کمی‌سازی ساختار جنگل‌های خالص راش با استفاده از شاخص‌های مکانی ساختار جنگل (پژوهش موردی: جنگل‌های هیرکانی استان مازندران)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

ساختار جنگل یک عنصر کلیدی برای ارزیابی عملکردها و خدمات اکولوژیکی در اکوسیستم‌های جنگلی است که می‌توان با استفاده از شاخص‌های ساختاری آن را توصیف و به‌صورت کمّی بیان کرد. این پژوهش با هدف کمّی‌سازی ساختار جنگل‌های خالص راش با استفاده از شاخص‌های مکانی ساختار در جنگل‌های هیرکانی استان مازندران انجام شد. برای این منظور 90 قطعه نمونه 10 آری دائمی در سه جنگل‌ خالص راش به‌روش منظم- تصادفی و براساس شبکه‌ای به ابعاد 200×150 متر (در هر جنگل 30 قطعه نمونه) پیاده و متغیرهای قطربرابرسینه، ارتفاع کل، نوع گونه و مختصات مکانی کلیه درختان قطورتر از 5/7 سانتی‌متر در قطعات نمونه اندازه‌گیری و ثبت شدند. سپس مشخصات ساختاری این جنگل‌ها با استفاده از آماره او- رینگ و شاخص‌های تمایز قطری و ارتفاعی، چیرگی قطری و ارتفاعی و آمیختگی مینگلینگ کمّی شدند. نتایج نشان داد که الگوی پراکنش‌ درختان در جنگل‌های خالص راش اغلب تصادفی، تمایز قطری و ارتفاعی در آن­ها در حد متوسط، آمیختگی گونه‌ای کم، ارتفاع غالب در آن­ها حدود 5/33 متر، دو­اشکوبه و درختان از­نظر شاخص‌های چیرگی بیشتر حالت چیره‌نما داشته و میانگین فاصله بین پایه‌های آن­ها کمتر از سه متر است. کمی‌سازی ساختار جنگل می‌تواند در مدیریت، برنامه‌ریزی و دخالت‌های پرورشی در جنگل کاربرد داشته باشد. همچنین می‌توان با به‌کارگیری شاخص‌های کمّی‌ ساختار جنگل در قطعات نمونه دائمی و بررسی تغییرات آن­ها در طول زمان آن­ها را به‌صورت درازمدت پایش و با هم مقایسه کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Quantifying the structure of pure beech forests using spatial structural indices (case study: Hyrcanian forests of Mazandaran province, Iran)

نویسندگان [English]

  • Reza Akhavan 1
  • Majid Hassani 2
1 Associate Professor, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 Senior research expert, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

Forest structure is a key element for assessing the ecological functions and services in forest ecosystems, which can be described and quantified using forest structural indices. This research was conducted with the aim of quantifying the structure of pure beech forests using spatial indices of forest structure in the Hyrcanian forests of Iran. For this purpose, 90 permanent sample plots of 1000m2 area in three pure beech forests (30 samples in each forest) were established based on a systematic-random grid of 150×200m and the variables of DBH, total height, species and spatial coordinates of all trees greater than 7.5cm in the sample plots were recorded. Then, the structural characteristics of the forests were quantified using O-ring statistic and indices of diameter and height differentiation, diameter and height dominance and Mingling. The results showed that the distribution patterns of trees in the pure beech forests is mainly random, the degree of diameter and height differentiation is average, the degree of species mixing is low, the top height is about 33.5m, the forests are two-storied, trees in terms of dominance indices are co- dominant and the average tree to tree distance is less than 3m. These spatial and quantitative indices of the forest structure can be used for management, planning and silvicultural interventions in the forests. Furthermore, by using these indices with permanent sample plots and assessing their changes over time, it is possible to long-term monitoring and comparing the forests.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Species mixture
  • Spatial patterns
  • Diameter differentiation
  • Height dominance
  • Permanent sample plot
Aguirre, O.; Hui, G.; von Gadow, K.; Jiménez, J., An analysis of spatial forest structure using neighbourhood-based variables. Forest ecology and management 2003, 183 (1-3), 137-145.
Ali, A., Forest stand structure and functioning: Current knowledge and future challenges. Ecological Indicators 2019, 98, 665-677.
Alijani, V.; Sagheb Talebi, K.; Akhavan, R., Quantifying structure of intact beech (Fagus orientalis Lipsky) stands at different development stages (Case study: Kelardasht area, Mazandaran). Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2013, 21 (3), 396-410. (In Persian).
Alijani, V.; Feghhi, J.; Marvi-Mohadjer, M.R., Investigation on the beech and oak spatial structure in a mixed forest (Case study: Gorazbon district, Kheirud forest). Journal of Wood & Forest Science and Technology 2012, 19 (3), 175-188. (In Persian).
Alterio, E.; Cislaghi, A.; Bischetti, G. B.; Sitzia, T., Exploring correlation between stand structural indices and parameters across three forest types of the southeastern Italian Alps. Forests 2021, 12 (12), 1645.
De Luis, M.; Raventós, J.; Wiegand, T.; Carlos González‐Hidalgo, J., Temporal and spatial differentiation in seedling emergence may promote species coexistence in Mediterranean fire‐prone ecosystems. Ecography 2008, 31 (5), 620-629.
Gao, T.; Hedblom, M.; Emilsson, T.; Nielsen, A. B., The role of forest stand structure as biodiversity indicator. Forest Ecology and Management 2014, 330, 82-93.
Kakavand, M.; Marvie Mohadjer, M. R.; Sagheb-Talebi, K.; Sefidi, K., Structural diversity of mixed beech stands in the middle stage of succession (Case study: Gorazbon District, Kheiroud Forest of Nowshahr). Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2014, 22 (3), 411-422.
Keren, S.; Svoboda, M.; Janda, P.; Nagel, T. A., Relationships between structural indices and conventional stand attributes in an old-growth forest in Southeast Europe. Forests 2019, 11 (1), 4.
Kint, V.; Robert, D.W.; Noël, L., Evaluation of sampling methods for the estimation of structural indices in forest stands. Ecological Modelling 2004, 180 (4), 461-476.
Moridi, M., Quantification of beech stands structure in the stem exclusion phase. Journal of Forest and Wood Products 2017, 69 (4), 647-656. (In Persian).
Moridi, M.; Fallah, A.; Pourmajidian, M.; Sefidi, K., Quantitative Analysis of Forest Structure at Growing Up Volume Stage in the Evaluation of Natural Beech Stands (Case Study: Kheyroud Forest). Iranian Journal of Forest 2021, 13 (2), 115-128. (In Persian).
Nobahar, S.; Sefidi, K.; Sagheb Talebi, K., Quantifying the structure of beech stands at old growth phase (Case study: Asalem forests, northern Iran). Forest research and development 2018, 4 (1), 85-96. (In Persian).
Pach, M.; Podlaski, R., Tree diameter structural diversity in Central European forests with Abies alba and Fagus sylvatica: managed versus unmanaged forest stands. Ecological Research 2015, 30, 367-384.
Pastorella, F.; Paletto, A., Stand structure indices as tools to support forest management: an application in Trentino forests (Italy). Journal of forest science 2013, 59 (4), 159-168.
Pommerening, A., Approaches to quantifying forest structures. Forestry 2002, 75 (3), 305-324.
Pommerening, A., Evaluating structural indices by reversing forest structural analysis. Forest Ecology and Management 2006, 224 (3), 266-277.
Pommerening, A.; Grabarnik, P., Individual-based methods in forest ecology and management. Springer: 2019; Vol. 411.
Schall, P.; Schulze, E.-D.; Fischer, M.; Ayasse, M.; Ammer, C., Relations between forest management, stand structure and productivity across different types of Central European forests. Basic and Applied Ecology 2018, 32, 39-52.
Sefidi, K.; Firouzi, Y.; Sharari, M.; Keivan Behju, F.; Rostamikia, Y., Quantification of spatial structure of juniper stands in Kandaragh region. Iranian Journal of Forest 2018, 10 (2), 207-220.
Sterba, H., Diversity indices based on angle count sampling and their interrelationships when used in forest inventories. Forestry 2008, 81 (5), 587-597.
Zobeiri, M. Forest Inventory. 5th ed.; University of Tehran Press, 2006; p 401. (In Persian).