خصوصیات جنگل شناسی حفره های تاج پوشش در یک جنگل تك گزیده راش شرقی |
تاجپوشش درختان جنگلی همواره در معرض حوادث مختلف قرار دارند و شدت آنها بر ساختار توده، زادآوری، تركیب گونه ها و تنوع گونهای موثر میباشد(پرومیس و همکاران[10] ،2009). اختلالات در تاج پوشش تأثیر زیادی بر پویایی جنگل از طریق افزایش ناهمگنی محیطی در آشكوب تحتانی اعمال میكند (دومکه و همکاران[11]، 2007). یكی از چالشهای عمده شیوههای جنگلشناسی و بومشناسی آگاهی از چگونگی توسعه ساختار جوامع گیاهی در جنگلها پس از ایجاد اختلال میباشد (کوتس[12]، 2002)که میتواند شامل تشكیل حفره تا حوادثی در سطح وسیع (مثل آتش و طوفان) باشد (فلتون و همکاران[13]، 2006).
به طوركلی حوادثی نظیر بیماری (سامرفلد و همکاران[14]، 2000؛ میلر و همکاران[15]، 2007؛ وپاکوما و همکاران[16]، 2008) ، طوفان (کولینز و باتاگالیا [17]، 2002 ؛ مولر و واگنر[18]، 2003؛ کوکونن و همکاران[19]،2008)، آتش(زو و همکاران[20]، 2007 ؛ بانال و همکاران[21] ، 2007) و بهره برداری (میلر و همکاران،2007 ؛ بانال و همکاران، 2007 ؛ تولدو اسوز و همکاران[22] ،2009) در جنگل باعث صدمه یا برداشت درختان شده و به نوبه خود فضای باز را به وجود میآورد كه حفره تاجپوشش نامیده میشود. در بسیاری از تیپهای جنگلی، فرایندهای ایجاد حفره مكانیسم اصلی اختلال محسوب میشوند (هارت و گریسینو- مایر[23]، 2009) و اختلالاتی كه باعث تشكیل حفرههای تاجپوشش میشوند، ناهمگنی محیطی را به وجود میآورند (ناجل و همکاران[24]،2009 ). این حفرهها در جنگلهای معتدله، گرمسیری و سوزنیبرگان شمالی مورد مطالعه قرار گرفتهاند (الیاس و دیاز[25]، 2009).
شناخت پویایی حفره در جنگلها برای آگاهی از بومشناسی جنگل و مدیریت منابع تولید چوب مهم میباشد (پاگنوتی و همکاران[26]، 2007). آگاهی از اثرات دخالت عامل انسانی نظیر بهره برداری بر بومنظام و مقایسه آن با وقایع طبیعی برای توسعه بهرهبرداری پایدار بومشناختی بسیار مهم میباشد (رابرتز[27]،2007). همانند جنگلهای طبیعی، یك جنگل مدیریت شده میتواند دارای حفره به اندازه مختلف باشد (دوبرولسکا[28]، 2006). فعالیتهای جنگلداری بومسازگانهای طبیعی را دچار تغییر مینماید ( بوکارد و همکاران[29]، 2008) و عملیات بهرهبرداری میتواند حفرههای تاج پوشش را در جنگل به وجود آورد (کوکونن و همکاران، 2008). در جنگلهای بهرهبرداری شده ممكن است نسبت بیشتری از مساحت آنها شامل حفره باشد؛ زیرا حفرههای حاصل از بهرهبرداری بزرگتر از حفرههای طبیعی میباشد (پارک و همکاران[30]، 2005). ایجاد حفره در عملیات بهرهبرداری فرصت مناسبی را برای تشکیل جنگلهایی با ساختار مشابه جنگلهای طبیعی و کهنسال فراهم میسازد (دروسلر و لوپكه[31] ، 2005).
امروزه آگاهی از فرایندهای طبیعی مثل توالی و حفرهها در مدیریت جنگل از اهداف معمول به شمار میرود (یورک و همكاران[32] ، 2003). مطالعه در مورد عكسالعمل فون، فلور و سایر فرایندهای جنگل در داخل حفرههای مصنوعی و توده جنگلی مجاور میتواند پایه و اساس ارزیابی شیوههای جنگلشناسی را تشكیل دهد (شومان و همکاران[33] ، 2003).
2-1- تعریف مسئله
جنگلهای خزری با مساحتی حدود دو میلیون هکتار به طول 800 کیلومتر و در دامنه ارتفاعی 20 تا 2200 متر از سطح دریا در شمال ایران قرار گرفتهاند (طبری و اسپهبدی[1] ، 2004؛ لیمایی و لوماندر9 ، 2007 ). این جنگلها با عمر طولانی دو تا سه میلیون ساله جزء جنگلهای طبیعی و کهن به شمار میروند (مروی مهاجر، 1376). جنگلهای راش که یکی از مهمترین و غنیترین بخشهای جنگلهای هیرکانی محسوب میشوند در شیبهای شمالی کوههای البرز قرار دارند (ساجدی و همكاران[2]، 2004) و بر اساس آخرین آماربرداری سراسری جنگلهای شمال، این گونه از نظر تعداد 6/23 درصد و از نظر حجم96/29 درصد از موجودی جنگلهای شمال ایران را تشكیل میدهد (امینی و همکاران ، 1388).
راش شرقی تنها گونه راش در جنگلهای شمال ایران است که جوامع تیپیکی از راشستانهای خالص یا ﺁمیخته را به وجود میﺁورد (مصدق، 1377). از چهار دهه گذشته در طرحهای جنگلداری نظام پناهی در تودههای راش انجام شده است (ثاقب طالبی و شولتز[3] ، 2002). امروزه بعد از 40 سال ما میتوانیم اذعان کنیم که نظام پناهی برای تودههای راش ﺁمیخته و کوهستانی جنگلهای خزری مناسب نمیباشد (مروی مهاجر، 2004). اخیراً در اغلب تودههای جنگلی، نظام تکگزینی جایگزین سیستم پناهی شده است (ثاقب طالبی و شولتز، 2002) و نظام تکگزینی (تکدرختی و گروهی) یک نظام جنگلشناسی مطلوب برای تودههای راش طبیعی جنگلهای خزری محسوب میشود (مروی مهاجر، 2004). شیوه تکگزینی، شیوهای است كه به منظور برداشت تكدرختان و یا گروهی از درختان در سرتاسر یك توده جنگلی طراحی شده است (فالک و همکاران[4] ، 2008) و در مدیریت جنگلهای ناهمسال كاربرد دارد (کلوپ سیک و بون سینا[5]، 2009).
در جنگلهای معتدله اختلالات با مقیاس کوچک که باعث افتادن تکدرختان و گروههایی از آنها و در نهایت منجر به تشکیل حفره میشود نقش مهمی در هدایت پویایی تودههای جنگلی ایفا مینماید (ناف و ولف ،2007). مشاهدات حاکی از ﺁن است که همانند جنگلهای راش اروپایی یاغربی (Fagus sylvatica L) دخالتهای جنگلشناسی در جنگلهای هیرکانی منجر به ایجاد حفرههایی در سطوح کوچک و بزرگ شده است (موسوی و همکاران ، 1382).
