فهرست مطالب

نشریه بوم شناسی جنگل های ایران
پیاپی 23 (بهار و تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/02/12
  • تعداد عناوین: 12
|
  • یگانه کریمی، امید اسماعیل زاده*، اعظم السادات نورایی صفحات 1-15
    مقدمه و هدف

    شمشاد هیرکانی (PojarkBuxus hyrcana ) تنها گونه از جنس شمشاد و از معدود درختان پهن برگ همیشه سبز جنگل های هیرکانی است. هرچند شمشاد در لیست قرمز گیاهان ایران در طبقه حفاظتی در معرض خطر (Endangered) معرفی می‎شود اما انهدام بخش عمده‎ای از جنگل‎های شمشاد ناحیه هیرکانی از یک سو به دلیل تخریب رویشگاه و تغییر کاربری زمین در طول دهه‎ های گذشته و از سوی دیگر بروز بیماری قارچی سوختگی برگ شمشاد و مهم‎تر از آن طغیان آفت شب‎پره که در طی مراحل استقرار، این گونه ابتدا اپیدرم برگ را مورد تهاجم قرار داده و سپس برگ های کامل و پوست تنه شاخه و ساقه را مورد استفاده قرار می‎دهد سبب شده است تا سطوح وسیعی از این جنگل ها (بیش از 80-90 درصد آن‎ها) نابود شده و بنابراین می‎توان اذعان داشت که در حال حاضر شمشاد هیرکانی در معرض انقراض (Critically Endangered) است. پژوهش حاضر در نظر دارد تا تاثیر فعالیت برگ‎خواری آفت شب‎پره شمشاد بر عملکرد پوشش ‎گیاهی روزمینی را در دو دوره پایش 1390 (قبل از آفت شب پره شمشاد) و 1401 (بعد از آفت شب پره شمشاد) در ذخیره گاه شمشاد هیرکانی سی ‎سنگان را مورد ارزیابی قرار دهد.

    مواد و روش‎ها: 

    نمونه‎برداری از ترکیب پوشش‎گیاهی در فصل پاییز برای ثبت پوشش پیش‎بهاره و فصل رویش هنگامی که انتظار می‎رود سهم عمده‎ای از ترکیب گیاهی در منطقه حضور داشته و به رشد کامل رسیدند در سال 1390 (قبل از شیوع آفت شب پره) و 1401 (پس از شیوع آفت شب پره) انجام شد. اندازه قطعات نمونه مطابق با اندازه قطعه نمونه پیشنهادی برای مطالعه ترکیب پوشش گیاهی رویش‎های جنگلی نواحی معتدله 400 متر مربع (20× 20 متر) در نظر گرفته شد. در هر قطعه نمونه ابتدا فهرست کلیه گونه‎ های گیاهی به تفکیک فرم رویشی ثبت شده و سپس وفور و غلبه (درصد تاج پوشش) گونه‎ های گیاهی بر مبنای مقیاس براون - بلانکه ثبت شد. سپس با استفاده از منابع موجود شامل فلور ایرانیکا مجموعه فلورهای فارسی ایران و فلور رنگی ایران به‎طور دقیق مورد شناسایی قرار گرفتند. شکل زیستی گیاهان بر اساس رده‎بندی رانکایر تعیین شده و طیف زیستی ترسیم شد. اشکال زیستی گیاهان منطقه تعیین شده به‎منظور بررسی پراکنش جغرافیایی یا کورولوژی گیاهان ابتدا مناطق انتشار آنها با استفاده از منابع فلوری مذکور تعیین شده و بعد کوروتیپ گونه ها بر مبنای تقسیم‎بندی نواحی جغرافیایی و مناطق فلوریستیک زهری تقسیم گردید طیف پراکنش جغرافیایی گیاهان منطقه نیز به‎صورت هیستوگرام ترسیم شد.

    یافته‎ ها: 

    نتایج نشان داد که تعداد 52 گونه در سال 1390 و تعداد 69 گونه در سال 1401 در پوشش روزمینی در ذخیره‎گاه شمشاد پارک جنگلی سی‎سنگان شناسایی شد، که 49 گونه (67 درصد) به‎طور مشترک در ترکیب پوشش روزمینی در سال 1390 و 1401 حضور داشته، 4 گونه (5 درصد) تنها در سال 1390 و 20 گونه (27 درصد) تنها در پوشش گیاهی روزمینی در 1401 حضور داشتند. بررسی طیف بیولوژیک عناصر گیاهی پوشش روزمینی در سال 1390 نشان داد که فانروفیت ها با 44 درصد (23 گونه)، کریپتوفیت ها و همی کریپتوفیت ها با 19 درصد (11 گونه) به‎ترتیب بیشترین حضور را به‎خود اختصاص دادند. اما در بررسی طیف بیولوژیک عناصر گیاهی در سال 1401 فانروفیت ها با 38 درصد (26 گونه)، تروفیت ها با 23 درصد (16 گونه) به‎ترتیب بیشترین حضور را به خود اختصاص دادند. در بررسی منطقه پراکنش پوشش گیاهی روزمینی در سال 1390 و 1401، عناصر اروپا سیبری با 50 و 46 درصد (34 و 38 گونه)، چند منطقه ای‎ها با 15 و 19 درصد (15 و 16 گونه) به‎ترتیب بیشترین حضور را به‎خود اختصاص داده‎اند. نتایج بررسی شاخص های تنوع گونه ای، یکنواختی و غنای گونه ای پوشش روزمینی در دو دوره پایش در سال های 1390 و 1401 نشان داد که بین مقادیر شاخص های تنوع گونه ای روزمینی، یکنواختی و غنای گونه ای در دو دوره پایش (1390 و 1401) اختلاف معنی‎دار (0/001<p) وجود دارد. در بررسی درجه تشابه گونه ای پوشش گیاهی گذشته و کنونی ذخیرگاه شمشاد سی‎سنگان با استفاده از توابع جاکارد و سورنسون مشخص شد که میزان تشابه پوشش گیاهی روزمینی در دو دوره پایش اندک بوده است. چون بروز هرگونه اختلال طبیعی در جوامع جنگلی موجب بروز تغییر در مسیر توالی پوشش گیاهی روزمینی و کاهش تشابه بین پوشش گیاهی قبل و بعد از اختلال می‎شود در واقع نتایج این تحقیق نشان داد که غنا و تنوع گونه ای با افزایش شدت برگ‎خواری بوسیله آفت شب‎پره شمشاد و باز شدن تاج پوشش افزایش می یابد.

    نتیجه‎ گیری کلی: 

    نتایج حاصل از این پژوهش تصریح می کند که باتوجه به اینکه پوشش گیاهی روزمینی در قطعه نمونه‎های آلوده غالبا از گونه های پیشگام و علفی تشکیل شده است بنابراین هرگونه اقدام مدیریتی به‎منظور بازسازی و احیای این ذخیره گاه ارزشمند باید در اولویت قرار گیرد تا مسیر توالی در این ذخیرگاه ارزشمند به‎سمت مرحله اوج محقق شود. چون ویژگی های رژیم های اختلال به‎شدت بر پویایی و توالی جنگل تاثیر گذاشته و در این رابطه بهره‎گیری از راهبرد مدیریت حفاظتی می تواند نقش مهمی در کاهش اثرات آن ایفا نماید.

    کلیدواژگان: برگ خواری، پوشش روزمینی، تاب آوری، تنوع زیستی، شمشاد هیرکانی
  • مصطفی مقدمی راد*، وحید ریزوندی صفحات 16-27
    مقدمه و هدف

    عملیات بهره برداری جنگل به خصوص چوب کشی از فعالیت هایی هستند که موجب دخالت و دست خوردگی طبیعت می شوند. سیستم های بهره برداری با تراکتور، معمولی‏ترین انواع تجهیزات کوچک مقیاس هستند که در شمال کشور استفاده می شود. چوبکشی زمینی به دلیل تماس مستقیم چوب با خاک جنگل همواره با دامنه اثرات تخریبی وسیع به اکوسیستم جنگلی از جمله تغییر در ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و خسارت به تجدید حیات طبیعی و درختان باقیمانده همراه بوده است، پس از اتمام چوبکشی دیده می شود که شیارهای عمیق در مسیرهای چوبکشی باقی مانده و باتوجه به شیب طولی زیاد این مسیرها موجب فرسایش و لغزش و ریزش خاک ها شود تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از مهم ترین اثرات ناشی از عملیات بهره برداری و خروج چوب بر روی توده جنگلی است. بررسی های متعدد بازگوکننده بازیابی طولانی مدت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک است. از مهم ترین اهداف مدیریتی در بحث بهره برداری جنگل، لزوم به حداقل رساندن اثرات تردد وسایل نقلیه روی خاک جنگل است چرا که این تاثیرات منفی در درازمدت می تواند معنی دار باشد هدف این پژوهش شناسایی میزان اثرات استفاده از تراکتورهای کشاورزی در حمل چوب بر روی خصوصیات فیزیکی خاک از جمله وزن مخصوص ظاهری، فشردگی و بافت خاک و همچنین خصوصیات شیمیائی خاک ازنقطه نظر عناصر خاک، ماده آلی و pH خاک در دو منطقه شاهد و بهره برداری جنگل به منظور ارائه راهکارهایی در جهت کاهش این اثرات بود.

    مواد و روش ها

    طرح جنگلداری کوهمیان با مساحتی بالغ بر 3671 هکتار در حوزه آبخیز 89 از تقسیمات جنگل های شمال کشور در حوزه اداره کل منابع طبیعی استان گلستان - گرگان واقع شده است. این تحقیق در پارسل 27 طرح جنگلداری کوهمیان آزادشهر واقع در گلستان ایران انجام شد. به منظور بررسی تغییرات فیزیکی و شیمیایی خاک در اثر چوبکشی با تراکتورهای کشاورزی، نمونه برداری خاک در دو منطقه شاهد و روی مسیرهای عبوری توسط سیلندرهای فلزی در سه عمق 0-10، 10- 20 و 20-30 سانتی متری خاک در قالب طرح (آزمایش) کاملا تصادفی و در سه تکرار انجام شد. سپس این نمونه ها به آزمایشگاه منتقل و در دمای 105 درجه سانتی گراد به مدت 24 ساعت در داخل آون خشک شدند عمل توزین نمونه ها توسط ترازوی دیجیتالی مدل EK4000 ساخت کشور ژاپن با دقت 0/1 گرم انجام شد و مقدار وزن خشک ثبت شد. سپس خصوصیات فیزیکی خاک از جمله فشردگی، وزن مخصوص ظاهری، رطوبت، بافت و خصوصیات شیمیایی از جمله ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، نیتروژن، پتاسیم، فسفر، کلسیم، منیزیم، آهن، روی، منگنز، مس و اسیدیته خاک با روش های استاندارد مورد مطالعه قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که چوبکشی به وسیله تراکتور کشاورزی روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیرات مهمی داشت که بیشترین تاثیر آن روی عمق 0-10 سانتی متری خاک بود که هم خصوصیات شیمیایی خاک و هم خصوصیات فیزکی خاک دچار تغییراتی شد اما در عمق های 10-20 و 20-30 سانتی متری  خاک بیشترین تغییرات مربوط به تغییرات فیزکی خاک بود و در خصوصیات شیمیایی خاک تغییرات معنی داری رخ نداد. از جمله این تغییرات تغییر در خصوصیات فیزیکی خاک در هر سه عمق 0-10 و 10-20 و 20-30 سانتی متری تفاوت معنی داری نسبت به منطقه شاهد داشت به طوری که فشردگی خاک در منطقه مورد تردد در این سه عمق از سطح خاک به ترتیب 2/46، 3/04 و 1/73 برابر منطقه شاهد بود، افزایش وزن مخصوص خاک نیز در این سه عمق نسبت به منطقه شاهد، به ترتیب 36 و 27 و 20 درصد بود. همچنین خصوصیات شیمیایی از قبیل ظرفیت تبادل کاتیونی و غلظت عناصری نظیر فسفر، نیتروژن و آهن در عمق 0- 10 سانتی متری خاک به ترتیب 37/62، 63/91، 10/2 و 73/05 درصد کاهش نشان داد. از میان خصوصیات شیمیایی خاک در عمق 20-10 سانتی متری فقط ماده آلی تحت تاثیر تردد تراکتور در منطقه قرار گرفت به طوریکه ماده آلی در عمق ذکر شده حدود 64 درصد کاهش نسبت به منطقه شاهد داشت. این عناصر تغییر معنی داری نداشتند؛ هیچ یک از خصوصیات شیمیایی خاک در عمق 20-30 سانتی متری تحت تاثیر تردد تراکتور در منطقه قرار نگرفت.

    نتیجه گیری کلی:

     در این تحقیق مشاهده شد که استفاده از تراکتور کشاورزی در حمل و نقل اولیه مقطوعات جنگلی، به دلیل یکسان نبودن سطح تماس لاستیک های آن (سطح تماس کم در لاستیک جلو) و همچنین به دلیل نداشتن وینچ موجب ایجاد حالت شخم در مسیر چوبکشی و ایجاد اثرات معنی داری روی خاک جنگل شده است از جمله این تغییرات، تغییر خصوصیات فیزیکی خاک نظیر: فشردگی خاک، افزایش وزن مخصوص ظاهری و تغییر بافت خاک است از طرف دیگر چوبکشی بر روی خصوصیات شیمیایی خاک اثرات معنی داری داشت از جمله این اثرات کاهش عناصر خاک مانند ازت، فسفر، آهن، کاهش ماده آلی و کاهش ظرفیت تبادل خاک است که باتوجه به ماندگاری زیاد این اثرات لازم است که تمهیداتی برای کاهش این اثرات منفی، نظیر استفاده از ماشین آلات تخصصی چوبکشی نظیر اسکیدر چنگک دار به جای تراکتورهای کشاورزی، خراش سطحی در مسیرهای چوبکشی، محدود کردن زمان چوبکشی به زمانی که خاک جنگل خشک است و قابلیت تردد بالاتری دارد، ریختن مازاد مقطوعات روی مسیر چوبکشی اندیشیده شود.

    کلیدواژگان: خروج چوب، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، طرح جنگلداری کوهمیان، مسیر چوبکشی
  • شهاب رویانیان*، مسعود طبری کوچکسرایی صفحات 28-36
    مقدمه و هدف

    جنگل کاری در دهه های اخیر رشد فزاینده ای در سراسر جهان داشته است و پیش بینی می شود به‎دلیل افزایش تقاضای چوب این روند ادامه یابد. ازاین رو، از اوایل قرن بیستم میلادی کاشت انبوه درختان کاج و دیگر گونه های تند رشد برای تولید چوب صنعتی شدت گرفته است. در ایران نیز با سرانه کم جنگل (0/17 هکتار)، به منظور افزایش سرانه فضای سبز، ابتدا طرح های ایجاد جنگل دست کاشت و احیای جنگل های مخروبه، با گونه های غیربومی اجرا شده است. از این نظر، گونه های سوزنی برگ غیربومی متعددی وارد کشور شده که گاه در برخی مناطق با توفیق همراه نبوده است. لذا ضروری است برای موفقیت جنگل کاری با گونه های غیربومی، به مواردی همچون انتخاب گونه مناسب با شرایط رویشگاه و تطبیق نیاز بوم شناختی گونه با محیط و نیز اثر جنگل کاری بر خاک و گیاهان زیراشکوب و موجودات زنده توجه کرد. در حقیقت، تضمین مدیریت پایدار، منوط به آگاهی از تاثیرات گونه درختی کاشته شده بر تنوع گونه ای، ساختار و عملکرد بوم سازگان است. گونه های مختلف درختی اثرهای متفاوتی بر مشخصه های خاک در بوم سازگان می گذارند، طوری‎که می توانند با سازوکارهای مختلف، خواص خاک را تغییر دهند. به‎عبارتی، در توده های مختلف درختی، تفاوت در کیفیت لاشبرگ و وضعیت مواد غذایی، عملکرد ریشه ها در جذب عناصر غذایی، ساختار برگ و تاج درخت، خرداقلیم زیر تاج و درنهایت جوامع زیستی، سبب تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک می شود. به‎طور کلی، احیای اراضی جنگلی تخریب یافته از طریق جنگل کاری آثار معنی داری بر تغییرپذیری ویژگی های خاک دارد که در این زمینه بین گونه های بومی و غیربومی و همچنین گونه های پهن برگ و سوزنی برگ تفاوت اساسی مشاهده شده است. نظر به اینکه گونه‎های درختی پهن برگ می‎توانند در کیفیت خاک توده‎های سوزنی برگ تاثیر مثبت داشته باشند، این تحقیق با هدف اصلی مقایسه برخی مشخصه های فیزیکی و شیمیایی خاک تحت تاثیر جنگل کاری‎های خالص و آمیخته نوئل انجام شده است.

