برآورد تغییرات مکانی ضخامت لاشبرگ در سری یک و دو توده‌های جنگلی طبیعی و دست کاشت عرب داغ گلستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آموزشی جنگلداری، دانشکده علوم جنگل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشیار و مدیر گروه جنگلداری

4 عضو هیات علمی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع

10.22069/jwfst.2020.18170.1878

چکیده

سابقه و هدف: با توجه به اهمیت ضخامت لاشبرگ در تنظیم میکروکلیما و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، تنظیم تبادلات ورودی و خروجی خاک، تحول و تداوم توده‌های جنگلی و بررسی وضعیت میزان آن در توده‌های دست کاشت و شرایط محیطی مختلف، این مطالعه با هدف برآورد ضخامت لاشبرگ و تهیه نقشه توزیع مکانی آن از طریق مقایسۀ روش‌های مختلف میان‌یابی قطعی و زمین‌آماری در منطقه جنگلی عرب‌داغ واقع در شمال شرق استان گلستان انجام گردید.
مواد و روش‌ها: اطلاعات ضخامت لاشبرگ در 422 قطعه‌نمونه دایره‌ای با مساحت 400 مترمربع در قالب شبکه خوشه‌ای منظم با ابعاد شبکه 600×400 (هر خوشه 5 قطعه نمونه با فواصل 100 متری) از توده‌های سوزنی‌برگان (کاج بروسیا، زربین، سرو نقره‌ای، کاج بادامی، کاج اروپایی)، پهن‌برگان (آزاد، ممرز، انجیلی، افراپلت) و مخلوط پهن‌برگان و پوشش درختچه‌ای و بوته‌ای (سیاه‌ال، سیاه‌تلو، انار وحشی) جمع‌آوری گردید و پس از آنالیز اولیه در نرم افزارهای آماری، بانک اطلاعاتی مکانی و توصیفی آنها در محیط GIS تهیه شد. سپس به‌منظور تولید نقشه موضوعی ضخامت لاشبرگ، کارایی روش‌های مختلف درون‌یابی EBK، OK، RBF، LPT، LDW و Co-kriging مورد مقایسه و آنالیز قرار گرفتند. اعتبارسنجی متقابل برای ارزیابی دقت تکنیک‌های مختلف درون‌یابی به‌وسیله ضریب تبیین (R2)، میانگین خطای نسبی (MRE)، میانگین خطای اریبی (MBE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و میانگین مجذور مربعات خطا (RMSE) انجام شد.
نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین ضخامت لاشبرگ در توده‌های پهن‌برگ طبیعی و کمترین ضخامت در تیپ سوزنی برگ سرو نقره‌ای در منطقه بوده است. همچنین در گروه پهن‌برگ، تیپ خالص آزاد بیشترین تغییرات ضخامت لاشبرگ را داشته (09/1 سانتی‌متر) و تیپ خالص ممرز با کمترین مقدار انحراف معیار (27/0 سانتی‌متر)، تقریباً ضخامت ثابتی را نشان داد در حالی که در گروه سوزنی‌برگان تیپ‌های کاج بروسیا بیشترین تغییرات ضخامت لاشبرگ را به نمایش گذاشت. نتایج این مطالعه نشان داد که روش درون‌یابی زمین آماری کوکریجینگ معمولی به ترتیب با مدل‌های نمایی (783/0)، کروی (789/0) و گوسی (791/0) با داده کمکی سطح مقطع در هکتار با حداقل مجذور مربعات خطا و بیشترین ضریب تبیین، قابلیت بهتری در مقایسه با روش‌های درون‌یابی کریجینگ (8/0 تا 817/0) و قطعی (875/0 تا 05/1) در درون‌یابی توزیع مکانی ضخامت لاشبرگ اکوسیستم جنگلی منطقه عرب‌داغ دارد.
نتیجه‌گیری: با توجه به تأثیر ضخامت لاشبرگ بر روی برخی از فاکتورهای توده و رویشگاه مانند زادآوری، کیفیت و نفوذپذیری خاک و شدت برخی از آشفتگی‌های طبیعی رایج در منطقه مانند آتش‌سوزی و نتایج حاصل از این تحقیق، روش میان‌یابی کوکریجینگ معمولی با مدل‌های نمایی و گوسی در مقایسه با سایر روش‌‌ها، به دلیل دقت و صحت نتایج به دست آمده می‌تواند در تعیین ضخامت لاشبرگ توده-های جنگلی و همچنین مدیریت طرح‌های پرورشی و جنگلکاری مشابه کارایی بیشتری داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of spatial variation of litter thickness in series one and two of natural and planted forest stands in in the Arabdagh area

نویسندگان [English]

  • ali mastouri 1
  • Shaban Shataee 2
  • mohamadhadi moayeri 3
  • khosro sagheb-talebi 4
1 Forestry Department, Faculty of Forest Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Forestry department, Forest sciences faculty, Gorgan University of agricultural sciences and natural resources
3 Associate Professor of Department of Forestry
4 Professor, Research Institute of Forest and Rangelands. Tehran, I.R. Iran.
چکیده [English]

Background and purpose: the importance of litter thickness in the regulation of microclimate and the physical, chemical and biological characteristics of the soil, the regulation of soil input and output exchanges and evolution and continuity of forest stands and the study of its nature in natural endemic hardwood and planted forests and different environmental conditions is an essential issue. In this study, different techniques of interpolation were analyzed and compared to estimate the spatial variability of litter thickness in the Arabdagh area located in Northeast Golestan province.
Materials and Methods: Litter thickness data were collected in 422 sample plots with an area of 400m2 using a systematic cluster network (400×600m, each cluster includes 5 plots with a distance of 100 meters) in different hardwood, softwood tree stands and shrub&herb lands including Pinus brutia, Cupressus sempervirens var. horizontalis, Pinus pinea, Pinus sylvestries and broad-leaved species such as Zelkova carpinifolia, Carpinus betulus, Acer velutinum, Parrotia persica and mixed broadleave. Then, after an initial analysis of the data in statistical software, their spatial and descriptive database was prepared in GIS environment . In order to produce litter thickness thematic map, the efficiency of different interpolation methods of EBK, OK, RBF, LPT, LDW and Co-kriging were compared. Cross-validation was performed to evaluate the accuracy of different interpolation techniques by the coefficient of determination (R2), mean relative error (MRE), mean error (MBE), mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE).
Results: The results of this study presented that the highest thickness of the litter was in the natural broad-leaved stands and the lowest thickness in the Cupressus arizonica type in the region. Also, in the broad-leaved group, the pure type of Zelkova carpinifolia had the most changes (1.09 cm). While, in the needle-leaved group, the Pinus brutia type showed the most variation in the thickness of the litter. The results of this study showed that the Co-kriging interpolation method with the exponential (0.783), spherical (0.789) and Gaussian (0.791) models using the auxiliary data of Basel area per hectare and with least-squares error and the highest coefficient of determination had high capability Compared to kriging (0.8 to 0.817) and deterministic models (0.875 to 1.05) in spatial distribution interpolation of litter thickness in Arabdagh region.
Conclusion: Due to the effect of litter thickness on some stand and habitat factors such as regeneration , soil quality and Permeability and The intensity of some natural disturbances in the area such as wild fire, it is recommended to take an effective step in managing plan and forestry projects by evaluating it.
Due to the effect of litter thickness on some factors of habitat and habitat such as regeneration, soil quality and permeability and the severity of some common natural disturbances in the region such as fire and the results of this study, the Co-kriging interpolation method with the exponential and Gaussian models compared to other methods, due to the accuracy of the results can be more effective in determining the litter thickness of forest stands as well as managing similar stands and afforestation plans.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Litter thickness
  • Planted forest
  • Interpolation
  • Spatial variability
  • Arabdagh area