ارزیابی توان اکولوژیک گروه‌های جنگلی با به‌کارگیری تئوری منطق فازی و تحلیل رگرسیون مشخصه‌های خاک

چکیده

ارزیابی توان اکولوژیک یک رویشگاه جنگلی، در واقع ارایه شاخص یا شاخص‌هایی است که توان یک رویشگاه جنگلی را در ایفای نقش‌های متفاوت مختص جنگل نشان می‌دهد. جنگل خانیکان چالوس با توجه به موقعیت مکانی‌اش در بخش پایین‌بند حاشیه خزری و با توجه به کارکردهای متفاوتی که داراست، نیازمند بررسی دقیقی بوده تا به‌عنوان معرفی از جنگل‌های پایین‌بند اکوسیستم‌های جنگلی شمال مورد ارزیابی قرار گیرد. به همین منظور در این پژوهش گروه‌های چوبی جنگل خانیکان براساس مشخصه‌های خاک (اسیدیته، کربن، نیتروژن، فسفر) با استفاده از تئوری منطق فازی و تحلیل رگرسیونی مورد ارزیابی قرار گرفت. برتری این تئوری در آن است که به‌جای یک عدد، دامنه‌ای از اعداد با درجه امکان مشارکت در ارزیابی توان اکولوژیک در نظر گرفته می‌شود. تعداد 180 قطعه نمونه با روش نمونه‌برداری تصادفی سیستماتیک و با سطح نمونه 400 مترمربع جهت برآورد عناصر چوبی به‌کار گرفته شد. در داخل هر یک از قطعات نمونه، تعداد و درصد حضور هر یک از گونه‌های چوبی با اندازه‌گیری قطر تاج پوشش ثبت گردید. در هر یک از قطعات نمونه پیاده شده، نمونه خاک ترکیبی با گودبرداری از چهار گوشه و مراکز قطعات نمونه از عمق 30-0 سانتی‌متر برداشت گردید. در مجموع 180 گروه چوبی در منطقه مورد مطالعه تشخیص داده شد که متشکل از گونه‌های ممرز، انجیلی، ولیک، بلوط، شمشاد، خرمندی، خاس، ملج، ازگیل وحشی، توسکای قشلاقی، لرگ، پلت، انجیر و کوله‌خاس بوده‌اند. هر یک از گونه‌های یاد شده با نسبت‌های مختلف در قطعات نمونه پراکنده شده بود. به‌منظور ارزیابی هر یک از گروه‌های جنگلی، مشخصه‌های خاک به‌عنوان داده‌های ورودی در سیستم فازی درج شد. برای هر یک از این مشخصه‌ها توابع عضویت مثلثی تعریف گردید. در مجموع 81 الگوریتم فازی براساس مشخصه‌های مورد بررسی نوشته شد. برای هر یک از قواعد فازی، اوزانی در نظر گرفته شده و کلاسه‌های ارزیابی به‌عنوان خروجی تعریف گردید. در نهایت، کلاسه‌های ارزیابی داده‌های ورودی به سیستم فازی نیز به‌صورت مجزا ساخته شد. نتایج ارزیابی صورت گرفته نشان داد که گروه‌های جنگلی که با ترکیب خالص گونه ممرز قرار گرفته‌اند دارای توان و پتانسیل بالاتری از نظر مشخصه‌های خاک نسبت به سایر گروه‌های دیگر بوده‌اند. همچنین تجزیه رگرسیونی روش گام به گام نشان داد که با استفاده از متغیر pH، توان اکولوژیک گروه‌های جنگلی قابل پیش‌بینی است.

عنوان مقاله [English]

Ecological Potential Assessment of Forest Groups Using Fuzzy Set Theory and Regression Analysis of Soil Characteristics (Case Study: Khanikan Forest, Chalus, Iran)

چکیده [English]

The ecological potential assessment of forest sites introduces an index or indices that show the potential of forest site for fulfillment of special different roles of forest. Khanikan forest at Chalous needs precise investigation for assessment as indicator of lowland forests in forest ecosystems of northern Iranwith considering its location position in Caspian lowland and different values. The woody groups of Khanikan forest were assessed using fuzzy set theory and regression analysis on the basis of soil characteristics including pH and carbon, nitrogen and phosphorus content. In this theory, a range of numbers with partnership possibility degree is considered instead of one number for assessment of ecological potential. 180 sample plots, each 400 m2 were designed for estimation of woody elements by systematic randomly method. Number and presence percent of woody species were recorded by measuring of canopy cover diameter. Mixed soil samples were dug in four corner and center of designed sample plots from 0-30 cm depth. Totally, 180 woody groups were recognized consisting Carpinus betulus L., Parrotia persica DC., Cratagus Pentagyna W., Querecus castanifolia C.A.M., Buxus hyrcana P., Diospyrus lotus L., Ilex aquifolium L., Ulmus glabra H., Mespilus germanica L., Alnus glutinosa L., Pterocarya fraxinifolia L., Acer insign B. Ficus carica L., and Ruscus hyrcanus L. These species were dispersed in samples plots with different ratios. The soil characteristics were incorporated in fuzzy system as input data for assessing forest groups. Triangular membership functions were defined for each characteristic. 81 fuzzy rules were recorded on the basis of investigated property. Weights incorporated in every fuzzy rule and assessment classes were constituted. Finally, assessment classes of interred data to fuzzy system were designed, separately. The assessment results showed that forest groups with pure combination of Hornbeam species had higher potential on the basis of soil characteristics compared to other groups. Stepwise regression method indicated that the ecological potential of forest groups is predictable using soil pH.