ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ. Συγκέντρωση και μάζα Ni στα διαφορετικά στάδια ανάπτυξης του ενδημικού είδους Alyssum lesbiacum της Λέσβου

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή Εργασία Συγκέντρωση και μάζα Ni στα διαφορετικά στάδια ανάπτυξης του ενδημικού είδους Alyssum lesbiacum της Λέσβου Μάστορας Πέτρος - Παπαδάκη Μαρία Ιωάννα Επιβλέποντες: Δημητρακόπουλος Παναγιώτης, Αλούπη Μαρία Συνεπίβλεψη: Αδαμίδης Γιώργος Μυτιλήνη 2016 0

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ...2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ...3 1.1 Τα είδη - υπερσυσσωρευτές...3 1.2 Η σημασία της Φυτοαποκατάστασης ( phytoremediation)...5 1.3 Τα σερπεντινικά εδάφη και το ενδημικό είδος Alyssum lesbiacum...7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ...9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΝΑΛΥΣΗ... 14 3.1 Στατιστική επεξεργασία... 17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... 18 4.1 Συγκέντρωση Νικελίου... 18 4.2 Βιομάζα... 25 4.3 Μάζα Νικελιου... 31 4.4 Ανηγμένες τιμές Βιομάζας με 75% κάλυψη γης... 36 4.5 Μάζα Νικελίου με φυτοκάλυψη 75%... 38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 41 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 44 1

ΠΕΡΙΛΗΨΗ H συγκεκριμένη έρευνα εκπονήθηκε προκειμένου να διερευνηθούν οι διαφοροποιήσεις στα τέσσερα ηλικιακά στάδια του ενδημικού είδους Alyssum lesbiacum, όσον αφορά στη συγκέντρωση, στη βιομάζα και τη μάζα νικελίου, σε τρεις περιοχές μελέτης στα σερπεντινικά εδάφη της Λέσβου. Βασική επιδίωξη ήταν να αναδειχθεί το βέλτιστο ηλικιακό στάδιο του φυτού ως προς τις τρεις παραπάνω μεταβλητές για τη διερεύνηση τρόπων αποτελεσματικότερης αξιοποίησής του σε τεχνολογίες φυτοαποκατάστασης. Συγκεκριμένα, επιλέχθηκαν τρεις περιοχές όπου φύεται το είδος A. lesbiacum (Αμπελικό, Όλυμπος, Λουτρά). Από τις περιοχές αυτές, συλλέχθηκαν συνολικά 131 δείγματα (20 δείγματα φύλλων, 20 δείγματα βλαστών και 4 με 5 δείγματα ανθέων, για κάθε περιοχή προερχόμενα από 20 δειγματοληπτικά πλαίσια ανά κάθε περιοχή. Σε κάθε άτομο, έγινε διαχωρισμός της βιομάζας στα επιμέρους φυτικά όργανά του (φύλλα, βλαστός και άνθη) και υπολογίστηκε το βάρος τους. Στη συνέχεια, με χημική ανάλυση, προσδιορίστηκε η συγκέντρωση του νικελίου για κάθε όργανο του φυτού. Πραγματοποιήθηκαν στατιστικές επεξεργασίες μέσω του προγράμματος SPSS και συγκρίσεις με το μη-παραμετρικό έλεγχο Kruskal-Wallis, μεταξύ των περιοχών, των φυτικών οργάνων αλλά και των ηλικιακών σταδίων όσον αφορά τη συγκέντρωση (μg/g), τη βιομάζα (g/m 2 ) και τη μάζα Ni (mg/m 2 ) Επιπλέον, λόγω του ότι η πυκνότητα του φυτού φαίνεται να σχετίζεται με τη μέγιστη τιμή συγκέντρωσης (Bani et al. 2015), οι παραπάνω συγκρίσεις (βιομάζας και μάζας Ni) πραγματοποιήθηκαν και με ποσοστό κάλυψης γης της τάξης του 75%. Η στατιστική ανάλυση έδειξε διαφοροποιήσεις τόσο μεταξύ των ηλικιακών σταδίων του A. lesbiacum όσο και μεταξύ των πληθυσμών ως προς τις μεταβλητές που εξετάσθηκαν. Οι υπολογισμοί έδειξαν ότι το περισσότερο αποδοτικό ηλικιακό στάδιο σε όρους συγκέντρωσης και μάζας νικελίου είναι το τρίτο. Το αποτέλεσμα αυτό υποδεικνύει το φαινολογικό στάδιο συλλογής του είδους σε περίπτωση χρήσης του σε δράσεις αποκατάστασης εδαφών. 2

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Τα είδη - υπερσυσσωρευτές Τα φυτά υπερσυσσωρευτές (hyperaccumulators) έχουν τη δυνατότητα να συσσωρεύουν ορισμένα μέταλλα από το έδαφος στα υπέργεια τμήματά τους σε ιδιαίτερα αυξημένες ποσότητες, συγκεντρώνοντας περίπου 100 φορές μεγαλύτερη ποσότητα μετάλλων συγκριτικά με άλλους φυτικούς οργανισμούς (Reeves & Baker, 2000). Ο χαρακτηρισμός αυτός χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Jaffre και τους συνεργάτες του, παρατηρώντας τη συσσώρευση νικελίου στο είδος Sebertia accuminata (Jaffre et al., 1976). Σήμερα, έχει παρατηρηθεί ότι πάνω από 450 διαφορετικά είδη φυτών έχουν τη δυνατότητα να συσσωρεύουν σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις μέταλλα από το έδαφος στους ιστούς των φύλλων τους (van der Ent et al., 2013; Cappa and Pilon- Smits, 2014). Προκειμένου να αναπτυχθεί ένας φυτικός οργανισμός είναι απαραίτητα ορισμένα χημικά στοιχεία τα οποία μπορεί να βρίσκονται σε μεγάλες ή και σε μικρές ποσότητες. Έτσι, οι υπερσυσσωρευτές χαρακτηρίζονται από συγκέντρωση στους βλαστούς τους ασυνήθιστα μεγάλων ποσών μετάλλων, δηλαδή ποσοστά μέχρι και πάνω από 2% του ξηρού βάρους τους (Whiting et al., 2004). Το όριο συσσώρευσης που καθιστά ένα φυτό υπερσυσσωρευτή διαφέρει ανάλογα με το χημικό στοιχείο. Συγκεκριμένα, σύμφωνα με τους Reeves & Baker (2000), τα όρια υπερσυσσώρευσης για τα περισσότερο μελετημένα μέταλλα είναι : 10.000 μg/g για το Mn ή το Zn, 1000 μg/g για το Ni, το Cu και το Se, καθώς και 100 μg/g για τα Cd, Cr, Pb, Co. Γενικά, η υπερσυσσώρευση μετάλλων είναι γνωστή για τα μέταλλα Al, Cu, Co, Mn, Ni, Zn, As, Cd, Pb, Se και U. 3

Πίνακας 1 Ο αριθμός των ειδών που αναφέρονται ως υπερσυσσωρευτές διαφόρων μετάλλων μαζί με τα όρια υπερσυσσώρευσης προκειμένου να χαρακτηρίζονται έτσι. (Baker et al. 1999) Βαρέο Μέταλλο Κάδμιο ( Cd ) Όριο συσσώρευσης ( % ξηρό βάρος φύλλου) > 0.01 Αριθμός ειδών 1 Κοβάλτιο ( Co ) >0.1 28 Χαλκός ( Cu ) >0.1 37 Μόλυβδος ( Pb) >0.1 14 Μαγγάνιο ( Mn ) >1.0 5 Νικέλιο ( Ni ) >0.1 317 Ψευδάργυρος (Zn) >1.0 11 Για να θεωρηθεί ένας φυτικός οργανισμός ένας αποτελεσματικός υπερσυσσωρευτής, θα πρέπει να διαθέτει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Ο μεγάλος κύκλος ζωής είναι μέγιστης σημασίας προκειμένου να είναι ικανοποιητική η υπερσυσσώρευση. Επιπρόσθετα, η αυξημένη βιομάζα και η αυξημένη ικανότητα υπερσυσσώρευσης, μπορούν να συμβάλλουν στη μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας της διαδικασίας. Επιπλέον, θα πρέπει να αναφερθεί πως η διεργασία της υπερσυσσώρευσης παρουσιάζει σημαντικές διαφοροποιήσεις τόσο σε επίπεδο πληθυσμών, όσο και σε επίπεδο ειδών (Κazakou et al. 2010; Adamidis et al. 2014). Οι υπερσυσσωρευτές βαρέων μετάλλων, φύονται συχνά σε περιοχές με αυξημένη μεταλλευτική δραστηριότητα ή γενικότερα σε περιοχές που παρουσιάζουν αυξημένες συγκεντρώσεις μετάλλων. Η ανοχή των φυτών αυτών σε τέτοιου τύπου περιβάλλοντα αποκτήθηκε λόγω των έντονων εξελικτικών πιέσεων που οδήγησαν στην προσαρμογή τους σε βάθος χρόνου (Alexander et al., 2007). Έτσι, οι υπερσυσσωρευτές κατάφεραν να αναπτύξουν μηχανισμούς ανοχής στην τοξικότητα των μετάλλων μέσω των οποίων έχουν τη δυνατότητα να αποθηκεύουν και να αδρανοποιούν τα μέταλλα στους ιστούς τους (Brooksetal., 1983). 4

Όσον αφορά στη λειτουργία της υπερσυσσώρευσης μετάλλων στα φυτά, έχουν διατυπωθεί διάφορες υποθέσεις σχετικά με τον οικολογικό τους ρόλο, ο οποίος όμως, μέχρι και σήμερα δεν έχει γίνει κατανοητός. Οι υποθέσεις αυτές στοχεύουν στην κατανόηση τόσο της ίδιας της αξίας της υπερσυσσώρευσης όσο και στην εξελικτική πορεία της. Στην έρευνά τους, οι Boyd &Martens (1992), παρουσίασαν τέσσερα πιθανά οφέλη που μπορεί να έχει η υπερσυσσώρευση μετάλλων για τα φυτά. Συγκεκριμένα, παρουσιάζουν ως πρώτη υπόθεση ότι οι μεγάλες συγκεντρώσεις μετάλλων στα φυτά μπορεί να είναι αποτέλεσμα ακούσιας λήψης (tolerance/disposalhypothesis). Στη δεύτερη υπόθεση, τα μέταλλα σε μεγάλη ποσότητα μπορούν να συμβάλλουν στην ανοχή των φυτών κατά της ξηρασίας (droughtresistancehypothesis). Η τρίτη υπόθεση προτείνει ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις μετάλλων που απελευθερώνονται κατά την αποδόμηση των υπερσυσσωρευτών στο έδαφος, εμποδίζουν την ανάπτυξη άλλων φυτικών οργανισμών (elemental allelopathy hypothesis). Τέλος, η τέταρτη υπόθεση προτείνει ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις μετάλλων στους ιστούς λειτουργούν ως αμυντικός μηχανισμός των υπερσυσσωρευτών ενάντια στην προσβολή από έντομα ή παθογόνους μικροοργανισμούς (defencehypothesis). Από τις τέσσερις υποθέσεις, μόνο οι δύο τελευταίες φαίνεται να έχουν υποστηριχτεί πειραματικά. Kυρίως η τελευταία περίπτωση, που σχετίζεται με την άμυνα του υπερσυσσωρευτή, όπως φάνηκε στην έρευνα των Martens & Boyd (1994), αποδεικνύει πως όσον αφορά την υπερσυσσώρευση νικελίου, καθιστά το φυτό τοξικό και συμβάλλει στην προστασία του από τα έντομα. 1.2 Η σημασία της Φυτοαποκατάστασης ( phytoremediation) Η χρήση της λειτουργίας της υπερσυσσώρευσης μετάλλων μπορεί να αποτελέσει την πιο αποτελεσματική επιλογή για την εξυγίανση των ρυπασμένων από βαρέα μέταλλα εδαφών, σε επίπεδο οικονομικό, κοινωνικό αλλά και περιβαλλοντικό. Η υπερσυσσώρευση αποτελεί ένα αξιοσημείωτο φαινόμενο που έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον των ερευνητών, όχι μόνο από άποψη βιοχημείας και φυσιολογίας (Kazakou et al., 2008), αλλά και λόγω της χρήσης της σε τεχνολογίες φυτοεξυγίανσης και φυτοεξώρυξης ( Chaney et al., 2005, 2007; Bhargava et al., 2012). Ως φυτοαποκατάσταση ( ή αλλιώς greenclean ) ορίζεται η χρήση φυτικών οργανισμών και των συσχετιζόμενων με αυτά μικροοργανισμών με σκοπό την αποκατάσταση του περιβάλλοντος ( E. Pilon Smits, 2004). 5

Οι τεχνολογίες φυτοαποκατάστασης είναι ευρέως διαδεδομένες την τελευταία δεκαετία έχοντας χαμηλό κόστος, ικανοποιητική αποδοτικότητα, ενώ αποτελούν μια καθαρά φυσική μέθοδο απορρύπανσης. Η φυτοεξυγίανση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση τόσο οργανικών όσο και ανόργανων ρύπων στο περιβάλλον που μπορεί να βρίσκονται σε εδαφικά, υδατικά ή αέρια υποστρώματα. Παρ όλα αυτά, σύμφωνα με την E. Pilon Smits (2004), η αποκατάσταση του περιβάλλοντος με φυτικούς οργανισμούς έχει εκτός από πολλά πλεονεκτήματα, και αρκετούς περιορισμούς. Οι περιορισμοί αυτοί σχετίζονται με την τοξικότητα του υποστρώματος που πρέπει να είναι τέτοια ώστε να επιτρέπεται η ανάπτυξη του φυτού αλλά και με τη ριζική έκταση προκειμένου οι οργανισμοί να μπορούν να φθάσουν το ρύπο ανάλογα το βάθος της ρύπανσης. Ακόμα, η διαδικασία γενικά χαρακτηρίζεται ως χρονοβόρα συγκριτικά με άλλες μεθόδους αποκατάστασης και μπορεί να είναι πολύ αργή ή πιο σύντομη ανάλογα με τις βιολογικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα, ενώ η βιοδιαθεσιμότητα των ρύπων σύμφωνα με την E. Pilon Smits (2004) μπορεί επίσης να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της απορρύπανσης. Οι μηχανισμοί φυτοαπορρύπανσης σύμφωνα με τις διεργασίες των φυτικών οργανισμών που οδηγούν στον περιορισμό του ρύπου, στην βιοαποδόμηση ή στην εξαγωγή του, μπορούν να διαχωριστούν συνοπτικά στις παρακάτω κατηγορίες : (α) Ριζοδιήθηση (Rhizofiltration) : Προσρόφηση του ρύπου στο ριζικό σύστημα προς απομάκρυνση. (β) Φυτοσταθεροποίηση (Phytostabilization) : Περιορισμός του ρύπου στο έδαφος. (γ) Φυτοεξαγωγή (Phytoextraction) : Απορρόφηση και συσσώρευση του ρύπου από το έδαφος στο φυτικό ιστό προκειμένου να απομακρυνθεί. Για την πραγματοποίηση της φυτοεξαγωγής χρησιμοποιούνται ευρέως φυτά υπερσυσσωρευτές κυρίως για την απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από το έδαφος. (δ) Ριζοαποδόμηση (Rhizodegradation) : Αποδόμηση οργανικών ρύπων στο ριζικό σύστημα με χρήση μικροοργανισμών. 6

(ε) Φυτοαποδόμηση (Phytodegradation) : Βιοαποδόμηση με ενζυμικές διεργασίες (στ) Φυτοεξάτμιση ( Phytovolatilization) : Απομάκρυνση ρύπων σε πτητική μορφή από τα φυτά στην ατμόσφαιρα. 1.3 Τα σερπεντινικά εδάφη και το ενδημικό είδος Alyssum lesbiacum Η υπερσυσσώρευση βαρέων μετάλλων, είναι ένα φαινόμενο που σπανίως συναντάται στη φύση και συγκεκριμένα μόνο στο 2% των φυτικών οργανισμών που βρίσκονται σε σερπεντινικά εδάφη σε παγκόσμιο επίπεδο. Τα σερπεντινικά εδάφη (ultramaficsoils) είναι ευρέως διαδεδομένα σε παγκόσμιο επίπεδο και αποτελούν γεωγραφικές περιοχές με ασυνεχή κατανομή στο χώρο (Brooks 1987), ενώ καταλαμβάνουν λιγότερο από το 1 % της συνολικής επιφάνειας της γης (Coleman & Jove 1992). Είναι εδάφη που προέκυψαν από την αποσάρθρωση πυριγενών και μεταμορφωσιγενών πετρωμάτων υψηλών σε συγκεντρώσεις μαγνησίου και σιδήρου που συντελούν τουλάχιστον το 70% (Kruckeberg 2002). Παρά το γεγονός ότι οι σερπεντινικές περιοχές παρουσιάζουν διαφορές μεταξύ τους, χαρακτηρίζονται, σύμφωνα με τον Whittaker (1954), από τρία κοινά γνωρίσματα. Συγκεκριμένα, βασικό χαρακτηριστικό αποτελεί η μειωμένη παραγωγικότητα και φυτοκάλυψη. Επίσης, τα σερπεντινικά εδάφη παρουσιάζουν υψηλά επίπεδα ενδημισμού, ενώ οι τύποι της βλάστησης διαφέρουν με εκείνους των γειτονικών περιοχών. Έτσι, σύμφωνα με τον Whittaker (1954), το σερπεντινικό πρόβλημα θα μπορούσε να χωρισθεί σε τρεις παράγοντες : τον εδαφικό, εκείνον της απόκρισης των φυτών σε επίπεδο ειδών (autecology) και της επίδρασης των φυτών σε επίπεδο κοινότητας (synecology). Ο εδαφικός παράγοντας είναι σύνθετος στα σερπεντινικά εδάφη συμπεριλαμβάνοντας χημικούς, βιοτικούς και φυσικούς συντελεστές. Από τις τρεις παραμέτρους, εκείνη μεγαλύτερης επίδρασης φαίνεται να είναι η χημική (Kruckeberg, 1985). Οι σερπεντινικές περιοχές αποτελούν αρκετά αφιλόξενα εδάφη για τη βλάστηση των φυτικών οργανισμών και χαρακτηρίζονται από χαμηλή αναλογία ασβεστίου προς μαγνήσιο (Ca/Mg), είναι συνήθως πλούσια σε βαρέα μέταλλα ενώ παρουσιάζουν έλλειψη σε αναγκαία για τα φυτά μακροθρεπτικά (Brooks, 1987; Proctor & Woodell, 1975; Vlamis&Jenny, 1948; Walker, 7

1954). Όσον αφορά το φυσικό παράγοντα, η σερπεντική εδαφική επιφάνεια χαρακτηρίζεται ως απότομη και βραχώδης, με χαμηλά ποσοστά υγρασίας, και σύμφωνα με τους Arianoutsou et al. (1993), συχνά με αυξημένη επιφανειακή θερμοκρασία εξαιτίας του σκούρου χρώματος. Συνδυαστικά, όλοι αυτοί οι περιβαλλοντικοί περιορισμοί συνιστούν τον όρο σερπεντινικό σύνδρομο (Jenny 1980; Kruckeberg 1985; Kazakouetal. 2008). Τα φυτικά είδη που φύονται σε αυτά τα εδάφη μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη αφορά τα είδη εκείνα που παρουσιάζουν προσαρμογή στα σερπεντινικά εδάφη που όμως συναντώνται και σε μη σερπεντινικά περιβάλλοντα όπου και συνήθως παρατηρείται η καλύτερη ανάπτυξή τους. Όσον αφορά τη δεύτερη κατηγορία, την αποτελούν τα ενδημικά φυτικά είδη που βρίσκονται αποκλειστικά σε σερπεντινικά οικοσυστήματα (Reevesetal., 1999). Γενικά, τα φυτά που είναι προσαρμοσμένα στα σερπεντινικά εδάφη παρουσιάζουν ορισμένα χαρακτηριστικά μορφολογικά γνωρίσματα. Για παράδειγμα, διαθέτουν ξηρομορφικό φύλλωμα με σκληρά φύλλα μειωμένου μεγέθους. Επιπλέον, το μέγεθος των φυτών είναι αρκετά μικρότερο και το ριζικό σύστημα αρκετά αναπτυγμένο συγκριτικά με τα φυτά των μη σερπεντινικών περιοχών (Krause 1958, Pichi- Sermolli 1948, Rune 1953). Παρόλα αυτά, τα σερπεντινικά οικοσυστήματα χαρακτηρίζονται ως οικολογικά νησιά (Lefèbvre&Vernet 1990) διαθέτοντας χαρακτηριστική βλάστηση (Brooks 1987; Proctor and Woodell 1975; Kruckeberg 1985; Gambi 1992; Stevanovic et al. 2003; Adamidis et al. 2014 plant ecology and diversity) και πάνω από 3000 διαφορετικά ενδημικά είδη σε παγκόσμιο επίπεδο (Anacker 2011). Μια στρατηγική προσαρμογής στα σερπεντινικά εδάφη είναι η υπερυσσώρευση βαρέων μετάλλων και ειδικότερα, η υπερσυσσώρευση νικελίου (Kazakou et al., 2010). Από τα φυτικά είδη που έχουν τη συγκεκριμένη ικανότητα, οι υπερσυσσωρευτές Ni φαίνεται να είναι ενδημικοί των σερπεντινικών εδαφών κατά ποσοστό 85 90 % (Reeves et al., 2007). Το γεγονός ότι η υπερσυσσώρευση νικελίου στη φύση αποτελεί ένα σχετικά σπάνιο φαινόμενο που συναντάται περίπου στο 2% των σερπεντινικών ειδών παγκοσμίως, μπορεί να αγνοηθεί εξαιτίας του βιοχημικού και φυσικού ενδιαφέροντος των συγκεκριμένων υπερσυσσωρευτών αλλά και των πιθανών εφαρμογών που μπορεί να έχουν σε τεχνολίες αποκατάστασης και φυτοεξώρυξης (Kazakou et al., 2008). 8

Μέχρι στιγμής, έχουν καταγραφεί συνολικά πάνω από 50 υπερσυσσωρευτές Ni από τα 172 είδη του γένους Alyssum (Brassicaceae) (Brooks et al. 1979; Baker and Brooks 1989; Reeves and Baker 2000; Reeves 2006; Ghaderian et al. 2007a, b; Reeves and Adigüzel 2008). Από αυτά, το φυτικό είδος Alyssum lesbiacum (Candargy) Rech. f. είναι ενδημικό και φύεται στα σερπεντινικά εδάφη της Λέσβου (StridandTan 2002). Το A.lesbiacum είναι από τα λίγα είδη υπερσυσσωρευτές νικελίου για το οποίο έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στη μελέτη των μηχανισμών απορρόφησης και υπερσυσσώρευσης νικελίου (Krämer et al., 1996; Kerkeb and Krämer, 2003; Ingle et al., 2005), καθώς και στη κυτταρική διαμερισματοποίηση του νικελίου στους ιστούς του (Krämer et al., 1997; Küpper et al., 2001; Smart et al., 2007). Ακόμα, θεωρείται ότι η ικανότητα φυτοεξαγωγής (phytoextractionefficiency) μετάλλων από το είδος αυτό δε μειώνεται ακόμα και με την παρουσία στα ρυπασμένα εδάφη αρωματικών πολυκυκλικών υδρογονανθράκων (ΡΗΑs) (Singer et al., 2007). To A. lesbiacum είναι ένα από τα πρώτα φυτά υπερσυσσωρευτές νικελίου που αποδείχτηκε ότι οι πληθυσμοί του είδους που φύονται στο περιβάλλον, παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις όσον αφορά τη συσσώρευση του Ni ανάλογα με τη συγκέντρωση του Ni στο έδαφος (Kazakou et al., 2010). Σε πρόσφατη έρευνα, οι Kazakou et al. (2010) απέδειξαν ότι οι διαφοροποιήσεις σε επίπεδο πληθυσμού είναι συγκρίσιμες ή μεγαλύτερες από αυτές που έχουν πραγματοποιηθεί μεταξύ των διαφορετικών ειδών του γένους Alyssum. Συμπερασματικά, προτάθηκε, οι μελλοντικές μελέτες για την επιλογή των υπερσυσσωρευτών να γίνονται σε επίπεδο πληθυσμών (Kazakou et al., 2010). Επιπλέον, έχει βρεθεί γενετική διαφοροποίηση μεταξύ των πληθυσμών του A. lesbiacum (Adamidis et al. 2014), ενώ οι πληθυσμοί του έχουν βρεθεί να διαφοροποιούνται στην ικανότητα υπερσυσσώρευσης, ανοχής και μετακίνησης Ni από τη ρίζα στο βλαστό (Adamidis et al. 2014). ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η περιοχή μελέτης της παρούσας πτυχιακής εργασίας πραγματοποιήθηκε στα σερπεντινικά εδάφη της Λέσβου, όπου συναντάται το ενδημικό φυτικό είδος Alyssum lesbiacum. Πιο συγκεκριμένα, η δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε στις περιοχές Αμπελικό (A), Λουτρά (L) και Όλυμπος (O) οι οποίες βρίσκονται στο κεντρικό (Όλυμπος και Αμπελικό) και νοτιοανατολικό (Λουτρά) κομμάτι της Λέσβου. Οι 9

τρείς περιοχές χαρακτηρίζονται ως σερπεντινικές λόγω των αυξημένων συγκεντρώσεων μετάλλων, αλλά και της χαμηλής αναλογίας ασβεστίου (Ca) προς μαγνήσιο (Mg) στα εδάφη τους (Kazakou et al. 2010). Οι εδαφικές συγκεντρώσεις των μετάλλων ανά περιοχή παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Πίνακας 2. Συγκεντρώσεις μετάλλων στα εδάφη των τριών περιοχών μελέτης στη νήσο Λέσβο Λουτρά Αμπελικό Όλυμπος Cr(mg/kg) 1118±30,2 4863±859 2040±54,8 Cu(mg/kg) 38,13±0,84 36,9±1,42 23,1±1,04 Fe(%) 8,12±0,18 10±0,26 9,58±0,21 Mn(mg/kg) 925±19,7 1913±134 1419±98,9 Ni(mg/kg) 1197±16,8 3326±202 1948±113 Pd(mg/kg) 30,9±3,4 25,1 22,64±1,91 Zn(mg/kg) 66,5±1,8 132±7,3 78,5±3,06 Πηγή:Kazakou et al. 2010 Η δειγματοληψία του είδους A.lesbiacum στις τρείς περιοχές διεξήχθη από τις αρχές μέχρι τα μέσα Ιουνίου του 2015. Σύμφωνα με τη φαινολογική μελέτη που πραγματοποιήθηκε, κατηγοριοποιήθηκαν τα στάδια ανάπτυξης του A. lesbiacum στα εξής τέσσερα ηλικιακά στάδια (Γ. Αδαμίδης, αδημοσίευτα δεδομένα): Στάδιο 1: Αρτίβλαστο (seedling) Στάδιο 2: Βλαστητική φάση (vegetative phase) κατά την οποία δημιουργεί διακλαδώσεις στο βλαστό του Στάδιο 3: Βλαστητική φάση κατά την οποία το φυτό περιέχει την μέγιστη βιομάζα φύλλων Στάδιο 4: Δημιουργία ανθέων (flower formation) Στην παρούσα μελέτη τα στάδια που επιλέχθηκαν για ανάλυση ήταν τα Στάδια 1, 2, 3 και στο 4 στάδιο όταν υπήρχαν άνθη και σπέρματα σχηματισμένα, που στο είδος Alyssum murale, σύμφωνα με τους Bani et al. (2015), έχει τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις. Τα παραπάνω στάδια δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς στο φυσικό τους περιβάλλον. Η αναγνώριση του κάθε σταδίου έγινε οπτικά στο πεδίο. Έγινε προσπάθεια για την ανεύρεση ομοιογενών πλαισίων (plot) για κάθε στάδιο ξεχωριστά, τα οποία αποτελούσαν τις δειγματοληπτικές επιφάνειες. Σε ελάχιστες περιπτώσεις που δεν ήταν δυνατή η 10

