Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)

A comparative survey on physical and physiological characteristics of on the Caucasian Alder (Alnus subcordata) in different altitudes (case study:Golband forest management plan, Nowshahr)

Document Type : Research Paper

Abstract

In order to survey on trends of morphological (length & width) physical (Moisture content & 1000 seed weight) and physiological (germination capacity) changes, Caucasian Alder seeds/Fruits were collected at six different altitudes (50, 400, 800, 1200, 1400 & 1600 m.a.s.l) in Golband forests management plan (watershed No. 45), Nowshahr, Mazandaran province. Results shows that all seed trait, investigated in altitudinal gradient, had sensible differences (P<0.01). So that, maximum and minimum length and width of seed and fruits observed at 1400 and 50 m.s.a.l viz. 1000 seed weight had the most variation among investigated traits. Moisture content of all samples was under 5% which could be primary symptoms of orthodox seed behavior. Caucasian Alder seed germination study at the same condition showed that, maximum and minimum of this trait has occurred at 1400 and 1600 m.a.s.l viz. General conclusion of this investigation showed that Caucasian Alder seeds, without any correlation to Altitudinal variation has no dormancy and germinate promptly after sowing. Also, the best quality of seed traits, surveyed in this study (seed/fruit length and width, 1000 SW, seed moisture content and germination capacity), observed at 1400 m.a.s.l.

Keywords

Main Subjects

بررسی ویژگی‌های فیزیکی و فیزیولوژیکی بذر گونه توسکا‏ییلاقی در شرایط متفاوت‏ اکولوژیکی ‏Alnus subcordata C.A.Mey.)) (مطالعه موردی: طرح جنگل‌داری گلبند نوشهر، مازندران)

علیرضا اسلامی1*، بهرام ناصری2 و جعفرخزایی3

1رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رشت، دانشکده کشاورزی، گروه باغبانی

1 و 3 رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس علوم و تحقیقات گیلان، گروه جنگل‏داری

2 نور، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی، گروه جنگل‏داری

تاریخ دریافت: 21/2/93                تاریخ پذیرش: 28/12/93

چکید 

به‌منظور بررسی روند تغییرات مرفولوژیکی (طول و عرض)، فیزیکی (رطوبت و وزن هزار دانه) و فیزیولوژیکی (جوانه‏زنی) بذر و میوه گونه توسکا از 6 ارتفاع مختلف (50، 400، 800، 1200، 1400 و 1600 متر از سطح دریا) در محدوده طرح جنگل‌داری گلبند (آبخیز 45)، حوزه اداره کل منابع طبیعی نوشهر جمع‏آوری شد. نتایج تحقیق نشان داد که کلیه ویژگی­های مورد بررسی در سطوح ارتفاعی مورد مطالعه دارای تفاوت معنی‏دار (01/0P<) با یکدیگر هستند. به این ترتیب که بیشینه طول و عرض بذر و میوه در ارتفاع 1400 متری و کمینه این ویژگی­ها در ارتفاع 50 متری از سطح دریا مشاهده شد. وزن هزار دانه دارای بالاترین تنوع در بین ویژگی­های مورد بررسی بود. رطوبت کلیه نمونه­های تهیه شده از ارتفاعات مختلف کمتر از 5% بود که بیانگر ماهیت ارتدکس بذر این گونه است. بررسی ظرفیت جوانه‏زنی بذر توسکا نشان داد که بیشینه و کمینه این ویژگی به‌ترتیب در ارتفاع 1400 و 1600 متری از سطح دریا دیده می­شود. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که بذر توسکا ییلاقی مستقل از تغییر شرایط ارتفاعی، فاقد خواب است و بلافاصله پس از کاشت جوانه می­زند. بهترین کیفیت بذر این گونه از نظر شاخص­های مورد بررسی در این تحقیق (طول و عرض میوه، بذر، وزن هزاردانه، رطوبت و ظرفیت جوانه‏زنی) در ارتفاع 1400 متری از سطح دریا دیده می­شود.  

واژه‌های کلیدی: توسکا ییلاقی، ویژگی‌های فیزیکی و فیزیولوژیکی بذر، میوه، تغییرات ارتفاع از سطح دریا

* نویسنده مسئول، تلفن : 09113233039، پست الکترونیک:dr_eslami2006@yahoo.com  

مقدمه

 

