| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,230 |
| تعداد مقالات | 35,782 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,005,271 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,165,460 |
تأثیر عوامل اقلیمی بر رشد قطری و ویژگیهای آوندی پائولونیا (.Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl) در استان گلستان | ||
| تحقیقات جنگل و صنوبر ایران | ||
| مقاله 4، دوره 32، شماره 3 - شماره پیاپی 97، آذر 1403، صفحه 232-248 اصل مقاله (792.56 K) | ||
| نوع مقاله: علمی- پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijfpr.2024.365184.2151 | ||
| نویسندگان | ||
| شقایق مقدم شعار1؛ رضا اولادی* 2؛ کامبیز پورطهماسی3؛ محمد امامینسب4 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2نویسنده مسئول، دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 3استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 4فارغالتحصیل دکتری، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: در سطح جهانی، پائولونیا (.Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl) یکی از مهمترین گونههای مورد استفاده در زراعت چوب است. علیرغم اینکه پژوهشهای فراوانی درمورد این گونه انجام شده است، تاکنون تأثیر عوامل آبوهوایی بر رشد و ویژگیهای آناتومی چوب آن ارزیابی نشده است. ازاینرو، هدف این پژوهش، بررسی تأثیر عوامل اقلیمی (دما، بارندگی، رطوبت نسبی هوا و ساعتهای آفتابی) بر رویش عرضی و برخی ویژگیهای کمّی آناتومی چوب در درختان دستکاشت پائولونیا در استان گلستان بود. مواد و روشها: پنج درخت دستکاشت 20 ساله پائولونیا در هاشمآباد در شهرستان گرگان انتخاب شدند. این درختان در اواخر سال 2012 میلادی قطع شدند و دیسکی به ضخامت پنج سانتیمتر از یقه هر درخت تهیه شد. باریکهای از پوست تا مغز از مقاطع عرضی هر دیسک بریده شد و سطح مقطع آنها با تیغ میکروتوم صاف و سپس، اسکن شدند. پیش از اسکن نمونهها، تمایز بین آوندها و بافت زمینه با استفاده از تکنیک ماژیک سیاه و گچ سفید بهبود یافت. در تصاویر بهدستآمده، با کمک نرمافزار پردازش تصویر، پهنای حلقه رویش، میانگین مساحت حفرههای آوندی، مجموع مساحت آوندها (تخلخل)، تعداد آوند در واحد سطح، درصد آوندهای بزرگتر از 06/0 میلیمتر مربع، قطر شعاعی و مماسی آوند و تعداد اشعه در واحد طول در هر حلقه رویشی اندازهگیری شدند. برای حذف اثر جوانچوبی که شامل حلقههای بسیار پهن در سالهای نخست رویش میشود، پنج حلقه نزدیک به مغز از اندازهگیریها و تحلیلها کنار گذاشته شدند. بدینترتیب، حلقههای رویشی از سال 1998 تا 2012 میلادی (15 سال) بررسی شدند. با استفاده از همبستگی پیرسون، ارتباط بین متغیرهای آبوهوایی (ماهانه، دوماهه، فصلی، دوفصلی و سهفصلی) و متغیرهای رشد (نرخ رشد و برخی ویژگیهای کمّی آناتومی چوب) از سه ماه پیش از رویش تا انتهای فصل رویش بررسی شدند. همچنین، ارتباط درونی ویژگیهای اندازهگیریشده با یکدیگر نیز به همین شیوه ارزیابی شد. نتایج: رشد عرضی نمونههای چوب پائولونیا با افزایش سن، روندی کاهشی و در دو بازه زمانی هفت و 13 سالگی، افت شدیدی نشان داد. همچنین، با افزایش سن، ویژگیهای آوندی (مساحت و قطر آوندها، درصد آوندهای درشت و مجموع مساحت آنها) و تعداد اشعه چوبی، روندی افزایشی داشتند. بهجز تعداد آوند که روند مشخصی با افزایش سن نشان نداد. با بررسی همبستگی ویژگیهای مورد بررسی با یکدیگر مشخص شد که همه ویژگیهای آناتومی چوب با نرخ رشد، رابطهای معکوس دارند. بهطوریکه با افزایش پهنای دایره رویش، ویژگیهای دیگر کاهش یافتند. ویژگیهای آوندی و تعداد اشعه نیز اغلب باهم همبستگی مثبتی نشان دادند. بااینحال، همبستگی بین تعداد آوند و بقیه متغیرها کمتر بود. از بین عوامل اقلیمی، مجموع بارندگی ماهانه و میانگین تعداد ساعتهای آفتابی در فصل بهار (بهویژه ماههای می و ژوئن) بیشترین تأثیر را بر رشد شعاعی و ویژگیهای آناتومی چوب پائولونیا داشتند. عوامل اقلیمی سهماهه پیش از رویش (زمستان سال قبل) با هیچکدام از ویژگیهای آناتومی، همبستگی معنیداری نشان ندادند. همبستگی بین ویژگیهای آناتومی و عوامل اقلیمی در تابستان نیز بسیار ضعیفتر از بهار بود. بارش بهاره سبب افزایش رویش شعاعی و کاهش ویژگیهای آناتومی مانند اندازه (مساحت) آوندها و تعداد اشعهها شده بود. تعداد ساعتهای آفتابی نیز با شدت کمتری، تأثیر مشابهی بر ویژگیهای مورد نظر داشت. دما و رطوبت هوا، تأثیر معنیداری بر ویژگیهای مورد بررسی نشان ندادند. نتیجهگیری کلی: بهطورکلی میتوان نتیجهگیری کرد که نیاز آبی و نوری پائولونیا زیاد است، اما در رویشگاه مورد مطالعه، حساسیت کمی به دما دارد. دو ماه می و ژوئن ( اواسط و اواخر بهار) تأثیرگذارترین ماهها برای رشد عرضی و معماری هیدرولیک درخت پائولونیا است. بارندگی و تعداد ساعتهای آفتابی بیشتر، رشد عرضی آن را افزایش میدهند، اما سبب کاهش اندازه آوندها میشوند. همچنین، تعداد اشعه در واحد طول را میتوان بهعنوان یک ویژگی آناتومی چوب برای بررسی ارتباط اقلیم و رشد درختان در پژوهشهای آینده در نظر گرفت. واژههای کلیدی: آناتومی چوب، بارندگی، تعداد ساعتهای آفتابی، درخت تندرشد، نرخ رشد، هدایت هیدرولیکی. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آناتومی چوب؛ بارندگی؛ تعداد ساعتهای آفتابی؛ درخت تندرشد؛ نرخ رشد؛ هدایت هیدرولیکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The effect of climatic factors on the radial growth and vascular characteristics of Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl. in the Golestan Province, Iran) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sh. Moghadamshoar1؛ R. Oladi2؛ K. Pourtahmasi3؛ M. Emaminasab4 | ||
| 1M.Sc. Student, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| 2Corresponding author, Associate Prof., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| 3Prof., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| 4Ph.D., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: Globally, paulownia (Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.) is one of the most important wood species used in forestry. Despite extensive research on this genus, the influence of climatic factors on the growth and anatomical wood properties of paulownia has not been thoroughly investigated. Therefore, this research aims to examine how climatic factors—such as temperature, precipitation, relative humidity, and sunshine hours—affect radial growth and specific wood anatomical traits of cultivated paulownia trees in Gorgan County, Golestan Province, Northwest Iran. Materials and methods: Five 20-year-old Paulownia fortunei trees were selected from Hashemabad in Gorgan County. These trees were felled in late 2012, and a five-centimeter-thick disk was extracted from each stem base. Strips from the bark to the pith were cut radially from each disk, and the surfaces of the specimens were smoothed using a microtome blade before scanning. To enhance the contrast between the vessels and the background tissue, a charcoal blackening technique was employed prior to scanning. Using images obtained from image processing software, several features were measured: growth ring width, average vessel lumen area, porosity, vessel frequency, vessel area greater than 0.06 mm², radial and tangential diameter of vessels, and ray frequency in each growth ring. To eliminate the effect of juvenile wood—which consists of very wide rings in the early years of growth—five rings near the pith were excluded from measurements and analyses. Consequently, growth rings from 1998 to 2012 (15 years) were evaluated. Pearson correlation was used to investigate the relationships between climatic variables (monthly, bimonthly, seasonal, bi-seasonal, and tri-seasonal) and growth variables (growth rate and quantitative anatomical wood characteristics) from three months prior to growth until the end of the growing season. Additionally, internal relationships among the measured variables were assessed similarly. Results: The radial growth of paulownia exhibited a decreasing trend with age, particularly notable at seven and thirteen years. Other anatomical features (vascular traits and ray frequency) showed an increasing trend; however, vessel frequency did not exhibit a clear age trend. Correlation analysis revealed that all anatomical characteristics had an inverse relationship with growth rate; thus, as growth ring width increased, other characteristics (e.g., vessel area and vessel diameter) decreased. Vascular traits and ray frequency primarily showed positive correlations with each other, while the correlation between vessel frequency and other variables was weaker. Among climatic factors, total monthly rainfall and average sunshine hours in spring (especially May and June) significantly impacted radial growth and anatomical features of paulownia wood. Climatic factors from three months prior to the growth period (the previous winter) did not show significant correlations with anatomical characteristics; furthermore, correlations between anatomical traits and summer climatic factors were much weaker than those observed in spring. Increased spring rainfall enhanced radial growth while reducing anatomical features such as vessel size and ray frequency; average sunshine hours had a similar but less intense effect on these traits. Temperature and air humidity did not significantly affect the studied characteristics. Conclusion: Overall, it can be concluded that paulownia has high water and light requirements but shows low sensitivity to temperature in the studied region. The months of May and June (mid to late spring) are particularly influential for radial growth and hydraulic architecture (water transport system) in paulownia trees. Increased precipitation and average sunshine hours promote radial growth but reduce vessel size. Additionally, ray frequency can be considered a valuable wood anatomical characteristic for studying the relationship between climate and tree physiology in future research. Keywords: Fast-growing tree, growth rate, hydraulic conductivity of xylem, number of sunny hours, rainfall, wood anatomy. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Fast-growing tree, growth rate, hydraulic conductivity of xylem, number of sunny hours, rainfall, wood anatomy | ||
| مراجع | ||
|
- Abbasi, N., 2000. Growth and adaptability of Paulownia fortunei. Proceedings of of the National Conference on Management of Northern Forest and Sustainable Development. Ramsar, Iran, 5-7 Sep. 2000: 21p (In Persian).
- Biondi, F. and Qeadan, F., 2008. A theory-driven approach to tree-ring standardization: defining the biological trend from expected basal area increment. Tree-Ring Research, 64(2): 81-96.
- Bošel'a, M., Kulla, L. and Marušák, R., 2012. Detrending ability of several regression equations in tree-ring research: a case study based on tree-ring data of Norway spruce (Picea abies [L.]). Journal of Forest Science, 57(11): 491-499.
- Campelo, F., Nabais, C., Gutiérrez, E., Freitas, H. and García-González, I., 2010. Vessel features of Quercus ilex L. growing under Mediterranean climate have a better climatic signal than tree-ring width. Trees, 24(3): 463-470.
- Carlquist, S., 2013. Comparative Wood Anatomy: Systematic, Ecological, and Evolutionary Aspects of Dicotyledon Wood. Springer Science, Berlin, Heidelberg, Germany, 448p.
- Domec, J.C., Warren, J.M., Meinzer, F.C. and Lachenbruch, B., 2009. Safety factors for xylem failure by implosion and air-seeding within roots, trunks and branches of young and old conifer trees. IAWA Journal, 30(2): 101-120.
- Ebrahimi Ashbella, A., Fallahchai, M.M., Salehi, A. and Soltani Tolarood, A.A., 2022. Evaluation of 25-year-old afforestation's of loblolly pine, black alder, velvet maple and chestnut leaved oak in Radar Poshteh area of Guilan province. Iranian Journal of Forest, 14(1): 15-26 (In Persian with English summary).
- FAO, 2022. The State of the World’s Forests 2022. Forest pathways for green recovery and building inclusive, resilient and sustainable economies. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy, 166p
- Godfrey, J.M., Riggio, J., Orozco, J., Guzmán‐Delgado, P., Chin, A.R.O. and Zwieniecki, M.A., 2020. Ray fractions and carbohydrate dynamics of tree species along a 2750 m elevation gradient indicate climate response, not spatial storage limitation. New Phytologist, 225(6): 2314-2330.
- Haidari, M., Jaafari, A., Calagari, M., Pourhashemi, M. and Yousefi, B., 2023. Overcoming challenges and formulating management strategies for wood farming development in Kurdistan Province, Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 31(3): 169-189 (In Persian with English summary).
- Hietz, P., Rosner, S., Hietz‐Seifert, U. and Wright, S.J., 2017. Wood traits related to size and life history of trees in a Panamanian rainforest. New Phytologist, 213(1): 170-180.
- Icka, P., Damo, R. and Icka, E., 2016. Paulownia tomentosa, a fast growing timber. The Annals of Valahia University of Targoviste, 10: 14-19.
- Jakubowski, M., 2022. Cultivation potential and uses of paulownia wood: A review. Forests, 13(5): 668.
- Lemoine, D., Jacquemin, S. and Granier, A., 2002. Beech (Fagus sylvatica L.) branches show acclimation of xylem anatomy and hydraulic properties to increased light after thinning. Annals of Forest Science, 59(7): 761-766.
- Najafi-Harsini, F., Oladi, R., Pourtahmasi, K., Souto-Herrero, M. and García-González, I., 2022. Using tree-ring width and earlywood vessel features to study the decline of Quercus brantii Lindl in Zagros forests of Iran. European Journal of Forest Research, 141(3): 379-393.
- Oladi, R. and Pourtahmasi, K., 2012. Intra-annual secondary growth rate-climate relations of Fagus orientalis Lipsky in the center of Hyrcanian forests. Notulae Scientia Biologicae, 4(2): 136-140.
- Oladi, R., Bräuning, A. and Pourtahmasi, K., 2014. “Plastic” and “static” behavior of vessel-anatomical features in Oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) in view of xylem hydraulic conductivity. Trees, 28(2): 493-502.
- Oladi, R., Emaminasab, M. and Eckstein, D., 2017. The dendroecological potential of shrubs in north Iranian semi-deserts. Dendrochronologia, 44: 94-102.
- Oladi, R., Lamtarali, Z. and Pourtahmasi, K., 2022. The effects of temperature and precipitation gradient on radial growth and vascular characteristics of Fraxinus excelsior L. in Hyrcanian forests. Iranian Journal of Forest, 14(2): 185-199 (In Persian with English summary).
- Oladi, R., Nasiriani, S., Danekar, A. and Pourtahmasi, K., 2015. Inter-relations between tree-ring width and vessel features in black alder (Alnus glutinosa). Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30(2): 278-288 (In Persian with English summary).
- Oladi, R., Nasiriani, S., Danekar, A. and Pourtahmasi, K., 2016. Using wood anatomical proxies to study the effect of climate on black alder (Case Study: Forest Park of Astara). Journal of Forest and Wood Products, 69(1): 121-131 (In Persian with English summary).
- Plavcova, P. and Hacke, U.G., 2012. Phenotypic and developmental plasticity of xylem in hybrid poplar saplings subjected to experimental drought, nitrogen fertilization, and shading. Journal of Experimental Botany, 63(18): 6481-6491.
- Poorter, L., McDonald, I., Alarcón, A., Fichtler, E., Licona, J.C., Peña‐Claros, M., ... and Sass‐Klaassen, U., 2010. The importance of wood traits and hydraulic conductance for the performance and life history strategies of 42 rainforest tree species. New Phytologist, 185: 481-492.
- Pourtahmasi, K., Lotfiomran, N., Bräuning, A. and Parsapajouh, D., 2011. Tree-ring width and vessel characteristics of oriental beech (Fagus orientalis) along an altitudinal gradient in the Caspian forests, northern Iran. IAWA Journal, 32(4): 461-473.
- Pratt, R.B. and Jacobsen, A.L., 2017. Conflicting demands on angiosperm xylem: tradeoffs among storage, transport and biomechanics. Plant, Cell & Environment, 40(6): 897-913.
- Rawal, D.S., Kasel, S., Keatley, M.R., Aponte, C. and Nitschke, C.R., 2014. Environmental effects on growth phenology of co-occurring Eucalyptus species. International Journal of Biometeorology, 58: 427-442.
- Roderick, M.L. and Berry, S.L., 2001. Linking wood density with tree growth and environment: a theoretical analysis based on the motion of water. New Phytologist, 149(3): 473-485.
- Saderi, S.M., Pourtahmasi, K., Oladi, R. and Rathgeber, C.B.K., 2013. Wood formation in Juniperus excelsa ssp. polycarpos in the high mountains of North-East Iran. Journal of Tropical Forest Science, 25(3): 421-428.
- Schume, H., Grabner, M. and Eckmüllner, O., 2004. The influence of an altered groundwater regime on vessel properties of hybrid poplar. Trees, 18(2): 184-194.
- Thomas, D.S., Montagu, K.D. and Conroy, J.P., 2007. Temperature effects on wood anatomy, wood density, photosynthesis and biomass partitioning of Eucalyptus grandis seedlings. Tree Physiology, 27(2): 251-260.
- Vaganov, E.A., Schulze, E.D., Skomarkova, M.V., Knohl, A., Brand, W.A. and Roscher, C., 2009. Intra-annual variability of anatomical structure and δ13C values within tree rings of spruce and pine in alpine, temperate and boreal Europe. Oecologia, 161: 729-745.
- Verheyden, A., De Ridder, F., Schmitz, N., Beeckman, H. and Koedam, N., 2005. High‐resolution time series of vessel density in Kenyan mangrove trees reveal a link with climate. New Phytologist, 167(2): 425-435.
- Zhu, Z.H., Chao, C.J., Lu, X.Y. and Xiong, Y.G., 1986. Paulownia in China: cultivation and utilization. Published by Asian Network for Biological Sciences and International Development Research Centre, Beijing, 65p.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 871 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 394 |
||