    مواد و روش ها

    منطقه موردمطالعه در جنوب شرقی قطعه 101 سری مکارود، حوضه آبخیز 36 (کاظم رود)، در شهرستان کلاردشت و در ارتفاع تقریبی 1200 متر از سطح دریای آزاد شامل عرصه های جنگل کاری نوئل خالص (2 هکتار) و نوئل آمیخته (2/5 هکتار) و زمین بایر (3 هکتار) بوده است. با توجه به کوچک بودن عرصه ها و لزوم اتخاذ روشی که به بهترین شکل، گویای وضعیت خاک در هر عرصه باشد، سه خط نمونه در هر عرصه پیاده شد. آنگاه، در روی نقاط 10 و 50 و 90 متری خط نمونه ها، در لایه های 10-0 و 30-10 سانتی متری، نمونه های خاک برداشت شد (در هر عرصه، 9 نمونه خاک برای هر لایه). در آزمایشگاه، بافت، درصد اشباع، رسانندگی الکتریکی، اسیدیته، آهک، کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، چگالی ویژه خاک ها اندازه گیری شد.

    یافته ها

    چگالی ویژه در لایه 10-0 سانتی متر در توده نوئل آمیخته (2/28 گرم بر سانتی مترمکعب) کمتر از دو عرصه دیگر بود. مقدار اشباع خاک در لایه رویی در توده نوئل خالص (85/77 درصد) بیشتر از توده نوئل آمیخته (59/83 درصد) و زمین بایر (51/07 درصد) بود، اما در لایه زیرین در زمین بایر (94/40 درصد) بیشتر از دو عرصه جنگلی بوده است. در زمین بایر رسانندگی الکتریکی در هر دو لایه رویی (0/40 دسی زیمنس بر متر) و زیرین (0/38 دسی زیمنس بر متر) کمتر از توده های نوئل خاص و نوئل آمیخته بوده است. اسیدیته خاک در لایه رویی در توده های نوئل خالص (4/84) و نوئل آمیخته (4/88) به نحو معناداری کمتر از زمین بایر (5/75) بود. در هر سه عرصه، مقدار آهک در هر دو لایه برابر صفر بود. کربن آلی در لایه رویی در توده های نوئل خالص (2/57 درصد) و نوئل آمیخته (2/96 درصد) به طور معناداری بیشتر از عرصه بایر (1/45 درصد) بود و در لایه زیرین مقدار آن در توده نوئل آمیخته (0/94 درصد) بیشترین بود. مقدار نیتروژن در لایه رویی در توده های خالص (0/197 درصد) و آمیخته نوئل (0/270 درصد) بیشتر از عرصه بایر (0/143 درصد) و در لایه زیرین در توده نوئل آمیخته (0/90 درصد) بیشتر از توده نوئل خالص (0/02 درصد) و عرصه بایر (0/03 درصد) بود. نسبت کربن به نیتروژن در لایه رویی در توده نوئل خالص بیشترین بود (12/97) ولی در لایه زیرین در بین سه عرصه فرقی نکرد (10/82 تا 11/50). مقدار فسفر در لایه رویی در توده نوئل آمیخته بیشترین بود (8/4 میلی گرم بر کیلوگرم) ولی در لایه زیرین در بین سه عرصه متفاوت نبود (3/57 تا 5/06 میلی گرم بر کیلوگرم). مقدار پتاسیم در لایه رویی توده نوئل آمیخته (43/203 میلی گرم بر کیلوگرم) بیشترین بود اما در لایه زیرین، مقدار آن در زمین بایر (193/50 میلی‎گرم بر کیلوگرم) بیشتر از دو توده جنگلی به دست آمد.

    نتیجه گیری کلی: 

    در لایه رویی خاک (10-0 سانتی‎متر) مقدار اسیدیته، کربن و ازت در بین دو توده آمیخته نوئل و توده خالص نوئل فرقی نکرد اما در توده آمیخته اندازه چگالی ویژه و نسبت کربن به نیتروژن کمتر، و برعکس، تخلخل خاک و مقدار فسفر و پتاسیم بیشتر از آنها در توده خالص بوده است. به طورکلی، از این تحقیق نتیجه گرفته می شود که جنگل کاری نوئل آمیخته در مقایسه با جنگل کاری نوئل خالص، تاثیر بهتری بر بهینه شدن مشخصه های فیزیکی و شیمیایی در لایه های خاک دارد که می تواند زمینه را برای رشد مناسب تر درختان و تعادل بهتر جنگل فراهم کند.

    کلیدواژگان: توده سوزنی برگ، جنگل کاری آمیخته، چگالی ویژه، نسبت کربن به نیتروژن
  • مرضیه ولی زاده*، سید محمد حسینی نصر، حمید جلیلوند، جان سدبروک صفحات 37-49
    مقدمه و هدف

    پژوهش در زمینه حفاظت از ژرم پلاسم گونه های درختی بومی و دارویی جنگل های شمال ایران به ویژه زالزالک خونین با خواص دارویی فراوان، دارای اهمیت است. تکثیر جنسی زالزالک به دلایل پوسته ضخیم و دو نوع خفتگی فیزیکی و فیزیولوژیک به سختی و با آپومیکسی امکان پذیر است و تکثیر غیرجنسی آن از راه ریشه دار کردن قلمه نیز با مشکلات فراوانی مواجه است. زالزالک خونین (Crataegus atrosanguinea) از خانواده Rosaceae یکی از گونه های با ارزش جنگل های شمال و غرب کشور محسوب می شود که به‎ دلیل مثمر بودن و داشتن چوب بسیار محکم و خواص دارویی متعدد دارای اهمیت فراوان است. خواص دارویی زالزالک در درمان فشار خون، تصلب شرائین و احتقان قلب، ضعف عضلات قلب و نارسایی کرونر به اثبات رسیده است. زالزالک حاوی متابولیت های ثانویه فراوان مانند فلاونوئیدها و پروآنتوسیانیدین و گیلکوزیدها است. بهینه سازی شرایط کشت درون شیشه ای زالزالک خونین به عنوان یکی از گونه های طبیعی ایران می تواند راهکار مناسبی برای تکثیر آن باشد. پژوهش حاضر با هدف کنترل آلودگی، کنترل قهوه ای شدن و القای کالوس زالزالک خونین (Crataegus atrosanguinea) در شرایط درون شیشه ای انجام شد. کنترل آلودگی ریزنمونه، بذر و بافت گیاهان از اهمیت بالایی برای موفقیت کشت بافت گیاهان محسوب می شود. از آنجا که پرآوری از ریزنمونه های طبیعی گیاهان برای کشت بافت در اولویت قرار دارد، معمولا این مهم با قهوه ای شدن به ویژه برای گیاهان چوبی که دارای ساقه ضخیم و چوبی هستند با مشکلات فراوانی همراه است. تعیین نوع و غلظت تنظیم کننده رشد به‎عنوان یک عامل متغیر برای رشد گیاهان در شرایط درون شیشه ای ضروری است. بعد از اعمال تنظیم کننده رشد به محیط کشت، گیاه واکنش های مختلفی نشان خواهد داد اما یکی از راه های مناسب برای انتخاب مسیر صحیح باززایی گیاهان، تعیین وزن تر و خشک کالوس است که به‎طور گسترده به عنوان معیاری از رشد کالوس ها مورد اندازه‎گیری قرار می‎گیرد. با استفاده از وزن تر و خشک کالوس می توان منحنی رشد کالوس را به دست آورد. نتایج پژوهش های گذشته حاکی از دامنه وسیع تغییرات نوع و غلظت تنظیم کننده رشد بر کالوس زایی و باززایی گونه های مختلف جنس زالزالک است و متناسب با نوع گونه گیاهی باید نوع و غلظت خاصی از تنظیم کننده های رشد را اعمال کرد.

    مواد و روش ها

    ساقه های جوان و سالم زالزالک‎ خونین از لاریجان آمل، استان مازندران، ایران با مختصات جغرافیایی '38° 58 شمالی و '10° 52 شرقی در ابتدای فصل رویش جمع آوری شد. ساقه های جمع آوری شده بلافاصله به آزمایشگاه کشت بافت گیاهی دانشکده منابع طبیعی در دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران منتقل شدند. ضدعفونی ساقه های طبیعی زالزالک به‎دلیل آلودگی سطحی و بافتی فراوان بسیار ضروری است. برای این‎منظور از ساقه ها ریزنمونه هایی به اندازه 0/5 تا یک سانتی متری برش داده شدند. تیمارهای کنترل آلودگی شامل HgCl2، H2O2، NaClO و AgNO3 و همچنین برای کنترل قهوه ای شدن ریزنمونه ها پنج تیمار طراحی شد. تیمارهای کنترل قهوه ای شدن شامل شاهد، آب روان، اسیداسکوربیک، پلی وینیل کلراید و ذغال فعال بود. به طور کلی محیط کشت از موادی شامل نمک های معدنی (عناصر کم مصرف و پر مصرف) به عنوان تامین کننده رشد بیشینه، اسیدهای آمینه و ویتامین ها به‎عنوان نیتروژن، قند به‎عنوان منبع کربن و انرژی، تنظیم کننده های رشد به‎عنوان محرک رشد و ریخت زایی، آگار به‎عنوان جامدکننده محیط کشت و آب که 90 درصد محیط کشت را شامل می شود، تشکیل می گردد. محیط کشت به‎کار رفته در این تحقیق MS بود که اولین بار توسط درایور و کنیاکی در سال 1984 ساخته شد و با در نظر گرفتن روش دوفوسارد1976 تهیه شد. در این پژوهش pH محیط کشت روی 5/8 تنظیم گردید. برای القای کالوس، تیمارهای IBA، NAA، 2,4-D، BAP، TDZ و Kin در سه سطح غلظت 0/1، 1 و 6 میلی گرم در لیتر و ترکیب 6 mgl-1 NAA+1 mgl-1 BAP و 6 mgl-1 IBA+1 mgl-1 BAP در محیط کشت MS استفاده شد. در این مطالعه ریزنمونه های ساقه به‎صورت افقی روی محیط کشت قرار گرفتند. از بین تیمار های مختلف کالوس زایی برای بررسی القای کالوس، درصد کالوس زایی، درجه کالوس زایی، وزن تر و خشک کالوس و مساحت سطح مقطع کالوس اندازه گیری شد. بهترین تیمار از طریق محاسبه مشخصه های مذکور به دست آمد و برای واکشت از آن تیمار استفاده می شد. به طور تقریبی هر 20 روز و در مجموع پنج الی شش بار واکشت انجام گرفت. بعد از کشت کالوس ها در محیط باززایی، ریزنمونه ها در اتاقک کشت و قفسه های سازگاری تحت تیمار 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی در دمای 2± 25 درجه سانتی گراد با رطوبت 70 درصد قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که HgCl2 (0/5 درصد، 16 دقیقه) با میانگین 100 درصد سلامت به عنوان مناسب ترین تیمار کنترل آلودگی بود. تیمار شاهد با 98 درصد سلامت به عنوان مناسب ترین تیمار کنترل قهوه ای شدن مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که نوع، غلظت و اثر متقابل نوع و غلظت تنظیم کننده رشد بر مشخصه های القای کالوس زالزالک خونین اثر معنی داری دارد (P<0.01). بیشترین وزن تر و خشک کالوس، درصد و درجه کالوس زایی و سطح مقطع کالوس در بین تیمارهای اکسین و سیتوکنین به ترتیب برای تیمارهای 6 میلی گرم در لیتر NAA و تیمار 1 میلی گرم در لیتر BAP مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین مقدار مشخصه های القای کالوس مورد مطالعه در محیط کشت حاوی ترکیب اکسین و سیتوکنین (6 mgl-1 IBA+1 mgl-1 BAP) مشاهده گردید.

    نتیجه گیری کلی: 

    به طور کلی نتایج نشان داد که در حالت عادی و بدون اعمال هیچ تیماری تا 90 درصد احتمال کنترل قهوه ای شدن ریزنمونه های سرشاخه های طبیعی زالزالک خونین وجود دارد. برای ضدعفونی ریزنمونه ها استفاده از کلرید جیوه نیم‎درصد به مدت 16 دقیقه پیشنهاد می شود. ترکیب تنظیم کننده های رشد در محیط کشت برای القای کالوس زالزاک خونین بسیار مناسب ارزیابی شد. ارائه نتایج این پژوهش می تواند دستورالعمل آزمایشگاهی برای باززایی و پرآوری زالزالک خونین فراهم کند.

    کلیدواژگان: آپومیکسی، القای کالوس، تنظیم کننده های رشد، قهوه ای شدن و کنترل آلودگی
  • سامان ملکی، بابک پیله ور*، محمدعلی محمودی صفحات 50-62
    مقدمه و هدف

    گردآمدن درختان به‎عنوان اصلی‎ترین اجزای اکوسیستم جنگل‎ها دارای پراکنش فضایی خاصی بوده و مشخصه‎ های رویشگاهی و محیطی نقش به‎سزایی را در این پراکنش دارند. گونه های درختی با تشکیل تیپ های جنگلی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر ویژگی های خاک از طریق تولید لاشبرگ بوده و نقش اساسی در کمیت و کیفیت ماده آلی خاک و آزادسازی عناصر غذایی خاک دارند. ماده آلی یکی از بخش های مهم خاک است که شامل بقایای بافتی گیاهان و جانوران، اجزا تجزیه نشده تا جزئی تجزیه شده آنان و ریزجاندارن مرده می‎باشد. وجود ماده آلی علاوه بر اینکه نشان‎ دهنده حاصلخیزی و کیفیت خاک است، شاخص مناسبی برای باروری خاک به‎شمار می‎رود که حاصل برهمکنش فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی است. ماده آلی با بهبود شرایط خاکدانه‎سازی، وضعیت تخلخل و نفوذپذیری خاک را بهبود می‎بخشد؛ بنابراین نقش مهمی در پایداری اکوسیستم داشته و به‎ همین دلیل بررسی جنبه‎ های مختلف آن یکی از ضرورت ها و پایه های اصلی در مطالعات کیفیت خاک، چرخه کربن و تغییرات اقلیم است. از آنجایی که اطلاعات بسیار کمی درباره ماده آلی قابل استخراج با آب گرم به عنوان یک شاخص کیفی از ماده آلی خاک در جنگل‎ها وجود دارد و لزوم توجه به شناخت بهتر اثر پوشش‎های گیاهی مختلف بر خاک موجب پیش‎بینی دقیق‎تر اثر گونه‎ها بر بوم‎سازگان و مدیریت بهینه آنها برای مدیران و جنگل‎شناسان می‎شود. پژوهش حاضر به بررسی کربن آلی و نیتروژن خاک با روش‎های استخراج با آب گرم و سرد به‎عنوان شاخصی از تغییرات ماده آلی خاک در دو تیپ مازودار خالص و آمیخته ویول- مازودار در زاگرس شمالی (جنگل های آرمرده بانه) می‎پردازد.

    مواد و روش‎ها: 

    تعیین تیپ‎های جنگلی مختلف با استفاده از نظرات متخصصین جنگل‎شناسی و همچنین با استفاده از آماربرداری در منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. در مطالعه حاضر ویژگی‎های جنگل‎شناسی با 5 قطعه نمونه 400 مترمربعی تصادفی در هر تیپ اندازه گیری شد. همچنین خاک زیراشکوب تیپ‎های مورد مطالعه با استفاده از 10 نمونه ترکیبی از عمق 0-10 سانتی متری (پس از کنار زدن لایه لاشبرگ) برداشت شد. پس از انتقال نمونه خاک‎ها با کیسه‎های پلاستیکی به آزمایشگاه، نمونه خاک‎ها از الک دو میلی‎متری رد و به دو قسمت تقسیم شدند. یک قسمت از نمونه‎ ها بلافاصله به دمای 4 درجه سانتی‎گراد جهت اندازه‎گیری زی‎توده میکروبی کربن و نیتروژن منتقل شد، قسمتی از نمونه‎ها نیز در هوای آزاد جهت اندازه‎گیری کربن آلی و نیتروژن کل قرار گرفتند. پس از اندازه گیری متغیرهای مورد مطالعه، مقایسه آماری متغیرها در تیپ‎های جنگلی با استفاده از آزمون t مستقل و همبستگی آنها با ضریب همبستگی پیرسون مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته‎ ها: 

    نتایج نشان داد که تفاوت معنی‎داری بین میزان کربن آلی خاک و نیتروژن کل خاک بین تیپ‎های مازودار خالص و ویول- مازودار مشاهده نشد. هر چند که مقادیر کربن آلی و نیتروژن قابل استخراج با گرم و سرد، زی‎توده میکروبی کربن و نیتروژن در تیپ ویول- مازودار بیشتر بود؛ اما این تفاوت به غیر از کربن آلی قابل استخراج با آب سرد معنی‎دار نشد. بین کربن قابل استخراج با آب گرم با زی‎توده میکروبی کربن و کربن قابل استخراج با آب سرد همبستگی معنی‎داری وجود داشت. همچنین بین نیتروژن قابل استخراج با آب گرم با زی‎توده میکروبی نیتروژن و کربن همبستگی معنی‎دار مشاهده شد. در نهایت همبستگی معنی‎داری بین نیتروژن خاک با زی‎توده میکروبی و نیتروژن قابل استخراج با آب سرد وجود داشت، اما ضریب همبستگی کمتر از همبستگی کربن آلی خاک با زی‎توده میکروبی کربن و کربن قابل استخراج با آب سرد بود.

