تحلیل الگو و ساختار مکانی روشنه‌های طبیعی و حاصل از بهره‌برداری در جنگل‌های هیرکانی با استفاده از روش‌های آمار مکانی (مطالعۀ موردی: چمستان- نور)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری جنگلداری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد گروه جنگلداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4 دانشیار گروه جنگلداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

توزیع مکانی و سطح روشنه‌ها پیامدهای مهمی برای رژیم نوری زیراشکوب و تجدید حیات درختان دارد که خود بر تنوع گونه‌های گیاهی تأثیرگذار است. پژوهش پیش‌ رو با هدف بررسی الگو و ساختار مکانی روشنه‌های حاصل از بهره‌برداری و مقایسۀ آن با وضعیت روشنه‌های طبیعی در جنگل‌های راش آمیخته در طرح جنگلداری سوردار- انارستان واقع در چمستان نور در استان مازندران اجرا شد. با آماربرداری صددرصد از همۀ روشنه‌های طبیعی و حاصل از بهره‌برداری، مختصات مکانی آنها ثبت و سطح روشنه‌ها به‌روش مثلثاتی اندازه‌گیری شد. به‌منظور تجزیه‌وتحلیل‌های مکانی از آمارۀ او- رینگ، تحلیل واریوگرام و تابع همبستگی نشان‌دار (MCF) استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین فراوانی روشنه‌ها مربوط به سطح کمتر از 2 آر بود. الگوی کلی پراکنش روشنه‌های طبیعی و حاصل از بهره‌برداری تقریباً مشابه و حداکثر تا فاصلۀ 35 متری کپه‌ای و سپس تصادفی بود و فقط روشنه‌های حاصل از بهره‌برداری تا فاصلۀ 168 متری ساختار مکانی را نشان دادند. ساختار مکانی روشنه‌های طبیعی نظم خاصی نداشت و بیانگر این نکته بود که روشنه‌ها از نظر سطح مستقل از هم هستند و در اقدامات مدیریتی با هدف پرورش تودۀ روشنه‌ها (آشفتگی‌ها در مقیاس کوچک) با سطوح مختلف باید ایجاد می‌شد که متأسفانه این مهم در مدیریت توده‌ها در منطقۀ پژوهش کمتر مدنظر قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Spatial pattern and structure analysis of natural and harvesting gaps in Hyrcanian forests using spatial statistics methods (Case study: Chamestan- Nour)

نویسندگان [English]

  • K.A. Zabihi 1
  • A. Mataji 2
  • R. Akhavan 3
  • S. Babaei Kafaki 4
1 Ph.D. student of Forestry, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, I. R. Iran
2 Prof., Dept. of Forestry, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, I. R. Iran
3 Associate Prof., Research Institute of Forest and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, I. R. Iran
4 4Associate Prof., Dept. of Forestry, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, I. R. Iran
چکیده [English]

Spatial distribution and size of canopy gaps have important implications for light regime and regeneration, and affect species diversity. In this regard, the present study was conducted with the aim of investigating the spatial pattern and structure of harvesting canopy gaps and comparing with natural canopy gaps in mixed beech forests in the Sordar-Anarestan forestry plan located in Chamestan-Noor, Mazandaran. All natural and harvesting canopy gaps were surveyed by a full inventory and gaps area were measured by using of triangles method. In order to spatial analysis, O-ring statistics, variogram analysis and mark correlation function (MCF) were used. The results showed that the most frequency of gaps was related to canopy gaps with area less than 200 m2. The spatial pattern of natural and harvesting gaps was similar and up to a maximum distance of 35 m was clustered and then random. Only the harvesting gaps indicated a spatial structure up to a distance of 168 m. Natural canopy gaps did not have spatial structure and revealed that the gaps are independent of each other in terms of area. Thus, in silvicultural management, disturbance should be created with different areas that unfortunately have been less considered in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Canopy gap
  • Hyrcanian forest
  • Mark correlation function
  • O-ring statistics
  • Variogram

مراجع

Bottero, A., Garbarino, M., Dukic´, V., Govedar, Z., Lingua, E., Nagel, T.A., & Motta, R. (2011). Gap-phase dynamics in the old-growth forest of Lom, Bosnia and Herzegovina. Silva Fennica, 45, 875–887.
Cambardella, C.A., Moorman, T.B., Parkin, T.B., Karlen, D.L., Turco, R.F., & Konopka, A.E. (1994). Field scale variability of soil properties in Central Iowa soil. Soil Science Society of America Journal, 58, 1501-1511.
Forests & Rangelands organization, (2005). Forestry plan Surdar- Anarestan, Mazandaran province.
Frelich, L., & Lorimer, C.G. (1991). Natural disturbance regimes in Hemlock Hardwood forests of the upper great Lakes region. Ecological Monographs, 61, 145–164.
Garbarino, M., Borgogno Mondinnno, E., Lingua, E., Nagel, T.A., Dukić, V., Govedar, Z., & Motta, R. (2012). Gap disturbances and regeneration patterns in a Bosnian old-growth forest: a multispectral remote sensing and ground-based approach. Annals of Forest Science, 69(5), 617-625.
Illian, J., Penttinen, A., Stoyan, H., & Stoyan, D. (2008). Statistical analysis and modeling of spatial point patterns. John Wiley and Sons, 560p.
Khan, M.N.I., Sharma, S., Berger, U., Koedam, N., Dahdouh-Guebas, F., & Hagihara, A. (2013). How do tree competition and stand dynamics lead to spatial patterns in monospecific mangroves?. Biogeosciences, 10, 2803–2814.
Lawton, O.R., & Putz, F.E. (1988). Natural disturbance and gap-phase regeneration in a wind-exposed tropical cloud forest. Ecology, 69, 764–777.
Lima, R.A.F. (2005). Gap size measurement: the proposal of a new field method. Forest Ecology and Management, 214, 413–419.
Luis, M.D., Raventos, J., Wiegand, T., & Hidalgo, C.H. (2008). Temporal and spatial differentiation in seedling emergence may promote species coexistence in Mediterranean fire-prone ecosystems. Ecography, 31, 620-629.
Mataji, A., Babaie Kafaki, S., Safaee, H., & Kiadaliri, H. (2008). Spatial patterns of regeneration gaps in managed and unmanaged stands in natural Beech (Fagus orientalis Lipsky) forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 16(1), 149-157.
Mataji, A., Vahedi, A.A., & Khatibnia, E. (2020). Spatial patterns analysis for natural disturbances consequences within the Hyrcanian mixed-beech (Fagus orientalis Lipsky) forests, Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 28(3), 257-268.
Muscolo, A., Bagnato, S., Sidari, M., & Mercurio, R. (2014). A review of the roles of forest canopy gaps. Journal of Forestry Research, 25(4), 725-736.
Nakashizuka, T. (1984). Regeneration process of climax beech (Fagus crenata Blume) forests: IV. Gap formation. Japanese Journal of Ecology, 34, 75-85.
Nuske, R.S., Sprauer, S., & Saborowski, J. (2009). Adapting the pair-correlation function for analyzing the spatial distribution of canopy gaps. Forest Ecology and Management, 259, 107–116.
Oliver, C.D., & Larson, B.C. (1996). Forest stand dynamics, update ed. Wiley, New York.
Parhizkar, P., Amanzadeh, B., Hassani, M., & Sadeghzadeh Hallaj, M.H. (2020)- a. Effect of single tree selection system on some of the canopy gap characteristics within Shafaroud beech forests. Journal of Forest Research and Development, 6(2), 203-218.
Parhizkar, P., Hassani, M., Ghorbani, H.A., Karimidoust, A., Maghsoudlu, K., Babatabar Malekshah, R., Sadeghzadeh Hallaj, M.H., & Mousavi, R. (2020)- b. Investigation on gap characteristics in the managed and intact oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) forests, Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 28(3), 217-230.
Petritan, A.M., Nuske, R.S., Petritan, I.C., & Tudose, N.C. (2013). Gap disturbance patterns in an old- growth sessile oak (Quercus petraea L.) European beech (Fagus sylvatica L.) forest remnant in the Carpathian Mountains, Romania. Forest Ecology and Management, 308, 67-75.
Rich, R.L., Frelich, L., Reich, P.B., & Bauer, M.E. (2010). Detecting wind disturbance severity and canopy heterogeneity in boreal forest by coupling high-spatial resolution satellite imagery and field data. Remote Sensing of Environment, 114, 299–308.
Sefidi, K., Marvi mohajer, M.R., Etemad, V., & Mosandel R. (2014). Canopy gaps properties effect on regeneration of oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) in the mixed beech stands. Journal of Natural Ecosystems of Iran, 5(2), 52-40.
Spies, T.A., Franklin, J.F., & Klopsch, M. (1990). Canopy gaps in Douglas-fir forest of the Cascade mountains. Canadian Journal of Forest Research, 20, 649–658.
Stoyan, D. (1984). On correlations of marked point processes. Mathematische Nachrichten, 116, 197–207.
Watt, A.S. (1947). Pattern and process in the plant community. Journal of Ecology, 35, 1–22.
Webster, R., & Oliver, M.A. (2000). Geostatistics for environmental scientists. Wiley press.
Zabihi, K.A., Mataji, A., Babaei Kafaki, S., & Akhavan, R. (2021). Changes in aboveground biomass resulting from disturbance in natural beech forests at small scale. Journal of Forest Research and Development, 6(4), 543-557.
مجله جنگل ایران
دوره 14، شماره 2
شهریور 1401
صفحه 169-183

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 شهریور 1400
  • تاریخ بازنگری: 04 آبان 1400
  • تاریخ پذیرش: 15 دی 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار