مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

مقایسه آناتومی چوب در مقطع عرضی درختان حرا و چندل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران
3 کارشناسی ارشد علوم و مهندسی محیطزیست، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، اصفهان، ایران
10.22034/ijwp.2025.2070016.1723
چکیده
بیان مساله و اهداف
درک ویژگی‌های آناتومی چوب گونه‌های گیاهی، به‌ویژه درختان، یکی از پایه‌ای‌ترین گام‌ها در علوم گیاهی و بوم‌شناسی به شمار می‌رود. آناتومی گیاهان نه‌تنها ساختار درونی و چگونگی سازمان‌یافتگی بافت‌های مختلف را آشکار می‌سازد، بلکه بازتاب‌دهنده‌ی عملکردهای زیستی و سازگاری‌های آن‌ها در برابر عوامل محیطی و تغییرات اقلیمی نیز می‌باشد [1، 2، 3]. جنگل‌های مانگرو در جنوب ایران، از نظر اقتصادی و اجتماعی و اکولوژیک از اهمیت بالایی برخوردارند، با این‌حال، فشارهای انسانی و تغییرات اقلیمی تهدیدی جدی برای پایداری و کارکرد این زیستگاه‌ها محسوب می‌شود [4]. در واقع، شناخت دقیق آناتومی چوب گونه‌های گیاهی، بستر علمی لازم برای درک بهتر از الگوهای رشد، توسعه، و پاسخ‌های فیزیولوژیکی آن‌ها به فشارهای محیطی را فراهم می‌آورد [5، 6]. از آنجایی که ساختار چوب درختان، به‌ویژه آوندها و بافت‌های مرتبط با انتقال آب، مستقیماً تحت تأثیر شرایط محیطی همچون شوری، دما و خشکی قرار می‌گیرد، بررسی این ساختارها می‌تواند به شناسایی آثار تغییرات اقلیمی و انسانی در سطح اکوسیستم کمک کند [3، 7]. با توجه به محدودیت دانش موجود درباره‌‌ی جنگل‌های مانگرو در جنوب ایران و فشارهای فزاینده‌ای که این جنگل‌ها از تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی متحمل می‌شوند، درک ویژگی‌های آناتومیکی آن‌ها از اهمیت حیاتی برخوردار است. در این پژوهش، ما به بررسی آناتومی دو گونه مانگرو، حرا و چندل، و پارامترهای آوندی در گونه‌ی چندل پرداخته‌ایم. هدف ما مقایسه‌ی ویژگی‌های آناتومیکی چوب این دو گونه و ارزیابی امکان بهره‌گیری از آن‌ها در مطالعات گاه‌شناسی درختی در آینده بود.
مواد و روش‌ها
نمونه‌برداری از هر دو گونه در رویشگاه‌های طبیعی و دست‌کاشت مناطق منتخب انجام شد. از هر پایه یک دیسک از بخش‌ ساقه برداشت گردید و پس از آماده‌سازی اولیه، برش‌های شعاعی تهیه شد. مقاطع با رنگ‌آمیزی مناسب و تثبیت در لام‌های آزمایشگاهی آماده مشاهده گردیدند. بررسی‌های میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام شد و تصاویر به‌دست‌آمده برای اندازه‌گیری و ثبت داده‌ها به‌کار رفت. در این بررسی، شاخص‌هایی شامل قطر آوندها، تراکم آوندی، دریچه‌های آوندی، پدیده‌ی تشکیل تیل، وجود یا عدم وجود حلقه‌های رشد و وضعیت فعالیت کامبیوم مورد سنجش قرار گرفت. داده‌ها به‌صورت کمی و کیفی استخراج و تحلیل شدند.
نتایج
در نمونه‌های چندل، حلقه‌های رشد سالیانه به‌وضوح قابل مشاهده بود و مرز این حلقه‌ها به‌وسیله تغییرات در تراکم آوندها تعیین می‌شد که الگوی نسبتاً منظمی داشت. دریچه‌های آوندی عمدتاً از نوع نردبانی‌شکل مشاهده شد. از نظر ویژگی‌های خاص، پدیده تشکیل تیل در آوندهای چندل به‌وضوح شناسایی شد. در نمونه‌های حرا، نوارهای متحدالمرکزی حاوی کامبیوم چسبیده به بافت آبکش نیز مشاهده شد ولی حلقه‌های رشد سالیانه قابل تشخیص نبود و فعالیت کامبیوم به‌صورت غیرهم‌زمان و با الگوهای ناهمگن انجام می‌شد. در نمونه‌های حرا، آوندها پراکنش نسبتاً نامنظمی داشتند و وقوع پدیده‌ی تیلی شدن ثبت نشد، آوندها عمدتاً باز و فاقد انسداد پارانشیمی بودند. بررسی‌های میکروسکوپی نیز نشان داد که نوارهای کامبیوم می‌توانند به صورت تک‌نواری توسعه و یا دو شاخه ‌شوند. این موضوع باعث می‌شود لایه‌های رشد در سطح دیسک ظاهری نامنظم داشته باشند به این صورت که لایه‌هایی که به صورت کاملا حلقوی نیستند، در برخی موارد از هر دو سمت بسته‌اند ولی بعضی دیگر ممکن است از یک سمت باز باشند و کامل‌نشده به نظر برسند.
