فهرست مطالب
فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران
سال سی و دوم شماره 3 (پیاپی 97، پاییز 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/09/01
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 203-213سابقه و هدفحفظ تنوع در سطوح ژنتیکی و بوم سازگانی در برنامه های اصلاحی و ایجاد رقم های جدید ضروری است. به همین علت، حفاظت از تنوع زیستی جنگل های هیرکانی به عنوان فسیل زنده، اهمیت ویژه ای دارد. حفاظت فراسرد (Cryopreservation)، ذخیره سازی نمونه های زیستی در مخازن پر از نیتروژن مایع است که موثرترین روش حفظ بلندمدت منابع ژنتیکی گیاهی محسوب می شود. این روش، جایگزینی برای بانک های بذر یا در شرایط آزمایشگاهی است که می تواند هم برای محصولات تکثیرشده به صورت رویشی و هم به صورت زایشی (از طریق بذر) استفاده شود. دمای بسیار پائین، سلول ها را در همان وضعیتی که هستند تثبیت کرده و امکان نگهداری بلند مدت آنها را میسر می سازد. روش نگهداری در دمای فراسرد در مقایسه با روش های کلاسیک، نیاز به هزینه بسیار کم داشته و از طرفی مدت حفاظت نمونه ها بسیار طولانی می باشد .در این روش، از قسمت های مختلف گیاه (بذر، اندام، کالوس، سلول های تمایز یافته، مریستم و دانه گرده) می توان برای نگهداری استفاده نمود. در روش فراسرد، نمونه ها در مقابل خطرات ناشی از آفات و بیماری ها مصون مانده و برای نگهداری و محافظت گونهها، حداقل انرژی و فضا لازم است. علاوه بر اینکه، امکان تکرار نمونه ها با حداقل هزینه و امکانات، در هر شرایط محیطی وجود دارد. در روش نگهداری فراسرد، امکان جمع آوری و ذخیره سازی گونه های گیاهی اقلیم های مختلف در یک مکان و شرایط واحد میسر می باشد. هدف پژوهش پیش رو، ارزیابی امکان نگهداری بذر شیردار (.Acer cappadocicum Gled) در شرایط فراسرد است.مواد و روش هابرای نگهداری بذرهای شیردار در فراسرد ابتدا توسط اعمال تیمارهای مختلف، به منظور جلوگیری از کریستاله شدن آب آزاد و پاره شدن غشا پلاسمایی در دمای فراسرد، آب گیری بذرها صورت گرفت. به همین منظور بذرها در معرض تیمارهای شیمیایی و فیزیکی فراسرد پیش از ورود به نیتروژن مایع، قرار گرفتند. تیمارهای شیمیایی شامل، گلیسرول 30 درصد، محلول شیشه ای شدن و تیمار فیزیکی کاهش رطوبت بذر بوسیله دسیکاتور حاوی سیلیکاژل می باشد. برای این که تحمل به کم آبی و فرایندهای کرایوژنیک به اندازه کافی افزایش پیدا کند. بذرهای تیمارشده به همراه بذرهای شاهد، پس از 24 ساعت از نیتروژن مایع خارج شدند و بلافاصله در دمای 42 درجه سانتی گراد ذوب شدند. سپس، به منظور شکستن خواب، بذرهای تیمارشده، به همراه بذرهای شاهدی که در درون نیتروژن مایع قرار گرفته بود و بذر شاهدی که در درون نیتروژن مایع قرار نگرفته بودند، در ماسه مرطوب کاشته شدند و در دمای چهار درجه سانتی گراد قرار گرفتند. بذرها پس از سه ماه شروع به جوانه زدن کردند. سپس، زنده مانی و جوانه زنی آن ها بررسی شد. در این پژوهش، هر تیمار شامل سه تکرار و هر تکرار شامل 25 بذر بود. برای تجزیه و تحلیل داده ها، تجزیه واریانس یک طرفه در قالب طرح پایه کامل تصادفی و مقایسه میانگین ها به روش چنددامنه ای دانکن انجام گرفت.نتایجدر بین تیمارهای فراسرد اعمال شده روی بذرهای شیردار، تیمار آب گیری فیزیکی، بیشترین درصد جوانه زنی (26 درصد) و شاخص بنیه بذر را نسبت به تیمارهای دیگر در سطح اطمینان 99 درصد نشان داد، اما دو تیمار گلیسرول 30 درصد و شیشه ای شدن سبب کاهش درصد جوانه زنی شیردار شدند. احتمال دارد که این گونه به مواد حفاظت فراسرد حساس باشد و این مواد به جنین بذر آسیب زده باشند. ازنظر ریخت شناسی نیز بین تیمارها، تفاوت معنی داری در سطح اطمینان 95 درصد در طول ریشه، طول ساقه، طول گیاه چه و نسبت طول ریشه به طول ساقه وجود داشت.نتیجه گیری کلی: در این پژوهش، بذرهای سه اکسشن گونه شیردار جمع آوری شده از مناطق مختلف استان مازندران (ساری، دهمیان و کلیج کلا) تحت بهترین تیمار آب گیری فیزیکی قرار گرفتند. سپس، آن ها در تانک مخصوص ذخیره نیتروژن مایع موجود در بخش تحقیقات زیست فناوری منابع طبیعی در موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور ذخیره شدند تا با استفاده از این فناوری، امکان احیا و حفاظت این گونه در شرایط بحرانی فراهم شود.کلیدواژگان: آب گیری، احیا، حفاظت ژرم پلاسم، حفاظت کننده فراسرد، شیشه ای شدن، نیتروژن مایع
-
