فهرست مطالب

پژوهش و توسعه جنگل - سال هشتم شماره 4 (زمستان 1401)

مجله پژوهش و توسعه جنگل
سال هشتم شماره 4 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/07
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پژمان پرهیزکار*، محمدحسین صادق زاده حلاج، مجید حسنی صفحات 343-354

    برای رسیدن به اهداف مدیریت پایدار جنگل، شیوه تک گزینی در جنگل های هیرکانی از دهه 1370 به اجرا درآمد، ولی مشخص نیست که اجرای این شیوه چه تاثیری بر مشخصه های زادآوری درختان توده های جنگلی داشته است. برای این منظور در این پژوهش وضعیت زادآوری درختان در روشنه های دو راشستان مدیریت شده و مدیریت نشده با هم مقایسه شدند. روشنه هایی با سطح بیشتر از 100 مترمربع که بقایای درختان روشنه ساز در آن ها قابل مشاهده باشد، مورد بررسی قرار گرفتند. در هر روشنه پنج قطعه نمونه چهار مترمربعی (یکی در مرکز و مابقی در چهار جهت اصلی روشنه) مشخص شد. تمامی نهال ها و نونهال های داخل قطعه های نمونه شمارش و مشخصه های کمی و کیفی نهال های راش مورد بررسی و اندازه گیری قرار گرفت. غنای گونه های درختی، فراوانی تمامی گونه ها محاسبه شد. به جز تراکم و غنای گونه های درختی، میانگین دیگر مشخصه های کمی نهال ها  (قطر یقه، طول نهال، عرض تاج، طول نوشاخه بهاره و طول بالاترین میان گره) به طور چشمگیری (05/0 <p) در قطعه مدیریت نشده بیشتر از مدیریت شده بود. درحالی که بیشترین فراوانی نهال های سالم و میان رو (دارای تنه واحد) در قطعه مدیریت شده مشاهده شد (05/0 <p). غنای گونه ای در هر دو منطقه مقدار پایینی را نشان داد. با توجه به اینکه یکی از اهداف مدیریت پایدار جنگل، افزایش تنوع درختان و سازگاری با اکوسیستم است، لازم است به ارتقا تنوع و غنای گونه های درختی در برنامه های مدیریتی آتی مناطق مورد بررسی توجه شود.

    کلیدواژگان: جنگل شناسی نزدیک به طبیعت، روشنه پوشش تاجی، سلامتی نهال، غنای گونه ای
  • سوران امینی، نسرین سیدی*، پرویز فاتحی، مهتاب پیرباوقار صفحات 355-369
    در این پژوهش ارتباط بین عوامل فیزیوگرافی با شاخص سطح برگ یا LAI (Leaf Area Index)، وزن ویژه برگ یا LMA (Leaf Mass per Area) و همچنین محتوای آبی تاج پوشش یا CWC (Canopy Water Content) بررسی شد. تعداد 125 قطعه نمونه به شکل مربع با ابعاد 30 متر در 30 متر در جنگل های بانه برداشت شد. میانگین ارتفاع از سطح دریا برای هر قطعه نمونه با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) منطقه و نه جهت مشخص در هر قطعه نمونه به وسیله قطب نما مشخص شد. برای برآورد شاخص ها در هر قطعه نمونه عکس برداری از تاج پوشش و جمع آوری برگ انجام شد. براساس نتایج اثر ارتفاع روی تمام شاخص ها و اثر جهت دامنه روی شاخص های LAI و LMA معنی دار بود. شاخص های LAI و CWC از ارتفاع پایین به سمت ارتفاعات بالا، کاهشی و در طبقه آخر افزایشی می شود. شاخص LMA نیز از ارتفاع پایین به سمت ارتفاعات بالا افزایشی و در طبقه آخر کاهشی می شود. LAI در جهت های شمالی و شمال شرقی بیشترین و در جهت جنوبی و جنوب غربی کمترین مقدار است. CWC در جهت های شمالی بیشترین و در جهت جنوبی کمترین مقدار و LMA در جهت های شمالی و شمال شرقی کمترین و در جهت های غربی و جنوب غربی بیشترین مقدار است. بررسی وضعیت شاخص های گیاهی در جهت ها و ارتفاعات مختلف این امکان را فراهم می سازد تا اقدامات حفاظتی و حمایتی در شرایط مختلف توپوگرافی براساس اولویت و مقدار اهمیت هر منطقه انجام شود.
    کلیدواژگان: سطح برگ، فیزیوگرافی، محتوای آبی تاج پوشش، وزن ویژه برگ
  • سید محمد حجتی*، محیا تفضلی، مریم اسدیان، علی بالویی صفحات 371-388
    در این پژوهش مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین (رگرسیون-خطی، k-نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی) برای برآورد ترسیب کربن و تنفس خاک در جنگل های شرق استان مازندران ارزیابی شدند. پس از مشخص شدن نقاط نمونه برداری، در هر یک از قطعات نمونه، قطر و ارتفاع درختان اندازه گیری و زی توده روی-زمینی درختان با استفاده از مدل های آلومتریک جنگل هیرکانی محاسبه شد. نمونه خاک از عمق صفر تا 20 سانتی متر تهیه و تنفس خاک با دستگاه CO2-port اندازه گیری شد. تنفس خاک با استفاده از متغیرهای وزن مخصوص ظاهری، درصد رطوبت، درصد اجزای بافت، دمای خاک، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب، درصد کربن و زی توده درختان برآورد شد. ترسیب کربن خاک با کمک متغیرهای دما و رطوبت خاک و زی توده درختان برآورد شد. مدل جنگل تصادفی (47/10RMSE= و 82/0R2=) و ماشین بردار پشتیبان (77/0RMSE= و 90/0R2=) به ترتیب بالاترین عملکرد در برآورد ترسیب کربن و تنفس خاک داشت. متغیر رطوبت خاک در برآورد ترسیب کربن (مدل جنگل تصادفی) و تنفس خاک (مدل ماشین بردار پشتیبان) دارای بالاترین اهمیت نسبی بود. با توجه به نتایج به دست آمده می توان با داشتن زی توده روی-زمین درختان و ویژگی های اولیه خاک، مقدار ترسیب کربن و تنفس خاک را در جنگل با دقت مناسب برآورد کرد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، ویژگی های خاک جنگل
  • فرخنده سفری، حمید حسن پور، احمد علیجانپور* صفحات 389-402
    هدف از این پژوهش ارزیابی و شناخت ویژگی های نژادگان های وحشی داغداغان در استان آذربایجان شرقی برای استفاده از آن در برنامه های به نژادی است. در این پژوهش 22 نژادگان داغداغان از مناطق مختلف این استان جمع آوری شدند و ویژگی های فیزیکی میوه، هسته و برگ مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که طول میوه بین 29/8 تا 01/10 میلی متر متغیر است و بزرگ ترین میوه مربوط به نژادگان C10 است. بر اساس نتایج تجزیه به عامل ها، 6 عامل اصلی بیش از 30/88 درصد از واریانس کل را توجیه کردند. در تجزیه خوشه به روش وارد (Ward)، نژادگان های داغداغان به 3 گروه اصلی تقسیم شدند. گروه اول شامل 11 نژادگان (C1،C11 ،C4، C9، C8، C15، C19، C21، C2، C10، C16) بود که بیشترین میانگین طول میوه، عرض میوه، عرض هسته، وزن میوه، درصد کرویت، قطر میانگین هندسی و شاخص هیو را داشتند. در گروه دوم 6 نژادگان (C3،C5 ، C14، C20، C22، C17) قرار گرفتند که بیشترین میانگین صفات طول هسته، طول دمبرگ، وزن هسته، شاخص a* و کروما را داشتند. همچنین در گروه سوم 5 نژادگان (C6،C7، C18، C12، C13) قرار گرفتند که شاخص طول برگ، عرض برگ، سطح رویه در تفکیک این گروه بیشترین تاثیر را داشتند. به طور کلی نتایج به دست آمده از این پژوهش می تواند برای برنامه های به نژادی و معرفی رقم در داغداغان سودمند باشد.
    کلیدواژگان: تجزیه به عامل ها، تجزیه خوشه، رنگ میوه، همبستگی صفات
  • یوسف محمدی*، محمدرضا مشایخی، یلدا ژولیده، شیوا قیطران پور سهریق صفحات 403-414

    سرخدار یکی از با ارزش ترین منابع گیاهی است که فواید و کاربردهای متنوعی دارد. برگ این گیاه منبع خوبی برای استخراج ماده ضد سرطان تاکسول است. امروزه رویکردهای درمانی برای استفاده از داروهای گیاهی توسعه یافته است، بنابراین بررسی مسیر بیوسنتزی گیاهان دارویی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش، نمونه های گیاهی تحت تیمار با متیل جاسمونات با غلظت های متفاوت صفر، 100، 250 و 500 میکرومولار قرار گرفتند و در دو زمان متفاوت 48 ساعت و 72 ساعت در فیتوترون نگه داری شدند. پس از اعمال تیمار، بیان ژن dbat با روش Real Time PCR اندازه گیری شد. همچنین مقدار تاکسول تولیدی با کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) بررسی شد و اطلاعات به دست آمده تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار بیان ژن با 68/1 برابر گیاه شاهد مربوط به تیمار 250 میکرومولار متیل جاسمونات در 72 ساعت بود و همچنین کمترین بیان ژن نیز با کمتر از 5 درصد گیاه شاهد مربوط به تیمار 100 میکرومولار متیل جاسمونات، در 48 ساعت محاسبه شد. در این بررسی بیشترین مقدار تاکسول تولیدی در گیاه تحت تیمار با غلظت 500 میکرومولار متیل جاسمونات و زمان 48 ساعت به مقدار 3276/0 میلی گرم بر گرم وزن خشک مشاهده شد. آزمون همبستگی پیرسون بیانگر این بود که هیچ رابطه معنی داری بین مقدار بیان ژن و تاکسول تولیدی وجود ندارد. امکان دارد علت این امر اختلاف بین زمان بیان ژن و تولید تاکسول تحت تاثیر محرک متیل جاسمونات باشد.

    کلیدواژگان: الیسیتور، پاکلیتاکسل، کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا، متابولیت ثانویه
  • سحر سعیدی، یوسف محمدی*، محمدرضا مشایخی صفحات 415-424

    قارچ های اندوفیت گیاهی نقش مهمی در فعل و انفعالات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان در پاسخ به شرایط محیطی ایفا می کنند. در همین راستا، شناسایی قارچ های اندوفیت گونه شیرخشت در ارسباران هدف گذاری شد. نمونه های برگ و ساقه از گیاه مذکور جداسازی و پس از ضدعفونی سطحی، در محیط کشت PDA حاوی استرپتومایسین کشت شدند. پس از رشد هیف های قارچی و واکشت کردن آن ها، از محیط کشت PDB برای ادامه کار استفاده شد. برای شناسایی ایزوله های قارچی رشد کرده، استخراج DNA و واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از آغازگرهای نواحی فاصله انداز رونویسی شونده داخلی (Internal Transcribed Spacer) انجام شد. نتایج حاصل از PCR، نشان داد که از 15 ایزوله جداسازی- شده، در 9 ایزوله قطعه ITS تکثیر شد. به طوری که 3 ایزوله در گونه Penicillium sizovae، 3 ایزوله در گونه Alternaria alternate، 2 ایزوله در جنس Penicillium و ایزوله آخر به دلیل شباهت کم توالی ITS آن با داده پایگاه، نامگذاری نشد و احتمالا گونه جدیدی باشد و نیاز به پژوهش های تکمیلی دارد. تجزیه وتحلیل فیلوژنتیک، 4 گونه مورد نظر را در 2 کلاد کاملا متمایز قرار داد، به طوری که کمترین فاصله ژنتیکی بین 2 گونه Penicillium و بیشترین فاصله نیز بین 2 ایزوله Penicillium sp و Fungal sp وجود دارد. این بررسی اولین گزارش در ارتباط با قارچ های اندوفیت شیرخشت بوده و نشان می دهد که این گونه گیاهی میزبان تعداد و طیف کمی از قارچ های اندوفیت است.

    کلیدواژگان: ارسباران، رابطه همزیستی، متابولیت ثانویه، نواحی فاصله انداز رونویسی شونده داخلی
  • امید جهاندار، الهام علی دوست* صفحات 425-438
    آتش سوزی اثرهای مختلفی بر کیفیت خاک و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی آن دارد. برای بررسی این اثرها، در این پژوهش ویژگی های مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در بخشی از جنگل های ارسباران واقع در شهرستان کلیبر که در مرداد سال 1400 دچار آتش سوزی شده بود، بررسی شد. نمونه های خاک از نواحی سوخته شده (32 نمونه) و منطقه شاهد مجاور که دچار آتش سوزی نشده بود (32 نمونه) به روش منظم تصادفی، با ابعاد شبکه پنج در پنج متر، از عمق صفر تا 15 سانتی متری برداشت شده و ویژگی های مختلف آن ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر pH، کربن آلی، نیتروژن کل، درصد رطوبت، تنفس پایه و زی توده میکروبی خاک در نمونه های شاهد به طور معنی داری بیشتر از مقادیر آن در خاک های منطقه سوخته شده بود. درحالی که بیشترین مقادیر فسفر، پتاسیم قابل جذب و جرم مخصوص ظاهری در خاک های منطقه سوخته شده مشاهده شد. درصد ذرات شن، سیلت، رس، درصد تخلخل، جرم مخصوص حقیقی و تنفس برانگیخته در نمونه های شاهد و سوخته، اختلاف معنی داری نداشتند. بر اساس تحلیل PCA، فسفر قابل جذب و کربن زی توده میکروبی به ترتیب پیش و پس از آتش سوزی بیشترین اثرپذیری را به خود اختصاص دادند. نتایج این بررسی نشان داد که ویژگی های شیمیایی و زیستی خاک های جنگلی ارسباران (به جز فسفر و پتاسیم) نسبت به ویژگی های فیزیکی، بیشتر تحت تاثیر آتش سوزی قرار گرفتند و به طور کلی حاصلخیزی خاک پس از آتش سوزی، در کوتاه مدت (یک ماه) کاهش یافت.
    کلیدواژگان: زی توده میکروبی، کربن آلی، فسفر، تجزیه مولفه های اصلی
|
  • Pejman Parhizkar *, MohammadHosein Sadeqzadeh Hallaj, Majid Hassani Pages 343-354

    In order to achieve the goals of sustainable forest management, single tree selection method was implemented in Hyrcanian forests. But it is not clear what effect the implementation of this method has on the reproductive characteristics of trees in forest stands. For this purpose, we compared the quantitative and qualitative characteristics of beech seedlings and saplings in the gaps of two managed and unmanaged compartments. Expanded gaps with an area > 100 m2 were identified in the two compartments. Except of density and richness of tree species, the average of other quantitative characteristics of saplings was significantly (ρ<0.05) in the unmanaged than the managed compartment. While the highest frequency of healthy and unforked seedlings was observed in the managed compartment (ρ<0.05). Species richness in both compartments showed a low value. Considering that one of the goals of sustainable forest management is to increase the diversity of trees and adapt to the ecosystem, it is necessary to pay attention to the promotion of the diversity and richness of tree species in the future management plans in the studied areas.

    Keywords: Close to nature silviculture, Canopy gap, Sapling healthy, Species richness
  • Soran Amini, Nasrin Seyedi *, Parviz Fatehi, Mahtab Pir Bavaghar Pages 355-369
    The aim of present study is investigating the effect of physiographic factors on leaf area index (LAI), leaf mass per area (LMA) and canopy water content (CWC). 125 square plots with dimensions of 30 meters by 30 meters in cluster method model were sampled. Plot elevation was determined by using digital elevation model (DEM) map. Also 9 aspects were determined by using a compass device. Photographing the canopy and collecting leaves from the canopy were done to estimate the indices. The results showed that the elevation has a significant effect on all indices. The aspect has a significant effect on LAI and LMI indices. LAI and CWC indices decrease from low to high elevations and increase on the highest elevation. The LMA attribute also increases from low to high elevations and decreases in the highest elevation class again. The high LAI value observed in the north and northeast aspect and the lowest LAI observed in the south and southwest aspects. The CWC is higher in northern aspects and it is lower in the southern aspect. LMA is lower in the northern and northeastern aspects while it was higher in the western and south western aspects. Knowing the conditions of vegetation indicators status in different aspects and elevations, provides the possibility of prioritizing support and maintenance measures in different topographical conditions of the region.
    Keywords: leaf area, Physiography, Canopy water content, Leaf mass per area
  • Seyyed Mohammad Hojati *, Mahya Tafazoli, Maryam Asadian, Ali Baluee Pages 371-388
    In this study, machine learning based models (linear regression, k-nearest neighbor, support vector regression, random forest) were evaluated to estimate carbon sequestration and soil respiration in the forests of eastern Mazandaran province. After identifying the sampling points, in each plot, the diameter and height of the trees were measured and the above-ground biomass of the trees was calculated using allometric models of Hyrcanian forest. Soil samples were taken from 0-20 cm depth and soil respiration was measured by CO2-port. Soil respiration was estimated using bulk density, moisture content, texture, soil temperature, total nitrogen, available phosphorus and potassium, organic carbon and above-ground trees biomass. Soil carbon sequestration was estimated using soil temperature and moisture and above-ground tree biomass. Random forest model (RMSE = 10.47 and R2 = 0.82) and support vector machine (RMSE = 0.77 and R2 = 0.90) had the highest performance in estimating carbon sequestration and soil respiration, respectively. Soil moisture had the highest relative importance in estimating carbon sequestration (random forest model) and soil respiration (support vector machine model). According to the obtained results, it is possible to estimate the amount of carbon sequestration and soil respiration in the forest with appropriate accuracy by having the above-ground biomass of trees and basic soil characteristics.
    Keywords: Climate change, Random Forest, Support vector regression, Forest soil properties
  • Farkhondeh Safari, Hamid Hasanpour, Ahmad Alijanpour * Pages 389-402
    The aim of this research is to evaluate the characteristics of wild-type genotypes of Hackberry (Celtis australis) in the East Azerbaijan province in order to use in breeding programs. In this research, 22 genotypes were collected and physical characteristics of fruit, seed and leaf were examined. The results showed that the length of fruit varies between 8.29 to 10.01 mm and the largest fruit is related to the C10 genotype. According to the results of factor analysis, the six main factors were explained more than 88.3% of the total variance. In the cluster analysis based on ward method, genotypes were divided into three main groups. The first group consisted of 11 genotypes (C1, C11, C4, C9, C8, C15, C19, C21, C2, C10, C16) with the highest mean of fruit length, fruit width, seed width, fruit weight, sphericity, geometric mean diameter and hue index. In the second group, 6 genotypes (C3, C5, C14, C20, C22, C17) were located with the highest mean seed length, petiole length, seed weight, a* and chroma. The third group included 5 genotypes (C6, C7, C18, C12, C13), which the leaf length, leaf width, and surface area had the highest effect in separation of genotypes in this group. As a result, the obtained results of present study can be useful for breeding programs and introduction of cultivar in Celtis australis.
    Keywords: Cluster analysis, Factor Analysis, Fruit color, Correlation
  • Yousef Mohammadi *, MohammadReza Mashayekhi, Yalda Zhoulideh, Shiva Gheytaranpour-Sehrigh Pages 403-414

