اثر تغییرات مشخصه های کمی ساختار توده های جنگلی بر روی شاخص سطح برگ در جنگل های هیرکانی، استان گلستان
نویسندگان
doi
10.61186/ifej.12.2.59چکیده
چکیده مبسوط مقدمه و هدف: شاخص سطح برگ در بین شاخص های ساختاری توده، به عنوان یک متغیر کلیدی در وضعیت اکوسیستم های جنگلی می باشد این شاخص از مهم ترین شاخص های ساختاری جنگل است که در فرآیندهای تبخیر و تعرق و پایش رشد درختان نقش مهمی دارد. نقش شاخص سطح برگ در بررسی تغییرات مشخصه های کمی ساختار توده های جنگلی بسیار مهم است. ارتباط کلی بین شاخص سطح برگ با مش خص ه های کمی توده وجود دارد. سطح برگ هر درخت می تواند با استفاده از معادلات آلومتریک مشخصه های کمی برآورد شود . این پژوهش اثر تغییرات مشخصه های کمی حجم در هکتار، تعداد در هکتار، رویه زمینی در هکتار، مساحت تاج در هکتار، حجم تاج در هکتار و میانگین قطر و ارتفاع بر شاخص سطح برگ و تهیه معادلات آلومتریک آن ها در جنگل های پهن برگ استان گلستان را مورد ارزیابی قرار می دهد. مواد و روش ها: در این مطالعه جهت برداشت اطلاعات زمینی شاخص سطح برگ 227 قطعه نمونه دایره ای شکل به مساحت 1000 مترمربع با روش نمونه برداری سیستماتیک و شبکه 100×100 متر در پنج رویشگاه از غرب به شرق (کردکوی، شصت کلاته، زرین گل، سرخداری و لوه) پیاده شد. در مرکز هر قطعه نمونه تله برداشت برگ با ابعاد 60×60 سانتی متر برای اندازه گیری شاخص سطح برگ استفاده شد. مرکز جغرافیایی هر قطعه نمونه با استفاده از دستگاه سیستم موقعیت یاب جهانی تفاضلی ثبت شد. در هر قطعه نمونه نوع گونه، قطر برابرسینۀ بیشتر از 12/5 سانتی متر، ارتفاع درختان، قطر بزرگ و قطر کوچک تاج اندازه گیری شد سپس حجم در هکتار، تعداد در هکتار، رویه زمینی در هکتار، مساحت تاج در هکتار، حجم تاج در هکتار و میانگین قطر و ارتفاع واقع در هر قطعه نمونه محاسبه شد. برای محاسبه شاخص سطح برگ ابتدا لازم است سطح ویژه برگ تمامی گونه ها در منطقه مورد مطالعه اندازه گیری شود. برای محاسبه شاخص سطح برگ نیز از هرگونه ی درختی در هر رویشگاه 20 درخت و از هر درخت پنج نمونه برگ در چهار جهت جغرافیایی جدا شد. در پنج رویشگاه در مجموع بیش از15000 نمونه برگ آنالیز و اسکن شد. مساحت هر برگ با استفاده از نرم افزار ImageJ اندازه گیری شد. وزن تر و خشک و مساحت سطح به طور هم زمان با استفاده از ترازوی دیجیتالی با دقت 0/01 اندازه گیری و سپس با اسکنر با وضوح بالا اسکن شد. برگ ها پس از اسکن در دمای 72 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت در آون خشک شدند و وزن خشک آن ها توزین شدند. جهت بررسی روابط بین شاخص سطح برگ و مشخصه های ساختاری توده از مدل های غیرخطی رشنال فانکشن، گوسین، هایپر بولیک، هیت کاپاسیتی و نمایی استفاده شد. یافته ها: نتایج آنالیز آماره های توصیفی نشان داد که میزان حداقل، حداکثر، میانگین و انحراف معیار شاخص سطح برگ برای 227 قطعه نمونه به ترتیب (1/86، 13/45، 6/33 و 2/33) محاسبه شد. نتایج آنالیز آماره های توصیفی همچنین نشان داد که میانگین و انحراف معیار برای مشخصه های حجم در هکتار، تعداد در هکتار، رویه زمینی در هکتار، مساحت تاج در هکتار، حجم تاج در هکتار و میانگین قطر و ارتفاع نیز به ترتیب (298/96 و 205/18)، (24/05 و 12/82)، (24/05 و 12/82)، (148/51و 155/54)، (781/2 و 95/05)، (36/41 و 9/97) و (25/81و 4/93) محاسبه شد. نتایج بررسی روابط بین شاخص سطح برگ با مشخصه های کمی حجم در هکتار، تعداد در هکتار، رویه زمینی در هکتار، مساحت تاج در هکتار، حجم تاج در هکتار و میانگین قطر و ارتفاع میزان ضرایب تبین را بین (0/96 - 0/36 R 2 = ) و میزان میانگین مربعات خطا را بین (2/06- 0/ 48= MSE ) نشان داد. نتایج همچنین نشان داد که در بین مشخصه های کمی بررسی شده ، مشخصه های کمی میانگین ارتفاع، حجم تاج در هکتار و حجم در هکتار بیشترین ضریب تبیین (0/96- 0/9 R 2 = ) و میانگین مربعات خطا (0/56 – 0/48 = MSE ) محاسبه شد. با مدل های آلومتریک گوسین، ریچارد و هیت کاپاسیتی و مشخصه تعداد در هکتار با مدل آلومتریک گوسین کمترین میزان ضریب تبیین (0/ 36 R 2 = ) و میانگین مربعات خطا (2/06 = MSE ) را در بررسی با شاخص سطح برگ داشتند. نتایج همچنین نشان داد که برای مشخصه های حجم تاج در هکتار تا 400 متر مکعب سیر تغییرات شاخص سطح برگ زیاد و سپس بعد از آن سیر یکنواختی دارد. برای مشخصه میانگین ارتفاع تا 40 متر سیر تغییرات شاخص سطح برگ زیاد می باشد. برای مشخصه حجم در هکتار نیز تا 800 متر مکعب شاخص سطح برگ با سیر صعودی افزایش می یابد و سپس بعد از آن تا 1200 متر مکعب سیر یکنواخت و حتی نزولی دارد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داده شد که سه مشخصه کمی حجم تاج در هکتار، میانگین ارتفاع و حجم در هکتار بیشترین تأثیر را بر روی تغییرات شاخص سطح برگ دارند و این سه مشخصه بهتر می توانند شاخص سطح برگ را تبیین کنند. با استفاده از این سه مشخصه حجم تاج در هکتار، میانگین ارتفاع و حجم در هکتار می توان شاخص سطح برگ را برآورد نمود. نتایج همچنین نشان داد که بر اساس مشخصه های مشخصه حجم تاج در هکتار، میانگین ارتفاع و حجم در هکتار می توان شاخص سطح برگ را در مقیاس وسیع تبیین کرد و نتایج برآوردی را می توان در مدل های اقلیمی و تدوین سیاست های مناسب تغییرات اقلیمی مورد بررسی قرار داد.