صفحات 214-231سابقه و هدفیکی از عوامل خاکی محدودکننده رشد و توسعه گیاهان، شوری است که با تجمع املاح در خاک تحت تاثیر عوامل مختلف به وجود می آید. سطح وسیعی از خاک های کشور، شور هستند. شوری خاک می تواند تاحد زیادی، کشت گونه های مختلف صنوبر را محدود کند، بنابراین تعیین دامنه تحمل به تنش شوری گونه ها و کلن های مختلف صنوبر می تواند راهنمای خوبی برای زراعت چوب در اراضی شور باشد. هدف از پژوهش پیش رو، بررسی پاسخ های ریخت شناختی، فیزیولوژیکی و زیست شیمیایی صنوبر تبریزی- سالاری (Populus nigra L. 62/154) به سطوح مختلف تنش شوری است. این کلن به عنوان یک کلن صنوبر پرمحصول، به طور وسیعی در نقاط مختلف کشور در زراعت چوب استفاده می شود.مواد و روش هاتحت شرایط کنترل شده طی یک مطالعه گلدانی در قالب طرح کامل تصادفی، برخی پاسخ های ریخت شناختی، فیزیولوژیکی و زیست شیمیایی رقم سالاری به سطوح مختلف تنش شوری (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی مولار) بررسی شد. بدین منظور، قلمه های صنوبر مورد مطالعه از خزانه تحقیقاتی بخش تحقیقات صنوبر در ایستگاه تحقیقاتی البرز تهیه و در گلدان های پرشده با خاکی با بافت لومی- رسی کاشته شدند. گلدان ها در طول انجام آزمایش در فضای باز مسقف نگهداری شدند. در ابتدا، قلمه های صنوبر به مدت سه ماه تحت شرایط آبیاری با آب معمولی رشد کردند. پس از طی این دوره، نهال های مورد مطالعه تحت تنش شوری با استفاده از آبیاری با آب شور (نمک NaCl) در پنج سطح شوری ذکرشده قرار گرفتند. پس از گذشت شش هفته، مولفه های زنده ماندنی، رشد و تولید زی توده، محتوای نسبی آب برگ، غلظت عناصر غذایی اصلی و کمیاب اندام های گیاهی (ریشه، ساقه و برگ) و برخی مولفه های فیزیولوژی برگ شامل مقدار پرولین و قندهای محلول، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (پراکسیداز و کاتالاز) و غلظت مالون دی آلدهید اندازه گیری شد. درنهایت، برای بررسی تاثیر سطوح مختلف تیمار شوری بر مولفه های مورد بررسی از آزمون تجزیه واریانس یک طرفه و برای مقایسه میانگین ها از آزمون توکی استفاده گردید.نتایجنهال های صنوبر تبریزی تحت تنش شوری 50 میلی مولار به خوبی نهال های شاهد رشد کردند. به طوری که در نهال های تحت این سطح شوری، کاهش زنده مانی، رشد و تولید زی توده و تغییرات فیزیولوژی و زیست شیمیایی معنی داری نسبت به نهال های شاهد مشاهده نشد. اما نهال های تحت تنش شوری 100، 150 و 200 میلی مولار ازنظر کاهش در زنده مانی، رشد، تولید زی توده، محتوای نسبی آب برگ، غلظت نیتروژن و پتاسیم در ریشه، ساقه و برگ، کلسیم در ریشه و برگ و منیزیم برگ و افزایش در مولفه های فیزیولوژی برگ شامل مقدار پرولین و قندهای محلول، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (پراکسیداز و کاتالاز) و غلظت مالون دی آلدهید، غلظت سدیم و کلر در اندام های گیاهی، فسفر، آهن، روی، منگنز و مس در ریشه و برگ، تغییرات معنی داری را نسبت به نهال های شاهد و نهال های تحت تنش شوری 50 میلی مولار نشان دادند و بیشترین تغییرات مربوط به نهال های تیمارشده با سطوح 150 و 200 میلی مولار شوری بود. به طورکلی، در سطوح شوری 150 و 200 میلی مولار، کاهش شدید زنده مانی، رشد و تولید زی توده به همراه تغییرات بیشتر مورفوفیزیولوژیکی و زیست شیمیایی در نهال های صنوبر مشاهده شد. این دو سطح شوری برای نهال های صنوبر تبریزی، قابل تحمل نبود و پس از شش هفته از اعمال این سطوح شوری، زنده مانی نهال های صنوبر نزدیک به نصف کاهش یافت.نتیجه گیری کلی: کاهش در زنده مانی، مولفه های رشد و تولید زی توده، تغییر در مولفه های فیزیولوژیکی و جذب و تجمع عناصر غذایی اصلی و کمیاب اندام های گیاهی از یک سو و مقدار زیاد تجمع پرولین و عناصر سدیم و کلر در اندام برگ این رقم صنوبر نسبت به گونه های مقاوم صنوبر مانند پده ازسوی دیگر، حاکی از حساس بودن این کلن صنوبر تبریزی نسبت به تنش شوری است، بنابراین در برنامه های زراعت چوب با رقم سالاری لازم است که مقدار شوری خاک و دامنه تحمل این رقم نسبت به تنش شوری مورد توجه قرار گیرد.کلیدواژگان: پرولین، شوری خاک، عناصر غذایی، مولفه رشد
-
صفحات 232-248سابقه و هدف
در سطح جهانی، پائولونیا (.Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl) یکی از مهم ترین گونه های مورد استفاده در زراعت چوب است. علی رغم اینکه پژوهش های فراوانی درمورد این گونه انجام شده است، تاکنون تاثیر عوامل آب وهوایی بر رشد و ویژگی های آناتومی چوب آن ارزیابی نشده است. ازاین رو، هدف این پژوهش، بررسی تاثیر عوامل اقلیمی (دما، بارندگی، رطوبت نسبی هوا و ساعت های آفتابی) بر رویش عرضی و برخی ویژگی های کمی آناتومی چوب در درختان دست کاشت پائولونیا در استان گلستان بود.
