مقایسه تنوع پوشش علفی و زادآوری در توده‌های خالص و آمیخته راش و ممرز

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته دکتری ،گروه جنگل‌شناسی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 دانشیار، گروه جنگلداری دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشیار ، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

4 گروه جنگلداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

5 دانش‌آموخته دکتری گروه جنگل‌شناسی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: تنوع زیستی از مهم‌ترین شاخص‌های پایداری بوم‌سازگان جنگل است که از آمیختگی توده اثر می‌پذیرد. داده‌های ترکیب و تنوع پوشش گیاهی از مهم‌ترین اطلاعات پایه برای شناخت ظرفیت زیستی و هدف‌گذاری برای مدیریت اصولی رویشگاه-های جنگلی به شمار می‌روند. از سوی دیگر، شناخت صحیح از وضعیت زادآوری در جنگل از مهم‌ترین مؤلفه‌ها در پیش‌بینی آینده جنگل از نظر ساختار و ترکیب عناصر درختی است. مطالعه پیش ‌رو با هدف مقایسه تنوع پوشش علفی و زادآوری در توده‌های راش خالص ، ممرز خالص و آمیخته در جنگل آموزشی پژوهشی داربکلای ساری انجام شد.
مواد و روش‌ها: به این منظور آماربرداری با روش منظم تصادفی با ابعاد شبکه 75×100 متر انجام و در هر توده 25 قطعه ‌نمونه به مساحت 400 متر‌مربع پیاده‌سازی و در آن مشخصات قطر و ارتفاع درختان برداشت شد. جهت بررسی تنوع گونه‌ای ، نام گونه‌های علفی و نوع و تعداد زادآوری در ریز قطعات نمونه 2×2 متری در چهار ربع و مرکز قطعات نمونه در دو مرحله (اردیبهشت و شهریور) برداشت شد. از شاخص‌های تنوع شانون و سیمپسون، غنا مارگالف و منهنیک و یکنواختی اوینس و برگرپارکر برای بررسی تنوع گونه‌ای زادآوری و پوشش علفی استفاده شد. جهت مقایسه مشخصه‌های کمی توده و تنوع گونه‌ای بین رویشگاه‌ها از تجزیه واریانس یک‌طرفه استفاده و به‌منظور مقایسه میانگین‌ها از آزمون SNK در محیط نرم‌افزار SAS و رسم نمودارها با استفاده از نرم-افزار Excel-2010 انجام شد. برای محاسبه تنوع گونه‌ای از نرم‌افزار PAST استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج مطالعه حاضر نشان‌دهنده تراکم بالاتر زادآوری راش در هر سه توده مورد مطالعه بود. در رویشگاه آمیخته بالاترین فراوانی کل زادآوری مشاهده شد (4040 اصله در هکتار). بیشترین شاخص‌های تنوع، غنا و یکنواختی زادآوری در توده ممرز خالص و کمترین آن در توده راش خالص مشاهده شد. در رابطه با پوشش علفی اختلاف معنی‌داری بین شاخص‌های تنوع بین توده‌های مختلف مشاهده نشد در حالی که میانگین این شاخص‌ها در ابتدای فصل رویش با اختلاف معنی‌داری بالاتر از انتهای فصل رویش بود.
نتیجه‌گیری: به‌ طور کلی شاخص‌های تنوع زیستی دارای توانایی زیادی در تشریح وضعیت جنگل می‌باشند و از مزایای این شاخص‌ها صحت بالا، ارزان بودن و انعطاف‌پذیری است. بر اساس نتایج مطالعه حاضر، ترکیب آینده توده‌های مورد مطالعه متأثر از گونه غالب راش خواهد بود. همچنین، با توجه به تنوع‌ گونه‌ای در رویشگاه آمیخته، بالاترین تعداد کل زادآوری و تراکم جنگل مربوط به این توده خواهد بود. در مورد پوشش علفی بیشتر بودن میانگین شاخص‌های تنوع در ابتدای فصل رویش نسبت به انتهای فصل رویش، مبین بهتر بودن شرایط محیطی از نظر دما و رطوبت خاک در این فصل است. بنابراین آمیختگی اثرات محسوس‌تری بر تنوع زادآوری نسبت به پوشش علفی داشته و اختلاف تنوع پوشش علفی بیشتر از بازه زمانی فصل رویش اثر می‌پذیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of herbaceous cover and regeneration diversity in pure and mixed beech and hornbeam stands