توسکای ییلاقی 75/7 درصد حجم سرپای جنگل­های هیرکانی را تشکیل می­دهد و از این نظر چهارمین گونه اصلی این جنگل ها محسوب می­شود (5). محدوده پراکنش آن از حد غربی گستره جنگل‌های خزری تا حد شرقی و از پائین تا ‌بالابند در سواحل جنوبی دریای خزر ادامه دارد (4). این گونه نقش بسیار مهمی را در برنامه­های احیائی جنگل‏های شمال کشور ایفا می‌کند. به‌طوری‌که براساس آمار موجود سهمی در حدود 10% از کل تولید نهال پهن­برگان در شمال کشور را به خود اختصاص داده است (3). یکی از اصول مهم و اساسی در بحث جنگل­شناسی، استمرار تولید بیولوژیک در جنگل است که این امر جز از طریق زادآوری و بعضا نهال­کاری و یا بذرپاشی امکان پذیر نیست. لازمه استمرار تولید، بذردهی خوب و کافی درختان جنگل می­باشد (1). گونه­های درختان جنگلی بدلیل ناخالصی ژنتیکی فراوان، تفاوت­های قابل ملاحظه­ای در ویژگی­های فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی بذر، از خود نشان می­دهند. آگاهی از تفاوت­های ژنتیکی موجود در یک گونه پیش نیازی برای پیشبرد مؤثر برنامه­های اصلاحی می­باشد. همه ساله مبالغ زیادی صرف خرید بذر به‌عنوان ابتدایی‌ترین و مهمترین ماده مورد نیاز برنامه‌های حفاظتی و احیایی برای بذرکاری و بذرپاشی می‌گردد. در حالی که  این سرمایه‌گذاری باید با اطّلاع کافی از کیفیت بذر، قوه نامیه، درجه خلوص و دمای مناسب رویش و نحوه انبارداری آن انجام شود. برای دستیابی به منابع بذر برتر نیاز به تحقیقات گسترده‌ای در زمینه اثرات متقابل مبدأ بر ویژگی‌های بذر و نهال می‌باشد تا با آگاهی از استعداد بالقوة بذر، برنامه‌ریزی صحیح در زمینه احیاء یا اجرای برنامه‌های اصلاحی در جنگل‌ها صورت پذیرد. بررسی اثر تغییرات اقلیمی و محیطی (10) و نیز عوامل توپوگرافیک (9) بر گونه‏های درختی توسط محققان مورد توجه قرار گرفته است. به‌ویژه اینکه مطالعات زیادی در زمینه اثر متقابل رویشگاه بر ویژگی­های بذر انجام شده است که از بین آنها می­توان به تحقیقات اعتماد (1) و رضائی و همکاران (6) بر روی پروننس­های ارتفاعی راش؛ علی عرب و همکاران (8) درباره اثر اندازه بذر و ارتفاع رویشگاه بر جوانه­زنی بلوط بلندمازو؛ بنوویچ و همکاران (12) مطالعه ویژگی­های جوانه­زنی بذر در جمعیت­های مختلف توسکای سینیواتا(Alnus sinuata Rydb.)؛ شرادر و گریوز (23) مطالعه جوانه­زنی بذر سه جمعیت جدا افتاده از توسکای ماریتیما (Alnus maritima [Marsh.] Nutt.)، گوزلینگ و همکاران (13) مطالعه خواب و ویژگی­های جوانه‌زنی بذر توسکای قشلاقی (Alnus glutinosa L.) اشاره کرد. تفاوت­های اکولوژیکی موجود در امتداد شیب ارتفاعی حوزه­های آبخیز عامل مهم ایجاد تفاوت در ویژگی­های بذر می­باشد (25). جنگل­های سری­های مختلف طرح گلبند در شهرستان نوشهر به دلیل استقرار در محیطی برخوردار از پستی و بلندی و رطوبت دریای مازندران، تحت تأثیر عواملی مانند تغییرات ارتفاعی، جهات جغرافیایی و شیب­های محلی قرار دارد که منجر به شکل ‌­گیری اجتماعات متنوع گیاهی شده است. توسکا ییلاقی به‌عنوان یکی از گونه­های بومی، تند رشد و با ارزش جنگل­های شمال کشور مطرح است و نقش مهمی را در برنامه احیاء جنگل­های مخروبه و نیز توسعه جنگل دارد. لزوم تکثیر این گونه از طریق بذر و نقش انکار ناپذیر آگاهی از ویژگی­های کمی و کیفی بذر در موفقیت برنامه­های تولید نهال موضوع این تحقیق برای پاسخ به مجهولات موجود درباره‌ تنوع ویژگی‌های اصلی بذر این گونه در ارتفاعات مختلف جنگل­های شمال کشور است.

مواد و روشها

منطقه مورد بررسی: منطقه مورد مطالعه بخشی از حوزه آبخیز 45 در محدوده اداره کل منابع طبیعی مازندران-نوشهر، بنام طرح جنگل داری گلبند است که بین عرض های جغرافیایی  ˝01، َ26 ،°36 تا ˝18، َ38 ،°36 شمالی و طول˝51، َ22 ،°51  تا ˝30، َ37 ،°51  شرقی قرار دارد. حد ارتفاعی این منطقه در پایین ترین نقطه 50 متر،  طرح جنگل­داری خانیکان و بلندترین نقطه در یال شمالی روستای نیم‌ور در ارتفاع 2400 متری از سطح دریاست (شکل 1).