مواد و روش هاپنج درخت دست کاشت 20 ساله پائولونیا در هاشم آباد در شهرستان گرگان انتخاب شدند. این درختان در اواخر سال 2012 میلادی قطع شدند و دیسکی به ضخامت پنج سانتی متر از یقه هر درخت تهیه شد. باریکه ای از پوست تا مغز از مقاطع عرضی هر دیسک بریده شد و سطح مقطع آن ها با تیغ میکروتوم صاف و سپس، اسکن شدند. پیش از اسکن نمونه ها، تمایز بین آوند ها و بافت زمینه با استفاده از تکنیک ماژیک سیاه و گچ سفید بهبود یافت. در تصاویر به دست آمده، با کمک نرم افزار پردازش تصویر، پهنای حلقه رویش، میانگین مساحت حفره های آوندی، مجموع مساحت آوندها (تخلخل)، تعداد آوند در واحد سطح، درصد آوند های بزرگ تر از 06/0 میلی متر مربع، قطر شعاعی و مماسی آوند و تعداد اشعه در واحد طول در هر حلقه رویشی اندازه گیری شدند. برای حذف اثر جوان چوبی که شامل حلقه های بسیار پهن در سال های نخست رویش می شود، پنج حلقه نزدیک به مغز از اندازه گیری ها و تحلیل ها کنار گذاشته شدند. بدین ترتیب، حلقه های رویشی از سال 1998 تا 2012 میلادی (15 سال) بررسی شدند. با استفاده از همبستگی پیرسون، ارتباط بین متغیرهای آب وهوایی (ماهانه، دوماهه، فصلی، دوفصلی و سه فصلی) و متغیرهای رشد (نرخ رشد و برخی ویژگی های کمی آناتومی چوب) از سه ماه پیش از رویش تا انتهای فصل رویش بررسی شدند. همچنین، ارتباط درونی ویژگی های اندازه گیری شده با یکدیگر نیز به همین شیوه ارزیابی شد.
نتایجرشد عرضی نمونه های چوب پائولونیا با افزایش سن، روندی کاهشی و در دو بازه زمانی هفت و 13 سالگی، افت شدیدی نشان داد. همچنین، با افزایش سن، ویژگی های آوندی (مساحت و قطر آوندها، درصد آوندهای درشت و مجموع مساحت آن ها) و تعداد اشعه چوبی، روندی افزایشی داشتند. به جز تعداد آوند که روند مشخصی با افزایش سن نشان نداد. با بررسی همبستگی ویژگی های مورد بررسی با یکدیگر مشخص شد که همه ویژگی های آناتومی چوب با نرخ رشد، رابطه ای معکوس دارند. به طوری که با افزایش پهنای دایره رویش، ویژگی های دیگر کاهش یافتند. ویژگی های آوندی و تعداد اشعه نیز اغلب باهم همبستگی مثبتی نشان دادند. بااین حال، همبستگی بین تعداد آوند و بقیه متغیرها کمتر بود. از بین عوامل اقلیمی، مجموع بارندگی ماهانه و میانگین تعداد ساعت های آفتابی در فصل بهار (به ویژه ماه های می و ژوئن) بیشترین تاثیر را بر رشد شعاعی و ویژگی های آناتومی چوب پائولونیا داشتند. عوامل اقلیمی سه ماهه پیش از رویش (زمستان سال قبل) با هیچ کدام از ویژگی های آناتومی، همبستگی معنی داری نشان ندادند. همبستگی بین ویژگی های آناتومی و عوامل اقلیمی در تابستان نیز بسیار ضعیف تر از بهار بود. بارش بهاره سبب افزایش رویش شعاعی و کاهش ویژگی های آناتومی مانند اندازه (مساحت) آوندها و تعداد اشعه ها شده بود. تعداد ساعت های آفتابی نیز با شدت کمتری، تاثیر مشابهی بر ویژگی های مورد نظر داشت. دما و رطوبت هوا، تاثیر معنی داری بر ویژگی های مورد بررسی نشان ندادند.نتیجه گیری کلی: به طورکلی می توان نتیجه گیری کرد که نیاز آبی و نوری پائولونیا زیاد است، اما در رویشگاه مورد مطالعه، حساسیت کمی به دما دارد. دو ماه می و ژوئن (اواسط و اواخر بهار) تاثیرگذارترین ماه ها برای رشد عرضی و معماری هیدرولیک درخت پائولونیا است. بارندگی و تعداد ساعت های آفتابی بیشتر، رشد عرضی آن را افزایش می دهند، اما سبب کاهش اندازه آوندها می شوند. همچنین، تعداد اشعه در واحد طول را می توان به عنوان یک ویژگی آناتومی چوب برای بررسی ارتباط اقلیم و رشد درختان در پژوهش های آینده در نظر گرفت.
کلیدواژگان: آناتومی چوب، بارندگی، تعداد ساعت های آفتابی، درخت تندرشد، نرخ رشد، هدایت هیدرولیکی -
صفحات 249-265مقدمه و هدف
در ارزیابی پایداری هر موضوعی باید شاخص های مناسبی را انتخاب و استفاده کرد. کارکردها و خدمات بوم سازگان جنگل، ظرفیت ها و شاخص های اثرگذاری در ارزیابی آن ها هستند. ازاین رو در راستای سیاست گذاری های اصولی منابع جنگلی و برای برنامه ریزی، تصمیم گیری و موفقیت در این زمینه، شناخت کامل ظرفیت ها و شاخص های اثرگذار بر آن اهمیت زیادی دارد. هدف از پژوهش پیش رو، شناسایی، وزن دهی و اولویت بندی کارکردهای جنگل های هیرکانی براساس روش طبقه بندی مشترک بین المللی خدمات بوم سازگان (CICES) است.
مواد و روش هادر این پژوهش ابتدا کارکردها، کالاها و خدمات بوم سازگان جنگلی با اسفاده از روش طبقه بندی مشترک بین المللی خدمات بوم سازگان (CICES) استخراج شدند. سپس کارکردها، کالاها و خدمات جنگل های هیرکانی با استفاده از روش دلفی و بهره مندی از نظر خبرگان و متخصصان شناسایی شد. داده های پژوهش به صورت پیمایش میدانی، نمونه گیری تصادفی و با تکمیل پرسش نامه و مصاحبه حضوری تهیه شدند. گروه دلفی این پژوهش شامل 50 نفر از خبرگان و متخصصان مسلط به علوم جنگل با حداقل پنج سال سابقه فعالیت مرتبط بودند که آرا و نظرهای خود را در خصوص شناسایی کارکردها، کالاها و خدمات وابسته به بوم سازگان جنگلی هیرکانی اظهار داشتند. در این پژوهش پس از تهیه پرسش نامه، از پاسخگویان خواسته شد که پاسخ های خود را براساس یکی از پنج درجه اهمیت طیف لیکرت بیان کنند. همچنین، در این پژوهش به منظور بررسی پایایی پرسش نامه از روش سنجش پایایی ضریب آلفای کرونباخ استفاده شد. با توجه به مقدار این ضریب (97/0=α)، پایایی پرسش نامه تایید شد. پس از تکمیل پرسش نامه توسط خبرگان، به منظور تعیین وزن کارکردها، کالاها و خدمات جنگل های هیرکانی از روش های تصمیم گیری چندمعیاره شامل روش تحلیل نسبت ارزیابی وزن دهی تدریجی (SWARA) و برای اولویت بندی آن ها از روش ترجیحات براساس مشابهت به راه حل ایده ال (TOPSIS)، مدل مجموع ساده وزین (SAW) و روش ارزیابی نسبت جمعی (ARAS) استفاده شد.
یافته هاتجزیه وتحلیل یافته های پرسش نامه با استفاده از روش طبقه بندی مشترک بین المللی خدمات بوم سازگان (CICES)، سه کارکرد و 20 خدمت را برای بوم سازگان جنگلی هیرکانی تعیین کرد. نتایج وزن دهی کارکردها و کالاها و خدمات بوم سازگان جنگلی هیرکانی با استفاده از تکنیک SWARA نشان داد که خدمات تنظیم اقلیم، تنوع زیستی و منابع ژنتیکی به ترتیب بیشترین وزن را در بین سایر خدمات به خود اختصاص دادند. همچنین، وزن نهایی به دست آمده از اجرای روش ارزیابی وزن دهی تدریجی در ارتباط با هریک از کارکردهای بوم سازگان جنگلی هیرکانی نشان داد که بیشترین وزن به کارکرد تنظیمی (505/0) تعلق دارد. پس ازآن نیز کارکردهای تامینی (248/0) و فرهنگی (246/0) به ترتیب برمبنای وزن دریافتی در اولویت های بعدی قرار گرفتند. مقایسه اولویت بندی کارکردهای بوم سازگان جنگلی هیرکانی با استفاده از سه مدل ARAS، TOPSIS و SAW نتایج مشابهی را ازنظر اولویت بندی کارکردهای مورد بررسی نشان داد، اما شیب منحنی نزدیکی نسبی وزن ها در مدل ARAS از دیدگاه های مختلف نسبت به دو مدل دیگر، بیشتر و به یک نزدیک تر بود. برپایه این نتیجه و اجماع نظر برخی از متخصصان، اولویت بندی کارکردها، کالاها و خدمات در مدل ARAS به واقعیت نزدیک تر بوده است. ازاین رو، مدل ARAS به عنوان مدلی مناسب به منظور اولویت بندی کارکردها، کالاها و خدمات بوم سازگان جنگلی هیرکانی پیشنهاد شد.
نتیجه گیریبر اساس نتایج مدل ARAS ، خدمات تنظیم آب و هوا، تنوع زیستی، منابع ژنتیکی، رویشگاه و چرخه آب جزو خدمات دارای اولویت اول تا پنجم بوم سازگان جنگلی هیرکانی می باشند. بنابراین، باتوجه به اهمیت کارکرد تنظیمی بوم سازگان جنگلی هیرکانی و ذی نفع بودن کشورهای مختلف از این خدمات، پیشنهاد می شود که برنامه ریزی مناسب تر و مدیریت کارامدتر توسط سازمان های ذی ربط در راستای حفاظت و پایداری آن برای نسل های حاضر و آینده صورت گیرد. همچنین، اتخاذ استاندارد محیط زیستی درمورد استفاده از آن ها برای حفظ تمامیت آن ها و تضمین توسعه پایدار، الزامی است.
کلیدواژگان: اقتصاد جنگل، اولویت بندی، کارکرد تنظیمی، کارکرد تامینی، کارکرد فرهنگی -
صفحات 266-283سابقه و هدف
خشک دارهای ریز، یکی از مخازن اصلی کربن و منابع انرژی زیستی در جنگل های هیرکانی محسوب می شوند. ازاین رو، پایش تغییرات زی توده آن ها در ارزیابی مدیریت پایدار به منظور کاهش انتشار کربن آلی و طراحی تجارت کربن در بازارهای داخلی و بین المللی، بسیار ضروری و کاربردی است. هدف اصلی پژوهش پیش رو نیز ارائه مدل های محاسباتی بهینه آلومتریک برای پایش دقیق مقدار زی توده خشک دارهای ریز در یکی از راشستان های شمال کشور است.
مواد و روش هااین پژوهش در راشستان جنگل پژوهشی شصت کلاته در شهرستان گرگان انجام گرفت. برای نمونه برداری و توزین مستقیم انواع خشک دارهای ریز در بستر جنگل از روش طبقه ای تصادفی استفاده شد. خشک دارهای ریز به سه طبقه قطری شامل یک تا 5/2، 5/2 تا 5/4 و 5/4 تا 5/7 سانتی متر تقسیم بندی شدند. از هر طبقه قطری، طول و درجه پوسیدگی چوب های افتاده به صورت تصادفی در سطح توده های جنگلی در تیپ های راش آمیخته و راش خالص اندازه گیری شد. همچنین، چوب های مزبور به صورت تخریبی توسط ترازوهای دیجیتالی در داخل عرصه توزین شدند. قطر میانی، طول، چگالی خشک و درجه پوسیدگی خشک دارهای توزین شده در قالب ماتریس ورودی به عنوان متغیرهای توصیفی در مدل معرفی شدند. برای برآورد زی توده خشک دارهای ریز از تحلیل تخمین منحنی و مدل آلومتریک پایه توانی استفاده شد. پس از تبدیل لگاریتمی متغیرهای ورودی، آن ها در ترکیب های مختلف و مستقل به صورت خطی چندگانه در مدل معرفی شدند. پس از بازتبدیل نمایی و محاسبه فاکتور تصحیح، مدل ها برمبنای ضریب تبیین تعدیل یافته (Adj.R2)، فاکتور تورم واریانس (VIF) و میانگین مربعات باقی مانده ها (RMS) اعتبارسنجی شدند. آزمون t برای ارزیابی معنی داری مولفه های محاسباتی هر مدل به کار برده شد. برای تبیین نهایی صحت سنجی مدل های طراحی شده نیز از برازش منحنی لوئس (Loess curve) بین مقدار باقی مانده ها و مقدار برآوردی استفاده شد.
نتایجمعرفی قطر میانی () و طول () در مدل نمایی بازتبدیل لگاریتمی، توجیه واریانس (Adj.R2) را نسبت به مدل توانی تک متغیره از 38 درصد به 73 درصد افزایش و میانگین مربعات باقی مانده ها را از 6/0 به 26/0 کاهش داد. معرفی چگالی خشک () سبب تغییرات قابل ملاحظه ای در روند دقت و قطعیت مدل نشد. با افزودن درجه پوسیدگی خشک دارها به عنوان متغیر ساختگی، قطعیت و دقت برآوردی مدل، افزایش جزئی داشت (مدل منتخب اول با بیشینه توجیه واریانس و کمینه میانگین مربعات باقی مانده ها: 22/0 = RMS؛ 78/0= Adj.R2). متغیرهای مدل منتخب دوم را معرف زی توده خشک دارها () به انضمام درجه پوسیدگی تشکیل دادند که سبب افزایش قطعیت و دقت مدل شدند (24/0 = RMS؛ 75/0= Adj.R2). نتایج مدل سازی نشان داد که اگر چه در بعضی از مدل های منتخب، برخی از مولفه های محاسباتی معنی دار نبود (05/0 < P)، اما بین متغیرهای مستقل، همبستگی خطی چندگانه وجود نداشت (5 < VIF). خروجی های مربوط به برازش بین باقی مانده های استانداردیافته و تخمین مدل نشان داد که منحنی لوئس در اطراف خط صفر، خطی بود. تغییرات باقی مانده ها نیز در راستای تغییرات تخمین در اطراف خط صفر علاوه بر تراکم، دارای پراکندگی واگرا و همگرا نبودند. همچنین، مقدار استانداردیافته باقی مانده های مدل های منتخب برای برآورد زی توده خشک دارهای ریز خرمندی (Diospyros lotus L.) و گونه های غیرقابل شناسایی، خارج از محدوده خط صفر بود و به نوعی خطای آن ها به یکدیگر وابسته است. برخلاف آن، تغییرات زی توده خشک دارهای راش (Fagus orientalis Lipsky) و ممرز (Carpinus betulus L.)، مستقل از یکدیگر بودند.نتیجه گیری کلی: در یک نتیجه گیری کلی می توان اذعان کرد که توزیع و مقدار زی توده خشک دارهای ریز براساس قطر میانی و راستای طولی، تغییرات عدیده ای دارند. باتوجه به دامنه محدود پوسیدگی و محدوده دقت برآورد چگالی خشک دارهای ریز، معرفی متغیرهای مزبور سبب افزایش قابل توجه در دقت و قطعیت برآورد مدل های بازتبدیلی لگاریتمی نشد. براساس نتایج به دست آمده می توان استنباط کرد که 22 تا 25 درصد از عدم توجیه واریانس مدل های منتخب و بهینه برای تخمین زی توده خشک دارهای ریز مربوط به خطای (باقی مانده های استانداردیافته) برآورد زی توده خشک دارهای ریز خرمندی و گونه های غیرقابل شناسایی است. به طورکلی، مدل های منتخب طراحی شده در این پژوهش برای راشستان خالص و تیپ های آمیخته راش با فراوانی ممرز در جنگل مورد پژوهش، کاربرد وسیعی دارند.
کلیدواژگان: انرژی زیستی، تجارت کربن، حوضچه کربن، ریزچوب، مدل بهینه آلومتریک -
صفحات 284-306سابقه و هدف
این پژوهش با هدف مرور و ارزیابی روند مدیریت جنگل های فراهیرکانی انجام شد. در بخش های اول و دوم که در شماره های پیشین نشریه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران به چاپ رسید، روند مدیریت جنگل های فراهیرکانی از ابتدا تا سال 1375 در قالب بازه های زمانی مشخص بررسی شد. نوشتار پیش رو به بازه زمانی از 1375 تا اواخر دهه 1380 اختصاص دارد.
مواد و روش هامنابع اطلاعاتی مورد استفاده شامل گزارش ها، طرح های جنگل داری تهیه و اجراشده، مطالعه های شناسایی و نیمه تفصیلی و نیز مشاهده های میدانی و تجربه حضور بیشتر از 30 سال در جنگل های فراهیرکانی هستند.
نتایجپس از آسیب شناسی انجام شده از مجموعه اقدام های مدیریتی در جنگل های فراهیرکانی تا سال 1375، دلایل اصلی عدم موفقیت در مدیریت این جنگل ها در پنج موضوع شامل 1) غیراقتصادی بودن اجرای طرح های جنگل داری در کوتاه مدت و میان مدت برای جنگل نشینان، 2) مدیریت ناکارآمد بر پایه تشکیلات ساختاری مستعد مسئولیت گریزی، 3) واگرایی، عدم همکاری و تعامل دست اندرکاران مدیریت بوم سازگان جنگلی، 4) طراحی برمبنای الگوی طرح های جنگل داری هیرکانی و 5) طراحی و اجرای صددرصد فعالیت ها به صورت دولتی و عدم مشارکت مردمی خلاصه شده اند. به دنبال آن، طرح مدیریت منابع جنگلی در سال 1375 پیشنهاد و به مدت دو سال اجرا شد. مولفه های اساسی این طرح عبارت بودند از جامع نگری مطالعه ها، تشکیل تیم های مطالعاتی و طراحی، تهیه شرح خدمات طرح متناسب با ویژگی های جنگل های مورد عمل، ایجاد تشکل های مردمی برای اجرای طرح ها، تصویب طرح های تهیه شده برای اجرا، واگذاری اجرای طرح های مصوب به تعاونی های مربوطه و نظارت عالی بر اجرای طرح توسط سازمان جنگل ها و مراتع کشور. پس از انتخابات ریاست جمهوری سال 1376، سازمان متبوع، طرح مدیریت منابع جنگلی را متوقف کرد و سه فعالیت عمده با عنوان نهضت سبز، طرح طوبی و توسعه زراعت چوب را به عنوان سه طرح محوری سازمان به اجرا گذاشت. در واقع، از سال 1377 طرح ها و برنامه های دیگری ازجمله طرح صیانت، جایگزین طرح مدیریت منابع جنگلی شد که در عمل، هیچ یک توفیق نیافت.
نتیجه گیری کلی:
در جمع بندی عملکرد این بازه زمانی می توان گفت دوره ای که طرح های مدیریت منابع جنگلی اجرایی شدند، بهترین دوران مدیریتی جنگل های فراهیرکانی بود.
کلیدواژگان: زراعت چوب، طرح صیانت، طرح طوبی، طرح مدیریت منابع جنگلی
-
Pages 203-213Background and objectivesProtecting genetic and ecosystem diversity is essential for breeding programs and the development of new cultivars. The preservation of biodiversity in the Hyrcanian forests, often regarded as a living fossil, is particularly crucial. Cryopreservation, which involves storing biological samples in tanks filled with liquid nitrogen (LN), is the most effective long-term preservation method for plant genetic resources. It serves as an alternative to seed or in vitro banks and can be applied to both vegetatively and generatively propagated crops. Extremely low temperatures stabilize cells in their current state, allowing for long-term storage. This method incurs significantly lower costs compared to classical preservation techniques, while also offering extended sample protection. Various parts of the plant—including seeds, organs, callus, differentiated cells, meristem, and pollen—can be stored using cryopreservation. This technique protects samples from pests and diseases while requiring minimal energy and space for storage. Additionally, it allows for the replication of samples at low cost and with minimal facilities under any environmental conditions. Cryopreservation enables the collection and storage of plant species from diverse climates in one location under uniform conditions. This study aims to evaluate the feasibility of storing Acer cappadocicum Gled. seeds under cryopreservation conditions.MethodologyTo store A. cappadocicum seeds in LN, they undergo various treatments to prevent the crystallization of free water and rupture of the plasma membrane at cryopreservation temperatures. The seeds were subjected to chemical treatments—30% glycerol and a vitrification solution—along with a physical treatment to reduce seed moisture using a desiccator containing silica gel. These treatments aimed to enhance tolerance to drought and cryogenic processes. After 24 hours in liquid nitrogen, the treated seeds, along with control seeds, were thawed immediately at 42 degrees Celsius. To break dormancy, all seeds—including treated seeds, control seeds that had been cryopreserved, and control seeds that had not been exposed to liquid nitrogen—were planted in moist sand at a temperature of four degrees Celsius. Germination began after three months, followed by assessments of viability and germination rates. Each treatment included three replications with 25 seeds per replication. Data analysis was conducted using one-way ANOVA within a completely randomized design, with means compared using Duncan's multiple range test.ResultsAmong the cryopreservation treatments applied to the seeds, physical dehydration yielded the highest germination percentage (26%) and seed vigor index compared to other treatments. Conversely, treatments with 30% glycerol and vitrification reduced germination rates for A. cappadocicum, suggesting sensitivity to these cryopreservatives that may harm the seed embryo. A significant difference was observed in root length and root-to-stem ratio among treatments; however, no significant differences were found in seedling length or stem length at the five percent level.ConclusionIn this research, seeds from three accessions of A. cappadocicum collected from different regions (Sari, Dehmian, and Kelich Kola) in Mazandaran province of Iran underwent physical dehydration treatment before being stored in LN tanks at the Research Institute of Forests and Rangelands in Tehran, Iran. This technology provides a viable method for conserving and protecting this species under critical conditions.Keywords: Cryoprotectant, Desiccation, Germplasm Protection, Liquid Nitrogen, Resuscitation, Vitrification
-
Pages 214-231Background and objectivesSalinity, caused by the accumulation of water-soluble salts in soil, is a major limiting factor for plant growth and development. A significant portion of Iran's soils are saline, which can severely restrict the cultivation of various poplar species. Therefore, determining the salinity tolerance of different poplar species can provide valuable guidance for poplar plantations in saline areas. This study investigates the morphological, physiological, and biochemical responses of Populus nigra L. clone “62/154” to varying levels of salinity stress. This high-yielding clone is widely used in poplar plantations across Iran.MethodologyA pot study was conducted under controlled conditions using a completely randomized design to assess the morphological, physiological, and biochemical responses of this poplar clone to different salinity stress levels (0, 50, 100, 150, and 200 mM). Poplar cuttings were collected from the Alborz Research Center in Karaj, Iran, and planted in pots filled with clay-loam soil. The pots were placed outdoors during the experiment. The cuttings were initially irrigated with fresh water for three months before saline water (NaCl) was applied. After six weeks of salinity treatment, we measured survival rates, growth parameters, biomass production, relative water content (RWC) of leaves, macro- and micronutrient concentrations in plant tissues (leaf, stem, and root), and several physiological parameters (proline and sugar contents, malondialdehyde concentration, and enzyme activities). Data were analyzed using one-way analysis of variance to identify significant differences due to salinity treatment, with means separated by Tukey’s HSD test.ResultsThe results indicated that poplar plants subjected to low salt stress (50 mM NaCl) exhibited no significant differences compared to control plants regarding survival, growth, biomass production, or physiological and biochemical parameters. However, at higher NaCl levels (100, 150, and 200 mM), soil salinity significantly reduced survival rates, growth parameters, biomass production, leaf RWC, and concentrations of nitrogen (N) and potassium (K) in plant tissues. Additionally, calcium (Ca) concentrations in roots and leaves decreased alongside magnesium (Mg) levels in leaves. Conversely, higher salinity increased leaf physiological parameters (proline and soluble sugar content), activity of antioxidant enzymes (CAT and POD), malondialdehyde concentration, as well as sodium (Na) and chloride (Cl) concentrations in plant tissues. Notably, phosphorus (P), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), and copper (Cu) concentrations in roots and leaves also increased compared to control and 50 mM NaCl treatments. The most pronounced changes occurred at 150 and 200 mM NaCl. Overall, high salt levels (150 and 200 mM) led to a marked decrease in survival rates, growth, and biomass production along with significant morphophysiological and biochemical changes in the poplar plants. After six weeks of exposure to these salinity levels, survival rates dropped by nearly half.ConclusionThe observed decreases in survival rates, growth parameters, biomass production, changes in physiological parameters, nutrient absorption and accumulation in plant tissues—as well as higher accumulation of proline and sodium/chlorine elements—indicate that P. nigra clone 62/154 is salt-sensitive. Therefore, it is crucial to consider soil salinity levels and the sensitivity of this poplar clone when planning poplar plantation programs. Keywords: Black poplar, growth parameter, nutrients, proline, soil salinity.Keywords: Growth Parameter, Nutrients, Proline, Soil Salinity
-
Pages 232-248Background and objectives
Globally, paulownia (Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.) is one of the most important wood species used in forestry. Despite extensive research on this genus, the influence of climatic factors on the growth and anatomical wood properties of paulownia has not been thoroughly investigated. Therefore, this research aims to examine how climatic factors—such as temperature, precipitation, relative humidity, and sunshine hours—affect radial growth and specific wood anatomical traits of cultivated paulownia trees in Gorgan County, Golestan Province, Northwest Iran.
Materials and methodsFive 20-year-old Paulownia fortunei trees were selected from Hashemabad in Gorgan County. These trees were felled in late 2012, and a five-centimeter-thick disk was extracted from each stem base. Strips from the bark to the pith were cut radially from each disk, and the surfaces of the specimens were smoothed using a microtome blade before scanning. To enhance the contrast between the vessels and the background tissue, a charcoal blackening technique was employed prior to scanning. Using images obtained from image processing software, several features were measured: growth ring width, average vessel lumen area, porosity, vessel frequency, vessel area greater than 0.06 mm², radial and tangential diameter of vessels, and ray frequency in each growth ring. To eliminate the effect of juvenile wood—which consists of very wide rings in the early years of growth—five rings near the pith were excluded from measurements and analyses. Consequently, growth rings from 1998 to 2012 (15 years) were evaluated. Pearson correlation was used to investigate the relationships between climatic variables (monthly, bimonthly, seasonal, bi-seasonal, and tri-seasonal) and growth variables (growth rate and quantitative anatomical wood characteristics) from three months prior to growth until the end of the growing season. Additionally, internal relationships among the measured variables were assessed similarly.
ResultsThe radial growth of paulownia exhibited a decreasing trend with age, particularly notable at seven and thirteen years. Other anatomical features (vascular traits and ray frequency) showed an increasing trend; however, vessel frequency did not exhibit a clear age trend. Correlation analysis revealed that all anatomical characteristics had an inverse relationship with growth rate; thus, as growth ring width increased, other characteristics (e.g., vessel area and vessel diameter) decreased. Vascular traits and ray frequency primarily showed positive correlations with each other, while the correlation between vessel frequency and other variables was weaker. Among climatic factors, total monthly rainfall and average sunshine hours in spring (especially May and June) significantly impacted radial growth and anatomical features of paulownia wood. Climatic factors from three months prior to the growth period (the previous winter) did not show significant correlations with anatomical characteristics; furthermore, correlations between anatomical traits and summer climatic factors were much weaker than those observed in spring. Increased spring rainfall enhanced radial growth while reducing anatomical features such as vessel size and ray frequency; average sunshine hours had a similar but less intense effect on these traits. Temperature and air humidity did not significantly affect the studied characteristics.
ConclusionOverall, it can be concluded that paulownia has high water and light requirements but shows low sensitivity to temperature in the studied region. The months of May and June (mid to late spring) are particularly influential for radial growth and hydraulic architecture (water transport system) in paulownia trees. Increased precipitation and average sunshine hours promote radial growth but reduce vessel size. Additionally, ray frequency can be considered a valuable wood anatomical characteristic for studying the relationship between climate and tree physiology in future research.
Keywords: Fast-Growing Tree, Growth Rate, Hydraulic Conductivity Of Xylem, Number Of Sunny Hours, Rainfall, WOOD ANATOMY -
Pages 249-265Background and objective
When evaluating the sustainability of any subject, appropriate indicators must be selected and utilized. The functions and services of forest ecosystems serve as indicators of their capacity and effectiveness. Therefore, to align with fundamental policies regarding forest resources and to facilitate planning, decision-making, and success in this field, it is crucial to fully understand these capacities and effective indicators. This research aims to identify, weight, and prioritize the functions of Hyrcanian forests in Iran based on the Common International Classification of Ecosystem Services (CICES) method.
MethodologyIn this study, the functions, goods, and services of forest ecosystems were first extracted using the CICES method, which is recognized as one of the most comprehensive classification systems for ecosystem functions and services. Subsequently, the functions, goods, and services of Hyrcanian forests were identified through the Delphi method, incorporating insights from experts and specialists. Data were collected via field surveys, random sampling, questionnaires, and face-to-face interviews. The Delphi group comprised 50 experts in forest sciences with a minimum of five years of relevant experience who provided their opinions on the identification of functions, goods, and services related to Hyrcanian forest ecosystems. After preparing the questionnaire, respondents rated their answers using a five-point Likert scale. The reliability of the questionnaire was assessed using Cronbach's alpha coefficient, which yielded a value of α = 0.97, confirming its reliability. Following the completion of the questionnaires by experts, multi-criteria decision-making methods were employed to determine the weight of the functions, goods, and services of Hyrcanian forests. These methods included Step-Wise Weight Assessment Ratio Analysis (SWARA) for calculating function weights and Simple Additive Weighting (SAW), Additive Ratio Assessment (ARAS), and the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) for prioritization.
ResultsAnalysis of the questionnaire findings using the CICES method identified three functions and twenty services for the Hyrcanian forest ecosystem. Weighting results from the SWARA technique indicated that climate regulation, biodiversity, and genetic resources received the highest weights among the evaluated services. Additionally, the final weights derived from implementing gradual weighting evaluation techniques revealed that the regulating function (0.505) had the highest weight among all functions, followed by provisioning (0.248) and cultural (0.246) functions in subsequent priority order. Comparisons of prioritization among ARAS, TOPSIS, and SAW models showed similar results regarding function prioritization; however, the ARAS model exhibited a steeper slope in relative closeness to one compared to the other two models from various perspectives. Based on this finding and expert consensus, prioritization using the ARAS model was deemed more reflective of reality. Thus, the ARAS model is proposed as a suitable approach for prioritizing the functions, services, and goods of the Hyrcanian forest ecosystem.
ConclusionAccording to results from the ARAS model, climate regulation, biodiversity, genetic resources, habitat services, and water cycle services rank as the first through fifth priority services within Hyrcanian forest ecosystems. Given the significance of regulating functions in these ecosystems and their beneficiaries, it is recommended that relevant organizations engage in more effective planning and management to ensure their protection and sustainability for present and future generations. Furthermore, maintaining ecosystem integrity is essential for promoting sustainable development while safeguarding environmental health.
Keywords: Cultural Function, Forest Economic, Prioritization, Provisioning Function, Regulating Function -
Pages 266-283Background and objective
Fine woody debris (FWD) is a significant reservoir of carbon and bioenergy in the Hyrcanian forests. Therefore, monitoring changes in FWD biomass on the forest floor is essential for sustainable management, particularly concerning carbon dioxide emissions and carbon trading in both international and domestic markets. The primary objective of this research is to develop optimal allometric equations for accurately monitoring FWD in one of the beech (Fagus orientalis Lipsky) communities within the Hyrcanian forests of Iran.
MethodologyThis study was conducted in the Shastkolateh research forest in Gorgan County, Iran. A random stratified method was employed for direct sampling and weighing of FWD. The FWD was categorized into three diameter classes: 1-2.5 cm, 2.5-4.5 cm, and 4.5-7.5 cm. For each diameter class, length and degree of decay were measured randomly in pure beech and mixed beech stands. Total weight was measured destructively using digital scales. To estimate biomass values of FWD, a power function allometric model based on curve estimation analysis was utilized. The middle diameter, length, dry wood density, and degree of decay of the weighed FWD were introduced as explanatory variables in the model input matrix. These explanatory variables were combined in various ways as independent variables in a log-transformed model. Model validation was conducted using adjusted regression coefficients (Adj.R²), variance inflation factors (VIF), and residual mean square (RMS). A t-test evaluated the significance of parameters in each model, while the fitting of a Loess curve between standardized residuals and estimations was used to assess the validity of the models.
ResultsModel development indicated that incorporating middle diameter (D) and length (L) of FWDs into the exponential function of the log-transformed model increased variance explanation from 38% to 73% and reduced RMS from 0.6 to 0.26. Adding wood density (ρ) did not significantly enhance model accuracy or validity. Including degree of decay as a dummy variable slightly improved model accuracy, resulting in the top-ranked model with the highest variance explanation (Adj.R² = 0.78) and lowest RMS (0.22). Furthermore, introducing the biomass surrogate (D² × L × ρ) along with degree of decay considerably increased accuracy, yielding a second-ranked model (Adj.R² = 0.75; RMS = 0.24). Although some parameters were not statistically significant (P > 0.05), no collinearity was detected among the models presented (VIF < 5). The goodness-of-fit data indicated that the Loess curve remained linear around the zero line, with changes in residuals aligning with estimation changes around this line. Findings suggested that biomass estimation for Diospyros lotus L. and unidentified species may be unreliable due to standardized residuals falling outside the zero line range, indicating interdependence in error estimation for these species. Conversely, biomass estimates for F. orientalis and Carpinus betulus L. appeared reliable, with variations not being interdependent.Conclusion In summary, biomass distribution and changes in FWD values exhibit significant variations based on middle diameter and length. Due to limited ranges of decay and dry wood density, these additional variables did not substantially enhance accuracy in log-transformed models. Approximately 22% to 25% of variance remains unexplained when estimating FWD biomass using selected optimal models, particularly regarding errors (standardized residuals). This discrepancy is most pronounced for D. lotus and unidentified species. Overall, the models developed in this research for pure beech and mixed beech-hornbeam forests demonstrate broad applicability within the study area.
Keywords: Bio-Energy, Carbon Trade, Carbon Sink, Fine Woody Debris, Optimum Allometric Model -
Pages 284-306Background and objectives
This research aims to review and evaluate the management process of Extra-Hyrcanian Forests in Iran. The first and second parts of this study, published in previous issues of the Iranian Journal of Forest and Poplar Research, examined the management process from its inception until 1996, organized into specific time frames. The current article focuses on the period from 1996 to 2010.
MethodologyThe sources used to compile this information include reports, implemented forestry plans, identification and semi-detailed studies, field observations, and over 30 years of experience in the Extra-Hyrcanian Forests.
ResultsAn initial assessment of management actions up to 1996 identified five major reasons for the lack of success in managing the Extra-Hyrcanian Forests: 1) the uneconomical implementation of forestry plans in the short and medium term for forest dwellers; 2) inefficient management based on structural organizations that were prone to evasion of responsibility; 3) divergence, lack of cooperation, and interaction among those involved in managing forest ecosystems; 4) designs based on the model of Hyrcanian forestry plans; and 5) the execution of all activities solely by government entities, resulting in a lack of public participation. Consequently, a forest resource management plan was proposed in 1996 and implemented for two years. The key components of this plan included comprehensive studies, the formation of study and design teams, preparation of a service description tailored to the characteristics of the forests, establishment of community organizations for plan implementation, approval of prepared plans for execution, assignment of implementation tasks to relevant cooperatives, and oversight by the Forests and Range Organization of Iran. Following the presidential elections in 2017, the organization halted the forest resources management plan and initiated three major activities under the titles of Green Movement, Touba Plan, and development of wood farming as its primary initiatives. Since 1998, other plans and programs, including conservation initiatives, have replaced the forest resources management plan, none of which have succeeded.
ConclusionIn summary, it can be concluded that the period during which forest resource management plans were implemented represents the best management phase for Extra-Hyrcanian Forests in Iran.
Keywords: Conservation Plan, Forest Resource Management Plan, Touba Plan, Wood Farming