دوره 4، شماره 2 - ( 6-1404 )
سال 4 شماره 2 صفحات 25-15 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Karimi hajii pamogh K, zolfaghari R, Fayyaz P. (2025). Assessing phenological plasticity and frost resistance in three Zagros oak species using a common garden approach. jfer. 4(2), : 2
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jzfr/article-1-142-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jzfr/article-1-142-fa.html
کریمی حاجی پمق خالد، ذوالفقاری رقیه، فیاض پیام.(1404). ارزیابی انعطافپذیری فنولوژیکی و مقاومت به یخبندان در سه گونه بلوط زاگرس با استفاده از آزمایش باغ مشترک مجله تحقیقات اکوسیستمهای جنگلی 4 (2) :25-15
دانشگاه یاسوج ، khaled0872@gmail.com
چکیده: (1804 مشاهده)
سابقه و هدف: سرما یکی از تنشهای محیطی شدید و محدودکننده در اکوسیستمهای جنگلی به ویژه در مناطق معتدله است. با توجه به تأثیر تغییرات اقلیمی بر الگوهای فنولوژیکی گیاهان و تغییر میزان مقاومت به سرمای بهاره و پاییزه (بهطور خاص در نهالها)، شناسایی گونهها و ژنوتیپهای مقاوم برای جنگلکاریها از اهمیت بالایی برخوردار است. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تحمل به سرما در نهالهای سه گونه برودار (Quercus brantii)، مازودار (Q. infectoria) و ویول (Q. libani) و ارتباط آن با ویژگیهای فنولوژیکی (زمان بازشدن جوانهها و خزان) انجام شد.
مواد و روشها: بذرهای ۵2 درخت مادری از منطقه جنگلی بانه (زاگرس شمالی، ارتفاع و عرض جغرافیایی بالاتر، سردتر) جمعآوری و در یک مکان در یاسوج (زاگرس جنوبی، ارتفاع و عرض جغرافیایی پایینتر، گرمتر) به مدت دو سال کشت شدند. پارامترهای فنولوژیکی (زمان و نرخ و سرعت بازشدن جوانه برگ، خزان برگ) و شاخصهای بقا شامل زندهمانی و صدمه جوانه انتهایی نهالها در مراحل مختلف زمانی ثبت و با استفاده از روشهای آماری مانند تحلیل واریانس با اندازهگیری مکرر، آزمون دانکن و همبستگی پیرسون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: نتایج این تحقیق نشان داد که نهالهای گونههای مختلف بلوط از نظر سرعت بازشدن جوانه برگ، صدمه نهال و زندهمانی با هم تفاوت معنیداری دارند. به طوری که در گونه برودار حدود 4-3 روز زودتر و سریعتر جوانه خود را باز کرد و از طرف دیگر کمترین آسیب به جوانه انتهایی و بالاترین میزان زندهمانی را نشان داد. گونه مازودار نیز نسبت به گونههای دیگر دیرتر و کندتر جوانه خود را باز کرد و بیشترین آسیب به جوانه انتهایی را متحمل شد و کمترین زندهمانی نیز در این گونه مشاهده گردید. اما نتایج همبستگی نشان داد که ژنوتیپهای هر گونه که جوانه آنها در اوایل فصل رویش سریعتر باز میشود، میزان صدمه جوانه انتهایی بیشتر اما زندهمانی بالاتری دارند. نتایج خزان نهالها نیز نشان داد که تفاوت معناداری در بین سه گونه در دو سال وجود ندارد، اما همبستگی مثبتی بین سرعت بازشدن جوانه و خزان وجود داشت.
