Keskkonnainvesteeringute Keskuse 2013.a. metsanduse programmi projekt nr. 6018

21. sajandi algus tõi kogu maailmas, sealhulgas ka Euroopas, eriti aga just Põhja-Euroopas endaga kaasa hulgaliselt uusi metsakaitselisi probleeme, millistest ehk isegi olulisimad kuuluvad puude haiguste, seega metsapatoloogia valdkonda. Ilmselt on vastavad muutused toimunud kahe suure teguri – 20. sajandi viimasel kümnendil alanud kliima (eriti talve-kliima) soojenemise, kuid ka globaalse kaubanduse, s.h. elustaimede (seemned, istikud) ja puit-pakkeja –täidismaterjalide transpordi tohutu kasvu tõttu nii kontinentide siseselt kui ka nende väliselt. Sellele eelnenud, paar viimast sajandit kestnud kontrollimatu puuseemnete levitamine – alates taskupõhjas kaasatoomisest turismi- ja muudelt reisidelt kuni teadlikuma ja ulatuslikuma „võõrpuuliikide introduktsiooni“ nime all toimunud tegevusteni. Võõra päritoluga puuseemnete muldasängitamine on loonud paljudes paikades, nii ka Eestis, olukorra, kus talvekülmade kui lõunapoolseid haigusetekitajaid seni takistanud teguri äralangemise tõttu saabuvad patogeenid leiavad uutel, põhjapoolsetel aladel eest ka „kaetud laua“ neile kodumaalgi enim-sobinud puuliikide näol. Ja pole imestada, et tagajärjed võivad osutuda ja ongi osutunud katastroofiliseks! Nagu näiteks karantiinsete puna- ja pruun-vöötaudi puhul okaspuudel või uue invasiivse metsahaiguse – saaresurma näol meie lehtpuumetsades ning haljasaladel. Saaresurma puhul avaldub aga veel hoopis teinegi, nii inim- kui taimepatoloogias põhimõtteliselt juba varemgi tuntud aspekt: äsja sissetoodud haigusetekitajaga on kohalikul populatsioonil ajalooliselt (s.o. evolutsioonis) puudunud igasugune kontakt ja patogeenile kohastumata peremehe (inimese või taime) ootamatu kontakt virulentse uustulnukaga lõpeb ränga epideemiaga (nagu näit. Ameerika indiaanlastelt pärinev süüfilis Euroopas, kartuli lehemädanik põllumajanduslikus ja - miks mitte, ka saaresurm metsapatoloogias). Epidemioloogia ongi teadus, mis „ajab jälgi“ epideemiateks arenenud/kujunenud haigustel, üritades mõista põhjusi ja seoseid, mis tõid endaga kaasa sedavõrd tõsiseid tagajärgi majandusele, kuid ka looduslikule mitmekesisusele ja –tasakaalule – muidugi selleks, et luua teoreetilised alused senistele järgnevate uute ebasoovitavate tulnukate kiireks avastamiseks ning nende vastase tõrjestrateegia väljatöötamiseks. Ja taas, nagu vöötaudide puhul okaspuudel, ei saa ka saaresurma sündroomi uurimisel läbi „kaksikvendadeta“, s.o. palju segadust tekitavate, morfoloogiliselt äärmiselt raskesti eristatavate sõsarliikideta, millised on aga äärmiselt erineva virulentsuse ja teiste käitumistunnustega. Nii on see juhtunud ka saaresurma sündroomis. Saaresurma puhul, millist tunneme, täpsemalt väljendudes – millist oleme kogenud kasvava puhanguna alles vähem kui kümmekond aastat, ei saa me veel muidugi palju rääkida tema „tundmisest“. Mis puutub saaresurma, siis käesolevaga aruantava KIK´i uurimisprojekti eelselt olime Eestis teaduslikult vaieldamatult/ümberlükkamatult tõestanud tema esinemise ja kiire edenemise ning DNA-metoodika abil (tänu KIK´i rahastusel loodud DNA-laborile meie töörühma käsutuses!) identifitseerinud patogeeni kuuluvuse samasse, Euroopa keskosast 5 lähtuvasse (mis on küll alles hüpoteesi tasemel!) epideemiasse. Ja kogu muu saareurma epidemioloogilises uurimistöös saadud informatsioon käesolevas aruandes on hangitud juba käesoleva, samuti KIK´i rahastusel toiminud projekti raames. Tihe koostöö EMÜ (ja sellele eelnenud ZBI) mükoloogidega on andnud meile saaresurma epidemioloogilisel „jälgede ajamisel“, so. patogeeni ja tema süütu sõsarliigi ajaloo uurimisel Eestis (ja fragmentaarselt ka väljaspool Eestit!) väärtuslikke vihjeid ajast, mil kõnealust mikroseent ei peetud veel ohtlikuks patogeeniks. Probleemi ulatust ja tõsidust arvestades kogu Euroopas pole meie uurimisrühm ainus, kes saaresurma epidemioloogiaga tegeleb. Tugevad rühmad tegutsevad Kesk-Euroopas (eriti Šveitsis ja Tšehhis) ning Põhjalamaadest Norras ja Rootsis. Nendega on meil tihe koostöö ja informatsiooni vahetus mitte ainult konverentsidel, vaid ka seminaridel (COST projekti Fraxback), „töötubades“ (Workshops) ja ühistel ekspeditsioonidel (nagu näiteks aruandeperioodil toimunu Venemaa Kaug-Itta - saaresurma tekitaja alg-kodumaale)

Keskkonnainvesteeringute Keskuse (leping nr. 3-2_8/5671-5/2016) 2016.a. metsanduse programmi projekti nr. 12391

Vastavalt Eesti Maaülikooli (EMÜ) ja SA Keskkonnainvesteeringute Keskuse (KIK) vahel 30. novembril 2016. aastal sõlmitud lepingule nr. 3-2_8/5671-5/2016 teostati 2016.-2018. aastal olulisimate juuremädanike tekitajate leviku ja kahjustuse uuringud okaspuupuistutes. Projekti vastutavaks täitjaks: Eesti Maaülikooli metsandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse- ja metsaökoloogia õppetooli teadur Tiia Drenkhan ning projekti täitjateks Eesti Maaülikooli metsakasvatuse- ja metasökoloogia õppetooli laborant Katrin Jürimaa, doktorant Marili Laas, teadur Kalev Adamson ja dotsent Rein Drenkhan. Juurepessu kahjustuse modelleerimise mudelid koostas metsakorralduse- ja metsatööstuse osakonna teadur Allar Padari. Käesolev projekt on jätkuprojekt KIKi projektile nr. 3698 (2012-2014) „Olulisemate juuremädanike tekitajate leviku ja kahjustuste uuring Eestis“, mille tulemustes toodi välja võimalik kahjude hinnang sõltuvalt puistu keskmisest vanusest viljakate kuuse- ja männienamusega puistutes ning esitati mudelid juuremädanike ja eelkõige juurepessu kahjustuste (leviku) modelleerimiseks. Projekti esimeses järgus koguti proove vaid uuendusraie puistutest, seetõttu oli mudeli prognoosi täpsuse parandamiseks vajalik koguda lisaproove ka noorendike ja harvendusraie puistutest. Seda eesmärki silmas pidades koguti käesoleva projekti raames proove erineva vanusega männipuistutest: noorendikud, harvendusraie ja uuendusraie alad. Aruandes esitatakse hariliku männi andmestik, hariliku kuuse erinevates vanusevahemikus (1-20; 21-40; 41-60; 61-80; 81-100 ja üle 100) kogutud proovide tulemusi analüüsitakse ning esitatakse vastavad andmed RMK projekti „Kuusikute raieaja ja raieviiside mõju patogeenide levikule ja arvukusele ning puistu elurikkusele viljakates kasvukohatüüpides“ (kestvus 01.09.2016-31.08.2019) raames, mille põhitäitjate hulgas on ka käesoleva aruande autorid (R. Drenkhan, A. Padari, T. Drenkhan). Käesoleva projekti eesmärgiks on olulisemate juuremädanike tekitajate (juurepess ja külmaseen) leviku ulatuse ja liigilise koosseisu ning esinemise sageduse uurimine viljakates kasvukohatüüpides ning juurepessu kahjustuste modelleerimise mudeli täiendamine hariliku männi puistutest kogutud andmete põhjal. Okaspuupuistutes, mis moodustavad enamuse meie metsadest ja annavad olulisema osa saadavast tarbepuistust, põhjustavad juuremädanikud enim kahjustusi. Hinnanguliselt kaotab üksnes juurepessu tõttu metsaomanik kuni kolmandiku potentsiaalsest metsatulust ning kahju kogu Euroopas ulatub ca 790 miljoni euroni aastas (Woodward et al., 1998). Lisaks tuleb arvestada patogeenide võimalikke kahjutusi kliimamuutuste kontekstis, sest ilmastikus toimuvad muutused soodustavad patogeenide levikut. Projekti tulemused on olulised rahvusvahelises koostöös, näiteks juurepessu geneetilise struktuuri uuringute osas. Juurepessu geneetilise struktuuri tundmine on oluline efektiivsema tõrjestrateegia välja töötamiseks, see annab informatsiooni seene geneetilisest mitmekesisusest ning aitab hinnata patogeeni levikupotentsiaali ja elujõulisust. Tulemuste analüüsimisel on oluline taustainfona silmas pidada eelmise metsapõlve kändude nakkuskoormust noorendikes (so. mädaniku olemasolu kändudel) ning mädaniku ulatust raiekändudel (harvendusraie, uuendusraie alad). Käesoleva projekti tulemuste põhjal ei esitata konkreetseid numbreid juuremädanike poolt tekitatava majandusliku kahju suuruse kohta. Küll aga antakse hinnang sõltuvalt puistu vanusest ja metsa arenguklassist ning raieviisist männienamusega puistutes

