مجله جنگل ایران

مجله جنگل ایران

تعیین سطح مناسب قطعه‌نمونه برای بررسی مشخصه‌های ساختار توده‌های ارس (Juniperus excelsa M. Bieb.) در دامنه جنوبی البرز، ذخیره‌گاه امین‌آباد فیروزکوه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری علوم زیستی جنگل دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، ایران
2 دانشیار گروه علوم زیستی جنگل دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، ایران
3 استادیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
4 استاد، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
5 استاد گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، ایران
10.22034/ijf.2026.541341.2062
چکیده
مقدمه: تنوع چیدمان گونه‌ای و اندازه‌ای درختان سبب پدیدآمدن ویژگی‌های بسیار زیاد و پیچیده در اکوسیستم‌های جنگل می‌شود که نتیجه فعل‌وانفعالات بین ساختارهای مکانی کوچک‌تر است. ساختار توده جنگلی سه جنبه مهم تنوع الگوی مکانی، تنوع گونه‌ای و تنوع ابعاد درختان را بررسی می‌کند. پژوهش پیش‌رو با هدف تعیین حداقل سطح قطعه‌نمونه برای بررسی مشخصه‌های ساختاری توده ارس (.Juniperus excelsa M. Bieb) و نیز بررسی تنوع ساختاری این توده‌ها در منطقه امین‌آباد فیروزکوه در ناحیه رویشی ایرانی - تورانی انجام شد.

مواد و روش‌ها: سه قطعه‌نمونه سه هکتاری‌ (سه ایستگاه) که هر یک شامل شش قطعه‌نمونه مربعی تودرتو به مساحت 5/0، 75/0، 1، 5/1، 2 و 3 هکتار بود، به‌صورت تصادفی انتخاب شد. برای تمامی درختان و درختچه‌های مستقر در هر قطعه‌نمونه، مشخصات گونه، مختصات مکانی، ارتفاع و متغیرهای تاج شامل قطر بزرگ و قطر عمود بر آن اندازه‌گیری شد. همچنین، مختصات مکانی درختان با استفاده از GPS چندفرکانسه برداشت شد. به‌منظور کمی‌سازی ساختار توده‌های مورد مطالعه از شاخص‌های زاویه یکنواخت، فاصله همسایگی، آمیختگی مینگلینگ، تمایز ابعاد درختان و چیرگی ابعاد استفاده شد. برای تعیین مناسب‌ترین سطح قطعه‌نمونه، از منحنی‌های سطح - گونه و مقایسات آماری متغیرها در سطوح مختلف (تجزیه واریانس و آزمون کروسکال والیس) استفاده شد.

نتایج: در منطقه مورد مطالعه 13 گونه درختی و درختچه‌ای ثبت شد. بررسی تغییرات تعداد گونه با افزایش مساحت قطعه‌نمونه‌ها نشان داد که با افزایش مساحت قطعه‌نمونه تا 5/1 هکتار، افزایش تعداد گونه اتفاق افتاده؛ اما پس از آن منحنی روند افقی به خود گرفته و تعداد گونه ثابت شده اما دوباره هم‌زمان با افزایش مساحت به سه هکتار، افزایش گونه رخ‌داده است. افزایش اول، گونه‌های موجود در جامعه مورد مطالعه را پوشش داده اما افزایش دوم به دلیل خروج از محدوده جامعه گیاهی بوده است. متوسط قطر تاج درختان ارس با تغییر مساحت قطعه‌نمونه، اختلاف معنی‌داری نشان نداد؛ متوسط ارتفاع درختان ارس نیز در بین قطعه‌نمونه‌های یک تا سه هکتاری، فاقد اختلاف معنی‌دار بود اما در ایستگاه اول تفاوت با قطعه‌نمونه‌های کوچک‌تر معنی‌دار بود. در مقایسه ابعاد درختچه‌ها در اندازه‌های مختلف قطعه‌نمونه نیز اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد اما نتایج نشان داد که در مساحت کمتر از یک هکتار ممکن است تعداد کافی پایه‌های درختچه‌ای برای تجزیه‌وتحلیل موجود نباشد. شاخص زاویه یکنواخت در ایستگاه اول و دوم الگوی تصادفی متمایل به کپه‌ای و در ایستگاه سوم الگوی تصادفی را نشان داد و با تغییر مساحت قطعه‌نمونه اختلاف معنی‌داری در الگوی پراکنش درختان و درختچه‌ها مشاهده نشد. در هیچ‌کدام از ایستگاه‌ها شاخص‌های آمیختگی، تنوع ابعاد و تنوع ساختاری ترکیبی با افزایش سطح از یک تا سه هکتار تفاوت معنی‌داری نشان ندادند اما در قطعه‌نمونه با سطوح کوچک‌تر در موارد مختلف به‌ویژه در ایستگاه‌های اول و سوم اختلاف معنی‌دار مشاهده شد.

نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این پژوهش مساحت مناسب برای مطالعات ساختار جنگل‌های ارس یک هکتار برآورد شد. در توده‌هایی با تراکم بیشتر (مثل ایستگاه دوم) با قطعه‌نمونه 75/0 هکتار نیز نتیجه مطلوب به دست می آید و برای توده هایی با تراکم کمتر (مثل ایستگاه اول) مساحت 5/1 هکتار نیز قابل بررسی است. برای ثبت گونه های درختی و درختچه ای یک جامعه ارس، سطح حدود 5/1 هکتار و برای ثبت کامل فلور درختی و درختچه ای رویشگاه ارس، سطوح بیشتری (تا 3 هکتار) مورد نیاز است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Determination of an Appropriate Plot Size for Assessing Structural Characteristics of Juniperus excelsa M. Bieb. Stands on the Southern Slopes of the Alborz Mountains, Aminabad Reserve, Firuzkuh, Iran

نویسندگان English

Zahra Adbesh 1
Vahid Etemad 2
Hooman Ravanbakhsh 3
Mehdi Pourhashemi 4
Mohammadali Zarechahoki 5
1 Ph.D. Student, Dept. of Forestry and Forest Economics, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Associate Prof., Department of Forestry and Forest Economics, Faculty of Natural Resources, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Assistant Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
4 Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
5 Prof., Reclamation of Arid and Mountainous Regions, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
چکیده English

Introduction: Variation in species composition and tree distribution leads to highly complex characteristics in forest ecosystems, arising from interactions among smaller‐scale spatial structures. Forest stand structure encompasses three major aspects: spatial pattern diversity, species diversity, and tree size diversity. The present study aimed to determine the minimum plot size required to assess structural characteristics of Juniperus excelsa M. Bieb. stands and to evaluate the structural diversity of these stands in the Aminabad forest reserve of Firuzkuh, located within the Irano–Turanian phytogeographical region.

Materials and Methods: Three 3-ha sample plots (three stands) were randomly chosen., each consisting of six nested square subplots with areas of 0.5, 0.75, 1, 1.5, 2, and 3 ha. For all trees and shrubs within each subplot, species identity, spatial coordinates, height, and crown variables (maximum crown diameter and its perpendicular diameter) were measured. Tree spatial coordinates were recorded using a multi-frequency GPS. Stand structure was quantified using the uniform angle index, nearest-neighbor distance, mingling index, tree size differentiation, and size dominance indices. To determine the most appropriate plot size, species–area curves and statistical comparisons of variables across different plot sizes (analysis of variance and Kruskal–Wallis test) were applied.

Results: A total of 13 tree and shrub species were recorded in the study area. Analysis of species number variation with increasing plot size showed that species richness increased up to 1.5 ha, after which the curve reached a plateau and species number remained constant; however, with further increase to 3 ha, species richness increased again. The first increase represented the species within the target plant association, whereas the second increase resulted from inclusion of areas outside the association boundary. Mean crown diameter of Juniperus trees did not differ significantly among plot sizes. Mean tree height also showed no significant difference among plots ranging from 1 to 3 ha, although in the first station significant differences were observed compared with smaller plots. No significant differences were detected in shrub size attributes among different plot sizes; however, results indicated that plots smaller than 1 ha may not include a sufficient number of shrub individuals for reliable analysis. The uniform angle index indicated a random pattern tending toward clustered in the first and second stations and a random pattern in the third station, with no significant differences in spatial distribution patterns of trees and shrubs across plot sizes. In none of the stations did mingling, size diversity, or composite structural diversity indices show significant differences when plot size increased from 1 to 3 ha; however, significant differences were observed in smaller plots, particularly in the first and third stations.

Conclusion: Based on the results, a plot size of 1 ha was identified as appropriate for structural studies of Juniperus forests in Alborz. In stands with higher density (e.g., the second stand), satisfactory results can also be obtained using 0.75-ha plots, whereas in lower-density stands (e.g., the first stand), plots of up to 1.5 ha may be required. To record tree and shrub species within a Juniperus association, an area of approximately 1.5 ha is necessary, while larger areas (up to 3 ha) are required to capture the complete tree and shrub flora of Juniperus habitats.

کلیدواژه‌ها English

Mingling
Iranian-Turanian
dimensional diversity
uniform angle index

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 11 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 30 اردیبهشت 1405
  • تاریخ پذیرش 29 آذر 1404