"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7452
ETF7452 "Peente juurte adapteerumisstrateegiad Euroopa okas- ja lehtpuumetsades põhja-lõuna gradiendil. (1.01.2008−31.12.2011)", Ivika Ostonen-Märtin, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7452
Peente juurte adapteerumisstrateegiad Euroopa okas- ja lehtpuumetsades põhja-lõuna gradiendil.
Fine root adaptation strategies in European coniferous and deciduous forests along a latitudinal gradient.
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB270 Taimeökoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituutkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008337 200,00 EEK (21 551,01 EUR)
01.01.2009−31.12.2009323 712,00 EEK (20 688,97 EUR)
01.01.2010−31.12.2010323 712,00 EEK (20 688,97 EUR)
01.01.2011−31.12.201120 689,20 EUR
83 618,15 EUR

Puude veega varustatuse ja mineraaltoitumise tagavad peened juured, mis adapteeruvad kasvukoha keskkonnatingimustega nii anatoomilis-morfoloogiliste muutustega imijuurte struktuuris (intensiivne adaptatsioon) kui ka peente juurte biomassi, pikkuse ja pindala suurendamise teel (ekstensiivne adaptatsioon). Projekti peamisteks eesmärkideks on hinnata peente juurte adaptatsioonistrateegiaid Euroopa okas- ja lehtpuumetsades põhja-lõuna gradiendil (50? -66?) erinevates mulla- ja kliimatingimustes. Selleks määratakse imijuurte anatoomilised ja morfoloogilised parameetrid hariliku kuuse, hariliku männi ja arukase proovialadel Soomes, Eestis, Inglismaal ja Saksamaal ja analüüsitakse koos peente juurte biomassi andmetega. Peente juurte süsteemi adaptatsioonimehhanisme analüüsitakse komplekselt erinevatel organisatoorsetel tasanditel: 1) ektomükoriisaseente ekstramatrikaalse biomassi ja produktsioonihinnangud võimaldavad hinnata kvantitatiivselt seente rolli adapteerumisel; 2) anatoomilis-morfoloogilised parameetrid – endodermi eripind (m2 kg-1) ja imijuurte eripind (m2 kg-1), eripikkus (m kg-1), kudede tihedus (kg m-3) peegeldavad peente juurte adapteerumist kasvukoha kliima- ja mullatingimustega primaarse ehitusega imijuurte tasandil, mis on otseselt seotud vee ja mineraaltoitainete omastamisega 3) peente juurte biomass, produktsioon ja imijuuretippude hulk iseloomustavad puu ja puistu tasandil metsökosüsteemi aineringeid ja allokatsiooni. Lisaks selgitatakse peente juurte süsteemi iseloomustavate parameetrite kasutatavust metsade mineraaltoitumise indikaatoritena. Uurimuse õnnestumise aluseks on sõlmitud rahvusvahelised kokkulepped, mille raames tehakse käesolev uurimus koostööpartnerite uurimisrühmade proovialadel üle Euroopa. Kokkuleppeliselt on taotletava projekti jaoks kasutatavad varasemate väga aja- ja töökulukate peente juurte biomassi määramise hinnangud, uurimisalade mulla, puistu ja kliimakarakteristikud. Seoses tiheda rahvusvahelise koostööga on projekti kraadiõppuritel väga head võimalused töötada koos teiste uurimisrühmadega ja saada uusi kontakte oma ala juhtivate teadlastega. Projekti innovatiivsus väljendub uurimuse kompleksuses, mis ühendab üldistuste tegemisel varasemad ja uuemad tööd ja meetodid. Peente juurte adaptatsioonistrateegiate hindamine piki laiuskraadide gradienti hõlmates erinevaid kliima- ja metsavööndeid võimaldab modelleerida juuresüsteemide rolli metsaökosüsteemide aineringetes.
Trees’ fine root systems adapt to environmental conditions by increasing either their mass and length (extensive adaptation) or the nutrient uptake efficiency of short roots through morphological adaptations (intensive adaptation). Fine roots’ adaptations occur in response to changes in soil and climatic conditions. The main objective of the project is to elucidate fine root adaptation strategies in European coniferous and deciduous forests along a latitudinal gradient (50? -66?) encompassing different climate and forest zones. Fine root adaptation mechanisms will be analysed at different organizational levels by different parameters: 1) ectomycorrhizal (ECM) fungi in soil - biomass and production of extrametrical mycelia and proportion of ECM in fine roots, 2) fine root anatomical level - specific endodermal area (m2 kg-1), proportions of plant and fungus tissues, 3) fine root morphological level - specific root area (SRA; m2 kg-1), specific root length (SRL; m kg-1), root tissue density (RTD; kg m-3), diameter (mm), 4) tree and forest ecosystem level – fine root biomass and/or production estimates, number of ECM root tips, estimates of carbon pools in below- and aboveground. The main advantage of the planned project is the use of data of earlier very labour-intensive and time-consuming studies (fine root biomass estimates) in international cooperation, in order to analyse the relative contributions of intensive and extensive mechanisms of fine root adaptations in the main three dominant tree species, the Scots Pine (Pinus sylvestris L.), silver birch (Betula pendula Roth) and Norway Spruce (Picea abies (L.) Karst.), in European forests. The main novelty of the research lies in the complexity in the summarizing of different estimates of fine root systems and in the improvement of knowledge about the role of fine roots in ecosystem-level carbon and nutrient cycling. The determination, in spuce stands, of biomass and production of ectomycorrhizal extrametrical mycelia and of short-root anatomical and morphological parameters by morphotypes will create new links between two branches of science: mycology and plant ecology, in the field of mineral nutrition of woody plants. The results of the project, the generalization of fine root adaptation strategies for European coniferous and deciduous forests, will increase our knowledge base and also be of practical value in forestry applications.