r. oladi
-
سابقه و هدف
در سطح جهانی، پائولونیا (.Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl) یکی از مهم ترین گونه های مورد استفاده در زراعت چوب است. علی رغم اینکه پژوهش های فراوانی درمورد این گونه انجام شده است، تاکنون تاثیر عوامل آب وهوایی بر رشد و ویژگی های آناتومی چوب آن ارزیابی نشده است. ازاین رو، هدف این پژوهش، بررسی تاثیر عوامل اقلیمی (دما، بارندگی، رطوبت نسبی هوا و ساعت های آفتابی) بر رویش عرضی و برخی ویژگی های کمی آناتومی چوب در درختان دست کاشت پائولونیا در استان گلستان بود.
مواد و روش هاپنج درخت دست کاشت 20 ساله پائولونیا در هاشم آباد در شهرستان گرگان انتخاب شدند. این درختان در اواخر سال 2012 میلادی قطع شدند و دیسکی به ضخامت پنج سانتی متر از یقه هر درخت تهیه شد. باریکه ای از پوست تا مغز از مقاطع عرضی هر دیسک بریده شد و سطح مقطع آن ها با تیغ میکروتوم صاف و سپس، اسکن شدند. پیش از اسکن نمونه ها، تمایز بین آوند ها و بافت زمینه با استفاده از تکنیک ماژیک سیاه و گچ سفید بهبود یافت. در تصاویر به دست آمده، با کمک نرم افزار پردازش تصویر، پهنای حلقه رویش، میانگین مساحت حفره های آوندی، مجموع مساحت آوندها (تخلخل)، تعداد آوند در واحد سطح، درصد آوند های بزرگ تر از 06/0 میلی متر مربع، قطر شعاعی و مماسی آوند و تعداد اشعه در واحد طول در هر حلقه رویشی اندازه گیری شدند. برای حذف اثر جوان چوبی که شامل حلقه های بسیار پهن در سال های نخست رویش می شود، پنج حلقه نزدیک به مغز از اندازه گیری ها و تحلیل ها کنار گذاشته شدند. بدین ترتیب، حلقه های رویشی از سال 1998 تا 2012 میلادی (15 سال) بررسی شدند. با استفاده از همبستگی پیرسون، ارتباط بین متغیرهای آب وهوایی (ماهانه، دوماهه، فصلی، دوفصلی و سه فصلی) و متغیرهای رشد (نرخ رشد و برخی ویژگی های کمی آناتومی چوب) از سه ماه پیش از رویش تا انتهای فصل رویش بررسی شدند. همچنین، ارتباط درونی ویژگی های اندازه گیری شده با یکدیگر نیز به همین شیوه ارزیابی شد.
نتایجرشد عرضی نمونه های چوب پائولونیا با افزایش سن، روندی کاهشی و در دو بازه زمانی هفت و 13 سالگی، افت شدیدی نشان داد. همچنین، با افزایش سن، ویژگی های آوندی (مساحت و قطر آوندها، درصد آوندهای درشت و مجموع مساحت آن ها) و تعداد اشعه چوبی، روندی افزایشی داشتند. به جز تعداد آوند که روند مشخصی با افزایش سن نشان نداد. با بررسی همبستگی ویژگی های مورد بررسی با یکدیگر مشخص شد که همه ویژگی های آناتومی چوب با نرخ رشد، رابطه ای معکوس دارند. به طوری که با افزایش پهنای دایره رویش، ویژگی های دیگر کاهش یافتند. ویژگی های آوندی و تعداد اشعه نیز اغلب باهم همبستگی مثبتی نشان دادند. بااین حال، همبستگی بین تعداد آوند و بقیه متغیرها کمتر بود. از بین عوامل اقلیمی، مجموع بارندگی ماهانه و میانگین تعداد ساعت های آفتابی در فصل بهار (به ویژه ماه های می و ژوئن) بیشترین تاثیر را بر رشد شعاعی و ویژگی های آناتومی چوب پائولونیا داشتند. عوامل اقلیمی سه ماهه پیش از رویش (زمستان سال قبل) با هیچ کدام از ویژگی های آناتومی، همبستگی معنی داری نشان ندادند. همبستگی بین ویژگی های آناتومی و عوامل اقلیمی در تابستان نیز بسیار ضعیف تر از بهار بود. بارش بهاره سبب افزایش رویش شعاعی و کاهش ویژگی های آناتومی مانند اندازه (مساحت) آوندها و تعداد اشعه ها شده بود. تعداد ساعت های آفتابی نیز با شدت کمتری، تاثیر مشابهی بر ویژگی های مورد نظر داشت. دما و رطوبت هوا، تاثیر معنی داری بر ویژگی های مورد بررسی نشان ندادند.نتیجه گیری کلی: به طورکلی می توان نتیجه گیری کرد که نیاز آبی و نوری پائولونیا زیاد است، اما در رویشگاه مورد مطالعه، حساسیت کمی به دما دارد. دو ماه می و ژوئن (اواسط و اواخر بهار) تاثیرگذارترین ماه ها برای رشد عرضی و معماری هیدرولیک درخت پائولونیا است. بارندگی و تعداد ساعت های آفتابی بیشتر، رشد عرضی آن را افزایش می دهند، اما سبب کاهش اندازه آوندها می شوند. همچنین، تعداد اشعه در واحد طول را می توان به عنوان یک ویژگی آناتومی چوب برای بررسی ارتباط اقلیم و رشد درختان در پژوهش های آینده در نظر گرفت.
کلید واژگان: آناتومی چوب، بارندگی، تعداد ساعت های آفتابی، درخت تندرشد، نرخ رشد، هدایت هیدرولیکیBackground and objectivesGlobally, paulownia (Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.) is one of the most important wood species used in forestry. Despite extensive research on this genus, the influence of climatic factors on the growth and anatomical wood properties of paulownia has not been thoroughly investigated. Therefore, this research aims to examine how climatic factors—such as temperature, precipitation, relative humidity, and sunshine hours—affect radial growth and specific wood anatomical traits of cultivated paulownia trees in Gorgan County, Golestan Province, Northwest Iran.
Materials and methodsFive 20-year-old Paulownia fortunei trees were selected from Hashemabad in Gorgan County. These trees were felled in late 2012, and a five-centimeter-thick disk was extracted from each stem base. Strips from the bark to the pith were cut radially from each disk, and the surfaces of the specimens were smoothed using a microtome blade before scanning. To enhance the contrast between the vessels and the background tissue, a charcoal blackening technique was employed prior to scanning. Using images obtained from image processing software, several features were measured: growth ring width, average vessel lumen area, porosity, vessel frequency, vessel area greater than 0.06 mm², radial and tangential diameter of vessels, and ray frequency in each growth ring. To eliminate the effect of juvenile wood—which consists of very wide rings in the early years of growth—five rings near the pith were excluded from measurements and analyses. Consequently, growth rings from 1998 to 2012 (15 years) were evaluated. Pearson correlation was used to investigate the relationships between climatic variables (monthly, bimonthly, seasonal, bi-seasonal, and tri-seasonal) and growth variables (growth rate and quantitative anatomical wood characteristics) from three months prior to growth until the end of the growing season. Additionally, internal relationships among the measured variables were assessed similarly.
ResultsThe radial growth of paulownia exhibited a decreasing trend with age, particularly notable at seven and thirteen years. Other anatomical features (vascular traits and ray frequency) showed an increasing trend; however, vessel frequency did not exhibit a clear age trend. Correlation analysis revealed that all anatomical characteristics had an inverse relationship with growth rate; thus, as growth ring width increased, other characteristics (e.g., vessel area and vessel diameter) decreased. Vascular traits and ray frequency primarily showed positive correlations with each other, while the correlation between vessel frequency and other variables was weaker. Among climatic factors, total monthly rainfall and average sunshine hours in spring (especially May and June) significantly impacted radial growth and anatomical features of paulownia wood. Climatic factors from three months prior to the growth period (the previous winter) did not show significant correlations with anatomical characteristics; furthermore, correlations between anatomical traits and summer climatic factors were much weaker than those observed in spring. Increased spring rainfall enhanced radial growth while reducing anatomical features such as vessel size and ray frequency; average sunshine hours had a similar but less intense effect on these traits. Temperature and air humidity did not significantly affect the studied characteristics.
ConclusionOverall, it can be concluded that paulownia has high water and light requirements but shows low sensitivity to temperature in the studied region. The months of May and June (mid to late spring) are particularly influential for radial growth and hydraulic architecture (water transport system) in paulownia trees. Increased precipitation and average sunshine hours promote radial growth but reduce vessel size. Additionally, ray frequency can be considered a valuable wood anatomical characteristic for studying the relationship between climate and tree physiology in future research.
Keywords: Fast-Growing Tree, Growth Rate, Hydraulic Conductivity Of Xylem, Number Of Sunny Hours, Rainfall, WOOD ANATOMY -
سابقه و هدف
جنگل های هیرکانی در شمال ایران از غرب به شرق بارندگی و دمای متفاوتی دارند. ارتفاع از سطح دریا نیز یکی از عوامل مهم توپوگرافی است که بر رشدونمو گیاه تاثیر می گذارد و سبب می شود درختان، رویکرد های ریخت شناختی، تشریحی و فیزیولوژیکی مختلفی را برای بقا و رشد در ارتفاعات مختلف اتخاذ کنند. برای درک تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر رویش شعاعی و پهنای حلقه های رویش در این پژوهش، رویش شعاعی راش ایرانی (Fagus orientalis Lipsky) در طبقه های سنی مختلف در سه منطقه ارتفاعی پایین بند، میان بند و بالابند در جنگل های هیرکانی واقع در رویشگاه های کردکوی و اسالم به ترتیب از توابع استان های گلستان و گیلان بررسی شد.
مواد و روش هادر نواحی انتخاب شده، در سه ارتفاع حدود 700، 1400 و 2000 متر بالاتر از سطح دریا با کمک مته رویش سنج از 62 اصله درخت راش نمونه گیری شد. پس از استخراج نمونه ها، محل نمونه برداری توسط چسب پیوند به طور کامل پوشش داده شد. سطح نمونه ها با استفاده از توالی سنباده های نمره 100، 400 و 1000 آماده سازی شدند. برای اندازه گیری پهنای حلقه های رویش از میز LINTAB 5 و نرم افزار TSAP استفاده شد. ابتدا نمونه یک سمت درخت و آن گاه نمونه سمت دوم درخت اندازه گیری شد. منحنی های تطابق یافته با آزمون های علامت، همبستگی و t-student سنجش شدند. پس از تطابق، سری زمانی میانگین برای هر درخت تهیه شد. این روش برای تطابق بین درختان در هر رویشگاه نیز انجام گرفت و سری زمانی میانگین هر رویشگاه تحلیل شد. آنالیز آماری داده ها توسط آزمون تجزیه واریانس یک طرفه انجام شد. به منظور درک شرایط اقلیمی مناطق نمونه برداری، داده های بارندگی و دما از سازمان هواشناسی ایران و از نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی به رویشگاه های مورد مطالعه تهیه شد. داده های هواشناسی رویشگاه های کردکوی و اسالم به ترتیب از ایستگاه های هواشناسی گرگان و آستارا تهیه شدند.
نتایجبراساس نتایج به دست آمده، تغییرات ارتفاعی می تواند بر رویش شعاعی درختان راش تاثیرگذار باشد. به طوری که میانگین رویش شعاعی در رویشگاه های مورد مطالعه در سن 50 تا 150 سال تحت تاثیر ارتفاع از سطح دریا بود. همچنین، میانگین رویش شعاعی این درختان در میان بند اسالم و پایین بند کردکوی، به طور معنا داری بیشتر از مناطق ارتفاعی دیگر بود. بیشینه میانگین رویش با 98/3 میلی متر در درختان 100 تا 150 ساله در رویشگاه میان بند اسالم مشاهده شد. تجزیه وتحلیل آماری، وجود تفاوت معناداری را بین میانگین رویش شعاعی درختان 100 تا 150 ساله در بالابند کردکوی با میانگین رویش سالانه 94/1 میلی متر و در پایین بند کردکوی با میانگین رویش سالانه 97/2 میلی متر نشان داد. بین درختان بالابند کردکوی با میان بند کردکوی در این دوره سنی، تفاوت معناداری ملاحظه نشد، اما بین درختان میان بند و پایین بند این منطقه تفاوت معنا دار وجود داشت. مقایسه درختان 200 تا 250 ساله نشان داد که تفاوت معنادار بین درختان میان بند کردکوی با میان بند اسالم وجود دارد. میانگین رویش شعاعی درختان 300 تا 350 ساله در بالابند و میان بند اسالم به ترتیب 25/1 و 32/1 میلی متر بود. همچنین، بین این میانگین ها با میانگین رویش شعاعی درختان 300 تا 350 ساله در پایین بند کردکوی، تفاوت معنادار وجود نداشت.