باتوجه به اجرای شیوه تکگزینی درختی در جنگلهای راش (قطعات3 و4 سری الندان– ساری) در سال 1380 و تشکیل حفره به اندارههای مختلف در جنگل مورد نظر، مطالعه درباره خصوصیات جنگلشناسی حفرهها مانند زادآوری، ویژگیهای خاک، تنوع پوشش گیاهی کف و پهنای حلقه های رویشی و تعداد و زیتوده کرمهای خاکی و مقایسهی آن با توده جنگلی مجاور بهرهبرداری نشده برای اولین بار به صورت ترکیبی انجام شد. نظر به اینکه تودههای جنگل طبیعی راش در شمال ایران به صورت دانه زاد ناهمسالمیباشند (فلاح وهمكاران ، 1379) و شیوه جنگلشناسی مورد قبول سازمان جنگلها و مراتع نیز هدایت تودههای مذکور به شیوه تکگزینی است ، از این رو در اجرای طرحهای جنگلداری به روش دانهزاد ناهمسال باید اطلاعاتی درباره بهترین وضعیت طبیعی و موجود تودههای راش در جنگلهای طبیعی به دست آید (فلاح و همكاران ، 1384). بنابراین جهت اطلاع از روند توسعه و گسترش پایدار جنگلها بایستی نتایج حاصل از اجرای طرحهای جنگلداری مورد سنجش و ارزیابی قرار گیرند (دردی تکه و همکاران، 1382). با مطالعه دقیق اثرات شیوههای جنگلشناسی میتوان در مدیریت مناطق جنگلی و در هنگام اجرای طرحهای جنگلداری به موفقیت بیشتری در حفظ بومسازگان جنگل نایل شد.
تحقیق حاضر در صدد پاسخگویی به سؤالات به شرح زیر بود:
1- اندازه حفره و میزان روشنایی چه تأثیری بر تنوع پوشش گیاهی كف جنگل و خواص فیزیكو-شیمیایی خاك دارد؟
2- در حفرههای با سطوح مختلف، رویش شعاعی درختان حاشیه حفرهها (چهار جهت اصلی جغرافیایی) و وضعیت شاخهدهی آنها چگونه است؟
3- با توجه به حفرههای ایجاد شده با سطوح مختلف و میزان روشنایی، وضعیت كمی زادآوری راش و سایر گونهها چگونه میباشد؟
4- آیا وضعیت تنوع و زیتوده كرمهای خاكی در حفرهها با تودههای مجاور آنها متفاوت میباشد؟
5- وضعیت زادآوری، تنوع گونه های علفی و چوبی، میزان رویش شعاعی در درختان آشکوب فوقانی، خواص خاک در توده مجاور (اطراف حفره ها) نسبت به حفره ها چگونه است؟
3-1- فرضیه های تحقیق
1- حداکثر زادآوری در حفرههای کوچک مشاهده میشود
2- تنوع گونههای علفی و چوبی در حفرههای بزرگ بیشتر از حفرههای کوچک است
3- میزان رویش شعاعی درختان راش رو به حفرهها و پشت به حفرهها بعد و قبل از انجام عملیات برش نسبت به یکدیگر و تودههای مجاور متفاوت میباشد.
4- میزان روشنایی، وضعیت زادآوری، تنوع گونه های علفی و چوبی، خواص خاک در توده مجاور (اطراف حفرهها) نسبت به حفرهها متفاوت میباشد.
5- با افزایش مساحت حفره، تنوع و زیتوده كرمهای خاكی افزایش مییابد.