    Taxus is one of the most valuable plant resources that has a variety of benefits and uses. The leaves of this plant are a good source for extracting an anti-cancer drug called Taxol. Today, therapeutic approaches for use herbal medicines have been developed, so the study of the biosynthetic pathway of medicinal plants is important. In the present study, plant samples were treated with Methyl Jasmonate at different concentrations of 0, 100, 250 and 500 μM and kept for 48 hours and 72 hours. After treatment, dbat gene expression was measured by Real Time PCR, also the amount of Taxol produced was examined by High-performance liquid chromatography (HPLC) and the obtained data were analyzed. The results showed that at 72 hours, the expression of dbat gene at a concentration of 250 μM was 1.68 times higher than the control plant. In addition, at 48 hours and 100 μM, the expression of dbat gene was lower than all treatments. Also, the highest amount of Taxol produced in the treated plant was observed with a concentration of 500 μM Methyl Jasmonate and a time of 48 hours at the rate of 0.3276 mg / g dry weight. Pearson correlation test showed that there was no significant relationship between gene expression and Taxol production. This may be due to the difference between the expression time of the gene and the Taxol produced under the influence of the Methyl Jasmonate.

    Keywords: Elicitor, HPLC, Paclitaxel, Secondary metabolites
  • Sahar Saiidi, Yousef Mohammadi *, MohammadReza Mashayekhi Pages 415-424

    Plant endophytic fungi play an important role in the physiological and biochemical interactions of plants in response to environmental conditions and by producing specific secondary metabolites. In addition to preserving the host plant, they also gain economic importance. In this regard, the identification of endophytic fungi of Arasbaran Cotoneaster integerrimus shrub was targeted. Leaf and stem samples were isolated from the plant and, after surface disinfection, were cultured in a PDA medium containing Streptomycin. After growing fungal hyphae and culturing them, the PDB medium was used to continue the work. To identify the grown fungal, DNA extraction was performed and Polymerase Chain Reaction was performed using Internal Transcribed Spacer (ITS) primers. PCR results showed that out of 15 isolated isolates, the ITS fragment was amplified in 9 isolates. As 3 isolates in Penicillium sizovae, three isolates in Alternaria alternate, two isolates in Penicillium and the last isolate were not named due to the low similarity of its ITS sequence with the database data and it is probably a new species and needs further studies. Phylogenetic analysis identified the four species in two completely distinct clades, so that the lowest genetic distance observed between the two Penicillium species and the maximum distance observed between the Penicillium sp and Fungal sp. The present study is the first report on Cotoneaster integerrimus endophytic fungi and shows that this plant hosts a small number and range of endophytic fungi.

    Keywords: Arasbaran, Symbiotic relationship, Secondary metabolites, ITS
  • Omid Jahandar, Elham Alidoust * Pages 425-438
    Fire has different effects on soil quality and its physical, chemical and biological properties. In order to investigate these effects, in this study, various physical, chemical and biological properties of soil in a part of Arasbaran forest located in Kalibar city that were affected by fire were studied. Soil samples were taken from burned areas (32 samples) and adjacent areas that were not affected by fire as blank samples (32 samples) by systematic random method from a depth of 0 to 15 cm and different soil properties were measured. The results showed that the values of pH, organic carbon, total nitrogen, moisture content, basal respiration and soil microbial biomass in the blank samples were significantly higher than the values in burned samples; while the highest amounts of absorbable P and K and bulk density were observed in burned samples. There was no significant difference in the percentage of sand, silt, clay, porosity, PD and substrate Induced Respiration in the blank and burned samples. Based on PCA analysis, absorbable P and Microbial Biomass Carbon were significantly affected before and after fire, respectively. The results of this study showed that the chemical and biological properties of Arasbaran forest soils (except P and K) were more affected by fire than physical properties.
    Keywords: Microbial biomass, Organic carbon, Phosphorus, Principal components analysis‎