نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه آزاد
2 سازمان جنگلها، مراتع و آبخیزداری
3 گروه جنگلداری- دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران
چکیده
بذر به عنوان مهمترین عامل در انتقال خصوصیات وراثتی گونههای درختی و پایداری جنگل نقش مهمی را ایفا میکند. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر میزان تولید بذر و زادآوری گونه راش در جنگلهای مدیریت شده است. به همین منظور در ایستگاههای ارتفاعی 1100 و 1600 و 2000 متری از سطح دریا 50 قطعهنمونه 2×2 متری زوجی استقرار یافت. بذرهای جمعآوری شده جهت انجام آزمایشهای ضروری به آزمایشگاه بذر انتقال یافت. جهت بررسی زادآوری حاصل از بذردهی، بذور سبز شده در هر قطعهنمونه مورد شمارش قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده ایستگاه ارتفاعی 2000 متری دارای بیشترین بذر سالم، ایستگاه ارتفاعی 2000 متری دارای بیشترین زادآوری و ایستگاه ارتفاعی1600 متر بیشترین بذر ناسالم را دارا بوده اند. همچنین بیشترین بذر که توسط حشرات خورده شده بود مربوط به ارتفاع 1600 متر میباشد. همچنین وزن 1000 دانه بذر در ارتفاع 2000 متری 304/237 گرم و در ارتفاع 1600 متری 014/224 گرم و در ارتفاع 1100 متری 684/207 گرم تعیین شد. نتایج آزمون معنیداری نشان دهنده وجود اختلاف بین میانگینها در تعداد بذور سالم، تعداد بذور پوک و تعداد بذور سبز شده است. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین ارتفاع جهت تولید و جمعآوری بذر راش طبقه ارتفاعی 2000 متر میباشد. بنابراین ایجاد ایستگاه تولید بذر و همچنین نهالستان موقت در این ارتفاع میتواند زمینه مناسبی را برای زادآوری و تولید بذر در مناطق هم ارتفاع و همگن بهوجود آورد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
The oriental beech (Fagus orientalis L) seed production and regeneration in northern forests of Iran
نویسندگان [English]
1 Azad University
2 Forests, Rangelands and Watershed Management Organization
3 forestry and forest economic dept. unversity of Tehran.
چکیده [English]
Seed performs a significant role as the most influential factor in the transfer of tree species heritability and forest sustainability. The goal of this study was to examine the effect of altitude from sea level on seed production and regeneration of oriental beech in managed forests. For this purpose, 50 paired sample plots with 2 × 2 m at 1100, 1600 and 2000 m.a.s.l were established. For different experiments were transferred the collected seeds to the seed laboratory. The germinated seeds counted at each sample plot on spring in order to regeneration survey. According to the obtained results, 1600 meters consist of the highest seed, 2000 meters encompass the highest regeneration and 1600 include the un-healthiest seeds. In addition, the maximum seed eaten by insects related to the height of 1600 m. furthermore, 1000 seed weight at the 1100, 1600 and 2000 m were determined to be 207.684, 244.144 and 304.237 grams, respectively. Seed weight appears to be lower in frequently seed years than in regular years. According to the results, the best height for producing and collecting beech seed is at 2000 m.a.s.l. Therefore, the establishment of a seed production station as well as a temporary nursery at this altitude can create a suitable ground for seed reproduction and production in areas of equal height and homogeneity.
کلیدواژهها [English]
بررسی میزان تولید بذر و زادآوری گونه راش در جنگلهای شمال ایران
بیژن فرجی1، محسن جوانمیریپور2 و وحید اعتماد3*
1 ایران، کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، گروه جنگلداری.
2 ایران، کرمانشاه، سازمان جنگلها، مراتع و آبخیزداری، گروه علوم جنگل.
3 ایران، کرج، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل.
تاریخ دریافت: 21/02/1400 تاریخ پذیرش: 07/09/1400
چکیده
بذر به عنوان مهمترین عامل در انتقال خصوصیات وراثتی گونههای درختی و پایداری جنگل نقش مهمی را ایفا میکند. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر میزان تولید بذر و زادآوری گونه راش در جنگلهای مدیریت شده است. به همین منظور در ایستگاههای ارتفاعی 1100 و 1600 و 2000 متری از سطح دریا 50 قطعهنمونه 2×2 متری زوجی استقرار یافت. بذرهای جمعآوری شده برای انجام آزمایش به آزمایشگاه بذر انتقال یافت. بهمنظور بررسی زادآوری حاصل از بذردهی، بذور سبز شده در هر قطعهنمونه شمارش شد. با توجه به نتایج به دست آمده ایستگاه ارتفاعی 2000 متری دارای بیشترین بذر سالم و زادآوری و ایستگاه ارتفاعی1600 متر بیشترین بذر ناسالم را دارا بودهاند. همچنین بیشترین بذر که توسط حشرات خورده شده بود مربوط به ارتفاع 1600 متر است. همچنین وزن هزار دانه بذر در ارتفاع 2000 متری 304/237 گرم و در ارتفاع 1600 متری 014/224 گرم و در ارتفاع 1100 متری 684/207 گرم تعیین شد. نتایج آزمون معنیداری نشان دهنده وجود اختلاف میانگین در تعداد بذور سالم، بذور پوک و بذور سبز شده است. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین ارتفاع برای تولید و جمعآوری بذر راش طبقه ارتفاعی 2000 متر است. بنابراین ایجاد ایستگاه تولید بذر و همچنین نهالستان موقت در این ارتفاع میتواند زمینه مناسبی را بهمنظور زادآوری و تولید بذر در مناطق هم ارتفاع و همگن بهوجود آورد.
واژههای کلیدی: ارتفاع از سطح دریا، وزن بذر، سلامت بذر، کلاردشت.