نتیجه‌گیری
یافته‌های این پژوهش نشان داد که دو گونه مورد بررسی از نظر ویژگی‌های آناتومی چوب تفاوت‌های قابل‌توجهی دارند که بر پتانسیل آن‌ها در مطالعات گاهشناسی و نیز بر سازگاری آن‌ها با شرایط محیطی اثرگذار است. در واقع، گونه چندل با داشتن حلقه‌های رشد منظم، تراکم آوندی بالا، پتانسیل بالاتری برای استفاده در مطالعات گاهشناسی و تحلیل تغییرات سالانه دارد. در مقابل، گونه حرا با الگوی رشد نامنظم و تراکم آوندی کمتر، بیشتر منعکس‌کننده راهبردهای سازگاری با محیط‌های پرتنش و متغیر است. این نتایج می‌تواند به‌عنوان مبنایی برای تحقیقات بیشتر در حوزه اکولوژی و مدیریت پایدار جنگل‌های مانگرو به کار رود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Oladi, Reza, Saeideh Nasiriani, Afshin Danekar, and K. Pourtahmasi. "Inter-relations between tree-ring width and vessel features in black alder (Alnus glutinosa)." (2015): 278-288. http://doi.org/10.22092/ijwpr.2015.12925
[2] Emami-Nasab, M. and Oladi, R., 2014. Comparative wood anatomy of four shrubs from Sarab region. Forest and Wood Products67(3), pp.437-451. https://doi.org/10.22059/jfwp.2014.51402
[3] De Deurwaerder, H., Okello, J.A., Koedam, N., Schmitz, N. and Steppe, K., 2016. How are anatomical and hydraulic features of the mangroves Avicennia marina and Rhizophora mucronata influenced by siltation? Trees, 30(1), pp.35–45. https://doi.org/10.1007/s00468-016-1357-x
[4] Safdari, V. and Pourmosa, S., 2015. Wood anatomy of the Iranian mangrove tree Avicennia marina (Forsk.) Vierh. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 29(4), pp.561–571. (In Persian). https://doi.org/10.22092/ijwpr.2014.8472
[5] Schmitz, N., Santini, N.S., Lovelock, C.E., Alarcón, C., Robert, E.M.R., Finlayson, C.M., Koedam, N. and Dahdouh-Guebas, F., 2012. Variation in wood density and anatomy in Avicennia marina. Trees, 26(6), pp.1793–1806. https://doi.org/10.1007/s00468-012-0743-2
[6] von Arx, G., Crivellaro, A., Prendin, A.L., Cufar, K. and Carrer, M., 2016. Quantitative wood anatomy — practical guidelines. Frontiers in Plant Science, 7, 781. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00781
[7] Wang, W., You, S., Wang, Z., Jiang, L., Xu, S. and Chen, L., 2020. Vessel characteristics and hydraulic conductivity of mangrove species along a salinity gradient in southern China. Trees, 34(4), pp.961–973. https://doi.org/10.1007/s00468-020-01984-4
[8] Robert, E.M.R., Koedam, N., Beeckman, H. and Schmitz, N., 2009. A safe hydraulic architecture as wood anatomical explanation for the difference in distribution of the mangroves Avicennia and Rhizophora. Functional Ecology, 23(4), pp.649–657. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2009.01551.x
[9] Farshid, Z., Moradi Balef, R., Zendehboudi, T., Dehghan, N., Mohajer, F., Kalbi, S., Hashemi, A., Afshar, A., Heidari Bafghi, T., Baneshi, H., Tamadon, A. et al., 2022. Reforestation of grey mangroves (Avicennia marina) along the northern coasts of the Persian Gulf. Wetlands Ecology and Management, 31, pp.115–128. https://doi.org/10.1007/s11273-022-09904-1
[10] Tomlinson, P.B., 2016. The botany of mangroves. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press.
[11] Garcia, M., Sherwin, H., Calvo-Alvarado, J. and da Silva, L.C.R., 2024. Variation in annual ring and wood anatomy of six tree mangrove species in the Nicoya Gulf of Costa Rica. Water, 16(17), 3207. https://doi.org/10.3390/w16173207
[12] Melcher, I., Verheyden, A., Schmitz, N., Koedam, N. and Beeckman, H., 2001. Influence of intraseasonal climate variations on the radial growth of Rhizophora mucronata. Annals of Botany, 88(6), pp.1171–1179. https://doi.org/10.1006/anbo.2001.1545
[13] Fonti, P., von Arx, G., Carrer, M., Garcia-Gonzalez, I., Eilmann, B., Sass-Klaassen, U., Gärtner, H. and Eckstein, D., 2010. Dendroanatomy: a guide for applications in tree-ring research. Dendrochronologia, 28(3), pp.157–166. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2009.12.002
[14] von Arx, G. and Carrer, M., 2014. ROXAS – A new tool to build centuries-long tracheid-lumen chronologies in conifers and angiosperms. Dendrochronologia, 32(3), pp.290–293. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2013.12.001
[15] Verheyden, A., Kairo, J.G., Beeckman, H. and Koedam, N., 2004. Growth rings, growth ring formation and age determination in the mangrove Rhizophora mucronata. Annals of botany94(1), pp.59-66. https://doi.org/10.1093/aob/mch115
[16] Souza, B.T., Estrada, G.C., Soares, M.L. and Callado, C.H., 2016. Occurrence of annual growth rings in Rhizophora mangle in a region with low climate seasonality. Anais da Academia Brasileira de Ciências88(Suppl 1), pp.517-525. https://doi.org/10.1590/0001-3765201620150009
[17] Schmitz, N., Verheyden, A., Beeckman, H., Kairo, J.G. and Koedam, N., 2006. Influence of a salinity gradient on the vessel characters of the mangrove species Rhizophora mucronata. Annals of Botany98(6), pp.1321-1330. https://doi.org/10.1093/aob/mcl224
[18] Verheyden, A., Helle, G., Schleser, G.H., Dehairs, F., Beeckman, H. and Koedam, N., 2004. Annual cyclicity in high‐resolution stable carbon and oxygen isotope ratios in the wood of the mangrove tree Rhizophora mucronata. Plant, Cell & Environment27(12), pp.1525-1536. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2004.01258.x
[19] Souza, B.T., Estrada, G.C., Soares, M.L. and Callado, C.H., 2016. Occurrence of annual growth rings in Rhizophora mangle in a region with low climate seasonality. Anais da Academia Brasileira de Ciências88(Suppl 1), pp.517-525. https://doi.org/10.1590/0001-3765201620150009
[20] Moya, R., Tenorio, C., Torres-Gómez, D. and Cifuentes-Jara, M., 2024. Variation in Annual Ring and Wood Anatomy of Six Tree Mangrove Species in the Nicoya Gulf of Costa Rica. Water16(22), p.3207. https://doi.org/10.3390/w16223207
[21] Esteban, L.G., de Palacios, P., Gasson, P., García-Iruela, A., García-Fernández, F. and García-Esteban, L., 2024. Hardwoods: Anatomy and functionality of their elements—a short review. Forests15(7), p.1162. https://doi.org/10.3390/f15071162
[22] Schmitz, N., Koch, G., Beeckman, H., Koedam, N., Robert, E.M. and Schmitt, U., 2012. A structural and compositional analysis of intervessel pit membranes in the sapwood of some mangrove woods. Iawa Journal33(3), pp.243-256. https://doi.org/10.1163/22941932-90000091
[23] Schmitz, N., Robert, E.M., Verheyden, A., Kairo, J.G., Beeckman, H. and Koedam, N., 2008. A patchy growth via successive and simultaneous cambia: key to success of the most widespread mangrove species Avicennia marina? Annals of Botany101(1), pp.49-58. https://doi.org/10.1093/aob/mcm280
[24] Vidyasagaran, K., Nibu, K. and Anoop, E.V., 2014. Anatomy of selected woody mangroves in the west coast of Kerala. Ind Jourof Plant Scie, 3(1), pp.70-74. [18] Van Vliet, G.J.C.M., 1976. Wood anatomy of the Rhizophoraceae. Blumea, 23, pp.239–264.
[25] Schulte, P.J. and Castle, A.L., 1993. Water flow through vessel perforation plates — the effects of plate angle and thickness in Quercus rubra. IAWA Journal, 14(1), pp.33–41. https://doi.org/10.1163/22941932-90001222
[26] Robert, E.M., Jambia, A.H., Schmitz, N., De Ryck, D.J., De Mey, J., Kairo, J.G., Dahdouh-Guebas, F., Beeckman, H. and Koedam, N., 2014. How to catch the patch? A dendrometer study of the radial increment through successive cambia in the mangrove Avicennia. Annals of botany113(4), pp.741-752. https://doi.org/10.1093/aob/mcu001