4-1- اهداف تحقیق
1- تعیین مناسبترین مساحت حفره و پیشنهاد آن برای عملیات نشانهگذاری درختان راش درشیوه تكگرینی درختی
2- تعیین میزان رویششعاعی درختان حاشیه حفرهها و مقایسه آنها با رویش شعاعی قبل از تشکیل حفره
3- تعیین وضعیت تنوع گونههای علفی و چوبی در حفره ها
4 – تعیین ویژگیهای فیریکو- شیمیایی خاک در حفره ها
5- تعیین میزان رویش شعاعی درختان، تنوع گونه های علفی و چوبی و خصوصیات فیریکو شیمیایی خاک در تودهجنگلی اطراف حفرهها
6- تعیین تنوع و زیتوده كرمهای خاكی و ارتباط آنها با خصوصیات فیزیكو- شیمیایی خاك حفرهها و توده های مجاور آنها
5-1- حفره های تاجپوشش در جنگل
مفهوم حفره برای اولین بار توسط وات (1947) مطرح شد (هوث و همکاران[1]، 2006 ؛ نیوتون[2]، 2007؛ ژیان و همکاران[3] ، 2008) و او از این اصطلاح برای توصیف فضای باز ایجاد شده در جنگل به علت مرگ درخت استفاده نمود (نیوتون ، 2007). حفرهها در اثر مرگ یا آسیب یك یا چند درخت آشكوب فوقانی تشكیل شده و فضاهای باز كوچك در تاجپوشش جنگل هستند كه سطحی كمتر از 1/0 هكتار در تیپهای مختلف جنگل را اشغال مینماید (یاماموتو[4]، 2000 ). به عقیده وان- ایسنرود و همکاران[5] (2000) حفرههای تاج پوشش در اثر نابودی عناصر ساختاری جنگل به وجود میآیند. مكانیسمهای مختلفی منجر به حذف (برداشت) درختان آشكوب فوقانی و ایجاد حفرههای تاج پوشش میشوند (هارت و گریسینو – مایر[6]، 2009) به طوری که میزان نفوذ نور در آنها بیشتر از تودهجنگلی مجاور میباشد (بانال و همکاران ، 2007). حفرههای تاج پوشش جنگل سیستمهای پویایی میباشند که از نظر ایجاد و توسعه متنوعاند و گاهی نیز با حفرههای دیگر ترکیب و در نهایت ناپدید میشوند؛ همه این مراحل میتواند همزمان در سطح تودهجنگلی اتفاق بیافتد (اوت و جودی [7] ، 2002).
هنگامی كه حفرهای در جنگل به وجود میآید، مجموعهای از تغییرات فیزیكی و بیولوژیكی رخ داده و این تغییرات تفاوتهای محیطی را افزایش میدهد (ژاﺋو و همکاران[11] ، 2005؛ زو و همکاران ، 2007) كه در پویایی جمعیت گونههای گیاهی مؤثر میباشد (جیلیام[12] ، 2007). خرداقلیم در داخل حفره و اطراف آن بعد از تشكیل حفره تغییر مییابد (زو و همکاران ، 2007). ایجاد حفره در جنگل میتواند منجر به تغییر در پویایی گونه و فرایندهای بومشناختی آن شود (رایت و همکاران[13]، 1998) و همچنین به طور مستقیم بر مقدار نور، الگوی باد و كمیت بارش مؤثر باشد (عبدالطیف و بلکبرن[14] ،2009). به علت افزایش نور و كاهش جذب آب در گیاهان، دمای سطح و مقدار رطوبت خاك معمولاًً در حفرهها بیشتر از توده جنگلی متراكم مجاور میباشد و همچنین تجزیه ماده آلی و معدنی شدن عناصر غذایی ممكن است در حفرهها بیشتر از تودهجنگلی متراكم مجاور باشد (شارن بروک و باکهایم[15]، 2007) هر چند میزان رطوبت خاک در نقاط مختلف حفره متفاوت است. شرایط نور در داخل حفرهها متفاوت میباشد و عوامل فاصله از حاشیه حفره، جهت از مرکز حفره و سایه ایجاد شده به وسیله گیاهان مجاور و بقایای گیاهی نقش مهمی در ناهمگنی نور در داخل حفرهها دارند (گری و اسپایز[16] ، 1999).
تغییر در اندازه حفره بر تركیب گونه، رویش و پراكنش ارتفاعی لایه زادآوری تأثیرگذار میباشد (استی دنیز و همکاران[17] ، 2010). عواملی نظیر اندازه حفره، زمان(فصل) تشكیل حفره و سن حفره تأثیر زیادی بر خرداقلیم و پراكنش بذر در حفرهها دارند و بر شرایط تجدید حیات درحفرهها و اختلاف بین ساختار جنگل در حفرهها و توده جنگلی فاقد حفره اثرات مستقیم اعمال مینماید (لانگ و یو[18]، 2008).
درختان پیرامون حفرهها به ویژه در حاشیهی آنها تأثیر زیادی بر شرایط محیطی حفرهها دارند و این اثرات توزیع منابع را در امتداد حاشیه حفرهها تغییر میدهد كه میتواند باعث تقسیمبندی آنها شود (دوچانتال و همکاران[19] ،2003 ). حفرهها اغلب باعث تغییر شرایط اقلیمی در اشكوب تحتانی شده كه در نهایت تغییراتی در ساختار و تركیب جنگل (کلینتون[20]، 2003 ) به ویژه در جنگلهای معتدله كه آشكوب تحتانی بسیار متنوع میباشد (جیلیام، 2007) به وجود میآورد و منجر به تشكیل طبقات سنی مختلف و در نهایت تاجپوشش چند آشكوبه میشوند (تیل وپراکیس[21] ، 2009). از اینرو، حفرهها یك منبع مهم تغییر در تركیب و تنوع جوامعگیاهی به شمار میآیند (سیدلاوا و همکاران[22] ،2009)؛ و تركیب و ساختار بسیاری از جوامع گیاهی را میتوان مشاهده نمود كه در نتیجه عكسالعمل گونههای مختلف به
خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir
اندازه، فراوانی و پراكنش حفرهها به وجود آمدهاند (نیوتون ، 2007).
فرایندهای تشكیل حفره تا حدی ساختار جنگل را تعیین میكنند و نقش مهمی را در حفاظت غنای گونههای گیاهی ایفا مینمایند (موسکولو و همکاران[23] ، 2007). حفرههای تاج پوشش باعث افزایش میزان نور و در بسیاری موارد موجب افزایش عناصرغذایی میشود، اما این تغییرات به موقعیت و اندازه حفره بستگی دارد (گال هیدی و همکاران[24] ، 2006). حفرههای تاجپوشش شرایط نور، دما و رطوبت در بستر جنگل را تغییر میدهند (هولسکا[25] ، 2003).
در مناطقی که حفرهها تشکیل میشوند فضای آزاد برای تجدید حیات جنگل به وجود میآید و تغییرات حاصله و ناهمگنی محیطی در داخل حفرهها و اطراف آنها به حضور، رشد، توسعه و تنوع گیاهان تأثیر میگذارد (وان ایسنرود وهمکاران ، 2000) و نقش مهمی را در هدایت پویایی تودههایجنگلی ایفا مینمایند (ناف و ولف ، 2007). به علت اینكه حفرههای تاج پوشش ساختار، تركیب و شرایط محیطی جنگل را تغییر میدهد، اثرات لاشبرگ و عوامل دیگر كه بر زادآوری گیاهان مؤثر میباشد ممكن است بین حفرهها و تاجپوشش متراكم جنگل متفاوت باشد (دوپوی و چازدن[26]، 2008). حفرههای تاج پوشش برای حفاطت تنوعزیستی و چرخهحیات جنگل عامل مهمی تلقی میشوند (وان ایسنرود و همکاران ، 2000) و نقش مهمی را در زادآوری جنگل از طریق آمادهسازی زیستگاه برای نهالها (نوماتا و همکاران[27] ، 2006 ) و پیوستگی (پر شدن) تاجپوشش درختان اعمال میكنند (شومان و همکاران ، 2003).
بر اساس نظریه پویایی حفرهها، تفاوت در توانایی بردباری به سایه بر الگوی مكانی و زمانی رویش گونههای درختی مؤثراست (بودریو و لوز[28] ، 2005 ). به طور كلی بسته (پر) شدن حفرههای تاجپوشش از طریق رویش نهالهای درختان در آشكوب تحتانی واقع در حفرهها و گسرش جانبی تاج درختان آشكوب فوقانی در حاشیه آنها انجام میگیرد (پدرسون و هاوارد[29]، 2004). حفرههای تاجپوشش در اثر جوانهزدن بذرهای خفته در خاک، جستدهی برخی گونههای گیاهی، جوانهزنی بذرهای انتقال یافته توسط باد یا جانوران به داخل حفره و رویش نهالهای مغلوب، تاج پوشش بسته را تشکیل میدهند (فاین زینگر[30] ، 1989 ). رژیم حفرههای تاج پوشش تحت تأثیر الگوهای اقلیمی، توپوگرافی، آفات و بیماریها و ویژگیهای فیزیولوژیکی درختان میباشد (آبه و همکاران[31] ،1995 ). این متغیرها میتواند مستقیم و یا غیرمستقیم در تشکیل حفرهها مؤثر باشند (آلمکویست[32] ،2002 ).
