ورود
ثبت نام
ثبت مدرسه

چرا مهم است که چگونه درختان به تنش پاسخ دهند است؟

به دلایل مختلف، درختان برای انسان و دیگر حیوانات مهم هستند. انسانها به چوب، کاغذ، هوای خنک کننده و تمیز کردن آب نیاز دارد. و حیوانات برای غذا و سرپناه به درختان نیاز دارند . ما این چیزها را خدمات می نامیم. بنابراین، چگونه پاسخ دادن درختان به حوادث و تنش های مختلف بسیار مهم است، در صورتی که ما بخواهیم از فواید درختان استفاده کنیم نیاز به حفظ یا افزایش آن داریم. یکی از دلایلی که ما می خواهیم بدانیم چگونه درختان به حوادث و تنش ها و بیماریهای مختلف پاسخ می دهند این است که ما می توانیم درک و پیش بینی کنیم چگونه درختان به تغییرات این اختلالات و استرس ها در آینده پاسخ خواهند داد.

درختان، مثل همه گیاهان، دی اکسید کربن را از طریق هوا با کمک نور جذب می کنند و در فرآیند آب و اکسیژن را آزاد می کنند. این فرآیند فتوسنتز نامیده می شود که در آن گیاهان دی اکسید کربن را جذب می کنند و آب و اکسیژن را آزاد می کنند. و این واکنش مهم است که درختان را فراهم می کنند. در تحقیق ما بررسی می کنیم که چه مقدار آب و کربن توسط این درختان پردازش می شود و چگونه ممکن است در آینده به دلیل تغییرات آب و هوایی تغییر کند. مقدار چوب که درختان می سازد مربوط به میزان دی اکسید کربن آنها از هوا است، چرا که درختان ی که بیشتر رشد می کنند در نتیجه بیشتر چوب تولید می کنند. به همین ترتیب، دی اکسید کربن بیشتر جذب درختان می شود، بیشتر آب آنها آزاد می شود. به این معنی است که درختان باید راهی برای کنترل چگونگی مصرف آب ودی اکسید کربن داشته باشند تاخشک نشوند. ما یک مشکل مشابه داریم هنگامی که ما نفس بکشیم، آب را از دست می دهیم، می بینید وقتی که شما در برابر شیشه ی سرد نفس می کشید. بخار همان تراکم آب است که شما از دست می دهید. اگر آب بیش از حد از دست بدهیم، خشک می شویم! هنگامی که درختان یک اختلال را تجربه می کنند (مانند  جویدن برگها توسط حشره ات)، ظرفیت آنها برای جذب دی اکسید کربن و در نتیجه رشد آن به شدت کاهش می یابد. به همین ترتیب، توانایی درختان برای عرضه چوب کاهش می یابد. این بدان معنی است که منابع چوب و آب ما بستگی به نحوه برخورد درختان در اختلالات است. در عوض، تغییرات آب و هوایی ممکن است منجر به افزایش تعداد اختلالات در جنگل شود. استرس های جنگلی. اختلالات جنگل شامل آفت های حشرات خاص، طوفان، سیل و خشکسالی می باشند که ممکن است درختان نتوانند از آنها استفاده کنند.

مطالعات ما ازدرختان

ما این مطالعه را در نیوجرسی (NJ) Pine Barrens انجام دادیم که یک اکوسیستم منحصر به فرد در سطح جهانی است که تقریبا یک سوم از ایالت نیوجرسی را پوشش می دهد (در ساحل شرقی ایالات متحده). این منطقه دارای انواع گیاهان و حیوانات جالب و حتی موجودی افسانه ای به نام Jersey Devil(شیطان جرزی )است. NJ Pine Barrens در نیمه جنوبی ایالت متمرکز است که در آن نسبتا مسطح و خاک عمدتا شن و ماسه است، بنابراین بیشترین زمان را برای خشک شدن لازم دارد.

1-مشکل شماره یک که در NJ Pine Barrens اتفاق می افتد آتش است. جنگل دارای درختان کاج و بلوط است که روند سازگاری در محیط دارند که در آن گیاهان یا حیوانات قادر به زندگی در یک محیط خاص در هر نسل می باشند. سازگاری می تواند در طی یک دوره نسبتا کوتاه، مانند چند سال یا بیش از یک مدت بسیار طولانی، مانند هزاران سال یا بیشتر، انجام شود. درختان کاج، دارای پوست ضخیم سازگار با آتش می باشد، زیرا درختان با پوست ضخیم بهتر از درختان با پوست نازک در مقابل با آتش سوزی دوام می آورند . وآنها را قادر به زنده ماندن و رشد می کند در جایی که آتش سوزی اتفاق می افتد در حالی که بسیاری از گونه های دیگر درخت انطباق ندارد و بنابراین نمی توانند در آنجا رشد کنند تا زمانی که آتش سوزی وجود دارد. اما این بدان معناست نیست که آتش باعث سوختن درخت بلوط و یا کاج نمی شود،جنگل به علت آتش سوزی نسبتا مکرر طی هزاران سال ایجاد شده است. همانطور که مردم به این منطقه نقل مکان کردند، فراوانی آتش سوزی های طبیعی به شدت کاهش یافت، اما آتش سوزی های ناشی از انسان همچنان رخ می دهد، همه گونه های درختی که در پناهگاه های کاج رشد می کنند، ویژگی های مشابهی دارند، زنده ماندن درختان در آتش سوزی شامل داشتن پوست ضخیم برای محافظت از آنها و توانایی احیاء پس از آتش سوزی است.

2-یکی دیگر از اختلالات زیست محیطی مهم که درختان در Pine Barrens باید با آن مواجه باشند، کمبود آب است. درختان این منطقه نیز برای آن سازگاری دارند. برای مثال بلوط Oaks می تواند ریشه های بسیار طولانی داشته باشد که آب را از عمق زمین به سطح می رساند و این امر به آنها اجازه می دهد طی دوره های خشکسالی بلند مدت (هوای خشک) زنده بمانند.

3-اختلال سوم که درختان کاج در معرض حمله قرار آن می گیرند کرم های صد پا است . مگس های کولی حشرات هستند کرم های آنها برگ های بلوط می جوند. درختان در Pine Barrens هنوز در برابر حمله آنها حشرات  سازگاری ندارند و از گزند این حشرات از خود محافظت کنند.

بسیاری از مطالعات در مورد اینکه چگونه درختان در طی چند سال، به اختلالات مختلف پاسخ می دهند، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند

بسیاری از مطالعات در مورد اینکه چگونه درختان طی چند سال به اختلالات مختلف پاسخ می دهند، نگاهی انداختند، اما مطالعات بسیار کمی در مورد اینکه درختان چه مدت به آن پاسخ می دهند، بررسی شده است. همچنین مهم است بدانیم که آیا تمام گونه های درختی به یک اختلال خاص پاسخ می دهند یا اینکه گونه های مختلف درخت دارای انواع مختلف سازگاری هستند. ما می دانیم که اغلب درختان در یک زمان بیش از یک اختلال را تجربه می کنند، بنابراین مهم است که بدانیم چگونه ترکیبی از اختلالات در دراز مدت بر درختان تاثیر می گذارد. ما تصمیم گرفتیم با توجه به گونه های درختی مختلف در بخشی از درختان کاج ، چگونه آنها به آتش، حمله حشرات و خشکسالی به مدت طولانی، یک دوره 10 ساله پاسخ دادند.

برای مطالعه اثرات آتش سوزی بر رشد و عملکرد درختان، دو ناحیه تحقیقاتی را در دو مکان مختلف پاین بارنز ایجاد کردیم. یکی از این مکان ها در بخشی از جنگل بود که کاج ( دارای برگ سوزنی) و بلوط (که دارای برگ صاف) با هم رشد می کنند. ما این جنگل رامخلوط نام بردیم. محل دیگر در جنگل تنها بادرختان کاج بود که ما آن را جنگل های کاج نامیدیم. هر دو این مکان دو مکان تحقیقاتی داشتند. یک مکان سوزانده شد و مکان دیگر از سوختن محافظت شد. سوزش به طور هدفمند انجام شد تا رشد بوته هایی که در زیر درختان رشد می کنند کنترل شود همچنین روش جنگلداری تجویز شده را تعریف می کند که در آن جنگل زیررست (زیر گیاه )به طور متناوب در بهار سوزانده می شود. سوزاندن جنگل زیرگیاه کمک می کند تا از آتش سوزی های تصادفی بزرگ و غیر قابل کنترل که می تواند جان و مال را از بین ببرد جلوگیری می کند. با کم کردن زیرگیاه هر گونه آتش سوزی تصادفی و یا آتش سوزی به سرعت گسترش نخواهد یافت  مکان ها در بهار 2011 و 2012 سوزانده شد. قبل از سوختن محل با هر دو کاج و بلوط تجربه 2 سال خوردن برگ های بلوط (در سال 2007 و 2008) توسط کرم ها و 2 سال خشکسالی (در سال های 2006 و 2010) را طی کرده اند. این به ما اجازه داد تا به نحوه جنگل پاسخی به ترکیبی از اختلالات بپردازد.

چه اتفاقی می افتد هنگامی که یک جنگل را سوزانده شود

پس از اینکه جنگل های مخلوط و تنها جنگل های کاج را سوزانده شد ما متوجه شدیم که وقتی که کاج در جنگل هاتنها رشد می کنند، آنها واقعا تحت تاثیر آتش سوزی قرار نمی گیرند و بعد از آتش سوزی زودتر بهبودی حاصل می شود . کاج های سوزانده شده در همان مقدار دی اکسید کربن مصرف کرده و همان مقدار آب از برگ ها پس از آتش سوزی را آزاد کردند. جالب است که کاج های سوخته در فتوسنتز کارآیی بیشتری دارند، به این معنی که آنها از مواد غذایی کمتری برای جذب دی اکسید کربن استفاده می کنند،  اما این اثر فقط حدود یک سال طول کشید. پس از آن، تفاوت بین کاج های سوزانده شده و نابالغ وجود نداشت. در جنگل های مخلوط، داستان کمی متفاوت بود. کاج های در جنگل های مخلوط به طور منفی تحت تاثیر آتش قرار گرفتند.

مطالعه ما نشان داد که وقتی چندین اختلال در یک زمان کوتاه اتفاق می افتد، می تواند به برخی از درختان آسیب برساند، اما نه همه. این بدان معنی است که جنگل های متشکل از گونه های مختلف درختان به شیوه های مختلف به این نوع اختلالات پاسخ خواهند داد. مطالعه ما همچنین نشان داد که درختانی که با آتش سوزی سازگار می شوند، می توانند به سرعت به حالت عادی برگردند. درک اینکه چگونه درختان به انواع اختلالات پاسخ می دهند، مهم است تا بتوانیم پیش بینی کنیم چه اتفاقی ممکن است برای درختان اتفاق بیافتد و بار دیگر چنین اختلالی رخ دهد یا زمانی که این اختلالات بیشتر رخ می دهد، که ممکن است به دلیل تغییرات اقلیمی جهانی رخ دهد. درختان برای انسان فوق العاده مهم هستند؛ زیرا آنها چوب را برای مبلمان و ساخت و ساز، مواد کاغذ سازی و هیزم ارائه می دهند. بسیاری از گونه های دیگر به مواد غذایی و پناهگاه وابسته اند. درختان همچنین به عنوان یک تهویه مطبوع طبیعی برای مناطق اطراف استفاده می شود. از آنجایی که درختان یک منبع مهم برای انسان و گونه های دیگر هستند، مطالعه دقیق درختان با حوادث و بیماریها بسیار مهم است.

بیشتر بخوانید :

حقایقی در مورد فتوسنتز

تولید فتوسنتز از نور مادون قرمز

برگ ها

اکوسیستم جنگل ها نقش و اهمیت آنها

تفاوت بین اکوسیستم طبیعی و اکوسیستم مصنوعی



تعداد بازدید: 900

تعداد نظرات: 0

کاربر میهمان