مجله جنگل ایران

مجله جنگل ایران

ارزیابی ساختار جنگل و تنوع زیستی در جنگل‌های اجتماعی و توزیع مکانی اختلالات محلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجو، دانشگاه لاوال، گروه علوم چوب و جنگل، کبک، کانادا
2 استادیار، دانشکده مدیریت منابع طبیعی، دانشکده جنگلداری، دانشگاه کشاورزی و جنگلداری، کاتاری-۵۶۳۱۰، اودایاپور، نپال.
3 دانشجو، دانشکده جنگلداری، دانشگاه کشاورزی و جنگلداری، هتاودا-۴۴۱۰۷، نپال.
10.22034/ijf.2024.413621.1942
چکیده
مطالعه ساختار و تنوع زیستی جنگل‌های اجتماعی، همراه با بررسی آسیب‌پذیری آن‌ها در برابر اختلالات محلی، هم در سطح محلی و هم در سطح جهانی بسیار محدود است. بنابراین، این مطالعه با هدف ارزیابی ساختار جنگل و تنوع زیستی در جنگل‌های اجتماعی و تحلیل توزیع مکانی اختلالات محلی انجام شد. برای این منظور، سه جنگل اجتماعی بانلپوکاری، اوکارداره و سونتالیدادا واقع در شهرداری گوداواری، نپال، به عنوان مناطق مطالعاتی انتخاب شدند. تفاوت اصلی میان این سه جنگل اجتماعی در شیوه‌های مدیریت جنگل و میزان وابستگی محلی به منابع جنگلی است. هر سه جنگل اجتماعی در ارتفاعات مشابه قرار دارند که منجر به عوامل محلی مشابه و در نهایت توزیع گونه‌ای و تنوع زیستی مشابه می‌شود. در این پژوهش از روش نمونه‌برداری تصادفی منظم استفاده شد و ۹۰ قطعه نمونه در سه جنگل اجتماعی احداث گردید. این قطعات نمونه شامل مناطق دایره‌ای با مساحت ۵۰۰ متر مربع برای درختان، ۱۰۰ متر مربع برای نهال‌های متوسط و ۲۵ متر مربع برای نهال‌های کوچک بود که قطر و ارتفاع گیاهان در مراحل مختلف رشد اندازه‌گیری شد. همچنین قطعات نمونه کوچک‌تر ۱۰ متر مربعی برای شمارش دانهال‌ها در نظر گرفته شد. اختلالات جنگلی از طریق مشاهدات مستقیم میدانی شناسایی شدند و شامل عواملی مانند توسعه جاده، خطوط انتقال، فرسایش خاک، تجاوز، بیماری، علف‌های هرز، تفریح و قطع غیرقانونی درختان بود. از تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-2A برای سال‌های ۲۰۱۷ و ۲۰۲۲ استفاده شد. شاخص‌های تنوع زیستی از جمله شاخص ارزش اهمیت (IVI) محاسبه شدند. مقادیر شاخص تفاوت نرمال‌شده پوشش گیاهی (NDVI) از تصاویر استخراج و متعاقباً برای نقشه‌برداری طبقه‌بندی استفاده شدند. نتایج نشان داد که Pinus roxburghii شایع‌ترین گونه در هر سه جنگل اجتماعی بود. به طور خاص، جنگل اجتماعی اوکارداره بالاترین IVI را برای P. roxburghii با مقدار ۲۸۱.۲۵ نشان داد. در مورد شاخص تنوع شانون-وینر (H')، جنگل اجتماعی سونتالیدادا بالاترین تنوع (۳.۵۲) را نشان داد که جنگل اجتماعی اوکارداره (۳.۲۲) و جنگل اجتماعی بانلپوکاری با کمترین تنوع (۱.۹۵) در رتبه‌های بعدی قرار داشتند. همچنین، جنگل اجتماعی سونتالیدادا بالاترین سطح یکنواختی (۰.۹۶) و غنای گونه‌ای (۲۵) را نشان داد. در مورد ساختار جنگل، بیشترین تراکم در کلاس قطری ۰-۱۰ سانتی‌متر و کلاس ارتفاعی ۰-۵ متر مشاهده شد. در مقابل، کمترین تراکم در کلاس قطری بیش از ۴۰ سانتی‌متر و کلاس ارتفاعی بالای ۲۰.۱ متر یافت شد. در هر سه جنگل اجتماعی، عوامل مؤثر بر ساختار جنگل و تنوع زیستی شامل توسعه جاده، خطوط انتقال، فرسایش خاک، تجاوز، بیماری، علف‌های هرز، تفریح و قطع غیرقانونی درختان بود. مساحت جنگل متراکم در جنگل‌های اجتماعی بانلپوکاری، اوکارداره و سونتالیدادا در سال ۲۰۱۷ به ترتیب ۷۱.۹۲ هکتار، ۷۲.۲۰ هکتار و ۱۰۴.۶۹ هکتار اندازه‌گیری شد. با این حال، تا سال ۲۰۲۲، این مناطق به جنگل‌های پراکنده تبدیل شده بودند که به ترتیب ۶۵.۶۳ هکتار، ۵۶.۸۳ هکتار و ۹۲.۳۴ هکتار اندازه‌گیری شدند. این نشان‌دهنده نرخ کاهش تقریبی ۹٪، ۱۹٪ و ۱۱٪ برای سه جنگل اجتماعی در طول دوره پنج‌ساله است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessing Forest Structure and Biodiversity in Community Forests and the Spatial Distribution of Local Disturbances

