فهرست مطالب

فصلنامه پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل
سال بیست و نهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/19
  • تعداد عناوین: 8
|
  • احمدرضا نجفی مقدم، علی رفیقی*، حسین یوسفی صفحات 1-13
    سابقه و هدف

    نانوسلولزها با توجه به پتانسیل بالقوه در رشد اقتصادی مورد توجه برخی کشورها قرار گرفته است. بطورکلی با دو روش بالا به پایین (نانوسلولزگیاهی) و پایین به بالا (نانوسلولز باکتری) تولید می شوند. این ماده ی ارزشمند کاربرد فراوانی در فناوری صنایع مختلف دارد. صنعت نانوسلولز در ایران با توجه به اینکه در مرحله ی تحقیق و توسعه قرار دارد هنوز بازار و صنعت آن بخوبی شکل نگرفته و بررسی عوامل موثر بر بازار عرضه و تقاضای آن اهمیت داشته و از اهداف این پژوهش است.

    مواد و روش ها

    نانوسلولز با چالش هایی در بخش تولید و مصرف مواجه است که با استفاده از روش دلفی معیارها و زیرمعیارهای بسیار مهم موثر در تولید و مصرف آن شناسایی گردید و 10 پرسشنامه براساس روش دلفی با طیف لیکرت طراحی که این نوع پرسشنامه دارای معیارها و زیرمعیارهایی بوده و هریک از گزینه ها دارای6 معیار امتیازدهی خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد می باشد و به خبرگانی از جمله اساتید متخصص دانشگاهی و شرکت های تولیدی و فناوری خصوصی و دانش بنیان در سه مرحله (یا سه راند) ارایه و تکمیل شد تا وضعیت تولید و مصرف نانوسلولز و عوامل موثر بر آن ها با استفاده از روش دلفی بررسی و تحلیل گردد.

    یافته ها

    نتایج حاصله در معیار " مواد اولیه و محصول" از بین 11 زیرمعیار مهم در راند اول 2 زیرمعیار (توسعه رویکرد - دسترسی به مواد اولیه داخل و خارج استان) که میانگین آنها کمتر از 3 بودند حذف گردیدند و در راند دوم و سوم 9 زیرمعیار باقی ماند. در معیار " اقتصادی و بازاریابی و فروش" از بین 13 زیرمعیار مهم در راند اول 4 زیرمعیار (رضایت مشتری - سیستم فروش - فرصت های صادراتی - هزینه حمل ونقل) با میانگین کمتر از 3 حذف گردید و در راند دوم و سوم 9 زیرمعیار باقی ماند. در معیار "رقابتی و زیرساختی" از بین 9 زیرمعیار مهم در راند اول 2 زیرمعیار(قدرت خرید عرضه کنندگان نانوسلولز - قدرت تخفیف عرضه کنندگان نانوسلولز) با میانگین کمتر از 3 حذف و در راند دوم و سوم 7 زیرمعیار باقی مانده و نیز در معیار " فنی انسانی" از بین 10 زیرمعیار مهم در راند اول 3 زیرمعیار (وجود مراکز آموزشی، دانشگاهی و فنی حرفه ای - تسهیلات زندگی و رفاهی نیروی انسانی - مدیریت منابع انسانی) با میانگین کمتر از 3 حذف و در راند دوم و سوم 7 زیرمعیار باقی ماندند. پایایی آلفای کرونباخ راند اول 825/0 و راند دوم 815/0 و راند سوم 845/0 بوده است.

    نتیجه گیری

    شاخص های موثر بر تولید و مصرف نانوسلولز در سه مرحله پرسشنامه پرشده توسط خبرگان طی تجزیه و تحلیل معنادار بوده و همچنین در این پژوهش ضریب هماهنگی کندال در راند دوم و سوم 57/0 می باشد و حاکی از موثر بودن این عوامل بر تولید و مصرف نانوسلولز در ایران می باشد و در فرایند تولید و بازاریابی و عرضه فراورده های نانوسلولزی این عوامل مهم و موثر بایستی مدنظر قرار گیرند.

    کلیدواژگان: نانوسلولز، تولید و مصرف، روش دلفی
  • مهدی مشکور*، داوود رسولی، حسین یوسفی، افسانه رجبی صفحات 15-34
    سابقه و هدف

    چوب مغناطیسی یکی از فرآورده های نانوفناوری چوب است که پتانسیل های کاربردی بالایی را در حوزه های مختلف صنعتی نشان داده است. چوب سوپرپارامغناطیس فراورده ای است که عموما با سنتز درجای نانوذرات مغناطیسی درون بافت چوب تولید می شود. در این میان، چوب گونه های تند رشد توجه بیشتری را به خود معطوف نموده اند. از سوی دیگر، برخی ویژگی های ذاتی چوب، نظیر جذب آب و عدم ثبات ابعادی و نیز آسیب پذیری در برابر عوامل مخرب بیولوژیکی و هوازدگی می تواند دامنه کاربرد چوب مغناطیسی را به عنوان یک ماده پیشرفته ی مهندسی محدود نمایند. این مطالعه با هدف ارزیابی تاثیر تیمار فورفوریلاسیون بر اصلاح رفتارهای فیزیکی و مکانیکی چوب صنوبر سوپرپارامغناطیس تولید شده با روش سنتز درجای نانوذرات مغناطیسی انجام شد. 

    مواد و روش ها

    سنتز درجای نانوذرات مگنتیت درون چوب صنوبر (Populous deltoides)، با استفاده محلول کلریدهای آهن II و III، با نسبت مولی 2:1، درون یک سیلندر خلاء/فشار انجام شد. پس از آن، چوب تیمار شده با زهکشی کاتیون های آهن و جایگزینی آن با محلول یک مولار هیدروکسید سدیم به چوب مغناطیسی تبدیل شد. پس از شستشوی محلول سود اضافی و خشک کردن، چوب صنوبر مغناطیسی، تحت سیستم خلاء-فشار، با دو غلظت متفاوت از محلول اشباع فورفوریل الکل تیمار و به دنبال انجام تیمارهای حرارتی لازم به چوب-پلیمر تبدیل شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان، پراش پرتوایکس، مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی، آزمون خمش استاتیک، و آزمون جذب آب و واکشیدگی ضخامت بلند مدت، جهت ارزیابی رفتار آزمونه ها استفاده شد. 

