اثر مبدأ بذر و تغییر ارتفاع بر ویژگی‎های ظاهری نهال بلندمازو  (.Quercus castaneifolia C.A.Mey)

نوع مقاله : علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 محقق، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

2 کارشناسی مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: بلندمازو (Quercus castaneifolia C.A.Mey.) یکی از گونه‌های مهم درختی در جنگل‌های هیرکانی ایران است که اهمیت زیادی ازنظر محیط‌زیستی دارد. هدف پژوهش پیش‌رو، بررسی اثر مبدأ بذر و تغییر ارتفاع از سطح دریا بر ویژگی‎های ظاهری نهال بلندمازو بود.
مواد و روش‎ها: به‌منظور اجرای این پژوهش، 12 توده جنگلی از چهار رویشگاه در استان‎های مازندران، گلستان، گیلان و خراسان شمالی برای جمع‎آوری بذر انتخاب شدند. از هر جمعیت (توده)، 10 پایه انتخاب شد و از هر پایه 600 بذر متعلق به درختان با قطر بیشتر از 50 سانتی‌متر جمع‎آوری شد. سپس، بذرها در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی چالکی در شهرستان گرگان کاشته شدند. این پژوهش با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی اجرا شد. بذرها با در نظر گرفتن استان و ارتفاع محل جمع‎آوری در سه تکرار در یک عرصه‌ 660 متر مربعی در نهالستان کشت شدند. آبیاری قطره‌ای و وجین منظم انجام گرفت. بذرهای متعلق به دو توده جنگلی (استان خراسان شمالی و میان‌بند استان گلستان) به‌دلیل آفت‌زدگی زیاد، فاقد توانایی جوانه‌زنی بودند و از ادامه آزمایش حذف شدند. یک مرحله آماربرداری در اواسط دوره رویش در سال دوم به‌منظور اندازه‌‌گیری ارتفاع و قطر یقه نهال انجام شد. این داده‌ها با طرح فاکتوریل کامل تصادفی و آنالیز واریانس دوطرفه تحلیل شدند. همچنین، نرمال بودن داده‌ها با آزمون کولموگروف-سمیرنوف، مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن و مقایسه شیب‌‌های ارتفاعی با آزمون تی مستقل بررسی شد.
نتایج: متغیر مبدأ بذر (استان جمع‌آوری و شیب ارتفاعی) به‌طور جداگانه اثر معنی‌‌داری بر ارتفاع نهال‌ها داشتند، اما اثرات متقابل آن‌ها بر ارتفاع نهال‌ها معنی‌دار نبود. برای قطر یقه، فقط استان جمع‌آوری بذر، اثر معنی‌دار داشت و شیب ارتفاعی تأثیری نداشت. مقایسه میانگین داده‌‌ها با استفاده از آزمون چنددامنه‌‌ای دانکن نشان داد که بیشترین ارتفاع (6/48±86/107 سانتی‎متر) و قطر یقه (58/39±0/12 میلی‎متر) در نهال‎های حاصل از بذرهای جمع‌آوری‌شده از استان گلستان مشاهده شد. نهال‎های حاصل از بذرهای جمع‌‌آوری‌شده از استان گیلان، کمترین ارتفاع (94/11±27/67 سانتی‎متر) و قطر یقه (47/0±11/10 میلی‎متر) را داشتند.
نتیجه‎گیری کلی: مبدأ بذر و ارتفاع رویشگاه، تأثیر قابل‌توجهی بر تنوع ژنتیکی و خصوصیات رویشی نهال‌های بلوط بلندمازو دارند. این عوامل باید در برنامه‌های اصلاحی و حفاظتی به‌ویژه در انتخاب مناطق بذرگیری و گزینش بذرهای مناسب برای محیط‌های خاص مدنظر قرار گیرد که به حفظ و احیای این گونه در بوم‌سازگان‌های پایین‌دست کمک ‌کند.
 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effects of seed origin and altitudinal gradient on morphological characteristics of chestnut-leaved oak  (Quercus castaneifolia C.A.Mey.) seedlings

نویسندگان [English]

  • Mohammad Karim Maghsudloo 1
  • Shervin Maghsoudloo 2
  • Akram Ahmadi 3
1 Researcher, Natural Resources Research Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Gorgan, Iran
2 Bachelor, Environmental Engineering, University of Tehran, Iran
3 Assistant Prof., Natural Resources Research Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Quercus castaneifolia C.A.Mey., known as the chestnut-leaved oak, is an important species in Iran’s Hyrcanian forests with considerable environmental significance. This study aimed to investigate how seed provenance and altitude affect the morphological traits of Quercus castaneifolia seedlings.
Materials and Methods: Seeds were collected from 12 forest stands across four habitats: Mazandaran, Golestan, Gilan, and North Khorasan provinces. From each stand, 10 trees with diameters greater than 50 cm were selected, and 600 seeds were collected per tree. Seeds were sown at the Agricultural and Natural Resources Research Station in Chalaki, Gorgan county. The experiment employed a factorial design within a completely randomized framework. Seeds were sown in a 660 m² nursery with three replications based on provenance and altitude. Two populations (North Khorasan and mid-altitude Golestan) were excluded due to pest damage and poor germination. Seedling height and root collar diameter were measured once mid-growing season in the second year. Data analysis included two-way ANOVA, with normality confirmed by the Kolmogorov-Smirnov test. Means were compared using Duncan’s test, and altitudinal gradients compared by independent t-test.
Results: Seed origin (collection province and altitude) each had a significant independent effect on seedling height, while their interaction was not significant. For root collar diameter, only the collection province showed a significant effect; altitude had no significant impact. Duncan’s test revealed the tallest seedlings (107.86 ± 48.6 cm) and largest root collar diameter (12.0 ± 39.58 mm) originated from Golestan province seeds, while seedlings from Gilan province had the lowest height (67.11 ± 27.94 cm) and root collar diameter (10.11 ± 0.47 mm).
Conclusion: Seed provenance and altitude significantly influence the genetic diversity and morphological traits of Quercus castaneifolia seedlings. These factors should be integrated into breeding and conservation programs, especially when selecting seed collection sites and seed sources for restoration, aiding species preservation in downstream ecosystems.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Collar diameter
  • Hyrcanian forests
  • oak
  • seedling height