نتیجهگیری: به طور کلی نتایج این تحقیق مشخص نمود که گونه برودار به دلیل فنولوژی مناسب (بازشدن زودتر و سریعتر جوانه) و آسیبپذیری کمتر جوانه، مقاومت بیشتری به سرمای دیررس بهاره دارد و نسبت به دو گونه دیگر مورد مطالعه کمتر تحت تاثیر سرمای دیررس مرتبط با تغییرات اقلیمی قرار دارد. بنابراین توصیه میشود جنگلکاری گونه مازودار و ویول بیشتر در مناطق مرتفع و سردتر زاگرس انجام شود و در برنامههای اصلاحی نیز بذر از ژنوتیپهایی که جوانه آنها در بهار دیرتر باز میشود، انتخاب گردند.
مواد و روشها: بذرهای ۵2 درخت مادری از منطقه جنگلی بانه (زاگرس شمالی، ارتفاع و عرض جغرافیایی بالاتر، سردتر) جمعآوری و در یک مکان در یاسوج (زاگرس جنوبی، ارتفاع و عرض جغرافیایی پایینتر، گرمتر) به مدت دو سال کشت شدند. پارامترهای فنولوژیکی (زمان و نرخ و سرعت بازشدن جوانه برگ، خزان برگ) و شاخصهای بقا شامل زندهمانی و صدمه جوانه انتهایی نهالها در مراحل مختلف زمانی ثبت و با استفاده از روشهای آماری مانند تحلیل واریانس با اندازهگیری مکرر، آزمون دانکن و همبستگی پیرسون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: نتایج این تحقیق نشان داد که نهالهای گونههای مختلف بلوط از نظر سرعت بازشدن جوانه برگ، صدمه نهال و زندهمانی با هم تفاوت معنیداری دارند. به طوری که در گونه برودار حدود 4-3 روز زودتر و سریعتر جوانه خود را باز کرد و از طرف دیگر کمترین آسیب به جوانه انتهایی و بالاترین میزان زندهمانی را نشان داد. گونه مازودار نیز نسبت به گونههای دیگر دیرتر و کندتر جوانه خود را باز کرد و بیشترین آسیب به جوانه انتهایی را متحمل شد و کمترین زندهمانی نیز در این گونه مشاهده گردید. اما نتایج همبستگی نشان داد که ژنوتیپهای هر گونه که جوانه آنها در اوایل فصل رویش سریعتر باز میشود، میزان صدمه جوانه انتهایی بیشتر اما زندهمانی بالاتری دارند. نتایج خزان نهالها نیز نشان داد که تفاوت معناداری در بین سه گونه در دو سال وجود ندارد، اما همبستگی مثبتی بین سرعت بازشدن جوانه و خزان وجود داشت.
نتیجهگیری: به طور کلی نتایج این تحقیق مشخص نمود که گونه برودار به دلیل فنولوژی مناسب (بازشدن زودتر و سریعتر جوانه) و آسیبپذیری کمتر جوانه، مقاومت بیشتری به سرمای دیررس بهاره دارد و نسبت به دو گونه دیگر مورد مطالعه کمتر تحت تاثیر سرمای دیررس مرتبط با تغییرات اقلیمی قرار دارد. بنابراین توصیه میشود جنگلکاری گونه مازودار و ویول بیشتر در مناطق مرتفع و سردتر زاگرس انجام شود و در برنامههای اصلاحی نیز بذر از ژنوتیپهایی که جوانه آنها در بهار دیرتر باز میشود، انتخاب گردند.
شمارهی مقاله: 2
فهرست منابع
1. Aldrete. A., Mexal, J.G. & Burr, K.E. 2008. Seedling cold hardiness, bud set, and bud break in nine provenances of Pinus greggii Engelm. Forest Ecology and Management, 255: 3672-3676.
2. Buckley, L.B. & Kingsolver, J.G. 2021. Evolution of thermal sensitivity in changing and variable climates. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 52(1): 563-586.
3. de Sauvage, J.C., Vitasse, Y., Meier, M., Delzon, S. & Bigler, C. 2022. Temperature rather than individual growing period length determines radial growth of sessile oak in the Pyrenees. Agricultural and Forest Meteorology, 317: 108885.
4. Fu, Y.H., Piao, S., Zhao, H., Jeong, S.J., Wang, X., Vitasse, Y., Ciais, P. & Janssens, I.A. 2014. Unexpected role of winter precipitation in determining heat requirement for spring vegetation green‐up at northern middle and high latitudes. Global change biology, 20(12): 3743-3755.
5. Homayounfar, S., Zolfaghari, R., Cavender-Bares, J. & Fayyaz, P. 2024. Autumn cold acclimation and freezing tolerance of three oak species in semi-Mediterranean Zagros forests. Forest Systems, 33(2): e06-e06.
6. Inouye, D.W. 2000. The ecological and evolutionary significance of frost in the context of climate change. Ecology letters, 3(5): 457-463.
7. Khanhasani, M., Sagheb-Talebi, K., Akhavan, R. & Vardanyan, J. 2015. The effect of environmental factors on distribution of three oak species (Q. brantii Lindl., Q. libani Oliv. and Q. infectoria Oliv.) in northern Zagros forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 23(3): 549-561. [In Persian]
8. Levitt, J. 1980. Responses of plant to environmental stress. Vol. 1: chilling, freezing and high temperature stress. Academic Press, New York.
9. Ma, Q., Huang, J.G., Hänninen, H. & Berninger, F. 2019. Divergent trends in the risk of spring frost damage to trees in Europe with recent warming. Global change biology, 25(1): 351-360.
10. Morin, X., Améglio, T., Ahas, R., Kurz-Besson, C., Lanta, V., Lebourgeois, F., Miglietta, F. and Chuine, I. 2007. Variation in cold hardiness and carbohydrate concentration from dormancy induction to bud burst among provenances of three European oak species. Tree Physiology, 27(6): 817-825.
11. Muffler, L., Beierkuhnlein, C., Aas, G., Jentsch, A., Schweiger, A. H., Zohner, C. & Kreyling, J. 2016. Distribution ranges and spring phenology explain late frost sensitivity in 170 woody plants from the Northern Hemisphere. Global Ecology and Biogeography, 25(9): 1061-1071.
12. Nichols, J.O., 1968. Oak mortality in Pennsylvania: a ten-year study. Journal of Forestry, 66(9): 681-694.
13. Pagter, M. & Arora, R. 2013. Winter survival and deacclimation of perennials under warming climate: physiological perspectives. Physiologia Plantarum, 147: 75-87.
14. Rotzer ,T. & Chmielewski, F.M. 2001. Phenological maps of Europe. Climate Research, 18: 249–257.
15. Taiz, L., Zieger, E., Moller, I.M. & Murphy, A. 2015. Plant Physiology and Development 6th ed. Sinauer Assosiates, Inc. Pub. USA.
16. Vander Mijnsbrugge, K. & Moreels, S. 2020. Varying Levels of Genetic Control and Phenotypic Plasticity in Timing of Bud Burst, Flower Opening, Leaf Senescence and Leaf Fall in Two Common Gardens of Prunus padus L. Forests, 11(10): 1070.
17. Vitasse, Y., Delzon, S., Dufrêne, E., Pontailler, J. Y., Louvet, J. M., Kremer, A. & Michalet, R. 2009a. Leaf phenology sensitivity to temperature in European trees: do within-species populations exhibit similar responses?. Agricultural and forest meteorology, 149(5): 735-744.
18. Vitasse, Y., Delzon, S., Bresson, C.C., Michalet, R. & Kremer, A. 2009b. Altitudinal differentiation in growth and phenology among populations of temperate-zone tree species growing in a common garden. Canadian Journal of Forest Research, 39(7): 1259-1269.
19. Vitasse, Y., Bresson, C. C., Kremer, A., Michalet, R. & Delzon, S. 2010. Quantifying phenological plasticity to temperature in two temperate tree species. Functional ecology, 24(6): 1211-1218.
20. Vitasse, Y., Lenz, A., Hoch, G., & Körner, C. 2014. Earlier leaf‐out rather than difference in freezing resistance puts juvenile trees at greater risk of damage than adult trees. Journal of Ecology, 102(4): 981-988.