روش تحقیق: به‌منظور جمع‌آوری نمونه‌های بذر توسگا در حوزه طرح جنگل داری گلبند نوشهر با شناسایی ایستگاه­ها در ارتفاعات مشخص در توده­های توسکا در طول مسیر اقدام به‌ جمع‌آوری بذر شد. میوه­های مورد نیاز در یک فاصله زمانی 20 روزه در 6 نقطه ارتفاعی (50، 400، 800، 1200، 1400 و 1600 متر)، حداقل از 10 درخت مادری با کلاسه قطری 50-40 سانتی متر، در شیب شمالی بصورت تصادفی و برای حذف تأثیر محل قرارگیری بذر در تاج درخت، از قسمت­های مختلف تاج درختان از طریق صعود از درختان به کمک وسایل ایمنی (طناب و کفشک) جمع آوری شدند. بمنظور حفظ کیفیت میوه‌ها، برای انتقال به آزمایشگاه در کیسه­های کنفی که امکان تهویه را میسر می­سازد نگه­داری و بلافاصله بعد از انتقال به آزمایشگاه تا شروع آزمایش­ در دمای یخچال قرار گرفتند.

 

 

 

شکل 1- موقعیت ایستگاه های مورد مطالعه در محدوده طرح جنگل داری گلبند

 

ابتدا اندازه­گیری ویژگی­های مورفولوژی و بعد ابعاد میوه (طول و قطر به میلی­متر) انجام شد. سپس با استحصال و خالص‌سازی بذر سایر ویژگی­های مورد نظر شامل مورفولوژیکی (طول و عرض به میلی­متر)، فیزیکی (رطوبت به درصد، وزن هزاردانه به گرم) و فیزیولوژیکی (جوانه­زنی به درصد) بر روی بذر خالص شده اندازه­گیری شد. کلیه ویژگی­های ذکرشده بر اساس دستورالعمل انجمن بین­المللی آزمایش بذر (16) اندازه گیری شد.

برای اندازه­گیری ابعاد میوه و بذر در هر ارتفاع 4 تکرار 50 تایی از آنها بطور  تصادفی جدا شد و طول و قطر آنها با کولیس (با دقت 01/0 میلی­متر)، اندازه­گیری شد. سپس میانگین بین چهار تکرار به‌عنوان قطر و طول میوه و بذر محاسبه شد.

سایر ویژگی­ها با استفاده از روش­ها و فرمول­های جدول 1 تعیین شد (14).

 

جدول 1- روش­ها و فرمول­های مورد استفاده در محاسبات

ویژگی

فرمول

خلوص

100 × وزن نمونه و وزن بذر خالص = درصد خلوص

وزن هزار دانه

تعیین میانگین وزن 8 تکرار 100 تایی از بذر خالص و محاسبه وزن هزار دانه از روی آن

رطوبت

100 × وزن اولیه (وزن ثانویه - وزن اولیه) = درصد رطوبت

جوانه‌زنی

میانگین درصد جوانه­زنی 4 تکرار 100 تایی با رعایت آستانه مجاز ایستا

 

آزمایش­ها در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. در ابتدا نرمال بودن داده­ها با آزمون کولموگروف–اسمیرنوف و پس از آن نرمال بودن واریانس داده­ها با آزمون لون بررسی شد. تجزیه و تحلیل داده­ها با آزمون تجزیه واریانس یک­طرفه (ANOVA) و مقایسه میانگین­ها با آزمون دانکن انجام شد. برای رسم نمودارها از نرم افزار EXCEL استفاده گردید.

نتایج 

نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف بین ویژگی­های مورد بررسی در میوه­ها و بذرهای جمع آوری شده از ارتفاعات مختلف معنی دار (01/0P<) است (جدول 2).

 

جدول 2- تجزیه واریانس ویژگی‌های مورد بررسی بذر و میوه توسکای ییلاقی

(0.01>P)

F

مجموع مربعات

میانگین مربعات

درجه آزادی

ویژگی­های بذر و میوه

001/0

5/68

½

43/0

5

طول بذر

001/0

3/84

6/0

12/0

5

عرض بذر

001/0

4/345

7/20

1/4

5

رطوبت بذر

001/0

9/1930

06/0

013/0

5

وزن هزار دانه

001/0

6/78

3/351

2/70

5

طول میوه

001/0

4/148

9/99

9/19

5

عرض میوه

001/0

5/152

5/6123 

7/1224

5

جوانه‌زنی

 

