پژوهش و توسعه جنگل

پژوهش و توسعه جنگل

اثرپذیری ویژگیهای ریخت شناسی برگ و بذر بلوط از پدیده زوال (با تاکید بر جهت دامنه)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور
2 استادپژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3 دانشیار پژوهش، بخش منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری، شهرکرد، ایران
10.30466/jfrd.2026.57280.1819
چکیده
مقدمه و هدف: جنگل‌های زاگرس به عنوان یکی از مهم‌ترین اکوسیستم‌های جنگلی ایران، نقش حیاتی در حفظ منابع آب و خاک، تنوع زیستی و تعادل بوم‌شناختی منطقه ایفا می‌کنند. با این حال، در دهه‌های اخیر، پدیده زوال و خشکیدگی بلوط (Oak decline) به یکی از جدی‌ترین چالش‌های بوم‌شناختی در این جنگل‌ها تبدیل شده است. این پدیده که تحت تأثیر مجموعه‌ای از عوامل تنش‌زای زیستی و غیرزیستی از جمله تغییرات اقلیمی، خشکسالی‌های پی‌درپی، آفات و بیماری‌ها و دخالت‌های انسانی تشدید شده است، سلامت و شادابی پایه‌های بلوط ایرانی را به شدت تهدید می‌کند. ارزیابی مستمر شاخص‌های سلامت تاج درختان و بررسی واکنش‌های فنوتیپی و ریخت‌شناسی (مورفولوژیک) آن‌ها به شرایط محیطی، از جمله تغییرات در ابعاد بذر و سطح برگ، ابزاری کارآمد برای درک دینامیک زوال و پایش وضعیت بوم‌شناختی رویشگاه‌ها به شمار می‌رود. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف تحلیل مقایسه‌ای شاخص‌های سلامت و شادابی پایه‌های بلوط در دو منطقه جنگلی از زاگرس شمالی (شهرستان مریوان، استان کردستان) شامل رویشگاه‌های «گاران» و «دوله‌ناو» انجام شده است تا روند تغییرات طی یک دوره چهارساله مورد پایش و ارزیابی قرار گیرد.
مواد و روش‌ها: این مطالعه در دو قطعه‌نمونه یک هکتاری در رویشگاه‌های جنگلی گاران (دامنه شمالی) و دوله‌ناو (دامنه جنوبی) واقع در شهرستان مریوان انجام گرفت. در هر قطعه‌نمونه، یک پلات با مساحت شناور که شامل 100پایه درخت بلوط تعیین گشت. پایش سلامت تاج و اندازه‌گیری صفات ریخت‌شناسی طی چهار سال متوالی (از سال ۱۳۹۸ تا ۱۴۰۱) صورت پذیرفت. وضعیت شادابی و سلامت تاج درختان بر اساس درصد خشکیدگی تاج در چهار طبقه سلامت طبقه‌بندی شد. برای بررسی صفات ریخت‌شناسی، از هر درخت سالانه تعداد ۲۰ برگ و ۲۵ بذر در هر جهت جمع‌آوری گردید. داده‌های جمع‌آوری‌شده شامل مساحت برگ و ابعاد بذر بودند. برای تحلیل داده‌ها و مقایسه میانگین‌ها بین سال‌های مختلف و بین دو رویشگاه، پس از بررسی نرمال بودن داده‌ها، از آزمون‌های آماری پارامتریک و ناپارامتریک شامل تحلیل واریانس یک‌طرفه، تحلیل واریانس دوطرفه، آزمون تی مستقل، آزمون کروسکال-والیس و آزمون من-ویتنی در سطح معنی‌داری (p<0.05) استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان‌دهنده تفاوت‌های معنی‌دار در شاخص‌های ریخت‌شناسی و سلامت تاج بین دو رویشگاه و در طی سال‌های مورد بررسی بود. در بخش صفات بذر، نتایج حاکی از وجود اختلاف معنی‌دار بین دو رویشگاه گاران و دوله‌ناو در هر چهار سال متوالی بود. به‌طور کلی، بذرهای جمع‌آوری‌شده از رویشگاه گاران دارای ابعاد بزرگتری نسبت به رویشگاه دوله‌ناو بودند. همچنین، بررسی روند تغییرات سالانه نشان داد که شرایط اقلیمی به‌ویژه خشکسالی شدید سال ۱۴۰۰ تأثیر منفی بارزی بر عملکرد تولیدمثلی درختان داشته و منجر به کاهش محسوس ابعاد بذر در این سال شده است.
