b (1081)

فصل اول – مقدمه و کليات
1-1- مقدمه
بومسازگانها محصول ارتباط متقابل جانداران، اقليم، خاک و فرايندهاي اختلال ميباشند (رنچ و همکاران1 ،2010) . جنگلها، به عنوان مهمترين بومسازگانهاي خشكي در زمين، خدمات اساسي براي بشر از جمله چرخه مواد، حفاظت خاك، حفاظت تنوع زيستي، تنظيم شرايط اقليمي و ذخيره منابع آبي را فراهم ميسازند (بيااو و همکاران2، 2008). جنگلها، سيستمهاي پويايي هستند كه در معرض تغييرات دايمي ميباشند (استانسيو و اوهارا3،2005) و پويايي يكي از ويژگيهاي اصلي آنها است (فورر4،2005). مناطق جنگلي همواره تحت تأثير عوامل طبيعي (مثل طوفان) يا انساني (مثل بهرهبرداري) هستند و اين عوامل ميتواند اثرات جدي بر بومنظام داشته باشد (لي گوت و همکاران5، 2009). وجود اختلال براي توسعه، ساختار و تركيب بومنظامهاي جنگلي عامل بنيادين محسوب ميشود و وقوع آن از لحاظ زماني و مكاني در جنگل متفاوت ميباشد (فلتون و همکاران6،2006). واكنش جنگلها به دخالتهاي طبيعي (مثل آتش، سيل، باد) و انساني (مثل بهرهبرداري) ميتواند مكانيسمهاي تکاملي توده جنگلي را فراهم سازد (پدرسون و همکاران7، 2008). اختلالات نقش حياتي در پويايي جنگل ايفا مينمايند (کوک بل و همکاران8، 2009) و بخش طبيعي و سازنده آن محسوب ميشوند (ديل و همکاران9، 2000).
تاجپوشش درختان جنگلي همواره در معرض حوادث مختلف قرار دارند و شدت آنها بر ساختار توده، زادآوري، تركيب گونهها و تنوع گونهاي موثر ميباشد(پروميس و همکاران10 ،2009). اختلالات در تاج پوشش تأثير زيادي بر پويايي جنگل از طريق افزايش ناهمگني محيطي در آشكوب تحتاني اعمال ميكند (دومکه و همکاران11، 2007). يكي از چالشهاي عمده شيوههاي جنگلشناسي و بومشناسي آگاهي از چگونگي توسعه ساختار جوامع گياهي در جنگلها پس از ايجاد اختلال ميباشد (کوتس12، 2002)که ميتواند شامل تشكيل حفره تا حوادثي در سطح وسيع (مثل آتش و طوفان) باشد (فلتون و همکاران13، 2006).
به طوركلي حوادثي نظير بيماري (سامرفلد و همکاران14، 2000؛ ميلر و همکاران15، 2007؛ وپاکوما و همکاران16، 2008) ، طوفان (کولينز و باتاگاليا 17، 2002 ؛ مولر و واگنر18، 2003؛ کوکونن و همکاران19،2008)، آتش(زو و همکاران20، 2007 ؛ بانال و همکاران21 ، 2007) و بهره برداري (ميلر و همکاران،2007 ؛ بانال و همکاران، 2007 ؛ تولدو اسوز و همکاران22 ،2009) در جنگل باعث صدمه يا برداشت درختان شده و به نوبه خود فضاي باز را به وجود ميآورد كه حفره تاجپوشش ناميده ميشود. در بسياري از تيپهاي جنگلي، فرايندهاي ايجاد حفره مكانيسم اصلي اختلال محسوب ميشوند (هارت و گريسينو- ماير23، 2009) و اختلالاتي كه باعث تشكيل حفرههاي تاجپوشش ميشوند، ناهمگني محيطي را به وجود ميآورند (ناجل و همکاران24،2009 ). اين حفرهها در جنگلهاي معتدله، گرمسيري و سوزنيبرگان شمالي مورد مطالعه قرار گرفتهاند (الياس و دياز25، 2009).
شناخت پويايي حفره در جنگلها براي آگاهي از بومشناسي جنگل و مديريت منابع توليد چوب مهم ميباشد (پاگنوتي و همکاران26، 2007). آگاهي از اثرات دخالت عامل انساني نظير بهره برداري بر بومنظام و مقايسه آن با وقايع طبيعي براي توسعه بهرهبرداري پايدار بومشناختي بسيار مهم ميباشد (رابرتز27،2007). همانند جنگلهاي طبيعي، يك جنگل مديريت شده ميتواند داراي حفره به اندازه مختلف باشد (دوبرولسکا28، 2006). فعاليتهاي جنگلداري بومسازگانهاي طبيعي را دچار تغيير مينمايد ( بوکارد و همکاران29، 2008) و عمليات بهرهبرداري ميتواند حفرههاي تاج پوشش را در جنگل به وجود آورد (کوکونن و همکاران، 2008). در جنگلهاي بهرهبرداري شده ممكن است نسبت بيشتري از مساحت آنها شامل حفره باشد؛ زيرا حفرههاي حاصل از بهرهبرداري بزرگتر از حفرههاي طبيعي ميباشد (پارک و همکاران30، 2005). ايجاد حفره در عمليات بهرهبرداري فرصت مناسبي را براي تشکيل جنگلهايي با ساختار مشابه جنگلهاي طبيعي و کهنسال فراهم ميسازد (دروسلر و لوپكه31 ، 2005).
امروزه آگاهي از فرايندهاي طبيعي مثل توالي و حفرهها در مديريت جنگل از اهداف معمول به شمار ميرود (يورک و همكاران32 ، 2003). مطالعه در مورد عكسالعمل فون، فلور و ساير فرايندهاي جنگل در داخل حفرههاي مصنوعي و توده جنگلي مجاور ميتواند پايه و اساس ارزيابي شيوههاي جنگلشناسي را تشكيل دهد (شومان و همکاران33 ، 2003).