RMK lepinguline projekt 2016 - 2019: Kuusikute raieaja ja raieviiside mõju patogeenide levikule ja arvukusele ning puistu elurikkusele viljakates kasvukohatüüpides lõpparuande pikem versioon (LISA)

Käesolev uurimustöö on Eesti Maaülikooli ja Tartu Ülikooli kolme aastane lepinguline koostööprojekt. Iga osa koostasid või selle osa sisulist analüüsi juhtisid erinevad autorid, kes on nimetatud iga vastava aruande osa ees. Töö eesmärk on selgitada hariliku kuuse puistute majandamise (hooldus-, harvendus- ja sanitaarraie) mõju juuremädanike levikule ja kahjustusele ning seente ja epifüütide elurikkusele võrrelduna majandamata (raiumata) puistutega. Lepinguline töö jagunes järgmisteks osadeks: mullaseente elustik, lamapuidu seente elustik, seente elustik eluspuude puidus ja kändudes, samblike ja sammalde elustik, juurepessu antagonistid ning metsamajanduslik osa. Viimane sisaldab mädanike kahjude hinnanguid kuusikutes ja selle majanduslikke kalkulatsioone. Lepingulise koostööprojekti eesmärgid olid järgmised: 1. Hinnata erinevate metsamajandamise võtete, hooldusraiete korduse ning teostamise aja (puistu vanus ja aastaaeg) mõju patogeenide arvukusele, mullaelustikule ja epifüütidele viljakates kuuse-enamusega metsades. 2. Analüüsida teaduslikult kuusikute raieringi pikkuse mõju kuuse tüvepuidu sortimentide väljatulekule, tüvekahjustuste ulatusele ja elurikkusele. 3. Hinnata juuremädanikest tingitud majandusliku kahju suurust ja patogeenide arvukust viljakates kuusepuistutes (sh kändudes ja mullas) ning ühtlasi tuvastada potentsiaalseid juuremädanike antagoniste Eesti mulla- ja kliimatingimustes. 4. Koostada arvutusmudelid, mis võimaldavad erinevate sisendite (mädanike osakaal ja levik tüves, hooldusraiete aeg puistu vanusest ja vegetatsiooniperioodist lähtuvalt, mulla elurikkus) abil kirjeldada kuusikute kasvukäiku ja arvutada erinevaid tegureid arvestavad küpsusvanused, nt mahu- ja hinnaküpsus

Regional-scale in-depth analysis of soil fungal diversity reveals strong pH and plant species effects in Northern Europe

Soil microbiome has a pivotal role in ecosystem functioning, yet little is known about its build-up from local to regional scales. In a multi-year regional-scale survey involving 1251 plots and long-read third-generation sequencing, we found that soil pH has the strongest effect on the diversity of fungi and its multiple taxonomic and functional groups. The pH effects were typically unimodal, usually both direct and indirect through tree species, soil nutrients or mold abundance. Individual tree species, particularlyPinus sylvestris,Picea abies, andPopulus x wettsteinii, and overall ectomycorrhizal plant proportion had relatively stronger effects on the diversity of biotrophic fungi than saprotrophic fungi. We found strong temporal sampling and investigator biases for the abundance of molds, but generally all spatial, temporal and microclimatic effects were weak. Richness of fungi and several functional groups was highest in woodlands and around ruins of buildings but lowest in bogs, with marked group-specific trends. In contrast to our expectations, diversity of soil fungi tended to be higher in forest island habitats potentially due to the edge effect, but fungal richness declined with island distance and in response to forest fragmentation. Virgin forests supported somewhat higher fungal diversity than old non-pristine forests, but there were no differences in richness between natural and anthropogenic habitats such as parks and coppiced gardens. Diversity of most fungal groups suffered from management of seminatural woodlands and parks and thinning of forests, but especially for forests the results depended on fungal group and time since partial harvesting. We conclude that the positive effects of tree diversity on overall fungal richness represent a combined niche effect of soil properties and intimate associations

Cadophora margaritata sp. nov. and other fungi associated with the longhorn beetles Anoplophora glabripennis and Saperda carcharias in Finland

Symbiosis with microbes is crucial for survival and development of wood-inhabiting longhorn beetles (Coleoptera: Cerambycidae). Thus, knowledge of the endemic fungal associates of insects would facilitate risk assessment in cases where a new invasive pest occupies the same ecological niche. However, the diversity of fungi associated with insects remains poorly understood. The aim of this study was to investigate fungi associated with the native large poplar longhorn beetle (Saperda carcharias) and the recently introduced Asian longhorn beetle (Anoplophora glabripennis) infesting hardwood trees in Finland. We studied the cultivable fungal associates obtained from Populus tremula colonised by S. carcharias, and Betula pendula and Salix caprea infested by A. glabripennis, and compared these to the samples collected from intact wood material. This study detected a number of plant pathogenic and saprotrophic fungi, and species with known potential for enzymatic degradation of wood components. Phylogenetic analyses of the most commonly encountered fungi isolated from the longhorn beetles revealed an association with fungi residing in the Cadophora-Mollisia species complex. A commonly encountered fungus was Cadophora spadicis, a recently described fungus associated with wood-decay. In addition, a novel species of Cadophora, for which the name Cadophora margaritata sp. nov. is provided, was isolated from the colonised wood.Peer reviewe

Keskkonnainvesteeringute Keskuse (leping nr. 3-2_8/18-7/2012) 2012.a. metsanduse programmi projekti nr. 3698

Vastavalt Eesti Maaülikooli (EMÜ) ja SA Keskkonnainvesteeringute Keskuse (KIK) vahel 17. jaanuaril 2013. aastal sõlmitud lepingule nr. 3-2_8/18-7/2012 teostati 2012.-2014. aastal olulisimate juuremädanike tekitajate leviku ja kahjustuse uuringud. Projekti vastutavaks täitjaks: Eesti Maaülikooli metsandus- ja maaehitusinstituudi metsabioloogia osakonna spetsialist Tiia Drenkhan ning projekti täitjateks Eesti Maaülikooli metsakasvatuse osakonna vanemlaborandid Katrin Jürimaa, Kalev Adamson ja dotsent Rein Drenkhan. Juurpessu kahjustuse modelleerimise mudeli koostas Eesti Maaülikooli metsatööstuse osakonna teadur Allar Padari. Mullatüübid määras EMÜ põllumajandus- ja keskkonnainstituudi mullateaduse ja agrokeemia osakonna peaspetsialist Helis Rossner. Väga oluliste partneritena osalesid projektis Keskkonnaagentuuri (projekti taotluses veel Keskkonnateabe Keskuse) metsaseire osakonna metsakaitse peaspetsialist Enn Pilt ja metsapatoloogid Enn Kaljula ning Kaarel Aruste. Käesoleva projekti eesmärgiks on olulisemate juuremädanike tekitajate (juurepess ja külmaseen) leviku ulatuse ja liigilise koosseisu ning esinemise sageduse uurimine viljakates kasvukohatüüpides ning juurepessu geneetilise struktuuri väljaselgitamine. Oluline on täiendada juurmädanike tekitajate leviku ja liigikoosseisu andmeid, sest õigesti määratud liik näitab probleemi olemust ja vastavalt sellele on võimalik tegeleda tõrjestrateegia väljatöötamisega. Pikemaajalisem eesmärk on juuremädanike ja eelkõige juurepessu kahjustuste (leviku) modelleerimine, mis aitaks kaasa säästlikule metsade majandamisele. Samuti oleks võimalik täpsemalt hinnata juuremädanike poolt tekitatavat majanduslikku kahju suurust. Okaspuupuistutes, mis moodustavad enamuse meie metsadest ja annavad olulisema osa saadavast tarbepuistust, põhjustavad juuremädanikud enim kahjustusi. Hinnanguliselt kaotab üksnes juurepessu tõttu metsaomanik kuni kolmandiku potentsiaalsest metsatulust ning kahju kogu Euroopas ulatub ca 790 miljoni euroni aastas. Juurepessu geneetilise struktuuri tundmine on oluline efektiivsema tõrjestrateegia välja töötamiseks, sest see annab meile aimu seene geneetilisest mitmekesisusest ning see omakorda aitab hinnata seene levikupotentsiaali ja elujõulisust. Lisaks tuleb arvestada patogeenide võimalikke kahjutusi kliimamuutuste kontekstis, sest ilmastikus toimuvad muutused soodustavad patogeenide levikut. Projekti tulemused on olulised rahvusvahelises koostöös, näiteks juurepessu geneetilise struktuuri uuringute osas. Geograafiliselt esinduslikku juurepessu puhaskultuuride kogumit saab kasutada geneetilise populatsiooni uuringutes, mis annab parema ülevaate seene ökoloogiast. Vaadeldakse erinevate keskkonnategurite mõju, s.h. mullatüübi, viljakuse, topograafia mõju juuremädanike levikule. Käesoleva projekti tulemuste põhjal ei esitata konkreetseid numbreid juuremädanike poolt tekitatava majandusliku (otseselt rahalise) kahju suuruse kohta. Majandusliku kahju arvutamine eeldaks juuremädanike leviku (puistu ja puu siseselt, s.o mädaniku ulatuse hinnangud puutüves) veelgi täpsemat uurimist, samuti peaks arvesse võtma metsamaterjali rahalist väärtust ja mädaniku olemasolu tõttu saadavat rahalist kahju. Küll aga antakse võimalik kahjude hinnang sõltuvalt puistu keskmisest vanusest viljakate kuuse- ja männienamusega puistute kohta

Phlebiopsis gigantea and associated viruses survive passing through the digestive tract of Hylobius abietis

201