    یافته ها

    تبدیل چوب صنوبر به چوب مغناطیسی، درصد افزایش وزن حاصل از فرایند فورفوریلاسیون را کاهش داد. مغناطش اشباع چوب مغناطیسی در نتیجه تیمار فورفوریلاسیون و تبدیل شدن به چوب-پلیمر کاهش معناداری را نشان داد. تغییر غلظت محلول فورفوریل الکل تاثیر معناداری را بر مغناطش اشباع چوب-پلیمرهای مغناطیسی تولید شده نشان نداد. تیمار فورفوریلاسیون، مقاومت خمشی و مدول خمشی آزمونه ها را کاهش داد. رفتار خمشی آزمونه های چوب-پلیمر مغناطیسی و غیر مغناطیسی حاصل از تیمار با غلظت مشابه فورفوریل الکل تفاوت معناداری را نشان نداد. بررسی میکروسکوپی سطح شکست دیواره ی الیاف چوب در آزمونه های خمش اثر تیمار فورفوریلاسیون در تغییر رفتار دیواره الیاف از منعطف به ترد را نشان داد که منطبق با نتایج آزمون خمش بود. از سوی دیگر، با افزایش درصد جذب ماده پلیمری در ساختار چوب، جذب آب بلند مدت و واکشیدگی ضخامت آزمونه ها کاهش یافت. آزمونه های چوب-پلیمر مغناطیسی جذب آب و واکشیدگی ضخامت بیشتری در مقایسه با نمونه های چوب-پلیمر غیرمغناطیسی نشان دادند.

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج این مطالعه، در صورت لزوم استفاده از چوب صنوبر مغناطیسی در محیط های با رطوبت بالا، تبدیل آن به چوب-پلیمر مغناطیسی با استفاده از فورفوریل الکل توصیه می شود، مشروط بر آنکه ویژگی های مکانیکی مورد نیاز را دارا باشد.

    کلیدواژگان: چوب مغناطیسی، سنتز درجا، چوب-پلیمر، فورفوریل الکل، نانوذره مگنتیت
  • حمیدرضا مهری ایرائی، الیاس افرا*، محمدهادی آریایی منفرد، حسین مهدوی، حسن صادقی فر صفحات 35-51
    سابقه و هدف

    کاهش منابع چوبی جنگلی، ضرورت استفاده از منابع اولیه جایگزین شامل گیاهان غیرچوبی خودرو، چوب درختان سریع الرشد و پسماندهای کشاورزی را در صنایع کاغذسازی - افزایش داده است. از طرفی قسمت عمده پسماندهای کشاورزی کشور، در صنایع دامداری مصرف می شوند و زراعت چوب نیز به دلیل هزینه هایی چون حذف ریشه پس از قطع درخت با چالش های فراوانی روبه رو می باشد. ازاین رو لزوم استفاده از یک ماده اولیه غیرچوبی خودرو ضروری به نظر می رسد. ترجین (Saccharum ravennae) یکی از منابع غیرچوبی خودرو بومی کشور است که از پراکنش خوبی در سطح کشور برخوردار بوده و تاکنون پتانسیل استفاده از آن مورد ارزیابی قرار داده نشده است. لذا هدف از این تحقیق، بررسی ویژگی های شیمیایی و مورفولوژیکی ترجین و همچنین تولید و ارزیابی خمیرکاغذ پالایش شده و پالایش نشده سودا-آنتراکینون از آن به عنوان یک ماده اولیه جهت پیشنهاد به صنایع کاغذسازی می باشد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق برگ های ترجین از منطقه گرگان واقع در استان گلستان تهیه شد. جهت اندازه گیری ویژگی های بیومتری ترجین، نمونه ها با استفاده از روش فرانکلین وابری شده و سپس با استفاده از میکروسکوپ نوری، ابعاد الیاف آن اندازه گیری و سپس ضرایب بیومتری آن ها محاسبه شد. برای اندازه گیری ویژگی های شیمیایی، نمونه ها ابتدا آسیاب شده و سپس ویژگی های شیمیایی آن ها شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین (کلاسون) و سلولز بر اساس استانداردهای تاپی اندازه گیری شدند. به منظور تهیه خمیرکاغذ از ترجین، نمونه ها در سطوح مختلف زمانی (30 و 60 دقیقه) و ماده شیمیایی مصرفی (قلیاییت 14، 16 و 18 درصد) تحت دمای °C 160 و مقدار مصرف 1/0 درصد آنتراکینون پخت شده و سپس بازده، عدد کاپا و درجه روانی آن ها اندازه گیری شد. در ادامه خمیرکاغذها تا درجه روانی CSF ml 20±350 پالایش شده و سپس از خمیرکاغذهای پالایش شده و پالایش نشده کاغذ دست ساز با گراماژ 2m/g 60 تهیه و در ادامه ویژگی های فیزیکی، نوری و مقاومتی آن ها توسط استانداردهای تاپی اندازه گیری شد. درنهایت نتایج حاصل با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یک طرفه و دانکن در محیط نرم افزار SPSS تحت ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف به ترتیب mm 85/1، µm 82/10، µm 32/5 و µm 75/2؛ و ضرایب بیومتری شامل ضریب درهم رفتگی، ضریب انعطاف پذیری و ضریب رانکل به ترتیب 14/171، 1 12/49 و 60/103؛ و ترکیبات شیمیایی آن شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین و سلولز به ترتیب 75/5، 53/2، 73/26 و 63/44 درصد بود. نتایج حاصل از خمیرسازی نشان داد که با افزایش درصد قلیاییت و زمان پخت، بازده، عدد کاپا و ماتی خمیرکاغذ کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که پالایش و افزایش درصد قلیاییت و زمان پخت سبب افزایش دانسیته، کاهش ماتی و افزایش ویژگی های مقاومتی خمیرکاغذ می شود. با توجه به نتایج، با افزایش درصد قلیاییت درجه روشنی افزایش یافت؛ درحالی که افزایش زمان پخت و استفاده از تیمار پالایشی، تاثیر معنی داری بر درجه روشنی خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون حاصل از ترجین نداشته است. با توجه به نتایج، بهترین ویژگی ها پس از پالایش خمیرکاغذ پس از پخت، تحت قلیاییت 18 درصد به مدت 30 و 60 دقیقه و همچنین قلیاییت 16 درصد به مدت 60 دقیقه حاصل شد.

    نتیجه گیری

    به طورکلی، ترجین از ویژگی های مورفولوژیکی و شیمیایی بهتری نسبت به بسیاری از گیاهان غیرچوبی برخوردار بوده و در برخی موارد همچون طول الیاف، ویژگی های آن قابل مقایسه با ویژگی های پهن برگان نیز می باشد. همچنین خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون پالایش شده و پالایش نشده ترجین از ویژگی های کاغذسازی نسبتا خوب و قابل قبولی برخوردار بوده و می توان آن را به عنوان بخشی از ماده اولیه برای تولید خمیرکاغذ، به صنایع کاغذسازی پیشنهاد نمود.

    کلیدواژگان: سودا-آنتراکینون، ترجین، گیاهان غیرچوبی
  • رویا عابدی*، طوبی عابدی صفحات 53-72
    سابقه و هدف

    جنگل ها به عنوان بخش مهمی از منابع تجدیدشونده، در رشد اقتصادی و توسعه پایدار هر کشور نقش مهمی ایفا می-کنند. بنابراین اجرای برنامه های مدیریتی صحیح که لازمه آن شناخت کافی از این منابع است، در جهت مدیریت اصولی جنگل ها ضروری است. یک طرح جنگلداری باید ضامن تولید کالا و خدمات بدون آسیب جدی به ارزش های جنگل و آینده تولید در جنگل باشد. به این ترتیب یک طرح مدیریتی زمانی موفق خواهد بود که جنبه های مدیریتی آن در ابعاد مختلف علمی، اکولوژیکی، اجرایی، اقتصادی و اجتماعی در کنار هم قابل دستیابی باشد و تعادل بین این جنبه ها پیش بینی و اجرا شود، اگرچه دستیابی به این تعادل بسیار سخت است. هدف کلی این پژوهش شناسایی مولفه های موثر بر عملکرد طرح های جنگلداری کشور و رتبه بندی آنها از دیدگاه متخصصان بود.

    مواد و روش ها

    به این منظور از روش دلفی فازی بر مبنای داده های ذهنی افراد خبره در سطح سه بعد، 1- علمی (7 مولفه)، 2- مدیریتی- اجرایی (18 مولفه) و 3- قانونی (9 مولفه) و در نهایت، براساس وزن نهایی عوامل، به ترتیب از بیشترین تا کمترین مقدار ارزش درجه اهمیت عوامل، استفاده شد. دلفی فازی روشی است که در آن داده های ذهنی افراد خبره با استفاده از تحلیل های آماری به داده های تقریبا عینی تبدیل می شوند و این روش منجر به اجماع در تصمیم گیری و رسیدن به یک نقطه با ثبات می شود. در این روش ابتدا از افراد خبره خواسته شد تا پیش بینی خود را به صورت اعداد فازی مثلثی در قالب حداقل و حداکثر اهمیتی که مدنظر دارند در پرسشنامه وارد کنند. سپس دسته اعداد فازی تشکیل و تجمیع نظرات محاسبه شد.

    نتایج

    نتایج مولفه های علمی موثر بر عملکرد طرح های جنگلداری از دیدگاه متخصصان نشان داد که مولفه هماهنگی و ارتباط بین ساختارهای علمی اجرایی و قانونی با وزن نهایی 181/0، بیشترین وزن نهایی و درجه اهمیت بالا را داشت. مولفه وابستگی زیاد ساکنان جنگل ها و معیشت آنها به بهره برداری از منابع طبیعی با وزن نهایی 086/0 اولویت اول در میان مولفه های مدیریتی-اجرایی بود. مولفه-های قانونی موثر بر عملکرد طرح های جنگلداری از دیدگاه متخصصان نیز شامل مشخص بودن ناظر طرح و فعال بودن ناظر و توجه به گزارشات او و همچنین مولفه تخریب و تجاوز به جنگل و قاچاق چوب هر کدام با وزن نهایی 150/0 به طور مشترک بیشترین وزن نهایی را داشتند.

    نتیجه گیری

    اگرچه که روش واحدی برای ارزیابی و تعیین معیارها و شاخص های اثربخشی مدیریت جنگل وجود ندارد اما پژوهش در زمینه تشخیص اولویت ها به ویژه به تفکیک طرح های جنگلداری در مناطق مختلف کشور کمک قابل ملاحظه ای به ارزیابی، بهبود عملکرد، تصمیم گیری درباره روند آینده اجرا یا توقف طرح ها و یا تغییر رویه از بهره برداری به حفاظت خواهد کرد.

    کلیدواژگان: دلفی فازی، مدیریت پایدار جنگل، معیار
  • اکرم لطیفی نیا، رحیم ملک نیا*، مهدی رحیمیان صفحات 73-91
    سابقه و هدف

    اکوتوریسم مفهومی است که در سالهای اخیر توجهات جهانی را به خود جلب کرده و به طور معمول با مفاهیم مربوط به حفاظت از منابع طبیعی و توسعه روستایی همراه است. مطالعات نشان میدهد که اکوتوریسم دارای ظرفیت حفاظت از منابعطبیعی و بهبود معیشت جوامع میزبان گردشگری است، اما بهرهبردن مردم محلی از این ظرفیت، نیازمند مشارکت آنان در این فرایند است. لذا باید ابزاری برای تحلیل رفتار مشارکتی جامعه میزبان به عنوان یک رفتار محیطزیستی در حفاظت از اکوسیستمهای طبیعی به کار گرفت. هدف این مطالعه بررسی رفتار حفاظتی جامعه میزبان گردشگری در حفاظت جنگل مبتنی بر اکوتوریسم با استفاده از مدل ارزش-باور-هنجار است.

    مواد و روش ها

    برای جمعآوری داده های این تحقیق از پرسشنامه استفاده شد. پرسشنامه بر اساس مدل ارزش-باور-هنجار و با مشورت با گروه متخصصین تهیه گردید. پس از تایید روایی و پایایی، داده ها با همراهی افرادی از جامعه میزبان و به صورت مصاحبه رو در رو با افراد، جمعآوری شدند. تعداد 278 پرسش نامه تکمیل و در فرآیند تحلیل مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل داده ها برای آمار توصیفی با استفاده از نرم افزار SPSS23 و برای آمار استنباطی (برای بررسی روابط بین متغیرهای مستقل و وابسته در قالب مدلسازی معادلات ساختاری) با استفاده از نرم افزار Smart Pls انجام شد.

    یافته ها

    مقایسه مقادیر به دست آمده‏ی شاخص‏های برازش در مدل ارزش-باور- هنجار استرن با مقادیر مطلوب نشان می‏دهد که این مقادیر در حد استاندارد هستند. بنابراین براساس مقادیر شاخص‏های ارایه شده می‏توان بیان کرد که مدل استفاده شده برای بررسی قصد روستاییان میزبان برای مشارکت در حفاظت از جنگل مبتنی بر اکوتوریسم، از برازش مناسبی برخوردار است. همچنین بر اساس یافته های پژوهش، تمامی فرضیات تحقیق در مدل ارزش- باور - هنجار تایید شدند. نتایج نشان داد که متغیرهای تحقیق در این مدل قادرند که 8/71 درصد از قصد جامعه میزبان را برای رفتارهای حفاظت از جنگل تبیین کنند.

    نتیجه گیری

    نتایج تحقیق نشان داد که ارزشهای زیست کره، ارزشهای نوعدوستانه، احساس مسیولیت و آگاهی از پیامدها بر رفتار مشارکتی جامعه میزبان برای حفاظت از جنگل تاثیر دارد. با توجه به ارتباط و تعامل مردم با منابع طبیعی و نگرش مثبت قوی درباره ارزش منابع طبیعی و احترام به آن در بین مردم، میتوان از این موضوع برای تقویت رفتار حفاظت از جنگل بهره گرفته و انجام رفتار حفاظتی را به عنوان یک باور اخلاقی در بین جامعه میزبان گردشگری برجسته نمود. این راهکار می تواند به عنوان یک ابزار حفاظتی برای جنگلهای زاگرس مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: اکوتوریسم، رفتار حفاظتی، مشارکت، مدل ارزش- باور- هنجار
  • عاطفه اسمخانی، سید یوسف عرفانی فرد*، علی درویشی بلورانی، نجمه نیسانی سامانی صفحات 93-111
    سابقه و هدف

    شناسایی و تهیه نقشه پراکنش گونه های گیاهی در مقیاس تک درخت با استفاده از داده های سنجش از دور در مدیریت پایدار جنگل از اهمیت زیادی برخوردار است. از سوی دیگر، امروزه پرنده های هدایت پذیر از دور (پهپادها) امکان تهیه داده های سنجش از دور با تفکیک پذیری مکانی و زمانی بالا را فراهم آورده اند. این امر پایش تک درختان را تسهیل کرده و اطلاعات لازم در مورد ویژگی های کمی و کیفی آنها از جمله نوع گونه را فراهم می آورد. روش های مبتنی بر یادگیری ماشین بستر لازم برای شناسایی گونه های درختی با استفاده از تصاویر رنگی پهپاد را فراهم کرده اند. با این حال این روش ها از صحت بالایی برخوردار نیستند. علاوه بر این، شباهت گیاهان در محدوده مریی امواج الکترومغناطیسی در تصاویر رنگی پهپاد باعث بروز خطا در شناسایی گونه می شود. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تلفیق تصاویر رنگی و مدل رقومی سطح (DSM) پهپاد و الگوریتم یادگیری عمیق در شناسایی گونه در یک منطقه جنگلی بنه - بادام انجام گرفت. 

    مواد و روش ها

    بخشی از توده های بنه - بادام جنگل تحقیقاتی استان فارس با مساحت 24 هکتار برای این منظور انتخاب شد. منطقه مذکور با 649 تصویر رنگی با تفکیک پذیری مکانی 5/3 سانتیمتر ثبت شده با یک پهپاد فانتوم 4 پرو در 16 خط پرواز پوشش داده شد. علاوه بر ارتوفتو، از داده های پهپاد DSM منطقه مطالعاتی با تفکیک پذیری مکانی مشابه استفاده شد. DSM با استفاده از روش وزن دهی معکوس فاصله (IDW) تهیه شد. سپس تصاویر رنگی به تنهایی و نیز با تلفیق آنها با DSM در شناسایی درختان بنه و درختچه های بادام با استفاده از الگوریتم شبکه عصبی پیچشی (CNN) مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج با استفاده از معیارهای صحت سنجی (مانند صحت، سطح زیر منحنی (AUC) مشخصه نسبی عملکرد) ارزیابی شدند. 

    یافته ها

    نتایج نشان دادند با استفاده از تصاویر رنگی، درختچه های بادام (صحت 77/0، AUC 82/0) با صحت تقریبا مشابه درختان بنه (صحت 76/0، AUC 80/0) شناسایی شدند. در صورتی که با رویکرد تلفیق تصاویر رنگی و DSM، درختان بنه (صحت 85/0، AUC 85/0) با صحت بیشتر نسبت به درختچه های بادام (صحت 81/0، AUC 83/0) شناسایی شدند. نقشه نهایی منطقه مطالعاتی از 455 درخت بنه و 1951 درختچه بادام تشکیل شد. همچنین تفسیر بصری نتایج نشان داد علیرغم نزدیکی ارزش عددی معیارهای صحت سنجی، شناسایی گونه ها با استفاده از تلفیق تصاویر رنگی و DSM پهپاد از صحت بیشتری برخوردار بودند. 

    نتیجه گیری

    به طور کلی، مطالعه حاضر نشان داد تلفیق تصاویر رنگی و DSM پهپاد می تواند منجر به بهبود شناسایی دو گونه درختی بنه و درختچه ای بادام در منطقه مطالعاتی شود. همچنین مطالعه حاضر بر توانایی الگوریتم CNN در تهیه نقشه گونه های گیاهی تاکید دارد.

    کلیدواژگان: شناسایی گونه های گیاهی، مشخصه نسبی عملکرد، فانتوم 4 پرو، یادگیری عمیق، CNN
  • محمدعلی طالبی، داوود آزادفر*، محمدرضا کاوسی، حمید جلیلوند، مهدی مفتاح، زهره سعیدی صفحات 113-133
    سابقه و هدف

    پیامدهای تغییرات اقلیمی جهانی که اکنون ایران و سایر کشورها با آن مواجه هستند، فشار و تنش-هایی است که بر اکوسیستم های خشکی، بخصوص جنگل ها وارد شده است. این موضوع تهدیدی جدی برای انقراض تعدادی از گونه ها می باشد. ارزیابی تغییرات صفت های عملکردی گیاه در طول گرادیان ارتفاع از سطح دریا در جهت درک سازگاری جوامع و پاسخ آن ها به محیط در تغییرات اقلیمی بسیار مفید است. هدف از این پژوهش درک روند تغییرات صفت های ریخت شناسی برگ و همچنین بررسی تفکیک جمعیت های سه گونه پهن برگ مهم جنگل های هیرکانی در گرادیان ارتفاع از سطح دریاست.

    مواد و روش ها

    پنج جمعیت در ارتفاع های 300، 600، 1200،900 و1500 متر ارتفاع از سطح دریا در جنگل های حوزه نکا با توجه به پراکنش طبیعی گونه های مورد مطالعه انتخاب گردید. نمونه گیری برگ در چهار جهت و میانه تاج درختان انجام و هفت صفت ریخت شناسی برگ اندازه گیری و محاسبه شد. داده ها به کمک تجزیه واریانس، مقایسات چند گانه دانکن و تحلیل تشخیصی مورد پردازش قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کلیه صفت های برگ هر سه گونه دارای اختلاف معنی داری بین طبقه های مختلف ارتفاع از سطح دریا هستند. روند تغییرات صفت های سه گونه در گرادیان ارتفاع از سطح دریا با هم متفاوت بود. تحلیل تشخیصی صفت ها در طبقه های ارتفاعی، گروه بندی پایه ها را با درصد صحت بالایی برای هر سه گونه انجام داد. نتایج این پژوهش نشان داد که در بین صفت های ریخت شناسی برگ هر سه گونه بلند مازو، ممرز و راش در پاسخ به گرادیان ارتفاع از سطح دریا، صفت های مساحت، محیط، طول و عرض برگ به عنوان موثرترین صفتها در هر سه گونه به شمار می آیند.

    نتیجه گیری

     به طورکلی با توجه به روند تغییرات صفت های ریخت شناسی برگ گونه ها در گرادیان ارتفاع از سطح دریا بر اساس سرشت گونه ای در منطقه مورد مطالعه و آشکارسازی خوب تفاوت های فنوتیپی جمعیت ها توسط تحلیل تشخیصی نتیجه گیری می شود که نیروهای انتخاب طبیعی در جهت سازگاری و تکامل جمعیت های این سه گونه در گرادیان ارتفاعی این منطقه، به خوبی بر ویژگی های برگ تاثیر گذاشته و باعث تفکیک جمعیتها شده اند. همچنین صفت مساحت برگ به عنوان موثرترین صفت عملکردی معرفی و اختلاف ارتفاع 300 متری به عنوان مرزهای فرضی تفکیک پروونانس ارتفاعی هر سه گونه پیشنهاد گردید. بنابراین به کمک یافته های این پژوهش می توان پایداری جمعیت های تفکیکی هر سه گونه را در مقابل برخی پیامدهای تغییرات اقلیمی ارزیابی و همچنین در انتخاب روش بهینه مدیریت جنگل در جهت حفاظت منابع ژنتیکی گونه ها استفاده نمود و مدیریت پیشگیری خطر را در جنگل بهبود بخشید.

    کلیدواژگان: ریخت شناسی برگ، گرادیان ارتفاعی، بلند مازو، راش، ممرز
  • آیدین پارساخو*، ایوب رضایی مطلق صفحات 135-150
    سابقه و هدف

    شرایط اقلیمی حاکم بر جنگل های هیرکانی و همچنین لحاظ نکردن اعتبارات مورد نیاز به واسطه توقف بهره برداری از جنگل باعث گردیده تا عملیات حفاظت و نگهداری جاده های جنگلی تقریبا متوقف و در نتیجه شاهد زوال مصالح روسازی و زیرسازی جاده های جنگلی به ویژه در دامنه های پرشیب باشیم. در این شرایط رویه متراکم جاده های جنگلی در هنگام بارندگی های شدید سبب تولید رواناب و شستشوی مصالح سست و ریزدانه شده که به شکل گیری رسوب می انجامد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش اثر سه تیمار شامل نوع آبروهای عرضی روباز، فاصله نصب آبروهای عرضی و مقدار بارندگی بر مقدار هدررفت مصالح رویه قطعات پرشیب جاده های جنگلی (9-6 درصد) مورد بررسی قرار گرفت و در پایان نیز کارایی اقتصادی آبروهای عرضی ارزیابی شد. آبروهای عرضی روباز شامل آبروهای جوی و پشته و آبروهای لاستیکی با سه تکرار تا عمق بستر جاده و با زاویه 40 درجه نسبت به آکس راه و در فواصل 30 و 60 متری از راس قوس های قایم (محل ظهور رواناب) قطعاتی از شبکه جاده های طرح جنگلداری دکتر بهرام نیا نصب و اجرا گردید. در کنار این قطعات، قطعات 60 متری از جاده بدون نصب آبروهای عرضی روباز تحت عنوان شاهد مشخص شدند. مقدار رسوب خروجی از آبروها پس از وقوع 3 رویداد بارندگی طبیعی با مقدار بارندگی 27، 33 و 70 میلیمتر در تله های نمونه برداری اندازه گیری شد. سپس نسبت به محاسبه مقدار هدررفت مصالح اقدام گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که نوع آبروهای عرضی روباز، فاصله نصب و همچنین اثرات متقابل بین آنها تاثیر معنی داری بر مقدار هدررفت خاک یا مصالح رویه جاده های جنگلی نداشت. بیشترین میزان هدررفت مصالح رویه مربوط به تیمار شاهد و همچنین رویداد سوم بارندگی بود. افزایش فاصله نصب آبروها هیچ تاثیر معنی داری بر مقدار هدررفت مصالح نداشت اما به طور کل، مقدار هدررفت مصالح با افزایش فاصله نصب آبروها، کمی افزایش یافت. میانگین هدررفت مصالح در فواصل نصب 30 متر و 60 متر برای تیمار آبرو جوی و پشته به ترتیب 5/183 و 9/184 گرم در مترمربع و برای تیمار آبرو لاستیکی به ترتیب 8/171 و 3/188 گرم در مترمربع بود. ارزیابی هزینه های ساخت، نصب و اجرای تیمارها نشان داد که آبرو جوی و پشته کارکرد اقتصادی مطلوب تری نسبت به آبرو لاستیکی دارد.

    نتیجه گیری

    با توجه به عملکرد مشابه دو آبرو روباز و همچنین مقرون به صرفه بودن آبروهای جوی و پشته لازم است این نوع آبرو جهت مدیریت رواناب و رسوب جاده های با شیب 9-6 درصد منطقه مورد مطالعه به دستگاه های اجرایی معرفی شود. همچنین در هر دو فاصله 30 و 60 متر، جریان سطحی قبل از آنکه سبب آبشویی و کانالیزه کردن رویه جاده شود در زمان مناسب به خارج عرض عبور هدایت شد. لذا می توان با بیشتر کردن فواصل نصب آبروها، تغییر احتمالی رفتار رواناب و رسوب را بررسی نمود.

    کلیدواژگان: آبرو جوی و پشته، آبرو لاستیکی، مقدار بارندگی، هدررفت خاک، تله های نمونه برداری
|
  • Ahmadreza Najafi Moghadam, Ali Rafighi *, Hossein Yousefi Pages 1-13
    Background and objectives

    Nanocelluloses have attracted the attention of some countries due to their potential for economic growth. There are two approaches to obtain nanocellulose: bottom-up strategy (bacterial nanocellulose) and top-down strategy (plant-based nanocellulose).

    Materials and methods

    Nano cellulose with Challenges in part production and Consumption is had encounter. That with using of Delphi method criterions and sub criterions very important effective on production and Consumption those were become Identify And 10 questionnaire according Delphi method with gamut likert design that this questionnaire contain criterion and sub criterion be and which of options contain 6 criterion to give scoring very low, low, middle, high and very high, is having. and to aces among professors university expert and Production companies and Private technology and knowledge base in 3 step or (rank) presentation and to has completed. Until position production and Consumption Nano cellulose with using of Delphi technical check and analysis its be made.

    Results

    According to the results, in the criterion (raw materials and product), 2 sub-criteria (development of approach - access to raw materials inside and outside the province) with an average of less than 3 were removed from the 11 important sub-criteria in the first round, and 9 sub-criteria remained in the second and third rounds. In the criterion (economic and sales marketing) 4 sub-criteria (customer satisfaction - sales system - export opportunities - transportation costs) with an average of less than 3 were removed from 13 important sub-criteria in the first round, and 9 sub-criteria remained in the second and third rounds. In the criterion (competitive and infrastructure), 2 sub-criteria (purchasing power of nanocellulose suppliers - discount power of nanocellulose suppliers) with an average of less than 3 were removed from 9 important sub-criteria in the first round, and 7 sub-criteria remained in the second and third rounds, and 3 sub-criteria (existence of educational, university, technical-professional centers - living and welfare facilities of human resources - human resource management) with an average of less than 3 in the criterion (technical-human) were removed from 10 important sub-criteria in the first round, and 7 sub-criteria remained in second and third rounds. The reliability Cronbach's Alpha of the first round is 0.825, the second round is 0.815 and the third round is 0.845.

    Conclusion

    Indicators effective on production and Consumption Nano cellulose in 3 step questionnaire be full by aces trend dissection and analysis contain be meaning and too in research coordination coefficient kendal in rank second and third 0.57 is having. that a sign of been effective this factories on production and Consumption Nano cellulose in iran is having that in process production and marketing and supply the products Nano cellulose this factories important and effective must at looking.

    Keywords: Nanocellulose, production, Consumption, Delphi Method
  • Mahdi Mashkour *, Davood Rasouli, Hossein Yousefi, Afsaneh Rajabi Pages 15-34
    Background and objectives

    Magnetic wood is one of the wood nanotechnology products with a wide range of potential industrial applications. Superparamagnetic wood is generally produced by in situ synthesis of magnetic nanoparticles in the wood structure. Among the various species of wood used for the production of magnetic wood, the fast-growing species are becoming increasingly important. On the other hand, the inherent properties of wood, such as its water absorption, dimensional instability, and susceptibility to biodegradation and weathering, may limit the potential of magnetic wood as an advanced engineering material. This study aimed to evaluate the effect of furfurylation on modifying the physical and mechanical properties of superparamagnetic poplar wood prepared by in situ synthesis of magnetic nanoparticles.

    Materials and methods

    In situ synthesis of magnetite nanoparticles in poplar wood (Populus deltoides) was performed using iron II and III chloride solutions in a 2:1 molar ratio in a vacuum/pressure chamber. Then the treated wood was converted into magnetic wood by draining the solution of iron cations and replacing it with a one-molar solution of sodium hydroxide. After washing the excess alkali solution and drying, the magnetic poplar wood was treated with two different concentrations of a furfuryl alcohol solution under the vacuum/pressure system and converted into wood polymer after performing the necessary heat treatments. The specimens were characterized using a field emission scanning electron microscope, X-ray diffraction, vibrating sample magnetometry, a static bending test, and long-term water absorption and thickness swelling tests.

    Results

    The conversion of poplar wood to magnetic wood reduced the weight percent gain (WPG) resulting from the furfurylation process. The saturation magnetization of the magnetic wood decreased significantly after furfurylation and conversion to the wood-polymer. Changing the concentration of the furfuryl alcohol solution had no significant effect on the saturation magnetization of the prepared magnetic wood polymers. The furfurylation treatment significantly reduced the specimens' flexural strength and flexural modulus. The flexural properties of magnetic and non-magnetic wood polymer specimens treated with the same concentration of furfuryl alcohol solution showed no significant difference. Microscopic examination of the fracture surface of the cell wall of the wood in the specimens subjected to the bending test showed the effect of furfurylation in transforming the behavior of the cell wall of the fibers from ductile to brittle, which was consistent with the results of the bending test. On the other hand, as the WPG increased, the specimens' long-term water absorption and thickness swelling decreased. Magnetic wood-polymer specimens had higher water absorption values and thickness swelling than non-magnetic wood-polymer specimens.

    Conclusion

    Based on the results of this study, it is recommended that magnetic poplar wood, if it must be used in high-humidity environments, be converted to magnetic wood-polymer with furfuryl alcohol, provided it has the required mechanical properties.

    Keywords: Magnetic wood, In situ synthesis, wood-polymer, furfuryl alcohol, Magnetite nanoparticle
  • Hamidreza Mehri Iraei, Elyas Afra *, Mohammad Hadi Aryaie Monfared, Hossein Mahdavi, Hasan Sadeghifar Pages 35-51
    Background and Objectives

    The reduction of forest wood resources has increased the necessity of using alternative primary resources including weedy non-wood plants, wood of fast-growing trees and agricultural residues in papermaking industries. On the other hand, most of the country's agricultural waste is consumed in animal husbandry industries, and wood farming also faces many challenges due to costs such as removing the roots after cutting the tree. Hence the need to use a weedy non-wood raw material seems essential. terjin (Saccharum ravennae) is one of the native weedy non-wood resources of the country, which has a good distribution in the country, and so far, its potential for use has not been evaluated. Therefore, the purpose of this research is to investigate the chemical and morphological characteristics of terjin, as well as the production and evaluation of refined and unrefined soda-anthraquinone pulp from it as a raw material to offer to papermaking industries.

    Materials and Methods

    In this research, terjin leaves were obtained from Gorgan region located in Golestan province. In order to measure the biometric characteristics of terjin, the samples were cut using the Franklin method, and then the dimensions of its fibers were measured using an optical microscope, and then their biometric coefficients were calculated. In order to measure the chemical properties of the fibers, the samples were first grinded and then their chemical properties, including the percentage of ash, extractives, lignin (klason) and cellulose were also measured based on the TAPPI standard. In order to prepare pulp from terjin, the samples were cooked at different levels of time (30 and 60 minutes) and chemical (alkalinity 14, 16 and 18%) under a temperature of 160 °C and 0.1% anthraquinone consumption, and then their yield, freeness and kappa number was measured. In the following, the pulps were refined to freeness of 350 ± 20 ml CSF, and then handsheet paper with a grammage of 60 g/m2 was prepared from refined and unrefined pulps, and their physical, optical and resistance characteristics were measured by TAPPI standards. Finally, the results were evaluated and analyzed using one-way analysis of variance and Duncan's test in SPSS software environment.

    Results

    The results showed that the length, diameter, lumen diameter and wall thickness of the fibers were 1.85 mm, 10.82 µm, 5.32 µm and 2.75 µm, respectively; and biometric coefficients including Slenderness ratio, Flexibility coefficient and Runkel ratio were 171.14, 49.12 and 103.60 respectively. Its chemical composition included percentage of ash, extractive, lignin and cellulose were 5.75, 2.53, 26.73 and 44.63 respectively. The results of pulping showed that with the increase of alkalinity percentage and cooking time, yield, kappa number and freeness of pulp decreased. Also, the results showed that refining and increasing the alkalinity percentage and cooking time increase the density, decrease the opacity and increase the resistance characteristics of pulp. According to the results, the brightness increased with the increase in alkalinity percentage, while the increase in cooking time and the use of refining treatment did not have a significant effect on the brightness of the soda-anthraquinone pulp obtained from terjin. According to the results, the best characteristics were obtained after refining the pulp obtained from cooking at 18% alkalinity for 30 and 60 minutes, and also at 16% alkalinity for 60 minutes.

    Conclusion

    In general, terjin has better morphological and chemical characteristics than many non-woody plants, and in some cases, such as fiber length, its characteristics are comparable to hardwood. Also, refined and unrefined soda-anthraquinone pulp of terjin has relatively good and acceptable papermaking characteristics, and it can be suggested to the papermaking industry as a part of the raw material for the production of pulp.

    Keywords: Saccharum ravennae, Soda-anthraquinone, Non-woody plants
  • Roya Abedi *, Tooba Abedi Pages 53-72
    Background and Objectives

    Forests are the main part of renewable resources and play an influential role in economic change and sustainable development. Therefore, sufficient knowledge of these resources is essential for the appropriate management of forests. A forestry plan must guarantee the production of goods and services without seriously damaging the values of the forest and the future of forest production. In this way, a management plan will be successful in the various aspects such as scientific, ecological, executive, economic, and social dimensions that can be achieved together. The balance between these aspects will be predicted and implemented, although it is hard to achieve this balance. The general purpose of this study was to identify the components affecting the performance of forestry projects in Iran and rank them from the perspective of experts to stop the implementation of forestry projects based on these criteria.

    Materials and Methods

    For this purpose, Fuzzy Delphi method based on the data from experts opinions at the three criteria level, 1- scientific criterion (included 7 component), 2- managerial-executive criterion (included 18 component) and 3- legal criterion (included 9 component) and Finally, based on the final weight, the highest to the lowest value of the importance of the factors were used, respectively. Fuzzy Delphi is a method in which the mental data of experts is transformed into almost objective data using statistical analysis. This method leads to a consensus in decision-making and reaching a stable point. In this method, experts were first asked to enter their predictions in the form of triangular fuzzy numbers in the form of a minimum and maximum importance in the questionnaire. Then a group of fuzzy numbers is formed and calculated by the aggregation of ideas.

    Results

    The results of scientific component showed that the coordination and communication between the scientific, executive and legal factors with a final weight of 0.181 had the highest degree of importance. The component of the high dependence of forest dwellers' livelihoods on the utilization of natural resources with a final weight of 0.866 was the first priority among management-executive component. The specificity of the project supervisor and the observer's activity and attention to the reports, as well as the forest destruction and wood smuggling with a final weight of 0.150 had the highest final weight as the legal component.

    Conclusion

    Although there is no single method for evaluating and determining the criteria and indicators for the effectiveness of forest management, research on identifying priorities, especially for forestry projects in different parts of the country, has significantly helped to evaluate, improve performance, deciding on the future period of implementation or stop or change procedures to protect activities.

    Keywords: Criterion, Fuzzy Delphi, Sustainable forest management
  • Akram Latifiniya, Rahim Maleknia *, Mehdi Rahimian Pages 73-91
    Background and objectives

    Ecotourism is a concept which has attracted global attention in recent years and is usually associated with the concepts of natural resource conservation and rural development. Studies show that ecotourism has the capacity to improve the livelihood of the local people in a participatory management method. Therefore, a tool should be used to analyze the cooperative behavior of the host community as an environmental behavior in the natural ecosystems conservation. The purpose of this study is to investigate the conservation behavior of the host community of forest based ecotourism in forest conservation using the value-belief-norm model.

    Materials and methods

    A questionnaire was used to collect research data. The questionnaire was prepared based on the value-belief-norm model and in consultation with a group of experts including forestry, rural extension, ecotourism and natural resources experts. After confirming the integrity and reliability of questionnaire, the data were collected via the face-to-face interviews. 278 completed questionnaires were used in the analysis process. Data analysis was conducted for descriptive statistics using SPSS23 software and for inferential statistics (to examine the correlation between independent and dependent variables in the form of structural equation modeling) using Smart Pls software.

    Results

    Comparing the obtained values of the fit indices in Stern's value-belief-norm model with the desired values shows that these values are within the standard range. Therefore, based on the values of the presented indicators, it can be concluded that the model used to investigate the intention of the host villagers to participate in forest conservation has a good fit. Also, the findings of the research indicated that all research hypotheses were confirmed in the value-belief-norm model. The results showed that the research variables in this model are able to explain 71/8% of the host community's intention for forest conservation behaviors.

    Conclusion

    The results of the research showed that biosphere values, altruistic values, sense of responsibility and awareness of the consequences have an effect on the cooperative behavior of the host community for forest protection. Considering the relationship and interaction of people with natural resources and strong religious beliefs and teachings about the value of natural resources and respect for them among people, this issue can be used to strengthen the pro environmental behavior of forest protection and carry out protective behavior. The study highlighted a strong moral belief among the tourism host community. This issue can be used as a ecotourism based conservation tool for zagros forests.

    Keywords: Ecotourism, conservation behavior, Participation, value-belief-norm model
  • Atefeh Esmkhani, Yousef Erfanifard *, Ali Darvishi Boloorani, Najmeh Neysani Samany Pages 93-111
    Background and objectives

    Identification and mapping of tree species at single-tree levels using remotely sensed data is important in sustainable forest management. On the other hand, UAVs provide possibilities to acquire remotely sensed data with high spatial and temporal resolution that facilitate monitoring single tree and assessing quantitative and qualitative characteristics of trees such as species types. Methods based on machine learning can identify species types on UAV colour images but not with high accuracies. Additionally, similarity of trees in visible wavelengths registered on UAV colour images causes errors in species recognition. Therefore, this study was aimed to evaluate combination of UAV-based colour imagery and digital surface model (DSM) and deep learning algorithms in species recognition of a Pistacia-Amygdalus stand.

    Material and Methods

    A part of Pistacia-Amygdalus stands in the wild pistachio research forest with an area of 24 ha was selected for this study. The study area was covered by 649 colour images with spatial resolution of 3.5 cm in 16 flight lines acquired by a Phantom 4Pro UAV. In addition to orthophoto, the DSM with similar spatial resolution was obtained by inverse distance weighted (IDW) method. The colour images and the combination of colour images and DSM were then used by Convolutional Neural Networks (CNNs) to identify Pistacia trees and Amygdalus shrubs. Results were evaluated by indices of accuracy assessment (e.g., accuracy, area under curve (AUC) of receiver operating characteristics).

    Results

    The results on colour images showed that Amygdalus shrubs (accuracy=0.77, AUC=0.82) were identified with slightly higher accuracy than Pistacia trees (accuracy=0.76, AUC=0.80). Moreover, the results on combination of colour images and DSM showed that Pistacia trees (accuracy=0.85, AUC=0.85) were identified with higher accuracy than Amygdalus shrubs (accuracy=0.81, AUC=0.83). The final map was consisted of 455 Pistacia trees and 1951 Amygdalus shrubs. In addition, the visual interpretation of results revealed that species recognition on the combination of colour images and DSM had higher accuracy despite almost similar values of the indices of accuracy assessment.

    Conclusions

    In general, the present study explored that combination of colour images and DSM can facilitate species recognition of Pistacia trees and Amygdalus shrubs. Furthermore, this study confirms the capability of CNN in mapping of species at the individual level.

    Keywords: Species recognition, Receiver operating characteristic, Phantom 4Pro, Deep Learning, CNN
  • Mohammadali Talebi, DAVOUD AZADFAR *, Mohammadreza Kavousi, Hamid Jalilvand, Mehdi Meftah, Zohre Saeedi Pages 113-133
    Background and objective

    The consequences of global climate change that Iran and other countries are now facing are the pressures and stresses that have been placed on terrestrial ecosystems, especially forests. This is a serious threat to the extinction of many species. Evaluation of plant functional traits changes along height from sea level gradient is very useful in order to understand the adaptation of communities and their response to the environment in climate change. The purpose of this study was to understand the trend of changes in leaf morphological traits and also to investigate the segregation of populations of three important broadleaf species of Hyrcanian forests in the altitude gradient.

    Materials and Methods

    For this purpose, five populations at altitudes of 300, 600, 1200, 900 and 1500 m above sea level in the forests of Neka region were selected according to the natural distribution of the studied species. Leaf sampling was performed in four directions and in the middle of tree canopies and seven leaf morphological traits were measured and calculated. Data were processed using analysis of variance, Duncan multiple comparisons and diagnostic analysis.

    Results

    The results of analysis of variance showed that all leaf traits of all three species have significant differences between different classes of altitude. The trend of changes in the traits of the three species in the altitude gradient was different. Diagnostic analysis of traits in altitude classes performed grouping of the individuals with high accuracy for all three species. The results of this study showed that among the leaf morphological traits of all three species of oak, hornbeam and beech in response to altitude, the traits of leaf area, perimeter, length and width are considered as the best traits.

    Conclusion

    In general, considering the trend of changes in leaf morphological traits of species in the altitude gradient based on the nature of the species in the study area and good detection of phenotypic differences of populations by Diagnostic analysis concludes that the forces of natural selection in order to adapt and develop the populations of these three species in the altitude gradient of this region, have a good effect on leaf characteristics and have caused the separation of populations. Also, the leaf area trait was introduced as the most effective applied trait and the difference in height of 300 meters was proposed as hypothetical boundaries of the separation of altitude provenance of all three species. Therefore, with the help of the findings of this study, the stability of separate populations of all three species against some consequences of climate change can be evaluated and also in choosing the optimal forest management method to protect the genetic resources of species and improving risk prevention management can be used.

    Keywords: Altitude gradient, Leaf morphology, Oak, hornbeam, Beech
  • Aydin Parsakho *, Aiub Rezaei Mutlagh Pages 135-150
    Background and objectives

    The climatic conditions governing the Hyrcanian forests and also the decrease in the income of forestry projects due to the cessation of forest exploitation caused the protection and maintenance of forest roads to be almost stopped and as a result, the deterioration of the roads especially in steep slopes. In this situation, the dense surface of the forest roads during heavy rains causes the production of runoff and the washing of loose and fine-grained materials, which leads to the formation of sediment.

    Materials and methods

    In this research, the effects of three treatments including type of open-top culverts, installing distance of open top culverts and amount of rainfall on road materials loss from steep sections (6-9%) were investigated and then the economic efficiency was evaluated. Open top culverts including grooved and ridged culverts and rubber culverts with three repetitions up to the depth of the road bed and at an angle of 40 degrees to the road axis and at distances of 30 and 60 meters from the top of the dome arches (where the runoff originates), parts of the network The roads of Dr. Bahramnia's forestry plan were installed and implemented. Several road segments with a length of 60 meter and without installation of open-top culvert were determined as control plots. The amount of sediment coming out of the drains after 3 rainfall events (27, 33 and 70 mm) was measured in the sampling traps. Then the amount of material wastage was calculated.

    Results

    The results showed that the type of open-top embankments, the installation distance and also the mutual effects between them did not have a significant effect on the amount of soil loss or surface materials of forest roads. The highest amount of top material loss was related to the control treatment and also the third rain event. The increase in the distance between the installation of the beams did not have any significant effect on the amount of material wastage, but in general, the amount of material wastage slightly increased with the increase of the installation distance of the beams. The average loss of materials at the installation distances of 30 meters and 60 meters was 183.5 and 184.9 grams per square meter for the furrow and ridge treatment, respectively, and 171.8 and 188.3 grams per square meter for the rubber treatment, respectively. The evaluation of the costs of construction, installation and implementation of the treatments showed that the groove and stack has a more favorable economic function than the rubber one.

    Conclusion

    Considering the similar performance of the two open culverts and also the cost-effectiveness of the groove and pile culverts, it is necessary to introduce this type of culvert to the executive bodies for the management of runoff and sediment in road segment of 6-9% in study area. Also, at both distances of 30 and 60 meters, the surface flow was directed outside the crossing width at the right time before it caused the washing and channelization of the road surface. Therefore, it is possible to increase the installation distance of the culverts to assess the runoff and sediment behavior.

    Keywords: Furrow, ridge embankment, Rubber embankment, Amount of Rainfall, soil loss, Sampling traps