دانشگاه ارومیه پژوهش و توسعه جنگل 2476-3551 10 4 2025 02 19 Estimating and comparing the mortality time of the cambium of beech and hornbeam trees due to fire (case study: Lalys Forest, Nowshahr) برآورد و مقایسه زمان مرگ کامبیوم درختان راش و ممرز بر اثر آتش‌سوزی (بررسی موردی: جنگل لالیس نوشهر) 545 558 121604 10.30466/jfrd.2024.54808.1681 FA نسرین آهوقلندری دکترای جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، پردیس دانشگاهی دانشگاه گیلان، رشت، ایران هادی کیادلیری دانشیار، گروه محیط زیست و علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران 0000-0001-9803-6260 رضا اخوان دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران 0000-0003-3420-7301 اسداله متاجی استاد، گروه محیط زیست و علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران 0000-0001-6903-2287 Journal Article 2023 10 02 Background and Objective: Fires are among the most significant natural disturbances impacting plant ecosystems worldwide. Despite their destructive nature and considerable influence on forest ecosystem dynamics, forest fires are an inherent component of many ecosystems. Over millions of years, the interdependent relationship between fire and vegetation has led to their mutual adaptation, making fire an inevitable and inseparable part of these ecosystems. The bark of trees serves as a protective barrier for young trees and seedlings, shielding internal tissues from fire and preventing damage to all tree tissues below 60°C, which is the critical temperature for cambium death. This study aimed to assess the fire sensitivity of two tree species, beech (Fagus orientalis Lipsky) and hornbeam (Carpinus betulus L.), by examining bark thickness and determining cambium death times across trees with similar diameter classes. Material and Methods: The study was conducted in the Lalis Forests of watershed No. 45, located in Mazandaran province, northern Iran. The area covers 2,127 hectares, and the climate is classified as very humid based on the De Martonne method. Random sampling of tree bark was conducted across diameter classes ranging from 5 to 120 cm for both beech and hornbeam species. A total of 192 trees (96 beech and 96 hornbeam) were sampled, with eight trees selected from each diameter class, resulting in 384 bark samples. At breast height, a 10×5 cm section of bark was removed using a knife, and the thickness was measured with a caliper to the nearest millimeter. The bark samples were then exposed to controlled burning at 60°C and 400°C. To compare species vulnerability to fire within the same diameter classes, a paired t-test was used. Bark thickness was entered into the formula to examine cambium death times. Results: Significant differences were observed in bark thickness between the two species, with hornbeam exhibiting thinner bark compared to beech in the same diameter classes. A notable difference (P<0.05) was found in the time to ignition between beech and hornbeam bark at the fire environment temperature of 400°C. However, hornbeam bark demonstrated greater heat resistance. In both smaller and larger diameter classes, hornbeam exhibited higher survival rates than beech, despite beech having thicker bark in all diameter classes. One key factor contributing to the species' fire resistance is the physical and chemical structure of the bark, with light-demanding species typically exhibiting higher fire resistance. At 60°C, the cambium is destroyed, and hornbeam showed higher resistance, with its cambium changing color over a longer period. Beech cambium, despite having thicker bark, was destroyed more slowly than hornbeam cambium. This suggests that species with thicker bark tend to have longer cambium death times. Although the formula is linear, it does not account for all factors affecting tree resistance (such as the physical and chemical properties of the wood), limiting its accuracy in assessing tree mortality. Conclusion: Bark thickness plays a crucial role in determining the time it takes for bark to burn and for the cambium to die, and this varies between species. When