
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,491 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,612,658 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,201,680 |
تغییرات ریخت شناسی هندسی برگ راش شرقی در گرادیان ارتفاع از سطح دریا | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
دوره 30، شماره 1، فروردین 1402، صفحه 45-65 اصل مقاله (1.14 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2023.20740.1990 | ||
نویسندگان | ||
اکرم حقیقت دوست* 1؛ داوود آزادفر2؛ بهمن شهریاری3 | ||
1دانشجوی دکتری، علوم زیستی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. | ||
2دانشیار، گروه جنگل شناسی و اکولوژی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
3دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم زیستی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: یکی از قدیمیترین روشهای طبقهبندی و شناسایی گونههای مختلف گیاهی، استفاده از صفات ریختشناسی است، از میان مشخصههای ریختشناسی، برگها به دلیل فتوسـنتز و کربنگیـری دارای اهمیت بسیاری هستند. تحلیلهای ریختسنجی معمولا به دو روش سنتی و هندسی انجام میگیرد. تاکنون مطالعات بررسی تغییرات مورفولوژیکی گیاهان در ایران به روش سنتی بوده است و استفاده از ریختسنجی هندسی برای گونههای جانوری استفاده شده است. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات ریختشناسی هندسی برگ راششرقی در ارتفاعات مختلف و مقایسه نتایج آن با تغییرات ریختشناسی سنتی میباشد. مواد و روش: در این تحقیق از جمعیت طبیعی راششرقی در چهار ایستگاه ارتفاعی نمونهبرداری شد. در مطالعه ریختشناسی سنتی، ۴۰ درخت و در ریختشناسی هندسی ۱۰ درخت در هر ارتفاع انتخاب، و از هر جهت تاج درخت ۱ برگ انتخاب گردید. در مطالعه سنتی صفات ریختشناسی شامل طول پهنک، عرض پهنک، مساحت پهنک ، محیط پهنک ، ضریب شکل برگ و نسبت طول به عرض با دستگاه اندازهگیری Leaf Area Meter اندازهگیری گردید. در مطالعه هندسی نیز، نمونه برگهای جمعآوری شده خشک و سپس به صورت دیجیتالی با اسکنر به شکل تصویر ذخیره شد. و از ۸ صفت مورفولوژیکی برگ که بصورت لندمارک بر روی تصاویر اسکن شده قرار گرفتند برای ارزیابی تغییرات ریختشناسی هندسی برگ راش شرقی در ارتفاعات مختلف استفاده گردید، تجزیه و تحلیل دادهها با آزمون تجزیه واریانس چندطرفه و آزمون دانکن انجام شد. یافتهها: نتایج نشان داد که ارتفاع یکی از عوامل مهم شکلگیری ریختشناسی برگ در راش شرقی است. درختانی که در ارتفاعات رشد میکنند، عموماً دارای برگ های کوچکتر هستند که نشاندهندهی سازش راششرقی با شرایط محیطی در هر طبقه ارتفاعی میباشد. صفات ابتدای دمبرگ، انتهای دمبرگ، آخرین رگبرگ سمت چپ، بیشترین پهنای برگ از سمت چپ، بیشترین پهنای برگ از سمت راست در ریختشناسی هندسی و صفات محیط و مساحت در ریختشناسی سنتی موثرترین صفات در تفکیک جمعیتها معرفی شدند. نتیجهگیری: در این مطالعه مشخص شد جمعیتهای ارتفاعات مختلف در هر دو روش ریختشناسی هندسی و سنتی از هم تفکیک شدند و نشان داده شد که دو روش سنتی و هندسی تقریبا بطور کامل بین نمونهها یکسان عمل نمیکند. گروهبندی بیشتر جمعیتها در ریخت شناسی هندسی نشان دهندهی کارایی و دقت بیشتر این روش در تفکیک جمعیتها است. با استفاده از این روش مدرن، اطلاعات هندسی در مورد تفاوت های ریختی را می توان در تصاویر و نمودارهای مختلف نمایش داد، در نتیجه تفاوت ها در جمعیتها برجسته شده و قابلیت تفسیر نتایج افزایش مییابد. تعیین موثرترین صفات در تفکیک جمعیتها نیز نشاندهندهی قابلیت روش هندسی در تعریف صفات متفاوتتر و با جزییات بیشتر است. | ||
کلیدواژهها | ||
تفکیک جمعیت؛ تحلیل ریخت شناسی؛ صفات موثر | ||
مراجع | ||
1.Linhart, Y.B., and Grant, M.C. 1996. Evolutionary significance of local genetic differentiation in plants. Annual Review of Ecology and Systematics. 27: 237-277.