بیشینه طول بذر (03/3 میلی متر) در ارتفاع 1400 متری مشاهده می­شود. سپس این شاخص در ارتفاعات  1600، 1200، 800، 400 به‌ترتیب کاهش می یابد و ارتفاع 50 متری از سطح دریا به  کمینه 83/1 میلی متر می رسد. روند افزایش میانگین تغییرات طول بذر از ارتفاع 50 تا 1400 متری بشکل منظم و منطبق با افزایش ارتفاع است. اما در ارتفاع 1600 متری کاهش اندکی را در مقایسه با ارتفاع 1400 متری نشان می دهد (شکل 2 د). بیشینه عرض بذر (89/0 میلی متر) نیز در ارتفاع 1400 متری مشاهده می­شود. روند تغییرات عرض بذر از جلگه تا حداکثر ارتفاع اندازه گیری شده (1600 متر) تقریبا بشکل سینوسی است. به این ترتیب که از ارتفاع 50 تا 800 متری روند افزایشی است. در ارتفاع 1200 متری اندکی کاهش می­یابد (بدون تفاوت معنی دار با ارتفاع 800 متری). سپس در ارتفاع 1400 متری به حداکثر میزان خود می­رسد و در آخرین ارتفاع 1600 متری مجددا کاهش می‌یابد (شکل 2). بطور کلی می­توان گفت که تغییرات طول و عرض بذر با یکدیگر در تناسب است.

نتایج حاصل از اندازه گیری میزان رطوبت بذر نشان می­دهد که بطور  کلی بذر توسکا  دارای رطوبت کمی است و از این نظر با بذرهای گروه ارتدکس شباهت زیادی را نشان می­دهد. بیشینه رطوبت بذر (49/4 درصد) در ارتفاع 800 متری مشاهده می­شود. تغییرات این ویژگی در طول شیب ارتفاعی به این ترتیب است که رطوبت بذر از ارتفاع 50 متری تا ارتفاع  800 متری افزایش یافته و از این پس روند نزولی را تا ارتفاع 1400 متری طی می‌کند. سپس در ارتفاع 1600 متری، بدون تغییر معنی­دار با ارتفاع 1400، اندکی افزایش می­یابد (شکل 2 الف).

در مورد شاخص  وزن هزار دانه، بیشینه وزن بذر (28/0 گرم) در ارتفاع  1400 متری دیده می­شود. روند تغییرات آن از ارتفاع 50 تا 1400 متری بشکل منظم و منطبق با افزایش ارتفاع، بشکل صعودی است. یعنی اندازه بذرها با افزایش ارتفاع بزرگتر می­شود. این روند از 50 تا 400 متری با شیب ملایم، اما از ارتفاع 400 تا 1200 شیب تندی را به خود می­گیرد. سپس روند صعود کند تر می­شود و در ادامه با رسیدن به ارتفاع 1600 متری کاهش می­یابد (شکل 2 ب).

نتیجه مقایسات انجام شده از لحاظ اندازه طول میوه نشان می­دهد که بیشینه طول میوه (2/28 میلی متر) در ارتفاع 1400 متری قابل مشاهده است. روند تغییرات آن به این ترتیب است که از ارتفاع 50 تا 1400 متری بشکل تقریبا منظم افزایش می­یابد. سپس در ارتفاع 1600 متری کاهش جزئی را در مقایسه با ارتفاع 1400 متری نشان می­دهد (شکل 4). نکته قابل توجه اینکه، روند تغییرات طول میوه در تناسب کامل با تغییرات طول بذر است. نتیجه مقایسات انجام شده از لحاظ عرض میوه نشان می­دهد که بیشینه عرض میوه (60/14 میلی متر) در ارتفاع 1400 متری دیده می­شود. روند تغییرات عرض میوه نیز متناسب با طول میوه است. اما روند تغییرات بسیار منظم تری را به نمایش می‌گذارد. به این معنی که از ارتفاع 50 تا 1400 متری بشکل منظم و منطبق با افزایش ارتفاع افزایش می­یابد. اما در ارتفاع 1600 متری کاهش اندکی را در مقایسه با ارتفاع 1400 متری نشان می­دهد (شکل 2 ه).

 

 

 

 

 

 
       

شکل 2- تنوع ویژگی‌های بذر و میوه با تغییر ارتفاع منشأ بذر

الف) رطوبت بذر، ب) وزن هزار دانه، ج) جوانه‌زنی، د) طول و عرض بذر، ه) طول و عرض میوه

 

نتیجه مقایسات انجام شده از لحاظ میزان جوانه زنی بذر نشان می­دهد که بیشینه جوانه زنی (72 درصد) در ارتفاع 1400 متری دیده می­شود. روند تغییرات جوانه زنی نیز بشکل منظم و منطبق با افزایش ارتفاع است. به این ترتیب که بشکل صعودی از ارتفاع 50 تا 1400 متری و با شیب نسبتا منظم ادامه دارد. سپس در ارتفاع 1600 متری با کاهش بسیار شدید به حداقل میزان ممکن، در مقایسه با سایر طبقات ارتفاعی مورد مطالعه می­رسد (شکل 2 ج).