* نویسنده مسئول، تلفن: 0263249312 ، پست الکترونیکی: vetemad@ut.ac.ir
مقدمه
تجدید نسل تودههای جنگلی بستگی به تولید بذر و زادآوری دارد. موضوع بهرهبرداری از این تودهها و میزان تولید بذر و زادآوری آن جزء مسائل مهم جنگلشناسی است (3؛ 21). این موضوع وقتی پیچیدهتر میگردد که مسائلی از قبیل تناوب بذردهی پیش میآید (15؛ 16). علاوه بر این عواملی نظیر خشکسالی و نحوه بهرهبرداری نیز در این امر بیتأثیر نیستند (5).
بذر یکی از مهمترین عوامل پایداری و بقاء جنگل است، است (4؛ 13؛ 22). در صورت وجود اطلاع دقیق از وضعیت زادآوری میتوان با یک برنامه مناسب، جنگل را به سمت هدف مورد نظر سوق داد. زادآوری مستمر و مداوم در جنگل پشتوانه بقای تودههای طبیعی به حساب میآید (8). داشتن زادآوری مطمئن همواره بستگی به بذردهی درختان و تعادل زیستی جنگل دارد (31). یکی از مهمترین عوامل تأثیرگذار در استقرار، رشد، تولید زیتوده و سازگاری جنگلکاریها با پیامدهای غیرمنتظره اقلیمی، کیفیت بذرهای مورد استفاده است (2).
گونه راش شرقی بومی جنگلهای هیرکانی و دارای تناوب بذردهی است (33). در اکثر طرحهای در دست اجرا سازمان جنگلها و مراتع کشور، برنامه زادآوری طبیعی و جنگلکاری با بذر (بذرپاشی و خراشدهی) برای این گونه پیشبینی شده است (23). به همین دلیل نیاز به چنین اطلاعاتی درباره کیفیت و کمیت بذر این گونه در طرحهای جنگلداری تحت مدیریت بیش از پیش احساس میشود (20).
نور یکی از عوامل محیطی تاثیرگذار مهم بر خصوصیات کمی و کیفی بذر و نهالهای راش است (14). فضاهای خالی در تاج پوشش تودههای راش که قطر روشنه آنها 20 متر باشد میتواند بهترین زادآوری را تأمین نمایند. در این صورت فرم این لکههای زادآوری به حالت کله قندی و یا مخروطی هستند (21). فراوانی زادآوری راش با افزایش ارتفاع از سطح دریا بهطور معنیداری نسبت مستقیم دارد (11). هر چه تاج پوشش بیشتر باشد زادآوری کمتر میگردد. همچنین، بهترین تاج پوشش برای زادآوری خوب بین 70- 50 درصد است (8). بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر مشخصات کمی بذر درختان بنه در جنگل باغ شادی یزد نشان داد که طبقه ارتفاعی 2500–2100 متر ارتفاع از سطح دریا دارای بذرهای درشتتر و سنگینتر و پوکی کمتری بوده و در نتیجه مناسبترین پایهها برای بذرگیری درختان بنه را ایجاد میکنند (13).
بررسی تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر اندازه و درصد جوانهزنی بلوط ایرانی در خرمآباد نشان داد اثر ارتفاع از سطح دریا بر صفات طول، عرض و درصد جوانه زنی در سطح یک درصد بر وزن هزار دانه معنیدار است. بیشترین مقدار صفات وزن هزار دانه، طول و عرض بذر و درصد جوانه زنی مربوط به بذور ارتفاع پایین است (24).
بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر تراکم نهال و ترکیب زادآوری گونههای درختی در تودههای جنگلی آستارا نشان داد که تعداد در هکتار زادآوری کل گونههای درختی با افزایش ارتفاع از سطح دریا افزایش یافت و بین تعداد در هکتار زادآوری گونههای ممرز و راش و میانگین زادآوری کل گونهها با ارتفاع از سطح دریا همبستگی معنیداری وجود دارد (11).
تناوب بذردهی گونه راش هر 6-4 سال یکبار حادث میگردد (39). در تحقیقی سیکل بذردهی گونه راش دوگانه تشخیص داده شده است. بذردهی جزیی که هر یک تا پنج سال یک بار و بذردهی فراوان که بین 3 تا 18 سال اتفاق میافتد (21). از آنجایی که در امر تولید نهال راش داشتن وزن هزار دانه بذر ضروری است (3) لذا در این بررسی سعی شده تا نسبت به وزن هزار دانه آن در ارتفاعات مختلف آگاهی حاصل شود.
نتایج میزان تولید بذر در گونه راش شرقی در جنگلهای شمال ایران نشان داد میزان تولید بذر از درختی به درخت دیگر، و از رویشگاهی به رویشگاه دیگر متفاوت بوده و تجزیه و تحلیل کمی در رابطه با عوامل محیطی و اندازه درخت مادری نشان داد که یک کنش متقابل بسیار پیچیده از عوامل موثر تولید بذر در جنگلها وجود دارد (32).
الگوهای جغرافیایی و محرکهای محیطی صفات بذر در گونه Euptelea pleiospermum در چین نشان داد که وزن بذر با افزایش ارتفاع کاهش و اندازه بذر (طول و عرض) با طول جغرافیایی از غرب به شرق کاهش یافته است. زمان جوانهزنی بذر از ارتفاع کم به ارتفاع زیاد افزایش یافته است. همچنین، متغیرهای محیطی میتوانند به طور غیرمستقیم از طریق تأثیر بر مورفولوژی و عناصر غذایی بر درصد جوانهزنی بذر تأثیر بگذارند (41).
تاثیر اقلیم بر بذر راش، همچنین شواهد موجود بین رشد پوشش گیاهی و تولید بذر نشان داد که نقش محرک آب و هوا برای تولید بذر در سال دارای تولید، خیلی زیاد است. تابستان مرطوب و بهار خشک در سال دوم و تابستان خشک در سال اول نمایانگر اصلیترین شرایط آب و هوایی محرک بر تولید بذر است. در حالیکه بهار مرطوب در طول سال دارای شرایط اصلی برای تولید میزان بذر بیشتر است. شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده در سال صفر و سال یک نشان دهنده متغیرهایی است که بیشترین تفاوت را بین سالهای بذرهی و غیربذردهی ایجاد میکنند و نتیجه آن ناشی از شرایط آب و هوایی تابستانی مغایر با تولید بذر است (26).
در زمینه تولید بذر در سطح تودههای طبیعی در جنگلهای راش شمال کشور از ارتفاعات پایین تا بالا و همچنین در تودههای بهرهبرداری شده و تحت مدیریت تحقیقات اندکی انجام شده است. از سوی دیگر تولید بذر راش با تناوب 3 تا 6 ساله صورت میگیرد و اطلاعات کافی از میزان تولید کمی و کیفی در هر دوره بذردهی موجود نیست (4). مطالعه تولید بذر راش در شرایط رویشگاهی متفاوت در این راستا اطلاعاتی در مورد میزان تولید بذر بر حسب ارتفاع از سطح دریا و عوامل حیاتی و غیر حیاتی آسیب رسان بذر فراهم مینماید و میزان صدمات هر یک از عوامل تخریب بذر را در طرحهای تحت مدیریت تعیین میکند. همچنین با مطرح شدن بحثهایی از قبیل تغییر اقلیم و گرمایش جهانی لزوم توجه به مطالعات بذر و زادآوری گونههای جنگلی از جمله راش در رویشگاههای آنها از اهمیت خاصی برخوردار است.
در این مطالعه در نظر است که میزان تولید کمی و کیفی بذر گونه راش در ارتفاعات مختلف در تودههای بهرهبرداری شده مورد ارزیابی قرار گیرد. مطالعه چگونگی تولید بذر راش در شرایط رویشگاهی و ارتفاعی متفاوت سعی دارد به این سوال پاسخ دهد که ارتفاع از سطح دریا بر میزان تولید بذر و زادآوری گونه راش شرقی تاثیر دارد و ایدهآلترین شرایط برای تولید بهترین نوع بذر در رویشگاه مورد مطالعه در چه ارتفاعی وجود دارد.
مواد و روشها
موقعیت جغرافیایی: جنگلهای سری یک کلاردشت بین طول جغرافیایی “15′4˚51 ، “50′9˚51 و عرض جغرافیایی “35′30 ˚36 تا “5′37˚36 واقع شده است. از شمال به رودخانه کاظم رود و سری یک مکارود و از جنوب به مراتع ییلاقی مازوچال و سری 3 حوزه 37 و از شرق سری یک مکارود و آبادیهای مکارود و تویدره و از غرب به جنگلهای سری یک لنگا محدود میشود. ارتفاع این سری از 350 متر از سطح دریا در قطعه 76 شروع و تا ارتفاع 2450 امتداد دارد. این سری با مساحت کل 4676 هکتار دارای 3231 هکتار جنگل قابل بهرهبرداری، حدود 5/365 هکتار جنگلهای حمایتی و حفاظتی 600 هکتار مناطق باز و خالی، 405 هکتار جنگلکاری، 5/49 هکتار سطوح جادههای موجود پیشنهادی و حدود 5 هکتار از اراضی مزروعی تحت تصرف اشخاص در بر میگیرد و 20 هکتار جزء مناطق مرتعی به حساب میآید.
بر اساس دادههای ایستگاه هواشناسی کلاردشت، گرمترین هوای این منطقه در تیر ماه و سردترین هوای آن مربوط به بهمن ماه است. دمای کلاردشت به طور متوسط حدود ۱۰ درجه سانتیگراد است. بیشترین دما و کمترین دما به ترتیب به طور متوسط ۳۰ و ۱۰- درجه سانتیگراد است (19).
روش انجام مطالعه: با توجه به مشاهدات و اطلاعات قبلی از درختان بذرده راش در هر ایستگاه و در شرایط اکولوژیک (جهت، شیب، فرم زمین، جامعه گیاهی) تعداد 50 زوج قطعهنمونه ثابت در کنار یکدیگر به ابعاد 2×2 متر جهت مطالعه تعداد بذر و بررسی زادآوری حاصل از بذر در طی یک فصل رویشی استقرار یافت.
از آنجا که تیپهای راش جنگلهای شمال ایران عمدتا در دامنه شمالی اسقرار دارند لذا مطالعه بذردهی درختان راش در پژوهش حاضر در جهت شمالی انجام گردید. با توجه به ثابت بودن جهت با استفاده از نرمافزارهای Arc Gis و Ilwis نقشه شیب و ارتفاع کلیه ایستگاههای مورد مطالعه در ارتفاعات 1600،1100 و 2000 متری از سطح دریا تهیه و نقاطی که شیب همگن و یکنواخت داشتند، مشخص گردید. با قرار دادن نقشه شیب بر روی نقشه ارتفاع منطقه مورد مطالعه، نقشه توپوگرافی مشخص و سطح آن تعیین گردید. با توجه به محدودیت شیب، سطح هر ایستگاه حدود 50 هکتار در نظر گرفته شد. در هر یک از ایستگاههای ارتفاعی 50 قطعهنمونه به طور تصادفی منظم و شبکه آماربرداری مستطیلی به ابعاد 100×100 متر انتخاب گردید. مرکز هر قطعهنمونه جهت برداشت و شمارش بذر با پیکه مشخص شد. برای بررسی زادآوری در همسایگی قطعهنمونه جمعآوری بذر قطعهنمونه دیگری به ابعاد 4 مترمربع تعیین شد و بذرهای آن جمعآوری و شمارش شدند و سپس در همان قطعهنمونه پخش شد تا در نهایت پس از سپری شدن یک دوره رویش نونهالهای حاصل از سبز شدن بذرها شمارش شود.
به منظور جلوگیری از صدمات احتمالی حیوانات و پرندگان در فواصل کوتاه بذور و کوپول ریخته شده در قطعات نمونه جمعآوری شد. بر حسب موقعیت مکانی در ارتفاعات فوقانی تا 2 بار و در ایستگاههای دیگر تا 3 بار اقدام به جمعآوری بذرها و شمارش آنها گردید.
بذرها و کلیه کوپولهای موجود در قطعات نمونه بذر جمعآوری (16) و در پاکتهای پلاستیکی بر حسب شماره قطعهنمونه مشخص گردید و ابتدا به نهالستان کلاردشت و سپس به آزمایشگاه مرکز بذر درختان جنگلی در کلوده آمل منتقل شدند. بذور جمعآوری شده در هر قطعهنمونه و در هر ارتفاع در آزمایشگاه از طریق چشمی تفکیک و از روش ثقلی با آب مورد آزمایش قرار گرفته و بذور سوراخدار، پوک و ناسالم از یکدیگر تفکیک شدند (1). بذور ناسالم بذوری هستند که دارای ویژگیهایی از قبیل زدگی، خردشدگی بوده و خاصیت جوانهزنی خود را از دست دادهاند. بذور حشره خورده دارای سوراخهایی هستند که نشان دهنده تغذیه حشرات و کامل شدن چرخه زندگی آنها در داخل بذر است. بذور توخالی کاملاً پوک بوده و روی آب شناور میمانند (6).
قابل ذکر است این مطالعه زمانی صورت گرفت که سال بذردهی درخت راش بود و در ارتفاعات پایین بند و میانبند بذردهی بسیار خوب و در ارتفاعات فوقانی بذردهی متوسط بود.
در بهار در قطعاتی که به منظور بررسی سبز شدن بذور اختصاص یافته بود اقدام به شمارش بذور سبز شده در تمام قطعات نمونه گردید و در مهر ماه همان سال جهت آگاهی از تلفات و تعداد باقیمانده نونهالها مجدداً آماربرداری از این قطعات انجام شد. برای تعیین قوه نامیه بذور مورد مطالعه برابر قوانین سازمان بینالمللی بذر (ISTA) از روش شیمیایی تترازولیوم یک درصد استفاده گردید و در نهایت برای بذور هر منطقه قوه نامیه تعیین شد.
برای تعیین وزن هزاردانه نسبت به نمونهگیری تصادفی از مجموعه بذوری که در هر طبقه ارتفاعی جمعآوری شده بود اقدام گردید و تعداد چهار نمونه صدتایی انتخاب و سپس با توزین آنها با ترازوی با دقت میلیگرم، میانگین بهدست آمده برای هر منطقه و هر طبقه قطری در نظر گرفته شد و میانگین تعداد، وزن هزار دانه تعداد بذر در هر کیلوگرم آنها تعیین گردید (22).
برای مقایسه صفاتی همچون تعداد بذر تولیدی درختان، بذور سالم، بذور ناسالم، بذور حشره خورده و توخالی از طرح آماری بلوک کاملاً تصادفی با استفاده از آزمونهای Anova (آزمون دانکن) بررسی شد.
نتایج
تعداد بذر جمعآوری شده در هر ایستگاه ارتفاعی و در هکتار: بیشترین بذر سالم مربوط به طبقه ارتفاعی 2000 متر (21260 عدد در ایستگاه و 1063000 عدد در هکتار) و کمترین میزان بذر سوراخ شده مربوط به ارتفاع 1100 متر (500 عدد در ایستگاه و 25000 عدد در هکتار) است. بیشترین میانگین تعداد بذر مربوط به طبقه ارتفاعی 1600 متر (47230 در ایستگاه و 2361500 در هکتار) و کمترین آن مربوط به 1100 متر (11660 در ایستگاه و 583000 در هکتار) است (جدول 1).
تعیین وزن بذر و درصد قوه نامیه با استفاده از روش تترازولیوم: بیشترین متوسط درصد (82%) قوه نامیه بذور مربوط به طبقه ارتفاعی 1600 متر است. میانگین وزن تکرارها و وزن متوسطی که از چهار تکرار به دست آمده در جدول 2 ارائه شده است. بیشترین مقدار آن (7/237) مربوط به ارتفاع 1100 متر است. بیشترین مقدار آن تعداد 4515 در کیلوگرم مربوط به ارتفاع 2000 متری است (جدول 2).
نتایج آزمون معنیداری وزن هزار دانه بذر در گروههای مختلف نشان دهنده معنیدار بودن اختلاف میانگینها به احتمال (05/0= ) است (جدول 3).