نویسندگان English

Sewak Bhatta 1
Rajeev Joshi 2
Santosh Ghimire 3
1 Student,, Dept. of Wood and Forest Science, Université Laval, Québec, Canada.
2 Assistant Prof., College of Natural Resource Management, Faculty of Forestry, Agriculture and Forestry University, Katari-56310, Udayapur, Nepal.
3 Student, Faculty of Forestry, Agriculture and Forestry University, Hetauda-44107, Nepal.
چکیده English

Understanding forest structure, biodiversity, and local disturbance patterns is critical for effective community forest management, yet such integrated assessments remain limited. This study evaluates forest structure, plant biodiversity, and the spatial distribution of local disturbances in three community forests (Banelpokhari, Okhardhara, and Suntalidada) located in Godawari Municipality, Nepal. Using a systematic random sampling design, 90 circular plots were established to measure trees (500 m²), poles (100 m²), saplings (25 m²), and seedlings (10 m²). Biodiversity indices (Shannon–Wiener, evenness, richness, Importance Value Index) were computed, and Sentinel-2A imagery (2017 and 2022) was analyzed using NDVI to assess land cover changes. Results show that Pinus roxburghii was the dominant species across all forests, with the highest IVI (281.25) in Okhardhara CF. Suntalidada CF exhibited the greatest Shannon–Wiener diversity (H' = 3.52), evenness (0.96), and species richness (25). Forest structure revealed the highest stem density in the 0–10 cm diameter and 0–5 m height classes, and the lowest in >40 cm and >20.1 m classes. Key disturbances included road development, encroachment, soil erosion, and illegal logging. From 2017 to 2022, dense forest cover decreased by 9% (Banelpokhari), 19% (Okhardhara), and 11% (Suntalidada), with concurrent increases in sparse vegetation and infrastructure. These findings underscore the need for targeted conservation interventions, adaptive management, and collaborative approaches to mitigate anthropogenic pressures and sustain biodiversity in community-managed forests.

کلیدواژه‌ها English

Community Forests
Disturbance
Diversity Index
Forest structure
Sentinel-2A
Acharya, S., Joshi, R., Maraseni, T.N., & Bhattarai, P. (2025). "Unraveling Elevation-Driven Variations in Forest Structure and Composition in Western Nepal". Diversity, 17(8), 588. DOI: https://doi.org/10.3390/d17080588
Ahmad, A., Mirza, S.N., & Nizami, S.M. (2014). Assessment of biomass and carbon stocks in coniferous forest of Dir Kohistan, KPK. Pakistan Journal of Agricultural Sciences51(2).
Ahmad, A., Mirza, S.N., & Nizami, S.M. (2014). Assessment of biomass and carbon stocks in coniferous forest of Dir Kohistan, KPK. Pakistan Journal of Agricultural Sciences51(2), 345-350
Ashbindu, S. (1989). Digital change detection techniques using remotely sensed data. International Journal of Remote Sensing, 10(6), 989-1003.
Ayer, S., Joshi, R., Poudel, A., Prabhakar, A., Joshi, D.P., Poudel, S., Gautam, J., & Bhatta, K.P. (2024). “Quantifying Carbon Stock Variability and Aspect-Slope Impact in Sal and Pine-Dominated Forests of Nepal". In Forests and Climate Change: Biological Perspectives on Impact, Adaptation, and Mitigation Strategies (pp. 709-730). Singapore: Springer Nature Singapore. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-3905-9_34
Baniya, B., Tang, Q., Koirala, M., Rijal, K., & Kattel, G. (2020). Growing Season Vegetation Dynamics Based on NDVI and the Driving Forces in Nepal during 1982- 2015. Forestry. Journal of Institute of Forestry, Nepal, 17, 1-22. DOI: https://doi.org/10.3126/forestry.v17i0.33619.
Bhandari, M. (2012). International Centre for Integrated Mountain Development. The Wiley-Blackwell Encyclopedia of Globalization. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470670590.wbeog308. 
Bhandari, M.P. (2025). Environmental Transformation and Its Acceleration in Nepal from Known History to the Contemporary Situation. CRC Press.
Bhattacharya, P. (2025). Forest biodiversity conservation. In Textbook of Forest Science (pp. 123-142). Singapore: Springer Nature Singapore. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-8289-5_7
Cottam, G., & Curtis, J.T. (1956). The use of distance measures in phytosociological sampling. Ecology37(3), 451-460. DOI: https://doi.org/10.2307/1930167.
Feng, Q., Yang, H., Liu, Y., Liu, Z., Xia, S., Wu, Z., & Zhang, Y. (2025). Interdisciplinary perspectives on forest ecosystems and climate interplay: a review. Environmental Reviews33, 1-21. DOI: https://doi.org/10.1139/er-2024-0010
Feroz, S.M., Kabir, M.E., & Hagihara, A. (2015). Species composition, diversity and stratification in subtropical evergreen broadleaf forests along a latitudinal thermal gradient in the Ryukyu Archipelago, Japan. Global Ecology and Conservation4, 63-72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2015.05.002.
Fichtner, A., & Härdtle, W. (2021). Forest ecosystems: A functional and biodiversity perspective. In Perspectives for Biodiversity and Ecosystems (pp. 383-405). Cham: Springer International Publishing. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-57710-0_16
Hansen, A., Barnett, K., Jantz, P., Phillips, L., Goetz, S.J., Hansen, M., ... & De Camargo, R. (2019). Global humid tropics forest structural condition and forest structural integrity maps. Scientific Data6(1), 232. DOI: https://doi.org/10.1038/s41597-019-0214-3
Huang, D., Zhou, Z., Zhang, Z., Dai, Q., Lu, H., Li, Y., & Huang, Y. (2025). Land Use/Land Cover Remote Sensing Classification in Complex Subtropical Karst Environments: Challenges, Methodological Review, and Research Frontiers. Applied Sciences15(17), 9641. DOI: https://doi.org/10.3390/app15179641
Hui, G., Zhang, G., Zhao, Z., & Yang, A. (2019). Methods of forest structure research: A review. Current Forestry Reports5(3), 142-154. DOI: https://doi.org/10.1007/s40725-019-00090-7
Jensen, J.R. (1983). Urban/suburban land use analysis. Manual of Remote Sensing, second edition, 1571-1666.
Joshi, P., Joshi, R., Maharjan, A., Panta, M., & Chand, P. (2023). Vegetation diversity, structure, composition and carbon stock of community managed forests of Mid-hills, Nepal. Asian Journal of Forestry, 7(1), 29-36. DOI: https:// doi.org/10.13057/asianjfor/r070104
Joshi, R., Chhetri, R., & Yadav, K. (2019). “Vegetation Analysis in Community Forests of Terai Region, Nepal”. International Journal of Environment, 8(3), 68-82. DOI: https://doi.org/10.3126/ije.v8i3.26667
Joshi, R., Pangeni, M., Neupane, S.S., & Yadav, N.P. (2021). Regeneration Status and Carbon Accumulation Potential in Community Managed Sal (Shorea robusta) Forests of Far-Western Terai Region, Nepal. European Journal of Ecology, 7(1), 26-39. DOI: https://doi.org/10.17161/eurojecol.v7i1.15005
Joshi, R., Singh, H., Chettri, R., Poudel, S., & Rijal, S. (2020b). Carbon Sequestration Potential of Community Forests: A Comparative Analysis of Soil Organic Carbon Stock in Community Managed Forests of Far-Western Nepal. Eurasian Journal of Soil Science, 10(2), 96-104. DOI: https://doi.org/10.18393/ejss.825066
Joshi, R., Singh, H., Chhetri, R., & Yadav, R. (2020a). Assessment of Carbon Sequestration Potential in Degraded and Non-Degraded Community Forests in Terai Region of Nepal. Journal of Forest and Environmental Science, 36 (2), 113-121. DOI: https://doi.org/10.7747/JFES.2020.36.2.113
