برف به‌عنوان آشفتگی طبیعی و پیامدهای آن بر ساختار توده‌های جنگلی آمیختۀ پهن‌برگ در رویشگاه هیرکانی (منطقۀ پژوهش: جنگل لیره‌سرای نوشهر)

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم و مهندسی محیط ‌زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 استادیار گروه خاک، گیاه و علوم غذایی، دانشگاه باری، باری، ایتالیا

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی محیط ‌زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

4 استادیار بخش تحقیقات جنگل، مؤسسۀ تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijf.2025.531403.2054
چکیده

مقدمه: برف یکی از عوامل مهم در بوم‌شناسی جنگل‌های کوهستانی است و اهمیت زیادی در توزیع، ساختار و پویایی جوامع گیاهی دارد. در جنگل‌های هیرکانی، به‌ویژه در ارتفاعات بالا، بارش برف هم بر رطوبت خاک و ذخیره‌سازی آب تأثیر می‌گذارد و هم از طریق ایجاد آشفتگی‌های فیزیکی مانند شکستن تنه و شاخه‌ها، ریشه‌کنی درختان و تغییر در ترکیب گونه‌ها، ساختار توده‌های جنگلی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی و تحلیل واکنش گونه‌های درختی به خسارت ناشی از برف انجام گرفته است که تاکنون در جنگل‌های هیرکانی کمتر به آن توجه شده است. در این پژوهش، تغییرات در تراکم، توزیع اندازه‌های قطری، رویه زمینی، حجم و میزان آسیب‌پذیری گونه‌های شاخص در برابر بارش‌های سنگین برف ارزیابی شد. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به درک بهتر پاسخ توده‌های جنگلی رویشگاه هیرکانی به خسارت برف با توجه به تغییرات اقلیمی و تدوین راهبردهای مدیریتی سازگار با شرایط آینده کمک کند. مواد و روش‌ها: برای ارزیابی خسارات ناشی از برف، سه قطعۀ جنگلی با بیشترین آسیب‌دیدگی در سری شش جنگل لیره‌سرای استان مازندران انتخاب شد. در هر یک از پارسل‌ها ۲۵ قطعه نمونۀ مربع‌شکل به ابعاد ۴۰×۴۰ متر (1600 متر مربع) به روش تصادفی-سیستماتیک برداشت شد. همۀ درختان با قطر برابرسینۀ بیش از 5/7 سانتی‌متر اندازه‌گیری و ثبت شدند. داده‌های حاصل با استفاده از آزمون‌های آماری کای‌دو، تی‌استیودنت و مقایسۀ میانگین دانکن تحلیل شد. به‌منظور مدل‌سازی شدت آسیب‌دیدگی درختان، الگوریتم جنگل تصادفی به‌ کار گرفته شد و عملکرد مدل بر‌اساس شاخص‌های دقت کلی، شاخص کاپا، دقت متوازن و سطح زیر‌منحنی مشخصۀ عملیاتی گیرنده (AUC) Area Under Cureve ارزیابی شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین آسیب‌دیدگی نسبت به تعداد کل پایه‌های همان گونه مربوط به توسکای ییلاقی Alnus subcordata C.A.Mey. (22 درصد پایه‌ها) بود و پس از آن لیلکی (Gleditsia caspica Desf.) و راش (Fagus orientalis Lipsky) قرار داشتند. از نظر نوع آسیب، شکستگی تنه (53 درصد) و ریشه‌کن (6/33 درصد) شایع‌ترین موارد بودند، درحالی ‌که آسیب‌دیدگی خمیدگی درختان (4/13 درصد) کمترین سهم را داشت. تحلیل داده‌ها حاکی از آن بود که درختان موجود در طبقات قطری 35-20 سانتی‌متر و ارتفاعی 25-20 متر بیشترین آسیب‌پذیری را نشان دادند. این الگو اغلب ناشی از جوان بودن ساختار توده‌ها و تراکم زیاد درختان بود که در پی اجرای شیوه‌های جنگل‌شناسی کلاسیک (قطع یکسره و...) در دهه‌های گذشته شکل گرفته است. مدل جنگل تصادفی با دقت زیادی توانست اهمیت نسبی متغیرها را رتبه‌بندی کند که در آن، ضریب قدکشیدگی درخت و حجم کل درخت به‌عنوان مهم‌ترین متغیرهای تأثیرگذار بر آسیب ناشی از برف شناسایی شدند. نتیجه‌گیری: دستاورد این تحقیق نشان داد که ویژگی‌هایی مورفومتریک درختان مانند ضریب قدکشیدگی و حجم کل درخت نقش تعیین‌کننده‌ای در آسیب‌پذیری گونه‌های جنگلی رویشگاه هیرکانی در برابر بارش‌های سنگین برف دارند. نتایج می‌تواند در مدیریت توده‌های جنگلی و کاهش خسارات برف استفاده شود. نتایج مدل‌سازی خسارت برف با الگوریتم جنگل تصادفی با دقت کلی زیاد تأیید می‌کند که درختان جوان در طبقات کم‌قطر و ارتفاع متوسط به‌دلیل ساختار نامتوازن و تراکم زیاد توده‌های جنگلی ناشی از قطع‌های یکسره گذشته، بیشترین آسیب‌پذیری را دارند. همچنین، توسکای ییلاقی با (22 درصد) پایه‌های آسیب‌دیده، حساس‌ترین گونۀ شناسایی شد که احتمالاً به‌دلیل ویژگی‌های ریخت‌شناسی مانند شاخه‌های شکننده و سیستم ریشه‌ای سطحی آن است. از جنبۀ مدیریتی، یافته‌های این پژوهش بر لزوم تعدیل تراکم توده‌های جوان از طریق دخالت‌های پرورشی (مانند تنک کردن) برای کاهش ضریب لاغری و افزایش پایداری مکانیکی درختان تأکید دارد. همچنین انتخاب گونه‌های کمتر‌آسیب‌پذیر در برنامه‌های احیای جنگل‌های تخریب‌شده می‌تواند راهبردی اساسی برای سازگاری با تغییرات اقلیمی و کاهش خسارت ناشی از برف در آینده باشد.