1- 2- تعريف مسأله
جنگلهاي خزري با مساحتي حدود دو ميليون هکتار به طول 800 کيلومتر و در دامنه ارتفاعي 20 تا 2200 متر از سطح دريا در شمال ايران قرار گرفتهاند (طبري و اسپهبدي34 ، 2004؛ ليمايي و لوماندر9 ، 2007 ). اين جنگلها با عمر طولاني دو تا سه ميليون ساله جزء جنگلهاي طبيعي و کهن به شمار ميروند (مروي مهاجر، 1376). جنگلهاي راش که يکي از مهمترين و غنيترين بخشهاي جنگلهاي هيرکاني محسوب ميشوند در شيبهاي شمالي کوههاي البرز قرار دارند (ساجدي و همكاران35، 2004) و بر اساس آخرين آماربرداري سراسري جنگلهاي شمال، اين گونه از نظر تعداد 6/23 درصد و از نظر حجم96/29 درصد از موجودي جنگلهاي شمال ايران را تشكيل ميدهد (اميني و همکاران ، 1388).
راش شرقي تنها گونه راش در جنگلهاي شمال ايران است که جوامع تيپيکي از راشستانهاي خالص يا آميخته را به وجود ميآورد (مصدق، 1377). از چهار دهه گذشته در طرحهاي جنگلداري نظام پناهي در تودههاي راش انجام شده است (ثاقب طالبي و شولتز36 ، 2002). امروزه بعد از 40 سال ما ميتوانيم اذعان کنيم که نظام پناهي براي تودههاي راش آميخته و کوهستاني جنگلهاي خزري مناسب نميباشد (مروي مهاجر، 2004). اخيراً در اغلب تودههاي جنگلي، نظام تکگزيني جايگزين سيستم پناهي شده است (ثاقب طالبي و شولتز، 2002) و نظام تکگزيني (تکدرختي و گروهي) يک نظام جنگلشناسي مطلوب براي تودههاي راش طبيعي جنگلهاي خزري محسوب ميشود (مروي مهاجر، 2004). شيوه تکگزيني، شيوهاي است كه به منظور برداشت تكدرختان و يا گروهي از درختان در سرتاسر يك توده جنگلي طراحي شده است (فالک و همکاران37 ، 2008) و در مديريت جنگلهاي ناهمسال كاربرد دارد (کلوپ سيک و بون سينا38، 2009).
در جنگلهاي معتدله اختلالات با مقياس کوچک که باعث افتادن تکدرختان و گروههايي از آنها و در نهايت منجر به تشکيل حفره ميشود نقش مهمي در هدايت پويايي تودههاي جنگلي ايفا مينمايد (ناف و ولف ،2007). مشاهدات حاکي از آن است که همانند جنگلهاي راش اروپايي ياغربي (Fagus sylvatica L) دخالتهاي جنگلشناسي در جنگلهاي هيرکاني منجر به ايجاد حفرههايي در سطوح کوچک و بزرگ شده است (موسوي و همکاران ، 1382).
باتوجه به اجراي شيوه تکگزيني درختي در جنگلهاي راش (قطعات3 و4 سري الندان- ساري) در سال 1380 و تشکيل حفره به اندارههاي مختلف در جنگل مورد نظر، مطالعه درباره خصوصيات جنگلشناسي حفرهها مانند زادآوري، ويژگيهاي خاک، تنوع پوشش گياهي کف و پهناي حلقههاي رويشي و تعداد و زيتوده کرمهاي خاکي و مقايسهي آن با توده جنگلي مجاور بهرهبرداري نشده براي اولين بار به صورت ترکيبي انجام شد. نظر به اينکه تودههاي جنگل طبيعي راش در شمال ايران به صورت دانه زاد ناهمسالميباشند (فلاح وهمكاران ، 1379) و شيوه جنگلشناسي مورد قبول سازمان جنگلها و مراتع نيز هدايت تودههاي مذکور به شيوه تکگزيني است ، از اين رو در اجراي طرحهاي جنگلداري به روش دانهزاد ناهمسال بايد اطلاعاتي درباره بهترين وضعيت طبيعي و موجود تودههاي راش در جنگلهاي طبيعي به دست آيد (فلاح و همكاران ، 1384). بنابراين جهت اطلاع از روند توسعه و گسترش پايدار جنگلها بايستي نتايج حاصل از اجراي طرحهاي جنگلداري مورد سنجش و ارزيابي قرار گيرند (دردي تکه و همکاران، 1382). با مطالعه دقيق اثرات شيوههاي جنگلشناسي ميتوان در مديريت مناطق جنگلي و در هنگام اجراي طرحهاي جنگلداري به موفقيت بيشتري در حفظ بومسازگان جنگل نايل شد.
تحقيق حاضر در صدد پاسخگويي به سؤالات به شرح زير بود:
1- اندازه حفره و ميزان روشنايي چه تأثيري بر تنوع پوشش گياهي كف جنگل و خواص فيزيكو-شيميايي خاك دارد؟
2- در حفرههاي با سطوح مختلف، رويش شعاعي درختان حاشيه حفرهها (چهار جهت اصلي جغرافيايي) و وضعيت شاخهدهي آنها چگونه است؟
3- با توجه به حفرههاي ايجاد شده با سطوح مختلف و ميزان روشنايي، وضعيت كمي زادآوري راش و ساير گونهها چگونه ميباشد؟
4- آيا وضعيت تنوع و زيتوده كرمهاي خاكي در حفرهها با تودههاي مجاور آنها متفاوت ميباشد؟
5- وضعيت زادآوري، تنوع گونههاي علفي و چوبي، ميزان رويش شعاعي در درختان آشکوب فوقاني، خواص خاک در توده مجاور (اطراف حفرهها) نسبت به حفرهها چگونه است؟
1- 3- فرضيههاي تحقيق
1- حداکثر زادآوري در حفرههاي کوچک مشاهده ميشود
2- تنوع گونههاي علفي و چوبي در حفرههاي بزرگ بيشتر از حفرههاي کوچک است
3- ميزان رويش شعاعي درختان راش رو به حفرهها و پشت به حفرهها بعد و قبل از انجام عمليات برش نسبت به يکديگر و تودههاي مجاور متفاوت ميباشد.
4- ميزان روشنايي، وضعيت زادآوري، تنوع گونههاي علفي و چوبي، خواص خاک در توده مجاور (اطراف حفرهها) نسبت به حفرهها متفاوت ميباشد.
5- با افزايش مساحت حفره، تنوع و زيتوده كرمهاي خاكي افزايش مييابد.