ανεύρεση επιφανειών με ηλικιακή ομοιογένεια, συλλέχθηκαν μεμονωμένα άτομα. Οι διαστάσεις των πλαισίων που επιλέχθηκαν για το πρώτο και το δεύτερο ηλικιακό στάδιο ήταν 20 cm x 40 cm, για το τρίτο 40 cm x 60 cm και για το τέταρτο 100 cm x 100 cm. Σε κάθε περιοχή μελέτης συλλέχθηκε υλικό από πέντε διαφορετικά πλαίσια για κάθε ηλικιακό στάδιο. Τα εξήντα πλαίσια δειγματοληψίας (3 περιοχές x 4 ηλικιακά στάδια x 5 επαναλήψεις ανά στάδιο) κωδικοποιήθηκαν με τον εξής τρόπο: Τους δόθηκε ένα πρόθεμα που υποδείκνυε την περιοχή προέλευσης τους (O: Όλυμπος, L: Λουτρά, Α:Αμπελικό). Το πρώτο πρόθεμα ακολουθείται από έναν αριθμό,από το 1 έως το 4, που περιγράφει το ηλικιακό στάδιο. Τέλος, τα σύμβολα p1 έως p5 υπεδείκνυαν τον αριθμό της επανάληψης της δειγματοληπτικής επιφάνειας ανά περιοχή μελέτης. Συνεπώς, για παράδειγμα, ο κωδικός A2p3, αφορά μια δειγματοληπτική μονάδα που αποτελεί την τρίτη επανάληψη του δεύτερου ηλικιακού σταδίου του είδους στην περιοχή του Αμπελικού. Μετά την οριοθέτηση του κάθε πλαισίου έγινε οπτικός προσδιορισμός της επί τις εκατό κάλυψης εδάφους από τα άτομα του A. lesbiacum καθώς και των υπολοίπων φυτικών ειδών, χωρίς να γίνεται αναγνώριση τους. Στη συνέχεια συλλέχθηκε το υπέργειο μέρος του A. lesbiacum (βλαστός (stem), φύλλα (leaf) και άνθη (flower)) σε κάθε πλαίσιο. Στο πεδίο πραγματοποιήθηκε μέτρηση του ύψους σε δέκα άτομα για το πρώτο και δεύτερο ηλικιακό στάδιο, ενώ στο τρίτο και στο τέταρτο από πέντε, καθώς και των δύο κάθετων αξόνων διαμέτρου της κόμης του φυτού. Επίσης, μετρήθηκε και το πλήθος των ατόμων που βρέθηκαν σε κάθε πλαίσιο. Με το πέρας της συλλογής, το υλικό του κάθε πλαισίου αποθηκεύτηκε σε σακούλες, οι οποίες, αφού μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο, τοποθετήθηκαν στην κατάψυξη, σε θερμοκρασία -20 ο C, μέχρι περαιτέρω επεξεργασία τους. Κατά τη διαδικασία της ξήρανσης επιλέχθηκαν τυχαία δέκα άτομα από το σύνολο των ατόμων του κάθε πλαισίου για το πρώτο και το δεύτερο ηλικιακό στάδιο, ενώ για το τρίτο και το τέταρτο, επιλέχθηκαν μόνο πέντε άτομα. Στα συγκεκριμένα άτομα έγιναν μετρήσεις του ύψους του βλαστού, του πάχους του βλαστού στη βάση του, αλλά και του μήκους του φύλλου (σε πέντε φύλλα ανά άτομο). Στη συνέχεια έγινε διαχωρισμός του βλαστού από τα φύλλα και τα άνθη, στο σύνολο των ατόμων που συλλέχθηκαν στο πεδίο, ανά πλαίσιο δειγματοληψίας και περιοχή μελέτης. Η ξήρανση έγινε σε φούρνο στους 70 C για 48 ώρες. Με την ολοκλήρωση της ξήρανσης, πραγματοποιήθηκε ζύγιση των φυτικών οργάνων με ζυγό ακριβείας (με ακρίβεια 1μg) και αποθήκευση των δειγμάτων σε χάρτινες συσκευασίες. Από την παραπάνω διαδικασία προστέθηκε ακόμη ένα γράμμα στην κωδικοποίηση, πριν το πρώτο πρόθεμα των δειγμάτων ανάλογα το όργανο που περιείχε το δείγμα. Πιο συγκεκριμένα, τα δείγματα που περιείχαν φύλλα πήραν την κωδικοποίηση L(leaves), για αυτά που περιείχαν βλαστό S(stem), και άνθη 11

F(flower). Ένα παράδειγμα για δείγμα φύλλων από την περιοχή του Ολύμπου που ανήκει στο πρώτο ηλικιακό στάδιο και στο πρώτο πλαίσιο δειγματοληψίας έλαβε τον κωδικό LO1p1. Για τον σχηματισμό του δείγματος προς λυοφίληση έγινε επιλογή ως τελική μάζα τα 0,2g για τους βλαστούς και φύλλα των δύο πρώτων σταδίων και το 1g για φύλλα, βλαστούς και άνθη για τα στάδια 3 και 4. Το δείγμα σχηματίστηκε από τα άτομα που είχαν επιλεχθεί τυχαία στο εργαστήριο και συμμετείχαν ανάλογα με το βάρος τους. Η Εξίσωση 1 που έδωσε το βάρος του κάθε ατόμου που θα συμμετάσχει είναι η εξής: Ο συνολικός αριθμός των δειγμάτων προς ανάλυση ανά περιοχή ήταν: Για τον Όλυμπο: 44 δείγματα. Για το Αμπελικό: 45 δείγματα. Για τα Λουτρά: 42 δείγματα. Όπου: W individual = W organ x W samp W total Windividual: η μάζα του ατόμου για τη δημιουργία του δείγματος, σε g Worgan: συνολική μάζα οργάνου (φύλλα, βλαστός και άνθη) του ατόμου, σε g Wsample: τελική μάζα δείγματος (0,2g ή 1g) Wtotal: συνολική μάζα του ατόμου, β σε g Εξίσωση 1 Μάζα ατόμου για την δημιουργία του δείγματος σε g Ο συνολικός αριθμός δειγμάτων ενώ αναμένεται να είναι 60 για κάθε περιοχή προέκυψε όπως φαίνεται παραπάνω, γιατί στα πρώτα τρία στάδια δεν υπάρχουν άνθη με αποτέλεσμα να μειώνεται ο αριθμός των δειγμάτων κατά 15 δείγματα ανά περιοχή. Ακόμα, στην περιοχή του Ολύμπου καταστράφηκαν τα άνθη κατά την επεξεργασία στο πλαίσιο δειγματοληψίας O4p4, ενώ στην περιοχή των Λουτρών δεν βρέθηκε κατα την συλλογή των δειγμάτων ένα ολόκληρο πλαίσιο δειγματοληψίας στο τέταρτο στάιδιο. Μετά τη ζύγιση των δειγμάτων, αυτά τοποθετήθηκαν στον LabconcoFreeZone 4.5 για 24 ώρες ώσπου τα δείγματα να αποκτήσουν σταθερό βάρος. Μετά την αποξήρανση τα δείγματα λυοφιλήθικαν με γουδί από αχάτη. Από το λυοφιλημένο δείγμα πλέον, μεταφέρθηκε ποσότητα ~0,02g έως ~0,03g για τα δείγματα που περιείχαν φύλλα και άνθη. Για τα δείγματα που περιείχαν βλαστό ~0,04g 12

έως ~0,05g σε οβίδες από τεφλόν, πραγματοποιήθηκε χώνευση με 1ml νιτρικού οξέος (ΗΝΟ3) και 0,5ml υπεροξειδίου (H2O2) με σύστημα χώνευσης με μικροκύματα Mars Express (CEM). Μετά από κάθε χώνευση ακολουθούσε καθαρισμός των οβίδων με ΗΝΟ3 50%v/v και HCL 50%v/v για να αποφεύγεται τυχόν επιμόλυνση των επομένων δειγμάτων. Στην συνέχεια τα διαλύματα μεταφέρθηκαν σε πλαστικούς ογκομετρικούς σωλήνες και αραιώθηκαν με απιονισμένο νερό χαμηλής αγωγιμότητας μέχρι όγκο 50 ml και τοποθετήθηκαν σε ψυγείο μέχρι την περαιτέρω ανάλυση τους. Όλα τα αντιδραστήρια που χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό του νικελίου ήταν Suprapur (Merck), και το νερό που χρησιμοποιήθηκε προερχόταν από συσκευή Milli-Q με αγωγιμότητα 18,2 mω*cm.για τον προσδιορισμό του Ni χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος US EPA s 3051A (2007) με Φασματομετρίας Ατομικής Απορρόφησης με το φασματόμετρο 5100 ZLPerkin-Elmer με διορθωτή υποβάθρου Zeeman, η τεχνική που επιλέχτηκε ήταν αυτή της φασματομετρίας ατομικής απορρόφησης με φλόγα. Προτού τον προσδιορισμό των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε βαθμονόμηση για την δημιουργία της καμπύλης αναφοράς με πρότυπα διαλύματα νικελίου που κατασκευάστηκαν από 0 έως 15ppm. Η καμπύλη αναφοράς στο Σχήμα 1, δημιουργήθηκε από τα πρότυπα διαλύματα και τις εκάστοτε απορροφήσεις, που φαίνονται στον Πίνακα (3), με R 2 =0.99. Πίνακας 3 Συγκεντρώσεις απορροφήσεις για την δημιουργία της καμπύλης αναφοράς Συγκέντρωση Απορρόφης 0 0 0,5 0,0187 1 0,0377 3 0,1075 5 0,164 7 0,2313 9 0,2835 11 0,3225 13 0,3784 15 0,4269 13

Απορρόφηση 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Συγκέντρωση Σχήμα 1 Καμπύλη αναφοράς Συγκέντρωσης-Απορρόφησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΝΑΛΥΣΗ Για την συλλογή, επεξεργασία, εξαγωγή αποτελεσμάτων και δημιουργία διαγραμμάτων χρησιμοποιήθηκε το Microsoft Excel. Η γραμμή τάσης της καμπύλης αναφοράς που δημιουργίθικε απο τα πρότυπα διαλύματα είναι πολυωνυμική (R 2 =0.99) και ερμηνεύεται με τη Εξίσωση 2. Με τη βοήθεια της Εξίσωση 2 μετατράπηκαν οι απορροφήσεις σε συγκεντρώσεις. y = 0.0005x 2 + 0.0359x Όπου: x: η συγκέντρωση του εκάστοτε δείγματος y: τιμή της απορρόφησης Εξίσωση 2 Εξίσωση ερμυνείας καμπύλης αναφοράς 14

Από προηγούμενη ανάπτυξη της μεθόδου η ανάκτηση από εμβολιασμένο δείγμα υπολογίστηκε και βρέθηκε 101%-103% από την παρακάτω Εξίσωση 3, ενώ το κατώτατο όριο ανίχνευσης βρέθηκε LOD sol = 0,025ppm το οποίο είναι αρκετά κάτω σε σχέση με τις παρατηρούμενες τιμές των δειγμάτων. R = C m C i C i Όπου: Cm: συγκέντρωση Νι στο εμβολιασμένο δείγμα Ci: συγκέντρωση Νι που προστέθηκε Εξίσωση 3 Εξίσωση υπολογισμού ποσστού ανάκτησης της μεθόδου Ο υπολογισμός των συγκεντρώσεων του νικελίου στο φυτικό είδος Alyssum lesbiacum, επί ξηρού βάρους, έγινε με βάση την Εξίσωση 4 C organ ൬ μg g ൰ = C solxv sol W organ Όπου, Corgan: η συγκέντρωση νικελίου στο ξηρό δείγμα, σε μg/g Csol: η συγκέντρωση νικελίου στο διάλυμα χώνευσης σε μg/ml Vsol: ο όγκος του διαλύματος χώνευσης, σε ml Worgan: η μάζα του ξηρού δείγματος, σε g Εξίσωση 4 Σχέση υπολογισμού συγκεντρώσεων (mg/kg) Μετά τον υπολογισμό των συγκεντρώσεων για κάθε όργανο και για τις τρεις περιοχές μελέτης και γνωρίζοντας την βιομάζα του κάθε οργάνου και τετραγώνου, υπολογίστηκε η ποσότητα νικελίου από την Εξίσωση 5: 15

Corgan ቀ μg ቁ Worganሺgሻ g Ni massሺmgሻ = 1000ሺμgΤmgሻ Όπου, Νi mass : η μάζα νικελίου στο συγκεκριμένο όργανο, σε mg C organ : η συγκέντρωση νικελίου στο όργανο, σε μg/g W organ : η ξηρή μάζα του οργάνου, σε g Εξίσωση 5 Σχέση υπολογισμού μάζας νικελίου(mg) Όπως αναφέρθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο, οι διαστάσεις των πλαισίων δειγματοληψίας εμφανίζουν ανομοιογένεια μεταξύ των σταδίων. Εξαιτίας του γεγονότος ότι η ποσότητα νικελίου που υπολογίστηκε από την παραπάνω σχέση είναι εκφρασμένη στις διαστάσεις των πλαισίων δειγματοληψίας, μεταφράστηκαν οι παραπάνω μάζες νικελίου με την Εξίσωση 6 στο τετραγωνικό μέτρο (m 2 ), ανεξάρτητα από την ποσοστιαία κάλυψη εδάφους των ατόμων του A. lesbiacum στα πλαίσια δειγματοληψίας. Ni massplotsizeቀ mg m2 ቁ = Ni massሺmgሻ Plotsize ሺm 2ሻ Όπου, Nimassplotsize: η μάζα νικελίου του πλαισίου στη μονάδα επιφάνειας, σε mg/m 2 Nimass: η μάζα νικελίου από την Εξίσωση 5, σε mg Plotsize: η διαστάσεις του πλαισίου (m 2 ) Εξίσωση 6 Σχέση αναγωγής μάζας νικελίου στην μονάδα επιφάνειας (mg/m 2 ) Λόγω των διαφορετικών ποσοστών κάλυψης εδάφους του A. lesbiacum στα πλαίσια δειγματοληψίας που μετρήθηκαν στο πεδίο, θεωρήθηκε απαραίτητο να εξομαλυνθεί η διαφορά αυτή ανάγοντας όλες τις τιμές βιομάζας σε αυτές που αντιστοιχούν σε ποσοστά κάλυψης της τάξης του 75%. 16

Με αυτόν τον τρόπο καθίστανται πλέον τυχόν διαφορές μεταξύ των ίδιων σταδίων στις τρεις περιοχές μελέτης μη στατιστικά σημαντικές. Η Εξίσωση 7 δίνει την τιμή της βιομάζας, μετά τη διόρθωσή της ως προς την % κάλυψη εδάφους. Biomass 75%cover ቀ g m 2ቁ = 0,75 W organ Cover Alys Τ100 Όπου: Biomass75%cover: η ανηγμένη βιομάζα, σε g/m 2 Worgan: η βιομάζα του κάθε οργάνου, σε g CoverAlys: η ποσοστιαία κάλυψη εδάφους του A. lesbiacum Εξίσωση 7 Σχέση αναγμενης βιομάζας ως προς την % καλυψης εδάφους (g/m 2 ) Για να βρεθεί η νέα μάζα νικελίου για κάθε πλαίσιο χρησιμοποιήθηκε η Εξίσωση 6 όπου αντί της μεταβλητής Worgan χρησιμοποιήσαμε τα αποτελέσματα της μεταβλητής Biomass75%cover. 3.1 Στατιστική επεξεργασία Η στατιστική επεξεργασία των δεδομένων που προέκυψαν πραγματοποιήθηκε με το πρόγραμμα ΙΒΜ SPSS της έκδοσης 21.0. Μέσω του προγράμματος εξήχθησαν για όλες τις μεταβλητές μας την ελάχιστη και μέγιστη τιμή, καθώς και τις μέση τιμή και τυπική απόκλιση. Για την σύγκριση των μεταβλητών μεταξύ τους αλλά και τον εντοπισμό σημαντικά στατιστικών διαφορών μεταξύ των μεταβλητών μας χρησιμοποιήθηκε το μη-παραμετρικό έλεγχο Kruskal-Wallisστο a = 0.05. 17

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Σε αυτό το κεφάλαιο θα παρουσιαστούν ξεχωριστά για κάθε μεταβλητή τα περιγραφικά στατιστικά (ελάχιστη και μέγιστη τιμή καθώς και μέση τιμή και τυπική απόκλιση), στη συνέχεια τα διαγράμματα και τέλος τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης. 4.1 Συγκέντρωση Νικελίου Η συγκέντρωση νικελίου στα φύλλα του Alyssum lesbiacum (Πίνακας 4) παρουσίασε διακυμάνσεις ανάλογα με την περιοχή μελέτης Οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές που αναφέρονται παρακάτω, δε σχετίζονται με το ηλικιακό στάδιο. Στην περιοχή του Ολύμπου βρέθηκαν τιμές από 6193 μg/g μέχρι 14300 μg/g, στην περιοχή του Αμπελικού από 7478 μg/g έως 22240 μg/g και στη περιοχή των Λουτρών από 6014 μg/g έως 17163 μg/g (Γράφημα 1). Οι παρατηρούμενες τιμές συγκέντρωσης στους βλαστούς του A. Lesbiacum (Πίνακας 5) είναι αρκετά χαμηλότερες από αυτές των φύλλων σε όλες τις περιοχές μελέτης. Στον Όλυμπο οι συγκεντρώσεις κυμαίνονται από 2110 μg/g έως 6612 μg/g, στην περιοχή του Αμπελικού από 1475 μg/g έως 6898 μg/g και στα Λουτρά από 1023 μg/g έως 4758 μg/g (Γράφημα 2). Για τα άνθη, οι συγκεντρώσεις νικελίου παρουσιάζονται στον Πίνακας 6 και στο Γράφημα 3 για κάθε περιοχή. Συγκεκριμένα, για την περιοχή του Ολύμπου βρέθηκε η ελάχιστη τιμή 5700 μg/g και μέγιστη 8923 μg/g, στην περιοχή του Αμπελικού οι τιμές διακυμάνθηκαν από 9123 μg/g έως 10609 μg/g, ενώ για την περιοχή των Λουτρών μετρήθηκαν συγκεντρώσεις από 6468 μg/g έως 7520 μg/g. Τέλος, η συνολική συγκέντρωση σε επίπεδο ατόμου για κάθε περιοχή παρουσιάζεται στον Πίνακας 7, με συγκεντρώσεις νικελίου για την περιοχή του Ολύμπου να κυμαίνεται από 4321 μg/g έως 8268 μg/g, για το Αμπελικό από 2579 μg/g έως 8573 μg/g και για την περιοχή των Λουτρών από 2403 μg/g έως 8219 μg/g(γράφημα 4). Σε όλα τα γραφήματα παρουσιάζεται επίσης και η συγκέντρωση νικελίου στο έδαφος για την καλύτερη κατανόηση της συσσώρευσης. 18

Πίνακας 4 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των συγκεντρώσεων νικελίου στα φύλλα (μg/g) Περιοχή Όλυμπος Aμπελικό Λουτρά Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 8915 11367 9944.0±1144.0 2 5 6193 10916 8936.8±1811.1 3 5 7048 12920 8865.0±2341.4 4 5 10854 14300 12099.2±1362.6 1 5 7478 10121 8917.8±973.4 2 5 8330 11154 9362.4±1162.1 3 5 10157 13578 11914,0±1582.5 4 5 19224 22240 20665.2±1082.1 1 5 7399 11156 8984.4±1572.0 2 5 6014 15462 11209.6±3400.5 3 5 7371 11233 9194.0±623.8 4 4 12267 17163 14568.5±2292.4 19

25000 20000 15000 10000 5000 0 Soil L1 L2 L3 L4 Soil O1 O2 O3 O4 Soil A1 A2 A3 A4 Γράφημα 1 Μέσες συγκενρώσεις (μg/g) νικελίου στα φύλλα στις τρεις περιοχές μελέτης και εδαφική συγκέντρωση νικελίου (μg/g) Πίνακας 5 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των συγκεντρώσεων νικελίου στους βλαστούς (μg/g) Περιοχή Όλυμπος Aμπελικό Λουτρά Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 3094 4959 3942.0±682.8 2 5 3527 6612 4727.6±1249.1 3 5 3052 5874 4402.6±1020.3 4 5 2110 5715 4347.4±1542.8 1 5 1475 3453 2383±825.8 2 5 2363 3811 2804.6±577.5 3 5 3344 5293 4362.6±939.7 4 5 3863 6898 5328±1193.4 1 5 2592 4758 4054.2±851.7 2 5 2859 4201 3528.4±532.8 3 5 3087 4322 3570.2±509.9 4 4 1023 2161 1507.0±475.2 20

25000 20000 15000 10000 5000 0 Soil L1 L2 L3 L4 Soil O1 O2 O3 O4 Soil A1 A2 A3 A4 Γράφημα 2 Μέσες συγκενρώσεις (μg/g) νικελίου στους βλαστούς στις τρεις περιοχές μελέτης και εδαφική συγκέντρωση νικελίου (μg/g) Πίνακας 6 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των συγκεντρώσεων νικελίου στα άνθη (μg/g) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. Όλυμπος 4 4 5700 8932 7317.5±1361.5 Aμπελικό 4 5 9123 10609 9889.8±709.8 Λουτρά 4 4 6488 7520 7063.8±426.9 21

25000 20000 15000 10000 5000 0 Soil L1 L2 L3 L4 Soil O1 O2 O3 O4 Soil A1 A2 A3 A4 Γράφημα 3 Μέσες συγκενρώσεις (μg/g) νικελίου στα ανθη στις τρεις περιοχές μελέτης και εδαφική συγκέντρωση νικελίου (μg/g) Πίνακας 7 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των συγκεντρώσεων νικελίου σε επίπεδο ατόμου (μg/g) Περιοχή Όλυμπος Aμπελικό Λουτρά Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 4632 6166 5634.0±589.3 2 5 4378 8028 6201.8±1440.3 3 5 4321 8268 5938.0±1447.0 4 4 4655 6980 6083.0±1005.2 1 5 2579 4807 3799.6±892.1 2 5 3920 5437 4401±647.5 3 5 4066 8573 6193.2±1702.2 4 5 4966 7707 6273.0±1050.5 1 5 4810 7378 6045.6±1035.3 2 5 4587 8219 6366.4±1405.3 3 5 4526 6178 5313.8±739.0 4 4 2403 3588 2869.0±566.8 22

25000 20000 15000 10000 5000 0 Soil L1 L2 L3 L4 Soil O1 O2 O3 O4 Soil A1 A2 A3 A4 Γράφημα 4 Μέσες συγκενρώσεις (μg/g) νικελίου σε επίπεδο ατόμου στις τρεις περιοχές μελέτης και εδαφική συγκέντρωση νικελίου (μg/g) Για την εξέταση των διαφορών μεταξύ των περιοχών αλλά και μεταξύ των σταδίων, για την συγκέντρωση νικελίου στο A. lesbiacum, χρησιμοποιήθηκε ο μη παραμετρικός έλεγχο Krusκal-Wallis. Στον Πίνακας 8 παρατίθενται τα αποτελέσματα της ανάλυσης για το αν οι περιοχές μελέτης διαφέρουν μεταξύ τους για κάθε ηλικιακό στάδιο και λειτουργικό όργανο, ενώ στον Πίνακας 9 παρουσιάζεται το αν διαφέρουν οι συγκεντρώσεις νικελίου μεταξύ των σταδίων σε κάθε περιοχή μελέτης και λειτουργικό όργανο. 23

Πίνακας 8 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών μεταξύ των συγκετρώσεων νικελίου (μg/g) στις περιοχές μελέτης. Εφμανίζεται το πλήθος(ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας. Στάδιο Όργανο N Teststat. D.f. p-value Homogeneous subsets 1 2 3 4 Φύλλο 15 2,58 2 0.275 Am Ol Lo Βλαστός 15 6,74 2 0.034 Am< (Lo Ol) Σύνολο 15 8,82 2 0.012 Am< (Lo Ol) Φύλλο 15 3,12 2 0,210 Am Ol Lo Βλαστός 15 6,54 2 0,038 (Am Lo) <(Lo Ol) Σύνολο 15 6,08 2 0,048 Am< (Lo Ol) Φύλλο 15 6,32 2 0.042 (Ol Lo)<Am Βλαστός 15 3.12 2 0.210 Am Ol Lo Σύνολο 15 0,98 2 0.613 Am Ol Lo Φύλλο 14 6.35 2 0.042 (Ol Lo) <Am Βλαστός 14 7,79 2 0.020 Lo< (Ol Am) Άνθος 13 8,64 2 0.014 (Lo Ol) <Am Σύνολο 13 7,74 2 0.021 Lo< (Ol Am) Από τον Πίνακας 9 παρατηρούμε ότι η περιοχή του Αμπελικού εμφανίζει διαφοροποιήσεις ανάλογα σε ποιο ηλικιακό στάδιο βρίσκεται το A. lesbiacum. Στο πρώτο, στο δεύτερο αλλά και στο τρίτο ηλικιακό στάδιο εμφανίζει τις μικρότερες συγκεντρώσεις σε όλα τα όργανα, αλλά και στο σύνολο του φυτού, με εξαίρεση στα φύλλα του τρίτου σταδίου που εμφανίζει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση, αλλά όχι έντονα στατιστικά σημαντικά. Στην περίπτωση του τέταρτου σταδίου η περιοχή του Αμπελικού εμφανίζει τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις σε όλα τα όργανα. Πίνακας 9 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών μεταξύ των σταδίων, μεταξύ των συγκετρώσεων νικελίου (μg/g) στις περιοχές μελέτης. Εμφανίζεται το πλήθος(ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας. Περιοχή Όργανο N Teststat. D.f. p- value Homogeneous subsets Φύλλο 20 8,16 3 0.043 (3 2 1) < 4 Όλυμπος Βλαστός 20 1,26 3 0.733 1 2 3 4 Αμπελικό Λουτρά Σύνολο 19 1,42 3 0.699 1 2 3 4 Φύλλο 20 15,27 3 0,002 (1 2 ) <3<4 Βλαστός 20 12,76 3 0,005 (1 2)< (3 4) Σύνολο 20 11,57 3 0,009 (1 2)< (3 4) Φύλλο 19 9,42 3 0.024 (1 3)< (2 4) Βλαστός 19 10,41 3 0.015 4 < (2 3 1) Σύνολο 19 9,79 3 0.020 4 < (3 1 2) 24

Σε γενικές γραμμές από τον Πίνακας 9 παρατηρούμε το τέταρτο στάδιο στο όργανο των φύλλων να εμφανίζει τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις και στις τρεις περιοχές μελέτης. Στην περίπτωση του βλαστού και στο σύνολο του φυτού στην περιοχή των Λουτρών το τέταρτο στάδιο εμφανίζει τη μικρότερη συγκέντρωση. Στο σύνολο του φυτού (Πίνακας 9) το στάδιο 3 εμφάνισε τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις. Σε δύο από τις τρεις περιοχές (Όλυμπο, Λουτρά) δεν διέφερε σημαντικά από τα στάδια 1 και 2. Σε επίπεδο φύλλων το στάδιο 4 υπερτερούσε και στις τρεις περιοχές. 4.2 Βιομάζα Η βιομάζα είναι ένας παράγοντας που εξετάζεται σε κάθε υπο μελέτη φυτοκοινότητα. Είναι ο παράγοντας που επηρεάζει εξίσου σημαντικά, όπως η συγκέντρωση, την απόδοση ενός υπερσυσσωρευτή και κάθε καλλιέργειας. Στην περιοχή του Ολύμπου η βιομάζα των φύλλων κυμαίνεται από 5,6 g/m 2 έως 239,8 g/m 2, ενώ σε παρόμοια επίπεδα κυμαίνεται η περιοχή του Αμπελικού (4,4 g/m 2 έως 311,3 g/m 2 ) και των Λουτρών (0,5 g/m 2 έως 207 g/m 2 ) (Πίνακας 10, Γράφημα 5). Πίνακας 10 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση της βιομάζας των φύλλων (g/m 2 ) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 5.6 157 10.72±4.9 Όλυμπος 2 5 23.5 64.4 45.7±16.3 3 5 92.17 239.8 163.1±54.4 4 5 7.38 20.1 15.9±5.2 1 5 4.4 11.3 7.8±2.9 Aμπελικό 2 5 16.4 43.4 30.2±10.6 3 5 112.0 311.3 194.8±72.4 4 5 8.35 10.7 9.0±1.0 1 5 42.3 90.8 64.1±20.5 Λουτρά 2 5 21.5 170.9 98.1±64.5 3 5 105.0 207.8 141.4±40.0 4 4 0.5 10.5 4.1±4.6 25

