دوره 5، شماره 1 - ( 6-1404 )
سال 5 شماره 1 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. 5(1), : 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 5 (1) :25-15
دانشگاه یاسوج ، khaled0872@gmail.com
چکیده: (198 مشاهده)
سابقه و هدف: پایش متغیرهای خاک جنگل در سال‌های مختلف یک فرآیند مهم برای درک تغییرات اکوسیستمی، سلامت جنگل و تأثیرات عوامل محیطی و انسانی بر خاک است. بررسی پارامترهای کلیدی خاک از جمله تنفس میکروبی، رطوبت خاک، اندوخته کربن آلی، فسفر قابل جذب و نیتروژن در اکوسیستمهای جنگلی، به ویژه در شرایط تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی کنونی، از اهمیت راهبردی برخوردار است. این پژوهش سعی دارد تا در تودههای جنگلی مورد مطالعه (در قطعات نمونه ثابت و دائم مورد نظر)، به سنجش ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، همبستگی بین این عوامل و همچنین پایش درازمدت روند تغییرات در خاک این تودههای جنگلی بپردازد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش برای پایش تغییرات خاک و همبستگی بین این عوامل در دو رویشگاه سرآبتاوه و پریکدان واقع در شهرستان بویراحمد از استان کهگیلویه و بویراحمد انجام شد. دو قطعه‌نمونه یک هکتاری (ابعاد 100 × 100 متر) (پریکدان، دامنه جنوبی و سرآبتاوه، دامنه شمالی) و در مجموع به مساحت دو هکتار به‌صورت تصادفی انتخاب و نمونه‌برداری گردید. در هر رویشگاه، پنج نمونه خاک از عمق 30-0 سانتی‌متری برداشت و عناصر کربن، نیتروژن، فسفر، و ویژگی‌های رطوبت، تنفس میکروبی، وزن مخصوص ظاهری و درصد سنگ‌ریزه خاک اندازه‌گیری گردید. برداشت داده‌های خاک طی 3 سال (1400-1398) اجرای پروژه ملی پایش کربن جنگل تکرار شد.
یافته‌ها: نتایج پایش تغییرات اندوخته کربن خاک طی سه سال متوالی اجرای پروژه، برای برخی از خصوصیات خاک دارای اختلاف معنیداری بوده است. مقدار رطوبت، تنفس میکروبی و فسفر قابل جذب درخاک قطعه نمونه پریکدان بیشتر از قطعه‌نمونه سرآبتاوه بود. در بین پارامترهای اندازه‌گیری شده تنها میزان تنفس میکروبی در طی سال‌های مختلف تفاوت معنیدار بود. همچنین اثر متقابل بین سال و قطعه نمونه در دو منطقه، حاکی از اختلاف آماری معنیدار برای نیتروژن خاک بود به نحوی که قطعه‌نمونه سرآبتاوه در سال‌های اول و دوم از میانگین بالاتری نسبت به قطعه نمونه پریکدان برخوردار بود. نتایج همبستگی متغیرهای اندازه‌گیری‌شده نیز نشان داد که بین مقدار کربن آلی خاک و نیتروژن کل رابطه مثبت معنیداری و نیز بین میزان رطوبت خاک با تنفس میکروبی رابطه مستقیم وجود دارد. همچنین در هر دو رویشگاه، کربن آلی خاک بیشترین همبستگی را با اندوخته کربن داشته است.
نتیجه گیری: پایش تغییرات و همبستگی متغیرهای خاک در اکوسیستمهای جنگلی از اهمیت حیاتی برخوردار است، چرا که خاک به عنوان بستر اصلی حیات جنگل، نقش تعیین‌کننده‌ای در چرخه مواد مغذی، ذخیره کربن و حفظ تنوع زیستی ایفا می‌کند. به نظر میرسد ویژگی‌های فیزیک و شیمیایی و بیولوژیکی خاک، از جمله کربن آلی، رطوبت، نیتروژن، فسفر و فعالیت میکروبی، در یک شبکه پیچیده از روابط متقابل قرار دارند که به شدت تحت تأثیر عوامل محیطی و مدیریتی قرار می‌گیرد. بالا بودن مقدار ماده آلی خاک (کربن آلی)، مواد اولیه مورد نیاز جهت تنفس میکروبی خاک را فراهمتر می‌نماید و به دلیل رطوبت بیشتر خاک، مواد اولیه به راحتی دراختیار جمعیت میکروبی قرار گرفته و نرخ تنفس افزایش می‌یابد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش برای پایش تغییرات خاک و همبستگی بین این عوامل در دو رویشگاه سرآبتاوه و پریکدان واقع در شهرستان بویراحمد از استان کهگیلویه و بویراحمد انجام شد. دو قطعه‌نمونه یک هکتاری (ابعاد 100 × 100 متر) (پریکدان، دامنه جنوبی و سرآبتاوه، دامنه شمالی) و در مجموع به مساحت دو هکتار به‌صورت تصادفی انتخاب و نمونه‌برداری گردید. در هر رویشگاه، پنج نمونه خاک از عمق 30-0 سانتی‌متری برداشت و عناصر کربن، نیتروژن، فسفر، و ویژگی‌های رطوبت، تنفس میکروبی، وزن مخصوص ظاهری و درصد سنگ‌ریزه خاک اندازه‌گیری گردید. برداشت داده‌های خاک طی 3 سال (1400-1398) اجرای پروژه ملی پایش کربن جنگل تکرار شد.
یافته‌ها: نتایج پایش تغییرات اندوخته کربن خاک طی سه سال متوالی اجرای پروژه، برای برخی از خصوصیات خاک دارای اختلاف معنیداری بوده است. مقدار رطوبت، تنفس میکروبی و فسفر قابل جذب درخاک قطعه نمونه پریکدان بیشتر از قطعه‌نمونه سرآبتاوه بود. در بین پارامترهای اندازه‌گیری شده تنها میزان تنفس میکروبی در طی سال‌های مختلف تفاوت معنیدار بود. همچنین اثر متقابل بین سال و قطعه نمونه در دو منطقه، حاکی از اختلاف آماری معنیدار برای نیتروژن خاک بود به نحوی که قطعه‌نمونه سرآبتاوه در سال‌های اول و دوم از میانگین بالاتری نسبت به قطعه نمونه پریکدان برخوردار بود. نتایج همبستگی متغیرهای اندازه‌گیری‌شده نیز نشان داد که بین مقدار کربن آلی خاک و نیتروژن کل رابطه مثبت معنیداری و نیز بین میزان رطوبت خاک با تنفس میکروبی رابطه مستقیم وجود دارد. همچنین در هر دو رویشگاه، کربن آلی خاک بیشترین همبستگی را با اندوخته کربن داشته است.
نتیجه گیری: پایش تغییرات و همبستگی متغیرهای خاک در اکوسیستمهای جنگلی از اهمیت حیاتی برخوردار است، چرا که خاک به عنوان بستر اصلی حیات جنگل، نقش تعیین‌کننده‌ای در چرخه مواد مغذی، ذخیره کربن و حفظ تنوع زیستی ایفا می‌کند. به نظر میرسد ویژگی‌های فیزیک و شیمیایی و بیولوژیکی خاک، از جمله کربن آلی، رطوبت، نیتروژن، فسفر و فعالیت میکروبی، در یک شبکه پیچیده از روابط متقابل قرار دارند که به شدت تحت تأثیر عوامل محیطی و مدیریتی قرار می‌گیرد. بالا بودن مقدار ماده آلی خاک (کربن آلی)، مواد اولیه مورد نیاز جهت تنفس میکروبی خاک را فراهمتر می‌نماید و به دلیل رطوبت بیشتر خاک، مواد اولیه به راحتی دراختیار جمعیت میکروبی قرار گرفته و نرخ تنفس افزایش می‌یابد.
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. |