comparing burning times and cambium mortality within a species, bark thickness is a primary influencing factor. However, when comparing between species, factors such as species type, fire resistance, and the physical and chemical characteristics of the bark become more significant. Therefore, in the event of a fire, to protect the forest and minimize further damage, priority should be given to supporting younger, more vulnerable stands. مقدمه و هدف: آتش‌سوزی‌ها یکی از مهم‌ترین آشفتگی‌های طبیعی هستند که بر بومسازگان‌های گیاهی در سراسر جهان اثر می‌گذارند. آتش‌سوزی‌های جنگلی با وجود این که رویدادی هستند که بر پویایی بومسازگان جنگلی تأثیر زیادی دارند، اما بخش جدایی‌ناپذیر بسیاری از بومسازگانهای جنگلی محسوب می‌شوند. طی میلیون‌ها سال فرایند، رابطه و تعامل متقابل بین آتش‌سوزی و پوشش گیاهی است که سبب شده تا آنها به‌عنوان بخشی اجتناب‌ناپذیر و جدایی‌ناپذیر از بومسازگان‌ها پذیرفته شوند. ضخامت پوست، محافظی برای ساقه‌های درختان جوان و نهال‌ها است که سبب حفاظت بافت‌های درونی در برابر آتش‌سوزی می‌شود و تمامی بافت‌های درختان را در دمای کمتر از 60 درجه سانتی‌گراد که دمای مرگ کامبیوم است محافظت می‌کند. هدف این پژوهش بررسی مقدار حساسیت دو گونه راش و ممرز به آتش‌سوزی با درنظر گرفتن ضخامت پوست و همچنین تعیین زمان مرگ کامبیوم این دو گونه در طبقه‌های قطری مختلف است. مواد و روش‌ها: منطقه موردبررسی سری 10 جنگل‌های لالیس حوضه آبخیز شماره 45 گلبند نوشهر در استان مازندران است. مساحت کل این سری 2127 هکتار است که بر اساس روش دومارتن، اقلیم آن خیلی مرطوب است. نمونه‌برداری از پوست درختان به‌روش تصادفی از طبقه‌های قطری پنج تا 120 سانتی‌متر برای دو گونه راش و ممرز انجام گرفت و از هر طبقه هشت درخت نمونه‌برداری شدند. در مجموع از 24 طبقه قطری پنج سانتی‌متری، 192 نمونه به‌تفکیک هر گونه و در نهایت 384 نمونه برداشت شدند. بدین صورت که بر اساس طبقه‌های قطری قسمتی از پوست درخت در ارتفاع برابرسینه به ابعاد 10×5 سانتی‌متر به‌وسیله کاردک پیوند برداشته شد و ضخامت آن به‌وسیله کولیس تا دقت میلی‌متر اندازه‌گیری شد. سپس این پوست‌ها در دماهای 60 و400 درجه سانتی‌گراد در شرایط آزمایشگاهی سوزانده شدند. پس از سوزاندن پوست درختان برای مقایسه آسیب‌پذیری گونه‌ها در طبقه‌های قطری یکسان در برابر آتشسوزی از آزمون تی‌ جفتی استفاده شد. ضخامت پوست در رابطه قرار داده شد و زمان مرگ کامبیوم موردبررسی قرار گرفت. یافته‌ها: تفاوت ضخامت پوست دوگونه معنیدار بود و گونه ممرز در طبقه‌های قطری یکسان ضخامت پوست کمتری نسبت به راش داشت. زمان شروع به سوختن پوست راش و ممرز در طبقه‌های قطری یکسان در دمای آتش‌سوزی در محیط جنگل (400 درجه سانتی‌گراد) تفاوت معنی‌داری در سطح خطای پنج درصد داشتند، و مقاومت پوست ممرز در برابر حرارت بیشتر بود. با این که ضخامت پوست راش در تمامی طبقه‌های قطری بیشتر از گونه ممرز بود، اما در طبقه‌های کم‌قطر و قطور زنده‌مانی گونه ممرز از راش بیشتر بود. یکی از دلایل مقاومت متفاوت گونهها در برابر آتشسوزی ساختار فیزیکی و شیمیایی پوست گونه‌ است، بهطوری که گونه‌های نورپسند از مقاومت بیشتری در برابر آتش برخوردارند. لایه کامبیوم در دمای 60 درجه سانتی‌گراد از بین می‌رود که در این بخش مقاومت گونه ممرز بیشتر بود و در مدت زمان طولانیتری رنگ کامبیوم آن تغییر کرد. کامبیوم گونه راش که از ضخامت پوست بیشتری برخوردار بود، در مدت زمان طولانی‌تری نسبت به گونه ممرز ازبین رفت. از این موضوع می‌توان نتیجه گرفت که هر گونه‌ای که از ضخامت پوست بیشتری برخوردار باشد، زمان مرگ کامبیوم طولانیتری دارد. با توجه به نتایج بهدست آمده از این پژوهش رابطه به‌صورت خطی بود، اما تمامی عامل‌های تأثیرگذار (خواص فیزیکی و شیمیایی چوب) بر مقاومت درخت را درنظر نمی‌گیرد و به‌همین دلیل قابلیت استفاده برای ارزیابی دقیق و بررسی مرگ و میر درختان را ندارد. نتیجه‌گیری: به‌طورکلی ضخامت پوست، عامل مهمی برای مقایسه زمان سوختن و مرگ کامبیوم در یک گونه است که در بین گونه‌های مختلف، متفاوت است. در مواقعی که هدف مقایسه زمان سوختن و مرگ کامبیوم در یک گونه باشد، عامل تأثیرگذار ضخامت پوست است، ولی زمانی که هدف مقایسه بین دو گونه متفاوت باشد، عامل‌های اصلی شامل نوع گونه، مقاومت گونه در برابر آتشسوزی، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی پوست و ضخامت پوست هستند. از این رو زمانی که آتشسوزی در منطقهای اتفاق می‌افتد می‌توان برای نجات جنگل و جلوگیری از تخریب بیشتر ابتدا توده‌های جوان و آسیب پذیرتر را مورد حمایت قرار داد.

https://jfrd.urmia.ac.ir/article_121604_3d16068c7cc8dd31c3217a86b8c6f22d.pdf