Khadka, G.B., Mandal, R.A., & Mathema, A.B. (2019). Comparison Growing Stock, Carbon Stock and Biodiversity in and Around Banke National Park, Nepal. International Journal of Botany5(3), 21-26. DOI: https://doi.org/10.20431/2455-4316.0504001.
Kumar, R., Kumar, A., & Saikia, P. (2022). Deforestation and forests degradation impacts on the environment. In Environmental degradation: Challenges and strategies for mitigation (pp. 19-46). Cham: Springer International Publishing. DOI:  https://doi.org/10.1007/978-3-030-95542-7_2
Little, C.J., & Altermatt, F. (2018). Do priority effects outweigh environmental filtering in a guild of dominant freshwater macro-invertebrates?. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences285(1876), 20180205. DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0205.
Mandal, R.A., Jha, P.K., Dutta, I.C., Thapa, U., & Karmacharya, S.B. (2016). Carbon sequestration in tropical and subtropical plant species in collaborative and community forests of Nepal. Advances in Ecology2016(1), 1529703. DOI: https://doi.org/10.1155/2016/1529703.
Mir, Y.H., Mir, S., Ganie, M.A., Bhat, J.A., Shah, A.M., Mushtaq, M., & Irshad, I. (2025). Overview of land use and land cover change and its impacts on natural resources. In Ecologically mediated development: Promoting biodiversity conservation and food security (pp. 101-130). Singapore: Springer Nature Singapore. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-96-2413-3_5
Mitchell, J.C., Kashian, D.M., Chen, X., Cousins, S., Flaspohler, D., Gruner, D.S., ... & Buma, B. (2023). Forest ecosystem properties emerge from interactions of structure and disturbance. Frontiers in Ecology and the Environment21(1), 14-23. DOI: https://doi.org/10.1002/fee.2589
Myers, N. (1997). The world’s forests and their ecosystem services. Nature's Services: societal dependence on natural ecosystems, 215-235.
Naidu, M.T., & Kumar, O.A. (2016). Tree diversity, stand structure, and community composition of tropical forests in Eastern Ghats of Andhra Pradesh, India. Journal of Asia-Pacific Biodiversity9(3), 328-334. DOI: https://doi.org/10.1016/j.japb.2016.03.019.
Paudel, P.K., Khatiwada, A.P., & Ghimirey, Y. (2022). Lens for Biodiversity Conservation in Nepal: Status, Challenges and Way Forward. Society for Conservation Biology Nepal, Kathmandu, Nepal.
Quijas, S., Schmid, B., & Balvanera, P. (2010). Plant diversity enhances provision of ecosystem services: A new synthesis. Basic and Applied Ecology11(7), 582-593. DOI: https://doi.org/10.1016/j.baae.2010.06.009.
Raskoti, B.B. (2009). The Orchids of Nepal. Quality Printers, Kathmandu, Nepal, 252.
Ruiz‐Benito, P., Gómez‐Aparicio, L., Paquette, A., Messier, C., Kattge, J., & Zavala, M.A. (2014). Diversity increases carbon storage and tree productivity in S panish forests. Global Ecology and Biogeography23(3), 311-322. DOI: https://doi.org/10.1111/geb.12126.
Silva, C.A., Klauberg, C., Hudak, A.T., Vierling, L.A., Liesenberg, V., Bernett, L.G., & Schoeninger, E.R. (2018). Estimating Stand Height and Tree Density in Pinus taeda plantations using in-situ data, airborne LiDAR and k-Nearest Neighbor Imputation. Anais da Academia Brasileira de Ciencias90(01), 295-309. DOI: https://doi.org/10.1590/0001-3765201820160071.
Singh, B., Verma, A.K., Tiwari, K., & Joshi, R. (2023). Above Ground Tree Biomass Modeling Using Machine Learning Algorithms in Western Terai Sal Forest of Nepal. Heliyon, 9(11), e21485. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21485
Singh, M., Shahina, N.N., Das, S., Arshad, A., Siril, S., Barman, D., ... & Chakravarty, S. (2022). Forest resources of the world: present status and future prospects. Land Degradation Neutrality: Achieving SDG 15 by Forest Management, 1-23. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-19-5478-8_1
Stainton, A. (1988). Flowers of Himalaya: A Supplement. Oxford University Press, Delhi, 86.
Strong, W.L. (2016). Biased richness and evenness relationships within Shannon–Wiener index values. Ecological indicators67, 703-713. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.03.043.
Thakur, P., Joshi, R., Bhatta, S., Ghimire, S., & Silwal, R. (2024). Computing Above-Ground Carbon Stocks Using Ground-Based and Sentinel Imagery Approach.  In Forests and Climate Change: Biological Perspectives on Impact, Adaptation, and Mitigation Strategies (pp. 771-787). Singapore: Springer Nature Singapore. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-3905-9_37
Toivonen, J., Kangas, A., Maltamo, M., Kukkonen, M., & Packalen, P. (2023). Assessing biodiversity using forest structure indicators based on airborne laser scanning data. Forest Ecology and Management, 546, 121376. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2023.121376
Xu, J., Badola, R., Chettri, N., Chaudhary, R.P., Zomer, R., Pokhrel, B., ... & Pradhan, R. (2019). Sustaining biodiversity and ecosystem services in the Hindu Kush Himalaya. In The Hindu Kush Himalaya assessment: Mountains, climate change, sustainability and people (pp. 127-165). Cham: Springer International Publishing. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-92288-1_5
دوره 17، شماره 4 - شماره پیاپی 4
شماره انگلیسی
زمستان 1404
صفحه 511-530

  • تاریخ دریافت 05 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری 16 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 31 مرداد 1403