21. Vitra, A., Lenz, A. & Vitasse, Y. 2017. Frost hardening and dehardening potential in temperate trees from winter to budburst. New Phytologist, 216(1): 113-123.
22. Vitasse, Y., Bottero, A., Cailleret, M., Bigler, C., Fonti, P., Gessler, A., Lévesque, M., Rohner, B., Weber, P., Vitasse, Y., Schneider, L., Rixen, C., Christen, D. & Rebetez, M. 2018. Increase in the risk of exposure of forest and fruit trees to spring frosts at higher elevations in Switzerland over the last four decades. Agricultural and forest meteorology, 248: 60-69.
23. Rigling, A. & Wohlgemuth, T. 2019. Contrasting resistance and resilience to extreme drought and late spring frost in five major European tree species. Global Change Biology, 25(11): 3781-3792.
24. Wenden, B., Mariadassou, M., Chmielewski, F. M. & Vitasse, Y. 2020. Shifts in the temperature‐sensitive periods for spring phenology in European beech and pedunculate oak clones across latitudes and over recent decades. Global change biology, 26(3): 1808-1819.
25. Zeps, M., Jansons, Ā., Matisons, R., Stenvall, N. & Pulkkinen, P. 2017. Growth and cold hardening of European aspen seedlings in response to an altered temperature and soil moisture regime. Agricultural and Forest Meteorology, 242: 47-54.
26. Aldrete. A., Mexal, J.G. & Burr, K.E. 2008. Seedling cold hardiness, bud set, and bud break in nine provenances of Pinus greggii Engelm. Forest Ecology and Management, 255: 3672-3676.
27. Buckley, L.B. & Kingsolver, J.G. 2021. Evolution of thermal sensitivity in changing and variable climates. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 52(1): 563-586.
28. de Sauvage, J.C., Vitasse, Y., Meier, M., Delzon, S. & Bigler, C. 2022. Temperature rather than individual growing period length determines radial growth of sessile oak in the Pyrenees. Agricultural and Forest Meteorology, 317: 108885.
29. Fu, Y.H., Piao, S., Zhao, H., Jeong, S.J., Wang, X., Vitasse, Y., Ciais, P. & Janssens, I.A. 2014. Unexpected role of winter precipitation in determining heat requirement for spring vegetation green‐up at northern middle and high latitudes. Global change biology, 20(12): 3743-3755.
30. Homayounfar, S., Zolfaghari, R., Cavender-Bares, J. & Fayyaz, P. 2024. Autumn cold acclimation and freezing tolerance of three oak species in semi-Mediterranean Zagros forests. Forest Systems, 33(2): e06-e06.
31. Inouye, D.W. 2000. The ecological and evolutionary significance of frost in the context of climate change. Ecology letters, 3(5): 457-463.
32. Khanhasani, M., Sagheb-Talebi, K., Akhavan, R. & Vardanyan, J. 2015. The effect of environmental factors on distribution of three oak species (Q. brantii Lindl., Q. libani Oliv. and Q. infectoria Oliv.) in northern Zagros forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 23(3): 549-561. [In Persian]
33. Levitt, J. 1980. Responses of plant to environmental stress. Vol. 1: chilling, freezing and high temperature stress. Academic Press, New York.
34. Ma, Q., Huang, J.G., Hänninen, H. & Berninger, F. 2019. Divergent trends in the risk of spring frost damage to trees in Europe with recent warming. Global change biology, 25(1): 351-360.
35. Morin, X., Améglio, T., Ahas, R., Kurz-Besson, C., Lanta, V., Lebourgeois, F., Miglietta, F. and Chuine, I. 2007. Variation in cold hardiness and carbohydrate concentration from dormancy induction to bud burst among provenances of three European oak species. Tree Physiology, 27(6): 817-825.