بحث

نتایج این پژوهش نشان داد که ویژگی­های مورفولوژیکی (طول و عرض)، فیزیکی (رطوبت، خلوص و وزن‏هزاردانه) و فیزیولوژیکی (جوانه زنی) بذر و میوه توسکا در امتداد شیب ارتفاعی مورد مطالعه، دارای اختلاف معنی دار (01/0P<) است. به این ترتیب که بیشتر این ویژگی­ها از جلگه تا ارتفاع 1400 متری افزایش یافته، سپس در ارتفاع 1600 متری کاهش جزئی نشان می­دهد. البته تغییرات گرادیان ارتفاعی به‌عنوان مبنایی برای تغییرات ویژگی های بذر مطرح شده است. تورنا و گونی (27) برخی خصوصیات مورفولوژیکی بذر کاج جنگلی (Pinus sylvestris L.) را در ارتفاعات مختلف ترکیه مورد بررسی قرار دادند. نتایج این مطالعه که بازتاب بعضی از عوامل جغرافیایی (ارتفاع) است، به وضوح نشان می‌دهد که تفاوت‌های موجود در امتداد تغییرات ارتفاعی حوضه‌های آبخیز مختلف عامل ایجاد تفاوت در ویژگی­های بذر و مخروط این گونه می‌باشد.

در منطقه مورد مطالعه، بارندگی و دما با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. در مقابله با این تغییر شرایط به سمت سخت­تر شدن، همه ابعاد و اندازه های بذر بمنظور تضمین استقرار بهتر نهال تا ارتفاع 1400 متری افزایش یکنواختی را نشان می­دهند. به این ترتیب که طول حدود 51/1 برابر (از 93/1 میلی متر در ارتفاع 50 متری به 91/2 در ارتفاع 1400 متری)، عرض حدود 5/2 برابر (از 34/0 میلی متر در ارتفاع 50 متری به 85/0 در ارتفاع 1400 متری) و وزن هزار دانه حدود 18/3 برابر (از 27/0 گرم در ارتفاع 50 متری به 85/0 در ارتفاع 1400 متری) افزایش می­یابد. بهترین انعکاس تنوع این شاخص را می توان در وزن هزار دانه با بیشترین تنوع در بین طبقات ارتفاعی مشاهده کرد. ایسک (15) در بررسی اثر تغییرات ارتفاعی بر ویژگی­های بذر و نهال کاج بروسیا نتیجه گرفت که وزن هزار دانه همبستگی مثبت و مستقیمی را با افزایش ارتفاع نشان می­دهد که در این تحقیق نیز بخوبی اثبات شده است. سینق و همکاران (25) در بررسی ویژگی‌های بذر و نهال گونه داغداغان (Celtis australis L.) بیان کردند که از بین ویژگی‌های متعدد، وزن بذر در مقایسه با دیگر صفات مورفولوژیکی حداکثر تفاوت را بین اجتماعات مختلف از خود بروز داده است. به‌طوری‌که در این تحقیق نیز نتایج کاملا مشابه بدست آمده است. کاهش ابعاد و اندازه های بذر در ارتفاع 1600متری نسبت به 1400 متری شامل طول بذر حدود 12 درصد، عرض بذر حدود 15 درصد و وزن هزار دانه بذر حدود 18 درصد است. نکته قابل توجه اینکه تنوع تغییرات ویژگی­های بذر متناسب با ابعاد و اندازه میوه است. یعنی کلیه ویژگی­های اندازه گیری شده در میوه (طول و عرض) از جلگه تا ارتفاع 1400 متری افزایش می­یابد و پس از آن (ارتفاع 1600 متری) کاهش می­یابد. پلوس و همکاران (21) در بررسی اثر افزایش ارتفاع بر وزن بذر در گونه­های مختلف در آلپ سوئیس، با جمع آوری و مطالعه بذر 29 گونه متجانس (یک گونه در جلگه و یک گونه در ارتفاع بالا) نتیجه گرفتند که بذرهای گونه­های آلپی (ارتفاعی) 8±28 درصد بزرگ­تر از بذر گونه­های جلگه‌ای(01/0P<) هستند. در مقایسه با گونه­های جلگه­ای 55/0 % گونه های آلپی بذرهای بزرگ­تر، 3 درصد بذرهای سبک­تر و 44 درصد بذرهای هم وزن دارند.اثر تغییرات ارتفاع بر ویژگی های بذر در مطالعات متعددی به اثبات رسیده است (28 و 23، 19، 11، 8، 6 ،2). بطورکلی روند تغییرات با نزدیک شدن به حد آستانه شدت بیشتری به خود می گیرد. در مطالعه قادری و همکاران (9) درباره بررسی اثر تغییرات ارتفاع بر رویش بلوط وی ول، اثر آستانه به خوبی به اثبات رسیده است.احتمالاﱢ تفاوت ویژگی‌های مورفولوژیک بذرهای توسکا در ارتفاعات 1400 و 1600 متر به همین دلیل رخ داده است.نتایج این تحقیق نیز دال بر افزایش ابعاد و اندازه­های بذر و میوه متناسب با افزایش ارتفاع است.

