@article { author = {Alavi, Seyed Jalil and Nouri, Zahra and Zahediamiri, Ghavamodin}, title = {The Response Curve of Beech Tree (Fagus Orientalis Lipsky.) in Relation to Environmental Variables Using Generalized Additive Model in Khayroud Forest, Nowshahr}, journal = {Journal of Wood and Forest Science and Technology}, volume = {24}, number = {1}, pages = {29-59}, year = {2017}, publisher = {Gorgan University Of Agricultural Sciences and Natural Resources}, issn = {2322-2077}, eissn = {2322-2786}, doi = {10.22069/jwfst.2017.11630.1617}, abstract = {The Response Curve of Beech Tree (Fagus Orientalis Lipsky.) in Relation to Environmental Variables Using Generalized Additive Model in Khayroud Forest, Nowshahr Abstract Background and objectives: One of the main fields of interest in vegetation ecology is the analysis and understanding of vegetation-site relationships, particularly the response of species to underlying ecological gradients. Many attempts have been done in linking the performance of plant species to environmental variables since last decades. This study aims at investigating the response curve of beech tree to environmental variables using generalized additive model. Materials and methods: For this purpose, a stratified sampling method based on landform was used to locate 114 0.1 ha circular sample plots in beech dominated forests in experimental and educational forest of Kheyrud, Nowshar. The mean height of five largest diameter trees within each plot was considered as dominant height. Elevation above sea level, geographical aspect and slope of the ground were also recorded or measured. At the center of plot, soil samples from 0-10 cm depth were taken for analyzing soil texture, bulk density and saturation moisture, pH, lime (%), nitrogen (%), carbon and organic matter (%), potassium, calcium, magnesium and phosphorous. By using generalized additive model and mgcv package in R statistical software, the response curve of beech tree were individually and simultaneously analyzed. Due to the nature of response variable, Gaussian distribution and identity link function were selected for generalized additive model. Results: The comparison of response curves resulted from GAM for explanatory variables individually and simultaneously showed that there are considerable differences in the shape of response curve. There are also differences in significance of predictors among these two approaches. By using GAM for each explanatory variable individually indicated that altitude, slope, radiation index, clay, silts, sand, nitrogen, saturation moisture, carbon and organic matter, pH, phosphorous and potassium are significant (P < 0.05). Considering all non-collinear predictors showed that altitude, ration index, sand, bulk density, nitrogen, CN, pH and phosphorous are significant variables on beech dominant height in generalized additive model. Conclusion: The results of this research imply that if the study aims at investigating only the shape of response curve, considering simultaneously all predictors will present the precise description of species behavior to environmental variables. But if the researcher wants to extract ecological optimum and tolerance for the species besides the shape of response curve, the behavior of species to predictors individually would be better choice.}, keywords = {Beech Tree,Environmental variables,Generalized Additive Model,Response Curve}, title_fa = {منحنی عکس العمل گونه راش نسبت به متغیرهای محیطی با استفاده از مدل جمعی تعمیم یافته در جنگل خیرود، نوشهر}, abstract_fa = {چکیده: سابقه و هدف: یکی از زمینه‌های مطرح در بوم‌شناسی پوشش گیاهی، تحلیل و درک روابط گونه‌های گیاهی و عوامل رویشگاهی، مخصوصاً عکس‌العمل گونه‌ها به گرادیان‌های اکولوژیکی است. از چند دهه گذشته تلاش‌های زیادی برای پیوند عملکرد گونه‌های گیاهی به عوامل محیطی صورت گرفته است. هدف از انجام این تحقیق بررسی منحنی عکس‌العمل گونه راش نسبت به متغیرهای محیطی با استفاده از مدل جمعی تعمیم‌یافته می‌باشد. مواد و روش‌ها: بدین منظور در جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود نوشهر، پس از تهیه نقشه شکل زمین بر اساس ارتفاع از سطح دریا، شیب و جهت جغرافیایی، 114 قطعه‌نمونه دایره‌ای شکل به مساحت 10 آر در تیپ‌های راش انتخاب و در مرحله بعد محل این نقاط در طبیعت با مختصات مربوطه با استفاده از سامانه مکان‌یاب جهانی مشخص گردید. بعد از پیاده نمودن قطعات نمونه، ارتفاع 5 اصله از قطورترین درختان در هر قطعه‌نمونه اندازه‌گیری و میانگین آن‌ها به‌عنوان ارتفاع غالب در نظر گرفته شد. ارتفاع از سطح دریا، آزیموت و درصد شیب قطعات نمونه، اندازه‌گیری و ثبت شد. همچنین در مرکز هر قطعه‌نمونه، از عمق 0-10 سانتی‌متری نمونه‌برداری خاک صورت گرفت. پارامترهای بافت خاک، وزن مخصوص ظاهری، pH خاک، درصد رطوبت اشباع، درصد آهک، درصد نیتروژن، درصد کربن و ماده آلی، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر قابل‌جذب آنالیز شد. در مطالعه حاضر با استفاده از مدل جمعی تعمیم‌یافته در نرم‌افزار آماری R و بسته mgcv، منحنی پاسخ گونه راش نسبت به متغیرهای محیطی به‌صورت انفرادی و ترکیبی تحلیل شد. با توجه به ماهیت متغیر پاسخ، توزیع گوسی و تابع پیوند همانی برای مدل جمعی تعمیم‌یافته در نظر گرفته شد. یافته‌ها: مقایسه منحنی‌های پاسخ حاصل از مدل جمعی تعمیم‌یافته برای متغیرهای تبیینی به‌صورت انفرادی و ترکیبی نشان می‌دهد که اختلافات قابل‌توجهی در شکل منحنی پاسخ وجود دارد. همچنین در خصوص معنی‌داری متغیرهای تبیینی نیز تفاوت‌هایی وجود دارد. به‌کارگیری مدل‌های جمعی تعمیم‌یافته برای هر یک از متغیرهای محیطی به‌صورت انفرادی نشان می‌دهد که متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب، تابش خورشیدی، درصد رس، درصد سیلت، درصد شن، درصد نیتروژن، درصد رطوبت اشباع، درصد کربن، درصد ماده آلی، اسیدیته، فسفر و پتاسیم در سطح 05/0 درصد معنی‌دار می‌باشند. در صورت در نظر گرفتن هم‌زمان تمامی متغیرهای غیر هم خط، ارتفاع از سطح دریا، تابش خورشیدی، درصد شن، وزن مخصوص ظاهری، درصد نیتروژن، نسبت کربن به نیتروژن، اسیدیته و فسفر متغیرهای مؤثر بر ارتفاع غالب گونه راش در مدل جمعی تعمیم‌یافته می‌باشند. نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه حاضر بیان می‌دارد که چنانچه هدف از مطالعه، تنها بررسی شکل منحنی پاسخ گونه باشد، در نظر گرفتن توأمان متغیرهای تبیینی، توصیف دقیق‌تری از رفتار گونه نسبت به متغیرهای محیطی ارائه می‌دهد، اما اگر محقق در نظر داشته باشد علاوه بر شکل منحنی پاسخ، پارامترهایی نظیر مقدار اپتیمم و دامنه اکولوژیک متغیر محیطی را برای یک گونه استخراج نماید، رفتار گونه‌ها نسبت به متغیرها به‌صورت انفرادی می‌تواند گزینه بهتری باشد.}, keywords_fa = {گونه راش,متغیرهای محیطی,مدل جمعی تعمیم‌یافته,منحنی پاسخ}, url = {https://jwfst.gau.ac.ir/article_3636.html}, eprint = {https://jwfst.gau.ac.ir/article_3636_0f74a0751684688c07dba5ce821a64f4.pdf} }