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 5 Μέση βιομάζα (g/m 2 ) φύλλων ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η βιομάζα στους βλαστούς (Πίνακας 11) του A. lesbiacum στην περιοχή του Ολύμπου κυμάνθηκε από 13,1 g/m 2 έως 481,5 g/m 2, στην περιοχή του Αμπελικού από 16,8 g/m 2 έως 1237,2 g/m 2 και στην περιοχή των Λουτρών από 36,6 g/m 2 έως 550,5 g/m 2 (Πίνακας 11, Γράφημα 6). Πίνακας 11 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση της βιομάζας των βλαστών(g/m 2 ) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 13.1 33.5 24.2±8.5 Όλυμπος 2 5 55.4 122.0 76.4±27.6 3 5 191.9 481.5 324.2±106.3 4 5 68.5 243.7 163.4±65.7 1 5 16.8 49.3 27.0±12.8 Aμπελικό 2 5 54.1 162.3 103.5±38.8 3 5 326.5 1237.2 620.7±360.8 4 5 73.6 126.2 91.3±21.4 1 5 54.1 147.5 93.4±36.4 Λουτρά 2 5 36.6 550.5 192.1±211.1 3 5 213.7 540.2 294.5±138.8 4 4 91.4 210.7 145.7±49.3 26

1200 1000 800 600 400 200 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 6 Μέση βιομάζα βλαστών(g/m 2 ) ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η βιομάζα των ανθέων κυμάνθηκε στην περιοχή του Ολύμπου από 29,0 g/m 2 έως 78,2 g/m 2, στην περιοχή του Αμπελικού από 5,7 g/m 2 έως 12,9 g/m 2 και στα Λουτρά από 16,6 g/m 2 έως 59,4 g/m 2 (Πίνακας 12, Γράφημα 7). Πίνακας 12 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση της βιομάζας των ανθέων(g/m 2 ) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. Όλυμπος 4 4 29.0 78.2 51.0±20.4 Aμπελικό 4 5 5.7 12.9 9.7±3.0 Λουτρά 4 4 16.6 59.4 40.9±18.0 27

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 7 Μέση βιομάζα (g/m 2 ) ανθέων ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η συνολική βιομάζα του A. lesbiacum προήλθε από το άθροισμα των μαζών των διακριτών οργάνων του για κάθε στάδιο ανάπτυξης σε κάθε περιοχή μελέτης (Πίνακας 13,Γραφημα 8) Πίνακας 13 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση της συνολικής βιομάζας (g/m 2 ) Περιοχή Όλυμπος Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 18.8 46.6 34.9±12.5 2 5 55.38 121.9 76.4±27.6 3 5 284.1 721.3 487.3±158.8 4 4 104.8 341.7 223.6±98.7 1 5 22.0 58.1 34.8±14.0 Aμπελικό 2 5 70.5 162.3 133.7±48.9 3 5 513.6 1548.5 815.5±426.1 4 5 87.9 147.1 110.0±24.1 1 5 96.4 238.3 157.5±56.3 Λουτρά 2 5 58.1 695.4 290.2±258.3 3 5 329.7 748.0 435.9±176.3 4 4 108.5 280.5 190.6±70.7 28

1000 800 600 400 200 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 8 Μέση τιμή της συνολική βιομάζας (g/m 2 ) ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η περιοχή μελέτης με τη μεγαλύτερη απόδοση σε βιομάζα (Πίνακας 14) για το πρώτο στάδιο είναι η περιοχή των Λουτρών, ενώ στο δεύτερο στάδιο δεν εμφανίζεται κάποια διαφοροποίηση στις τρεις περιοχές μελέτης (Πίνακας 14). Στο τρίτο στάδιο, η περιοχή του Αμπελικού εμφανίζει τη μεγαλύτερη απόδοση σε βιομάζα μόνο στους βλαστούς και τέλος στο τέταρτο ηλικιακό στάδιο δεν εμφανίζεται συστηματική διαφοροποίηση μεταξύ των περιοχών περιοχής. Το τρίτο στάδιο είναι αυτό που για όλες τις περιοχές και τα όργανα εμφανίζει τις μεγαλύτερες τιμές βιομάζας (Πίνακας 15). 29

Πίνακας 14 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών μεταξύ της βιομάζας (g/m 2 ) στις περιοχές μελέτης. Εμφανίζεται το πλήθος (Ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας. Στάδιο Όργανο N Teststat. D.f. p-value Homogeneous subsets 1 2 3 4 Φύλλο 14 9.98 2 0.007 (A O) < L Βλαστός 15 9.38 2 0.009 (A O) < L Σύνολο 15 9.38 2 0.009 (A O) < L Φύλλο 15 3,98 2 0,137 A O L Βλαστός 15 0,98 2 0,613 A O L Σύνολο 15 1,46 2 0,482 A O L Φύλλο 15 1.94 2 0.379 A O L Βλαστός 15 6.32 2 0.042 (L O) < A Σύνολο 15 5.18 2 0.075 A O L Φύλλο 14 6.35 2 0.042 (L A) <(A O) Βλαστός 14 4.29 2 0.117 A O L Άνθος 13 8.70 2 0.013 A < (L O) Σύνολο 14 3.34 2 0.188 A O L Πίνακας 15 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών της βιομάζας (g/m 2 ) μεταξύ των σταδίων σε κάθε περιοχή μελέτης. Εμφανίζεται το πλήθος(ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας. Περιοχή Όργανο N Teststat. D.f. p-value Homogeneoussubsets Όλυμπος Αμπελικό Λουτρά Φύλλο 20 16,71 3 0.001 (1 4) < 2 < 3 Βλαστός 20 17,03 2 0.001 1< 2 < 4 < 3 Σύνολο 20 13,76 3 0.009 1 < (2 4) < 3 Φύλλο 20 16,07 3 0,001 (1 4 ) < 2 < 3 Βλαστός 20 16,21 3 0,001 1< (4 2) < 3 Σύνολο 20 16,21 3 0,001 1< (4 2) < 3 Φύλλο 19 12,04 3 0.007 4 < (1 2 3) Βλαστός 19 8,40 3 0.038 (1 2 4) < 3 Σύνολο 19 7,64 3 0.054 1 2 3 4 30

4.3 Μάζα Νικελιου Η μάζα νικελίου είναι ο παράγοντας που χαρακτηρίζει την απόδοση ενός υπερσυσσωρευτή νικελίου, όπως είναι το A. lesbiacum. Η μέγιστη απόδοση στην περιοχή του Ολύμπου στα φύλλα βρέθηκε 61,8 mg/m 2 και 2060 mg/m 2, στην περιοχή του Αμπελικού 32,8 mg/m 2 η ελάχιστη και η μέγιστη 4227,3 mg/m 2 και στα Λουτρά 8 mg/m 2 η ελάχιστη και 2642 mg/m 2 η μέγιστη (Πίνακας 16, Γράφημα 9). Πίνακας 16 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση μάζας νικελίου (mg/m 2 ) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 61.8 149.4 102.8±39.6 Όλυμπος 2 5 257 560.6 391.1±113.9 3 5 1117.5 2060 1381.5±389.3 4 5 105.5 247.2 188.8±56.6 1 5 32.8 105.9 70.5±28.2 Aμπελικό 2 5 183.1 374.6 275.82±82.5 3 5 1355.4 4227.3 2366.6±1126.3 4 5 174.4 205.9 189.4±12.8 1 5 402 749 562.6±156.8 Λουτρά 2 5 242 2642 1133.4±984.9 3 5 996 2334 1328.2±574.0 4 4 8 129 54.75±55.5 31

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 9 Μέση μάζα νικελίου (g/m 2 ) στα φύλλα ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Για τους βλαστούς η μάζα νικελίου κυμάνθηκε στην περιοχή του Ολύμπου από 47,7 mg/m 2 ώς ελάχιστη και 2010,3 mg/m 2 η μέγιστη, στη περιοχή του Αμπελικού από 32 mg/ m 2 η ελάχιστη και 6270,3 mg/ m 2 η μέγιστη και τέλος στην περιοχή των Λουτρών 115 mg/m 2 η ελάχιστη και 2313 mg/m 2 η μέγιστη αντίστοιχα (Πίνακας 17, Γράφημα 10 Σφάλμα! Το αρχείο προέλευσης της αναφοράς δεν βρέθηκε.). Πίνακας 17 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση μάζας νικελίου στους βλαστούς(mg/m 2 ) Περιοχή Όλυμπος Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 47.7 154.4 95.84±39.9 2 5 235.4 451.2 347.4±97.0 3 5 1091.1 2010.3 1370.92±372.8 4 5 373.4 1233.8 699.9±404.6 1 5 32.3 135.6 66.8±44.4 Aμπελικό 2 5 206.1 414.5 277.3±79.6 3 5 1352.5 6270.3 2824.5±2044.9 4 5 284.3 763.6 495.2±189.6 1 5 173 620 388.6±186.6 Λουτρά 2 5 115 2313 747.4±915.8 3 5 705 2086 1065±577.2 4 4 128 455 231.5±151.5 32

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 10 Μέση μάζα νικελίου (g/m2) στους βλαστούς ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η μάζα νικελίου των ανθέων κυμάνθηκε στην περιοχή του Ολύμπου από 165 mg/m 2 έως 698,1 mg/m 2, στην περιοχή του Αμπελικού από 60,9 mg/m 2 έως 122,6 mg/m 2 και στα Λουτρά από 125 mg/m 2 έως 426 mg/m 2 (Πίνακας 18, Γράφημα 11). Πίνακας 18 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση μάζας νικελίου στα άνθη(mg/m 2 ) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. O 4 4 165.1 698.1 392.7±222.2 A 4 5 60.9 122.6 95.0±27.2 L 4 4 125 426 285.2±122.6 33