1- 4 – اهداف تحقيق
1- تعيين مناسبترين مساحت حفره و پيشنهاد آن براي عمليات نشانهگذاري درختان راش درشيوه تكگريني درختي
2- تعيين ميزان رويششعاعي درختان حاشيه حفرهها و مقايسه آنها با رويش شعاعي قبل از تشکيل حفره
3- تعيين وضعيت تنوع گونههاي علفي و چوبي در حفرهها
4 – تعيين ويژگيهاي فيريکو- شيميايي خاک در حفرهها
5- تعيين ميزان رويش شعاعي درختان، تنوع گونههاي علفي و چوبي و خصوصيات فيريکو شيميايي خاک در تودهجنگلي اطراف حفرهها
6- تعيين تنوع و زيتوده كرمهاي خاكي و ارتباط آنها با خصوصيات فيزيكو- شيميايي خاك حفرهها و تودههاي مجاور آنها
1- 5- حفرههاي تاجپوشش در جنگل
مفهوم حفره براي اولين بار توسط وات (1947) مطرح شد (هوث و همکاران39، 2006 ؛ نيوتون40، 2007؛ ژيان و همکاران41 ، 2008) و او از اين اصطلاح براي توصيف فضاي باز ايجاد شده در جنگل به علت مرگ درخت استفاده نمود (نيوتون ، 2007). حفرهها در اثر مرگ يا آسيب يك يا چند درخت آشكوب فوقاني تشكيل شده و فضاهاي باز كوچك در تاجپوشش جنگل هستند كه سطحي كمتر از 1/0 هكتار در تيپهاي مختلف جنگل را اشغال مينمايد (ياماموتو42، 2000 ). به عقيده وان- ايسنرود و همکاران43 (2000) حفرههاي تاج پوشش در اثر نابودي عناصر ساختاري جنگل به وجود ميآيند. مكانيسمهاي مختلفي منجر به حذف (برداشت) درختان آشكوب فوقاني و ايجاد حفرههاي تاج پوشش ميشوند (هارت و گريسينو – ماير44، 2009) به طوري که ميزان نفوذ نور در آنها بيشتر از تودهجنگلي مجاور ميباشد (بانال و همکاران ، 2007). حفرههاي تاج پوشش جنگل سيستمهاي پويايي ميباشند که از نظر ايجاد و توسعه متنوعاند و گاهي نيز با حفرههاي ديگر ترکيب و در نهايت ناپديد ميشوند؛ همه اين مراحل ميتواند همزمان در سطح تودهجنگلي اتفاق بيافتد (اوت و جودي 45 ، 2002).
از دهه 1980، حفرههاي تاجپوشش مورد توجه بومشناسان قرار گرفته كه هدف اصلي آنها آگاهي از عملكرد بومسازگانهاي جنگلي و تهيه اطلاعات مفيد براي مديريت جنگل بوده (ناف و ولف46،2007) و دير زماني است که به عنوان مؤلفه مهمي در بومسازگانهاي جنگلي مطرح شده است (فاهي و پيوت من47 ،2008 ). آگاهي از خصوصيات فيزيكي، فلوريستيك و ساختاري حفرهها در مطالعه پويايي حفرهها ضروري است ؛ چرا که اطلاعات كسب شده در زمان معين، واكنش گونه و يا گروهي از گونههاي گياهي نسبت به شرايط محيطي حاصل از اختلال را منعكس ميسازد (مارتينز و رودريگرز48 ، 2002).
هنگامي كه حفرهاي در جنگل به وجود ميآيد، مجموعهاي از تغييرات فيزيكي و بيولوژيكي رخ داده و اين تغييرات تفاوتهاي محيطي را افزايش ميدهد (ژائو و همکاران49 ، 2005؛ زو و همکاران ، 2007) كه در پويايي جمعيت گونههاي گياهي مؤثر ميباشد (جيليام50 ، 2007). خرداقليم در داخل حفره و اطراف آن بعد از تشكيل حفره تغيير مييابد (زو و همکاران ، 2007). ايجاد حفره در جنگل ميتواند منجر به تغيير در پويايي گونه و فرايندهاي بومشناختي آن شود (رايت و همکاران51، 1998) و همچنين به طور مستقيم بر مقدار نور، الگوي باد و كميت بارش مؤثر باشد (عبدالطيف و بلکبرن52 ،2009). به علت افزايش نور و كاهش جذب آب در گياهان، دماي سطح و مقدار رطوبت خاك معمولاًً در حفرهها بيشتر از توده جنگلي متراكم مجاور ميباشد و همچنين تجزيه ماده آلي و معدني شدن عناصر غذايي ممكن است در حفرهها بيشتر از تودهجنگلي متراكم مجاور باشد (شارن بروک و باکهايم53، 2007) هر چند ميزان رطوبت خاک در نقاط مختلف حفره متفاوت است. شرايط نور در داخل حفرهها متفاوت ميباشد و عوامل فاصله از حاشيه حفره، جهت از مرکز حفره و سايه ايجاد شده به وسيله گياهان مجاور و بقاياي گياهي نقش مهمي در ناهمگني نور در داخل حفرهها دارند (گري و اسپايز54 ، 1999).
تغيير در اندازه حفره بر تركيب گونه، رويش و پراكنش ارتفاعي لايه زادآوري تأثيرگذار ميباشد (استي دنيز و همکاران55 ، 2010). عواملي نظير اندازه حفره، زمان(فصل) تشكيل حفره و سن حفره تأثير زيادي بر خرداقليم و پراكنش بذر در حفرهها دارند و بر شرايط تجديد حيات درحفرهها و اختلاف بين ساختار جنگل در حفرهها و توده جنگلي فاقد حفره اثرات مستقيم اعمال مينمايد (لانگ و يو56، 2008).
درختان پيرامون حفرهها به ويژه در حاشيهي آنها تأثير زيادي بر شرايط محيطي حفرهها دارند و اين اثرات توزيع منابع را در امتداد حاشيه حفرهها تغيير ميدهد كه ميتواند باعث تقسيمبندي آنها شود (دوچانتال و همکاران57 ،2003 ). حفرهها اغلب باعث تغيير شرايط اقليمي در اشكوب تحتاني شده كه در نهايت تغييراتي در ساختار و تركيب جنگل (کلينتون58، 2003 ) به ويژه در جنگلهاي معتدله كه آشكوب تحتاني بسيار متنوع ميباشد (جيليام، 2007) به وجود ميآورد و منجر به تشكيل طبقات سني مختلف و در نهايت تاجپوشش چند آشكوبه ميشوند (تيل وپراکيس59 ، 2009). از اينرو، حفرهها يك منبع مهم تغيير در تركيب و تنوع جوامعگياهي به شمار ميآيند (سيدلاوا و همکاران60 ،2009)؛ و تركيب و ساختار بسياري از جوامع گياهي را ميتوان مشاهده نمود كه در نتيجه عكسالعمل گونههاي مختلف به اندازه، فراواني و پراكنش حفرهها به وجود آمدهاند (نيوتون ، 2007).