جدول 1- تعداد بذور سالم، سوراخ شده، پوک و ناسالم در قطعات نمونه سه ایستگاه ارتفاعی و در هکتار
مجموع (هکتار) |
مجموع (تعداد) |
ناسالم (هکتار) |
ناسالم (تعداد) |
پوک (هکتار) |
پوک (تعداد) |
سوراخ (هکتار) |
سوراخ (تعداد) |
سالم (هکتار) |
سالم (تعداد) |
ایستگاه ارتفاعی |
583000 |
11660 |
93000 |
1860 |
68000 |
1360 |
25000 |
500 |
397000 |
7940 |
1100 |
2361500 |
47230 |
806000 |
16120 |
675500 |
13510 |
130500 |
2610 |
749500 |
14990 |
1600 |
1923000 |
38460 |
430000 |
8600 |
322000 |
6440 |
108000 |
2160 |
1063000 |
21260 |
2000 |
جدول 2- تعیین درصد قوه نامیه و وزن هزار دانه در ایستگاههای ارتفاعی مختلف
میانگین وزن واحد به گرم |
تعداد در کیلوگرم |
متوسط قوه نامیه (%) |
ایستگاه ارتفاعی |
68/237 |
4215 |
71 |
1100 |
26/226 |
4464 |
82 |
1600 |
3/217 |
4515 |
73 |
2000 |
جدول 3- آزمون معنیداری وزن هزار دانه بذور در گروههای مختلف
|
مجموع مربعها |
درجه آزادی |
میانگین مربعها |
Fمقدار |
معنیداری |
بین گروهها |
36/94 |
49 |
93/1 |
13/34 |
000/0 |
داخل گروهها |
6/5 |
100 |
06/0 |
|
|
مجموع |
100 |
149 |
|
|
|
جدول 4- اشتباه معیار و انحراف معیار و میانگین بذور
اشتباه معیار |
انحراف معیار |
میانگین (تعداد) |
تعداد قطعهنمونه |
ایستگاه ارتفاعی |
|
1/13 5/12 4/32 35/15 |
7/92 2/88 6/228 188 |
8/158 8/229 2/425 6/294 |
50 50 50 150 |
1100 1600 2000 |
سالم |
6/3 9/12 45/13 43/11 |
9/25 2/91 08/95 97/139 |
2/37 4/322 172 2/177 |
50 50 50 150 |
1100 1600 2000 |
ناسالم |
009/1 53/11 98/2 24/10 |
13/7 5/81 09/21 4/125 |
98/9 2/270 2/45 46/108 |
50 50 50 150 |
1100 1600 2000 |
حشره خورده |
4/3 85/9 5/11 12/10 |
7/23 75/69 9/98 96/125 |
2/27 2/270 8/126 4/141 |
50 50 50 150 |
1100 1600 2000 |
توخالی
|
نتایج آماری در مورد خصوصیات کمی بذر راش: بیشترین میانگین بذور سالم مربوط به ایستگاه 2000 متر (2/ 452 عدد)، بیشترین میانگین بذور ناسالم مربوط به ایستگاه 1600 متر (4/322 عدد)، بیشترین میانگین بذور حشره خورده مربوط به ایستگاه 1600 متر (2/270 عدد) و بیشترین میانگین بذور تو خالی مربوط به ایستگاه 1600 (2/270) است )جدول 4).
تعیین میانگین بذر سالم: در ایستگاه ارتفاعی 1100 متر، 7/39 عدد، ایستگاه1600 متر، 95/74 عدد و ایستگاه 2000 متر از سطح دریا 3/106 عدد بذر سالم در هر متر مربع شمارش گردید (شکل 1). متوسط تعداد بذر سالم تولیدی در کل 65/73 عدد و در هر هکتار 736533 عدد محاسبه گردید (جدول 4).
شکل 1- تعداد بذر سالم در قطعات نمونه در سه ایستگاه ارتفاعی
نتایج آزمون معنیداری تعداد بذور سالم در گروههای مختلف نشان دهنده معنیدار بودن اختلاف میانگینها به احتمال (05/0= ) است (جدول 5). نتایج نشان میدهد که سطح معنیدار بودن محاسبه شده به مراتب کمتر از 01/0 است یعنی تعداد بذرهای سالم در سه طبقه ارتفاعی با هم دارای اختلاف معنیداری هستند.
تعیین بذر سوراخ شده و حشره خورده: میانگین تعداد بذر سوراخ شده و حشره خورده در هر متر مربع در ارتفاعات 1100، 1600 و 2000 متر از سطح دریا به ترتیب 5/2، 05/13 و 8/10 عدد محاسبه گردید (شکل 2). بطور متوسط در سه ایستگاه ارتفاعی تعداد 73/8 عدد بذر در هر متر مربع توسط حشرات مصرف شده که در هر هکتار به 87333 عدد بذر خواهد رسید و نشان از میزان مصرف بالا است. نمودار تعداد بذر مصرف شده توسط حشرات در ارتفاعات مختلف و جداول تجزیه واریانس (جدول 6) آنها در قطعات مورد مطالعه ارائه میگردد. بیشترین میزان بذور حشره خورده و سوراخ شده مربوط به طبقه ارتفاعی 1600 متر (2610 عدد) است در حالیکه کمترین تعداد آنها مربوط به طبقه ارتفاعی 1100 متر (500 عدد) است.
شکل 2- میانگین بذور حشره خورده و سوراخ شده در قطعات نمونه در سه ایستگاه ارتفاعی
جدول 5- آزمون معنیداری بذور سالم در گروههای مختلف
سطح معنیدار بودن |
F محاسباتی |
میانگین مربعات |
درجه آزادی |
مجموع مربعات |
|
000/0 |
36/41 -- |
948264 22923 |
2 147 |
1896492 3369682 |
درون گروهها بین گروهها |
000/0 |
36/41 -- |
948264 22923.007 |
2 147 |
1896492 3369682.0 |
مجموع |
جدول 6- آزمون معنیداری در مورد بذر حشره خورده
سطح معنیداری |
F محاسباتی |
میانگین مربعات |
درجه آزادی |
مجموع مربعات |
|
000/0 |
653/418 |
14/996499 25/2380 |
2 147 |
3/1992998 38/883255 |
درون گروهها بین گروهها |
-- |
-- |
-- |
149 |
3/2342895 |
مجموع |
آزمون آماری بذور پوک: نتایج تجزیه واریانس تعداد بذر پوک در سه ایستگاه ارتفاعی نشان میدهد که سطح معنیدار بودن محاسبه شده به مراتب کمتر از 01/0= است. یعنی تعداد بذور پوک در سه ایستگاه ارتفاعی دارای اختلاف معنیداری با هم هستند. همچنین جدول گروهبندی بذور پوک (جدول گروهبندی حاصل از اجرای آزمون Anova) نیز مشاهده میشود که بذرهای پوک در سه گروه متفاوت قرار دارند (جدول 7).
تعداد زادآوری در هکتارمیانگین تعداد نونهال باقیمانده در شهریور ماه نسبت به ابتدای فصل رویش در ایستگاههای ارتفاعی 1100، 1600 و 2000 متر نشان دهنده به ترتیب 9/47%، 8/51% و 6/35 % است. تعداد نهالهای باقیمانده در هر هکتار نشان دهنده زادآوری به وجود آمده در اثر بذرافشانی درختان راش در سال مطالعه محسوب میشوند. این زادآوری در سالهای بعد نیز در اثر عوامل طبیعی و غیر طبیعی کاهش پیدا خواهند کرد (جدول 8).
تعیین میانگین تعداد بذر سبز شده در سه مرحله شمارش و جدول تجزیه واریانس: نتایج میانگین تعداد بذر سبز شده در ابتدای فصل رویش در سه ایستگاه ارتفاعی و در سه مرحله به شرح زیر است (جدول 9). به عنوان مثال بیشترین میانگین تعداد بذر سبز شده مربوط به طبقه ارتفاعی 2000 متر و کمترین آن مربوط به طبقه 1100 متر است.
نتایج میانگین آزمون آماری شمارش نهالها در مرحله اول شمارش در سه ایستگاه: نتایج آزمون آماری شمارش نهالها در مرحله اول شمارش در سه ایستگاه در جدول 10 ارائه شده است. نتایج نشان میدهد در سه ایستگاه ارتفاعی در مرحله اول شمارش اختلاف کاملاً معنیدار بوده (جدول 10) است یعنی میانگین بذور سبز شده معنیدار بوده و در سه گروه کاملاً منحصر به فرد قرار دارند.
جدول 7- نتایج اجرای آزمون Anova برای میانگین بذر پوک در سه ایستگاه ارتفاعی
زیر مجموعهها 05/0 = |
تعداد پلاتها |
ایستگاه ارتفاعی |
||
3 |
2 |
1 |
||
-- -- 2/53 |
-- 2/43 -- |
10 -- -- |
50 50 50 |
1100 1600 2000 |
000/1 |
000/1 |
000/1 |
-- |
معنیداری |
جدول 8 - میانگین تعداد بذر سبز شده و نونهال باقیمانده در هکتار
ایستگاه ارتفاعی |
تعداد بذور سبز شده در ابتدای فصل رویش |
تعداد نونهال باقیمانده |
نهال باقیمانده نسبت به ابتدای فصل رویش (%) |
1100 |
199500 |
95500 |
87/47 |
1600 |
368000 |
190500 |
77/51 |
2000 |
620700 |
221000 |
60/35 |
جدول 9- آمارههای فراوانی تعداد بذر سبز شده
تعداد |
عدد حداکثر |
عدد حداقل |
حدود اعتماد میانگین احتمال 95/0 |
اشتباه معیار |
انحراف معیار |
میانگین |
ایستگاه ارتفاعی |
|
|
حد بالا |
حد پایین |
||||||||
50 50 50 150 |
435 495 1120 1120 |
0 128 145 0 |
14/185 9/324 3/499 9/327 |
46/132 74/274 14/369 27/267 |
1/13 47/12 37/32 35/15 |
7/92 18/88 91/228 99/187 |
8/158 8/299 2/425 6/294 |
1100 1600 2000 |
تعداد بذر |
50 50 50 150 |
195 371 902 902 |
0 37 65 0 |
7/76 8/165 4/293 8/173 |
14/53 6/128 76/202 132 |
9/5 23/9 55/22 32/10 |
44/41 4/65 5/159 4/126 |
92/64 2/172 08/248 4/153 |
1100 1600 2000 |
مرحله اول |
50 50 50 150 |
224 210 150 210 |
0 18 25 0 |
2/46 45/89 7/97 9/74 |
2/32 8/66 4/79 33/62 |
5/3 6/5 55/4 2/3 |
6/24 9/39 2/32 95/38 |
2/39 12/78 52/88 61/68 |
1100 1600 2000 |
مرحله دوم |
50 50 50 150 |
282 210 150 282 |
0 18 25 0 |
122 95/88 6/97 8/97 |
2/86 4/66 23/79 35/82 |
93/8 6/5 6/4 9/3 |
12/63 64/39 25/32 8/47 |
2/38 68/77 4/88 06/68 |
1100 1600 2000 |
مرحله سوم |
جدول 10- تجزیه واریانس بذر سبز شده در ابتدای فصل رویش
سطح معنیداری |
F محاسباتی |
میانگین مربعات |
درجه آزادی |
مجموع مربعات |
|
000/0 |
161/40 |
32/420786 37/10477 |
2 147 |
64/841572 04/1540173 |
درون گروهها بین گروهها بیبی |
-- |
|
|
149 |
2381746 |
مجموع |
بحث و نتیجهگیری
مجموع بذر درخت راش (سالم و ناسالم) در ارتفاع 1600 متر بیشتر از دو ایستگاه ارتفاعی 1100 و 2000 متر بوده که از نظر آماری در سطح 5% اختلاف معنیداری با ایستگاه 1100 متر داشت اما با ایستگاه 2000 متر از نظر تولید بذر اختلاف معنیداری ندارد. برخی مطالعات نشان دادهاند که عوامل محیطی بهویژه ارتفاع از سطح دریا، نقش مهمی در استقرار زادآوری دارند (5؛ 14؛ 11؛ 12؛ 33). در تحقیقی گزارش دادهاند بیشترین مقدار بذر مربوط به ارتفاعات پایینتر و دامنههای شمالی در نزدیکی درختان مادری است (32) که با نتایج مطالعه حاضر تا حدود زیادی تفاوت دارد. مهمترین دلیل این اختلاف مربوط به تنوع رویشگاههای مطالعه مذکور با رویشگاه کلاردشت است.