یک حفره تاجپوشش هنگامی بسته خواهد شد که درختان داخل حفره (حاصل از زادآوری جدید) به دوسوم ارتفاع درختان مجاور خود رسیده باشد (آلمکویست ،2002). تیرل و کرو[33] (1994) سه معیار را برای بسته (پر) بودن حفرهها ارائه دادهاند: ارتفاع درختان در حفرهها نصف یا دوسوم ارتفاع درختان اطراف، قطر برابر سینه درختان در حفرهها بیشتر از 25 سانتیمتر و تراکم تاجپوشش بهطوریکه حفره بآسانی قابل تشخیص نباشد.
آگاهی از ارتباط بین اندازه حفره و تغییرات محیطی و اثر آنها بر زادآوری از مفاهیم ضروری برای توسعه تكنیكهای جنگلداری نزدیك به طبیعت میباشد (گال هیدی و همکاران ، 2006). مطالعات پویایی حفرهها، سهم زیادی در میزان آگاهی در رابطه با نقش اختلالات با مقیاس كوچك در بومسازگانهای جنگلی داشته است (کوتس،2002). اثرات حفرههای تاجپوشش بایستی به خوبی شناسایی شده و این مسأله برای احیای بومسازگانهای تخریب شده و مدیریت علمی بومسازگانهای جنگلی بسیار مهم میباشد (ژیان، 2008).
1Huth et al. 6Hart&Grissino-Mayer
2Newton 7 Ott&Juday
3 Xian et al. 8Naaf&Wulf
4 Yamamoto 9 Fahey&Puettman
5 Van-Eysenrode et al.
[10] Martins&Rodrigues 5AbdLatif&Blackburn
2 Zhao et al. 6 Scharenbrock&Bockheim
3 Gilliam 7 Gray&Spies
4 Wright et al. 8St-Dentis et al. .
1 Lang &Yu 7Galhidy et al.
[19] De Chantal et al. 8Holeska
[20] Clinton
[21] Thiel &Prakis
5Seidlova et al
[23] Muscolo et al
[26] Dupuy&Chazden 5Feinsinger
[27] Numata et al. 6Abe et al.
[28]Bodreau&laws 7Almquist et al.
4 Pederson&Howard 8Tyrrell &Crow
Sajedi et al.
[3] Sageb-Talebi&Schultz
[4] Falk et al.
[5] Klopcic&Boncina
[1]Rentch et al. 4Fuhrer 7Pederson et al. 10 Promis et al.
[2] Biao et al. 5Legout et al. 8 Kucbel et al.
[3] Stancioiu&Ohara 6 Felton et al. 9Dale et al.
[11] Domke et al. 6Vepakamma et al. 11 Banal et al. 16Pagnutti et al.
[12] Coates 7Collins&Battaglia 12Toledo-Aceves et al.
[13] Felton et al. 8 Muller&Wagner 1[13]Hart&Grissino-Mayer
[14] Sommerfeld et al. 9Kukkonen et al.. 14 Nagel et al.
5Miller et al. 10Zou et al. 15 Elias& Dias
1Roberts
[28] Dobrowolska 6york et al.
[29] Bouchard et al. 7 Schumann et al.
فرم در حال بارگذاری ...
[جمعه 1400-05-15] [ 04:25:00 ب.ظ ]
|