με τα ξυλώδη, καθώς τα ποώδη είναι τα πρώτα είδη που αποικίζουν μια γυμνή ή διαταραγμένη επιφάνεια του εδάφους. Αυτό σημαίνει ότι τα ποώδη εμποδίζουν τη διάβρωση στην αρχή, μέχρι να αναπτυχθούν τα ξυλώδη τα οποία στη συνέχεια αναλαμβάνουν την ουσιαστική προστασία του εδάφους από τη διάβρωση, εξασφαλίζοντας και την σταθερότητα των οικοσυστημάτων. Σύμφωνα με τους Γιακουλάκη και Νάστη (1987), οι κυριότερες κατηγορίες στις οποίες κατατάσσονται τα λιβαδικά φυτά, από άποψη θρεπτικής αξίας, είναι τα αγρωστώδη, οι πλατύφυλλες πόες και οι θάμνοι. Η θρεπτική αξία των λιβαδικών φυτών εξαρτάται κατά κύριο λόγο από το είδος του φυτού και τους κλιματεδαφικούς παράγοντες (Short et al. 1972, Ζαρόβαλη 2004, 2009) ή άμεσα από το φαινολογικό στάδιο ανάπτυξης των φυτών (Cook 1972, Τσιουβάρας 1984, Ζαρόβαλη 2004, 2009) ή και από τον τρόπο διαχείρισης ενός λιβαδιού (Γιακουλάκη και Νάστης 1987). Η θρεπτική αξία (nutritive value) μιας τροφής είναι ο βαθμός στον οποίο η σύσταση της τροφής (Νάστης 1995) ή οι αναλογίες των διάφορων θρεπτικών στοιχείων των φυτών (Ζαρόβαλη 2004) ικανοποιούν τις ανάγκες του ζώου. Ως θρεπτική αξία συχνά εννοείται η συγκέντρωση ολικών αζωτούχων ουσιών ή ολικών πρωτεϊνών ή απλούστερα πρωτεϊνών, προσθέτει η Καραμέρη (2011). Ο Nastis (1993) αναφέρει ότι η χημική σύνθεση των ξυλωδών καθορίζει τη θρεπτική τους αξία. Η προτίμηση των ζώων στα φυτά εξαρτάται από τα θρεπτικά συστατικά που περιέχονται σ αυτά και από την διαθεσιμότητά τους ως βοσκήσιμη ύλη στα ζώα (Παπαχρήστου 1990). Γενικά, η γευστικότητα των ξυλωδών ειδών μπορεί να ποικίλλει μεταξύ των ειδών ή ακόμα να ποικίλλει μεταξύ των τμημάτων του ίδιου φυτού (φύλλα, βλαστοί). Τα ζώα διαλέγουν ένα φυτό από ένα άλλο για διάφορους λόγους (Papachristou and Nastis 1990a). Αρκετές φορές, αγκάθια, σκληρά τμήματα των φυτών και άλλα εξωτερικά χαρακτηριστικά των φυτών (Provenza and Malechek 1984), ευθύνονται για την 6

προτίμηση ή μη των ζώων ανεξάρτητα από την ποιότητα των φυτών. Πολλά λιβαδικά φυτά και ιδιαίτερα τα ξυλώδη, σχηματίζουν αγκάθια στις θέσεις των παραφύλλων ώστε να προστατευτούν από τα ζώα, αποφεύγοντας έτσι την υπερβόσκησή τους από αυτά (Παπαναστάσης και Νοϊτσάκης 1992, Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της περίπτωσης είναι και το παλιούρι. Ακόμα και τα ποώδη είδη μπορεί να διαθέτουν αγκάθια (π.χ. γαϊδουράγκαθο). Κάποια αγρωστώδη επιπλέον, δημιουργούν μεγάλα άγανα 4 7 (ή αθέρες) στα άνθη με αποτέλεσμα να ενοχλούν τα βόσκοντα ζώα. Είναι άξιο αναφοράς ότι, η παρουσία αιθέριων ελαίων ή δύσοσμων ουσιών στα φυτά είναι αποτρεπτική για τα ζώα. Τα αρωματικά φυτά που περιέχουν έλαια, οι γαλατσίδες και είδη αρκεύθου με δύσοσμες ουσίες και ορισμένα είδη ψυχανθών των γενών Astragalus και Lupinus που περιέχουν αλκαλοειδή, αποφεύγονται από τα ζώα. Όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά ανήκουν στους μηχανισμούς αποφυγής, επειδή χάρη σ αυτά ελαττώνεται η πιθανότητα απόφυλλωσης των φυτών από τα βόσκοντα ζώα. Αυτά τα χαρακτηριστικά ανήκουν στους μηχανισμούς αντοχής των φυτών στη βόσκηση (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Η εποχή μπορεί να μεταβάλλει τη θρεπτική αξία των φυτικών ειδών (Καραμέρη 2011). Η χημική σύσταση των φυτών αλλάζει χαρακτηριστικά, καθώς το φυτό ωριμάζει, μεταβαίνοντας από το βλαστικό στάδιο στο στάδιο της καρποφορίας. Ακόμα, οι μεταβολές είναι πιο γρήγορες στους βλαστούς απ ότι στα φύλλα (MacDonald 1946). Στα ξυλώδη είδη υπάρχει μεγάλη διαφορά στη θρεπτική αξία ανάμεσα στα φύλλα και τους βλαστούς (Cordese et al. 1991). Τα φύλλα διαθέτουν υψηλό ποσοστό πρωτεϊνών, μη δομικών υδατανθράκων και μεγάλη πεπτικότητα. Αντίθετα στους βλαστούς, όπου η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες είναι μικρότερη, οι δομικοί υδατάνθρακες είναι αυξημένοι (ιδιαίτερα η λιγνίνη όταν βρίσκεται στο στάδιο της ωρίμανσης) και η πεπτικότητα είναι μικρότερη (Καραμέρη 2011). Η μείωση της θρεπτικής αξίας των λιβαδικών φυτών εξαρτάται και από το φαινολογικό στάδιο ανάπτυξής τους (Γιακουλάκη και Νάστης 1987, Ζαρόβαλη 2004, Marinas et al. 2003, Arzani et al. 2006) και η ποιότητά τους μειώνεται όσο πλησιάζουν προς την ωριμότητα (Τσιουβάρας 1984). Η θρεπτική αξία επηρεάζεται από το στάδιο ανάπτυξης του φυτού και από την ποσότητα της λιγνίνης που περιέχει. Καθώς προχωρά η ωρίμανση του φυτού, αυξάνονται η κυτταρίνη και η λιγνίνη στα 4 «Άγανο» ή «αθέρας» είναι μια τριχοειδής έκφυση, επάκρια ή ραχιαία (Παπαναστάσης 2002), η οποία μαζί με τα δύο «βράκτια»: το «χιτώνα» (κάτω) και τη «λεπίδα» (άνω) περικλείουν το «άνθος». Τα δύο βράκτια με το άνθος αποτελούν το «ανθύλλιο». Ένα ή περισσότερα ανθύλλια με ένα μικρό κεντρικό άξονα, τη «ραχίλλα» και τα δύο «βράκτια» στη βάση του άξονα, τα «λέπυρα» (άνω και κάτω) αποτελούν το «σταχύδιο» (Παπαναστάσης και Καραγιαννακίδου Παπαδημητρίου 1983, Αθανασιάδης 1985).

κυτταρικά τοιχώματα, ενώ παράλληλα μειώνεται η περιεκτικότητα σε ολικές πρωτεΐνες, ευδιάλυτους υδατάνθρακες, φώσφορο κ.λπ. (Τσιουβάρας 1984). Η θρεπτική αξία έχει άμεση σχέση με την πεπτικότητα της ξηρής ουσίας, ενώ η πεπτικότητα και η γευστικότητα σχετίζονται θετικά για κάθε φυτό ανάλογα με την περιεκτικότητά του σε ολικές πρωτεΐνες (Καραμέρη 2011). Οι Papachristou and Papanastasis (1994), υποστηρίζουν ότι η βοσκήσιμη ύλη πολλών δέντρων και θάμνων είναι αρκετά θρεπτική και γευστική για τα βόσκοντα ζώα. Όμως ο Nastis (1993) επισημαίνει ότι, ενώ τα ξυλώδη είδη έχουν μεγάλη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, η διατροφική τους αξία παραμένει μέτρια. Αυτό οφείλεται στις λεγόμενες αντιθρεπτικές ουσίες ή αντιποιοτικούς παράγοντες που είναι φυσικά χαρακτηριστικά και χημικές ουσίες των φυτών η παρουσία τους έχει ως αποτέλεσμα τη μειωμένη γευστικότητα, τη χαμηλότερη κατανάλωση και παραγωγικότητα των ζώων σε σχέση με αυτές που αναμένονταν με βάση τις χημικές αναλύσεις της τροφής (Paterson et al. 1998). Στις αντιθρεπτικές ουσίες ανήκουν οι ταννίνες, σαπωνίνες, τερπένια κ.λπ.. Οι πρώτες, περιέχονται σε ποσοστό μεγαλύτερο του 80% των ξυλωδών ειδών (Bate Smith and Metcalf 1957). Οι ταννίνες ανήκουν στους μηχανισμούς αποφυγής και κατά συνέπεια στους μηχανισμούς αντοχής των φυτών στη βόσκηση (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Οι ταννίνες είναι πολυφαινολικές ενώσεις και διακρίνονται σε συμπυκνωμένες και σε υδρολυόμενες ταννίνες, ανάλογα με τη φύση της βασικής μονάδας (Haslam 1989). Στη φύση, οι πρώτες είναι πιο διαδεδομένες από τις δεύτερες. Οι ταννίνες προσδίδουν μία πιο πικρή (στυφή) γεύση στα φυτά, μειώνουν τη γευστικότητα και την πεπτικότητα με αποτέλεσμα τα φυτά που είναι πλούσια σε ταννίνες να μην προτιμώνται από τα ζώα (Καραμέρη 2011). Η συγκέντρωση των ταννινών επηρεάζεται από παράγοντες όπως: ο βαθμός ωριμότητας (Rogler and Sell 1984), η ηλικία του φύλλου (Schultz et al. 1982) και η εποχή σύμφωνα με τους Baldwin et al. (1987). Επιπλέον, η θερμοκρασία, το νερό (Καραμέρη 2011), επηρεάζουν τη συγκέντρωση των ταννινών καθώς επίσης και ο ήλιος, συμπληρώνει η Koukoura (1988). Αντικείμενο της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν να διερευνηθεί η φυτοκάλυψη και σύνθεση της βλάστησης, η χλωριδική ποικιλότητα και η παραγωγικότητα των θαμνώνων Παλιουριού (Paliurus spina christi Miller), η θρεπτική αξία του παλιουριού και της ποώδους βλάστησης του υπορόφου του και οι φαινολικές ενώσεις του παλιουριού στην κεντρική βόρεια Ελλάδα, με διαφορετικά κλιματολογικά χαρακτηριστικά. 8

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 9

1.1. Φυτοκάλυψη και σύνθεση Ως κάλυψη της βλάστησης ή φυτοκάλυψη ή φυτοκάλυμμα ορίζεται η εδαφική επιφάνεια που καλύπτεται από την κατακόρυφη προβολή της κομοστέγης των φυτών πάνω στο έδαφος και εκφράζεται σε εκατοστιαία ποσοστά (%). Η εκατοστιαία συμμετοχή των επιμέρους ειδών σ αυτή την κάλυψη ονομάζεται σύνθεση της βλάστησης (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Η κάλυψη αξιοποιείται για τη διερεύνηση του βαθμού διάβρωσης του εδάφους, του βαθμού χρήσης και επίδρασης ενός συγκεκριμένου συστήματος βόσκησης, των μεταβολών της βλάστησης και των συνθηκών αποσύνθεσης της οργανικής ουσίας (Παπαναστάσης 2002). Τα υψηλά ποσοστά φυτοκάλυψης, υποδεικνύουν ότι δεν υπάρχει κίνδυνος διάβρωσης σε συγκεκριμένες φυτοκοινότητες, επισημαίνουν οι Νάστης και Τσιουβάρας (2009). Κατά συνέπεια, τα υψηλά ποσοστά φυτοκάλυψης εξασφαλίζουν και τη σταθερότητα των λιβαδικών οικοσυστημάτων, ιδιαίτερα όταν σ αυτά είναι κυρίαρχα τα ξυλώδη είδη. Τα λιβαδικά φυτά ανήκουν σε ποικίλες βοτανικές οικογένειες κι έχουν διάφορες βιοτικές και οικολογικές μορφές ανάπτυξης. Σύμφωνα με τους Gitay and Noble (1997), Lavorel and Garnier (2002), η μελέτη αυτών των φυτών δύναται να διευκολυνθεί, αν χωριστούν σε λειτουργικές ομάδες 5 ή τύπους 6 με βάση τη συμπεριφορά τους σε κοινά βιολογικά χαρακτηριστικά που έχουν σχέση με το λιβαδικό οικοσύστημα ή το περιβάλλον εν γένει. Εξάλλου, η νέα τάση στη σύγχρονη οικολογία είναι η ταξινόμηση των ειδών μέσω κοινών βιολογικών χαρακτηριστικών τους σε ομάδες που σχετίζονται άμεσα με τη λειτουργία, κι όχι με τη φυλογένεση και οι οποίες ονομάζονται λειτουργικές ομάδες φυτών (Gitay and Noble 1997, Lavorel et al. 1997, Παπαδημητρίου 2005, 2011). Η σύνθεση της βλάστησης είναι εκείνη που χαρακτηρίζει ένα λιβάδι. Είναι το σύνολο των φυτικών ειδών που απαντούν σε ένα λιβαδικό οικοσύστημα. Τα κυρίαρχα είδη είναι το βασικό κριτήριο που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση ενός λιβαδιού. Είναι τα σπουδαιότερα από οικολογική και οικονομική άποψη διότι έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στα άλλα είδη της βλάστησης και στο έδαφος, παράγουν το 5 Η τάση του ανθρώπου για ομαδοποίηση των φυτών με βάση τα χαρακτηριστικά και τη λειτουργία τους (δηλαδή για λειτουργικές ομάδες) έχει τις ρίζες της βαθιά στο παρελθόν, από την περίοδο ακόμα του Θεόφραστου (300 π.χ.) (Gitay and Noble 1997, Weiher et al. 1999, Παπαδημητρίου 2005, 2011), ενώ εισηγήσεις γι αυτό το ζήτημα στη σύγχρονη εποχή ξεκίνησαν από το 1960 περίπου (Παπαδημητρίου 2005). 6 Οι όροι «λειτουργικές ομάδες» και «λειτουργικοί τύποι» χρησιμοποιούνται όχι μόνο από τους Gitay and Noble (1997) αλλά και από πολλούς ακόμη επιστήμονες ως συνώνυμοι χωρίς να γίνεται σαφής διάκριση μεταξύ τους (Παπαδημητρίου 2005). 10

μεγαλύτερο μέρος της φυτομάζας, επηρεάζουν την αξία ενός λιβαδικού οικοσυστήματος σε σύγκριση με τα βόσκοντα ζώα, διακρίνονται και αναγνωρίζονται εύκολα και καθορίζουν το είδος της διαχείρισης που πρέπει να εφαρμοστεί (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Τα κυρίαρχα είδη μαρτυρούν τον τύπο ενός λιβαδιού. Τα θαμνολίβαδα είναι εκείνα τα λιβαδικά οικοσυστήματα στα οποία κυριαρχούν οι θάμνοι (ξυλώδη είδη), όπως άλλωστε προκύπτει και από την ετυμολογία της λέξης. Πέρα όμως από την σημαντική παρουσία των θάμνων υπάρχουν και τα ποώδη φυτά τα οποία έχουν αξιόλογη σημασία στα θαμνολίβαδα. Τα ποώδη φύονται στον υπόροφο των θάμνων, δηλαδή κάτω από την κομοστέγη τους ή στα μεταξύ τους διάκενα. Τα θαμνολίβαδα διαδραματίζουν σπουδαίο ρόλο στη διατροφή των ζώων, ιδιαίτερα κατά τις κρίσιμες περιόδους. 1.1.1. Ο ρόλος των ξυλωδών ειδών στο λιβαδικό οικοσύστημα Τα ξυλώδη φυτά εξαπλώνονται ευρύτατα στη Μεσογειακή ζώνη εκτείνονται από τις πιο άγονες ως τις γόνιμες περιοχές και από το επίπεδο της θάλασσας ως την υπαλπική ζώνη (Papanastasis et al. 1998). Πολλές έρευνες έχουν διεξαχθεί για τη συμμετοχή των ξυλωδών ειδών στα κτηνοτροφικά παραγωγικά συστήματα, τα τελευταία χρόνια (Καραμέρη 2011) οι οποίες συνεχίζονται μέχρι και σήμερα. Ο Le Houérou (1993b), τονίζει ότι τα ξυλώδη είδη παρέχουν μια πληθώρα αγαθών και υπηρεσιών όπως: προϊόντα ξυλείας, καρπούς (φρούτα), προστασία από τη διάβρωση του εδάφους και κατ επέκταση σταθεροποίηση του εδάφους (άρα σταθεροποίηση οικοσυστημάτων), βελτίωση της γονιμότητάς του, τροφή και καταφύγιο στην άγρια πανίδα, ευνοϊκές συνθήκες για τη μελισσοκομία (νέκταρ και γύρη για τις μέλισσες), βελτίωση αισθητικής του τοπίου κ.α. Επιπρόσθετα, τα οικοσυστήματα που συντίθενται από ξυλώδη είδη είναι οικοσυστήματα που διαθέτουν πλούσια βιοποικιλότητα, επισημαίνουν οι Vrachnakis et al. (2006) αναφερόμενοι από τη Χορμόβα (2013) και οι Kyriazopoulos et al. (2012). Σ αυτά τα οικοσυστήματα η βιοποικιλότητα εξαρτάται από τις κλιματικές και τις εδαφικές συνθήκες (δηλαδή τις σταθμικές 7 ), το βαθμό συγκόμωσης των θάμνων, την ένταση της βόσκησης κ.α. (Κυριαζόπουλος κ.ά. 2012). Πλούσια βιοποικιλότητα, 7 Σταθμικές συνθήκες είναι οι συνθήκες που διαμορφώνονται σε ένα σταθμό και αφορούν το κλίμα και το έδαφος. 11

υπάρχει και στους θαμνώνες Paliurus 8 spina christi, ενός κοινού θάμνου στα λιβάδια της Μεσογειακής ζώνης. Παρά τη σημαντικότητα των ξυλωδών ειδών στα θαμνολίβαδα, η διαχείρισή τους πρέπει να επιδιώκει την αύξηση της συμμετοχής των ποωδών ειδών, διότι μόνο αυτός ο συνδυασμός ικανοποιεί καλύτερα τις απαιτήσεις των ζώων σε θρεπτικά στοιχεία (Νάστης 1982). Παράλληλα, μ αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται και η διάσπαση των θαμνώνων με αποτέλεσμα τα βόσκοντα ζώα να έχουν πρόσβαση στη βοσκήσιμη ύλη. Μετά τη διάσπαση των θαμνώνων, αυτή η σύνθεση διατηρείται με κανονική χρήση (ένταση και συχνότητα) της βόσκησης και επιπλέον εμποδίζεται και η υποβάθμιση του εδάφους. 1.1.2. Το Παλιούρι (Paliurus spina christi) στο λιβαδικό οικοσύστημα Το Παλιούρι ή αγκάθι του Χριστού ή Παλίουρος, Paliurus spina christi Miller (P. australis Gaerth.), ανήκει στην οικογένεια των Ραμνοειδών (Rhamnaceae) (Tutin et al. 1968-1980, Αθανασιάδης 1985, Αθανασιάδης 1986β, Pignatti 1997, Αραμπατζής 2001, Temel and Tan 2011). Ονομάζεται αγκάθι του Χριστού επειδή σύμφωνα με τη θρησκευτική παράδοση, το αγκάθινο στεφάνι του Ιησού, πριν από τη Σταύρωση, φτιάχτηκε από κλαδιά του παλιουριού. Είναι ένας θάμνος φυλλοβόλος, πολύκλαδος, πυκνόκλαδος, ακανθώδης, με κόμη πλατιά και ύψος μέχρι 5μ. (Αθανασιάδης 1986β) (Π. Εικόνα 2). Ο φλοιός του έχει σταχτί χρώμα. Τα φύλλα του είναι ωοειδή, βραχύμισχα, μήκους 2-4εκ. και πλάτους 1,5-3εκ.. Οι παρυφές τους είναι λειόχειλες ή πριονωτές (Pignatti 1997, Αραμπατζής 2001). Η πάνω επιφάνεια είναι σκούρα πράσινη, η κάτω με ανοιχτότερο χρώμα και τριχωτή κοντά στα νεύρα (Αθανασιάδης 1986β). Τα άνθη του είναι κιτρινοπράσινα, σε βότρεις. Η άνθηση γίνεται Μάϊο Ιούνιο (Αθανασιάδης 1986β). Ο καρπός είναι ξηρός, κίτρινος, διαμέτρου 1,8-3εκ. τρίχωρος, με εξωκάρπιο δερματώδες. Περιβάλλεται από κυματοειδές πτερύγιο και φέρει ένα καστανόχρωμο σπόρο σε κάθε χώρο (Αραμπατζής 2001) (Π. Εικόνα 3). Γεωγραφικά, εξαπλώνεται σε ξηρές πλαγιές. Επίσης απαντάται στις Μεσογειακές περιοχές (πλην νησιών), στη Βαλκανική χερσόνησο και τις ακτές της Μαύρης Θάλασσας (Tutin et al. 1968-1980). Στην Ελλάδα, εξαπλώνεται στη θερμότερη περιοχή της παραμεσογειακής ζώνης βλάστησης (Αθανασιάδης 1986β). 8 Σ αυτό το γένος ανήκουν έξι είδη, κυρίως ασιατικά, από τα οποία ένα στην Ευρώπη και στην Ελλάδα, το Paliurus spina christi (κ. Παλιούρι) (Αθανασιάδης 1985). Υπάρχει επίσης και το Paliurus microcarpus Wilmott μία παραλλαγή στη Βόρεια Ελλάδα (Μακεδονία) (Tutin et al. 1968-1980, Αραμπατζής 2001) με μικρότερα φύλλα (Αραμπατζής 2001), με καρπό διαμέτρου 9-10 mm (περίπου 1 cm) και με στενότερα πτερύγια (Tutin et al. 1968-1980). 12

Το παλιούρι παρέχει πληθώρα προϊόντων, χρήσεων και υπηρεσιών. Αρχικά, θεωρείται σπουδαίο μελισσοκομικό φυτό με ισχυρή έκκριση νέκταρος και ταυτόχρονη παραγωγή γύρης (Χασιλίδης κ.ά. 2011). Είναι πολύ ελκυστικό για τις μέλισσες (Apis melifera) λόγω του αριθμού και του μικρού μεγέθους των ανθέων του σε συνδυασμό με τα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά. Παράγει μέλι (ανθόμελο) άριστης ποιότητας και σε μεγάλες ποσότητες. Οι Ricciardelli and Intopa (2000), αναφερόμενοι από τους Χασιλίδης κ.ά. (2011), και οι Lazarova et al. (2010) παρατήρησαν ότι, η έκκριση νέκταρος του παλιουριού επηρεάζεται έντονα από τις καιρικές συνθήκες και ιδιαίτερα από τη βροχή και τον άνεμο. Επιπρόσθετα, το παλιούρι είναι ευρέως γνωστό για την αντιβακτηριακή του δράση και χρησιμοποιείται συχνά ως διουρητικό και ενάντια στη διάρροια και τους ρευματισμούς, επισημαίνουν οι Brantner and Males (1999) αναφερόμενοι από τις Kirca and Arslan (2008). Έχει διαπιστωθεί ότι, το παλιούρι έχει υψηλές αντιοξειδωτικές ικανότητες (Kirca and Arslan 2008, El Gharras 2009). Ας προστεθεί ότι, το παλιούρι παρέχει βοσκήσιμη ύλη στα βόσκοντα ζώα. Είναι είδος εξαιρετικά ανθεκτικό στη βόσκηση σε σχέση με ανταγωνιστικά είδη (κυρίως του γένους Quercus). Βόσκεται μόνο από αίγες και βοοειδή για μικρό χρονικό διάστημα κατά την περίοδο της έκπτυξης νεαρών τρυφερών βλαστών. Όμως, η βόσκηση δεν επιδρά ανασταλτικά στην αύξηση του παλιουριού, κατά την περίοδο αυτή, διότι υπάρχει εναλλακτική πηγή βόσκησης (ποώδης βλάστηση), σημειώνουν οι Χασιλίδης κ.ά. (2011). Οι ίδιοι αναφέρουν ότι, οι εμπειρικές παρατηρήσεις τους σε περιοχή έρευνας στο Πάϊκο έδειξαν ότι το παλιούρι προσαρμόζεται άριστα σε εδάφη, συμπιεσμένα από τη βόσκηση και αβαθή. Ακόμη, προσθέτουν ότι, το παλιούρι επιτυγχάνει το μέγιστο της ανάπτυξής του σε βόρειες εκθέσεις και βαθιά εδάφη. Επιπλέον, το παλιούρι χρησιμοποιείται για τη δημιουργία αποτελεσματικών φυτοφρακτών (Αθανασιάδης 1986β), αφού με τα αγκάθια που σχηματίζει στις θέσεις των παράφυλλών του και τα πυκνά κλαδιά του καθίσταται ένα από τα καταλληλότερα είδη για φυσική περίφραξη εκτάσεων. Ακόμη, το παλιούρι με το πασσαλώδες ριζικό σύστημα που διαθέτει, δύναται να εξασφαλίσει περισσότερη υγρασία και να απορροφήσει περισσότερα θρεπτικά συστατικά από το έδαφος. Αυτό συνεπάγεται και την ανάκαμψή του από τη βόσκηση και άρα καθίσταται ανθεκτικό στη βόσκηση (Παπαναστάσης και Ισπικούδης 2012). Επίσης, το ριζικό του σύστημα συμβάλλει καθοριστικά στον έλεγχο της διάβρωσης και κατά συνέπεια στη σταθερότητα του λιβαδικού οικοσυστήματος. Το παλιούρι είναι εξαιρετικά ανθεκτικό όμως και στις πυρκαγιές, τόσο σε έρπουσες όσο και κόμης, διότι αν και εύφλεκτο, ριζοβλαστάνει και πρεμνοβλαστάνει 13