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 11 Μέση μάζα νικελίου (mg/m 2 ) στα άνθη ανα στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Για τη συνολική απόδοση νικελίου η εικόνα διαμορφώθηκε ως εξής: η ελάχιστη τιμή μάζας νικελίου για την περιοχή του Ολύμπου ήταν 209,5 mg/m 2 και η μέγιστη 4070,3 mg/m 2. Στο Αμπελικό η ελάχιστη τιμή βρέθηκε 65 mg/m 2 στα και η μέγιστη στα 10497,6 mg/m 2 και στα Λουτρά η ελάχιστη και η μέγιστη τιμή ήταν και 261 mg/m 2 και 4420 mg/m 2 αντίστοιχα (Πίνακας 19, Γράφημα 12). Πίνακας 19 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση της συνολικής απόδοσης νικελίου(mg/m 2 ) Περιοχή Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 109.5 292.5 198.7±75.2 Όλυμπος 2 5 514.1 982.8 738.5±198.2 3 5 2308.3 4070.3 2752.4±751.3 4 4 644.1 2179.1 1354.0±685.1 1 5 65 213.9 137.3±58.7 Aμπελικό 2 5 389.2 789.1 553.2±153.1 3 5 2707.9 10497.6 5191.08±3074.73 4 5 521.4 1077.2 776.5±216.6 1 5 575 1312 951.6±336.3 Λουτρά 2 5 357 3910 1881±1657.6 3 5 1717 4420 2393.2±1149.2 4 4 261 1006 571.5±314.0 34

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 12 Μέση μάζα νικελίου (mg/m 2 ) στο σύνολο του ατόμου για κάθε στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η στατιστική ανάλυση για τη μάζα νικελίου έδειξε στις συνολικές μάζες νικελίου στο φυτό για το δεύτερο και το τέταρτο στάδιο δεν εμφάνιζαν διαφοροποιήσεις μεταξύ των σταδίων. Ενώ στο πρώτο η περιοχή των Λουτρών είναι αυτή με τη μεγαλύτερη μάζα νικελίου και στο τρίτο στάδιο η περιοχή του Αμπελικού εμφανίσε την υψηλότερη απόδοση (Πίνακας 20). Πίνακας 20 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών στη μάζας νικελίου (mg/m 2 ) μεταξύ των περιοχών μελέτης. Εμφανίζεται το πλήθος (Ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας. Στάδιο Όργανο N Teststat. D.f. p-value Homogeneous subsets 1 2 3 4 Φύλλο 15 9,98 2 0,007 (A O) < L Βλαστός 15 10,22 2 0.006 (A O) < L Σύνολο 15 10,22 2 0.006 (A O) < L Φύλλο 15 5,46 2 0,065 A O L Βλαστός 15 0,98 2 0,613 A O L Σύνολο 15 2,78 2 0,249 A O L Φύλλο 15 5,82 2 0.054 A O L Βλαστός 15 6.54 2 0.038 (L O) < A Σύνολο 15 6,98 2 0.031 (L O) < A Φύλλο 14 7.24 2 0.027 L< (O A) Βλαστός 14 5,40 2 0.067 A O L Άνθος 13 8,86 2 0.012 A< (L O) Σύνολο 13 1,82 2 0.401 A O L 35

Στην σύγκριση των σταδίων σε κάθε περιοχή μελέτης, το τρίτο στάδιο εμφανίζεται να είναι αυτό με την καλύτερη απόδοση νικελίου σε όλα τα όργανα αλλά και στο σύνολο του φυτού, ακολουθούμενο από το δεύτερο ηλικιακό στάδιο (Πίνακας 21). Πίνακας 21 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών στη μάζας νικελίου (mg/m 2 ) μεταξύ των σταδίων σε κάθε περιοχή μελέτης. Εμφανίζεται το πλήθος (Ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας Περιοχή Όργανο N Teststat. D.f. Όλυμπος Aμπελικό Λουτρά p- value Homogeneoussubsets Φύλλο 20 17,33 3 0.001 1 < 4 < 2 < 3 Βλαστός 20 16,28 3 0.001 1 < (2 4) < 3 Σύνολο 20 14,15 3 0.003 1 < (2 4) < 3 Φύλλο 20 16,89 3 0,001 1 < (4 2) < 3 Βλαστός 20 17,33 3 0,001 1 < 2 < 4 < 3 Σύνολο 20 16,89 3 0,001 1 < (4 2) < 3 Φύλλο 19 12,04 3 0.007 4< (1 2 3) Βλαστός 19 8,51 3 0.037 (4 1 2) < (1 2 3) Σύνολο 19 8,76 3 0.033 (4 1 2) < (1 2 3) 4.4 Ανηγμένες τιμές Βιομάζας με 75% κάλυψη γης Η συνολική βιομάζα σε ένα τετραγωνικό μέτρο και με ποσοστό κάλυψης γής 75% με A. lesbiacum παρουσιάζεται στον Πίνακας 22. Η βιομάζα διαμορφώθηκε ως εξής: για την περιοχή του Ολύμπου κυμαινόταν από 105,6g/m 2 ως 679,2 g/m 2. Στην περιοχή του Αμπελικού η ελάχιστη τιμή βρέθηκε στα 132,2 g/m 2 και η μέγιστη στα 1935,6 g/m 2 και στην περιοχή των Λουτρών η ελάχιστη τιμή βρέθηκε στα 137,3 g/m 2 και η μέγιστη στα 1194,5 g/m 2 (Πίνακας 22, Γράφημα 13) 36

Πίνακας 22 Η ελάχιστη, μέγιστη, μέση τιμή και η τυπική απόκλιση της συνολικής βιομάζας, με κάλυψη 75%(g/m 2 ) Περιοχή Όλυμπος Στάδιο ανάπτυξης Πλήθος δειγμάτων Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή± 1S.D. 1 5 105.6 220.5 154.2±45.9 2 5 246.0 591.9 422.6±138.6 3 5 355.1 679.2 530.9±117.9 4 4 214.2 427.1 309.5±106.5 1 5 330.1 872.0 574.3±202.9 Aμπελικό 2 5 132.2 578.5 335.1±201.9 3 5 486.8 1935.6 1067.4±711.2 4 5 147.8 643.6 267.0±211.3 1 5 209.8 446.9 290.1±97.4 Λουτρά 2 5 137.3 516.1 244.8±155.2 3 5 436.5 701.2 576.9±99.2 4 5 149.6 1194.5 474.6±487.3 Όσον αφορά στην στατιστική ανάλυση της βιομάζας με ποσοστό κάλυψης γής 75%, η σύγκριση μεταξύ των περιοχών μας δείχνει ότι μόνο για το πρώτο στάδιο η περιοχή του Αμπελικού εμφανίζει μεγαλύτερες τιμές βιομάζας σε σχέση με τις άλλες δύο περιοχές (Πίνακας 23). Πίνακας 23Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών στην συνολικής βιομάζας, με κάλυψη 75% (g/m 2 ) μεταξύ των περιοχών μελέτης για κάθε σταδίο. Εφμανίζεται το πλήθος (Ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας. Στάδιο Πλήθος ανάπτυξης δειγμάτων Test stat. D.f. p Homogeneous subsets 1 15 7.28 2 0.026 (O L) < A 2 15 0.86 2 0.651 A O L 3 15 1.46 2 0.482 A O L 4 13 2.44 2 0.295 A O L 37

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 L1 L2 L3 L4 O1 O2 O3 O4 A1 A2 A3 A4 Γράφημα 13 Μέση συνολική βιομάζα (g/m 2 )με φυτοκάλυψη 75% ανά στάδιο και για τις τρεις περιοχές μελέτης Η σύγκριση των ηλικιακών σταδίων σε κάθε περιοχή, έδειξε να μην διαφοροποιούνται τα στάδια μεταξύ τους στις περιοχές Αμπελικού και Λουτρών, αλλά στην περίπτωση του Ολύμπου το τρίτο να είναι αυτό με τη μεγαλύτερη βιομάζα (Πίνακας 24) Πίνακας 24 Αποτελέσματα του μη-παραμετρικού ελέγχου Kruskal-Wallis για τον εντοπισμό στατιστικών διαφορών στην συνολική βιομάζα, με κάλυψη 75% (g/m 2 ) μεταξύ των σταδίων σε κάθε περιοχή μελέτης. Εμφανίζεται το πλήθος (Ν), η στατιστική σημαντικότητα και οι βαθμοί ελευθερίας Περιοχή Πλήθος δειγμάτων Test stat. D.f. p Homogeneous subsets Όλυμπος 19 9,26 3 0,026 1 4 2 <4 2 3 Αμπελικό 20 7,77 3 0,051 1 2 3 4 Λουτρά 19 6,01 3 0,111 1 2 3 4 4.5 Μάζα Νικελίου με φυτοκάλυψη 75% Για τη μάζα νικελίου ενός τετραγωνικού μέτρου με ποσοστό κάλυψης 75%, ο Όλυμπος έχει ελάχιστη μάζα νικελίου 105,6 mg/m 2 και μέγιστη 679,2 mg/m 2, η περιοχή του Αμπελικού 132,2 mg/m 2 ως μέγιστη και 1935,6 mg/m 2 ως ελάχιστη και η περιοχή των Λουτρών 137,3 mg/m 2 ως μέγιστη και 1194,5 mg/m 2 ως ελάχιστη (Πίνακας 25, Γράφημα 14). 38