دانشگاه ارومیه پژوهش و توسعه جنگل 2476-3551 11 2 2025 08 23 The effect of changes in longitude, latitude and altitude above sea level on Iranian oak seed size اثر تغییرات طول، عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا بر اندازه بذر بلوط ایرانی (Quercus brantii) 223 248 121747 10.30466/jfrd.2024.55316.1725 FA خالد کریمی حاجی پمق دانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه ارومیه، ایران 0000-0003-4513-5227 نسرین سیدی دانشیار گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ایران 0000-0003-4999-7879 راحله قاسم زاده استادیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران عباس بانج شفیعی استاد گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ایران 0000-0002-0889-3398 آیدا طاهری دانش‌آموخته دکتری جنگلداری، گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ایران 0000-0002-9708-134X Journal Article 2024 04 23 <strong>Background and Objective:</strong> Natural regeneration is superior due to the production of higher-quality seedlings, and it is strongly influenced by seed size, which affects seedling growth, establishment, and survival. Seed size represents an important strategy for the competitive ability of forest stands in the environment. Understanding seed size characteristics in the Zagros forests can lead to better management, conservation, and sustainability of these ecosystems. In the Zagros forests, three major oak species are found: Persian oak (<em>Quercus brantii</em>), gall oak (<em>Q. infectoria</em>), and Lebanon oak (<em>Q. libani</em>), among which Persian oak is the most widespread. Given the ecological importance of Persian oak, further research on this species is of high priority. Therefore, identifying the relationship between seed size and geographical latitude, altitude, as well as the trends of seed size variation along these gradients, is essential.<br /><strong>Material and Methods:</strong> To this end, seeds were collected from four provenances of Persian oak in the Zagros region (Baneh, Chavar–Ilam, Chekani–Khorramabad, and Sisakht–Yasuj), representing different latitudes and altitudes. In each provenance, 12 trees with similar diameters (30–40 cm) and approximately 100 m apart (to minimize genetic relatedness) were randomly selected along transects. The geographic coordinates of sampled trees were recorded using GPS. About one kilogram of mature acorns was randomly collected from all crown directions of each tree in early December 2022. For 20 seeds per tree, the following traits were measured: seed length, hilum diameter, seed diameter, seed diameter at 8 mm from the tip, length-to-diameter ratio, seed perimeter, perimeter-to-diameter ratio, perimeter-to-length ratio, seed content density, density-to-length ratio, and density-to-diameter ratio. Data normality was tested with the one-sample Kolmogorov–Smirnov test. Morphological traits among provenances and the effects of different factors were analyzed using one-way ANOVA and Duncan’s test (at the 0.05 level). Discriminant function analysis was applied to distinguish among provenances and elevation classes based on seed traits, and functions were tested using Wilks’ Lambda and Chi-square statistics.<br /><strong>Results:</strong> Results indicated that with decreasing latitude, seed length and length-to-diameter ratio increased, while diameter, seed content density per length, hilum diameter, and tip diameter decreased. Discriminant function analysis (first and second functions explaining 88% of variance) showed that Baneh had the highest positive distinction (2.956) and Chekani–Khorramabad the strongest negative distinction (–0.998) in the first function. In the second function, Chavar–Ilam showed the highest positive distinction (0.905) while Sisakht had the strongest negative (–0.575). In the third function, Chekani–Khorramabad had the highest positive score (0.781) and Sisakht–Yasuj the strongest negative. Elevation classes also showed significant differences: low elevation (1000–1260 m) had the highest values for seed length, longitudinal perimeter, length-to-diameter ratio, and perimeter-to-diameter ratio. Mid elevation (1260–1540 m) showed the highest values for area, seed content density, longitudinal cross-sectional area, and density-to-length and density-to-diameter ratios. Discriminant function analysis for elevation classes (two functions explaining 85.9% of variance) revealed that mid elevation (1260–1540 m) had the strongest positive performance (0.643) while 1540–1800 m had the strongest negative (–1.259) in the first function. In the second function, mid elevation again had the highest positive (0.561) while high elevation (1800–2100 m) showed the strongest negative (–0.463). In the third function, low elevation had the highest positive (0.253) while high elevation had the strongest negative.<br /><strong>Conclusion:</strong> The findings indicate that northern provenances and lower elevations produce larger seeds with higher content. Due to their greater width (diameter) and lower length-to-diameter ratio, these seeds are expected to generate more vigorous seedlings for afforestation. However, such variation in seed size across provenances and elevations may represent genetic and ecological adaptation to local habitats and natural seed predators, serving as a site-specific survival strategy. <strong>مقدمه و هدف</strong>: زادآوری طبیعی، به­دلیل تولید پایه­های مرغوب و بهتر، برتری دارد و تحت­تاثیر اندازه بذر بوده و بر رشد گیاهچه و استقرار و بقا آن تأثیر می­گذارد. اندازه بذر راهبرد مهمی در توانایی و قدرت رقابتی رویشگاه در محیط است و شناخت ویژگی­های اندازه بذر در رویشگاه­های زاگرس می­تواند به مدیریت بهینه، حفظ و پایداری این جنگل­ها منجر شود. در جنگل­های زاگرس به­طورکلی سه گونه عمده بلوط به نام­های بلوط ایرانی (<em>Quercus brantii</em>)، دارمازو (<em>Q. infectoria</em>) و ویول (<em>Q. libani</em>) وجود دارد که گسترده­ترین آنها گونة بلوط ایرانی است. با توجه به جایگاه ارزشمند گونة بلوط ایرانی در جنگل­های زاگرس، توسعه پژوهش­های هرچه بیشتر در رابطه با این گونه از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین شناخت ارتباط اندازه بذر با عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا و روند تغییرات اندازه بذر در گرادیان ارتفاع و عرض جغرافیایی ضروری به­نظر می­رسد.<br /><strong>مواد و روش‌ها:</strong> به­همین منظور در این پژوهش، بذر چهار رویشگاه بلوط ایرانی از زاگرس (بانه، چوار ایلام، چکنی خرم­آباد و سی­سخت یاسوج) در عرض­های جغرافیایی و ارتفاعات مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در هر پروونانس 12 پایه با قطر یکسان (30-40 سانتی­متر) و با رعایت فاصله در حدود 100 متر (به­دلیل اجتناب از قرابت ژنتیکی)، به­صورت تصادفی و روی خط­نمونه انتخاب شدند. موقعیت جغرافیایی پایه­های انتخاب شده با موقعیت مکانی جهانی GPS  ثبت شد. سپس از هر درخت حدود یک کیلوگرم بذر رسیده در همه جهات تاج به­صورت کاملاً تصادفی در اوایل آذر ماه 1401 جمع­آوری شد. شاخص­های طول بذر، قطر ناف، قطر بذر، قطر بذر در هشت میلی­متری نوک بذر، نسبت طول به قطر بذر، محیط دور بذر، نسبت محیط بذر به قطر بذر، نسبت محیط بذر به طول بذر، دانسیته محتوای بذر، نسبت دانسیته محتوای بذر به طول بذر، نسبت دانسیته محتوای بذر به قطر بذر برای 20 عدد بذر از هر پایه اندازه­گیری شد. نرمال بودن داده­ها با آزمون Kolmogorov-Smironov یک نمونه­ای بررسی شد. سپس مقایسه صفات مورفولوژیک بذر پروونانس­های مختلف و مقدار تاثیر عوامل مختلف با استفاده از تجزیه واریانس یک­طرفه و آزمون دانکن (در سطح 05/0) انجام شد. برای شناسایی تفکیک پروونانس و ارتفاعات مختلف از تجزیه تابع تشخیص در صفات بذر استفاده شد و این توابع بر اساس آزمون Wilks lambda و کای­اسکوار مورد آزمون قرار گرفتند.<br /><strong>یافته‌ها:</strong> نتایج نشان داد که با کاهش عرض جغرافیایی، طول بذر و نسبت طول به قطر آن افزایش یافت، درحالی­که قطر، دانسیته محتوای بذر در طول، قطر ناف و قطر در فاصله هشت میلی‌متری نوک بذر کاهش یافت. تحلیل تابع تشخیص (دو تابع اول و دوم که مجموعاً ۸۸ درصد واریانس را توضیح می‌دهند) نشان داد در تابع اول، رویشگاه بانه بیشترین تمایز مثبت (956/2) و رویشگاه چکنی خرم‌آباد بیشترین تمایز منفی (998/0-) را داشت، درحالی­که در تابع دوم، رویشگاه چوار ایلام بیشترین تمایز مثبت (905/0) و پروونانس سی‌سخت بیشترین تمایز منفی (575/0-) را نشان دادند. همچنین در تابع سوم، مرکز رویشگاه‌ها بیشترین تمایز مثبت (781/0) را در پروونانس چکنی خرم‌آباد و بیشترین تمایز منفی را در رویشگاه سی‌سخت یاسوج داشت. بررسی شاخص‌ها در ارتفاعات مختلف نیز تفاوت معناداری نشان داد؛ به­طوری­که ارتفاع پایین (۱۰۰۰–۱۲۶۰ متر) بیشترین مقادیر را در شاخص‌های طول بذر، محیط طولی بذر، نسبت طول به قطر و نسبت محیط به قطر بذر داشت، در­حالی­که ارتفاع میانی (۱۲۶۰–۱۵۴۰ متر) بیشترین مقادیر را در شاخص‌های مساحت، دانسیته محتوای بذر، مساحت سطح مقطع طولی بذر و نسبت دانسیته به طول و قطر بذر نشان داد. نتایج تحلیل تابع تشخیص برای ارتفاعات (دو تابع که مجموعاً 9/85 درصد واریانس را توضیح می‌دهند) نشان داد در تابع اول، ارتفاع میانی (۱۲۶۰–۱۵۴۰ متر) بیشترین عملکرد مثبت (643/0) و ارتفاع ۱۵۴۰–۱۸۰۰ متر بیشترین عملکرد منفی (259/1-) را داشت، درحالی­که در تابع دوم، ارتفاع میانی بیشترین عملکرد مثبت (561/0) و ارتفاع ۱۸۰۰–۲۱۰۰ متر بیشترین عملکرد منفی (463/0-) را نشان داد. در تابع سوم نیز مرکز پروونانس‌ها بیشترین عملکرد مثبت (253/0) را در ارتفاع پایین (۱۰۰۰–۱۲۶۰ متر) و بیشترین عملکرد منفی را در ارتفاع بالا (۱۸۰۰–۲۱۰۰ متر) داشت.<br /><strong>نتیجه‌گیری:</strong> یافته­های این بررسی نشان داد که رویشگاه­های­ شمالی و ارتفاعات پایین دارای اندازه و محتوای بذر بیشتری هستند و به­واسطه قطر (پهنا) بیشتر و نسبت طول به قطر کمتر می­توان انتظار داشت در جنگلکاری­ها نهال­های بهتری تولید کنند. البته باید ذکر کرد که شاید این تغییرات اندازه در رویشگاه­ها و ارتفاعات مختلف نوعی سازگاری ژنتیکی و محیطی با رویشگاه­های خود باشند و یک راهبرد رویشگاهی برای تطابق با شرایط محلی و دشمنان طبیعی بذر باشد. https://jfrd.urmia.ac.ir/article_121747_33e210d31e6b68c9acbe2b9b05d05125.pdf