در بخش مساحت برگ، نتایج تحلیل واریانس دوطرفه نشان داد که اثر رویشگاه بر میانگین مساحت برگ معنی‌دار است؛ به‌طوری‌که میانگین مساحت برگ در درختان رویشگاه دوله‌ناو به‌طور کلی بیشتر از گاران بود. با این حال، تفاوت معنی‌داری در سطح برگ بین سال‌های مختلف در داخل هر رویشگاه مشاهده نشد. در رویشگاه گاران، بیشترین سطح برگ در سال ۱۳۹۹ و کمترین میزان آن در سال خشکسالی ۱۴۰۰ ثبت شد. در مقابل، در رویشگاه دوله‌ناو، بیشترین مساحت برگ مربوط به سال‌های ۱۳۹۸ و ۱۳۹۹ و کمترین آن مربوط به سال‌های ۱۴۰۰ و ۱۴۰۱ بود. افزایش سطح برگ، با نظریه «تخصیص منابع» (Resource Allocation) قابل تبیین است؛ به این معنا که درختان تحت تنش با کاهش تعداد برگ، منابع خود را صرف تولید برگ‌های بزرگ‌تر برای حفظ ظرفیت فتوسنتزی می‌کنند.
در خصوص وضعیت سلامت و شادابی تاج، آزمون کروسکال-والیس در رویشگاه گاران اختلاف معنی‌داری را بین طبقات مختلف سلامت نشان داد. همچنین، آزمون من-ویتنی تفاوت معنی‌داری در وضعیت سلامت تاج بین سال‌های ۱۳۹۸ و ۱۴۰۱ در این رویشگاه به اثبات رساند که نشان‌دهنده نوسانات در شادابی درختان است. این در حالی است که در رویشگاه دوله‌ناو، روند تغییرات سلامت تاج در طی این چهار سال از ثبات بیشتری برخوردار بود و اختلاف معنی‌داری بین سال‌های مختلف مشاهده نگردید.
نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که اگرچه پدیده زوال و خشکیدگی به‌طور کامل و با شدت بالا در رویشگاه‌های مورد مطالعه (گاران و دوله‌ناو) مستقر نشده است، اما درختان این مناطق به‌ویژه در برابر نوسانات اقلیمی نظیر خشکسالی سال ۱۴۰۰ تحت تنش قرار دارند. تفاوت‌های مشاهده‌شده در ابعاد بذر و سطح برگ بین دو رویشگاه، نمایانگر تأثیر شرایط خرد اقلیمی (میکروکلیمایی) و جهت دامنه (شمالی در برابر جنوبی) بر استراتژی‌های رشد و تخصیص منابع درختان بلوط است. واکنش‌های فنوتیپی جبرانی، نظیر تغییر در سطح برگ در پایه‌های تحت استرس، نشان‌دهنده تلاش درخت برای سازگاری با شرایط نامساعد محیطی است. با توجه به اهمیت و ارزش اکولوژیک این توده‌های جنگلی، پیشنهاد می‌شود پایش‌های میدانی و ارزیابی شاخص‌های سلامت تاج و صفات ریخت‌شناسی در سال‌های آتی نیز تداوم یابد. همچنین، ارزیابی دقیق‌تر شاخص‌های بوم‌شناختی، مطالعه عوامل محرک زوال Drivers of dieback)) و بررسی نقش عوامل تخریب انسانی برای درک بهتر مکانیسم‌های زوال ضروری است. پیاده‌سازی برنامه‌های مدیریت علمی و مبتنی بر شواهد می‌تواند ضمن کاهش فشارهای محیطی، به ارتقای سلامت توده‌ها و تضمین پایداری طولانی‌مدت جنگل‌های زاگرس کمک شایانی نماید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The Impact of Oak Decline on Leaf and Seed Morphological Characteristics (With Emphasis on Slope Aspect)

نویسندگان English

Farahnaz Rashidi 1
Mehdi Pourhashemi 2
Hasan Jahanbazi Goojani 3
1 Forest and range land Institute
2 Professor, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
3 Associate Professor, Natural Resources Department, Chaharmahal and Bakhtiari Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Shahrekord, Iran
چکیده English

Background and Objective: The Zagros forests, as one of the most important forest ecosystems in Iran, play a vital role in water and soil conservation, biodiversity, and the regional ecological balance. However, in recent decades, oak decline and dieback have emerged as major ecological challenges in these forests. Exacerbated by a complex of biotic and abiotic stressors—including climate change, recurrent droughts, pests, diseases, and human interventions—this phenomenon severely threatens the health and vitality of Persian oak stands. Continuous assessment of tree crown health indicators and the investigation of their phenotypic and morphological responses to environmental conditions, such as alterations in seed dimensions and leaf area, serve as effective tools for understanding decline dynamics and monitoring the ecological status of habitats. Accordingly, the present study aims to comparatively analyze the health and vitality indicators of oak trees in two forested areas of the Northern Zagros (Marivan County, Kurdistan Province), namely the “Garan” and “Doleh-Naw” sites, to monitor and evaluate the trend of changes over a four-year period.
Material and Methods: This study was conducted in two one-hectare sample plots within the Garan (northern aspect) and Doleh-Naw (southern aspect) forest sites located in Marivan County. In each site, a plot with a floating area encompassing 100 oak trees was established. Crown health monitoring and the measurement of morphological traits were carried out over four consecutive years (2019 to 2022). The vitality and health status of the tree crowns were classified into four categories based on the percentage of crown dieback. To examine morphological traits, 20 leaves and 25 seeds were collected annually from each geographical aspect of every tree. The collected data included leaf area and seed dimensions. For data analysis and mean comparisons between different years and the two sites, following normality checks, parametric and non-parametric statistical tests, including One-way ANOVA, Two-way ANOVA, independent t-test, Kruskal-Wallis test, and Mann-Whitney U test, were applied at a significance level of p<0.05.
Results: The results indicated significant differences in morphological indicators and crown health between the two sites and over the studied years. Regarding seed traits, findings revealed a significant difference between the Garan and Doleh-Naw sites across all four consecutive years. Generally, seeds collected from the Garan site exhibited larger dimensions compared to those from Doleh-Naw. Furthermore, an examination of the annual trends demonstrated that climatic conditions, particularly the severe drought of 2021, had a pronounced negative impact on the reproductive performance of the trees, leading to a substantial decrease in seed dimensions during that year. Concerning leaf area, Two-way ANOVA results showed a significant effect of the site on the mean leaf area; overall, the mean leaf area of trees in the Doleh-Naw site was greater than in Garan. However, no significant differences were observed in leaf area among different years within each site. In the Garan site, the highest leaf area was recorded in 2020 and the lowest in the drought year of 2021. Conversely, in the Doleh-Naw site, the maximum leaf area belonged to 2019 and 2020, while the minimum pertained to 2021 and 2022. The increase in leaf area can be explained by the “Resource Allocation” theory; implying that stressed trees reduce the number of leaves and allocate their resources towards producing larger leaves to maintain photosynthetic capacity. Regarding crown health and vitality, the Kruskal-Wallis test indicated significant differences among various health classes in the Garan site. Additionally, the Mann-Whitney U test confirmed a significant difference in crown health status between 2019 and 2022 in this site, highlighting fluctuations in tree vitality. Meanwhile, in the Doleh-Naw site, the trend of changes in crown health remained more stable over the four years, with no significant differences observed among the various years.
Conclusion: The findings of this study suggest that although the phenomenon of oak decline and dieback has not been fully established with high intensity in the studied sites (Garan and Doleh-Naw), the trees in these areas are under stress, particularly due to climatic fluctuations such as the 2021 drought. The observed differences in seed dimensions and leaf area between the two sites reflect the impact of microclimatic conditions and slope aspect (northern versus southern) on the growth strategies and resource allocation of oak trees. Compensatory phenotypic responses, such as changes in leaf area in stressed stands, indicate the tree’s effort to adapt to adverse environmental conditions. Given the ecological significance and value of these forest stands, it is recommended that field monitoring and the assessment of crown health indicators and morphological traits continue in the coming years. Furthermore, a more precise evaluation of ecological indicators, studying the drivers of dieback, and investigating the role of anthropogenic degradation factors are essential for a better understanding of decline mechanisms. Implementing scientific, evidence-based management programs can significantly contribute to mitigating environmental pressures, enhancing stand health, and ensuring the long-term sustainability of the Zagros forests.

کلیدواژه‌ها English

Oak decline
Zagros forests
Crown health
Leaf area
Resource allocation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 مهر 1405