2.Turesson, G. 1981. The genotypical response of the plant species to the habitat. Hereditas. 3: 211-350.
3.Neophytou, C., Palli, G., Dounavi, A., and Aravanopoulos, F.A. 2007. Morphological differentiation and hybridization between Quercus alnifolia Poech and Quercus coccifera L. (Fagaceae) in Cyprus. sue Genetica. 56: 6. 271-277.
4.Alipour, M., Abdollahi, H., Ghasemi, A., Abdosi, V., and Akramian, M. 2011. Evaluation of genetic diversity of some quince cultivars (Cydonia oblonga Mill.) grown in Esfehan by using morphological traits. In Proceeding of the 7th Horticultural Sciences Congress of Iran, Esfehan. (In Persian)
5.Espahbodi, K., Mirzaei, N.H., Tabari, M., Akbarinia, M., and Dehghani, S.Y. 2006. Investigation of genetic variation of wild service (Sorbus torminalis (L) Crantz), using morphological analysis of fruits and leaves. J. of Research and Construction. 72: 44-57. (In Persian)
6.Himanen, K., Adem, G.D., and Van Lijsebettens, M. 2007. Genetic and epigenetic control of leaf size and shape. J. of Plant Developmental Biology. 1: 226-238.
7.Chitwood, D.H., Ranjan, A., Martinez, C.C., Headland, L.R., Thiem, T., Kumar, R., Covington, M.F., Hatcher, T., Naylor, D.T., Zimmerman, S., Downs, N., Raymundo, N., Buckler, E.S., Maloof, J.N., Aradhya, M., Prins, B., Li, L., Myles, S., and Sinha, N.R. 2014. A modern ampelography: A genetic basis for leaf shape and venation patterning in grape. Plant Physiology. 164: 1. 259-272.
8.Kolodziejek, J., and Michlewso, S. 2015. Effect of soil moisture on morpho-anatomical leaf traits of Ranunculus acris (Ranunculaceae). Polish Journal of Ecology. 63: 3. 400-413.
9.Soethe, N., Lehmann, J., and Engels, C. 2008. Nutrient availability at different altitudes in a tropical montane forest in Ecuador. J. of Tropical Ecology. 24: 397-406. 10.Xu, M., Ma, L., Jia, Y., and Liu, M. 2017. Integrating the effects of latitude and altitude on the spatial differentiation of plant community diversity in a mountainous ecosystem in China. PLoS One. 12: 1-18.
11.Hovenden, M.J., and Vander Schoor, J.K. 2004. Nature vs nurture in the leaf morphology of Southern beech, Nothofagus cunninghamii (Nothofagaceae). New Phytologist. 161: 585-594.
12.Thomas, S.C. 2011. Genetic vs. phenotypic responses of trees to altitude. Tree Physiology. 31: 11. 1161-1163.
13.Körner, C. 2012. Alpine treelines: functional ecology of the global high elevation tree limits. Springer Science & Business Media. 28p.
14.Körner, C., Neumayer, M., Menendez-Riedl, S.P., and Smeets-Scheel, A. 1989. Functional morphology of mountain plants. Flora. 182: 5. 353-383.
15.Pandey, M., Pathak, M.L., and Shrestha, B.B. 2021. Morphological and wood anatomical traits of Rhododendron lepidotum Wall ex G. Don along the elevation gradients in Nepal Himalayas. Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 53: 1. 35-47.
16.Roderick, M.L., Berry, S.L., and Noble, I.R. 2000. A framework for understanding the relationship between environment and vegetation based on the surface area to volume ratio of leaves. Functional Ecology. 14: 4. 423-437.
17.Zhang, L., Luo, T., Liu, X., and Wang, Y. 2012. Altitudinal variation in leaf construction cost and energy content of Bergenia purpurascens. Acta Oecologica. 43: 72-79.
18.Adamidis, G.C., Varsamis, G., Tsiripidis, I., Dimitrakopoulos, P.G., and Papageorgiou. A.C. 2021. Patterns of leaf morphological traits of Beech (Fagus sylvatica L.) along an Altitudinal Gradient. Forests. 12: 10. 1297.
19.Bodor, P., Baranyai, L., Parrag, V., and Bisztray, G. 2014. Effect of row orientation and elevation on leaf morphology of grapevine (Vitis vinifera L.) cv Furmint. Progress in Agricultural Engineering Sciences. 10: 1. 53-69.