    نتیجه‎ گیری: 

    در بین درختان و خاک تاثیر متقابل وجود دارد. همان‎طور که رشد و تولید درختان به خصوصیات خاک ارتباط دارد، از طرف دیگر درختان با لاشبرگ و ویژگی‎های منحصربه‎فرد خود بر خاک زیر اشکوب تاثیر می‎گذارند، بر اساس نتایج، می توان نتیجه‎گیری کرد که مواد آلی قابل استخراج با آب گرم را می‎توان به‎عنوان یک شاخص حساس از تغییرات کیفیت ماده آلی در خاک‎های جنگلی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: زی توده میکروبی، کربن آلی قابل استخراج با آب گرم، ویژگی های خاک، همبستگی پیرسون
  • پیمان امیری، جواد سوسنی*، رامین حسین زاده، حامد نقوی صفحات 63-72
    مقدمه و هدف

    مدیریت پایدار و برنامه‎ریزی اصولی منابع جنگلی به اطلاعات کارآمد و باکیفیتی از وضیعت حال و آینده جنگل نیازمند است. بررسی وضیعت فعلی و آینده توده‎ های جنگلی، توصیف ساختار توده جنگلی و واکنش توده به عملیات پرورشی از جمله توانمدی‎های توزیع ‎های آماری در مدیریت جنگل به‎ شمار می‎آید. مدل‎سازی توزیع فراوانی‎ها عبارت است از نحوه پراکنش افراد یک جمعیت در طبقات مختلف، از آنجا که پدیده ‎های طبیعی شامل انواع پیوسته و گسسته هستند، نحوه توزیع آنها نیز متفاوت و متنوع خواهد بود. استفاده از توزیع‎ های آماری در جنگل از قدمت زیادی برخوردار است، به‎ طوری‎ که برخی از محققان سابقه آن را تا دو قرن نیز دانسته‎ اند. جنگل‎های زاگرس به‎عنوان یکی از مهم‎ترین ناحیه‎ های رویشی ایران، اهمیت خاصی از نظر اجتماعی-اقتصادی و بوم‎شناختی دارند. گونه غالب این جنگل‎ها، گونه بلوط ایرانی (Q. brantii Lind) می باشد. این گونه بر حسب شرایط جغرافیایی و محیطی دارای رویشگاه‎های متنوعی در ناحیه رویشی زاگرس میانی است لذا انتظار می‎رود که این گونه دارای توابع توزیع احتمال متفاوتی در رویشگاه‎های متفاوت باشد. بنابراین در این پژوهش به بررسی توابع توزیع احتمال مشخصه ارتفاع در رویشگاه‎های دارای ساختار رویشی متفاوت بلوط ایرانی در جنگل‎های شهرستان خرم‎آباد پرداخته شده است تا با انتخاب بهترین مدل‎ها در رویشگاه‎های مختلف، اطلاعات مفید و سودمندی در اختیار مدیران و برنامه‎ریزان جنگل در جهت حفظ و ارتقای این جنگل‎های ارزشمند قرار داده شود.

    مواد و روش‎ها: 

    به‎ منظور اجرای این پژوهش با انجام جنگل‎گردشی‎های متعدد، دو منطقه با ساختار رویشی متفاوت شامل دانه و شاخه‎زاد (منطقه سفیدکوه) و شاخه و دانه‎زاد (منطقه قلعه‎گل) در سطح جنگل‎های شهرستان خرم‎آباد در نظر گرفته شد. در هرکدام از این مناطق توده جنگلی به مساحت تقریبی سه هکتار انتخاب شد، این توده جنگلی به گونه‎ای انتخاب شد که معرف جنگل‎های منطقه باشد. توده جنگلی قلعه‎گل در ارتفاع 1850 متری از سطح دریا و دارای شیب متوسط 20 درصد، خاک بستر نیمه ‎عمیق و جهت شمالی بود، همچنین توده جنگلی سفید کوه نیز در ارتفاع 1900 متری از سطح دریا با شیب متوسط 30 درصد، خاک بستر نیمه‎ عمیق و جهت شمالی قرار داشت. در ادامه در هرکدام از این دو توده جنگلی انتخاب شده، ارتفاع تمامی درختان بلوط ایرانی که بلندی آنها بالاتر از 1/5 متر بود مورد آماربرداری صد در صد قرار گرفت. در مجموع در دو منطقه سفیدکوه و قلعه‎گل به‎ترتیب ارتفاع تعداد 458 و 348 اصله درخت بلوط ایرانی مورد اندازه گیری قرار گرفت. برای اندازه گیری ارتفاع درختان از دستگاه لیزری TruPulse 360 استفاده شد. در این پژوهش به‎ منظور بررسی پراکنش طبقات ارتفاعی، با توجه به پیوسته بودن متغیر ارتفاع، از پرکاربردترین مدل های توزیع احتمال پیوسته در پژوهش‎های زیستی شامل: وایبول دو پارامتره، گاما دو پارامتره، نرمال، لگ نرمال، بتا و جانسون استفاده شد، همچنین نیکویی برازش داده ها با استفاده از آزمون اندرسون-دارلینگ که از توان بالاتری در مقایسه با سایر آزمون ها برخوردار است، بررسی شد. برای تحلیل کلیه داده ها و رسم نمودارها نیز از نرم‎افزار Easy Fit 5.6 استفاده شد.

    یافته ‎ها: 

    نتایج نشان داد که اشتباه آماربرداری در منطقه سفیدکوه برابر با 4/45 درصد و در منطقه قلعه گل برابر با 2/82 درصد می‎باشد، میانگین ارتفاع درختان در منطقه سفیدکوه 6/76 متر و و داده‎ها بین دو مقدار 1/8 تا 18 متر توزیع یافته‎اند، در حالی که در منطقه قلعه گل میانگین ارتفاع درختان اندازه‎گیری شده برابر با 7/54 متر و داده‎ها بین دو مقدار 1/53 و 14/04 متر قرار دارند. براساس مقادیر مربوط به چولگی و کشیدگی در دو منطقه جنگلی، میزان کشیدگی و چولگی در هر دو منطقه مثبت و در منطقه سفیدکوه بیشتر از منطقه قلعه‎گل می‎باشد که نشان‎دهنده تمرکز بیشتر داده‎ها در طبقات ارتفاعی پایین‎تر در منطقه سفیدکوه است. همچنین نتایج آزمون نیکویی برازش اندرسون-دارلینگ در منطقه سفیدکوه (دانه و شاخه‎زاد) نشان داد که مناسب ترین توابع توزیع احتمال (در سطح خطای پنج درصد) برای مدل‎سازی توزیع درختان در طبقات ارتفاعی به ‎ترتیب جانسون sb و بتا می‎باشند، در منطقه قلعه‎گل (شاخه و دانه‎زاد) نیز مناسب‎ترین توابع توزیع به‎ترتیب بتا و نرمال تشخیص داده شدند.

    نتیجه‎ گیری کلی: 

    در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد در مناطقی که جنگل بلوط دارای فرم دانه و شاخه‎زاد می‎باشد باتوجه به شکل توزیع (توزیع کم‎شونده)، جنگل دارای ساختار ناهمسال است و در مناطقی که فرم جنگل شاخه و دانه‎زاد می‎باشد جنگل به‎سمت یک جنگل تک اشکوبه و همسال رفته است که دلیل عمده آن تخریب‎های ناشی از رمه گردانی، قطع سرشاخه ها جهت تالیف دام و مصرف سوخت و همچنین استفاده بی رویه از محصولات فرعی است که در سطح این منطقه رخ داده است در حالی‎که در منطقه سفیدکوه بر اساس مشاهدات میدانی آثار تخریب و دخالت انسانی کمتری در سطح منطقه مشاهده شد. همچنین با توجه به شکل توزیع‎های به‎دست آمده در دو رویشگاه مشخص شد که فرم رویشی درختان بر روی توابع توزیع ارتفاع درختان تاثیرگذار بوده است که این امر می‎تواند جهت حفظ و کنترل این جنگل‎های ارزشمند اطلاعات مفید و سودمندی در اختیار مدیران، برنامه‎ریزان و محققان قرار دهد.

    کلیدواژگان: تابع بتا، تابع جانسون، زاگرس میانی، منحنی نرمال
  • علی اصغر واحدی*، اصغر فلاح، رضا اخوان، نسترن نظریانی، عزت الله خطیب نیا، سیده کوثر حمیدی صفحات 73-87
    مقدمه و هدف

    قابل انتظار است که خشک دارهای ریز در جنگل‎های هیرکانی سهم قابل ملاحظه‎ای از خدمات بوم شناختی را به‎ خود اختصاص دهد ولی در بخش‎های مدیریتی و اجرایی اهمیت زیادی برای آن وجود ندارد. از طرفی با توجه به شاخص پایداری جنگل های طبیعی بر اساس تغییرات موجودی کربن و ارزش تولیدات چوبی و همچنین بر مبنای استقبال نظام های مدیریتی از اقتصاد سبز، پیش بینی می شود که خشک دارهای ریز بر خلاف ظاهر ناچیز آنها به‎ عنوان یکی از ذخایر کربن به لحاظ جنگل‎شناسی و حتی اقتصادی از جایگاه ویژه ای برخوردار باشد. بنابراین قابل توجیه است که استنباط درستی در رابطه با نحوه انباشت و تغییرات موجودی حجمی خشک دارهای مدنظر در نقاط مختلف جنگل های هیرکانی را باید دارا بود تا بتوان در ارزیابی های مدیریتی جنگل های مذکور به خصوص برای شرایط پسا تنفس (استراحت جنگل های هیرکانی) برای اعمال عملیات جنگل شناسی موثر، فنون بهینه مدیریتی (جنگلداری) و افزایش خدمات بوم شناختی اقدام متناسبی را انجام داد. مبتنی بر این موارد، هدف اصلی پژوهش پیش رو تحلیل آمار مکانی تغییرات موجودی حجمی خشک دارهای ریز در نقاط مختلف جنگل های هیرکانی برای اجرای مدیریت بهینه به خصوص برای شرایط پسا تنفس است.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در جنگل خیرودکنار در گرادیان‎های مختلف ارتفاعی از سطح دریا (1800-100 متر) با استفاده از یک طرح خوشه ای انجام شد. تعداد سه قطعه نمونه دایره ای با شعاع 7/32 متر با زوایای آزیموت 0، 120 و 240 درجه به شکل مثلث یا خوشه با فاصله 36/6 متر از یکدیگر پیاده شده و یک قطعه نمونه دیگر نیز با همان مساحت دقیقا در مرکز این طراحی جانمایی شد. هر خوشه به صورت تصادفی با سه تکرار و در مجموع با 12 قطعه نمونه در یک گرادیان ارتفاعی از سطح دریا پیاده شد. در این پژوهش پیاده سازی قطعات نمونه از دامنه 100 تا 1800 متر ارتفاع از سطح دریا با اختلاف 150 متر انجام شد. سه کلاسه قطری شامل 5/2- 1، 4/5- 2/5 و 7/5- 4/5 سانتیمتر برای خشک دارهای ریز در نظر گرفته شد. برای اندازه گیری قطر خشک دارهای ریز یک ترانسکت خطی با آزیموت ثابت 150 درجه از مرکز هر قطعه نمونه دایره ای شکل پیاده شده و کلاسه قطری 2/5 - 1 سانتیمتر در فاصله 6/1- 4/27 متر و دیگر کلاسه های قطری در فاصله 7/32 - 4/27 متری برداشت شدند. روی هر ترانسکت قطر کلیه خشک دارهای ریزی که محور مرکزی آنها منقطع با خط ترانسکت بود با کولیس اندازه گیری و ثبت شد. در بدو تحلیل پس از بررسی حضور یا عدم حضور داده های پرت، واریوگرام های مشاهدات حجم بر اساس مدل های مختلف بر حسب فاصله و همبستگی مکانی واریانس برازش داده شدند. مبتنی بر درصد ساختار مکانی، ضریب تبیین (R2) و مجموع مربعات باقیمانده ها (RSS) مدل بهینه برای اجرای برآورد درون یابی روش کریجینگ معمولی انتخاب شد. بر مبنای برازش مدل ها یا عدم تناسب مدل واریوگرام خشک دارهای ریز در کلاسه های مختلف قطری به ترتیب از روش های کریجینگ و فاصله معکوس وزنی (IDW) برای درون یابی و برآورد متغیرهای پاسخ که در بین فواصل مختلف اندازه گیری نشدند، استفاده شد. متعاقبا از روش اثرات متقابل (Cross-validation) برای صحت سنجی برآوردهای موجودی حجمی خشک دارهای ریز استفاده شد. بر حسب برازش بین رقوم متغیرهای برآورد شده و مقادیر مشاهدات با استفاده از شاخص های ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) میزان دقت تخمین و صحت پهنه بندی های انجام شده ارزیابی شد.

    یافته ها

    در این پژوهش یافته‎ ها نشان داد که حجم کل خشم‎دارهای ریز در جنگل مورد پژوهش 24/3 مترمکعب در هکتار است. نتایج مدل سازی های واریوگرام نشان داد تغییرات مکانی حجم خشک دارهای ریز در کلاسه های قطری مختلف دارای ساختار مکانی متوسط بوده ولی به لحاظ مقادیر R2 و RSS دارای برازش مناسبی نبودند. به‎ همین منوال نتایج تحلیلی و پهنه بندی کریجینگ فقط برای خشک دارهای ریز کلاسه اول قطری به نسبت سایر کلاسه های قطری دارای دقت بیشتری بود ولی دقت برآوردی آن ضعیف بود (6/32RMSE= ،0/16=R2). نتیجه واریوگرافی موجودی حجمی خشک‎دارهای ریز نشان داد که خشک دارهای ریز کلاسه اول همسان گرد بوده و خشک دارهای ریز در دیگر کلاسه های قطری ناهمسان گرد هستند. با توجه به اینکه روش کریجینگ برای خشک دارهای کلاسه های دوم و سوم قطری پاسخگو نبود از روش فاصله معکوس وزنی استفاده شد. نتایج حاصل از تکنیک فاصله معکوس وزنی برای ارزیابی مکانی خشک دارهای ریز در کلاسه دوم و سوم قطری نشان داد که دقت برآوردی قابل ملاحظه‎ای وجود ندارد. بدین ‎ترتیب مبتنی بر نتایج به‎ دست آمده می‎توان عنوان نمود که معرفی انباشت حجمی خشک‎دارهای ریز بستر جنگل مورد پژوهش در گرادیان ارتفاعی از سطح دریا مطرود است.

    نتیجه گیری

    با استنباط از نتایج به‎ دست آمده می توان عنوان نمود که تغییرات موجودی حجمی انباشت خشک دارهای ریز در گرادیان های مختلف ارتفاع از سطح دریا در جنگل مورد پژوهش مستقل از خودهمبستگی فاصله ای و همبستگی مکانی است. در واقع مبتنی بر نتایج به دست آمده می توان اذعان نمود که تغییرات موجودی حجمی انباشت خشک دارهای ریز در هر دامنه ارتفاع از سطح دریا در جنگل مورد پژوهش تحت تاثیر عوامل مختلف جنگل شناسی، بوم شناختی و زیستی هستند که در این رابطه وجه اشتراک بارز تاثیرگذار وجود ندارد.

    کلیدواژگان: پهنه بندی موجودی حجمی، ذخایر کربن، فاصله معکوس وزنی، کریجینگ، گرادیان ارتفاع از سطح دریا
  • عبدالعلی کرمشاهی* صفحات 88-98
    مقدمه و هدف

    از پارامترهای اساسی در مدیریت جنگل، اطلاع دقیق از موجودی سرپای درختان جهت برنامه‎ ریزی است که با آماربرداری جنگل مقدور و عملی می‎شود. دخالت و وابستگی بیش از حد انسان به جنگل‎ها، ساختار طبیعی آنها را تغییر داده است.گرچه شرایط برداشت چوب در این جنگل‎ها فراهم نیست، اما نقش آنها در حفظ خاک و آب، معیشت مردم محلی و بهبود محیط زیست ضروری است.روش‎ های نمونه‎ برداری باید به‎گونه‎ای باشند که ضمن داشتن دقت لازم و هزینه کم، اجرای آنها در طبیعت آسان باشد. هدف اصلی این تحقیق ارائه یک روش نمونه ‎برداری جدید با عنوان ترانسکت شاخه‎ای در جنگل‎های زاگرس ایران و جنگل‎های مشابه است. از ویژگی‎ های این روش جدید داشتن دقت مناسب، اجرای آسان در طبیعت، سادگی محاسبات آماری و کم هزینه بودن است. تعداد درختان در هکتار (تراکم) در یک جامعه جنگلی بیانگر وضعیت موجود بوده و پایش آن، در ارزیابی تغییرات توده ‎های جنگلی بسیار اهمیت دارد. استفاده از روش‎ های نمونه‎ برداری فاصله‎ای بخصوص در جنگل‎های تنک، به ‎دلیل کاهش هزینه ‎های آماربرداری و داشتن دقت مطلوب در سال‎های اخیر رو به گسترش است. هدف اصلی تحقیق ارزیابی کارایی یک روش فاصله‎ای پیشنهادی (خط نمونه شاخه‎ای یا ترانسکت‎های با شاخه‎های جانبی) با قابلیت اجرای آسان و داشتن دقت مطلوب، در شبکه آماربرداری 100*100 متری و در محیط جی‎ای‎اس است.

