بخشی از مقاله
چکیده
آلودگی هوا در میان موضوعات مهم زیستمحیطی در مناطق شهري، و یک مشکل جدي در محیط زیست شهري است که باعث بیماري و مرگ زودرس میشود. در تحقیق حاضر اثر آلودگی هواي ناشی از ترافیک بر وزن هزار دانه و قابلیت جوانهزنی بذر گونهي سرو نقرهاي در شهر ارومیه بررسی شد. ابتدا با استفاده از اطلاعات سازمان ترافیک و حمل و نقل شهر ارومیه مناطق با ترافیک متوسط و زیاد شناسایی و دانشگاه ارومیه بهعنوان منطقه شاهد انتخاب شد.
گونهي سرو نقرهاي که بهطور رایج در مناطق شناسایی شده کاشته شده بود براي بررسی انتخاب شد و در آذر ماه 1396 مخروطها از پایههاي انتخاب شده جمعآوري و براي آمادههسازي نمونههاي بذر، اندازهگیري وزن هزاردانه، انجام آزمون جوانهزنی مستقیم، محاسبه درصد جوانهزنی و میانگین جوانهزنی روزانه - MDG - به آزمایشگاه منتقل شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد آلودگی هوا وزن هزار دانه و قابلیت جوانهزنی بذر گونهي سرو نقره اي را تحت تاثیر قرار میدهد بهطوريکه وزن هزاردانه، درصد جوانهزنی و میانگین جوانهزنی روزانه در مناطق با تراکم ترافیک بالا بهطور معنیداري کمتر از مناطق داراي ترافیک متوسط و منطقه کنترل شد.
واژههاي کلیدي: آلودگی محیط زیست، جنگلداري شهري، نشانگرهاي زیستی، جوانهزنی بذر، ذرات ریز آلاینده
مقدمه
فعالیتهاي انسانی بهطور مستقیم یا غیرمستقیم محیط زیست را تحت تاثیر قرار میدهد. فعالیتهاي تکاملی مانند ساخت و ساز، حمل و نقل و تولید نه تنها منابعطبیعی را از بین میبرد، بلکه منجر به آلودگی هوا، آب، خاك و اقیانوسها؛ گرم شدن جهانی و باران اسیدي میشود . - Anonymous, 2001 - آلودگی هوا در میان موضوعات مهم زیست محیطی در مناطق شهري - Perini et al., 2017 - ، و یکمشکل جدي در محیط زیست شهري است که باعث بیماري و مرگ زودرس میشود.
ذرات ریز آلاینده - PM - مولفهي اصلی آلایندههاي هوا ناشی از فعالیت انسان است که شامل مخلوطی از فلزات سنگین، مواد معدنی، کربن سیاه، کربوهیداتهاي معطر چند حلقهاي و دیگر مواد است. ترافیک مهمترین منبع ذرات ریز ناشی از احتراق سوخت، پوشش جادهها و قطعات مکانیکی اتومبیل در مناطق شهري است . - Mori et al., 2015 - در واقع ترافیک جاده مهمترین منبع انسانی آلودگی اتمسفر در مناطق شهري است.
سطوح آلایندهها بهطور مستقیم با تعداد خودروهاي موجود در جادهها مرتبط است. درختان در بهدام انداختن ذرات اتمسفر، بیشتر روي شاخ و برگهاي خود بسیار کارآمد هستند. درختان بهعنوان یک نشانگر زیستی اتمسفر بهطور گسترده در جهان استفاده میشوند. براي اینکه روش ارزان، و آسان براي استفاده هستند، و میتوانند بهطور بالقوه آلودگی درازمدت را شناسایی کنند . گونههاي گیاهی، مخصوصا درختان و درختچهها، مهمترین رسوبدهنده با به دام انداختن و جذب بسیاري از گازها، آلایندههاي هوا و ذرات گرد و غبار موجود در هوا هستند ، بنابراین کیفت زندگی شهري را بهبود میدهند .
ویژگیهاي ساختاري پوشش گیاهی کنار جادهاي مانند سطح برگ، مورفولوژي جوانه، مورفولوژي ریشه، توزیع سنی، پراکندگی جمعیت، تنوع ژنتیکی، تنوع گونهاي، شاخص سطح برگ تاجپوشش، گسترش ریشهاي، زيتوده و اندازههاي منبع عنصر، نوع خاك و همچنین ویژگیهاي عملکردي پوشش گیاهی مانند فتوسنتز، تنفس، اکتساب مواد غذایی، آبشویی مواد غذایی از شاخ و برگ، تخصیص کربن، مرگ و میر انفرادي، توان رقابتی، موفقیت تولید مثلی، قابلیت تولید زيتوده، قابلیت ارتجاع و فراوانی، توالی، تثبیت خاك، توان تولید و چرخهي مواد غذایی و چرخهي آب میتواند تحت تاثیر ذرات ریز آلاینده تغییر کند همچنین ذرات ریز آلاینده میتواند بهطور مضر و آسیبرسان تنوعزیستی بهویژه در ارتباط با جنگلهاي شهري را تحت تاثیر قرار دهد . - Rai, 2016 - بذر واحد تکثیر و پراکنش گیاهان داراي بذر است.
جوانهزنی بذر فرایند فیزیولوژیکی هست و بعد از اینکه فرایندهاي احتمالی خواب بذر بهوسیلهي واکنشهاي مناسب بر طرف شدند با جذب آب و متورم شدن بذر شروع میشود . بذرها در برابر آلایندههاي ناشی از ترافیک حساس هستند. تعدادي از محققین کاهش قابلیت زندهمانی، ظرفیت جوانهزنی و وزن هزار دانهي بذر مخروطیان تحت تاثیر آلایندههاي هوا و فلزات سنگین در مناطق آلوده را گزارش کردهاند .
سرو نقرهاي از مقاومترین گونههاي سوزنیبرگ جهان است که دامنه وسیعی از شرایط اکولوژیکی رویشگاهها راتحمل میکند. به خشکی محیط مقاومت و به یخبندان تحمل و ایستادگی نشان میدهد.در سرماي شدید - منفی 20 درجهي سانتیگراد - مقاوم است و از نظر تحمل سرما در بین گونه هاي سرو سرآمد و از همین رو کاربرد وسیعی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان پیدا کرده است سرو نقرهاي از مدتها قبل بهعنوان گونهي درختی غیر بومی مقاوم به گرد و غبار و آفت، بخش بزرگی از جنگلکاريهاي شهري ایران را به- خود اختصاص داده است .
با توجه به اهمیت جهانی آلودگی محیط زیست بهویژه آلودگی هوا و تاثیر آن بر سلامت انسانها، گیاهان و جانوران و اهمیت بالاي درختان بهعنوان شاخصهاي زیستی آلودگی هوا و با توجه به نبود یا کمبود تحقیقات در رابطه با تاثیر آلودگی هوا بر بذر درختان در ایران بهویژه شهر ارومیه هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر آلایندههاي ناشی از ترافیک بر وزن هزار دانه و قابلیت جوانهزنی بذر گونهي سرو نقرهاي کاشته شده در بلوارهاي داراي تراکم ترافیک متوسط و زیاد و دانشگاه ارومیه بهعنوان منطقه شاهد است.
مواد و روشها
ارومیه یکی از کلان شهرهاي ایران و مرکز استان آذربایجان غربی است که در شمالغرب ایران قرار دارد. شهر ارومیه بین محدوده 6'،37˚ تا 9'،38˚ عرضشمالی و 23'،44˚ تا 25'،45˚ طولشرقی قرار گرفته است. بر اساس اطلاعات ایستگاه هواشناسی سینوپتیک ارومیه، در یک دوره 60 ساله 1951 - تا - 2010، میانگین دماي سالیانه 11/2 درجه سانتیگراد، میانگین بارش سالیانه 341 میلیمتر، میانگین دماي گرمترین ماه سال - تیر - 23/5 درجه سانتیگراد و میانگین دماي سردترین ماه سال - دي - -1/8 درجه سانتیگراد است.
براي انجام تحقیق حاضر ابتدا با استفاده از اطلاعات سازمان ترافیک و حمل و نقل شهر ارومیه دو منطقه با ترافیک متوسط - تقاطع هاي عمار-یاسر و مولوي-امین - و دو منطقه با ترافیک زیاد - تقاطعهاي آهندوست-ورزش و شورا-بهشتی - و همچنین دانشگاه ارومیه بهعنوان منطقه کنترل - شاهد - و گونهي سرو نقرهاي بهدلیل اینکه در تمامی مناطق مورد مطالعه وجود داشت انتخاب شد. تعداد 6 پایه در هر منطقه با ترافیک زیاد و منطقه شاهد و تعداد 12 پایه در هر منطقه با ترافیک متوسط - در مجموع 42پایهدرختی - انتخاب و در آذر ماه 1396 مخروطها از پایههاي انتخاب شده جمع آوري و سپس نمونههاي مخروط براي آمادهسازي نمونههاي بذر، اندازهگیري وزن هزار دانه و انجام آزمون جوانهزنی مستقیم در قالب طرح کاملا تصادفی به آزمایشگاه منتقل شد. ابتدا مخروطها به مدت یک تا دو هفته در دما کنترل شده براي باز شدن در یک اتاق قرار داده شدند.
پس از باز شدن مخروطها، بذرها توسط تکان دادن مخروطها و همچنین با استفاده از پنس بیرون کشیده شدند و پس از اندازهگیري وزن آنها توسط ترازوي دقیق
آزمایشگاهی بذرها در پلاستیکهاي زیپکیپ قرار داده شده و در یخچال در دماي 3 درجه قرار گرفتند تا پیشسرما داده شوند در تحقیق حاضر مدت قرارگیري بذرهاي سرو در یخچال 53 روز بود - ، سپس توسط محلول %3 فرمالدهید بهمدت پنج دقیقه براي از بین بردن آلودگیهاي قارچی ضدعفونی شند و پس از شست و شو با آب مقطر سه تکرار 25 تایی بذر از هر پایهي درختی در پتريدیشهاي
پلاستیکی با 8 سانتیمتر قطر و 1/6 سانتیمتر عمق که کاغذ صافی اشباع± شده با آب مقطر در آنها قرار داشت چیده شدند.
پس از قرار دادن درب پتريدیشها، آنها در اتاق رشد دستگاه ژرمیناتور با دماي 20 3 درجهي سانتیگراد، رطوبت نسبی 60درصد، فتوپریود 12 ساعت و روشنایی 1000 lux به مدت 20 روز قرار داده شدند. لازم به ذکر است که مجموعهي پتريدیشها و بستر بذر - کاغذ صافی - براي جلوگیري از رشد میکروارگانیسمها بهمدت 20 دقیقه در دماي 120 درجهي سانتیگراد توسط دستگاه اتوکلاو استریل شدند همچنین کاغذهاي صافی براي کاهش احتمال آلودگی هرپنج روز یکبار عوض شدند. در مواقع معین پتريدیشها آب داده شدند و میزان آب باید بهطوري بود که در اطراف بذر آب جمع نشود. بذرهاي جوانهزده بهمنظور محاسبه درصد جوانهزنی و میانگین جوانهزنی روزانه از رابطههاي 1 و 2 در طول مدت آزمایش شمارش شدند.
بحث و نتیجهگیري
همانطور که مشاهده میشود آلودگی هوا جوانهزنی بذر گونهي سرو نقرهاي را تحت تاثیر قرار میدهد. درصد جوانهزنی و میانگین جوانهزنی روزانه بذر در مناطق با تراکم ترافیک بالا بهطور معنیداري کمتر از مناطق داراي ترافیک متوسط و منطقه کنترل شده است. درحالیکه در رابطه با میانگین وزن هزار دانه بین مناطق با ترافیک متوسط و زیاد اختلاف معنیداري وجود ندارد. نتایج تجزیه و تحلیل آماري نیز نشان داد بین میانگین وزن هزار دانه، درصد جوانهزنی و جوانهزنی روزانه در بین مناطق مختلف مورد بررسی به احتمال %95 اختلاف معنیدار وجود دارد.
