تنوع، ترکیب و احتمال وقوع خردزیستگاه‌های درختی در مرحله تحولی تخریب راشستان‌‌های دستنخورده هیرکانی (مناطق سیکا و شفارود)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 مروج- پژوهشگر پسا‌دکترا، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

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

3 کارشناس پژوهش ، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

4 موسسه تحقیقات جنگل، وزارت منابع طبیعی و جنگلداری، اونتاریو، کانادا

چکیده

مقدمه و هدف: در سال‌های اخیر مشخصه‌ی ساختاری خردزیستگاه‌های درختی برای تنوع‌زیستی جنگل‌ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به‌طوری‌که در برنامه‌ریزی برای ایجاد خط‌مشی مدیریت همگام با طبیعت جنگل، تعیین وضعیت کمی خردزیستگاه‌های درختی، نقش مهمی در حفظ کارکرد اکولوژیک بوم‌سازگان جنگل دارد. خردزیستگاه‌های درختی یک ویژگی ریخت‌شناسی در درختان زنده و یا خشک‌دارهای سرپا است که احتمال حضور آنها در هر درخت یکسان نیست که توسط گونه‌ها یا گروه‌هی از گونه‌ها استفاده می‌شود. خردزیستگاه‌ها از طریق فرآیندهای طبیعی مانند تهاجم قارچ‌ها، فعالیت دارکوب‌ها، خسارات طوفان و سایر آسیب‌های فیزیکی شکل می‌گیرند و پیچیدگی ساختاری مورد نیاز حیات وحش را ایجاد می‌کنند. بنابراین خردزیستگاه‌های درختی می‌توانند نقش شاخص‌های تنوع‌زیستی و بکر بودن را ایفا کنند که همواره بخش اعظم تنوع‌زیستی جنگل‌ها برای بقا وابسته به چنین عناصری است. لذا حفاظت درختان زیستگاهی مساله مهمی است که در مدیریت جنگل باید در نظر گرفته شود. در همین راستا تنوع، ترکیب و احتمال وقوع خردزیستگاه‌های درختی در مرحله تحولی تخریب از مراحل تحولی راشستان‌های شمال کشور مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در دو قطعه مرحله تحولی تخریب از مناطق شفارود (گیلان)، سیکا (شرق مازندران) انجام شد. قطعات مورد بررسی با مساحت یک هکتار تحت نظارت موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور قرار دارد که در توده‌های دست‌نخورده و بدون بهره‌‌برداری راش (پارسل‌های شاهد) واقع شده‌اند. در هر یک از قطعات انتخابی، اطلاعات مربوط به شیب و جهت با استفاده از شیب سنج سونتو و قطب‌نما ثبت شد. در هر قطعه، همه درختان از نظر گونه‌های درختی و قطربرابرسینه مورد اندازه‎گیری قرار گرفتند. برای نمونه‌برداری از خردزیستگاه‌های درختی، از راهنمای خردزیستگاه‌های درختی استفاده شد که دارای هفت فرم اصلی، 15 گروه و 47 نوع خردزیستگاه است. بدین‌منظور هر یک از درختان زنده و یا خشک‌دارهای سرپا به طور دقیق مورد بررسی و بازدید (در همه جهات درخت و از پایین تنه (گورچه) به سمت تاج) قرار گرفتند. بدین‌ترتیب که بررسی‌ها در کل درختان و دور تا دور تنه از قسمت پایین تنه تا قسمت‌های میانی تنه با چشم غیر مسلح انجام شد و سپس باقی قسمت‌های تنه تا تاج پوشش و انشعاب شاخه‌های فرعی از تنه اصلی که دسترسی به آن مشکل بود و در تماس با نور خورشید قرار داشتند با دوربین دو چشمی بررسی شدند. در نهایت تمامی خردزیستگاه‌های مشاهده شده روی هر گونه درختی با کد مخصوص در فرم قطعه‌نمونه مربوطه ثبت شدند. برای بررسی احتمال وقوع انواع مختلف خردزیستگاه‌ها، از رگرسیون لجستیک استفاده شد. همچنین مقایسه خردزیستگاه‌های درختی با استفاده از اعداد هیل و پس از استاندارد سازی براساس اندازه نمونه (تعداد خردزیستگاه‌های ثبت شده) در منحنی‌های قیاس آماری (Rarefaction-extrapolation) انجام شد.
یافته‌ها: گونه راش شرقی در توده‌های با مرحله تحولی تخریب در مناطق سیکا و شفارود به‌ترتیب 5/86 و 8/88 درصد از کل درختان را به خود اختصاص داد. میانگین قطربرابرسینه درختان راش بین دو منطقه به ‌طور معنی‌داری متفاوت بود. از نظر مجموع خردزیستگاه‌ها در هر پایه درخت راش، تفاوت معنی‌داری بین دو منطقه مشاهده نشد. مجموع کل خردزیستگاه‌های درختان راش در مناطق سیکا و شفارود به‌ترتیب 455 و 442 عدد بود، بنابراین نرخ خردزیستگاهی برای منطقه سیکا 4/2 خردزیستگاه و برای منطقه شفارود 1/2 خردزیستگاه در هر پایه درخت راش بود. نتایج نشان داد که بیشترین فرم خردزیستگاه‌ در هر دو منطقه مربوط به حفره‌های گورچه‌ای است. از نظر نوع خردزیستگاه، بیشترین فراوانی خردزیستگاه در هر دو منطقه سیکا و شفارود مربوطه به سه نوع خردزیستگاه خزه‌ها، حفره پوسیدگی تنه و حفره‌های گورچه‌ای به‌ترتیب با مجموع 174، 146 و 118 عدد بود. بر همین اساس احتمال وقوع خزه‌ها در منطقه شفارود به‌طور معنی‌داری بیشتر از منطقه سیکا است. با این حال احتمال وقوع حفره پوسیدگی تنه بین دو منطقه تفاوت معنی‌داری را نشان نداد. همچنین احتمال وقوع حفره‌های گورچه‌ای برای درختان تا قطربرابرسینه 50 سانتی‌متر در منطقه شفارود بیشتر بود اما در درختان با قطربرابرسینه بالاتر تفاوت معنی‌داری بین دو منطقه مشاهده نشد. نتایج حاصل از مقایسه تنوع خردزیستگاه‌های درختی، تفاوت معنی‌داری بین دو منطقه‌ نشان نداد. همچنین شاخص q=1 که بیانگر تنوع خردزیستگاه‌های معمولی و متداول است، نشان داد که تنوع خردزیستگاه‌ها در منطقه سیکا حدود دو برابر بیشتر از منطقه‌ی شفارود بود. همچنین بر اساس شاخص q=2 که بیانگر تنوع خردزیستگاه‌های غالب هستند، فراوانی خردزیستگاه‌ها در منطقه‌ی سیکا نسبت به منطقه‌ی شفارود به میزان تقریبا سه برابر بیشتر بود.
نتیجه‌گیری کلی: این مطالعه نقش حیاتی خردزیستگاه‌های درختی در حفظ تنوع‌زیستی در جنگل‌های هیرکانی را برجسته می‌کند. با درک رابطه بین ساختار جنگل و خردزیستگاه‌های درختی، راهبردهای حفاظت و مدیریتی مؤثرتری را می‌توان توسعه داد. براساس یافته‌های این پژوهش، پتانسیل سیکا به عنوان یک مدل برای حفاظت از تنوع‌زیستی می‌تواند مورد توجه بیشتر قرار گیرد. در نهایت پیشنهاد می‌شود تا مطالعات بلندمدت در ارتباط با خردزیستگاه‌های درختی برای درک کامل فرآیندهای اکولوژیکی و تأثیرات آن‌ها بر تنوع‌زیستی مدنظر قرار گیرد. همچنین لازم است تا روابط بین شرایط محیطی و ساختار جنگل با خردزیستگاه‌های درختی مورد بررسی قرار گیرد تا درک مؤثرتری را فراهم آورد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Diversity, Composition and Occurrence Probability of Tree-Related Microhabitats in the Decay Developmental Stage of Hyrcanian Intact Beech Forests (Sika and Shafarood Regions)

نویسندگان [English]

  • Razieh Rafieijahed 1
  • Khosro Sagheb-talebi 2
  • Baba Khanjani-Shiraz 3
  • Jamshid Eslamdoust 4
1 Postdoctoral Researcher, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization, AREEO, Tehran, Iran
2 Research Institute of Forests and Rangelands (RIFR), Agricultural Research, Education and Extension Organization, (AREEO), Tehran, Iran
3 Research Division of Natural Resources, Guilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center (AREEO), Rasht, Iran
4 Forest Research Institute, Ministry of Natural Resources and Forestry, Ontario, Canada
چکیده [English]

Background and Objectives: In recent years, the structural characteristics of tree microhabitats (TreMs) have garnered significant attention due to their importance for forest biodiversity. In the context of planning nature-based forest management policies, quantitative assessment of tree microhabitats plays a vital role in preserving the ecological functions of forest ecosystems. Tree microhabitats are morphological features found on living trees or standing deadwood, and their occurrence is not uniform across trees but is utilized by specific species or groups of species. These microhabitats are formed through natural processes such as fungal invasion, woodpecker activity, storm damage, and other physical disturbances, creating the structural complexity required by wildlife. As a result, tree microhabitats can serve as indicators of biodiversity and ecological integrity, with much of forest biodiversity relying on such elements for survival. Therefore, the conservation of habitat trees is a critical consideration in forest management. In this regard, the diversity, composition, and likelihood of occurrence of tree microhabitats during the degradation stage of developmental phases in beech forests of northern Iran were examined.
Methodology: This study was conducted in two plots located in the degradation stage of developmental phases in the Shafarood (Guilan) and Sika (Mazandaran) regions. The examined plots, each covering one hectare, are supervised by the Research Institute of Forests and Rangelands and are situated within intact and unmanaged beech stands. Slope and aspect in each plot were recorded using a Suunto clinometer and compass. The species and diameter at breast height (DBH) of all trees in the plots were recorded. Tree microhabitats were sampled using a standardized tree microhabitat guide, which categorizes microhabitats into seven main forms, 15 groups, and 47 types. Accordingly, all living trees and standing deadwood were systematically inspected from all sides, beginning at the lower trunk (buttress) and progressing upward to the canopy. Observations from the lower trunk to the middle trunk were conducted with the naked eye, while the upper trunk, canopy, and secondary branches exposed to sunlight but less accessible were examined using binoculars. All observed microhabitats on each tree species were recorded with a specific code on the corresponding sample plot form. Logistic regression was used to evaluate the Occurrence Probability of various microhabitats. Tree microhabitats were compared using Hill numbers. Rarefaction-Extrapolation curves were generated after standardizing the sample size based on the number of recorded microhabitats.
Results: The oriental beech species accounted for 86.5% and 88.8% of the total trees in the degradation stage stands in the Sika and Shafarood regions, respectively. The average DBH of beech trees between the two regions was significantly different. However, no significant difference was observed in the total number of TreMs per beech tree between the two regions. The total number of TreMs on beech trees in Sika and Shafarood were 455 and 442, respectively, with a microhabitat rate of 2.4 in Sika and 2.1 in Shafarood per beech tree. The results showed that the most common form of TreM in both regions was buttress cavities. The study also revealed that, in terms of TreMs type, the highest frequency in both regions was related to epiphytic bryophytes, trunk cavities, and buttress cavities, with totals of 174, 146, and 118, respectively. Additionally, the occurrence probability of epiphytic bryophytes was significantly higher in Shafarood than in Sika. A comparison of the diversity of TreMs between the two regions using Hill numbers showed that Sika consistently exhibited higher richness in terms of Hill numbers, species richness (q=0), exponential Shannon entropy index (q=1), and the inverse Simpson index (q=2) compared to Shafarood. However, no significant difference was found between the two regions. The q=1 index, representing the exponential Shannon entropy, indicated that the diversity of TreMs in Sika was nearly twice that of Shafarood. Furthermore, based on the q=2 index, which reflects the diversity of TreMs with low dominance, the abundance of TreMs in Sika was approximately three times greater than in Shafarood.
Conclusion: This study highlights the critical role of tree microhabitats in preserving biodiversity within the Hyrcanian forests. Understanding the relationship between forest structure and tree microhabitats can facilitate the development of more effective conservation and management strategies. Based on the findings of this research, Sika's potential as a model for biodiversity conservation warrants further attention. It is ultimately recommended that long-term studies on tree microhabitats be conducted to gain a comprehensive understanding of ecological processes and their impacts on biodiversity. Additionally, examining the relationships between environmental conditions, forest structure, and tree microhabitats is essential to provide a more effective understanding.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biodiversity
  • Structural feature
  • Deadwood
  • Control forest
  • Conservation strategy