    مواد و روش‎ها: 

    منطقه مورد مطالعه در بخش جنوب غربی منطقه حفاظت شده مانشت و قلارنگ در شهرستان ایلام قرار دارد. ابتدا یک منطقه جنگلی با مساحت 90 هکتار آماربرداری صد در صد شد، سپس از خط نمونه ‎های 10 و 20 متری با شاخه ‎های فرعی حداکثر 20 متری استفاده شد (90 نقطه نمونه ‎برداری). در این تحقیق برای اولین بار از روش نمونه ‎برداری خط نمونه با شاخه ‎های جانبی 2، 4 و 6 شاخه استفاده شده است. در ارزیابی روش‎ها با آماربرداری صد در صد از معیارهای درصد صحت استفاده شد. در این روش از یک ترانسکت استفاده می‎شود که خود از چند شاخه یا ترانسکت جانبی یا فرعی تشکیل شده است. طول ترانسکت اصلی، ترانسکت فرعی، تعداد درختان مورد اندازه ‎گیری در هر ترانسکت فرعی و تعداد شاخه‎ های فرعی در این روش قابل تغییرند و بر اساس همگنی، ناهمگنی، تراکم، ساختار جنگل و ابعاد تاج درختان قابل تغییر است. و با توجه به وضعیت جنگل و نظرکارشناسی تعیین می‎شوند. به ‎طور کلی، زمانی‎که جنگل متراکم‎تر یا همگن‎تر باشد، می‎توان تعداد شاخه‎ های فرعی و درختان را کمتر در نظر گرفت. بهتر است در جنگل های غیر انبوه مانند جنگل های زاگرس، زیرشاخه های بیشتری در نظر گرفته شود تا سطح وسیع تری در برآورد موجودی قرار گیرد و تعداد قابل قبولی درخت به ‎صورت ترانسکت بررسی شود. با توجه به اینکه هدف اصلی تحقیق ارائه یک روش نمونه‎ب رداری جدید برای جنگل‎های زاگرس می‎باشد، می‎بایست نتایج حاصل از این روش، برای یک احتمال معین، با یک مقدار واقعی مقایسه گردد تا بتوان در مورد دقت آماربرداری در روش ‎های مورد مطالعه قضاوت نمود. در منطقه مورد مطالعه ابتدا آماربرداری صد در صد انجام شد و در مراحل بعدی نتایج داده‎های آماربرداری در هر روش نمونه‎برداری با مقدار واقعی یعنی نتایج حاصل از آماربرداری صد در صد منطقه، مورد مقایسه قرار گرفت.

    یافته‎ ها: 

    نرمال بودن داده‎ ها با استفاده از آزمون کای‎اسکوار و آزمون تی غیرجفتی (تی‎تست) برای مقایسه میانگین تعداد و تاج درختان در هکتار، حاصل از نمونه‎برداری با نتایج حاصل از آماربرداری مقدار واقعی (100 درصد موجودی) مورد آزمون قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصل از آماربرداری صد در صد (12079 اصله درخت) تعداد در هکتار درختان 141 اصله و تاج پوشش (62/32) در هکتار 3074 مترمربع به‎دست آمد. خط نمونه 6 شاخه دو درختی با تعداد در هکتار 141 اصله و روش چهار شاخه یک درختی با تاج‎پوشش 3815 مترمربع در هکتار نسبت به میانگین واقعی بهترین نتایج را نشان داد. تجزیه و تحلیل یافته ‎ها نشان می‎دهد اکثر روش‎های نمونه‎ برداری مورد تحقیق (خط نمونه شاخه‎ای با شش روش مختلف (6b2t- 6b1t- 2b1t- 2b2t- 4b2t-4b1t) نتایج قابل‎قبولی جهت ارزیابی جنگل‎های تنک دارند ولی روش‎های خط نمونه شاخه‎ای در اکثر شبکه‎ ها دارای درصد خطای آماربرداری کمتر و از نظر میانگین تعداد در هکتار نیز مقدار واقعی نزدیکترند.

    نتیجه‎ گیری کلی: 

    در مجموع روش خط نمونه شاخه‎ای جهت برآورد تعداد در هکتار در اکثر شبکه‎ها دارای درصد صحت در محدوده 10 درصد و از نظر میانگین تعداد در هکتار نیز با احتمال 95 درصد اختلاف معنی‎داری با مقدار واقعی نداشت و نسبت به دیگر روش‎های فاصله‎ای موردمطالعه در این تحقیق (نسبت به روش‎های شاخه‎ای برای برآورد تاج‎پوشش) از دقت و صحت مطلوبتری برخوردار بود. با توجه به جدید بودن روش نمونه‎برداری ارائه شده موردی جهت مقایسه وجود نداشت به‎ عبارتی روش ترانسکت شاخه‎ای در مناطق دیگر انجام نشده که بتوان با نتایج این بررسی ارزیابی گردد. در نهایت نتایج این بررسی برای پارامترهای تعداد و مساحت تاج پوشش درختان در هکتار و مقایسه آن با مقدار واقعی و انعطاف‎پذیری این روش (قابل تغییر بودن تعداد شاخه‎ ها، تعداد درختان هر شاخه و طول ترانسکت‎های اصلی و فرعی) نشان می‎دهد روشی مناسب برای نمونه ‎برداری در جنگل‎های تنک و حتی جنگل‎های نرمال می‎باشد.

    کلیدواژگان: تاج پوشش، تراکم جنگل، خط نمونه شاخه ای، روش های فاصله ای، زاگرس
  • محسن جوانمیری پور* صفحات 99-112
    مقدمه و هدف

    همان طور که جنگل با گذر زمان دچار تحول می گردد ، فرآیندهایی که منجر به ایجاد جنبه های پیچیدگی نظیر ناهمگنی شرایط ساختاری توده و تنوع گونه ای می گردند بیشتر می شوند. انباشت مولفه های ساختاری از قبیل درختان زنده ، خشکه دارهای سرپا و افتاده در ساختارهای جمعیتی پیچیدگی توده را به‎وجود می آورد. این موارد، فرآیندهایی هستند که عمدتا به رویش و مرگ و میر درختان مربوط می شود که در مرحله جوانی آغاز شده، در مرحله بلوغ ادامه یافته و در نهایت به نوعی پیچیدگی ساختاری منجر می شود. با بررسی پیچیدگی در توده می توان از جنگل شناسی برای تحول پیچیدگی و تنوع در توده استفاده نمود. این مطالعه شاخص پیچیدگی ساختار در توده های آمیخته مدیریت شده نسبت به همدیگر را در جنگل های هیرکانی را به‎منظور تاثیر دخالت های مدیریتی در میزان این شاخص را مورد مقایسه قرار داد.

    مواد وروش ها

    برای انجام این مطالعه پنج قطعه نمونه یک هکتاری مستطیلی در پارسل های 305، 306، 309، 310 و 311 در بخش گرازبن جنگل خیرود که در مجاورت هم قرار دارند، انتخاب شدند. جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود در 6 کیلومتری شرق نوشهر از نوار جنگل های هیرکانی ایران واقع شده است که بخش گرازبن دارای مساحتی برابر 1001 هکتار است. برای انجام این مطالعه قطر کلیه درختان بالاتر از حد شمارش با استفاده از آماربرداری صددرصد در قطعات نمونه یک هکتاری مورد اندازه گیری قرار گرفت. ارتفاع درختان، فراوانی درختان کهنسال، فراوانی و حجم خشکه دارها، روشنه های تاج پوشش، شاخص مینگ لینگ و ضریب جینی نیز محاسبه گردید. برای کمی سازی شاخص پیچیدگی ساختار از مجموعه ای از متغیرهای مرتبط با مهم ترین ویژگی های ساختاری توده های جنگلی استفاده شد. برای این امر شاخص های منفرد انتخاب و شاخص چندمتغیره پیچیدگی در چهار مرحله محاسبه شد. در نهایت با جمع هر یک از متغیرهای شاخص پیچیدگی ساختار بین صفر و 100 تعیین شد. بر این اساس مقدار عددی شاخص در توده های جنگلی با بیشترین پیچیدگی نزدیک به 100 و در توده های با کمترین پیچیدگی در ساختار مقدار عددی نزدیک به صفر خواهد بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در پنج قطعه نمونه در پنج پارسل 1836 اصله درخت بررسی گردید. بیشترین تعداد درخت در واحد سطح 564 اصله در هکتار در توده 306 است. گونه ممرز به‎طور نسبی گونه غالب در توده های 306، 305 و 310 و گونه راش گونه غالب در توده های 309 و 311 مورد مطالعه می باشد. همچنین، بیشترین میزان میانگین قطر، حجم سرپا و ارتفاع به ترتیب 32/5 سانتی متر و 458 مترمکعب و 41 متر مربوط به قطعه نمونه 309 می باشد. منحنی توزیع فراوانی درختان در طبقات قطری مختلف نیز اگرچه روند کاهنده و مبتنی بر توزیع نمایی کاهنده به حالت J شکل معکوس است، اما تفاوت هایی بین توده های مورد مطالعه در طبقات قطری مختلف مشاهده می گردد. بیشترین تعداد درختان در طبقات قطری کوچک (یعنی 15 و 20 سانتی متر) در توده 306 وجود دارد که به‎ترتیب 283 و 137 اصله می باشد. کمترین تعداد درخت در طبقات اولیه نیز 33 و 31 اصله می باشد که مربوط به توده 309 می باشد. مقایسه حجم درختان در کلا س های قطری نشان می دهد پراکنش حجم در همه کلاسه های قطری در پارسل 309 قابل توجه می باشد که در آن حجم در کلاسه های قطور و خیلی قطور به‎ ترتیب 296 و 83 متر مکعب در هکتار می باشد. در پارسل های 306 و 307 برای درختان در کلاسه خیلی قطور کمیتی وجود ندارد. قطعه نمونه 309 دارای بیشترین مقدار شاخص پیچیدگی می باشد که مقدار عددی آن 85 می باشد و کمترین مقدار این شاخص (66) در قطعه نمونه 305 وجود دارد. نتایج مقایسه ویژگی های مورد مطالعه برای تعیین میزان شاخص پیچیدگی ساختاری در بین توده های مختلف با استفاده از آزمون ANOVA با احتمال 5% (0/05=P) نشان داد فراوانی و مقدار حجم درختان، فراوانی درختان کهنسال، نسبت سطح روشنه به سطح جنگل، فراوانی و حجم خشکه دارها، ارتفاع درخت و شاخص Mingling دارای تفاوت معنی دار هستند.

    نتیجه گیری کلی: 

    میانگین شاخص پیچیدگی برای رویشگاه های مورد مطالعه 75/0 می باشد که بیشترین آن 0/85 می باشد و در پارسل 309 دیده می شود در حالیکه کمترین مقدارشاخص پیچیدگی 0/66 می باشد که در پارسل 306 وجود دارد. سایر رویشگاه ها دارای حالت بینابین می باشند. این تنوع پیچیدگی در رویشگاه های مختلف نشان دهنده وجود مراحل مختلف تحولی از جوان تا کهنسال در جنگل است. تصویری ساده می تواند نشان دهد که چگونه ویژگی های گوناگون ساختاری، پیچیدگی و تنوع را به جنگل منتقل می کند. اگر جنگلی فرضی در حالت های پیچیده و ساده در نظر گرفته شود. تفاوت آشکار در این مقایسه این است که توده پیچیده دارای دامنه وسیع تری از ابعاد درختان (و به طور بالقوه سنین) مانند برخی از درختان بزرگ ، در مقایسه با توده ساده است که دارای تعداد زیادی از درختان با ابعاد کوچک تر و بدون درختان بزرگ می باشد و به طور بالقوه درخت کهن سالی در آن وجود ندارد. توده پیچیده دارای حداقل دو گونه درختی است، در مقابل توده ی ساده فقط از یک گونه تشکیل شده است. توده پیچیده همچنین حاوی تعدادی خشکه دار سرپا و افتاده بزرگتر بر روی زمین است و در مقابل، توده ساده فاقد خشکه دار افتاده بزرگ است. سرانجام ، پراکنش درختان و تاج پوشش ها یا برعکس ، روشنه ها، از نظر مکانی در توده پیچیده متغیر است و منجر به ناهمگنی ساختاری در منطقه مورد نظر می شود. برای افزایش تنوع و پیچیدگی انجام اقداماتی از قبیل تنک کردن یا باقی گذاشتن درختان دارای اهمیت زیستگاهی از قبیل درختان قطور و کهنسال و خشکه دارهای سرپا و افتاده در برش های گزینشی که پیچیدگی ساختاری ، تنوع گونه ها و ناهمگنی را حفظ یا بازیابی می کند ، ضروری است.

    کلیدواژگان: توده های آمیخته، جنگل شناسی بوم شناختی، خشکه دارها، درختان قطور، درختان کهنسال، سطح روشنه
  • پروانه سبحانی، افشین دانه کار* صفحات 113-123
    مقدمه و هدف

    جنگل ها یکی از منابع طبیعی تجدید شونده و سرمایه های ملی هر کشور محسوب می شوند که دامنه وسیعی از کالاها و خدمات را فراهم می کنند. با توجه به این که زندگی جوامع محلی و امرار معاش آن ها به طور مستقیم و غیرمستقیم به اکوسیستم های جنگلی وابسته است، ‏مدیریت و حفاظت از این رویشگاه های طبیعی موضوع مهمی برای برنامه ریزان و تصمیم گیران می باشد. امروزه این منابع با ارزش به وسیله عوامل متعدد انسانی و طبیعی تهدید شده اند، به طوری که در سال های اخیر با توسعه فناوری، صنعت و ‏همچنین رشد قابل توجه جمعیت، بهره برداری و تخریب این عرصه های طبیعی برای تامین مواد اولیه، فضا و غذا روزبه‎روز افزایش یافته ‏است و خسارات جبران‎ناپذیری را بر جای گذاشته است. بر این اساس، مطالعه حاضر با هدف شناسایی نوع استفاده و میزان وابستگی جوامع محلی به جنگل های مانگرو خمیر-قشم و همچنین تحلیل ارتباط ‏‏بین وابستگی معیشتی جوامع محلی و میزان بهره برداری از این جنگل ها انجام شد. جنگل های مانگرو خمیر قشم به‎عنوان‎ ‎ذخیره گاه،‎ ‎پناهگاه،‎ ‎محل های‎ ‎تغذیه‎ ‎و‎ ‎پرستاری‎ ‎برای‎ ‎بسیاری‎ ‎از‎ ‎گیاهان و حیوانات‎ ‎محسوب می شوند و همچنین این رویشگاه های طبیعی عمده ترین منبع ارائه خدمات اکوسیستمی برای جوامع محلی و ساکنین حاشیه این جنگل ها می باشند. بدین‎ترتیب، خدمات اکوسیستمی جنگل های مانگرو در محدوده مورد مطالعه، ابزار مهمی برای نشان دادن موضوعاتی همچون وابستگی معیشتی جوامع ساکن حاشیه رویشگاه ها، اهمیت امنیت غذایی، درآمد، سلامتی و توسعه پایدار فعالیت های انسانی می باشند. در این راستا، این مطالعه تکمیل کننده سایر مطالعات از نظر میزان ‏اهمیت بهره برداری از رویشگاه های طبیعی مانگرو و ‏استفاده از هریک از این خدمات در زندگی جوامع محلی ‏و ساکنین حاشیه جنگل های می باشد، به ویژه در نواحی که به ‏روستاها نزدیک تر هستند، از وضعیت کیفی مناسبی ‏برخوردار نبوده و نیازمند حفاظت بیشتری می باشند.