رطوبت، یکی از شاخص­های اصلی کیفیت فیزیکی بذر است که در آزمایش استاندارد اندازه­گیری می­شود (16). روند تغییرات این شاخص در گرادیان ارتفاعی، در تناسب با تغییرات بارندگی است. به این ترتیب که میزان رطوبت بذر تا ارتفاع 1200 متری متناسب با افزایش بارندگی افزایش می­یابد (از 42/3 درصد در ارتفاع 50 متری تا 92/4 درصد در ارتفاع 1200 متری). سپس با افزایش ارتفاع روند کاهشی (حداقل  23/2 درصد در ارتفاع 1400 متری، بدون تغییر معنی دار با ارتفاع 1600 متری) پیدا می­کند. سینق و همکاران (25) در بررسی ویژگی‌های بذر و نهال گونه داغداغان به رابطه معکوس بین ارتفاع و میزان رطوبت بذر اشاره کرده‌اند، به‌طوری‌که با نتایج این تحقیق همخوانی دارد.

جوانه­زنی به‌عنوان یکی از ویژگی­های کیفی بذر در ارتباط با فعالیت­های احیائی شناخته می­شود. در این مطالعه تغییرات جوانه­زنی ضمن افزایش یکنواخت و متناسب در شیب ارتفاعی، (باستثنا کاهش شدید در 1600 متری) با روند تغییرات سایر ویژگی‏های بذر متناسب است. این نتایج با یافته­های بسیاری از محققان داخلی ازجمله اعتماد (1) بذر راش شرقی؛ الوانی نژاد و همکاران (2) بذر بلوط ایرانی؛ علی عرب و همکاران (8) بذر بلوط بلندمازو و رضائی (6) بذر راش شرقی مطابقت دارد.مطالعه جمعیت­های مختلف توسکای سینیواتا (در دامنه ارتفاعی 1500-366 متر از سطح دریا) در بریتیش کلمبیا مؤید اختلاف معنی دار تغییر دامنه جوانه زنی (بین 87-12 درصد) به دلیل تأثیر جمعیت در این گونه است (12).مطالعه جوانه­زنی بذر در بین سه جمعیت جدا افتاده از توسکای ماریتیما در آمریکا نشان داد که میزان جوانه زنی بین 15 تا 73 درصد در بین جمعیت­های مختلف در تغییر است (23).  ازجمله سایر محققان خارجی که نتایج یافته‏هایشان با نتایج این تحقیق در گرادیان ارتفاعی و نیز بین پروننس های موجود روی طول جغرافیایی مختلف تطابق دارد، می توان به آنگستو و ماتیلا (11) بذرهای سه گونه لگومینوز، لوها و همکاران (17) بذر Cordia africana Lam.، اوینال و ‌توداریا (28) بذر (Grewia oppositifolia Roxb.) اشاره کرد. تون و همکاران (26) اظهار داشته­اند که بذرهای بزرگ­تر نشان دهنده کیفیت بهتر از نظر جوانه­زنی و پتانسیل بهتر ژنتیکی است. همچنین در گزارشهای نگی و توداریا (20) و ناوارو و همکاران (19) آمده است که در گونه­های درختی جنگلی بین اندازه دانه و جوانه­زنی بذر و رشد نهال رابطه مستقیمی وجود دارد. اعتماد (1) در بررسی­های خود افزایش درصد پوکی بذر در ارتفاع 2200 متری از سطح دریا را به دلیل سرمای بهاره در این ارتفاعات سبب یخ زدگی گل­ها و عدم انجام کامل گرده افشانی اعلام کرده است که این حالت شاید عامل احتمالی در کاهش شدید جوانه­زنی بذرهای توسکا در ارتفاع 1600 متری باشد. اسکولتن و همکاران (24) بیان کردند که این مسئله می­تواند ناشی از تفاوت شرایط محیطی و ارتفاع محل جمع آوری باشد که بنوبه خود جوانه­زنی بذر را تحت تأثیر قرار می­دهد. بر اساس نظر روآج وولف (22) گوترمن (14) لوپز و همکاران (18)، تفاوت‌های موجود بین پروننس‌های مختلف به خصوص از نظر جوانه‌زنی بذر می‌تواند متأثر از ناهمگنی شرایط محیطی در بین عرصه‌های مختلف جمع‌آوری بذر باشد. ازجمله موارد این ناهمگنی که در این تحقیق مورد ملاحظه قرار گرفته است و اثر معنی دار آنها بر تغییرات جوانه­زنی منطبق با تغییر شرایط محیط مشاهده می­شود، کاهش میزان بارش و سخت تر شدن شرایط محیط با افزایش ارتفاع است که تأثیر خود را بر کلیه ویژگی­های مورد مطالعه نشان داده است. در مطالعه کیائی ضیابری و جعفری (10)، اثر عوامل بارش و دما به عنوان عوامل عمومی، بر رویش چند گونه درختی مورد تأکید قرار گرفته است. 

نتیجه‏گیری

بر اساس نتایج کلی این تحقیق می­توان بیان کرد که بذر توسکای ییلاقی جمع­آوری شده از ارتفاعات مختلف فاقد خواب است. ضمن اینکه روند تغییرات ویژگی­های بذر این گونه تا ارتفاع 1400 متری در تناسب نسبتا کامل با تغییرات ارتفاعی است. یعنی متوازن با افزایش ارتفاع افزایش می­یابد و در اغلب موارد در ارتفاع 1400 متری به حداکثر میزان خود می­رسد. ارتفاع 1600 متری، یک مورد استثنا در روند صعودی تغییر ارتفاع و ویژگی های بذر، است. به این ترتیب که با وجود افزایش ارتفاع غالب ویژگی­های مورد مطالعه کاهش می­یابند و در مواردی به حداقل میزان خود می­رسند. در تفسیر این وضعیت، اغلب محققان عامل اصلی را سختی شرایط محیطی در این ارتفاع ذکر کرده‌اند که داده­های آمار هواشناسی (جمند، شوراب، لاروچال و لیراسرا) نیز گواه این فرضیه است. تناسب بین مبدأ تهیه بذر با مقصد کاشت بذر و نهال که به‌عنوان یکی از شاخص­های سازگاری شناخته می­شود، در مباحث مرتبط با منابع طبیعی به خصوص جنگل­کاری به‌عنوان یک سرمایه‌گذاری بلند مدت از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. نتایج این تحقیق نشان داد که تنوع زیادی در ویژگی­های بذر ارتفاعات مختلف مشاهده می­شود. از آنجائی که یکی از دلایل اصلی مشاهده این تغییرات اثر جمعیت است، از این‌رو رعایت تناسب شرایط جمعیت مبدأ با عرصه های هدف اجتناب ناپذیر به نظر می­رسد. ضمن اینکه اطلاع از دلایل وجود تنوع و دسترسی به دانش­های مختلف (ازجمله دانش کار با بذر) در این زمینه راهگشای برنامه ریزی صحیح و استفاده بهینه از ظرفیت­های هر منطقه خواهد بود. 

1-      اعتماد، و. 1381. بررسی کمی و کیفی بذر درخت راش در جنگل های استان مازندران. رساله دکترا. دانشکده منابع  طبیعی دانشگاه تهران. 258 صفحه
2-      الوانی نژاد، س، م. طبری، ک. اسپهبدی، م. تقوایی و م. حمزه پور. 1388. تحقیق برروی صفات مورفولوژیک و جوانه‏زنی بذر بلوط ایرانی Quercus branttii Lindi.  در نهالستان. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران جلد 17. شماره4 . 523 – 533
3-      بی نام. 1390. آمار تولید نهال در نهالستان‏های شمال کشور. دفتر جنگل کاری و پارک های جنگلی. 25 صفحه
4-       ثابتی، ح. 1381. درختان و درختچه های ایران. چاپ سوم. انتشارات دانشگاه یزد. 876 صفحه
5-      رسانه، ی. م. ح. مشتاق و پ. صالحی. 1379. بررسی کمی و کیفی جنگل های شمال کشور. همایش جنگل های شمال و توسعه پایدار. رامسر. ایران. 55-79
6-      رضایی، ا. 1390.  مطالعه تاثیر تغییرات ارتفاعی بر ویژگی های بذر راش شرقی در جنگل دراز نوی کردکوی, پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی– واحد چالوس, 80 صفحه
7-      سیف الهیان، م. 1367. بررسی قوه نامیه بذر راش در جنگل های اسالم, پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران, 78 صفحه
8-      علی عرب، ع. ر. ، م. طبری, م. ع. هدایتی و غ. ع. جلالی. 1388. اثرات بذر و ارتفاع رویشگاه بر جوانه‏زنی بنیه بذر و ویژگی‏های ظاهری نونهال­‏های بلند مازو. نشریه جنگل و فرآورده های چوبی. دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران. دوره 62،  شماره 4, 381-392
9-      قادری، ا. حسن زاد ناورودی، ا. و  ترکمن، ج. 1392. بررسی اثر ارتفاع از سطح دریا بر رویش قطری بلوط ویول (Quercus libani Oliv) استان کردستان. مجله پژوهش‏های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران). جلد 26. شماره 4. 434-443
10-   کیائی ضیابری. م. و جعفری. م. 1393. بررسی واکنش درختان جنگلی نسبت به تغییرات اقلیمی و محیطی(مطالعه موردی: پارک جنگلی لویزان). مجله پژوهش‏های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران). جلد 27.  شماره 1. 742-752
 
11-   Angosto,T. and  Mattila A. T. 1993. Variation in seeds of three endemic leguminose species at different altitudes. physiology.plantarum. 87: 329 -334
12-   Benowicz, A., El-Kassaby, Y. A., Guy, R. D., and Ying, C. C. 2000. Sitka alder  (Alnus sinuata RYDB.) genetic diversity in germination, frost hardiness and growth attributes. Silvae Genetica, 49(4-5), 206-212.
13-   Gosling, P. G., McCartan, S. A., and Peace, A. J. 2009. Seed dormancy and germination characteristics of common alder (Alnus glutinosa L.) indicate some potential to adapt to climate change in Britain. Forestry, 82(5), 573-582.
14-   Gutterman, Y. 1992. Maternal effects on seed during development. In: Fenner, M. Ed. Seeds: The ecology of regeneration in plant communities. Wallingford, CAB International. pp. 27-59
15-   Isik, K. 1986. Altitudinal variation in Pinus brutia Ten: Seed and seedling characteristics. Silvae Genetica, 35: 59-67
16-   ISTA. 2008. The international rules for seed testing. International Seed Testing Association. 138 pp
17-   Loha, A. M. Tigabu, D. Teketay, K. Lundkvist and Fries, A. 2006. Provenance variation in seed morphometric traits, germination, and seedling growth of Cordia africana Lam. ,New forests,  Vol.32, No.1. 32: 71-86
18-   Lopez, G. A. Potts, B. M. Vaillancourt, R. E. and Apiolaza, A. 2003. Maternal and carryover effects on early growth of, Eucalyptus globulus. Canadian Journal of Forest Research, 33: 2108–2115
19-   Navarro, L. and Guitián, J. 2003. Seed germination and seedling survival of two threatened endemic species of the northwest Iberian peninsula. Biological Conseration. Volume 109, Issue 3: 313–320
20-   Negi, A. K. and Todaria, N. P. 1997. Effect of seed size and weight on germination pattern and seedling development of some multipurpose tree species of Garhwal Himalaya. Indian Forester., 123: 32-36.
21-   Pluess, A. Schu, R. W. and Stocklin, J. 2005. Seed weight increases with altitude in the Swiss Alps between related species but not among populations of individual species. Oecologia. Vol. 144, No. 1: 55-61
22-   Roach, D. A. and Wulff, R. D. 1987. Maternal effects in plants. Annual Review of Ecology and Systematics, 18: 209–235
23-   Schrader, J. A. and Graves, W. R. 2000. Seed germination and seedling growth of Alnus maritima from its three disjunct populations. Journal of the american society for Horticultural science, 125(1), 128-134.
24-   Scholten, M. Donahue, J. Shaw, N. L. and Serpe, M. D. 2009. Environmental regulation of dormancy loss in seeds of Lomatium dissectum (Apiaceae).Annals of Botany, 103(7), 1091-1101.
25-   Singh, B. Bhatt, B. P. and Prasad, P. 2006. Variation in seed and seedling traits of Celtis australis L. a multipurpose tree, in central Himalaya, India. Agroforestry Systems, 67(2): 115-122
26-   Toon, P. G. Haines, R. J. and Dieters, M. J. 1990. Relationship between seed weight, germination and seedling height growth in Pinus caribae Morele. Var. hondornsisBarre and Golfri. Seed science and technology. 19: 389-402 
27-   Turna, I. and Güney, D. 2009. Altitudinal variation of some morphological characters of Scots pine (Pinus sylvestrisL.) in Turkey. African Journal of Biotechnology. Vol. 8 (2): 202-208
28-   Uniyal, A.K. Todaria, N. P. and Bhatt, B. P. 2003. Effect of provenance variation on seed and seedling characteristics of Grewia oppositifolia: A promising agroforestry tree-crop of central Himalaya, India. Plant Genetic Resources Newsletter, 136: 47-53 
Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology)
Volume 29, Issue 3 - Serial Number 3
December 2016
Pages 475-483
  • Receive Date: 11 May 2014
  • Revise Date: 29 January 2015
  • Accept Date: 19 March 2015