مراجع

- Aizen, M.A. and Woodcock, H., 1992. Latitudinal trends in acorn size in eastern North American species of Quercus. Canadian Journal of Botany, 70(6): 1218-1222.
- Alvaninejad, S., Tabari, M., Espahbodi, K., Taghvaei, M. and Hamzepour, M., 2009. Morphology and germination characteristics of Quercus brantii Lindl. acorns in nursery. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 17(4): 523-533 (In Persian with English summary).
 - De Greet, B., Triest, L., de Cuyper, B. and van Slyckens, J., 1998. Assessment of intraspecific variation in half-sibs of Quercus petraea (Matt.) Liebl. ‘plus’ trees. Heredity, 81: 284-290.
- Epperson, B.K., 1992. Spatial structure of genetic variation within populations of forest trees. New Forests, 6: 257-278.
- Espahbodi, K., Mahmoudi, M., Nazifi Ghilirdi, M., 2022. Investigation on the effect of seed transfer distance effect on quantitative and qualitative characteristics of Caucasian oak seedlings (Case study: Chalmardi Nursery of Nakachoob Company). Ecology of Iranian Forests, 10(20): 162-170 (In Persian with English summary).
- Gomez, J.M., 2004. Bigger is not always better: Conflicting selective pressures on seed size in Quercus ilex. Evolution, 58: 71-80.
- Gugger, P.F., Ikegami, M. and Sork, V.L., 2013. Influence of late quaternary climate change on present patterns of genetic variation in valley oak, Quercus lobata Née. Molecular Ecology, 22(13): 3598-3612.
- Karimi, Kh., Zolfaghari, R. and Fayyaz, P., 2012. The effect of seed morphology and different altitude origins of Persian oak (Quercus brantii Lindl.) on germination and growth of one year old seedlings. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 19(3): 127-142 (In Persian with English summary).
- Kremer, A. and Hipp, A.L., 2020. Oaks: an evolutionary success story. New Phytologist, 226(4): 987-1011.
- Le Provost, G., Lalanne, C., Lesur, I., Louvet, J.M., Delzon, S., … and Plomion, C., 2023. Oak stands along an elevation gradient have different molecular strategies for regulating bud phenology. BMC Plant Biology, 23: 108.
- Liu, Y., Wang, Y. and Huang, H., 2006. High interpopulation genetic differentiation and unidirectional linear migration patterns in Myricaria laxiflora (Tamaricaceae), an endemic riparian plant in the three gorges valley of the Yangtze River. American Journal of Botany, 93: 206-215.
- Maghsudlu, M.K., 2017. Morphological diversity of leaf and fruit of oak population in Golestan province. M.Sc. thesis, College of Forest Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran, 215p (In Persian with English summary).
- Mataji, A., Abdi, F., Etemad, V. and Kiadaliri, H., 2016. Effects of seed origin on survival morphology and growth of Iranian oak (Quercus brantii Lindl.). Iranian Journal of Forest, 8(1): 11-22 (In Persian with English summary).
- Miraki Gandab, M., Rostami Shahraji, T. and Amanzadeh, B., 2016. Performance of oak (Quercus castaneifolia) provenances for seed collection in the west of Guilan Province, North of Iran. Iranian Journal of Forest, 7(4): 485-495 (In Persian with English summary).
- Molaee, S., Zolfaghari, R., Alizadeh, Z. and Fayyaz, P., 2023. Evaluation of drought resistance in Brant`s oak (Quercus brantii Lindl.) seedlings from different seed provenances of southern Zagros, Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 31(1): 27-40 (In Persian with English summary).‏
- Mölder, A., Meyer, P. and Nagel, R.V., 2019. Integrative management to sustain biodiversity and ecological continuity in Central European temperate oak (Quercus robur, Q. petraea) forests: An overview. Forest Ecology and Management, 437: 324-339.
- Motallebi, A. and Tabari, M., 2012. Effect of seed source and pre-treatment hydrogen peroxide on germination characteristics of Fagus orientalis Lipsky Seed. Iranian Journal of Forest and Range Protection Research, 9(1): 67-77 (In Persian with English summary).
- Mueller, U.G. and Wolfenbarger, L.L., 1999. AFLP genotyping and fingerprinting. Trends in Ecology and Evolution, 14: 389-394.
- Naderi Varandi, M., Kialashaki, A., Veisy, R. and Sheykheslami, A., 2018. Effect of altitude on some quantitative and qualitative characteristics of Populus deltoids trees. Ecology of Iranian Forests, 6(12): 30-38 (In Persian with English summary).
- Naghshi, S., Rostami Shahraji, T., Amanzadeh, B., Dastmalchi, M., Siahipour, Z. and Hemmati, A., 2007. Study of 9 oak (Quercus castaneifolia) provenances performance in west of Guilan province. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 15(3): 268-277 (In Persian with English summary).
- Ortego, J., Riordan, E.C., Gugger, P.F. and Sork, V.L., 2012. Influence of environmental heterogeneity on genetic diversity and structure in an endemic southern Californian oak. Molecular Ecology, 21(13): 3210-3223.
- Reisi, Sh., Jalali, Gh.A., Espahbedi, K. and Khornke, S., 2013. Study on the diversity in leaf and fruit morphological characteristics of Quercus castaneifolia in five natural habitats at Mazandaran forests. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 19(4): 93-108 (In Persian with English summary).
- Rice, K.J., Gordon, D.R., Hardison, J.L. and Welker, J.M., 1993. Phenotypic variation in seedlings of a “keystone” tree species (Quercus douglasii): the interactive effects of acorn source and competitive environment. Oecologia, 96: 537-547.
- Samimi, P., Fayyaz, P., Ghaderi, F. and Zolfaghari, R., 2023. Resistance induction to drought and charcoal disease in Brant's oak seedling by seed priming.‏ Iranian Journal of Forest, 15(1): 125-140 (In Persian with English summary).‏
- Singh, B., Saklani, K.P. and Bhatt, B.P., 2010. Provenance variation in seed and seedlings attributes of Quercus glauca Thunb. in Garhwal Himalaya, India. Dendrobiology, 63: 59-63.
- Soheili-Esfahani, S., Azadfar, D., Aliarab, A.R., Saeidi, H.A., Pahlavani, M.H., Saeidi, Z. and Babaeian, M., 2024. Variability of traits of wild almond seeds, seedlings, and mother shrubs in the different natural populations of Isfahan province habitats. Iranian Journal of Forest, 16(2): 273-289 (In Persian with English summary).‏
- Tabandeh Saravi, A., Tabari, M., Mirzaei Nadoushan, H. and Espahbodi, K., 2012. Variation within and among Quercus castaneifolia populations based on their seedling characteristics. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 20: 69-82 (In Persian with English summary).
- Tabandeh, A., Tabari, M., Espahbodi, K. and Mirzaie Nadoushan, H., 2007. Seed sources effects on seedling growth of wild service tree in 3th year after planting. Pajouhesh and Sazandegi, 20(3): 48-53 (In Persian with English summary).
- Taghvaei, M., 2010. Effects of seed sources and shade on vigor of Brant's oak seedling. Journal of Ecology and Environment, 33(4): 299-306.
- Tripathi, R.S. and Khan, M.L., 1990. Effects of seed weight and microsite characteristics on germination and seedling fitness in two species of Quercus in a subtropical wet hill forest. Oikos, 57(3): 289-296.
- Ziehe, M. and Müller-Starck, G., 1991. Changes of genetic variation due to associated selection: 175-189. In: Müller-Starck, G. and Ziehe, M. (Eds.). Genetic Variation in European Populations of Forest Trees. J.D. Sauerlander's Verlag, Frankfurt, Germany, 271p.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار