بومشناسي کاربردي/ سال چهارم/ شماره دوازدهم / تابستان ۱۳۹۴
کاربرد شاخصهاي نزدیکترین همسایه در مطالعه ساختار تودههاي
دست نخورده راش در جنگل خیرود نوشهر
1* 1 1 1زهرا نوري، محمود زبیري، جهانگیر فقهی و محمدرضا مروي مهاجر
(تاریخ دریافت: 12/10/1392 ؛ تاریخ پذیرش: 15/2/1394)
چکیده
امروزه توصيف کمي ساختار جنگل بهعنوان يکي از مناسبترين ابزار در مديريت نوين جنگل درنظر گرفته میشود. هـدف از انجـام ايـنتحقيق، مطالعه شاخصهاي ساختاري در تودههاي دست نخورده راش با استفاده از شاخصهاي نزديکترين همسايه بود. به اين منظور يک پارسل به مساحت ۴۸ هکتار در بخش گرازبن جنگل آموزشي و پژوهشي خيرود بهعنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد و گونه و قطر برابر سينه تمام پايههاي درختي با قطر برابر سينه بيشتر از ۵/۷ سانتیمتر ياداشت و بهمنظور تهيه نقشه موقعيت مکاني درختان، موقعيت هر يک از پايههای درختي با روش فاصله- آزيموت ثبت شد. سپس شاخصهاي نزديکترين همسايه شامل شاخصهای الگـوي مکـاني کـلارک وايوانز، شاخص آميختگي (DMi)، شاخص آميختگي نسبي (S) و شاخص اختلاف قطر برابر سينه (Tij) با استفاده از نرمافـزار Crancod 1.3محاسبه شدند. نتايج حاصل از شاخص کلارک و ايوانز نشان داد الگوي مکاني درختان در منطقه مـورد مطالعـه از حالـت کپـهای پيـرويمیکند. مقدار شاخص (DMi) در منطقه مورد مطالعه برابر با ۳۱۳/۰ بهدست آمد که نشاندهنده آميختگي کم گونههاي تشکيلدهنده اسـت . مقدار شاخص (Tij) برابر با ۴۳/۰ حاکي از اختلاف متوسط درختان از نظر قطر برابر سينه است و مقدار شاخص S که بزرگتر از صفر بود نشاندهنده تفکيک گونهها در منطقه مورد مطالعه ميباشد. نتايج اين مطالعه کاربرد شاخصهای نزديکترين همسايه را در مطالعه مولفههاي ساختاري جنگلهاي راش نشان میدهد.
واژههاي كليدي: شاخص پراکنش مکاني کلارک و ايوانز، شاخص آميختگي، شاخص تمايز قطري، جنگلهاي خزري، خيرود

۱. گروه جنگلداري و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه تهران
*: مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي:znouri9@gmail.com
مقدمه
در طی سـال هـاي اخیـر جنگلـداري نـوین بـا هـدف پایـدارياکولوژیکی توسعهیافته و در حال حاضر نیز بـه سـرعت درحـالتکامل میباشد (45). در همـین راسـتا توصـیف کمـی سـاختارجنگل بهعنوان یکی از مناسبترین ابزارهاي کاري در مـدیریتنوین جنگل درنظر گرفته میشود (29). ساختار و توزیع مکـانیدرختان ( عمودي و افقی) مولفههاي مهمی بـراي درك پویـاییاکوسیستمهاي جنگلـی مـیباشـند و پتانسـیل آنهـا بـراي دركمفــاهیم اکولوژیــک هنــوز بــهطــور کامــل شــناخته نشــدهاست (16، 30 و 34).
در اکوسیستمهاي جنگلی واژه “ساختار” (Structure) نحوه آرایش مکانی یکسري از ویژگیهـا ي درختـان از جملـه سـن،ابعاد، گونه و جنس (در مورد درختان دو پایه) و مواردي از این دست را مورد توجه قرار میدهد (26). محققان مختلف ساختار مکانی جنگل را به سه ویژگـی تقسـیم نمـوده انـد : الـف ) تنـوعموقعیت مکانی درختان که بیان کننـده الگـوي پـراکنش مـنظم،کپهاي، تصادفی و یا ترکیبی از آنهاست. ب) تنوع آمیختگی کـهنحوه چیدمان گونهها را مورد بررسی قـرار مـ یدهـد . ج) تنـوعابعاد درختان که چیدمان مکانی مشخصـه هـا یی از قبیـل قطـر وارتفاع را نشان میدهد (28).
بهمنظور توصیف کمی ساختار مکانی شـاخص هـا ي آمـاريمتعددي توسعه یافتهاند از آن جمله میتـوان بـه شـاخص هـا ي نزدی کت رین همس ایه اش اره داش ت، ای ن ش اخصه ا داراي عملکردي شبیه به ساختار مولکولهاي شیمیایی میباشـند و بـهبررسی همسایههاي هر درخت یا نقطه معـین در تـوده جنگلـیمیپردازند (40). این شاخصها بهمنظور توصیف دقیق و پایش تغییرات ساختاري تودههاي جنگلـی و یـا شـبیهسـازي سـاختارتودههاي پیچیده در نرمافزارهاي شبیهسازي کـامپیوتري بـهکـارمیروند (15، 24 و 41). از مزایاي این شاخصها مـ یتـوان بـهانعطافپذیري بالا در انتخاب تعداد درختان همسایه، عـدم نیـازبه اندازهگیري فاصله بین درختان و در نتیجه آسان و ارزان بودن محاسبه آنهـا ، صـحت بـالا، توانـایی کـافی در تشـریح سـاختارتودههاي جنگلی و بررسی تکامـل آنهـا اشـاره کـرد (15، 28 و38). در هنگ ام محاس به ش اخصه اي س اختاري، ت أثیره ايحاشیهاي نقش مهمی ایفا مینمایند و نادیده گرفتن این تأثیرهـا معمولاً منجربه برآوردهاي آماري اریب میشود.
تاکنـون مطالعـات گونـاگونی در زمینـه بررسـی سـاختار وشاخصهاي مکانی در اکوسیستمهاي جنگلـی منـاطق مختلـفکشور انجام گرفته است که بیشتر آنها تنهـا بـه بررسـی الگـويمکانی گونههاي درختـی بـا اسـتفاده از توابـع و شـاخصهـايمختلف پرداختهاند که به برخی از آنها در ادامه اشاره میگـردد . پورباب ایی و همک اران (5) الگ وي مک انی گون ه کرک ف را در جنگل شفارود گیلان با استفاده از شاخص مربع تی، جانسـون -زایمـر و کـلارك و ایـوانز کپـهاي گـزارش نمودنـد. بصـیري وهمکاران (4) با استفاده از شاخصهاي گرین و اسـتاندارد شـدهموري سیتا الگوي مکانی درختان در منطقـه قامیشـله مریـوان راکپهاي گزارش نمودند. حبشی و همکاران (6) با استفاده از آماره کلارك و ایـوانز الگـوي پـراکنش راش، ممـرز و انجیلـی را درجنگل آمیخته راش شصت کلا گرگان، در تمام لایـه هـا کپـهاي تعیین نمودند. در مطالعه عرفـانی فـرد و همکـاران (8) الگـويمکانی درختان با استفاده از شاخصهاي نزدیکترین همسایه در جنگل سروك (منطقه زاگـرس ) پراکنـده تعیـین شـد. اخـوان وهمکاران (1) الگوي پراکنش گونه راش را در مراحـل مختلـفتــوالی در جنگــلهــاي کلاردشــت مطالعــه نمودنــد . علــوي و همکاران (9) الگوي مکانی گونه ملـج را بـهعنـوان یـک مولفـهساختار در جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود نوشهر با اسـتفاده از تابع K-Ripley مورد بررسی قرار دادنـد . نـوري و همکـاران(13) بــا اســتفاده از تــابع K-Ripley الگــوي پــراکنش مکــانیگونههاي راش، ممـرز، توسـکاي ییلاقـی و پلـت را در جنگـلخیرود کپهاي تعیین کردند. مطالعات دیگري از جملـه علیجـانیو همکاران (11) هر سه جنبه سـاختار مکـانی (تنـوع موقعیـتمکـانی، تنـوع آمیختگـی و تنـوع ابعـاد) را در بررسـی س اختارجنگلهاي میانبند خیرود بهکار گرفتهاند.

شکل 1. منطقه مورد مطالعه
مطالعات بسیاري در خارج از کشور انجـام شـده اسـت کـهجنبههاي مختلف ساختار را مورد بررسی قرار دادهاند که به برخـیاز مهمترین آنها که در راسـتاي پـژوهش حاضـر مـیباشـد اشـارهمیگـردد . کینـت و همکـاران (27) ضـمن تشـریح شـاخصهـايس اختاري ب ه کم یس ازي س اختار ی ک ت وده متش کل از ک اج(Pinus sylvestris) و بلـوط (Quercus robur وQuercus rubra )با استفاده از شاخصهاي نزدیکترین همسـایه در جنگـلهـايبلژیـ ک پرداختنـ د. پومرنینـ گ (38) رویکردهـ اي مختلـ ف کمیکردن ساختار جنگل در سه توده جنگلـی را بـا اسـتفاده از توابع گوناگون از جمله شاخصهاي نزدیکترین همسایه مـوردبررسی قرار داد. گراز (26) شاخص آمیختگی(M) را در رابطـهبا پراکنش و غالبیت گونـه هـا در تـودههـاي شـبیهسـازي شـده تصادفی مورد بررسی قرار داد و به ایـن نتیجـه رسـید کـه ایـنشاخص، ابزار قدرتمندي در توصـیف پـراکنش مکـانی گیاهـانمـ یباشـ د. روپرچـ ت و همکـ اران (44) تنـ وع سـ اختاري تـ ودههـ ايTaxsus baccata در اتـ ریش را بـ ا اسـ تفاده از شاخصهاي آمیختگی، تمایز قطـري و ارتفـاعی مـورد بررسـیقرار دادند. جنگلهاي خزري همانند نواري سبز بـر روي دامنـهشمالی رشته کوههاي البرز قرار گرفتهاند و جزو جنگلهاي غنی دنیا محسوب میشوند (5) و بهعنوان منبع مهم تولیـد چـوب وسایر خدمات جنگلی مطرح میباشد که در آن گونه راش یکـیاز با ارزشترین گونههاي تولیدکننده چوب مـ یباشـد (12) کـه 6/17 درصد سطح و 30 درصد حجم سرپاي ایـن جنگـلهـا راتشکیل میدهد و ارتفاع آن به بیش از 40 متر و قطر برابر سـینهآن به بیش از 5/1 متر هم میرسد (43).
بهمنظور مدیریت بهینه این منابع جنگلی بـا ارزش بـهدسـتآوردن درك صحیحی از ساختار آنها ضروري میباشد. بنـابراینب ا توج ه ب ه اینک ه ارائ ه اطلاع ات کم ی در م ورد س اختاراکوسیستمهاي جنگلی و توصیف خصوصیات مکانی بـه منظـورمدیریت بهتر و برنامهریزي و ارزیابی برنامههاي مدیریتی جنگل ضروري میباشد (7). و با توجه به اهمیـت تـودههـاي راش درجنگلهاي خزري این مطالعه به بررسی ویژگیهـاي سـاختاريدر راشستانهاي طبیعی و دست نخورده شمال ایران بـا اسـتفادهاز شاخصهاي نزدیکترین همسایه میپردازد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
این بررسی در بخـش گـرازبن از جنگـل آموزشـی و پژوهشـیخیرود در شمال ایـران انجـام گرفتـه اسـت. جنگـل خیـرود در7 کیل ومتري ش رق نوش هر ب ین 2736 ت ا 4036 ع رض شمالی و 3251 تـا 4351 طـول شـرقی واقـع شـده اسـت. پارسل 319 بخش گـرازبن بـه مسـاحت 48 هکتـ ار کـه دسـتنخورده بوده و تا زمـان آمـاربرداري در آن هـیچگونـه عملیـاتپرورشی، تجدید حیات و بهـره بـرداري برنامـهریـزي شـده (در قالب طرحهاي جنگلداري) انجام نگرفته بهعنـوان منطقـه مـوردمطالعه درنظر گرفته شد. ارتفاع از سطح دریـا در پارسـل مـوردنظر1190 تا 1270 متر بوده و بیشتر قسمتهاي پارسـل جهـتجنوبی داشته و دو یال یکی در قسمت میانی و دیگري در مـرزشــمالی پارســل و جــود دارد (7). طبــق نقشــه تیــپبنــديبخــش گــرازبن تیــپ عمــده در منطقــه مــورد مطالعــه راشمیباشد (2) (شکل 1).
در ایــن مطالعــه از روش ثبــت موقعیــت مکــانی درختــانبهصورت نقطه با طول و عـرض جغرافیـایی مشـخص اسـتفادهشـــد و موقعیـــت مکـــانی درختـــان بـــا اســـتفاد ه از روش
فاصله- آزیموت (32) ثبت شد. بـدین منظـور ابتـدا مختصـاتیک نقطه مشـخص بـرروي جـاده جنگلـی مشـخص گردیـد و
مختصات آن با استفاده از دستگاه GPS با دقت بالا ثبت گردیـدو این نقطه بهعنوان نقطـه شـاخص درنظـر گرفتـه شـد. سـپسدستگاه فاصلهیاب لیـزري (Trupulse 360) (محصـو ل شـرکت
لیزر تکنولوژي کشور آمریکا) در عرصه در مکانهاي مشخصـیمستقر شد و فاصله و آزیموت کلیه پایههاي درختی موجـود درپارسل با قطر برابر سینه بیشتر از 5/7 سانتیمتر نسـبت بـه ایـندستگاه یادداشت و گونه و قطر برابر سینه آنهـا نیـز ثبـت شـد.
بهمنظور تولید نقشه از مرکز تنه درختان، نصف قطر برابـر سـینهدرخت به فاصله خوانده شده در همان آزیموت اضافه گردید تا محل دقیق مرکز تنه درختـان بـهجـاي سـطح خـارجی پوسـتشبیهسازي شود. در مرحله بعد دادههاي فاصله– آزیموت که در طی عملیات زمینی برداشت شـده بودنـد بـا اسـتفاده از روابـطریاضی تبدیل به موقعیت مکانی آنها برحسـب طـول و عـرضجغرافیایی شد (14).
شاخصهاي بررسی ساختار مکانی
در این مطالعه بهمنظـور بررسـی سـاختار مکـانی منطقـه مـوردمطالعه از رایجترین شاخصهاي نزدیـک تـرین همسـایه کـه درمطالعههاي ساختار جنگلها بهکار میروند، استفاده شده اسـت . کلارك و ایوانز (18) مقادیر عددي براي توصیف الگوي مکانی (Spatial pattern) درختان در تودههاي جنگلی ارائه دادنـد کـهفرمول این شاخص بهصورت زیر میباشد (38).
CE 

A
E
E
r
1
,
r
r
N
2
A

A

E

E

r

1

,

r

r

N

2

A



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید