روابط مکانی کیفیت خاک و رویشگاه در جنگل‌های زاگرس: تحلیل آماری تا پیش‌بینی فضایی

نویسندگان

1 گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

2 گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

3 گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

4 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

doi
10.22067/jsw.2025.93867.1484
چکیده

اکوسیستم­های جنگلی از مهم‌ترین بوم‌سازگان خشکی هستند و نقش کلیدی در تعادل محیط­زیستی و ارائه خدمات اکوسیستمی دارند. پایداری این اکوسیستم­ها وابسته به کیفیت خاک و توان زیستی رویشگاه (کیفیت رویشگاه) است و تحت تأثیر عوامل محیطی مانند توپوگرافی، پوشش گیاهی و فعالیت‌های انسانی قرار دارند. بنابراین با هدف بررسی کمی شاخص کیفیت خاک و کیفیت رویشگاه تحت تأثیر عواملی مانند ارتفاع، جهت دامنه و تراکم تاج‌پوشش، این پژوهش در جنگل‌های زاگرس (کوه شلم، شرق ایلام) با دامنه ارتفاعی 1500 - 2150 متر انجام شد. نمونه­برداری در 60 توده جنگلی در سه طبقه ارتفاعی (پایین‌بند (۱۷۵۰–۱۸۵۰ متر)، میان‌بند (۱۸۵۰–۱۹۵۰ متر) و بالا‌بند (۱۹۵۰–۲۰۵۰ متر از سطح دریا))، دو جهت جغرافیایی (شمالی و جنوبی) و دو کلاس تاج‌پوشش (کمتر و بیشتر از 25 درصد) انجام شد. از هر توده، نمونه‌های خاک از عمق 0 تا 15 سانتی‌متر برداشت و پس از ترکیب، خصوصیات خاک در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. برای محاسبه شاخص کیفیت خاک، از مدل استاندارد SQI-2 استفاده گردید که بر اساس نرمال‌سازی و وزن‌دهی به خصوصیات منتخب خاک عمل می‌کند. شاخص کیفیت رویشگاه نیز بر پایه مدل لگاریتمی نسبت ارتفاع درخت به لگاریتم سن درختان بلوط ایرانی به­عنوان گونه غالب رویشگاه برآورد شد. برای تحلیل ساختار فضایی شاخص‌ها، واریوگرام‌ها براساس مدل‌های کروی، نمایی، گوسی و خطی برازش داده شد و مناسب‌ترین مدل‌ها برای هر شاخص تعیین شدند. برای مدل‌سازی و تهیه نقشه‌های پراکنش مکانی، از روش‌های درون‌یابی کریجینگ (معمولی، ساده و عام)، کوکریجینگ و وزن‌دهی معکوس فاصله (IDW) استفاده شد. دقت این روش‌ها با استفاده از مقدار میانگین ریشه خطای برآورد استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین روش برای هر شاخص انتخاب گردید. یافته‌های این پژوهش نشان داد که شاخص کیفیت خاک تابعی از جهت جغرافیایی، تراکم تاج درختان و طبقات ارتفاعی بود؛ به طوری که بیشترین مقدار آن در توده­های با تاج متراکم جهت شمالی- میان­بند (01/0±84/0) و کمترین مقدار آن در بالابند- دامنه جنوبی- تاج باز (03/0±60/0) مشاهده شد. شاخص کیفیت رویشگاه نیز با افزایش ارتفاع از سطح دریا کاهش یافت. بیشترین مقدار آن (08/2 ±26/25 متر) در دامنه شمالی- پایین‌بند- تاج متراکم و کمترین مقدار (79/0±51/16 متر) در دامنه جنوبی- بالابند- تاج باز ثبت گردید. بررسی آماری همبستگی میان شاخص کیفیت خاک و شاخص کیفیت رویشگاه نشان داد که این دو متغیر دارای رابطه مثبت و معنی‌داری هستند (58/0). این همبستگی در دامنه جنوبی (86/0) بسیار قوی‌تر از دامنه شمالی (36/0) بود. همچنین بررسی مدل‌های واریوگرام نشان داد که مدل کروی برای شاخص کیفیت خاک و مدل نمایی برای شاخص کیفیت رویشگاه مناسب‌ترین مدل­ها هستند. نتایج ارزیابی دقت روش­های درون­یابی نیز نشان داد که روش کریجینگ معمولی (12/1=RMSE) برای درون‌یابی شاخص کیفیت خاک و کریجینگ عام (04/1=RMSE) برای شاخص کیفیت رویشگاه دقیق‌ترین نتایج را ارائه دادند. این یافته‌ها بر اهمیت در نظر گرفتن هم‌زمان ویژگی‌های خاک و محیط در ارزیابی پتانسیل زیستی تأکید دارند. همچنین، تفاوت در الگوهای مکانی و ساختار فضایی این شاخص‌ها نشان می‌دهد که انتخاب روش مناسب مدل‌سازی مکانی ضروری است. این نتایج می‌توانند پایه‌ای برای مدیریت علمی، احیای هدفمند و برنامه‌ریزی پایدار جنگل‌های نیمه‌خشک زاگرس باشند.