    مواد و روش ها

    پژوهش‎ ‎حاضر‎‏ ‏‎از نوع‎ ‎توصیفی و‏‎ ‎تحلیلی می باشد و گردآوری داده ها و اطلاعات نیز، از طریق پرسشگری و مصاحبه از جوامع محلی انجام شده است. جامعه آماری تحقیق شامل جوامع محلی می باشد، و حجم نمونه محاسبه شده در محدوده مورد مطالعه 380 ‏نفر بوده که به‎روش خوشه ای و با در نظر گرفتن ‏جمعیت هر روستا نمونه گیری به‎عمل آمده است. ‏روایی پژوهش به منظور سنجش میزان مناسب بودن ‏پرسشنامه های تهیه شده به روش های سازه و صوری ‏از طریق نظر کارشناسان و متخصصان تعیین گردید ‏و پایایی آن نیز با استفاده از آلفای کرونباخ در ‏نرم افزار ‏SPSS‏ مورد سنجش قرار گرفت که مقدار ‏حاصل شده برابر با 0/9= α بوده و از نظر آماری ‏مورد تائید و قابل‎قبول است.‏

    یافته ها

    مطابق با نتایج به دست آمده، بیشترین استفاده از ‏جنگل های مانگرو خمیر-قشم مربوط به مصارف ‏خوراکی از جمله برداشت عسل وحشی، ‏صید آبزیان و ‏بی مهرگان خوراکی (برای مصارف خانگی، ‏رستوران و فروش در بازار)، شکار پرندگان و ‏‏برداشت علوفه برای تغذیه دام (شتر) می باشد. در مقابل کمترین میزان مصرف مربوط به ‏برداشت از چوب جنگل های مانگرو برای ساخت و ‏ساز آلاچیق ها و منازل مسکونی است. با توجه به میانگین های به دست آمده، بالاترین اولویت در ‏استفاده از جنگل های مانگرو خمیر-قشم، به مصارف ‏خوراکی اختصاص یافته است و پس از آن به ترتیب ‏از بیشترین به کمترین اولویت می توان به مصارف ‏گردشگری، ساخت صنایع دستی، مصارف دارویی، ‏مصارف سوختی و ساخت و ساز اشاره نمود. به عبارت دیگر در این منطقه مصارف خوراکی به‎ویژه صید و آبزی پروری در اولویت اول قرار دارد و سایر فعالیت هایی همچون گردشگری به‎دلیل محدود بودن زمان مناسب برای حضور گردشگران در منطقه، ساخت صنایع ‏دستی، مصارف دارویی، مصارف سوختی و ساخت و ساز به‎دلیل پایین بودن بازار تقاضا و امکانات لازم از کارایی و اولویت پایین تری برخوردار است. ‏علاوه بر این، اشتغال ساکنین منطقه نشان دهنده میزان وابستگی معیشتی ‏جوامع محلی به جنگل های مانگرو خمیر-قشم می باشد که برای امرار معاش و تامین نیازهای روزانه خود به بهره برداری از این ‏رویشگاه های طبیعی اقدام می کنند. به طور کلی، درآمد اکثر جوامع محلی از راه صید آبزیان تامین می شود، اگرچه به فعالیت های دیگری همچون قایقرانی، گردشگری، لنج سازی، ایجاد اقامتگاه های بوم گردی و رستوران های ساحلی نیز می پردازند. نتایج تحلیل ارتباط وابستگی معیشتی و میزان بهره برداری از این جنگل ها حاکی از وجود ‏ارتباط معنادار و مستقیم بین این دو عامل می باشد. بدین‎ معنا که با افزایش تقاضا و نیاز معیشتی جوامع محلی، میزان ‏بهره برداری از این رویشگاه های ‏جنگلی نیز افزایش می یابد. جنگل های مانگرو به عنوان یکی از مهمترین منابع طبیعی، ‏رابطه مستقیم و جایگاه انکارناپذیری در تامین ‏معیشت، رفاه و آسایش جوامع انسانی دارد. از طرفی ‏این جنگل ها به دلیل نقش اساسی که در تقویت معیشت و ‏توسعه جوامع بشری دارند همواره باید مورد توجه ‏قرار برنامه ریزان و تصمیم گیران قرار گیرد.‏

    نتیجه گیری کلی:

     با توجه به وضعیت ‏حفاظتی و حساسیت های زیستی محدوده مورد مطالعه، تداوم این نوع بهره برداری ها خسارات زیادی به جنگل های ‏منطقه وارد کرده و بقای آن ها را برای نسل های آینده به مخاطره می اندازد؛ بنابراین باید سیاست ها و تمهیدات مدیریتی ‏برای کاهش بهره برداری جوامع محلی از جنگل های مانگرو و حفاظت و پایداری این رویشگاه های طبیعی در نظر گرفته ‏شود. علاوه بر این آموزش، آگاهی دادن و توانمندسازی جوامع محلی در توسعه کسب و کارهای محلی و افزایش ‏درآمد آن ها می تواند به کاهش وابستگی معیشتی مردم به جنگل ها کمک نماید.

    کلیدواژگان: اولویت بندی مصرف، جنگل های مانگرو خمیر-قشم، جوامع محلی، وابستگی معیشتی
  • داود کرتولی نژاد*، فاطمه شایان مهر، علیرضا مشکی صفحات 124-137
    مقدمه و هدف

    جنس افرا (.L Acer) از خانواده Aceraceae اغلب درختانی خزان کننده اند که تقریبا پراکنش همه آنها در مناطق معتدله نیم کره شمالی است. این جنس دارای 148 تا 150 گونه سراسر جهان است و در فلورهای مختلف ایران به حضور 8 تا 10 گونه بومی از این جنس اشاره شده است. برخی از گونه های افرا در جنگل های هیرکانی دارای ارزش تجاری فراوانی هستند و ارتفاع این درختان به 40 تا 45 متر می رسد. جنس افرا از مهم ترین عناصر رویشی درختی در اغلب رویشگاه های جنگلی ایران است و جنگل های هیرکانی بیشترین تنوع آرایه های این جنس در ایران را در خود جای داده است. علی رغم مطالعات مولکولی و ریختی بر روی اعضای این جنس در دنیا، بررسی های کاملی در زمینه صفات ریزریختی آن ها صورت نگرفته است. بنابراین، تحقیق حاضر به تشریح ارزش رده بندی صفات ریزریختی اپیدرم برگ و گرده اعضای این جنس در ایران می پردازد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش 11 آرایه افرای موجود در ایران (9 آرایه بومی و 2 آرایه وارداتی) از رویشگاه های هیرکانی و زاگرس جمع آوری و مورد بررسی قرار گرفت. آرایه‎ های مورد بررسی عبارت بودند از: A. monspessulanum subsp. ibericum, A. monspessulanum subsp. turcomanicum, A. monspessulanum subsp. cinerascens, A. palmatum, A. negundo, A. cappadocicum, A. campesstre, A. mazandaranicum, A. platanoides, A. velutinum, A. hyrcanum نمونه های برگ هریک از پایه ‎ها، از شاخه‎ های رشد کرده در آفتاب تهیه و جهت جلوگیری از کپک زدن به‎ روش نمونه‎ های هرباریومی خشک شدند. نمونه‎ های خشک شده برگ جهت تهیه برش به‎مدت 3 دقیقه در آب جوش قرار گرفتند. سپس با استفاده از تیغ جراحی برش های نازکی از اپیدرم فوقانی و تحتانی وسط برگ و از مجاورت رگبرگ مرکزی تهیه شد. جهت رنگبری و شفاف شدن نمونه‎ ها، به‎مدت 5 دقیقه در محلول آب ژاول قرار داده شدند. پس از شستشوی با آب مقطر در زیر میکروسکوپ نوری عکسبرداری و مطالعه شدند. برای مطالعه با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، اپیدرم سطح پشتی و رویی برگ و نمونه‎ های گرده گل‎های هریک از آرایه‎ ها بر روی پایه‎ های آلومینیومی چسبانده شد. سپس با استفاده از دستگاه لایه نشان طلا بر سطح کلیه نمونه‎ های گرده و برگ، ورقه‎ های نازک طلا پاشیده شد و با استفاده از Scanning Electron Microscope فلیپس عکس‎برداری شدند. شدت ولتاژ 20 کیلو ولت و بزرگنمایی تصاویر از 2500 تا 5100 برابر بوده است. نوع گرده، صفات ریخت‎ شناسی گرده ‎ها، موم‎های اپی‎کوتیکولی، کرک‎ها، شکل دیواره سلول‎های اپیدرم، تیپ روزنه، تراکم و شاخص روزنه از میکروفوتوگراف‎های تهیه شده، طبقه ‎ربندی و مطالعه شد.

    یافته ها

    ریخت‎شناسی موم های اپی‎کوتیکولی در آرایه هایی همچون A. velotinum، A. mazandaranicum، A. hyrcanum، A. platanoides و حتی برخی از زیرگونه های A. monspessulanum کاملا منحصربه فرد بوده است. ساختارمندترین نوع موم های اپی‎کوتیکولی در velotinum A. مشاهده شد. به طوری که اطراف برخی از روزنه ها ساختارهای روزت مانند مدوری را تشکیل می دهند که در هیچ آرایه دیگری قابل مشاهده نبود. سطح تحتانی برگ در platanoides A. نیز به‎طور منحصربه فردی با یک لایه کاملا صاف و یکدست از موم پوشیده شده بود. ساختارهای خاصی از موم بر سطح monspessulanum subsp. cinerasens A. و mazandaranicum A. مشاهده می شود که باعث می‎شود سطح سلول های اپیدرمی آرایه اولی برجسته و در دومی فرورفته به‎نظر برسد. بیشترین شاخص روزنه و تعداد روزنه در واحد سطح مربوط به دو گونه غیربومی یعنی  یعنی palmatumA.  و negundoA.  و کمترین آن مربوط به آرایه های A. mazadaranicum ،A. monspessulanum subsp. turcomanicum ،A. velutinum var velutinum ،A. monspessulanum subsp. cinerascens بود که بسیاری از روزنه‎ ها در زیر لایه‎های موم اپی‎کوتیکولی پوشیده و مدفون می‎شوند و در اطراف سایر روزنه‎ها نیز کرک‎ها و کریستال‎های موم جهت کاهش میزان تبخیر و تعرق حضور می‎یابند. بنابراین می توان اذعان نمود آرایه های بومی نام برده مقاومت به خشکی بالاتری نسبت به سایرین دارند. الگوی دیواره سلول های اپیدرم آرایه ها، در سه نوع مختلف طبقه بندی شد؛ متمایزترین آن ها در A. platanoides دیده شد که دیواره کاملا مواج داشت. دیواره نسبتا مواج فقط در A. negundo دیده شد و در سایر آرایه ها دیواره سلولی صاف و مستقیم مشاهده شد. تیپ سلول های همراه روزنه در همه آرایه ها آنموسیتیک بود درحالی که در A. mazandaranicum تیپ پاراسیتیک کاملا متمایز و غالب بوده است. کرک ها در همه آرایه های واجد کرک، ساده و بدون انشعاب بودند که از نظر اندازه به دو گروه دارای کرک های کوتاه و دارای کرک هایی بلند قابل تفکیک هستند. در هیچ‎یک از صفات ریختی گرده نظیر شکل گرده (Isopolar کشیده یا Prolate تا کروی یا spheroidal)، تزیینات اگزینی (شیاردار یا Striate)، فرم شکاف‎های گرده (Colpi) و حتی تعداد شکاف های گرده (سه شکاف-حفره ای Tricolporate) تمایز اختصاصی منحصر به آرایه خاصی مشاهده نشد.

    نتیجه گیری کلی: 

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد، صفات ریزریختی برگ می تواند به حل مشکلات رده‎بندی جنس افرا کمک کند. اما ریخت‎ شناسی و نوع گرده برای این جنس چنین قابلیتی را ارائه نمی دهد. در کل تمایز صفات اپیدرم میان آرایه های جنس افرای مورد مطالعه نشان داد که سطح زیرین برگ، دارای مشخصه های اپیدرمی مفیدی به‎خصوص از نظر موم‎های اپی‎کوتیکولی است که می تواند نقش مهمی در طبقه بندی، توصیف و تعیین حدود آرایه ها ایفا نموده و به عنوان ابزاری مفید در سیستماتیک گیاهی استفاده شود.

    کلیدواژگان: افرا، شاخص روزنه، کرک، موم های اپی کوتیکولی، میکروسکوپ الکترونی
  • جواد اصلانی، عباس بانج شفیعی*، هادی بیگی حیدرلو صفحات 138-152
    مقدمه و هدف

    آتش سوزی از مهم ترین عوامل بوم شناختی است که می تواند عملکرد بوم سازگان های طبیعی را تغییر دهد. آتش یکی از مهمترین وقایع طبیعی است که بوم سازگان های جنگلی را تهدید می کند. شدت و فراوانی آتش سوزی های جنگلی به دلیل افزایش جمعیت در مناطق آسیب پذیر و اثرات تغییرات آب و هوایی جهانی، روزانه در حال افزایش است. این عامل علاوه بر اینکه باعث تلفات جانی و مالی می شود، تهدید بزرگی برای شرایط متعادل اکولوژیکی پوشش های گیاهی و حفاظت از محیط زیست است. هر ساله هزاران آتش سوزی در اراضی طبیعی در سراسر جهان فاجعه‎ هایی را به‎ وجود می‎آورد که قابل اندازه‎ گیری و توصیف نیستند. این موضوع برای سال ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش، با توجه به اهمیت حفاظت و توجه بیش ازپیش به تالاب‎ها و خدمات این بوم سازگان در زمینه تداوم حیات بشر و تنوع بالایی از گونه های گیاهی، بررسی حریق رخ داده در سال 1400، شرایط ایجاد آن و تاثیر آن بر ویژگی‎های خاک‎شناسی و پوشش گیاهی تالاب قره قشلاق بناب در آذربایجان شرقی مهم‎ترین هدف این پژوهش را شامل می‎شود.

    مواد و روش ها

    به‎منظور بررسی تاثیر آتش‎سوزی بر ویژگی‎های خاک‎شناسی و پوشش گیاهی تالاب قره قشلاق، محدوده ای در حدود چهار هکتار از تالاب که در تاریخ 16 فروردین 1400 و به تعداد دو مرتبه و در دو بازه زمانی مختلف (ساعت 15:30 و 19:30) مورد حریق قرار گرفته بود به‎ عنوان منطقه سوخته انتخاب شد. به‎علاوه، منطقه‎ای در مجاورت این منطقه با وسعت مشابه و با رعایت فاصله مناسب از منطقه سوخته به‎ عنوان منطقه شاهد (نسوخته) انتخاب شد. برای نمونه‎برداری پوشش گیاهی از یک خط نمونه در طول این مناطق استفاده شد. با در نظر گرفتن اینکه پوشش گیاهی به‎ صورت انبوه گز (sp. Tamarix) است در هر منطقه (آتش‎سوزی شده و شاهد) برای ثبت مشخصات ارتفاع درختچه‎ ها، قطر یقه و قطر برابرسینه پایه اصلی جست گروه، قطر کوچک و بزرگ تاج، تعداد جست‎های ‏جست گروه، سالم بودن یا نبودن و وجود آفت از 40 قطعه ‎نمونه مستطیلی شکل (در مجموع 80 قطعه نمونه) به مساحت تقریبی 10 مترمربع (5×2 متری) با فاصله 20 متری از هم استفاده شد. برای اندازه‎گیری درصد پوشش علفی نیز از یک قطعه نمونه یک مترمربعی در مرکز قطعات نمونه استفاده شد. همچنین به‎ منظور اندازه ‎گیری ویژگی‎ های فیزیک وشیمیایی خاک مانند اسیدیته، هدایت الکتریکی، کربن آلی، درصد آهک، درصد رس، سیلت و شن، پتاسیم قابل جذب و فسفر قابل جذب در هر منطقه پنج قطعه نمونه به صورت تصادفی انتخاب و از مرکز آن یک نمونه خاک از عمق صفر تا 10 سانتی‎متری برداشت شد. به‎ منظور تجزیه‎ و تحلیل‎های آماری پس از بررسی نرمال بودن پراکنش داده ‎ها با استفاده از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف، مقایسه بین میانگین مشخصات کمی پوشش گیاهی و ویژگی‎ های خاکشناسی در دو منطقه سوخته و شاهد از آزمون های من ویتنی و t مستقل استفاده شد. همچنین برای بررسی مهم‎ترین ویژگی‎های پوشش گیاهی و خاک در اثر وقوع حریق، از تجزیه مولفه های اصلی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد میانگین قطر یقه پایه ها در منطقه سوخته (4/41 سانتی‎متر) در سطح اطمینان 99 درصد به‎طور معنی‎داری بیشتر از منطقه شاهد (3/17 سانتی‎متر) است. در منطقه شاهد و سوخته بین مقادیر میانگین ویژگی های قطر برابرسینه (1/64 در برابر 1/24 سانتی‎متر) و تعداد جست (20/05 در برابر 14/76) در سطح اطمینان 95 درصد تفاوت معنی‎داری وجود دارد. همچنین در منطقه شاهد و سوخته بین مقادیر میانگین ارتفاع درخت (1/96 در برابر 1/36 متر)، سلامت جست (سالم بودن تمامی پایه‎ ها در برابر سوخته بودن تمامی جست‎ها) و درصد پوشش علفی (70/19 در برابر 50/28 درصد) در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی‎داری مشاهده شد. همچنین بررسی ویژگی‎های خاک‎شناسی نشان داد پس از حدود یک سال از وقوع حریق در دو منطقه سوخته و شاهد بین ویژگی ‎های اسیدیته (7/12 در برابر 6/73) و شن (27/10 در برابر 22/90 درصد) تفاوت معنی‎دار در سطح اطمینان 95 درصد وجود دارد. همچنین تفاوت معنی‎داری در سطح اطمینان 99 درصد بین ویژگی‎های کربن آلی (2/86 در برابر 1/71 درصد)، فسفر (71/63 در برابر 34/28 میلی‎گرم در کیلوگرم) و پتاسیم (921/40 در برابر 606/60 میلی‎گرم در کیلوگرم) در این دو منطقه مشاهده شد. نتایج تجزیه مولفه‎ های اصلی نیز نشان داد آتش‎سوزی بر روی شاخص‎های کربن آلی، فسفر و پتاسیم در دسترس و از بین ویژگی‎های پوشش گیاهی بر قطر برابرسینه، قطر یقه، ارتفاع درخت، قطر بزرگ و کوچک تاج با بار عاملی بیشتر از 0/8 بیشترین تاثیر را داشته است.

    نتیجه گیری کلی 

     پژوهش حاضر نشان داد که خصوصیات کمی پایه‎ های موجود در تالاب در بخش سوخته تحت تاثیر قرار گرفته و تغییراتی در ویژگی ‎های پوشش گیاهی و خاک‎ شناسی وقوع یافته است، به‎ طوری‎که همه ویژگی‎ های خاک‎ شناسی در منطقه سوخته در مقایسه با منطقه شاهد افزایش معنی‎داری داشتند. در مقابل به غیر از عامل قطر یقه، دیگر ویژگی‎های پوشش گیاهی در منطقه سوخته به ‎طور معنی‎ داری کاهش پیدا کرده‎اند. بنابراین، مدیریت مناسب و حفاظت از چنین اراضی پس از آتش‎سوزی به‎ منظور احیای توان و پتانسیل بوم سازگان برای تضمین ادامه حیات و پایداری کاملا ضروری است. از این‎رو، پیشنهاد می‎شود اثرهای بلندمدت آتش ‎سوزی بر تغییرات پوشش گیاهی مورد بررسی قرار گرفته و با قرق چنین بوم‎سازگانی و اجرای عملیات احیایی، به فرآیند بازسازی منطقه سرعت داده شود.

    کلیدواژگان: آتش سوزی، تالاب، تجزیه مولفه‎ های اصلی، گز
|
  • Yeganeh Karimi, Esmailzadeh Omid*, Azam Sadat Nouraei Pages 1-15
    Background

    The Hyrcanus boxwood is the only type of boxwood in the Hyrcanus forests of Iran and one of the few evergreen broadleaf trees in the Hyrcanus forests. Today, boxwood is included in Iran's red list of endangered plants. On the one hand, a major part of the boxwood forests of the Hyrkani region have been destroyed due to the excessive exploitation of boxwood trees during the past decades. On the other hand, the occurrence of the boxwood leaf burn fungal disease and, more importantly, the outbreak of the boxwood moth pest have destroyed large areas of these forests (more than 80-90 percent of them). Due to the importance of the Caspian boxwood and its high value in terms of biodiversity, forest managers are trying to investigate factors affecting this pest in the forest ecosystem. The present study intends to investigate the effect of the boxwood moth pest on the above-below-ground vegetation in the two monitoring periods, namely 2010 and 2022 (before and after the boxwood moth pest outbreak, respectively) in the Buxus hyrcanus Pojark reserve in Sisangan.

    Methods

    The above-ground vegetation was studied with the Braun-Blanquet method at peak vegetation cover by the systematic-selective method in 200 and 400-meter grid dimensions by considering the indicator stand concept in 2010 (and 2022 (before and after the moth pest outbreak, respectively). First, a list of all plant species was recorded in each sample plot by the vegetative form, and then the abundance and predominance of plant species were recorded based on the Brown-Blanke scale. Then, they were accurately identified using the available resources, including Flora Iranica, Persian Flora Collection of Iran, and Color Flora of Iran. The biological form of plants was determined based on the Rankier classification, followed by drawing the biological spectrum. This classification of plants is divided based on the location of regenerating buds where new branches and leaves originate after an unfavorable season. To investigate the geographical distribution or chorology of the plants,  their distribution areas were first determined using the mentioned floral sources, and then the chorotypes of the species were divided based on the classification of geographical areas and toxic floristic areas. The geographical distribution spectrum of plants in the region was also drawn in the form of a histogram.

    Results

    The results showed that 52 and 69 species in 2010 and 2022 were respectively identified in the Sisangan boxtree (B. hyrcanus Pojark) forest reserve. In 2010, Phanerophytes and Cryptophytes with 44% (23 species) and 19% (10 species) were the most present trees, respectively. In 2022, Phanerophytes and Trophytes with 38% (26 species) and 23% (16 species) were the most important biological spectrums, respectively. The results of examining species diversity, evenness, and species richness indices revealed a significant difference (P < 0.001) between the values of species diversity, evenness, and species richness indices in two monitoring periods (2010 and 2022). The indicators of species diversity, uniformity, and species richness of Rosemary cover were significantly different (P < 0.001/001) between the values of Rosemary species diversity, uniformity, and species richness indicators in two monitoring periods (2010 and 2022). In the examination of the degree of similarity between past and present vegetation of the Shamshad Sisangan Reservoir using Jaccard and Sorenson functions, the degree of similarity of Rosemary vegetation was small in the two monitoring periods. The occurrence of any natural disturbance in the forest communities causes a change in the sequence of vegetation and a decrease in the similarity between the vegetation before and after the disturbance. Therefore, the results of this research showed that species richness and diversity increased with the intensity of leaf-eating by the pest of boxwood moth and the opening of the canopy. Because the characteristics of the disturbance regimes strongly affect the dynamics and sequence of the forest, the use of a conservation management strategy can play an important role in reducing its effects.

    Conclusion

    This research demonstrates that species richness and diversity increase with the intensity of defoliation by the boxwood pest and opening the canopy. Additionally, because the aboveground in the infected areas is often covered with pioneer and herbaceous species, management strategies should be prioritized to direct the succession path in this reservoir toward the climax stages.

    Keywords: Aboveground Vegetation, Biodiversity, Defoliation, Hyrcanian Boxwood, Resilience
  • Mostafa Moghadami*, Vahid Rizvandi Pages 16-27
    Background

    Forest harvesting operations, especially logging, are activities that cause interference and tampering with nature. Tractor-operated systems are the most common type of small-scale equipment used in the north of Iran. Due to the direct contact of wood with the forest soil, land logging has always been associated with a wide range of destructive effects on the forest ecosystem, including changes in the soil's physicochemical properties and damage to the natural regeneration and remaining trees. After logging, deep grooves are visible in the remaining logging roads, which can cause soil erosion, landslides, and soil fall due to the high longitudinal slope of these roads. Changes in the soil's physicochemical properties are among of the most important effects caused by the exploitation and removal of wood from the forest mass. Numerous studies report the long-term recovery of the soil's physicochemical properties. A major management goal in forest exploitation is the need to minimize the effects of vehicle traffic on the forest soil because these negative effects can be significant in the long run. The soil characteristics (appearance, compactness, and texture) and chemical properties in terms of soil elements, organic matter, and pH in two control and forest exploitation areas were studied to provide solutions to reduce these effects.

    Methods

    The Kohmian forestry project is located in the 89th watershed of the northern forests of Iran in the area of Natural Resources of Golestan-Gorgan province. This research was conducted in Parcel 27 of the Kohmian Azadshahr Forestry Project located in Golestan, Iran. To investigate the soil's physicochemical changes due to logging with agricultural tractors, soil was sampled in two control areas and on the crossing paths by metal cylinders at three depths (0-10, 10-20, and 20-30 cm) of the soil in a completely randomized design with three replications. These samples were dried in the laboratory in an oven at 105 °C for 24 h and then weighed using a digital scale (EK4000, Japan) with an accuracy of 0.1 g. After recording the soil dry weight, the physical properties (compaction, apparent specific gravity, moisture, and texture) and chemical properties (organic matter, cation exchange capacity, nitrogen, potassium, phosphorus, calcium, magnesium, iron, zinc, manganese, copper, and acidity) were studied using standard methods.

    Results

    Logging with an agricultural tractor significantly impacted both the soil's physical and chemical properties. The most notable effect was observed in the soil depths sampled from 0-10 cm and 20-30 cm. The alterations predominantly pertained to physical changes in the soil, with no significant modifications detected in the chemical properties. Notably, soil compaction in the trafficked areas at depths of 0-10, 10-20, and 20-30 cm was respectively 46.2, 3.04, and 1.73 times higher than that of the control area. Furthermore, the increase in soil specific gravity at these depths ranged from 20% to 36% compared to the control area. Chemical properties such as cation exchange capacity and the concentrations of elements (e.g., phosphorus, nitrogen, and iron) exhibited reductions of 37.62%, 63.91%, 10.2%, and 73.05%, respectively, in the top 0-10 cm depth. At a depth of 10-20 cm, only organic matter was significantly impacted by tractor traffic, with a reduction of approximately 64% compared to the control area. Chemical properties at a depth of 20-30 cm remained unaffected by tractor traffic.

    Conclusion

    The study highlights the detrimental effects of using an agricultural tractor for primary forest plot transportation. The uneven contact surface of its tires, particularly the lower contact surface in the front tire, along with the absence of a winch, leads to soil disturbance along the logging path. This disturbance includes soil compaction, increased specific gravity, and alterations in soil texture, nitrogen, phosphorus, and iron content, reduced organic matter, and decreased soil exchange capacity. To mitigate these adverse effects, it is recommended to employ specialized logging machinery, such as skidders with rakes, instead of agricultural tractors. Other measures include implementing surface protections on logging paths, restricting logging activities to periods when the forest soil is dry and less prone to damage, and proper disposal of excess logs along the logging route.

    Keywords: Kohmian Forestry Plan, Logging, Logging Route, Soil, Physicochemical Properties
  • Shahab Rouyanian*, Masoud Tabari Pages 28-36
    Background

    Afforestation has been growing worldwide in recent decades and is expected to continue in this trend due to the increased use of wood. Therefore, the mass planting of pine trees and other fast-growing species for industrial wood production has intensified since the beginning of the 20th century. In Iran, with a low forest per capita (0.17 ha), per capita plans to create a forest and rehabilitate degraded forests to increase green space have been implemented with non-native species. For this reason, many non-native conifer species have been introduced to the country, which has not been successful in some areas. Therefore, for the success of afforestation with non-native species, it is necessary to select those that are suitable for the habitat conditions, adapt the ecological needs to the environment, and consider the effect of afforestation on the soil, understory plants, and living organisms. Ensuring sustainable management depends on knowing the effects of planted tree species on species diversity, structure, and ecosystem function. Since different tree species have different effects on soil characteristics in ecosystems, they can change soil properties with different mechanisms. In other words, the differences in litter quality, the state of nutrients, the performance of roots in nutrient uptake, the leaf structure, the crown of the tree, the microclimate under the crown, and finally the biological communities in different tree populations change the soil physicochemical properties. In general, the restoration of degraded forest lands through afforestation has a significant effect on the variability of soil characteristics, in which a major difference is observed between native and non-native species as well as broadleaf and coniferous species. Since broad-leaved tree species can positively affect the soil quality of conifer stands, this research aims to compare some soil physicochemical characteristics under the influence of pure and mixed Norway spruce (Picea abies L.) afforestation.

    Methods

    The studied area is in the southeast of section 101 of the Makarood series, watershed 36 (Kazemroud) in Kalardasht city and at an approximate height of 1200 m. It includes the afforested areas of pure Norway spruce (PS) (2 ha), mixed Norway spruce (MS) (2.5 ha) forestry areas, and barren land (BL) (3 ha). Three transects in each area were planned due to the smallness of the areas and the need to adopt a method that best describes the condition of the soil in each area. Then, on the 10, 50, and 90 m points of the transects, soil samples were taken in layers of 0-10 and 10-30 cm (in each area, nine soil samples for each layer). The texture, saturation percentage (SP), electrical conductivity (EC), pH, neutralizing substances or lime (T.N.V), organic carbon (O.C), nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), and bulk density (BD) was examined in the laboratory.

    Results

    The bulk density was lower in the 0-10 cm layer in the MS stand (2.28 g/cm3) than in the other two areas. The soil saturation was higher in the upper layer in the PS stand (85.77%) than in the MS stand (59.83%) and BL (51.07%). On the contrary, it was greater in the lower layer of the BL (94.40%) than in the two forest stands. EC values were lower in both upper (0.40 ds/m) and lower (0.38 ds/m) layers in the BL than that in PS and MS stands. The pH was significantly lower in the 0-10 cm layer in the PS (4.84) and MS (4.88) stands than in the BL (5.75). In each of the three areas, the amount of lime was zero in the upper and lower layers. O.C. in the upper layer was significantly higher in the PS (2.57%) and the MS (2.96%) stands than in the BL (1.45%), and the highest value was measured in the MS stand (0.94%) in the lower layer. Nitrogen was higher in the upper layer of PS (0.197%) and MS (0.270%) stands than that in the BL (0.143%). It was higher in the lower layer of the MS stand (0.09%) than the PS (0.02%) and BL (0.03%) stands. The C/N was highest in the upper layer in the PS stand (12.97), but this ratio was not significantly different in the lower layer of the three areas (10.82-11.50). The amount of P was highest in the upper layer in the MS stand (8.4 ppm), but no significant difference in P was detected in the lower layer among the three areas (3.57-5.60 ppm). K content was higher in the upper layer of the PS stand (203.43 ppm), but it was higher in the BL (193.50 ppm) in the lower layer than in the two forest stands. 

    Conclusion

    In the upper soil layer (0-10 cm), pH, C, and N values did not differ between MS and PS stands, but BD and C/N were lower in the MS stand; on the contrary, soil porosity and P and K contents were higher than those in the PS stand. From this research, it is generally concluded that afforestation with MS has a better effect on the optimization of physical and chemical characteristics in the soil layers than PS, which can provide the basis for more suitable growth of trees and a better balance of the forest.

    Keywords: Bulk Density, Coniferous Stand, C, N Ratio, Mixed Plantation
  • Marzieh Valizadeh*, Seyed Mohamad Hoseininasr, Hamid Jalilvand, John Sedbrook Pages 37-49
    Background

    It is important to research in the field of germplasm protection of native and medicinal tree species in northern Iran forests, especially blood hawthorn with many medicinal properties. Sexual reproduction of hawthorn is possible with apomixis due to the thick shell and two types of physical and physiological dormancy, and its asexual reproduction by rooting cuttings faces many problems. Bloody hawthorn (Crataegus atrosanguinea from the Rosaceae family) is considered one of the valuable species of the forests of the north and west of the country, which is very important due to its fruitfulness, very strong wood, and numerous medicinal properties. The medicinal properties of hawthorn have been proven in the treatment of blood pressure, arteriosclerosis, heart congestion, heart muscle weakness, and coronary insufficiency. Hawthorn contains many secondary metabolites such as flavonoids proanthocyanidin and glycosides. Optimizing the in vitro cultivation conditions of blood hawthorn as one of the natural species of Iran can be a suitable solution for its propagation. The present research was carried out to control pollution, control browning, and induce the callus of blood hawthorn (C. atrosanguinea) in vitro. Controlling the contamination of explants, seeds, and plant tissues is of great importance for the success of plant tissue culture. Since the enrichment of natural plant explants is a priority for tissue culture, this is usually associated with many problems with browning, especially for woody plants that have a thick and woody stem. Determining the type and concentration of the growth regulator of a variable factor is necessary for the growth of plants under in vitro conditions. After applying the growth regulator to the culture medium, the plant will show different reactions, but one of the appropriate ways to choose the correct path of plant regeneration is to determine the wet and dry weights of the callus, which is widely measured as a standard of callus growth. The callus growth curve can be obtained using the wet and dry weights of the callus. The results of past research indicate a wide range of changes in the type and concentration of growth regulators on callus formation and regeneration of different species of the hawthorn genus. A specific type and concentration of growth regulators should be applied according to the type of plant species.

    Methods

    Young and healthy stems of blood hawthorn were collected from Larijan in Amol, Mazandaran province, Iran, with geographical coordinates of 38' 58° N and 10' 52° E, at the beginning of the growing season. The collected stems were immediately transferred to the plant tissue culture laboratory of the Faculty of Natural Resources at Sari University of Agriculture and Natural Resources, Iran. Disinfection of natural hawthorn stems is very necessary due to surface and tissue contamination. For this purpose, explants of 0.5-1 cm size were cut from the stems. The infection control treatments included HgCl2, H2O2, NaClO, and AgNO3, and five treatments were designed to control the browning of explants. Browning control treatments included control, running water, ascorbic acid, polyvinyl chloride, and activated charcoal. In general, the culture medium consisted of substances including mineral salts (micro- and macroelements) as providers of maximum growth, amino acids and vitamins as nitrogen sources, sugar as a source of carbon and energy, growth regulators as growth and morphogenesis stimulants, agar as the solidifier of the cultivation medium, and water, which includes 90% of the cultivation medium. In this research, the culture medium was MS, which was first created by Driver and Koniaki (1984) and prepared according to Dufussard (1976). In this study, the pH of the culture medium was set to 5.8. For callus induction, IBA, NAA, 2,4-D, BAP, TDZ, and Kin treatments at three concentration levels of 0.1, 1, and 6 mg/L and a combination of NAA (6 mg-1) + BAP (1 mg-1), and IBA (6 mg l-1) + BAP (1 mg-1) were used in the MS culture medium. Stem explants were placed horizontally on the culture medium. Among different callus treatments, callus percentage, degree of callus, callus fresh and dry weights, and cross-sectional area of callus were measured to investigate callus induction. The best treatment was obtained by calculating the mentioned characteristics and that treatment was used for planting. It was transplanted approximately every 20 days and a total of 5-6 times. After callus cultivation in the reproduction medium, the explants were placed in a culture chamber and adaptation racks under 16 hours of light and 8 hours of dark treatment at 25 ± 2 °C with a humidity of 70%.

    Results

    HgCl2 (0.5%, 16 minutes) with an average of 100% health was the most appropriate pollution control treatment. The control treatment with 98% health was observed as the most appropriate browning control treatment. Moreover, the type, concentration, and interaction effect of the type and concentration of the growth regulator significantly affected the callus induction characteristics of blood hawthorn (P < 0.01). The highest fresh and dry weights of callus, percentage and degree of callus formation, and cross-sectional area of callus were observed among auxin and cytokinin treatments, respectively, for 6 mg/L of NAA and 1 mg/L of BAP treatments. The highest levels of the studied callus induction characteristics were observed in the culture medium containing the combination of auxin and cytokinin (6 mg-1 of IBA+1 mg-1 of BAP).

    Conclusion

    In general, the results showed a 90% chance of controlling the browning of the explants of natural blood hawthorn branches in a normal state and without applying any treatment. It is recommended to use 0.5% mercuric chloride for 16 minutes to disinfect the explants. The combination of growth regulators in the culture medium was evaluated as very suitable for the callus induction of bloody hawthorn. The results of this research can provide laboratory instructions for the regeneration and mass reproduction of blood hawthorn.

    Keywords: Apomixis, Browning, Callus Induction, Plan Growth Regulations (Pgrs), Pollution Control
  • Saman Maleki, Babak Pilehvar*, Mohammadali Mahmoodi Pages 50-62
    Background

    The spatial patterns of trees, as the main components of a forest ecosystem, depend on their internal characteristics, interspecific relationships, and external environmental and habitat characteristics. The tree species that make up the forest types are among the major factors influencing soil characteristics through the production of litterfall, and they play an essential role in the quantity and quality of soil organic matter and the release of soil nutrients. Organic matter is one of the important parts of the soil, which includes tissue remains of plants and animals, their undecomposed to partially decomposed components, and dead microorganisms. The presence of organic matter, in addition to indicating the soil fertility and quality, is considered a suitable indicator for soil fertility, resulting from the interaction of physical, chemical, and biological processes. By improving soil granulation conditions, organic matter improves soil porosity and permeability; therefore, it has an important role in the stability of the ecosystem. For this reason, examining its various aspects is one of the main needs and the basis of studies on soil quality, carbon cycles, and climate change. Since there is very little information about the organic matter that can be extracted with hot water as a qualitative indicator of soil organic matter in forests, the need to pay attention to better understand the effect of different vegetation types on the soil leads to a more accurate prediction of the effect of species on ecosystems and their optimal management for managers and foresters. The present study investigates soil organic carbon and nitrogen with hot and cold water extraction methods as an indicator of soil material changes in two pure (Quercus infectoria) and mixed (Quercus libani- Quercus infectoria) types of North Zagros forests (Armardeh Baneh).

    Methods

    Different forest types were determined using the opinions of forestry experts and statistics in the study area. The forestry characteristics were measured with five random 400 m2 sample plots in each type. The topsoil of the studied types was collected using 10 mixed samples from a depth of 0-10 cm (after removing the litterfall layer). After transporting the soil samples to the laboratory with plastic bags, the soil samples were passed through a 2 mm sieve and divided into two parts. A part of the sample was immediately exposed to 4 °C to measure the microbial mass of carbon and nitrogen, and a part of the sample was placed in the open air to measure organic carbon and total nitrogen. After measuring the studied variables, the statistical comparison of the average variables in forest types was evaluated using the independent samples t-test, analysis of variance, and their correlations with Pearson's correlation coefficient. 

    Results

    The contents of soil organic carbon and total nitrogen in the pure Q. infectoria and Q. libani-Q. infectoria types did not show significant differences. Although the amounts of hot and cold water extractable carbon and nitrogen, the microbial carbon, and nitrogen biomass were higher in Q. libani-Q. infectoria types, this difference was not significant, except for hot-water extractable carbon. There was a significant correlation between hot-water extractable carbon, microbial biomass of carbon, and cold-water extractable carbon. A significant correlation was also observed between hot-water extractable nitrogen and microbial nitrogen and carbon. Finally, there was a significant correlation between soil nitrogen with microbial biomass carbon and cold-water extractable nitrogen, but the correlation coefficient was lower than that of soil organic carbon with microbial biomass carbon and cold-water extractable carbon.

    Conclusion

    There is an interaction between trees and soil. The growth and production of trees are related to the soil characteristics; on the other hand, the trees with their leaves and unique characteristics affect the understory soil. Based on the study outcomes, it can be concluded that extractable organic matter with hot water can be used as a sensitive indicator of changes in organic matter quality in forest soils.

    Keywords: Hot Water Extractable Organic Carbon, Microbial Biomass, Pearson's Correlation, Soil Characteristics
  • Peyman Amiri, Javad Soosani*, Ramin Hosseinzadeh, Hamed Naghavi Pages 63-72
    Background

    Sustainable management and fundamental planning of forest resources require efficient and high-quality information about the current and future states of forests. Investigating the current and future states of forest stands, describing the structure of the forest stand, and the response of the stand to tending operations are among the capabilities of statistical distributions in forest management. Frequency distribution modeling is the distribution of people in a population in different classes. Since natural phenomena include continuous and discrete types, their distribution will also be different and diverse. The use of statistical distributions in the forest has a long history, and some researchers have considered its history as long as two centuries. Zagros forests, as one of the most important vegetation areas of Iran, have a special importance from the socioeconomic and ecological points of view. The dominant species of these forests is the Iranian oak (Quercus brantii Lindl). According to geographical and environmental conditions, this species has various habitats in the vegetation zone of the middle Zagros. It is expected that this species has different probability distribution functions in different habitats. Therefore, the probability distribution functions of the characteristic height in habitats with different vegetative structures of Iranian oak in the forests of Khorramabad city were investigated in this research to select the best models in different habitats. This study also seeks to provide useful information on the authority of forest managers and planners to preserve and improve these valuable forests.

    Methods

    To carry out this research, two areas with different structures, including coppice with standard (Sefidkoh area) and standard with coppice (Qala-Gol area) were determined in the forests of Khorram Abad city through numerous excursions in the forest. A forest stand with an area of approximately 3 ha was selected in each of these areas. This forest stand was chosen in such a way to represent the forests of the region. The subsoil was semi-deep and north direction in the Qala-Gol forest stand at an altitude of 1850 m above sea level and with an average slope of 20%. In the SefidKoh forest stand, the subsoil was semi-deep and located in the north direction at an altitude of 1900 m from sea level with an average slope of 30%. In each of these two selected forest stands, the height of all Iranian oak trees, with a height of > 1.5 m, was counted 100%. In total, the heights of 458 and 348 Iranian oak trees were measured in the two SefidKoh and Qala-Gol regions, respectively. A TruPulse 360 laser device was used to measure the height of trees. To investigate the distribution of height classes, the most widely used continuous probability distribution models in biological research were used due to the continuousness of the height variable, including two-parameter Weibull, two-parameter gamma, normal, log-normal, beta, and Johnson. The goodness of fit of the data was also examined using the Anderson-Darling test, which has a higher power than other tests. Easy Fit 5.6 software was used to analyze all data and draw graphs.

    Results

    The statistical errors were 4.45% and 2.82% in the Sefidkoh and Qala-Gol regions, respectively. The average height of trees was 6.76 m in the Sefidkoh region (between 1.8 and 18 m) compared to that of 7.54 m (between 1.53 and 14.04 m) measured in the Qala-Gol area. The values of skewness and Kurtosis were positive in the two forest areas, with higher values in the Sefidkouh region than in the Qala-Gol area, indicating the concentration of data in lower-height classes in the Sefidkouh region. The results of Anderson-Darling's goodness of fit test in the Sefidkoh area (coppice with standard) showed that the most suitable probability distribution functions (with a 5% error level) for modeling the distribution of trees in height classes were Johnson sb and beta, respectively. In the Qala-Gol region (standard with coppice), the most appropriate distribution functions were identified as beta and normal, respectively.

    Conclusion

      The results of this research show that the forest has an uneven-aged structure in the areas where the oak forest has a coppice with standard form, according to the form of distribution (decreasing distribution). In contrast, the forest has moved toward a single-stemmed and even-aged forest in areas where the forest form is standard with coppice. This is mainly caused by the destruction through grazing, the cutting of branches for livestock and fuel consumption, and the indiscriminate use of byproducts that have occurred in this region. In the Sefidkoh region, the effects of destruction and less human intervention were observed at the regional level in field observations. According to the shape of the distributions obtained in the two sites, the vegetative forms of the trees affected the distribution functions of their heights, which can provide useful information for managers, planners, and researchers to maintain and control these valuable forests.

    Keywords: Beta Function, Johnson Function, Middle Zagros, Normal Curve
  • Ali Asghar Vahedi*, Asghar Fallah, Reza Akhavan, Nastaran Nazariani, Ezatoleh Khatibnia, Seyedeh Kosar Hamidi Pages 73-87
    Background

    In the Hyrcanian forests, fine woody debris (FWDs) plays a significant role in providing ecological services. However, their importance is often overlooked in the management and executive sectors. Based on the sustainability indices of natural forests—considering changes in carbon stock and the value of wood products—these seemingly insignificant FWDs are predicted to serve as valuable carbon reserves. Both science and economics recognize their significance. To make informed decisions about forestry operations, especially in post-respiration conditions (the rest law of the Hyrcanian forests), it is essential to accurately assess the accumulation and volume changes of these sinks across different parts of the forest. Optimum management techniques, particularly in forestry, can enhance ecological services. Therefore, our upcoming research aims to analyze spatial statistics related to volume stock changes in FWDs within various sections of the Hyrcanian forests, with a focus on implementing optimal management strategies.

    Methods

    The study was conducted in Khairood-kenar forest using a cluster design at different altitude gradients ranging from 100-1800 m above sea level. To create the cluster design, three circular samples with a radius of 7.32 m were placed in the form of a triangle with azimuth angles of 0, 120, and 240 degrees. The distance between each sample was 36.6 m, and an additional sample of the same area was placed in the center of the design. Each cluster was randomly laid with three replications, resulting in a total of 12 samples across the altitude gradient from sea level. On each transact, the diameter of all dry wells, whose central axis was intersected by the transact line, was measured and recorded using calipers. After examining outliers upon the initial analysis, the volumetric observation variograms were fit using various models based on the distance and spatial correlation of variance. Based on the spatial structure, an optimal model, with the highest coefficient of determination (R2) and the lowest residual sum of squares (RSS), was selected for implementing the ordinary Kriging interpolation method. Based on the fitting of the models in different diameter classes, Kriging, and inverse distance weighting (IDW) methods were used for the interpolation and estimation of response variables that were not measured at different distances. Subsequently, the cross-validation method was used to validate the existing estimates of the FWD volume. The accuracy of both the estimation and the performed zoning was evaluated based on the fit between the estimated variable values and the observation values using R2and root mean square error (RMSE) indices.

    Results

    The total volume of FWDs within the researched forest amounted to 24.3 m3/ha. The volume stocks of the first, second, and third diameter classes of the FWDs were 2.14, 6.01, and 16.23 m3/ha in the study forest. The variogram modeling revealed that the spatial variations in the volume of FWDs across different diameter classes exhibited an average spatial structure. However, the fit was not optimal when considering the R2 and RSS values. Interestingly, the kriging results were most accurate for the FWD first diameter class compared to the other diameter classes. Despite this accuracy, the overall estimated precision remained poor, with an RMSE of 6.32 and an R2 of 0.16. The result of the variography of the volume inventory of FWDs showed that their first diameter class was isotropic and the other diameter classes were anisotropic. Since the kriging method was not effective for estimating the spatial distribution of the FWDs in the second and third diameter classes, the IDW technique was used instead. The results obtained from the IDW technique for evaluating the spatial distribution of FWDs in the second and third diameter classes revealed no significant accuracy in the estimation. Therefore, it can be concluded from the results that the introduction of the volume of FWDs in the forest floor under the altitude gradient is not recommended for the study area.

    Conclusion

    Based on the results, the volume stock of FWDs for different diameter classes along the altitudinal gradients was independent of autocorrelation and spatial correlation. This means that the FWD volume stock variations in different altitudinal gradients of the study forest are influenced by silviculture, biological, and ecological items with no obvious commonality in this regard. Since the accumulation of the FWD volume in the studied forest is not considered auto-correlated variation, it is expected that the classic tests, such as parametric and non-parametric tests, can be reliably applicable to examine the response variables among the stand types and altitudinal gradients.

    Keywords: Altitudinal Gradient, Carbon Storage, IDW, KR, Mapping Volume Stock
  • Abdolali Karamshahi* Pages 88-98
    Background

    One of the basic parameters in forest management is the detailed knowledge of the trees’ growing stock for planning, which is operational by forest inventory. Excessive human interference and dependence on the forests have changed their natural structure. Although the circumstances of wood harvesting are not provided in these forests, their role is essential in soil and water conservation, the livelihood of local people, and environment improvement. Sampling methods must be accurate, inexpensive, and easily implementable in the wild. This study presents a new sampling method, called a branching transect, in the Iranian Zagros forests and similar forests. Features of the new method include proper accuracy, easy implementation in nature, simplicity of statistical calculations, and low cost. The number of trees per hectare (density) in a forest stand represents the existing situation, and its monitoring is very important to know the changes in forest stands. The use of distance sampling methods, especially in open forests, has grown in recent years due to the reduction of inventory costs and optimal accuracy. The research mainly aims to evaluate the efficiency of a proposed distance method (a branched sampling line) with easy implementation and good accuracy in a 100 × 100 m network and the GIS environment.

    Methods

    The studied area is located in the southwestern part of the Manshet and Qalarang protected area in Ilam County. First, 100% inventory was applied in a 90-hectare area of the studied forest, and then 10 and 20-m sampling lines with branches of up to a maximum of 20 m (90 sampling points) were used for this study. In this method, a transect is used that includes some sub-transects. The length of the main transect, sub-transect, the number of trees measured in each sub-transect, and the number of sub-branches in this method are changeable based on the homogeneity, heterogeneity, density, and structure of the forest and are determined according to the forest and expert opinions. In general, less numbers of sub-branches and trees can be considered when the forest is denser or more homogeneous. It is better to consider more sub-branches in dense forests, such as Zagros forests so that a wider area can be covered under inventory and an acceptable number of trees can be examined in transects. Due to the density and heterogeneity of the studied forest area, 20-meter transects with 2, 4, and 6 sub-branches were used in this study. To reach the study goal of the comparison among distance sampling methods, the results of these samplings should be compared to a real amount to have the final judgment on their benefits and weaknesses. Accordingly, the results were compared to 100% inventory in the study area. In 100% inventory, geographical features and the measured quantities for each tree were entered into the GIS environment. This research is the first to use the sampling method of a sample line with 2, 4, and 6 m lateral branches. To evaluate the methods, they compared with 100% inventory based on the accuracy rate and t-test.

    Results

    The normality of data was tested through the chi-square test, and the unpaired Student`s t-test was used to compare the average numbers and canopy of trees in a hectare, resulting from real amount sampling (100% inventory). Based on the whole amount of trees in the area (12079( and the whole area of the canopy of trees (62.32 m2), the real average amount of trees per hectare and the real average value of the canopy area per hectare were calculated as 141 and 3704, respectively 12). The 6-branched two-tree sample line with 141 trees per hectare and the four-branched one-tree sample line method with a canopy of 3815 m2 per hectare showed the best results compared to the real mean. The analysis showed that most of the used sampling methods  (the branched sampling line with six different patterns 6b2t- 6b1t- 2b1t- 2b2t- 4b2t-4b1t) yielded acceptable results for the evaluation of open forests. However, the branched sampling line method in most networks showed a lower statistical error and was closer to the real value in terms of the mean number of trees per hectare.

    Conclusion

    Totally, the branched sampling line has an accuracy percentage within 10% to estimate the number of trees per hectare in most networks. In terms of the mean number of trees per hectare, this method was not significantly different from the actual value with a probability of 95% and was more accurate than the other distance methods tested in this research. Considering the low percentage of sampling errors, acceptable accuracy, and easy implementation in nature, the branched sampling line was evaluated as a more suitable method than the other approaches. Due to the novelty of the presented sampling method, there was no case for comparison, in other words, transect branching has not been applied in other areas that can be compared with the results of this study. Finally, the results of this review for the parameters of the number and area of canopy of trees per hectare and its comparison with the actual value and flexibility of this method (changeability of the number of branches, number of trees in each branch, and the length of the main and sub-transects) demonstrate that it is a proper sampling method in dense and even normal forests.

    Keywords: Branched Sampling Line, Canopy, Distance Methods, Forest Density, Zagros
  • Mohsen Javanmiri Pour* Pages 99-112
    Background

    As a forest evolves, it undergoes various processes that lead to the creation of complex structures and diversity. The heterogeneity of the structural conditions and species diversity increase as living and fallen trees accumulate in population structures. These processes are mainly related to the growth and death of trees, which occur in stages starting from youth, progressing through maturity, and culminating in structural complexity. By examining the complexity of a forest, forest experts can manage and change the complexity and diversity of the forest. This study compares the index of structural complexity in managed mixed stands in Hyrcanian forests to determine the effect of management interventions on this index.

    Methods

    For this study, five one-hectare rectangular sample plots were selected in parcels 305, 306, 309, 310, and 311 located in the Grozbon section of Kheyrud forest situated 6 km east of Nowshahr in the Hyrcanian forest belt of Iran. The Gorzbon section has an area of 1001 hectares. The diameters of all trees above the counting limit were measured using complete inventory in one-hectare sample plots. In addition, we calculated the heights of the trees, the abundance of old trees, the abundance and volume of dry trees, the canopy gaps, the Mingling index, and the Gini coefficient. The structure complexity index was determined using a set of variables related to the most important structural features of forest stands. Single selection indices and the multivariate complexity index were calculated in four steps. Finally, the complexity index of the structure was determined between zero and 100 by adding up each variable. The numerical value of the index is close to 100 and zero in the forest stands with the highest and the least complexities in the structure, respectively.

    Results

    The study examined 1836 trees in five sample plots across five parcels. The highest density of trees was 564 trees per hectare in plot 306. Mamrez was the dominant species in stands 306, 305, and 310  while beech was the dominant species in stands 309 and 311. The maximum average diameter, head volume, and height were 32.5 cm, 458 m3, and 41 m, respectively, for the sample plot 309. The distribution curve of tree abundance across different diameter classes showed a decreasing exponential distribution in the reverse J shape, with differences observed between the studied stands. The largest number of trees in small-diameter classes (15 and 20 cm) were found in cluster 306, with 283 and 137 trees, respectively. The lowest number of trees in the primary classes were 33 and 31 trunks in stand 309. Comparing the volume of trees in diameter classes showed that the volume distribution in all diameter classes was significant in parcel 309, where the volumes in thick and very thick classes were 296 and 83 m3 per hectare, respectively. Parcels 306 and 307 had no quantity of trees in the very thick class. The sample piece 309 had the highest value of complexity index, with a numerical value of 85 while the lowest value of this index (66) was found in the sample piece 305. The ANOVA test with a probability of 5% (P = 0.05) showed significant differences in the abundance and amount of tree volume, the abundance of old trees, the ratio of clear area to forest area, the abundance and volume of dry trees, tree height, and the Mingling index when comparing the studied characteristics to determine the structural complexity index among different populations.

    Conclusion

    The habitats that have been studied have an average complexity index of 0.75. The highest and the lowest indexes belong to parcels 309 (0.85) and 306 (0.66), respectively. The other habitats have an intermediate level of complexity, which indicates the presence of different evolutionary stages in the forest, ranging from young to old. To illustrate the contribution of different structural features to the complexity and diversity of a forest, imagine a hypothetical forest in both complex and simple states. The complex forest has a wider range of tree sizes and potentially ages, including large trees, while the simple forest has a large number of smaller trees and no large trees, potentially lacking old-age trees. The complex forest includes at least two tree species while the simple forest consists of only one species. The complex forest also has larger erect and decumbent angiosperms on the ground while the simple forest lacks large decumbent angiosperms. Finally, the distribution of trees and canopies, or conversely clearings, is spatially variable in the complex forest, leading to structural heterogeneity in the area. To increase diversity and complexity, measures such as thinning or leaving trees with habitat importance such as thick and old trees, and standing and fallen dry trees in selective cuts can be taken to preserve or restore structural complexity, species diversity, and heterogeneity.

    Keywords: Dead Trees, Ecological Silviculture, Gap Cover, Mixed Stands, Old Trees
  • Parvaneh ‎ Sobhani ‎, Afshin Danehkar* Pages 113-123
    Background

    Forests are one of the renewable natural resources and national capitals of every country that provide a wide range of goods and services. Since the lives of local communities and their livelihood are directly and indirectly dependent on forest ecosystems, the management and protection of these natural habitats is an important issue for planners and decision-makers. Today, these valuable resources are threatened by numerous human and natural factors. With the development of technology, industry, and significant population growth, the exploitation and destruction of these natural areas to provide raw materials, space, and food are increasing progressively, leaving irreparable damages in recent years. Accordingly, the present study was carried out to identify the type of use and the degree of local communities’ dependence on the Khamir-Qeshm mangrove forests. The study also seeks to analyze the relationship between the livelihood dependence of local communities and the exploitation extent of these forests. Khamir-Qeshm mangrove forests account for reserves, shelters, feeding and nursing places for many plants and animals. These natural habitats are also the main source of providing ecosystem services for local communities and residents of the edges of these forests. Thus, the ecosystem services of mangrove forests in the studied area are an important tool to show issues such as the livelihood dependence of communities living on the edge of the habitats, the importance of food security, income, health, and sustainable development of human activities. In this regard, the present study complements other studies in terms of the importance of the exploitation of natural mangrove habitats and the use of each of these services in the lives of local communities and residents of the edges of forests. In particular, the areas that are closer to the villages are not of good quality and need more protection.

    Methods

    In the current descriptive-analytical research, data were collected through questions and interviews with local communities. The statistical population of the research consisted of local communities, and a sample size of380 people was calculated in the studied area, which was sampled by the cluster method considering the population of each village. The validity of the research to measure the appropriateness of the questionnaires prepared by structural and formal methods was determined through the opinions of experts and specialists, and its reliability was measured using Cronbach's alpha in SPSS software. The result is statistically confirmed and acceptable, with α = 0.9.

    Results

    According to the obtained results, the Khamir-Qeshm mangrove forests are mostly used for food consumption, including harvesting wild honey, catching aquatic and edible invertebrates (for home use, restaurants, and selling in the market), hunting birds, and harvesting fodder for feeding livestock (camels). On the other hand, the lowest amount of consumption belongs to harvesting wood from mangrove forests for the construction of pavilions and residential houses. According to the obtained averages, the highest priority in the use of Khamir-Qeshm mangrove forests is assigned to food consumption, followed by tourism, handicrafts, pharmaceuticals, fuel consumption, and construction from the highest to the lowest priority, respectively. In other words, food consumption, especially fishing and aquaculture, is the first priority in this region, and other activities such as tourism, due to the limited time suitable for tourists in the region, making handicrafts, pharmaceutical consumption, fuel consumption, and construction due to the low market demand and necessary facilities have lower efficiency and priority. In addition, the employment of the residents of the area shows the level of livelihood dependence of the local communities on the mangrove forests of Khamir-Qeshm, who exploit these natural habitats for their livelihood and daily needs. In general, the income of most local communities is provided by fishing, although they are also engaged in other activities such as boating, tourism, boat building, and creating ecotourism lodges and beach restaurants. The results of the analysis of the relationship between subsistence dependence and the amount of exploitation of these forests indicate a significant and direct relationship between these two factors. This means that the exploitation level of these forest habitats increases with the increased demand and livelihood needs of local communities. As one of the most important natural resources, mangrove forests have a direct relationship and an undeniable place in providing livelihood, welfare, and comfort to human societies. On the other hand, these forests should always be the focus of planners and decision-makers due to their essential role in strengthening the livelihood and development of human societies.

    Conclusion

    Considering the protection status and biological sensitivities of the studied area, ‎the continuation of this type of exploitation causes heavy damage to the forests of the area ‎and endangers their survival for future generations. Therefore, management policies and ‎arrangements should be considered to reduce the exploitation of mangrove forests by local ‎communities and to protect and sustain these natural habitats. In addition to this training, ‎informing and empowering local communities in the development of local businesses and ‎increasing their income can help reduce people's livelihood dependence on forests.‎

    Keywords: Consumption Prioritization, Khamir-Qeshm Mangrove Forests, Livelihood Dependency, Local Communities
  • Davoud Kartoolinejad*, Fatemeh Shayanmehr, Alireza Moshki Pages 124-137

    Extended Abstract

    Background

    The genus Acer L. (maples) from the Aceraceae are mostly deciduous trees, almost all of which are distributed in the temperate regions of the Northern Hemisphere. This genus contains 148-150 species around the world, and the presence of 8-10 native species of this genus has been mentioned in different floras of Iran. Some species of maples in Hyrcanian forests have great commercial value, and the height of these trees reaches 40-45 m. Maples are the major vegetation elements in most forest ecosystems of Iran. Hyrcanian forests in the north of Iran contain the highest diversity of this genus. Despite the molecular and morphological studies on the taxa of the genus in the world, no comprehensive studies have been conducted on its micro-morphological characteristics. Therefore, the present research describes the taxonomic value of the anatomical features of the leaf epidermis and pollen morphology of the members of this genus in Iran.

    Methods

    Eleven maple taxa available in Iran (nine native and two introduced taxa), mainly from Hyrcanian and Zagros ecosystems, were collected and analyzed in the current study. The investigated taxa were A. hyrcanum, A. velutinum, A. platanoides, A. mazandaranicum, A. campesstre, A. cappadocicum, A. negundo, A. palmatum, A. monspessulanum subsp. cinerascens, A. monspessulanum subsp. turcomanicum, and A. monspessulanum subsp. ibericum. The leaf samples of each individual were prepared from the branches grown in the sun and dried with the herbarium sample method to prevent mold. Dried leaf samples were placed in boiling water for 3 min to prepare dissections. Then, thin slices were prepared from the dorsal and ventral epidermis from the middle of the leaf and in the vicinity of the midrib using a surgical blade. To remove the color of chlorophyll and make the samples transparent, they were placed in a sodium hypochlorite solution for 5 min. After washing with distilled water, they were photographed and studied under a light microscope. For electron microscopy, the dorsal and ventral epidermises and the pollen samples of the taxa were stabled on aluminum stubs. Then, a very thin gold layer was sprinkled on the surface of all pollen and leaf samples using a gold sputter coater and then photographed using a Philips Scanning Electron Microscope. The voltage intensity was 20 kV, and the image magnification was set to 2500-5100 x. Epicuticular waxes, trichomes, epidermal cell wall shape, stomatal type, pollen type, pollen morphological characteristics, and the stomatal density and index were classified and studied from the prepared microphotographs.

    Results

    The morphology of epicuticular wax was absolutely unique in such taxa as A. velotinum, A. mazandaranicum, A. hyrcanum, A. platanoides, and even some subspecies of A. monspessulanum. The most structured type of epicuticular waxes was observed in A. velotinum, showing circular rosette-like structures formed around some stomata, which could not be seen in the other taxa. The dorsal leaf surface in A. platanoides was also uniquely covered with a completely smooth and uniform layer of wax. Certain wax structures were observed on the surfaces of A. monspessulanum subsp. cinerasens and A. mazandaranicum, making the surface of the epidermal cells appear prominent in the former and indented in the latter taxa. The highest stomatal index and the number of stomata per unit area belonged to two non-native species, namely A. palmatum and A. negundo, and these parameters were lowermost in A. mazandaranicum, A. monspessulanum subsp. turcomanicum, A. velutinum var. velutinum, and A. monspessulanum subsp. cinerascens. Many of the stomata are covered and buried under the thick layers of the epicuticular wax, and there are trichomes and wax crystalloids around other stomata to reduce the rate of evaporation and transpiration. Therefore, it can be acknowledged that the mentioned native taxa have higher drought resistance than others. The epidermal cell wall pattern of the taxa was classified into three different types, the most distinctive of which was seen in A. platanoides, having a completely wavy and puzzle-like wall. Relatively wavy wall was seen only in the epidermis cells of A. negundo. The other taxa showed smooth and straight cell walls. The arrange of subsidiary cells of the stomata was anomocytic in all taxa while the paracytic type was completely distinctive and dominant in A. mazandaranicum. Trichomes in all the owning taxa were simple and branchless, divided into two short- and long-size groups. None of the morphological characteristics of the pollen, such as pollen shape (isopolar prolate to spheroidal), exine ornamentation (striate), the form of pollen colpi, and even the number of pollen pores (Tricolporate), revealed a specific differentiation exclusive to a certain taxon.

    Conclusion

    The results of the current research reveal that the micro-morphological traits of leaves can help remove the taxonomical obstacles of the genus Acer while the pollen type and morphology do not provide such a capability for the genus. In general, the differentiation of epidermal characteristics among the studied maple taxa shows that the leaf dorsal has useful micromorphological characteristics, especially in terms of epicuticular waxes, which can play an important role in classifying, describing, and determining the boundaries of the taxa to be used as a useful tool in plant biosystematics.

    Keywords: Epicuticular Wax, Maple Tree, SEM, Stomatal Index, Trichomes
  • Javad Aslani, Abbas Banj Shafiei*, Hadi Beygi Heidarlou Pages 138-152
    Background

    Fire is one of the most significant ecological elements that can alter the functioning of natural ecosystems, as well as one of the most significant natural disasters that endangers the ecosystem of forests. The intensity and frequency of forest fires are increasing daily due to the consequences of global climate change and population growth in sensitive areas. This factor not only damages individuals and property but also poses a serious risk to environmental preservation and the well-balanced ecological conditions of vegetation. Worldwide, thousands of fires in natural areas result in unquantifiable and unfathomable calamities each year. For many years, this problem has been the subject of investigation. The investigation of the fire that occurred in 2021, the conditions of its creation, and its effect on the soil and vegetation characteristics of the Qara Qeshlaq Lagoon are the most important goals of this research.

    Methods

    An area of approximately four hectares of the Qara Gheshlagh Lagoon was burned twice on April 16, 2021, in two different time frames (hours) at 15:30 and 19:30. This area was chosen to investigate the effect of fire on the geological characteristics and vegetation of the wetland. Furthermore, a control area (unburned) was chosen to be close by, of the same size and at the appropriate distance from the burned region. The vegetation was sampled along a transect that ran along these regions. Given that the vegetation in both the burned and control areas is densely covered by Tamarix, 40 rectangular sample plots (a total of 80) with an approximate area of 10 m2 (5 ×2 m) and a distance of 20 m from each other were used to record the height, collar diameter, dbh, small and large diameters of the crown, the number of sprouts, and stem health traits. The percentage of grass cover was determined using a 1-m2 sample plot in the center of the sample plots. Additionally, five randomly selected sample plots were used from the center to measure the soil physicochemical characteristics, including its acidity, electrical conductivity, organic carbon, percentage of lime, percentages of clay, silt, and sand, and absorbable potassium and phosphorus. A soil sample was taken from a depth of 0-10 cm. After determining the normality of the data distribution with the Kolmogorov-Smirnov test, the Mann-Whitney and independent t-tests were used to compare the average quantitative characteristics of the vegetation cover and soil characteristics in the two burned and control areas. In addition, the principal component analysis (PCA) was utilized to explore the most essential fire-related elements in vegetation cover and soil.

    Results

    At the 99% confidence level, the average collar diameter in the burned region was significantly higher at 4.41 cm than in the control area (3.17 cm). The average dbh (1.64 vs. 1.24 cm) and the number of sprouts (20.05 vs. 14.76) varied significantly in the burned and control areas, with a 95% confidence level. Additionally, a significant difference was observed between the average tree height (1.96 vs. 1.36 m), the percentage of grass cover (70.19 vs. 50.28%), and the stem health (all healthy stems versus all burnt stems) in the control and burned areas at the 99% confidence level. After about a year of the fire, there was a difference in pH characteristics (7.12 vs. 6.73) and sand (27.10 vs. 22.90%) in the two burned and control areas, with a significant difference at the 95% confidence level. A significant difference in the properties of organic carbon (2.86 vs. 1.71%), phosphorus (71.63 vs. 34.28 mg/kg), and potassium (921.40 vs 606.60 mg/kg) was seen in these two areas at the 99% confidence level.  The PCA results revealed an effect of fire on the organic carbon, phosphorus, and available potassium parameters. Among the vegetation cover characteristics, the most effects belonged to the dbh, the collar diameter, tree height, and the large and small diameters of the crown with a factor load greater than 0.8.

    Conclusion

    According to the current study, the quantitative features of the trees in the wetland were impacted in the burnt area, and changes occurred in vegetation and soil characteristics. As a result, all of the soil properties were significantly higher in the burned region than in the control area. Other than the collar diameter factor, other plant features in the burned region dropped dramatically. Thus, careful management and conservation of such areas following the fire is critical to restore the strength and potential of ecosystems to ensure the continuance of survival and sustainability. Therefore, it is advised to investigate the long-term impacts of fire on vegetation alterations and to accelerate the reconstruction process of the region by protecting such ecosystems and carrying out restoration operations.

    Keywords: Fire, Lagoon, Principal Component Analysis, Tamarix