وجود درصد بالای زادآوری گونه راش در طبقات ارتفاعی بالا، بیانگر وجود شرایط رویشگاهی مناسب استقرار این گونه است. در بررسی رویشگاههای راش مشخص شده است که جنگلهای راش میانبند از قدرت رویشگاهی و تولید بیشتری برخوردار است (20). در بررسی دیگری، مناسبترین ارتفاع برای استقرار زادآوری راش 1000 تا 1200 متر از سطح دریا ذکر شده است (11).
میانگین کل تولید بذر در منطقه مورد مطالعه (در سه ارتفاع) با نتایج بدست آمده از مطالعه بذر در ارتفاعهای 750، 1500 و 2200 متر و در سه منطقه استان مازندران توسط (4) همخوانی دارد. همچنین، میزان بذر تولیدی کل برای منطقه رامسر210 ، برای نوشهر 197 و برای نکا 138 بدست آمد (4).
میانگین وزن هزار دانه در ارتفاع 1100 متر از دو ایستگاه ارتفاعی1600 و 2000 متر بیشتر است، اما میانگین تعداد بذر در هر کیلوگرم در ارتفاعات 1600 و 2000 متری بیشتر است. با توجه به اینکه ابعاد بذر ارتفاع 1100 متری نسبت به دو ارتفاع دیگر بیشتر بود در نتیجه تعداد در هر کیلوگرم بذر کاهش یافته و وزن هزار دانه افزایش مییابد. این یافته نشان دهنده این موضوع است که با افزایش ارتفاع از سطح دریا وزن هزار دانه کاهش و تعداد در کیلوگرم افزایش مییابد. (4) در استان مازندران به این نتیجه رسید که ابعاد بذر با ارتفاع رابطه مستقیم دارد و وزن هزار دانه به لحاظ کاهش ابعاد کمتر ولی تعداد آن افزایش مییابد (4) که با نتیجه مطالعه حاضر همسو است. همچنین، اثر معنیدار بودن ارتفاع از سطح دریا بر وزن هزار دانه بذر بلوط ایرانی معنیدار گزارش شده است (24) که با نتیجه تحقیق حاضر در یک راستا است.
میزان بذر سوراخ شده توسط حشرات در ایستگاه ارتفاعی 1600 متر به حداکثر خود رسیده و از این نظر با دو ایستگاه ارتفاعی دیگر در سطح 01/0 اختلاف معنیدار دارد. شرایط زیستی بهتر ( نور بیشتر و رطوبت نسبی کمتر) باعث گردیده تا جمعیت حشراتی که بر روی بذر راش فعالیت میکنند نسبت به ارتفاعات پایینتر افزایش یابد و همین امر موجب بالا رفتن درصد صدمات بذر به وسیله حشرات شده است. میزان بذور مصرف شده توسط جوندگان (بذور ناسالم) در ارتفاع 1600 متر نسبت به ارتفاعات دو برابر و نسبت به منطقه پایین تا هشت برابر بیشتر بود. در تحقیق (3) نیز میزان مصرف توسط موش جنگلی (Glis glis) را در ارتفاعات 1500 متر را زیاد گزارش نموده که تحقیق اخیر با یافته ایشان همسو است (4).
اشکول و یا سایر جوندگان جنگلی قبل از اینکه بذر در طبیعت پراکنده شود آن را روی درخت مصرف میکنند و مقدار مصرف بالا در این ارتفاعات حاکی از آن است که جمعیت این حیوانات زیاد است (11). به عبارتی دیگر میتوان بیان نمود شرایط زیستی مناسب و در دسترس بودن مواد غذایی لازم و عدم وجود شکارچی طبیعی باعث شده که در ارتفاع 1600 متر جمعیت این حیوانات افزایش یابد (35). نتایج بدست آمده از این تحقیق با نتایج سایر تحقیقات (3) و (14) مطابقت ندارد. از مهمترین دلایل عدم هماهنگی مربوط به تحت مدیریت بودن جنگل کلاردشت و بیشتر در معرض بهرهبرداری قرار گرفتن قسمتهای کم ارتفاعتر آن است. در ارتفاعات 2200 متری بیشترین صدمات حشرات را روی بذور گزارش شده است (4). در بذردهی درختان، کیفیت بذر از کمیت آنها به مراتب با اهمیتتر است و در زادآوری جنگل نقش مهمتری ایفا میکند. ناحیه 2000 متری دارای بیشترین میزان تولید بذر سالم بوده و از لحاظ ارتفاعی اختلاف معنیداری با ایستگاه ارتفاعی1100 و 1600 متر دارد.
با توجه به اینکه ایستگاه ارتفاعی 2000 متر بیشترین بذر سالم را تولید نموده است (حدود 48%)، به نظر میرسد این ایستگاه ارتفاعی مناسبترین مکان برای تولید بذر در این طرح است. یافته این تحقیق با نتایج بهدست آمده از تحقیق (4)، (15) و (11) مطابقت ندارد. ناحیه ارتفاعی و مناطق تحقیق مورد مقایسه با منطقه کلاردشت متفاوت بوده و همچنین عامل بهرهبرداری از جنگل و بهمخوردگی ساختار و نظام طبیعت میتواند بر روی تولید بذر سالم اثرگذار باشد. نکته قابل ذکر دیگر وجود درختان مادری با تاج گسترده است که باعث برتری میزان تولید بذر بیشتر در این ارتفاع است که به دلایل مختلف تاکنون برداشت نشدهاند و همین امر باعث برتری تولید بذر در این ایستگاه ارتفاعی شده است. نیز، افزایش میزان تولید بذر با قطر تنه، ارتفاع درخت و قطر تاج گزارش شده است که با یافته مذکور در یک راستا قرار دارد (32).
