بررسی اثر روشنه‌ها بر رویش شعاعی تاج درختان توده‌های طبیعی جنگل‌های هیرکانی با استفاده از تصاویر دوربین رقومی هوایی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جنگلداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشگده علوم جنگل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

مقدمه و هدف:
روشنه‌های تاج‌پوشش جنگلی در اثر عوامل طبیعی یا انسانی ایجاد می‌شوند و اثرات مهمی بر رشد و پویایی درختان اطراف خود دارند. در این پژوهش، تاثیر روشنه‌های تاج پوشش درختان بر میزان رویش گستره تاج به‌صورت رویش شعاعی تاج درختان مجاور روشنه‌ها در مقایسه با رویش تاجی درختان غیر مجاور روشنه‌ها در بخشی از توده‌های طبیعی مدیریت شده و مدیریت نشده جنگل آموزشی و پژوهشی شصت کلاته گرگان مورد بررسی قرار گرفت.
روش تحقیق:
برای این منظور، وضعیت گسترش و رویش تاج درختان اطراف روشنه‌ها و درختان غیرمجاور روشنه‌ها در دو بازه زمانی سال‌های 1390 و 1395 با استفاده از تصاویر هوایی رقومی UltraCam-D مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. زمین مرجع‌سازی دقیق و تهیه ارتوفتوموزائیک رقومی با دقت مکانی بالا تصاویر رقومی در هر دو دوره انجام شد. در گام بعد، 20 روشنه تاج پوشش با پراکنش مناسب از روی تصویر ارتوفتوموزائیک سال 1390 و سال 1395 انتخاب شد. سپس گستره تاج درختان واقع در مجاورت و غیرمجاور روشنه‌ها در هر دو دوره با تفسیر چشمی برداشت و مساحت آن‌ها محاسبه گردید. به‌منظور آزمایش نرمال بودن داده‌ها و مقایسه میزان رویش مساحت تاج پوشش درختان (مجاور و غیر مجاور روشنه) در طول دو دوره مورد بررسی از آزمون نرمالیته کولموگروف–اسمیرنوف و از آزمون T جفتی استفاده شد و همچنین به‌منظور مقایسه تفاوت بین میزان رویش تاج درختان مجاور روشنه و غیر مجاور آن از آزمون T مستقل استفاده گردید.
نتایج:
آمار توصیفی وضعیت گستره تاج درختان اطراف روشنه‌های منتخب نشان می‌دهد که در دوره‌ی 1395 نسبت به 1390، هم درختان مجاور روشنه و هم درختان غیر مجاور روشنه افزایش قابل‌توجهی در حداقل، حداکثر و میانگین گستره تاج داشته‌اند. نتایج بررسی رشد شعاعی تاج پوشش درختان طی دوره زمانی 1390 تا 1395 نشان داد که درختان مجاور روشنه رشد بیشتری نسبت به درختان غیرمجاور داشته‌اند. همچنین نتایج بررسی معنی‌داری مقدار رویش شعاعی تاج درختان در سال 1390 و 1395 بیانگر وجود تفاوت معنی‌دار در این دو دوره موردبررسی در سطح اطمینان 99 درصد می‌باشد. میانگین رشد تاج درختان مجاور 09/21 مترمربع و برای درختان غیرمجاور 7/14 مترمربع بود. همچنین، متوسط رشد سالانه به ترتیب برای درختان مجاور و غیرمجاور برابر با 21/4 و 94/2 مترمربع برآورد شد.
نتیجه گیری:
این تحقیق روشن ساخت که روشنه‌ها می‌توانند باعث رویش تاجی بیشتر در درختان اطراف روشنه‌ها در مقایسه با درختان در توده‌های بدون روشنه ناشی از فراهم شدن شرایط نوری مناسب و رویش نوری گردند. همچنین استفاده از تصاویر هوایی با دقت بالا، مانند UltraCam، امکان رصد تغییرات ساختار تاج درختان را در مقیاس‌های زمانی و مکانی وسیع فراهم می‌آورد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Canopy Gaps on the Radial Growth of Trees Crown of the Hyrcanian Natural Forest Stands Using Digital Aerial Camera Images

نویسندگان [English]

  • Omid Amiri Karbandi 1
  • Shaban Shataee 2
  • Mohammad Hassan Naseri 1
1 Forestry Department Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 forest sciences facualty, Gorgan university of agricultural sciences and natural resources
چکیده [English]

Abstract
Introduction and Aims:
Forest canopy cover gaps caused by natural or human factors can have a significant impact on the growth and development of the stand structure of the surrounding trees. In this study, the impact of the gaps on the growth rate of the crown in the radial growth of the crown of gap-edge trees was investigated compared to the growth of crowns of nongap-edge trees in some managed and unmanaged natural stands of the ShastKalateh Forest, Gorgan.

Material and methods:
In this study, the status of the crown area and the growth of gap-edge trees and nongap-edge trees were analyzed over the two periods of 2011 and 2016 using Ultracam-D digital aerial images. Accurate georeferencing and producing high spatial accuracy digital orthophotomosaics were performed by digital images of both periods. Then, twenty extracted gaps with proper spatial distribution were selected from the images of 2011 and 2016. Then, the crown extent of the trees located in the gap-edge and non-gap-edge areas was digitized by visual interpretation in both periods, and their area was computed. The normalization analysis of the data was performed by the Kolmogorov-Smirnov normalization test, and the significant difference analysis between the growing rate of the crown area of gap-edge trees compared with non-edge gap trees was done using a paired and independent T-test in the R and R Studio software.

Results:
Descriptive statistics of the crown area of gap-edge trees in the selected gaps showed that in the period 2011 to 2016, both gap-edge and non-gap-edge trees had a significant increase in the minimum, maximum, and average crown area. In addition, the results of the significant analysis of the crown radial growth of trees in 2011 and 2016 indicate a significant difference between these two periods at the confidence level of 99 %. The results also showed that the average growth of the crown area in the studied period was 21.09 and 7.14 square meters, and the annual average crown area growth was 4.21 and 2.94 square meters, respectively, for gap-edge and non-edge gap trees.

Conclusion:
This research made it clear that the canopy cover gaps can cause crown growth in gap-edge trees than the trees in the non-gap-edge trees, caused by the provision of appropriate light conditions and optical growth. Also, the use of high-resolution aerial images, such as Ultracam, enables changes to the crown structure of the trees over large time and scales.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Canopy cover
  • Gap-edge trees
  • Hyrcanian forests
  • Light crown growth