20.Zunzunegui, M., Díaz Barradas, M.C., Ain-Lhout, F., Alvarez-Cansino, L., Esquivias, M.P., and García Novo, F. 2011. Seasonal physiological plasticity and recovery capacity after summer stress in Mediterranean scrub communities. Plant Ecology. 212: 1. 127-142.
21.Premoli, A.C., Raffaele, E., and Mathiasen, P. 2007. Morphological and phenological differences in Nothofagus pumilio from contrasting elevations: evidence from a common garden. Austral Ecology. 32: 5. 515-523.
22.Akinlabi, A.A., Jimoh, M.A., and Saheed, S.A. 2014. Effects of altitudinal gradients on morpho anatomical characters of Chromolaena odorata (L.) King & Robinson. J. of Research in Sciences. 2: 150-156.
23.Körner, C. 2007. The use of altitude ecological research. Trends in ecology and evolution, 22: 11. 569-574.
24.Sattarian, A., Zarafshar, M., and Babaie Sustani, F. 2011. Leaf morphological variability between natural populations of Quercus castaneifolia and Q. macronthera in Caspian forest. J. of Taxonomy and Biosystematic. 3: 6. 25-34. (In Persian)
25.Mohebi Bijarpasi, M., Rostami Shahraji, T., and Samizadeh Lahij, H. 2018. Changes in leaf morphological characteristics of Fagus orientalis Lipsky along altitudinal gradients (Case study: Gilan forests, Masal). J. of Forest Research and Development. 5: 1. 27-40. (In Persian)
26.Mohammadi Azni, M., and Moradi, H., 2018. Evaluation of morphological and biochemical traits of wild primrose (Dionysia revolute) populations in northern Iran under the influence of ecological factor of altitude. J. of Environmental physiology of the plant. 15: 59. 89-98 (In Persian)
27.Akbarian, M.R., Tabari, M., Akbarinia, M., Zarafshar, M., Meave, J.A., Yousefzadeh, H., and Sattarian, A. 2011. Effects of elevational gradient on leaf and stomatal morphology of Caucasian alder (Alnus subcordata) in the Hyrcanian forest, Iran. Folia Oecologica. 38: 1. 203-224.
28.Paridari, I.C., Jalali, S.G., Sonboli, A., Zarafshar, M., and Bruschi, P. 2013. Leaf macro-and micro-morphological altitudinal variability of Carpinus betulus in the Hyrcanian forest (Iran). J. of Forestry Research. 24: 2. 301-307. (In Persian)
29.Royer, D.L., McElwain, J.C., Adams, J.M., and Wilf, P. 2008. Sensitivity of leaf size and shape to climate within Acer rubrum and Quercus kelloggii. New Phytologist. 179: 3. 808-817.
30.Xu, B., Wang, J.N., and Shi, F.S. 2020. Impacts of ontogenetic and altitudinal changes on morphological traits and biomass allocation patterns of Fritillaria unibracteata. J. of Mountain Science. 17: 1. 83-94.
31.Boutsios, S., Vidalis, A., Adamidis, G.C., Hatziskakis, S., Varsamis, G., Tsiripidis, I., and Papageorgiou, A.C. 2021. Diversity in the shade and light leaf morphology in Beech populations of south Rodopi Mountains. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences. 91: 1. 53-61.
32.Khoshnamvand, H., Malekian, M., and Keivany, Y. 2017. Feasibility of using geometric morphometrics on larvae of Loristan newt for population identifications. J. of Biology of Iran. 32: 1. 11-21. (In Persian) 33.Viscosi, V., Lepais, O., Gerber, S., and Fortini, P. 2009. Leaf morphological analyses in four European oak species (Quercus) and their hybrids: A comparison of traditional and geometric morphometric methods. Plant Biosystems. 143: 3. 564-574.
34.Silva, M.F.S., De Andrade, I.M., and Mayo, S.J. 2012. Geometric morphometrics of leaf blade shape in Montrichardia linifera (Araceae) populations from the Rio Parnaíba Delta, north-east Brazil. Botanical J. of the Linnean Society. 170: 4. 554-572.
35.Liu, Y., Li, Y., Song, J., Zhang, R., Yan, Y., Wang, Y., and Du, F.K. 2018. Geometric morphometric analyses of leaf shapes in two sympatric Chinese oaks: Quercus dentata Thunberg and Quercus aliena Blume (Fagaceae). Annals of Forest Science.75: 4. 1-12.
36.Sagheb Talebi, Kh., Sajedi, T., and Pourhashemi, M. 2014: Forests of Iran: A treasure from the past, a hope for the future. Springer Dordrecht Heidelberg. New York London. 43p.
37.Kordkoy management of forestry project. 2008. Forests, Range and Watershed Organization. 249p.
38.Atashgahi, Z., Ejtehadi, H., and Zare, H. 2009. Study of floristics, life form, and chorology of plants in the east of Dodangeh forests, Mazandaran province, Iran. Iranian J. of Biology. 22: 2. 193-203. (In Persian)
39.Bayat, M.F. 2000. Surveying of the relationship between vegetation cover and some environmental variables (altitude, aspect, and slope). Pajouhesh-va-Sazandegi, 4: 45. 24-27. (In Persian)
40.Gratani, L., Covone, F., and Larcher, W. 2006. Leaf plasticity in response to light of three evergreen species of the Mediterranean maquis. Trees. 20: 5. 549-558.
41.Hatziskakis, S., Tsiripidis, I., and Papageorgiou, A.C. 2011. Leaf morphological variation in beech (Fagus sylvatica L.) populations in Greece and its relation to their post-glacial origin. Botanical J. of the Linnean Society. 165: 422-436.
42.Petit, R.J., Duminil, J., Fineschi, S., Hampe, A., Salvini, D., and Vendramin, G.G. 2005. Comparative organization of chloroplast, mitochondrial and nuclear diversity in plant populations. Molecular Ecology. 14: 689-701.
43.Valladares, F., Skillman, J.B., and Pearcy, R.W. 2002. Convergence in light capture efficiencies among tropical forest understory plants with contrasting crown architectures: a case of morphological compensation. American J. of Botany. 89: 8. 1275-1284.
44.Schreck, C.B., and Moyle, P.B. 1990. Methods for fish biology. American fisheries Society. Bethesda, Maryland, USA. The European anchovy, Engrauli encrasicolus. Fisheries Research. 42: 229-243.
45.Rohlf, F.J. 2010. tpsDig, digitize landmarks and outlines, ver. 2.16. Department of Ecology and Evolution. State University of New York at Stony Brook, NJ. Life. 35p.
46.Bruschi, P., Vendramin, G.G., Bussotti, F., and Grossoni, P. 2000. Morphological and molecular differentiation between Quercus petraea (Matt.) Liebl. and Quercus pubescens Willd. (Fagaceae) in northern and central Italy. Annals of Botany. 85: 3. 325-333.
47.Kremer, A., Dupouey, L.J., Deans, J.D., Cottrell, J., Csaikl, U., and Finkeldey, R. 2002. Leaf morphological variation in mixed oak stands (Quercus robur and Quercus petraea) in stable western European population. Ann Sci Forest. 59: 777-787.
48.Jafari Sayadi, M.H., Marvi Mohajer, M.R., Mozaffari, J., and Sobhani, H. 2006. Morphological leaf characteristics of Persian walnut (Juglans regia L.) in Iranian population. Iranian J. of Forest and Poplar Research. 14: 1. 1-19. (In Persian)
49.Kaffash, S.H., Bakhshi Khaniki, G.H., and Yusefi, B. 2008. Investigation of leaf morphological characteristics of Quercus infectoria Oliv. (Aleppo Oak) in Kurdestan forests. J. of Pajouhesh and Sazandegi, 79: 135-144. (In Persian)
50.Marron, N., Dillen, S.Y., and Ceulemans, R. 2007. Evaluation of leaf traits for indirect selection of high-yielding poplar hybrids. Environmental and Experimental Botany. 61: 2. 103-116.
51.Zarafshar, M., Akbarinia, M., Bruschi, P., Hosseiny, S.M., Yousefzadeh, H., Taieby, M., Sattarian, A. 2010. Phenotypic variation in chestnut (Castanea sativa Mill.) natural populations in Hyrcanian forest (north of Iran), revealed by leaf morphometrics. Folia Oecologica. 37: 1. 113-121.
52.Rohlf, F.J. 1993. Relative warp analysis and an example of its application to mosquito wings. In: Marcus, L.F., Bello, E., Garcia-Valdecasas, V., eds. Contributions to morphometrics. Madrid: Museo Nacionale de Ciencias Naturales Press. 272p. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 379 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 229 |