نتیجه گیری کلی:
نتایج این مطالعه نشان داد که با حرکت از غرب جنگل های هیرکانی به شرق آن، رویش شعاعی و پهنای حلقه های رویش درختان راش تغییر می کند. تغییر رویش شعاعی راش و حساسیت حلقه های درخت در امتداد گرادیان ارتفاعی، حاکی از توانایی این گونه برای سازگاری با محیط و ایجاد ویژگی های عملکردی تطبیقی است.
کلید واژگان: ارتفاع از سطح دریا، پهنای حلقه رویش، طبقه سنی، گاه شناسی درختیBackground and objectivesThe Hyrcanian forests in northern Iran exhibit diverse rainfall and air temperature patterns. Altitude above sea level is a crucial topographical factor that influences plant growth and development, prompting trees to adopt different morphological, anatomical, and physiological strategies for survival and growth at varying elevations. This study aims to understand the impact of altitude on radial growth and tree-ring width by examining the rate of radial growth of Oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) across different age classes in three altitude zones: low, middle, and high altitudes of the Hyrcanian forests in Kordkuy and Asalem habitats.
Methodologyt three selected sites, located at approximately 700, 1400, and 2000 meters above sea level, tree-ring cores were extracted from 62 beech trees using an increment borer. Following core extraction, the holes on the trees were completely sealed with grafting wax. The surface of each core was prepared using a sequence of 100-, 400-, and 1000-grit sandpaper. Tree-ring widths (TRWs) were measured using LINTAB 5 and TSAP software. Measurements were taken from one side of the core and then from the other side. The obtained TRW series were analyzed using statistical parameters such as sign test, correlation coefficient, and Student's t-test. After cross-dating, average TRW chronologies were prepared for each tree. This method was then used to match the trees within each site. TRW chronologies for each site were verified using statistical methods. A one-way analysis of variance (ANOVA) test was performed to compare TRW chronologies. Meteorological data such as rainfall and temperature were obtained from the nearest weather stations. Meteorological data for Kordkuy and Asalem were obtained from the Gorgan and Astara meteorological stations, respectively.
ResultsThe findings demonstrated that the elevation gradient had a significant impact on the radial growth of beech trees. TRW in the examined habitats is influenced by elevation above sea level in trees aged 50 to 150 years. The average radial growth of these trees in the middle elevations of Asalem and the lower elevations of Kordkuy is substantially higher than in other altitude areas. The mean growth of trees aged 100-150 years in the middle elevations of Asalem was the highest, amounting to 3.98 mm. Statistical analysis revealed a significant difference between the TRW of trees aged 100-150 years in the highland of Kordkuy with a mean annual growth of 1.94 mm and the lowerland of Kordkuy with a mean annual growth of 2.97 mm. During this age period, no significant difference was observed between trees from the upperland of Kordkuy and the moderate altitudes of Kordkuy, but there was a statistical difference between trees from moderate altitudes and the lowerland. A comparison of trees aged 200-250 years revealed a statistically significant difference between Kordkuy and Asalem moderate altitudes. The mean radial growth of trees aged 300-350 years in the upperland and moderate altitudes of Asalem is 1.25 and 1.32 mm, respectively. Statistical analysis demonstrated that there is no statistically significant difference between the mean radial growth of trees aged 300-350 years in the upper and middle altitudes of Asalem and the lowerlands of Kordkuy.
ConclusionThis study demonstrated that radial growth and tree-ring width of beech trees exhibited notable variations along an east-west transect across the Hyrcanian forests. The observed variations in beech radial growth and tree-ring sensitivity along the elevational gradient highlight the ability of beech trees to develop adaptive functional traits in response to environmental changes.
Keywords: Age Class, Dendrochronology, Elevation, Tree-Ring Width -
ویژگی های آوندی، کارامدی سامانه هیدرولیک درختان پهن برگ را تعیین می کنند. در این پژوهش برای بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا و طول جغرافیایی (گرادیان دمایی و رطوبتی) بر رویش عرضی و ویژگی های آوندی بافت چوبی زبان گنجشک (Fraxinus excelsior)، از درختان واقع در دو رویشگاه 300 و 1300 متری در جنگل های دالخانی رامسر و یک رویشگاه ساری (ارتفاع 1260 متری) نمونه برداری شد. پهنای حلقه رویش (TRW) و چوب آغاز و چوب پایان، میانگین اندازه (AVLA) و تعداد آوندهای چوب آغاز (VF)، تخلخل، هدایت هیدرولیکی ویژه نسبی (RSC) و طول الیاف در ده حلقه رویشی آخر در این درختان اندازه گیری و مقایسه شدند. براساس نتایج، تغییرات اندازه آوندها مستقل از دیگر ویژگی ها و متاثر از مولفه متفاوتی بود. در مقایسه رویشگاه مرتفع و پست رامسر، TRW در ارتفاع پایین بیشتر ولی RSC، VF و تخلخل در این رویشگاه کمتر بود. برخلاف انتظار، با کاهش ارتفاع (افزایش دما)، اندازه آوندها کوچک تر شد که این مسیله را می توان به اثر معکوس دمای بیشتر از حد آستانه بر فیزیولوژی درخت نسبت داد. علی رغم اختلاف در AVLA و VF در دو رویشگاه مرتفع رامسر و ساری، نحوه ترکیب این دو در درختان این دو رویشگاه به گونه ای بود که تخلخل، RSC و TRW رویشگاه ها شبیه یکدیگر شد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که در منطقه غربی و مرکزی هیرکانی، اثر ارتفاع از سطح دریا - که به شکل کاهش دما خود را نشان می دهد- بر رشد عرضی و سامانه آوندی درختان زبان گنجشک بیش از گرادیان رطوبتی (طول جغرافیایی) است.
کلید واژگان: آناتومی چوب، بافت هادی، فیزیولوژی درخت، گرادیان ارتفاعی، ونVascular characteristics of the xylem determine the efficiency of the hydraulic system in broadleaved trees. To investigate the effects of elevation and longitude (temperature and precipitation gradient) on radial growth and vascular properties of common ash (Fraxinus excelsior) xylem, samples were taken from trees located in two wet sites in Ramsar (300 and 1300 m.a.s.l) and a semi-dry site in Sari (1260 m.a.s.l) of Hyrcanian forests. Tree-ring width (TRW), as well as early- and latewood width, average size (AVLA) and the number of vessels per area (VF), tree-ring porosity, relative specific hydraulic conductivity (RSC), and fiber length were measured and compared in the last ten growth rings of selected trees. According to the results, variations in vessel size were independent of other features and were affected by a different component. Compared with the highland of Ramsar, trees at low altitudes had wider annual rings while having lower RSC, VF, and porosity. Surprisingly, with a decrease in altitude (increasing temperature), the size of vessels shrank, which can be attributed to the inverse effect of over-threshold temperature on tree physiology. Despite the differences in AVLA and VF in the two highland sites of Ramsar and Sari, the combination of two features was in a way that the porosity, RSC, and TRW of trees in the two sites became comparable. In general, it can be concluded that in the western and central Hyrcanian forests, the effect of altitude – manifested in a decrease in temperature - on the radial growth and vascular system of ash trees is more pronounced than the effect of precipitation gradient (longitude).
Keywords: Elevational gradient, Wood anatomy, tree physiology, xylem conducting tissue, Ash
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.