36. Muffler, L., Beierkuhnlein, C., Aas, G., Jentsch, A., Schweiger, A. H., Zohner, C. & Kreyling, J. 2016. Distribution ranges and spring phenology explain late frost sensitivity in 170 woody plants from the Northern Hemisphere. Global Ecology and Biogeography, 25(9): 1061-1071.
37. Nichols, J.O., 1968. Oak mortality in Pennsylvania: a ten-year study. Journal of Forestry, 66(9): 681-694.
38. Pagter, M. & Arora, R. 2013. Winter survival and deacclimation of perennials under warming climate: physiological perspectives. Physiologia Plantarum, 147: 75-87.
39. Rigling, A. & Wohlgemuth, T. 2019. Contrasting resistance and resilience to extreme drought and late spring frost in five major European tree species. Global Change Biology, 25(11): 3781-3792.
40. Rotzer ,T. & Chmielewski, F.M. 2001. Phenological maps of Europe. Climate Research, 18: 249-257.
41. Taiz, L., Zieger, E., Moller, I.M. & Murphy, A. 2015. Plant Physiology and Development 6th ed. Sinauer Assosiates, Inc. Pub. USA.
42. Vander Mijnsbrugge, K. & Moreels, S. 2020. Varying Levels of Genetic Control and Phenotypic Plasticity in Timing of Bud Burst, Flower Opening, Leaf Senescence and Leaf Fall in Two Common Gardens of Prunus padus L. Forests, 11(10): 1070.
43. Vitasse, Y., Bottero, A., Cailleret, M., Bigler, C., Fonti, P., Gessler, A., Lévesque, M., Rohner, B., Weber, P., Vitasse, Y., Schneider, L., Rixen, C., Christen, D. & Rebetez, M. 2018. Increase in the risk of exposure of forest and fruit trees to spring frosts at higher elevations in Switzerland over the last four decades. Agricultural and forest meteorology, 248: 60-69.
44. Vitasse, Y., Bresson, C. C., Kremer, A., Michalet, R. & Delzon, S. 2010. Quantifying phenological plasticity to temperature in two temperate tree species. Functional ecology, 24(6): 1211-1218.
45. Vitasse, Y., Delzon, S., Bresson, C.C., Michalet, R. & Kremer, A. 2009b. Altitudinal differentiation in growth and phenology among populations of temperate-zone tree species growing in a common garden. Canadian Journal of Forest Research, 39(7): 1259-1269.
46. Vitasse, Y., Delzon, S., Dufrêne, E., Pontailler, J. Y., Louvet, J. M., Kremer, A. & Michalet, R. 2009a. Leaf phenology sensitivity to temperature in European trees: do within-species populations exhibit similar responses?. Agricultural and forest meteorology, 149(5): 735-744.
47. Vitasse, Y., Lenz, A., Hoch, G., & Körner, C. 2014. Earlier leaf‐out rather than difference in freezing resistance puts juvenile trees at greater risk of damage than adult trees. Journal of Ecology, 102(4): 981-988.
48. Vitra, A., Lenz, A. & Vitasse, Y. 2017. Frost hardening and dehardening potential in temperate trees from winter to budburst. New Phytologist, 216(1): 113-123.
49. Wenden, B., Mariadassou, M., Chmielewski, F. M. & Vitasse, Y. 2020. Shifts in the temperature‐sensitive periods for spring phenology in European beech and pedunculate oak clones across latitudes and over recent decades. Global change biology, 26(3): 1808-1819.
50. Zeps, M., Jansons, Ā., Matisons, R., Stenvall, N. & Pulkkinen, P. 2017. Growth and cold hardening of European aspen seedlings in response to an altered temperature and soil moisture regime. Agricultural and Forest Meteorology, 242: 47-54.
51. Zuccarini, P., Delpierre, N., Mariën, B., Peñuelas, J., Heinecke, T. & Campioli, M. 2023. Drivers and dynamics of foliar senescence in temperate deciduous forest trees at their southern limit of distribution in Europe. Agricultural and Forest Meteorology, 342: 109716.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
