تأثیر برش‌های اصلاحی بر ویژگی‌های کمی و کیفی توده‌های جنگلی ارسباران (بررسی موردی: منطقه مکیدی کلیبر)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 استاد، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: پرورش جنگل در حقیقت از مهم‌ترین فعالیت­های جنگل‌شناسی محسوب می‌شود و کلیه مسائل مربوط به تربیت و اصلاح توده‌های جنگلی را شامل می‌شود. هدف و منظور اصلی پرورش جنگل تقویت و اصلاح کمی و کیفی توده جنگل و سالم نگه ‌داشتن آن در طول حیات طولانی جنگل است. برش‌های مختلفی که در جنگل انجام می­شود به‌عنوان ابزار جنگل‌شناسی نقش مهمی در هدایت توده به سمت اهداف موردنظر دارد. این برش‌ها برای اصلاح توده­های جنگلی و برای رسیدن به توسعه و پایداری بوم­سازگان جنگلی انجام می‌شود. بررسی اهمیت و تأثیر این برش‌ها در جنگل­های مورد نظر منطقه اهمیت زیادی دارد. این پژوهش با هدف مقایسه کمی و کیفی توده­های جنگلی بالغ و زادآوری توده اصلاح‌شده (عملیات اصلاحی پرورشی به­مدت 14 سال) و شاهد (در مجاورت توده اصلاح­شده) در منطقه مکیدی شهرستان کلیبر انجام شد.
مواد و روش­ها: منطقه مکیدی در بخش حفاظت­شده جنگل­های ارسباران و در جنوب غربی شهرستان کلیبر واقع شده است. ارتفاع این منطقه 1400-1500 متر از سطح دریا بوده و در بخش غربی حوزه آبخیز رودخانه کلیبرچای میانی قرار دارد. مناطق مورد نظر از نظر شرایط فیزیوگرافی و بوم­شناسی مشابه یکدیگر بوده و تنها از نظر نوع دخالت­های پرورشی تفاوت داشته­اند. در توده اصلاح شده جمعاً پنج درصد از درختان طی دوره 14 ساله برداشت شده­اند. در این عملیات درختانی که از نظر وضعیت ظاهری دچار ضعف و یا بیماری بوده و یا تنه درختانی که به پایه‌های نخبه چسبیده بودند و یا مزاحمت‌های تاجی و ریشه‌ای داشته­اند برداشت شده­اند. مساحت منطقه مورد بررسی 40 هکتار که 20 هکتار برای هر کدام از تیمارها در نظر گرفته شد. با استفاده از شبکه آماربرداری به ابعاد 50×50 متر، 33 قطعه­نمونه دایره­ای 300 متر­مربعی در منطقه شاهد (سه قطعه نمونه در داخل محوطه بدون پوشش قرار داشته­اند) و 36 قطعه­نمونه در منطقه اصلاح‌شده پیاده شد. همچنین زادآوری گونه­های چوبی در هر دو توده، در قطعات نمونه دایره­ای به ابعاد 100 مترمربع به مرکزیت قطعه‌نمونه اصلی بررسی شدند.
یافته­ها: نتایج نشان داد که میانگین قطر برابرسینه درختان 35/11 و 98/10 سانتی­متر، میانگین قطر تاج 48/2متر و 11/2 متر به­ترتیب در توده اصلاح‌شده و شاهد بوده است. میانگین ارتفاع درختان در توده اصلاح شده 22/9 متر و در توده شاهد 61/9 متر بوده است که بین دو توده از نظر آماری اختلاف معنی­دار نبود. از نظر تعداد در هکتار در هر دو توده بیشترین تعداد در طبقه قطری 10 سانتی­متر بوده است و در طبقات قطری بالاتر تعداد به شدت کاهش را نشان می­دهد. مشاهده وضعت دو توده به خوبی نشان­دهنده جوان بودن این توده­ها بود. مقدار ضریب قد کشیدگی دو توده اصلاح شده و شاهد نشان داد که میانگین ضریب قدکشیدگی در توده شاهد بیشتر از توده اصلاح­شده است که نشان­دهنده بهبود وضعیت این ضریب بخاطر انجام عملیات پرورشی است و پایداری بهتر توده­ها را بعد از عملیات اصلاحی نشان می­دهد. از مهمترین درختان و درختچه­های های مشاهده شده در منطقه مورد بررسی می­توان به گونه­های بلوط سفید، بلوط سیاه، کرب، ممرز، توسکا و گیلاس وحشی اشاره نمود. در طبقات قطری از نظر ترکیب گونه­ای در توده اصلاح‌شده گونه بلوط سفید 56 درصد و گونه کرب 31/0 درصد بیشتر از توده شاهد بوده است. درصد درختان با تاج سالم 4/93 درصد و 9/93 درصد و زاویه تنه قائم 7/68 درصد و 5/43 درصد به­ترتیب در توده اصلاح‌شده و شاهد بوده است. بررسی وضعیت تمایل درختان نشان داد که توده اصلاح شده از نظر قائم بوده تنه وضعیت مساعدتری نسبت به توده شاهد دارد هر چند توده شاهد نیز وضعیت مطلوبی دارد. منشا تمام درختان مشاهده شده در منطقه مورد بررسی دانه زاد بوده است. همبستگی بین قطر و ارتفاع درختان در هر دو توده اصلاح­شده و شاهد رابطه نمایی معنی­داری را نشان داد و ضریب تعیین برای توده اصلاح شده وضعیت بهتری نسبت به توده شاهد دارد. از نظر فراوانی زادآوری توده شاهد وضعیت زاداوری مناسب تری نسبت به توده اصلاح شده داشته است و بیشترین تعداد زاداوری مشاهده شده در طبقات قطری 5 تا 5/7 سانتی­متری بوده است و بعد از آن طبقات قطری 5/2 تا 5 سانتی­متر و صفر تا 5/2 قرار داشته­اند.
نتیجه­گیری کلی: جمع بندی نتایج به­دست­آمده نشان می­دهد این توده نیاز به دخالت بیشتر و برش­های بعدی دارد تا بتوان با افزایش نور و مواد غذایی به تعداد پایه­های کمتر موجب افزایش رشد قطری این درختان شد. پیشنهاد می­شود این بررسی­ها هر 5 سال یک­بار تکرار شده تا بهتر بتوان به تأثیر این عملیات پی برد.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of improvement cutting on quantitative and qualitative characteristics of Arasbaran Forests (Case study: Makidi Kaleybar Region)

نویسندگان [English]

  • Mehdi Mardomi Ayghercheman 1
  • Seyed Rostam Mousavi Mirkala 2
  • Elias Ramezani 2
  • Ahmad Alijanpour 3
1 MSc of Forestry, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, I. R. Iran
2 Associated Professor, Forestry Department, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, I. R. Iran
3 Professor, Forestry Department, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, I. R. Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Silviculture is considered one of the most important activities of forestry and includes all issues related to training and improvement of forest stands. The main goal and purpose of forest treatment is to strengthen and improvement of the quantitative and qualitative of forest stand and to keep it in health condition during the long life of forest. Different cuts in the forest as forestry tools play an important role in guiding the forest stand towards the desired goals. These cuttings are done to improve forest stands and to achieve the development and sustainability of forest ecosystems. Investigation the importance and impact of these cuts in the target forests of the region is vital for forest management. This research conducted with the aim to compare the quantity and quality of mature forest stands and the regeneration of improvement cutting stand (improvement cutting operation for 14 years) and the control stand (adjacent to the improvement cutting stand) in Makidi area of Kalibar city.
Methodology: Makidi region located in the protected part of Arsbaran forests and in the southwest of Kalibar city. The altitude of this area is 1400-1500 meters above sea level and it is located in the western part of the middle Kliberchay river watershed. Both of the treatment areas were similar in terms of physiographic and ecological conditions and differed only in terms of the type of treatments. A total of 5% of the trees in the improvement cutting stand were harvested during the 14 years. In this operation, the trees that were weak or diseased in terms of their appearance, or the trunks of the trees that were attached to the elite trees or that had crown and root disturbances removed. The total surface area under study is 40 hectares, of which 20 hectares considered for each of the treatments. Using a 50x50 meter grid, 33 circular sample plots of 300 square meters were implemented in the control area (three sample plots located inside the uncovered area) 36 sample plots established in the improvement cutting area. Also, the regeneration of woody species in both stands investigated in circular sample plots with dimensions of 100 square meters centered on the main sample plot.
Results: The results showed that the average d.b.h of the trees was 11.35 and 10.98 cm, the average crown diameter was 2.48 meters and 2.11 meters in the improvement cutting stand and control stand, respectively. The average height of the trees in the improvement cutting stand was 9.22 meters and, in the control, stand was 9.61 meters, and the difference between the two stands was not statistically significant. Regarding the number of trees per hectare in both stands, the highest number recorded in the 10 cm diameter class, and in the higher diameter classes, the number of trees decreases. The results show that the stand is immature and fewer trees are in higher diameters. Observing the state of the two stands shows the youth of these stands, and considering that they are at the age of growth, they are high in number per hectare, and the competition between the stands to obtain soil nutrients and light is high and the demand for more treatment interventions can be felt. The height-to-diameter ratio of two improvement cutting stand and control stands shows that the average height-to-diameter ratio in the control stand is higher than in the improvement cutting stand, which indicates the improvement of the ratio due to cutting operations and the better stability of the stands after improvement cutting operations. Among the most important trees and shrubs observed in the study area, species such as Quercus petraea, Quercus macranthera, Acer compestre, Carpinus betelus, Cerassus avium were recorded. The results show that in terms of species composition, Quercus petraea was 56% and cypress species 0.31% more than the control population in the improvement cutting stand. The percentage of trees with a healthy crown is 93.4% and 93.9% and the upright trunk angle is 68.7% and 43.5% in the improvement cutting stand and control stands, respectively. Examining the tendency of the trees shows that trees in the improvement cutting stand has a more favorable position than the control stand, However, the control stand also have a favorable condition. The stand origin observed in the study area is seedling. The correlation between the diameter and height of trees in both the improvement cutting stand and control stands shows a significant exponential relationship, and the coefficient of determination for the improvement cutting stand is better than the control stand. In terms of the frequency of regeneration, the control stand has a more suitable state of regeneration compared to the improvement cutting stand, and the highest number of regenerations observed in the 5 to 7.5 cm diameter classes, followed by the 2.5 to 5 cm and 0 to 2.5 cm diameter classes.
Conclusion: The summary of the obtained results shows that these stands need more intervention and subsequent cuttings to increase the amount of light and nutrient to the remaining trees which causes more diameter growth increment. It is recommended that these studies be repeated every five years to understand better the impact of this operation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Forest composition
  • Forest regeneration
  • Systematic sampling
Alijanpour, A.; Zobeyri, M.; Marvi Mohajer, M. R.; Zargham, N., Investigating and determining the optimal statistical method in Arsbaran forests, Natural Resources of Iran 2002, 56 (4): 397-406. (In Persian)
Alijanpour, A.; Eshaghi-Rad, J.; Banj Shafiei, A., Comparison of woody plants diversity in protected and non-protected areas of Arasbaran forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2009, 17 (1), 133-125. (In Persian)
Alijanpour, A.; Banj Shafiei, A.; Asghari. A., The effect of aspect, climate (temperature, precipitation) and soil on annual ring width of cornalian cherry in Arasbaran Forests (N.W. Iran), Applied Ecology 2014, 3 (7), 55-66. (In Persian)
Eslami, A.; Hosseini, M, T.; Sagheb Talebi, Kh.; Investigating the number of trees in the first diagonal layer in order to achieve the stability of beech stands in the implementation of forestry close to nature in the forest of Shamushek-Golestan province, Journal of Wood & Forest Science and Technology 2016, 23 (2), 111-124. (In Persian)
Hamzeh, B.; Safavi, S. R.; Asri, Y.; Jalili, A., Floristic analysis and a preliminary vegetation description of Arasbaran Biosphere Reserve, NW Iran, Scientific Information Database, Rostaniha 2010, 11 (1), 1-16. (In Persian)
Hassani. M.; Eslami. A.; Hadizadeh Marjani. Gh. R., The effect of thinning on young plantations of velvet maple (Acer velutinum Boiss) on the quantitative & qualitative characteristics of future trees (Case study: Holomsar-Amol), Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 2015, 29 (2), 339-351. (In Persian)
Hassanzad Navroodi, I.; Hassannezhad sadatmahaleh, S., Comparison of quantitative and qualitative characteristics in managed and unmanaged natural forest stands at district 7 - Shenrood (Siahkal). Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 2015, 28 (1), 103-115. (In Persian)
Jahandar, O.; Ali Dost, E., Effects of fire on physical, chemical and biological properties of soil in Arasbaran ‎forest in Kaleybar city. Forest Research and Development 2022, 8 (4), 425-438. (In Persian)
Jannet-Babaei, M.: Moradi, Gh.; Faghhi, J., The effect of soil characteristics and topography on the distribution of plant types in Arsbaran forests. Forest Research and Development 2008, 5 (4), 583-597. (In Persian)
Kazemi, Sh.; Hojjati, M.; Fallah, A.; Tafazoli. M., Effects of forest management on soil physical and chemical properties of Khalil-Mahale Forest, Forest Research and Development 2015, 1 (2), 167-180. (In Persian)
Liu, X.; Silinus, U.; Lieffers, V. J. R., Stem hydraulic properties a grow in Lodgepole pine stands following thinning and sway treatment, Canadian Journal of Forest Research 2003, 33 (1), 1295-1303.
Marvi Mohajer, M. R. 2006. Silviculture, second edition. University of Tehran Press, Tehran, 2006, P 384. (In Persian)
Moradi Dirmandrik, Sh.; Ramezani Kakroudi, E.; Alijanpour, A.; Banj Shafiei, A., Quantitative and qualitative characteristics of Arasbaran Forest Protected Area in slope gradient classes, Forest Research and Development 2015, 1 (1), 1-15. (In Persian)
Moradi Dirmandrik, Sh.; Ramezani Kakroudi, E.; Alijanpour, A.; Banj Shafiei, A., Quantitative and qualitative characteristics and altitudinal zonation of Arasbaran forest protected area, northwestern Iran, Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2016, 24 (3), 540-529. (In Persian)
Pitkänen, T. P.; Bianchi, S.; Kangas, A., Quantifying the effects of competition on the dimensions of Scots Pine and norway spruce crowns. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 2022, 112, 102941.
Rezaei Sangdehi. S. M. M.; Moslemi, S. M.; Tafazoli, M., Comparing the forest quantitative and qualitative characteristics following a period of forestry plan implementation (Case study: Watershed 65, Jojadeh zone of Farim Company, Mazandaran province), Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2017, 24 (4), 723-713. (In Persian)
Rezaei, S.A. The Features of Natural Resources and Watersheds of Iran. Pouneh Press, Tehran, 2012, p 384. (In Persian)
Sagheb Talebi, K.; Sajedi. T.; Pouhashemi, M. Forests of Iran, Springer 2014, p 152.
Villegas, Z.; Peña-Claros, M.; Mostacedo, B.; Alarcón, A.; Licona, J.C.; Leaño, C.; Pariona, W.; Choque, U., Silvicultural treatments enhance growth rates of future crop trees in a tropical dry forest. Forest Ecology and Management 2009, 258 (6), 971-977.
Shojaie shami, A., Investigation of Structure and Regeneration Forest Trees in Logged and Non-logged (Case of study: Darabkola Forest of Sari). Natural Ecosystems of Iran 2017, 7 (4), 69-82.
Yekani Mutlaq, E.; Hajarian, M.; Hosseinzadeh, O.; Alijanpour, A., Impacts of ecotourism development in the Arasbaran region using BOCR, Iranian Journal of Forest 2016, 8 (2), 153-167. (In Persian)
Zalesov. S.V.; Dancheva A.V.; Ebel, A.V.; Ebel E. D., Silvicultural effectiveness of improvement cutting in the pine forests of Kazakh upland. Bulletin of Higher Educational Institutions. Lesnoi Zhurnal (Forestry journal) 2016, p 10.
Zhou, D.; Zhao, S. Q.; Liu, S.; and Oeding, J., A meta-analysis on the impacts of partial cutting on forest structure and carbon storage, Biogeosciences 2013, 10, 3691–3703.