میزان بذر پوک در ارتفاع1600 متر از دو ایستگاه دیگر بیشتر است و با دو ایستگاه دیگر دارای اختلاف معنیداری در سطح 1% است. علت پوکی بذر عدم گردهافشانی درختان است. عامل بارندگی میتواند باعث پایین آمدن تراکم دانه گرده، کاهش قدرت زندهمانی و عدم رشد لوله گرده شود. در ارتفاعات 2000 متری نیز پوکی بذر بالا است و یکی از دلایل اصلی آن میتواند سرمای دیررس در این ارتفاعات باشد (7). (36) در ژاپن در بررسی بذردهی راش (Fagus crenata) میزان بذر پوک را تا 38% ذکر نمودهاند و اعلام میدارند که سهم بذر پوک در میان تولید کلی درخت راش بالا است. میزان بذر پوک در ارتفاعات نوشهر تا 17/29 % گزارش شده است (4).
میزان کل تلفات بذر (بدون توجه به نوع مصرف کننده) در سه ایستگاه ارتفاعی بالا بوده که این مقدار در ایستگاه ارتفاعی1600 متر بیشتر از دو ایستگاه ارتفاعی دیگر بوده و اختلاف معنیداری بین آنها وجود دارد. در بررسی رویشگاههای جنگلهای راش شمال کشور گزارش شد که جنگلهای راش میانبند از قدرت رویشگاهی و تولید بیشتری برخوردار است (20) که این نتایج با نتایج (29؛ 4، 15، 40 و 11) و نیز تحقیق حاضر مطابقت دارد.
با توجه به میزان بذر سالم در ایستگاههای مختلف مشاهده گردید که جوانهزنی بذور در طبیعت در سه ایستگاه ارتفاعی با تفاوت معنیداری اتفاق افتاده است به این ترتیب که در منطقه بالابند بیشترین زادآوری و در منطقه پایینبند کمترین زادآوری مشاهده گردید. نونهالهای باقی مانده در آخرین شمارش در دو ایستگاه ارتفاعی 1600 و 2000 متر در سطح احتمال (5%) اختلاف معنیدار دارد (جدول 8). ارتفاع 2000 متر به لحاظ شرایط خاص از قبیل وجود درختان مادری با تاج گسترده و میزان بیشتر رطوبت به شکل مه بیشتر دارای بیشترین بذر سبز شده و بیشترین نهال باقیمانده در سال است. بیشترین بذور سبز شده و نهال باقیمانده را در ارتفاعات 1500 متری از سطح دریا اعلام شده است (4 و 9) که تفاوت موجود به علت اختلاف در مناطق مورد مطالعه و شکل ویژه هر منطقه است.
درباره زادآوری راش (34) و (35) عنوان میکند که در شرایط اکولوژیک خوب، در نبود یخبندانهای سخت، خشکسالی شدید، حمله ضعیف آفات و امراض، انجام عملیات خاکورزی و رقابت کم رستنیهای مزاحم میتوان پذیرفت که بعد از سه سال بیشتر از نصف نونهالهای راش حذف شده و تنها 10 % از نهالها در سال دهم باقی ماندهاند. با این تجربه به روشنی مشخص میگردد که بذردهیهای ضعیف حتی اگر با دورههای 3-2 سال حادث شود برای زادآوری طبیعی قابل استفاده نیست، این نتیجهگیری یک عقیده قدیمی را نیز مورد تأیید قرار میدهد که زادآوری طبیعی راش بایستی بر اساس یک بذردهی خوب حاصل شود. بر اساس نظرات (28) نهایتاً میتوان پذیرفت که در شرایط متوسط تعداد تقریباً 20 نونهال یک ساله در هر مترمربع که دارای پراکنش منظم در کل توده باشد لازم است تا یک زادآوری موفق راش حاصل شود که این اعداد قبلاً توسط (27 و 37) مورد تأیید قرار گرفتهاند.
در تحقیقی (20) تعداد این گونه نونهالهای جنگلهای راش ایران را 10 اصله در مترمربع ضروری میداند. نتایج بذور سبز شده در اطراف قطعهنمونههای مورد مطالعه و همچنین تعداد نهالهای باقیمانده در شهریور ماه نشان میدهد که تعداد نهالهای باقیمانده در وضعیت خوبی قرار دارند و از عدد 20 نونهال در مترمربع محققین خارجی بیشتر است (جدول 8).
از بذوری که در طبیعت پراکنده میشود تعداد زیادی سبز میشوند. در سالهای اولیه زندگی بذور سبز شده تحت شرایط سخت محیطی از قبیل استرس خشکی، رقابت علفهای کف جنگل سرما، یخزدگی، هجوم آفات و امراض بوده و این امر باعث کاهش جمعیت زادآوری میشود (25). نتایج این تحقیق با نتایج (4، 25، 38، 42، 30و 33) مطابقت دارد.
با توجه به نتایج بهدست آمده بهترین ارتفاع جهت تولید و جمعآوری بذر راش سالم طبقه ارتفاعی 2000 متری از سطح دریا است. بنابراین ایجاد ایستگاه تولید بذر و همچنین نهالستان موقت در این ارتفاع میتواند زمینه مناسبی را برای زادآوری و تولید بذر در مناطق هم ارتفاع و همگن بهوجود آورد.
سپاسگزاری
این پژوهش با استفاده از حمایتهای مالی صندوق پژوهشگران و فناوران کشور (insf) به انجام رسیده است.
28.Burschel, K. 1954. Zur Technik der Buchennaturverjungung in Nidersachsen. Forst und Holzwirt. Reservestoffvorrate der Baum.Allg. Forst.Jagdztg, 65:13-17. (In Germany).
40.Vrska, T., Adam, D., Hort, l., Kolar, T., Janik, D. 2009. European beech (Fagus sylvatica L.) and silver fir (Abies alba Mill.) rotation in the Carpathians—A developmental cycle or a linear trend induced by man? Forest Ecology and Management, 258(4):347-356.
42.Wu, H., Meng, H., Wang. S., Wei, X., Jiang, M. 2018. Geographic patterns and environmental drivers of seed traits of a relict tree species. Forest Ecology and Management, 422:59-68.