فرايندهاي تشكيل حفره تا حدي ساختار جنگل را تعيين ميكنند و نقش مهمي را در حفاظت غناي گونههاي گياهي ايفا مينمايند (موسکولو و همکاران61 ، 2007). حفرههاي تاج پوشش باعث افزايش ميزان نور و در بسياري موارد موجب افزايش عناصرغذايي ميشود، اما اين تغييرات به موقعيت و اندازه حفره بستگي دارد (گال هيدي و همکاران62 ، 2006). حفرههاي تاجپوشش شرايط نور، دما و رطوبت در بستر جنگل را تغيير ميدهند (هولسکا63 ، 2003).
در مناطقي که حفرهها تشکيل ميشوند فضاي آزاد براي تجديد حيات جنگل به وجود ميآيد و تغييرات حاصله و ناهمگني محيطي در داخل حفرهها و اطراف آنها به حضور، رشد، توسعه و تنوع گياهان تأثير ميگذارد (وان ايسنرود وهمکاران ، 2000) و نقش مهمي را در هدايت پويايي تودههايجنگلي ايفا مينمايند (ناف و ولف ، 2007). به علت اينكه حفرههاي تاج پوشش ساختار، تركيب و شرايط محيطي جنگل را تغيير ميدهد، اثرات لاشبرگ و عوامل ديگر كه بر زادآوري گياهان مؤثر ميباشد ممكن است بين حفرهها و تاجپوشش متراكم جنگل متفاوت باشد (دوپوي و چازدن64، 2008). حفرههاي تاج پوشش براي حفاطت تنوعزيستي و چرخهحيات جنگل عامل مهمي تلقي ميشوند (وان ايسنرود و همکاران ، 2000) و نقش مهمي را در زادآوري جنگل از طريق آمادهسازي زيستگاه براي نهالها (نوماتا و همکاران65 ، 2006 ) و پيوستگي (پر شدن) تاجپوشش درختان اعمال ميكنند (شومان و همکاران ، 2003).
بر اساس نظريه پويايي حفرهها، تفاوت در توانايي بردباري به سايه بر الگوي مكاني و زماني رويش گونههاي درختي مؤثراست (بودريو و لوز66 ، 2005 ). به طور كلي بسته (پر) شدن حفرههاي تاجپوشش از طريق رويش نهالهاي درختان در آشكوب تحتاني واقع در حفرهها و گسرش جانبي تاج درختان آشكوب فوقاني در حاشيه آنها انجام ميگيرد (پدرسون و هاوارد67، 2004). حفرههاي تاجپوشش در اثر جوانهزدن بذرهاي خفته در خاک، جستدهي برخي گونههاي گياهي، جوانهزني بذرهاي انتقال يافته توسط باد يا جانوران به داخل حفره و رويش نهالهاي مغلوب، تاج پوشش بسته را تشکيل ميدهند (فاين زينگر68 ، 1989 ). رژيم حفرههاي تاج پوشش تحت تأثير الگوهاي اقليمي، توپوگرافي، آفات و بيماريها و ويژگيهاي فيزيولوژيکي درختان ميباشد (آبه و همکاران69 ،1995 ). اين متغيرها ميتواند مستقيم و يا غيرمستقيم در تشکيل حفرهها مؤثر باشند (آلمکويست70 ،2002 ).
يک حفره تاجپوشش هنگامي بسته خواهد شد که درختان داخل حفره (حاصل از زادآوري جديد) به دوسوم ارتفاع درختان مجاور خود رسيده باشد (آلمکويست ،2002). تيرل و کرو71 (1994) سه معيار را براي بسته (پر) بودن حفرهها ارائه دادهاند: ارتفاع درختان در حفرهها نصف يا دوسوم ارتفاع درختان اطراف، قطر برابر سينه درختان در حفرهها بيشتر از 25 سانتيمتر و تراکم تاجپوشش بهطوريکه حفره بآساني قابل تشخيص نباشد.
آگاهي از ارتباط بين اندازه حفره و تغييرات محيطي و اثر آنها بر زادآوري از مفاهيم ضروري براي توسعه تكنيكهاي جنگلداري نزديك به طبيعت ميباشد (گال هيدي و همکاران ، 2006). مطالعات پويايي حفرهها، سهم زيادي در ميزان آگاهي در رابطه با نقش اختلالات با مقياس كوچك در بومسازگانهاي جنگلي داشته است (کوتس،2002). اثرات حفرههاي تاجپوشش بايستي به خوبي شناسايي شده و اين مسأله براي احياي بومسازگانهاي تخريب شده و مديريت علمي بومسازگانهاي جنگلي بسيار مهم ميباشد (ژيان، 2008).

1- 6- اندازه، شکل و سن حفرههاي تاجپوشش
حفرهها توسط اندازه، شكل، سرعت تشكيل و بسته (پر) شدن و علل به وجود آورنده آنها مشخص ميشوند (وپاکوما و همکاران ،2008 ). اندازه و شكل حفره دو مشخصه مهم حفرههاي جنگل هستند كه ميتواند بر شرايط رويشگاهي در يك تودهجنگلي موثر باشد (هيو و همکاران ،2009 ).
اندازه حفره ميتواند تاثير زيادي بر رويش رستنيها و چرخه عناصر غذايي داشته باشد (موسکولو و همکاران،2007). بنابراين اندازه حفره شاخص مهمي محسوب مي شود و براي تعيين اندازه آنها، سه موضوع شکل منظم(مثل بيضي)،شکل نامنظم و اندازهگيري درچندين راستا در حفره و محاسبه مساحت به کمک عکسبرداري مورد توجه قرار ميگيرد (شلايمن و بوک هايم72،2011) . روشهاي مختلفي براي اندازهگيري مساحت حفرهها استفاده ميشود (جدول 1-6-1). براي مشخص نمودن سن حفرهها سه روش اصلي آناليز حلقههاي رويشي، شمارش تعداد گرهها و درجه تجزيه (فساد) درختان معرفي شده است(شلايمن و بوک هايم،2011)
جدول1-6-1 – روشهاي اندازهگيري مساحت حفرههاي تاجپوشش
اندازهگيري قطر بزرگ و کوچک حفره – محاسبه مساحت به کمک فرمول بيضي(رانکل73، 1992)اندازهگيري فاصله از مرکز به حاشيه حفره در 8 جهت(براکو74،1982) و 16 جهت(گرين75 ،1996) با فاصله مساوي بين نقاطروش مثلثبندي( دو ليما76،2005)اندازهگيري توسط روش عکسبرداري نيمکرهاي77 (هيو و ژو78 ، 2009)نسبت قطر حفره به ارتفاع تاج درخت (ريتر79 ، 2005)
1- 7- شيوه تکگزيني
شيوه جنگلشناسي تکگزيني، شيوهاي است که در آن تکدرختان يا گروه کوچکي ازآنها که در سطح توده جنگلي پراکندهاند بهرهبرداري ميشوند (جونز و همکاران80 ، 2008 ). اين شيوه تقليدي از جنبههاي مهم پويايي حفرههاي تاجپوششي است که در اثر بروز اختلالات طبيعي در مقياس کوچک به وجود ميآيند (مک کارتي81،2001 ). اما، رژيم اختلالات حاصل از اجراي اين شيوه با حفرههاي تاج پوشش طبيعي تفاوت دارد (بيودت و مسيير82، 2002).
شيوه تكگزيني برخلاف شيوههاي ديگرجنگلشناسي از لحاظ برش و زادآوري به بخشهاي معين از جنگل محدود نيستند و در سراسر جنگل پراكنده ميباشد . در اين روش تكدرختان يا گروههاي كوچك در سراسر جنگل براي قطع، انتخاب ميشوند و نتيجه اين عمل، ايجاد يك جنگل ناهمسال يا تيپ نامنظم از جنگل است كه همه طبقات سني و قطري در هر قسمت از سطح مورد نظر وجود دارد. مناطقي كه شرايط مساعد باشد، زادآوري طبيعي در فضاهاي به وجود آمده انجام ميپذيرد. تحت شرايط ايدهآل اين فرآيند ساليانه در سراسر جنگل ادامه مييابد و حجم برداشت شده از طريق اجراي اصول مديريت جنگل ثابت خواهد بود. برشهاي انتخابي شامل برداشت همه درختاني است كه به قطر معيني رسيدهاند، گاهي اوقات درختاني را كه لازم است به عنوان درخت بذرده در منطقه حفظ شوند، نگهداري ميكنند. درچنين عملياتي برشهاي انتخابي نامنظم به فنون جنگلشناسي كمي نياز ميباشد برش تحت شيوه انتخابي صحيح عموما” مستلزم برداشت درختان زير ميباشد (ماتيو83، 1991) :
1- درختان مرده و درحال نابودي
2- درختان بيمار، بدفرم، ضعيف يا يك گونه نامرغوب
3- درختان به قطر برداشت رسيده به ويژه اگر بيمار يا ضعيف باشند.
انتخاب و برش هر ساله درختان پراكنده در تمام جنگل به جز در سطوح كوچك، غير ممكن است ودر جنگلهاي با سطح زياد، جنگل به چندين قطعه كم و بيش مساوي تقسيم شده و در هر كدام برشهاي انتخابي در هر سال انجام ميپذيرد، به طوريكه در تمام جنگل در طي يك مدت از سال كه سيكل برش ناميده ميشود عمليات برش صورت ميگيرد. ضمنا” اين سيكل معادل تعداد قطعات ميباشد. اگر اين سيكل خيلي كوتاه باشد، در سطح بيشتري بايد عمليات برش انجام شود كه در اين صورت فوايد پرورشي سيستم انتخابي شامل پاك كردن و تنك كردن به خوبي انجام ميگيرد اما عمليات پراكنده شده و هزينه اين عمليات افزايش مييابد. حال اگر سيكل طولاني باشد مستلزم انجام عمليات در سطوح كوچك مي باشد، گرچه از لحاظ اقتصادي و مناسب بودن زادآوري گونههاي بذر سبك در فضاهاي به وجود آمده در مناطق بزرگ، مقرون به صرفه است، اما فوايد پرورشي خيلي كاهش يافته به طوريكه تجمع درختان بزرگ پراكنش صحيح طبقات قطري را بر هم زده و ويژگي جنگل تكگزيني نرمال را از بين ميبرد. در اروپا، سيكل برش عموما” بيش از 10 سال نيست واغلب هم كمتر ميباشد (ماتيو، 1991) .
از نظر تئوري، برش تكگزيني سه هدف زير را هم زمان دنبال ميكند (ماتيو، 1991) :
1- انجام عمليات پرورشي
2- بهرهبرداري پايههاي رسيده به نحوي كه نهالهاي جوان را جايگزين آنها نموده و به تدريج درختان مزاحم بر لكههاي نهالي را حذف نمود.
4- طبيعي نمودن توده با هدايت آن به سوي هدفي كه از پيش تعيين شده است.
بايد يادآور شد كه ساختار تكگزيني واقعي، عبارت از ساختاري است كه درآن درختاني با سنين و طبقات قطري مختلف، با شکلي مشخص دريك قطعه ودرمجاورت يكديگر حضور دارند. در ساختار تكگزيني، استقرار ممكن است به صورت پايه به پايه باشد. در اين ساختار استقرار گروهي يا دستهاي نيز در صورتي امكانپذير است كه دريك قطعه، تودههاي كوچكي با سنين متفاوت، در كنار يكديگر قرار گرفته باشند. منظور از گروه يا دسته، توده كوچك همسالي است (سا ختار منظم ) كه سطح بسيار كوچكي را نسبت به سطح كل توده اشغال مينمايند(ماتيو، 1991) .
از مزاياي اين شيوه مي توان به زاد آوري طبيعي، امكان توليد چوبهاي قطور، برنامهريزي ساده، امكان ذخيره چوب، بهترين حالت حفاظت جنگل، توليد مستمر در سطوح كوچك و عمليات پرورشي ساده و با هزينه كم و از معايب آن به مشكل بودن بهرهبرداري و محدود بودن مكانيزاسيون، عدم امكان توليد چوبهاي بلند، پرورش گونههاي نورپسند مشكل و در مواردي غير ممكن و عدم قابليت اجرا در تمام شرايط اشاره نمود. به طوركلي ايجاد جنگلهاي تكگزيني در شرايط زير قابل اجرا است(ماتيو، 1991) :
1- وجود درختان مناسب (درختان سايه پسند مانند راش، نراد)
2- ساختار تودههاي جنگلي مناسب براي ايجاد جنگلهاي تكگزيني باشد (وجود تودههاي ناهمسال)
3- حفاظت وحمايت جنگل اهميت زيادي داشته باشد.
4- مسأله بهرهبرداري از سطوح كوچك جنگل مطرح باشد.
5 – نيروي كار به مقدار كافي وجود داشته باشد .
1-8- جنگلهاي هيرکاني
جنگلهاي هيرکاني باقيمانده جنگلهاي دوران سوم زمين شناسي (ترشياري84) ميباشند. اين جنگلها داراي يکي از غنيترين فلورهاي کشور هستند که تقريباً داراي 80 گونه درختي و 50 گونه درختچهاي به صورت بومي ميباشند. اين جنگلها از نظر ظاهري شباهت زيادي به جنگلهاي مخلوط پهنبرگ اروپاي مرکزي دارند ولي از نظر تعداد و تنوع گونه بسيار غنيتر هستند (مروي مهاجر، 1385). در فلور اين جنگلها گونههايي از مناطق Euxinian-Caucasian و همچنين مجاور شمالي85 را ميتوان يافت. در واقع جنگلهاي شمال يادگار قديمي نيمهنمرست86 از زمان ترشياري(مربوط به دوران سوم زمين شناسي) است. وجه تمايز فلور مجاور شمالي با فلور جنگلهاي شمال مربوط به گونههاي Parrotia persica، Quercus castaneifolia ،Acer velutinum ميباشد که مربوط به جنگلهاي شمال است(مصدق، 1384). مساحت اين جنگلها در گذشته در حدود 5 ميليون هکتار برآورد ميشود که با توسعه شهرها و روستاها اين مساحت در اوايل قرن جاري به 6/3 ميليون هکتار بالغ ميشد. با شروع تجارت چوب و بهره برداري از جنگلها، اين جنگلها مورد تخريب شديد قرار گرفته بهطوريکه امروزه حدود 9/1 ميليون هکتار جنگل در اين منطقه باقيمانده است که از اين مقدار فقط 2/1 ميليون هکتار جزو جنگلهاي تجارتي محسوب ميشود (مروي مهاجر، 1385). بستر جنگلهاي شمال در دو منطقه تکتونيکي فرونشست جلگهاي و منطقه کوهستاني قرار دارد. با توجه به نقشههاي زمين شناختي بخش وسيعي از منطقه را رخسارههاي سنگي مربوط به دوران دوم (مزوزوئيک87) تشکيل ميدهد. اين سنگها در مقابل حرکتهاي تودهاي نظير لغزش، رانش و فرسايش سطحي بسيار حساس هستند. مناطق محدودتري از اين جنگلها نيز متعلق به دورانهاي ديگر زمينشناسي است. منطقه جلگهاي نيز از رسوبات دوران چهارم زمينشناسي انباشته شده است (خطيبي ، 1383). از نظر خاکشناسي خاکهاي جنگلهاي شمال کشور اغلب تحول يافته و از نظر تيپ شامل خاکهاي راندزين، قهوهاي جنگلي و رانکر در ارتفاعات بالاست. سنگ مادري اغلب آهکي ژوراسيک و کرتاسه و در قسمتهايي ماسه سنگ و لومي ميباشد. خاکهاي مناطق جنگلي غالباً هيدرومورف و آبرفتي هستند (مروي مهاجر، 1385).
اقليم اين منطقه يک اقليم مرطوب با بارندگي متوسط 1000 ميليمتر است. پراکنش بارندگي در طول سال منظم نيست و بيشترين مقدار آن در بهار و پاييز است. ميزان بارندگي با افزايش ارتفاع از سطح دريا افزايش مييابد و به نظر ميرسد که در ارتفاعات بالا دوباره کاهش مييابد. اين مناطق داراي دوره خشکي کوتاهي نيز ميباشند. طول دوره خشکي از غرب به شرق افزايش مييابد و به طور متوسط طول دوره خشکي در غرب يک ماه، مرکز دو ماه و در قسمتهاي شرقي گاهي به 3 ماه در سال ميرسد. فصل خشک بيشتر مختص قسمتهاي قشلاقي يا جلگهاي است و اکثر مناطق جنگلي شمال (حدود 1000 متر و بالاتر) عملاً فاقد فصل خشک ميباشد. درجه دما متوسط سالانه بين 15 تا 18 درجه سانتيگراد است و برف در راشستانها اکثراً وجود دارد و ارتفاع آن گاهي به بيش از يک متر ميرسد (مروي مهاجر، 1385).
با يک نظر اجمالي ميتوان جنگلهاي کرانه درياي خزر را به صورت زير تقسيم کرد:
2000 تا 3000 متر ارتفاع از سطح دريا Carpinetum orientalis750(1000) تا 1600(2300) متر Fagetum hyrcanum 400 تا 800 مترParrotio carpinetum50 تا 400 مترQuerco carpinetum20 تا 50 مترQuerco buxetum
لازم به ذکر است که اين اعداد تا حدودي تقريبي هستند و با شرايط محلي تا اندازهاي فرق ميکنند. در بين اين جوامع جامعه Fagetum hyrcanum از ارزندهترين جوامع جنگلي به شمار ميآيند و در شرايط فعلي ترکيب اين جنگل به صورت تک گزيده نامنظم است. اين جنگلها اصولاً انبوه بوده و ارزش اقتصادي فراواني دارند. گونه راش ايران از قسمت شمال غرب به جامعه راش ترکيه و قفقاز متصل است و تا ايالت ماسدوني در کشور يوگسلاوي سابق ادامه دارد(مصدق ، 1384).

فصل دوم – پيشينه تحقيق
2-1- حفرههاي تاجپوشش و زادآوري
گودرزي (1375) با مطالعهاي كه در طرح جنگلداري بنفشه گرگان صورت داد به اين نتيجه رسيد كه در پلاتهاي با تاجپوشش (30-10 درصد) تعداد نهالهاي زادآوري شده كم ميباشد و با افزايش تاج پوشش تا60 درصد زادآوري افزايش يافته و بعد از آن كاهش مييابد.
شقاقي (1375) در بررسي نتيجه اجراي شيوه تكگزيني در راشستان منطقه جمند مناسبترين سطح حفره را براي استقرار زادآوري 800-100 متر مربع بدست آورد و نشان داد كه با افزايش سطح حفره به علت هجوم تمشك حضور انواع نهالها كاهش مييابد.
عباسي(1380) درراشستانهاي سري الندان- ساري نشان داد که حفرههاي بزرگ ايجاد شده در جنگل باعث کاهش زادآوري راش و افزايش گونههاي ديگر ميشود.
موسوي و همكاران (1382) در تحقيقي در حفرات بهجايمانده از برش پناهي در راشستان حوزه گلبند شهرستان نوشهر نشان دادند كه فراواني راش در حفرات كوچك (200- 100 ) و متوسط (500-400) بيشتر از فراواني آن در حفرات بزرگ (1100-900) متر مربعي ميباشد.
دردي تكه و همكاران (1382) در بررسي خود برروي حفرات حاصل از برشهاي تكگزيني پايهاي و گروهي به اين نتيجه رسيدند كه نهالهاي مستقر شده در برش پايهاي شادابتر بوده و از كميت و كيفيت برتري برخوردارند.
موسوي و همكاران(1382) براي تعيين اندازه سطح حفره تاج پوشش براي بهبود زادآوري راش حاصل از برشهاي پناهي در دانگ رادآوري سري يك طرح جنگلداري شوراب(حوزه گلبند) از ميكرو پلاتهاي 1×1 مترمربعي استفاده كردند و نتايج نشان داد كه با افزايش سطح حفره، تعداد نهالهاي راش كاهش و بر عكس نهالهاي افرا افزايش يافت.
نتايج تحقيق دلفان اباذري و همكاران (1383) در خصوص بررسي سطوح زادآوري و وضعيت كمي نهالهاي استقرار يافته در قطعه شاهد جنگلهاي كلاردشت(طرح لنگا) نشان داد كه در تودههاي طبيعي دخالت نشده راش، بيشترين فراواني به حفرههايي مربوط است كه حداقل 2 اصله درخت افتاده داشته (متوسط 552 متر مربع) و كمترين فراواني مربوط به حفرههايي (متوسط 1200-1700 متر مربع) است كه بيش از 4 اصله درخت افتاده داشته است.
نتايج تحقيق طبري و همكاران(1384) در خصوص احياي حفرههاي تجديد حيات نشده راش در سنگده در قالب سه حفره 50، 200 و 600 متر مربعي با كاشت نهالهاي جنگلي و نهالستاني نشا ن داد كه نرخ زندهماني در دوره هاي يك ساله و دو ساله هر يك از دو نهال با افزايش مساحت حفره كاهش مي يابد.
بررسيهاي شهنوازي و همكاران (1384) در ارزيابي كمي و كيفي زادآوري در حفره هاي ايجاد شده در راشستانهاي گلبند(سري جمند) نشان داد كه در بعضي حفرهها تجديد حيات به نحو مطلوب مستقر شده ودر بعضي از حفرهها به جاي زادآوري با توجه به شرايط مختلف گياهاني نظير تمشك استقرار يافته است و با افزايش سطح حفرهها از تعداد نهالها در واحد سطح كاسته ميشود و به عكس بر ارتفاع نهالها افزوده ميشود.
امان زاده و همكاران(1385) جهت بررسي زادآوري راش در حفرههاي طبيعي جنگلهاي اسالم از ميكروپلاتهاي 1×1 متر مربعي استفاده كردند و مشاهدات نشان داد كه با افزايش سطح از تعداد نهالهاي راش و تا حدودي ممرز كاسته ميشود اما فراواني گونه افرا با اندازه حفره ها از نظر آماري معنيدار نبود.
گليج و همکاران (1386) با بررسي کمي زادآوري در حفرههاي ايجاد شده در شمشادستان مسکلي به اين نتيجه رسيدند که منا سبترين سطح براي برش تکگزيني در چنين جنگلهايي تا 300 متر مربع ميباشد و زادآوري در حفرههاي بزرگ (400-600) متر مربع محدود ميشود ولي در حفرههاي کوچکتر که عموماً به صورت تکدرخت انجام شده است از شرايط بهتري برخوردار است.
نتايج مطالعه متاجي و همكاران(1387) در مورد الگوي مكاني حفرههاي تجديد حيات راش شرقي نشان داد كه فراواني حفرهها در واحد سطح در منطقه مديريتشده در مقايسه با منطقه مديريتنشده بيشتر بوده و با توجه به متوسط سطح حفره در منطقه مديريتشده (235 متر مربع) و مديريتنشده(201 متر مربع) ،حفرههاي تجديدحيات در منطقه مديريتشده 9 درصد و در منطقه مديريتنشده 4 درصد از كل منطقه را شامل ميشود.
امان زاده و همکاران(1387) در بررسي آميختگي و انبوهي زادآوري طبيعي راش در سلولهاي ايجاده شده در طرح آزمايش دانهزاد ناهمسال به اين نتيجه رسيدند که بين سطح حفرهها، فراواني و همچنين تنوع نونهالها اختلاف معنيداري وجود ندارد.
ثاقب طالبي (1995) در بررسي تأثير حفرات تاجپوشش بر نهالهاي راش اروپايي به اين نتيجه رسيد كه در حفرات 4/0- 1/0 هكتاري با افزايش نور به طور معمول، اثر منفي روي كميت نهالها آشکار ميشود و اين در حالي است كه روي رويش قطري و طولي نهالها اثر مثبت خود را نشان ميدهد.
پلتير و همكاران88 (1997) با بررسي يك قطعه آزمايشي به ابعاد 100´45 متر در يك راشستان مسن در حومه پاريس زادآوري نهالهاي جوان كوچكتر از چهار سال راش را در حفرات نشان دادند. نتايج آنها معلوم کرد که بيشترين فراواني در زير تاج و در شرايط نيم سايه و در مناطقي كه كف جنگل تميز و عاري از شاخ و برگ درختان است؛ اتفاق ميافتد.
كاستلبري و همكاران89 (2000) در مطالعهاي تأثير اندازه حفره تاج پوشش را بر فراواني نسبي و تنوع زادآوري گونههاي چوبي و علفي در اندازههاي مختلف حفره در يك جنگل پهن برگ در كاروليناي جنوبي در سه فصل رويش و در 36 حفره (6 تکرار براي 6 مساحت) با شعاع 7-40 متر که به شيوه تکگزيني گروهي ايجاد شده بود؛ بررسي كردند. نتايج نشان داد كه فراواني گونههاي علفي و تنوع آنها تفاوت معنيداري در حفرهها وجود ندارد ولي فراواني نسبي براي گونههاي علفي در اندازه حفره 2900 متر مربع بيش از ساير حفرهها بود.
گاگنون و همكاران90(2004 ) درتحقيق خود راجع به خصوصيات حفرهها و زادآوري طبيعي گونهاي كاج((longleaf pine با استفاده از ترانسكت خطي و حفرههاي به مساحت1161- 32 متر مربع به اين نتيجه رسيدند كه اندازه حفره اثر معنيداري بر تعداد نهالها نداشته است.
نتيجه تحقيق شيلد و همكاران91 ( 2005 ) در مورد اثرات بهرهبرداري تكگزينيگروهي بر تراكم نهالها در ميشيگان امريكا نشان داد كه تراكم نهالها(غان نقره اي و افراي قرمز) در حفرههاي بزرگ بيشتر از توده جنگلي بسته ميباشد.
فلتون و همكاران92 (2006) براي مطالعه وضعيت زادآوري و ساختار پوششگياهي در حفرههاي طبيعي و مصنوعي در جتگلهاي نيمه گرمسيري بوليوي براي نهالها از پلاتهاي 2×2 متر مربعي استفاده نمودند و نتايج نشان داد كه نهالها در حفرههاي مصنوعي بيشتر از حفرههاي طبيعي بودند.
پيج و كامرون93 (2006) در بررسي ديناميک زادآوري گونه Picea sitchensis(اسكاتلند- جنگل Kindrogan) درحفرههاي تشکيل شده (مصنوعي) به شکل دايره و به قطر 20 متر که در امتداد شمال – جنوب ترانسکت و استقرار 8 پلات 8 × 3 و استقرار ميکروپلاتهاي2×2 متر مربعي در آنها به اين نتيجه رسيدند که موفقيت زادآوري اين گونه در بين حفرهها به شرايط نوري و رطوبت کافي بستگي دارد.
بررسيهاي هولادي و همکاران94 (2006) در رابطه با اثرات اندازه حفرههاي ايجاد شده (36 حفره) در اثر برش تکگزينيگروهي در زادآوري گونههاي چوبي در جنگلهاي پهنبرگ در كاروليناي جنوبي نشان داد که ارتفاع نهالهاوشلگروهها در حفرههاي کوچکتر و مراکز حفرهها بيشتر و در حاشيه حفرهها و در داخل تودهجنگلي کمتر ميباشد.
دوبروولسکا و همکاران (2008) در تودههاي آميخته نراد سفيد در مرکز لهستان با استقرار ترانسکت در جهت شمال- جنوب به فاصله 50 متر از يکديگر و به طول 185-715 متر به مطالعه ساختار و زادآوري در سه طبقه حفره کوچک (100 متر مربع) ،متوسط (100-250 متر مربع) و بزرگ (بيش از 250 متر مربع) پرداختند. نتيجه مطالعات آنها با توجه به اندازهگيري نهالهاوشلگروههادر ميكروپلاتهاي 5 متر مربعي كه به فاصله 1 متر از هم قرار داشتند نشان ميدهد كه اندازه حفره به كميت نهالها و شل گروههاي گونههاي مختلف درختي اثري نداشته است و تعداد آنها در حفرهها به ترکيب گونهاي درختان مجاور حفره بستگي دارد.
تحقيق ژيان و همكاران(2008) در رابطه با اثرات حفرههاي تاج پوشش بر نهالهاي Abies faxoniana در جنگلهاي سوزنيبرگ نيمهآلپي در غرب سيچوان چين نشان داد كه از لحاظ تراكم و ارتفاع متوسط نهالها در حفرهها و تودهجنگلي اختلاف معنيداري وجود دارد، همچنين اختلاف معنيداري در متوسط سطح مقطع و زيتوده مشاهده نشد.

2-2- حفرههاي تاجپوشش و تنوع گونههاي گياهي
بررسي شعباني و همكاران(1388) در رابطه با تأثير حفرهها بر تنوع زيسي گونههاي گياهي در منطقه جنگلي لاليس- نوشهر نشان داد كه شاخصهاي تنوع و غناي گونهاي و يكنواختي بيشترين همبستگي را با افزايش سطح دارند.
مطالعات بودريو و مسيير (2005) در مورد اثر حفرههاي تشکيل شده در اثر بهرهبرداري در حفظ تنوعزيستي درختان در جنگلهاي نيمهگرمسيري بيان کرد که در حفرههاي موجود در زير درختان تراکم شاخ و برگ کمتر بوده ولي داراي رطوبت خاک بيشتري ميباشد و جامعه اوليه زاد آوري شده در حفرهها از لحاظ ترکيب از آشکوب تحتاني دست نخورده متفاوت بود و همچنين زيتوده ريشههاي مويين و مواد غذايي (پتاسيم، ازت، فسفر و كربن آلي) در حفرهها با بخش دست نخورده آشکوب تحتاني تفاوت نداشت.
مطالعه گالهيدي و همكاران(2006 ) در رابطه با تأثير اندازه حفره بر رستني اشكوب تحتاني در جنگل راش مجارستان نشان داد كه شاخصهاي غنا، تركيب و پوشش گياهان علفي در بين حفرههاي كوچك و بزرگ اختلاف معنيداري وجود دارد.
بررسي ناف و ولف (2007) در خصوص اثرات اندازه حفره (116-1410متر مربع) ، نور و علفخواري توسط گونهاي گوزن بر پوشش علفي در 56 حفره ايجاد شده در اثر شيوه تکگزيني در راشستانهاي اروپا (آلمان)



قیمت: تومان

این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید