جنگل ها زیستگاه های مهم جهان هستند که حدود یک سوم سطح خشکی های زمین را اشغال می کنند.
در حدود ۴۲۰ میلیون سال پیش در طی دوران سیلورین، گیاهان کهن و بندپایان باستانی شروع به انتشار در کره زمین کردند و طی میلیون ها سال با زیستگاه های گوناگون جهان سازگاری یافتند. در اولین جنگل ها، دم اسبیان عظیم الجثه، خزه های غول پیکر و سرخس هایی با ارتفاع بیش از ۴۰ پا غلبه یافته بودند. حیات روی کره زمین به تکامل خود ادامه داد و در اواخر پالئوزوئیک، بازدانگان پدید آمدند. تا دوره تریاسیک (۲۰۸-۲۴۵ میلیون سال پیش) بازدانگان قسمت اعظم جنگل های زمین را اشغال کردند. در دوره کرتاسه (۶۵-۱۴۴ میلیون سال پیش) اولین نهاندانگان (گیاهان گلدار) ظاهر شدند. آنها با حشرات، پرندگان و پستانداران، تکامل توأم یافتند و به سرعت انتشار یافتند، به طوری که تا پایان دوره کرتاسه بیشتر چشم اندازهای زمین را پوشاندند. چشم انداز زمین طی عصرهای یخبندان پلسیئتوسن مجدداً تغییر یافت، سطح کره زمین طی میلیون ها سال عمدتاً توسط جنگل های گرمسیری پوشیده شده بود تغییر کرد و جنگل های معتدله در نیمکره شمالی گسترش یافتند.
جنگل های جهان طی میلیونها سال سازگاری و تداوم، حیات یافته اند.
جنگل ها در آیین ها و رسوم سنتی، تکریم و تقدیس می شدند و در ادیان باستانی مورد پرستش قرار می گرفتند، ولی متأسفانه امروزه عمده ترین قربانیان تمدن بشری و صنعتی شدن، آن هستند و همانطور که جمعیت انسان طی چند هزار سال گذشته افزایش یافته است جنگل زدایی و آلودگی جنگل ها با روندی سریع پیش رفته است.
انواع جنگل ها
به طور کلی جنگل به بیوم هایی گفته می شود که درختان و سایر گیاهان چوبی در آنها غالب هستند. جنگل ها بر اساس خصوصیات گوناگونی دسته بندی شده اند. بر حسب عرض جغرافیایی، جنگل ها را به سه نوع یا تیپ عمده دسته بندی می کنند که هر یک از این انواع، خود به گروه های کوچکتری تقسیم می گردند. این سه نوع جنگل بر اساس طبقه بندی بر حسب عرض جغرافیایی عبارتند از: جنگل های حاره ای یا گرمسیری، جنگل های معتدله، جنگل های شمالی یا تایگا.
جنگل های گرمسیری
مشخصه اصلی جنگل های گرمسیری یا حاره ای این است که بیشترین تنوع گونه های زیستی جهان را دارند. این جنگل ها با تنوع زیستی غنی و خارق العاده خود، حداقل دو پنجم کل گونه های گیاهی و جانوری زمین را در خود جای داده اند. جنگل های گرمسیری، در نزدیکی استوا در ناحیه محدود شده به عرض های جغرافیایی ۵/۲۳ درجه شمالی و ۵/۲۳ درجه جنوبی واقع شده اند. یکی از ویژگی های این جنگل ها وجود فصل های مشخص و محدود در آنهاست. زمستان در این جنگل ها وجود ندارد و فقط دو فصل (بارانی و خشک) در آنها دیده می شود.
در جنگل های گرمسیری، طول روز ۱۲ ساعت است و تغییرات اندکی در طول سال دارد. میانگین دمای آنها ۲۵-۲۰ درجه سانتیگراد است و در طول سال، تغییرات اندکی را نشان می دهد. دمای میانگین گرمترین ماه ها و سردترین ماه های سال در این جنگل ها بیش از ۵ درجه سانتیگراد تفاوت ندارند.
بارندگی در طول سال پراکنده شده است و میزان بارندگی سالیانه بیش از۲۰۰۰ میلی متر می باشد. خاک این جنگل ها از نظر مواد غذایی نسبتاً فقیر و اسیدی است. تجزیه و فساد بقایای گیاهی و اجساد جانوری در خاک ها زیاد و سریع است و این خاک ها در معرض شستشوی سنگین توسط بارندگی ها قرار دارند.
سایه بان یا چتر گیاهان در این جنگل ها چند لایه و پیوسته است و به همین دلیل نور کمی می تواند به اعماق آن و سطح زمین نفوذ پیدا کند.
پوشش گیاهی جنگل های گرمسیری، بسیار متنوع است: یک کیلومتر مربع از این جنگل ها می تواند ۱۰۰ گونه درخت مختلف را در برداشته باشد. درختان غالباً بین ۲۵ تا ۳۵ متر ارتفاع دارند و دارای تنه های ستبر و تنومند و ریشه های سطحی می باشند. اکثر این درختان، همیشه سبز هستند و برگ های آنها بزرگ و به رنگ سبز تیره است. گیاهانی از جمله ارکیده ها یا ثعلب ها، گیاهان خانواده آناناس، تاک ها، سرخس ها، خزه ها و نخل ها در جنگل های حاره ای دیده می شوند.
پوشش جانوری این جنگل ها شامل پرندگان گوناگون و فراوان، خفاش ها، پستانداران کوچک و انواع حشرات است.
جنگل های گرمسیری در یک تقسیم بندی ریزتر، بر اساس توزیع فصل بارندگی به جنگل های بارانی همیشه سبز، جنگل های بارانی فصلی، جنگل های نیمه همیشه سبز و جنگل های برگ ریز بارانی، خشک تقسیم می گردند.
بیش از نیمی از جنگل های حاره ای تاکنون از بین رفته اند.
جنگل های معتدله
جنگل های معتدله در شرق آمریکای شمالی، شمال شرقی آسیا و غرب و مرکز اروپا به چشم می خورند. فصل های مشخص با یک زمستان مشخص، خصوصیت این جنگل ها هستند. آب و هوای این جنگل ها معتدل است و یک فصل رویش ۲۰۰-۱۴۰ روزه در آنها وجود دارد. دما از ۳۰- درجه تا ۳۰ درجه سانتی گراد متغیر است و میزان بارندگی سالیانه ۱۵۰۰-۷۵۰ میلی متر می باشد. خاک این جنگل ها حاصلخیز است و به وسیله تجزیه بقایای گیاهی و جانوری، غنی شده است. چتر یا سایه بان جنگل های معتدله تراکم متوسط دارد و به نور خورشید اجازه نفوذ می دهد و در نتیجه، در طبقه زیرین این جنگل ها پوشش گیاهی متنوع، غنی و بسیار توسعه یافته ای می روید و جانوران در طبقات مختلف این جنگل ها زندگی می کنند. پوشش گیاهی جنگل های معتدله با ۴-۳ گونه درختی در هر کیلومتر مربع مشخص می شود.
•خصوصیت درختان این جنگل ها برگ های پهنشان است که هر ساله می ریزد. گونه هایی از بلوط، گردو، شوکران، راش، لاله درختی، صنوبر، نارون، افرا، بید و انواع گیاهان علفی که در بهار گل می دهند از جمله گیاهان این جنگل ها هستند. پوشش جانوری این جنگل ها با خرگوش ها، سنجاب ها، انواع راسوها، پرندگان، گوزن، شیرکوهی، گرگ جنگلی، روباه، خرس سیاه و انواعی از گربه های وحشی مشخص می شود.
جنگل های معتدله در یک طبقه بندی کوچکتر، برحسب توزیع فصل بارندگی شان، به جنگل های مرطوب پهن برگ همیشه سبز و مخروطیان، جنگل های خشک مخروطیان، جنگل های مدیترانه ای، جنگل های معتدل مخروطیان و جنگل های بارانی پهن برگ معتدل تقسیم می گردند.
در حال حاضر، جنگل های معتدله فقط در نواحی پراکنده و اندکی در جهان باقی مانده اند.
جنگل های شمالی یا تایگا
جنگل های شمالی یا تایگا بزرگترین بیوم خشکی هستند. این جنگل ها در بین عرض های جغرافیایی ۵۰ و ۶۰ درجه شمالی در کمربندی پهن در اوراسیا (اروپا و آسیا) و آمریکای شمالی یافت می شوند: دو سوم در سیبری و بقیه در اسکاندیناوی، آلاسکا و کانادا. فصل ها در جنگل های شمالی به تابستان های نسبتاً گرم، مرطوب و کوتاه و زمستان های خشک، سرد و طولانی تقسیم شده اند. طول فصل رویش در این جنگل ها ۱۳۰ روز است.
در جنگل های شمالی یا تایگا، دماها بسیار پایین هستند. بارندگی عمدتاً به صورت برف است و به ۱۰۰۰-۴۰۰ میلی متر در سال می رسد. خاک دارای ضخامت اندک، فقیر از مواد غذایی و اسیدی است. سایه بان یا چتر این جنگل ها به شکلی است که نور اندکی اجازه نفوذ پیدا می کند و در نتیجه، طبقه زیرین محدود شده و فقیر است.
پوشش گیاهی جنگل های شمالی عمدتاً شامل مخروط داران همیشه سبز و مقاوم به سرماست که برگ های سوزنی شکل دارند. کاج، صنوبر و سدر از جمله این گونه های گیاهی هستند.
پوشش جانوری این جنگل ها شامل جانورانی از جمله دارکوب ها، بازها، موش ، خرس، گربه وحشی، روباه، گرگ، گوزن، موش های پوزه دار، خفاش ها، راسو، انواعی از خرگوش ها و انواعی از سنجاب ها می باشد.
قطع درختان به طور گسترده که همچنان در جنگل های شمالی ادامه دارد می تواند به زودی منجر به نابودی کامل آنها گردد.
پوشش جانوری این جنگل ها شامل جانورانی از جمله دارکوب ها، بازها، موش ، خرس، گربه وحشی، روباه، گرگ، گوزن، موش های پوزه دار، خفاش ها، راسو، انواعی از خرگوش ها و انواعی از سنجاب ها می باشد.
قطع درختان به طور گسترده که همچنان در جنگل های شمالی ادامه دارد می تواند به زودی منجر به نابودی کامل آنها گردد.
اهمیت حیاتی جنگل ها
جنگل ها اهمیتی حیاتی دارند زیرا مأوای متنوع ترین جوامع زیستی جهان و غنی ترین تنوع زیستی زمین هستند. در درون جنگل ها تعداد زیادی از داروهای بالقوه و هزاران هزار گونه دیده نشده و کشف نشده، پنهان هستند. همچنین جنگل ها توانایی تعدیل آب و هوای جهان را دارند و شرایط آب و هوایی کل زمین را پایدار نگه می دارند. این نقش آنها به حدی مهم است که تخریب آنها می تواند موجب تغییراتی در مقیاس عظیم و گسترده در آب و هوای کره زمین شود.
با کمال تأسف، قطع درختان بسیاری از جنگل های معتدله باستانی و دارای قدمت طولانی را که اهمیت حیاتی برای ما و برای تمامی گونه های زیستی جهان دارند رو به نابودی برده است. تقاضای فزاینده برای مسکن، کاغذ و انواع محصولات چوبی از حفاظت مطلوب جنگل ها جلوگیری کرده است و تنها عاملی که می تواند جلوی نابودی کامل آنها را بگیرد استفاده عاقلانه تر و محتاطانه تر از جنگل ها و تلاش گسترده و جدی برای کاشت مجدد درختان در آنهاست.
بهره برداری بی رویه از چوب های درختان جنگل ها، جنگل زدایی و کشاورزی به صورت سوزاندن زمین و به طور ضربتی در این بیوم ها و چرای بیش از حد دام در آنها ضربات مهلکی بر این بیوم های ارزشمند هستند. تقاضای روزافزون انسان برای محصولات گوشتی به این وقایع دامن می زند. تخریب جنگل ها طی سال ها در حد وسیع و با سرعتی هولناک اتفاق افتاده است و در حال حاضر بسیاری از جنگل ها را از دست داده ایم و آینده بقیه آنها در گرو این است که انسان، این گونه خردمند! هر چه سریعتر از خواب غفلت بیدار شود و بقایای این گنج گرانبهای هستی را از نابودی مطلق نجات دهد.
جنگل های بارانی استوایی چگونه هستند؟
•جنگل های بارانی استوایی، جنگل های مرطوب گرم و خیلی متراکمی هستند. آنها پناهگاه میلیون ها گیاه و جانور هستند. جنگل های بارانی بی نهایت از نظر سکونت موجودات زنده و بوم شناسی زمین مهم هستند. گیاهان جنگل های بارانی بیشتر اکسیژن زمین را تولید می کنند. این گیاهان همچنین برای مردم از خیلی نظرها مهم هستند. بسیاری از آنها در ساخت داروهای جدید که با بیماری ها می جنگند مورد استفاده قرار می گیرند.
جنگل های بارانی در کجاها هستند؟
جنگل های گرمسیری در نوار گرداگرد استوا قرار دارند، اکثراً در منطقه بین مدار رأس السرطان (۵/۲۳ درجه عرض جغرافیایی) و مدار رأس الجدی (۵/۲۳ درجه عرض جغرافیایی) قرار دارند. این ۳۰۰۰ مایل (۴۸۰۰ کیلومتر) نوار پهن استوا نامیده می شود. جنگل های بارانی گرمسیری در آمریکای جنوبی، آفریقای غربی، استرالیا، هند جنوبی و آسیای جنوب شرقی پیدا می شوند.
حیات در جنگل های بارانی
جانوران و گیاهان مختلفی در بخش های مختلف جنگل های بارانی زندگی می کنند. دانشمندان جنگل های بارانی را بر اساس بوم شناسی به دو منطقه تقسیم بندی می کنند.
•EMERGENTS بخش بیرون آینده : درختان غول آسایی که بسیار بلندتر از متوسط ارتفاع درختان دیگر هستند. اینجا خانه بسیاری از پرندگان و حشرات است.
CANOPY بخش سایبان : قسمت های بالاتر درختان. این محیط پربرگ سرشار از زندگی است که شامل حشرات و پرندگان، خزندگان، پستانداران و غیره می شود.
•UNDERSTORY طبقه زیر: محیط خنک تاریک زیر برگ ها اما بالای زمین.
•FOREST FLOOR کف جنگل : سرشار از زندگی جانوری بخصوص حشرات است. بزرگ ترین جانوران در جنگل بارانی معمولاً اینجا زندگی می کنند.
جانورانی که در جنگل های بارانی زندگی می کنند: شمار بسیار زیادی از جانوران در جنگل های بارانی زندگی می کنند که شامل جانوران میکروسکوپی، بی مهرگان (مثل حشرات و کرم ها)، ماهی ها، خزندگان، دوزیستان، پرندگان و پستانداران می شوند.
جنگل های بارانی مختلف جهان از جمعیت های مختلفی از حیوانات حمایت می کنند.
بعضی از این جانوران عبارتند از: تساح، مار افعی، سگ وحشی، مورچه، میمون، شامپانزه، مارمولک، خفاش، پروانه، مار بوآ، بز کوهی، قورباغه، پلنگ هزارپا و … .
جنگل های برگریز معتدل و ساکنان آنها
جنگل های برگریز معتدل، جنگل هایی در مناطق بارانی خنک هستند. آنها درختانی دارند که برگ هایشان را در پاییز از دست می دهند و این برگ ها دوباره در بهار رشد می کنند. جنگل های معتدل برگریز در عرض های جغرافیایی میانه، در اطراف جهان یافت می شوند و چهار فصل مشخص دارند.
بهار، تابستان، پاییز و زمستان. در نیمکره شمالی، این جنگل ها در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا یافت می شوند. در نیمکره جنوبی، مناطق کوچک تری از این جنگل ها در آمریکای جنوبی، آفربقا و استرالیا وجود دارد. فصل سبز شدن و روییدن دراین جنگل ها حدود شش ماه به طول می انجامد.
دما و بارش: دمای متوسط در جنگل های برگریز معتدل تقریباً ۷۵ درجه فارنهایت یا ۲۴ درجه سانتی گراد است. اما بسته به عرض جغرافیایی جنگل، به ۸۶ درجه فارنهایت یا ۳۰ درجه سانتی گراد هم می رسد. جنگل های مرتفع در کوه ها سردتر هستند. بارش در جنگل های برگریز در هر سال از دو تا پنج پا (۵/۱-۵/۰ متر) هم به صورت باران و هم به صورت برف است. رطوبت هوای این جنگل ها بالا است و به ۶۰ تا ۸۰ درصد می رسد.
•رنگ های پاییز: در پاییز، تعداد ساعت های نور روز کاهش می یابد. این موجب می شود بعضی از گیاهان و درختان (که برگریز نامیده می شوند) تولید کلروفیلشان (یک رنگدانه سبز که نور خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند) متوقف شود و در نهایت برگ هایشان را از دست بدهند. در طول این دوره، رنگ این برگ ها به رنگ های روشنی از قرمز تا نارنجی و زرد و قهوه ای تغییر می کند.
•خاک: خاک جنگل های برگریز کاملاً بارور است. چون که اغلب با برگ هایی که می افتند، شاخه های کوچک، تنه های درخت و موجودات مرده بارور می شود.
•دما و بارش: دمای متوسط در جنگل های برگریز معتدل تقریباً ۷۵ درجه فارنهایت یا ۲۴ درجه سانتی گراد است. اما بسته به عرض جغرافیایی جنگل، به ۸۶ درجه فارنهایت یا ۳۰ درجه سانتی گراد هم می رسد. جنگل های مرتفع در کوه ها سردتر هستند. بارش در جنگل های برگریز در هر سال از دو تا پنج پا (۵/۱-۵/۰ متر) هم به صورت باران و هم به صورت برف است. رطوبت هوای این جنگل ها بالا است و به ۶۰ تا ۸۰ درصد می رسد.
لایه های جنگل های برگریز معتدل
در جنگل برگریز معتدل پنج لایه وجود دارد که شامل این ها است:
•-لایه درختان : بلندترین منطقه جنگل با ۱۰۰-۶۰ پا بلندی است و درختان بلوط بزرگ، افرا، راش، شاه بلوط، درخت گردو، نارون قرمز، لاله درختی، زیرفون یا درختان صمغی شیرین در آن وجود دارد.
•-لایه درختان کوچک یا لایه نهال ها : گونه های درخت کوتاه و درختان جوان.
•-لایه بوته ها : بوته ها مثل گل صد تومانی، گیاه ازالیا، برگ بوی کوهی و زغال اخته آمریکایی huckleberrie است.
•-لایه علف : گیاهان کوتاه.
•-لایه زمین : گلسنگ ها و خزه های ثابت.
بعضی از جانورانی که در جنگل برگریز معتدل زندگی می کنند عبارتند از:
مورچه، عقاب طاس، سگ آبی، خرس سیاه، خرس قهوه ای، کاردینال (نوعی پرنده)، کولاروپکاری (نوعی پستاندار شبیه به خوک)، آهوی کوهی، نوعی سگ وحشی آسیایی، کرم خاکی، روباه، قورباغه، اردک مالارد، نوعی سمندر، نایتینگل (نوعی پرنده)، مارسوپیال (جانوری کیسه دار)، جوجه تیغی، خرگوش، راکون، روباه قرمز، شاهین دم قرمز، عقرب، راسوی متعفن آمریکایی، سنجاب، بوقلمون، راسو، آهوی دم سفید و … .
افزایش دما سبب رویش درختان در مناطق قطبی شده است
افزایش دمای مناطق قطبی که در پی ادامه پدیده گرم شدن زمین رخ داده است سبب شده انواع درختان کاج برای نخستین بار و با سرعتی بیشتر از پیش‌بینی‌های دانشمندان به نواحی قطبی موسوم به “توندرا” هجوم بیاورند و حیات گونه‌های گیاهی و جانوری را که فقط در منطقه توندرا حضور دارند، به خطر بیندازند.
به گزارش سایت اینترنتی لایوساینس، نواحی توندرا به بخشی از مناطق نزدیک به قطب گفته می‌شود که دمای بسیار پایین و فصول کوتاه مناسب برای رشد گیاهان در طول سال، سبب می‌شود درختان نتوانند در آن رشد کنند.
سطح زمین در این ناحیه از لایه‌ای خاک منجمد شده به نام “پرمافراست” پوشیده شده وخزه‌ها، گلسنگها و برخی انواع علفها، تنها گونه‌های زیستی هستند که قادر به رشد طبیعی در این ناحیه هستند.
جنگلهایی از درختان کاج و درختچه‌ها و بوته‌ها نیز در مناطق واقع شده در جنوب ناحیه توندرا می‌رویند و مرز بین این دو منطقه “خط درختان” نامیده می‌شود.
در فصل تابستان، لایه خاک منجمد نواحی توندرا قدری نرمتر شده و با پیدایش دریاچه‌ها و باتلاقهایی در این ناحیه، شرایط رشد گیاهان در منطقه فراهم می‌شود که در گذشته به دلیل کوتاه بودن این دوره در فصل تابستان، درختان کاج نمی‌توانستند از این فرصت کوتاه استفاده کنند.
•هم‌اکنون، گرم شدن کره زمین سبب طولانی‌تر شدن دوره تابستان در توندرا شده و در نتیجه مرز نواحی جنگلی با منطقه توندرا با سرعت در حال حرکت به سوی شمال است.
محققان دانشگاه “آلبرتا” در مطالعه‌ای جدید حلقه‌های درختان منطقه توندرا و نواحی جنوبی آن را بررسی کرده و تاریخچه ۳۰۰ساله تراکم درختان و مرز موسوم به “خط درختان” در این ناحیه را فراهم کردند.
به گفته “رایان دنبی” محقق حاضر در مطالعه، پیش از این تصور می‌شد به دلیل شرایط سخت محیط زیست در این ناحیه، گسترش درختان کاج به سوی شمال با سرعت بسیار کمتری رخ می‌دهد
اما اطلاعات جمع‌آوری شده نشان می‌دهد با گرم شدن زمین درختان به شکل ناگهانی به سوی نواحی شمالی هجوم آورده‌اند.
دانشمندان عقیده دارند درحالی که در بسیاری از نقاط زمین افزایش تراکم درختان پدیده‌ای خوشایند است، اما در ناحیه توندرا هجوم درختان سبب تهدید گونه‌هایی نظیر گوزن شمالی است که فقط در همین منطقه از زمین زندگی می‌کنند.
گزارشی از این مطالعه در شماره ماه مارس نشریه “اکولوژی” به چاپ رسیده است.
“دنبی” و همکارانش مطالعه نواحی توندرا را از این پس در چارچوب مطالعه گسترده‌تری به نام “سال قطبی” ادامه خواهند داد .
کاربرد بیوتکنولوژی در بخش جنگل
جنگلها، سرمایه‌های ملی هر کشور محسوب می‌شوند که حفاظت و استفادة صحیح از آنها، علاوه بر ثروت‌آفرینی، بقای محیط‌زیست را نیز تضمین می‌نماید. در مطلب زیر، راهکارهای بیوتکنولوژی جهت حفظ و استفادة مناسب از این سرمایه‌های ملی، ذکر گردیده است:
حدود ۳۰ درصد از سطح کرة زمین به‌وسیلة جنگلها پوشیده شده است که ۲۵ درصد از آن در قارة اروپا و فدراسیون روسیه و بقیه در سایر نقاط جهان قرار دارند (کل مساحت جنگل‌های دنیا تقریبا ۹/۳ میلیارد هکتار است). جنگلها و مراتع از حیث تأمین مواد غذایی جامعه، مصنوعات چوبی، محصولات کاغذی، تأمین تعداد زیادی از مایحتاج عمومی جامعه، جلوگیری از فرسایش و از بین رفتن خاک و حفظ آب و نزولات آسمانی، نقش مهمی را در اکوسیستم‌های طبیعی ایفا می‌نمایند. بنابراین تلاش برای جلوگیری از نابودی این منابع برای حفظ حیات انسان و همچنین کسب درآمد از این منابع طبیعی، از اهمیت حیاتی برخوردار است.
به‌کارگیری بیوتکنولوژی جهت حفظ و استفادة بهینه از جنگلها
به‌طور کلی، بیوتکنولوژی از طرق زیر می‌تواند در زمینة حفظ و بهره‌برداری بهینه از جنگلها و مراتع مفید واقع شود:
۱- کشت سلول و بافت
با استفاده از روش‌های کشت بافت می‌توان گونه‌های درختان جنگلی در معرض انقراض را که در شرایط طبیعی قادر به تکثیر نیستند، از نابودی نجات داد. برای حفظ این گونه‌ها، بیوتکنولوژی با هدف تکثیر انبوه در شرایط کنترل شدة آزمایشگاه و سپس کشت آنها در عرصه‌های طبیعی، نقش حیاتی در حفظ گونه‌های جنگلی در حال زوال ایفا می‌کند. در حال حاضر در شمال کشور گونه‌هایی مانند نارون، هزار، زبان‌گنجشک و نیز گونه‌هایی از درختان جنگل‌های زاگرس با این مشکل مواجه هستند که برای جلوگیری از انقراض آنها می‌توان از روش‌های بیوتکنولوژی استفاده کرد.
یکی دیگر از موارد استفاده از تکنیک کشت بافت در بخش جنگل، کوتاه کردن دوره تجدید نسل درختان جنگلی و همچنین کوتاه کردن زمان مورد نیاز برای دستیابی به پایداری فنوتیپی در درختان جنگلی می‌باشد.
۲- نشانگرهای مولکولی
۲-۱- شناسایی سریع و به موقع ژنوتیپ‌ها
در بررسی گونه‌ها و ژنوتیپ‌ها در برنامه‌های اصلاحی درختان جنگلی و غیرجنگلی، شناسایی و تمایز سریع بین مواد تحت بررسی، مدت زمان لازم برای انتخاب و اصلاح این گونه‌ها را به‌طور چشمگیری کاهش داده و موجب تسریع فرآیند اصلاح می‌شود. بررسی ضایعات و خصوصیات درختان جنگلی با نشانگرهای فنوتیپی به ده‌ها سال وقت نیاز است که این باعث کندی کار می‌شود و زمان دستیابی به نتایج را طولانی می‌کند. کاربرد روش‌های بیوتکنولوژی، به‌ویژه نشانگرهای مولکولی مانند RFLP و AFLP، راه‌حل مناسبی برای تسریع اصلاح گونه‌های جنگلی و کاهش مدت زمان بررسی نتایج حاصل از کارهای اصلاحی است. کاربرد روش‌های مولکولی، امکان شناسایی و ارزیابی در اولین مراحل رشد گیاه را فراهم می‌کند و زمان لازم برای رسیدن به اطلاعات مورد نیاز را به حداقل می‌رساند.
۲-۲- انتخاب بر اساس نشانگر به‌منظور بهبود کمی و کیفی فرآورده‌های جنگلی
مهمترین عواملی که انجام برنامه‌های اصلاح درختان جنگلی را به شیوة سنتی محدود می‌سازد عبارتند از:
الف) زمان بر بودن (طولانی بودن نسل‌ها در گیاهان جنگلی)
ب) نبود دانش کافی در مورد روابط بین ساختارهای ژنوتیپی و فنوتیپی درختان در یک زمان واحد
ج) وجود مشکلات زیاد در کنترل فرآیند انتخاب در مورد گیاهانی با گرده‌افشانی باز.
باید توجه داشت که نمی‌توان بر اساس خصوصیات ظاهری در مراحل اولیه رشد درختان، خصوصیات درختان بالغ را پیش‌بینی کرد و بنابراین ارزیابی کامل به روشی سنتی به زمان زیادی نیاز است.
۲-۳- کاربرد نشانگرها در استفادة صنعتی از جنگلها
سرعت رشد و فرم درخت در جنگل‌های صنعتی، تعیین‌کننده ارزش و بازده اقتصادی آن است. اصلاح و تولید درختان با سرعت رشد زیاد و فرم متناسب، به‌منظور استفادة بهینه از منابع جنگلی، از اولویت خاصی برخوردار است و موجب افزایش بازده اقتصادی جنگل‌های موجود خواهد بود. افزایش بهره‌وری از جنگل و به خصوص افزایش کیفیت چوب و الوار از موارد مهم در مدیریت جنگل محسوب می‌شود. در این زمینه، برنامه‌های وسیعی در نقاط مختلف دنیا و به‌خصوص در سطح اروپا با استفاده از برنامه‌های اصلاح کلاسیک و انتخاب به کمک نشانگر در جریان است. برخلاف بسیاری از گیاهان زراعی، تاریخچة انتخاب و اصلاح گونه‌های درختان جنگلی نسبتاً کوتاه است (بزرگترین برنامه اصلاحی سیستماتیکی که تاکنون صورت گرفته بروی گونه‌هایی از اکالیپتوس و کاج بوده است)؛ بنابراین برای تسریع چرخة اصلاح این درختان، ابزارهای بیوتکنولوژی و از جمله نشانگرهای مولکولی، می‌توانند راه‌گشا باشند و فرآیند شناسایی صفات کمی و کیفی مطلوب را شتاب بخشند.
۲-۴- سایر کاربردهای نشانگرها
از جمله کاربردهای دیگر نشانگرهای مولکولی در بخش جنگل موارد زیر است:
شناسایی کلون‌های برتر، شناسایی آلودگی جنگلها، برآورد تنوع ژنتیکی به منظور استفاده از آن در استراتژی‌های نمونه‌گیری، حفاظت ژنتیکی و حفاظت از کلکسیون‌های جمعیت‌های اصلاحی. ارزش واقعی نشانگرها را می‌توان در به‌کارگیری آنها در تحقیقاتی دید که جهت فهم مکانیزم‌های پایة ژنتیکی و فیزیولوژیکی صورت می‌گیرند.هم‌اکنون تحقیقات هدفمندی در جهت شتاب‌دهی به توسعة استفاده و بکارگیری نشانگرهای مولکولی جهت غربال‌گری گونه‌های جنگلی در سطح دنیا در حال انجام است.
۳- مهندسی ژنتیک
برخی از استراتژی‌های اصلاحی در درختان جنگلی، بر روی افزایش کمی صفاتی است که از قبل وجود داشته‌اند. در حالی که در برخی از استراتژی‌ها، هدف، وارد کردن صفاتی جدید به گیاه میزبان است. تکنیک‌های DNA نوترکیب در هر دو مورد می‌تواند مؤثر باشند. مهندسی ژنتیک می‌تواند جهت اصلاح درختان جنگلی در زمینه‌های مختلفی به‌کار رود. برخی از این زمینه‌ها عبارتند از:
۳-۱- ایجاد گونه‌های جنگلی مقاوم به آفات و بیماری‌ها
یکی از روش‌های حفظ گونه‌های مهم جنگلی، حفاظت آنها از آفات و بیماری‌های شایع است. گفتنی است که تعدادی از گونه‌های مهم جنگلی که از اهمیت زیادی برخوردارند، در جنگل‌های صنعتی شمال کشور، در اثر حملة برخی از بیماری‌هایی که اپیدمی شده‌اند، رو به انقراض و نابودی هستند (از جمله بیماری مرگ درختان نارون). برای جلوگیری از زیان وارده و انقراض این گونه‌ها، اقدامات جدی باید به عمل آید. از طرفی، استفاده از سموم، موجب برهم خوردن تعادل زیست‌محیطی، صرف هزینه زیاد و مقاومت تدریجی آفات به سموم می‌شود و از نظر عملی نیز کاربرد سموم در چنین سطح گسترده‌ای امکان‌پذیر نیست. در این رابطه می‌توان از روش‌های مطمئن و بدون زیان‌های زیست‌محیطی مانند انتقال ژن‌های مقاوم به عوامل قارچی و باکتریایی بیماری‌زا، استفاده کرد. برای جلوگیری از زیان حشرات، می‌توان ژن‌هایی را که کدکننده یکسری مواد کشنده حشرات هستند به گیاه منتقل کرد و گیاه را در برابر حمله آفات، مقاوم ساخت. در این رابطه، انتقال ژن Bt به درختان جنگلی، معمول‌ترین شیوه‌ای است که تاکنون استفاده شده است. برای مثال، در سال ۱۹۹۰، حدود ۶۰ درصد از کل برنامه‌های کنترل آفات در آمریکای شمالی، به‌خصوص مبارزه با کرم جوانه (Budworm) و نوعی پروانه (Gypsy moth) با استفاده از باکتری Bt انجام شده است.
البته محدودیتی که در استفاده از Bt وجود دارد، این است که طیف عمل باکتری Bt بسیار باریک است، یعنی تنها بر گروهی از آفات تأثیرگذار است. همچنین نور آفتاب می‌تواند اسپور و سم این باکتری را غیرفعال کند. البته بیوتکنولوژی توانسته است با شناسایی و انتخاب باکتری‌های اصلاح شدة مؤثرتر و همچنین تکنولوژی DNA نوترکیب، نقش مهمی را در ایجاد مقاومت درختان جنگلی به آفات بازی نماید. آمارهای مربوط به کشور آمریکا نشان می‌دهد، سالانه یک میلیارد دلار بر اثر حمله حشرات و بیماری‌ها به جنگل‌های این کشور خسارت وارد می‌آید. اگر مطالعه‌ای جامع در مورد خسارت ناشی از آفات و بیماری در کشور صورت گیرد، مشخص می‌شود که رقم ضرر و زیان در کشور ما نیز بالا است. مثال‌های موفقی که در زمینة تولید درختان مقاوم به حشره در سطح دنیا وجود دارد عبارتند از: صنوبر، کاج و اکالیپتوس مقاوم به حشره.
۳-۲- ایجاد گونه‌های جنگلی مقاوم به تنش‌های غیر زنده(سرما، خشکی، شوری و غیره)
از جمله فاکتورهای محدودکنندة کشت گونه‌های جنگلی در برخی مناطق، وجود شرایط نامساعدی چون کمبود آب، شوری خاک و سرما است. روش‌های بیوتکنولوژی برای غلبه بر این محدودیت‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این زمینه، استراتژی‌های مختلفی وجود دارد که از آن جمله انتقال ژن‌های مقاومت در برابر تنش‌های محیطی به گونه‌های حساس است. برای مثال، انتقال ژن‌های القاپذیر در مقابل تنش کم‌آبی، گرما و سرما به گیاهان، برای تحمل شرایط کمبود آب و نیز تولید پایه‌های مقاوم به شوری که امکان استقرار گونه‌ها را در زمین‌های شور فراهم آورد. در ارتباط با عرصه‌های جنگلی کشور، کمبود آب و نزولات جوی، به‌ویژه در جنگل‌های زاگرس، از عوامل عمدة کاهش رشد و استقرار گونه‌ها است. با توجه به گسترة وسیع این جنگلها و اهمیت آنها از نظر اکولوژیکی و نیز حفظ خاک و نزولات آسمانی، تحقیقات پیرامون حل مشکلات فراروی این جنگلها، حایز اهمیت ملی است. در این رابطه تولید پایه‌های مقاوم در مقابل تنش‌های خشکی با استفاده از روش‌های مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی، اهمیت به‌سزایی در حفظ منابع طبیعی کشور دارد.
۳-۳- افزایش تولید چوب
بر اساس گزارش (FAO 2001-1999)، مصرف الوار صنعتی جهان در سال ۲۰۰۰، بین ۶,۱ تا ۲,۲ میلیارد متر مکعب بوده است. مصرف چوب، سالانه حدود ۷,۱ درصد رشد دارد و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۱۰ مصرف چوب حدود ۲۰ درصد (۹,۱ میلیارد مترمکعب) بیش از زمان حال خواهد شد. در حال حاضر فرآورده‌های چوبی، یک صنعت ۴۰۰ میلیارد دلاری را در سطح جهان به خود اختصاص داده است و حدود ۳ میلیون نفر را در سراسر گیتی به‌کار گرفته است. بنابراین مشاهده می‌شود که با ورود مواد جایگزین چوب به بازارهای جهان، نه‌تنها چوب ارزش خود را از دست نداده است، بلکه میزان مصرف آن مرتباً در حال افزایش است. در این زمینه بیوتکنولوژی با تولید پایه‌های دارای رشد بیشتر و سریعتر و نیز چوب باکیفیت‌تر، می‌تواند نقش مهمی ایفا نماید. باید گفت که بهبود کیفی الیاف سلولزی گونه‌های جنگلی، نیازهای صنایع کاغذسازی را نیز تامین کرده و نیاز جامعه را در این زمینه برطرف خواهد کرد که در قسمت بعدی مورد بحث قرار گرفته است.
۳-۴- بهبود کیفیت چوب مورد استفاده در صنعت کاغذسازی
کیفیت چوب، یکی از الزامات صنعت کاغذسازی است. در صنعت کاغذسازی، چوبی با کیفیت محسوب می‌شود که میزان سلولز آن زیاد و میزان لیگنین آن پایین باشد. در روش‌های سنتی، برای جداسازی لیگنین از چوب، از مواد شیمیایی استفاده می‌شود که گاهاً خطرناک و نیازمند صرف انرژی و هزینة زیاد است. بنابراین افزایش نسبت سلولز به لیگنین از طریق ژنتیکی، علاوه بر افزایش کیفیت چوب و همچنین افزایش رشد درختان، می‌تواند آلودگی‌های حاصل از کارخانجات کاغذسازی را کاهش دهد. در این زمینه، مهندسی ژنتیک از طریق راه‌کار آنتی‌سنز (Antisense) می‌تواند بیوسنتز لیگنین را اصلاح کرده و درصد آن را در چوب کاهش دهد و بنابراین هزینه‌های تولید خمیر کاغذ و به همان اندازه مصرف مواد شیمیایی و انرژی را در ساخت خمیر کاغذ کاهش دهد.
محدودیت‌های استفاده از مهندسی ژنتیک در بخش جنگل و افق‌های آینده
یکی از محدودیت‌های استفاده از مهندسی ژنتیک در بخش جنگل، نگرانی از فرار ژن‌های مهندسی‌شده، به درون جمعیت‌های وحشی است که احتمال می‌رود به مرور زمان، الگوی طبیعی جنگل را دچار تغییر کند. البته این نگرانی را می‌توان از طریق تولید درختان مهندسی‌شدة عقیم، تا حدود زیادی مرتفع کرد.
فاکتور مهم دیگری که استفاده از مهندسی ژنتیک را در گونه‌های جنگلی محدود می‌سازد، عدم وجود دانش کافی در مورد زیربنای مولکولی صفاتی در درختان است که از لحاظ صنعتی برای انسان مهم‌تر هستند و ارتباط بیشتری با رشد درختان و کیفیت چوب دارند. این محدودیت نیز با تکمیل ژنوم برخی درختان مهم جنگلی، مانند صنوبر، کاج، سپیدار و همچنین ایجاد بانک‌های اطلاعاتی EST در حال رفع شدن است.
محققین بر این باورند که پیشرفت دانش مولکولی با ساخت نقشه‌های ژنی و توالی‌یابی ژنوم گونه‌های جنگلی این امکان را فراهم کرده است تا دستورزی چندین ژن به‌طور همزمان برای دستیابی به صفات اقتصادی مهم، قابل انجام شود.
نتیجه‌گیری
در مطالب فوق، مشاهده شد که بیوتکنولوژی می‌تواند در بخش جنگل نیز مانند سایر زمینه‌ها، بسیار مفید واقع شود. بنابراین با توجه به وسعت زیاد جنگلها و مراتع کشور (سطح جنگل‌های کشور بالغ بر ۱۲ میلیون هکتار است که از این سطح، حدود ۵/۱ میلیون هکتار جنگل‌های صنعتی خزری، ۵,۴ میلیون هکتار جنگل‌های منطقه زاگرس و بقیه جنگل‌های پراکنده مرکزی، جنوبی و ارسباران است) و اهمیت حیاتی این منابع، هرگونه تحقیقی که منجر به افزایش تولید و یا دفع ضایعات این بخش شود، منجر به بازده کلان اقتصادی خواهد شد.
جنگلها و مراتع کشور، از منابع طبیعی تجدیدشونده هستند و برای حل مشکلات این منابع باید به گونه‌ای عمل کرد که موجب به بار آمدن ضایعات زیست‌محیطی نشود و با حداقل سرمایه‌گذاری بتوان به حداکثر بهره‌برداری زسید. کاربرد بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک با هدف افزایش بازده از یکسو و جلوگیری از خسارات و ضایعات از سوی دیگر، این امکان را به‌وجود می‌آورد تا با حداقل ضایعات زیست محیطی و صرف حداقل سرمایه به حداقل رسیده، تولید در سطح کلان افزایش یافته و توسعة پایدار محقق شود. علاوه بر این، در صورت توجه بیشتر به بیوتکنولوژی جنگل، امکان اشتغال‌زایی مناسبی وجود دارد.
مآخذ:
۱ـ نادری شهاب، محبت‌علی. ۱۳۷۷٫ تحقیقات بیوتکنولوژی در راستای افزایش بازده جنگلها و مراتع. رهیافت، شماره ۱۹٫
۲- Campbell, M. M., A. M. Brunner, H. M. Jones, and S. H. Strauss. 2003. Plant Biotechnology Journal (1) 141-154.
3- Gartland, K. M. A., R. C. Kellison, T. M. Fenning. 2002. Forest Biotechnology and Europe’s Forests of the Future. A Challenge Document for Presentation and Discussion at Forest Biotechnology in Europe: Impending Barriers, Policy, and Implications Edinburgh, Scotland. http://www.forestbiotech.org/pdffiles/europe.pdf.
4- Globerman, S., I. B. Vertinsky. 1995. Forest Biotechnology in Canada: Analysis of Intellectual Property Rights and Protection of Higher Life forms. http://collection.nlc-bnc.ca/100/200…e/globeref.pdf.
5- ***k, T.K.1994. Technical overview of forest biotechnology research in the U.S. Proceedings of the 6th international Conference on Biotechnology in the Pulp and Paper Industry: Advances in Applied and Fundamental Research. Pp 3-8
گردآورنده:م.یزدی راوندی
نظرات شما عزیزان:
Saghar 
ساعت12:11---24 اسفند 1389
man linketo0n kardam
.gif)
Saghar 
ساعت12:11---24 اسفند 1389
man linketo0n kardam
Saghar
ساعت12:06---24 اسفند 1389
Salam do0ste aziz maghalate webloge man bishtar dar morede khazandegane kho0sh hal misham be webloge animal sar bezani va mayel bo0di tabadole link dashte bashmi
naser
ساعت2:23---5 دی 1389
آپم.... .gif)
حامد
ساعت11:48---4 دی 1389
سلام
مطالب خیلی جالبی بود واقعیت باید بگم که تحت تاثیر قرار گرفتم به خصوص در مطالب و تصاویر موضوعات قبلی خسته نباشی .
منم ادم طبیعت دوستی هستم تا این موقع حدود 150 درخت کاشتم و...
دوست دارم لینکت کنم یا با تو چت کنم اگه می تونی یه پی ام بده که قرار بزاریم با هم چت کنیم راستی منم وبلاگی دارم که باش کار های فرهنگی انجام می دم روزی که با هم چت کردیدم بهت می دم دلیل اینکه الان بهت نمی دم اینه که موضوع ابروی هست که خیلی مهمه منتظرت هستم
اینم ای دی من : hamd_a_s
|
منوي اصلي
تبادل
لینک هوشمند
نويسنده: 