نویسندگان [English]

  • Atena Kianmehr 1
  • Mohamad Hojjati 2
  • Mohammadreza Pormajidian 3
  • hamid jalilvand 4
  • Vahideh Bahrami 5
1 University of Agriculture Sciences and Natural Resources
2 Associate Prof., Forestry Dep., Faculty of Natural Resources, University of Agriculture Sciences and Natural Resources
3 Prof., Forestry Dep., Faculty of Natural Resources, University of Agriculture Sciences and Natural Resources
4 Faculty of Natural Resources, University of Agriculture Sciences and Natural Resources, Mazandaran, Iran.
5 university agriculture sciences and natural resources
چکیده [English]

Background and objectives
Biodiversity is one of the most important indicators of the sustainability of forest ecosystems, which is affected by stand mixture. Vegetation composition and diversity data are the most important basic information for recognizing the natural capacity and targeting for the principled management of forest habitats. On the other hand, the correct understanding of the regeneration status in the forest is the most important The components in predicting the future of the forest are in terms of structure and composition of tree elements. The aim of this study was to compare the diversity of herbaceous cover and regeneration in pure beech, pure hornbeam and mixed stands in Darbakola educational and research forest of Sari.
Materials and methods
For this purpose, the inventory was performed by randomized systematic method with grid dimensions of 75 × 100 meters and in each stand, 25 sample plots with an area of 400 square meters were implemented and the diameter and height characteristics of the trees were collected. To study biodiversity, names of herbaceous species and the type and number of regenerations were collected in 2×2 meter micro sample plots in four quarters and the center of the sample plots in two stages (May and September). Diversity indices of Shannon and Simpson richness indices of Margalf and Manhenick and evenness Owens and Burger Parker diversity indices were used to study the biodiversity of regenerations and grass cover. One-way analysis of variance was used to compare quantitative characteristics of biomass and biodiversity between habitats and to compare the means by SNK test in SAS software environment and to draw graphs using Excel-2010 software. Past software was used to study biodiversity.
Results
The results of the present study showed a higher density of beech regeneration in all three studied stands. The highest total number of regeneration was observed in mixed habitat (4040). The highest indices of diversity, richness and regeneration evenness were observed in pure hornbeam and the lowest in pure beech. Regarding herbaceous cover, no significant difference was observed between diversity indices among different stands, while the average of these indices was higher at the beginning of the growing season than at the end of the growing season. Therefore, stand mixture has more tangible effects on regeneration diversity than herbaceous cover, and herbaceous cover diversity is more affected by the during the growing season than type of stand mixture.
Conclusion
Based on the results of the present study, the future composition of the studied populations will be affected by the dominant species of beech. Also, due to the species diversity in the mixed habitat, the highest total number of regeneration and forest density will be related to this stand. Regarding the grass cover, the higher average of diversity indices at the beginning of the growing season than at the end of the growth season, indicates that the environmental conditions are better in terms of temperature and soil moisture in this season. Therefore, mixing has more noticeable effects on regenerative diversity than grass cover and the difference in grass cover diversity is more affected by the time period of the growing season.

کلیدواژه‌ها [English]

  • regeneration
  • Hyrcanian forest
  • understory
  • Shannon–Wiener
  • Margalef
 1.Akhavan, R., Sagheb-Talebi, Kh., Hassani, M., and Parhizkar, P. 2010. Application of bivariate Ripley’s
K-function for studying competition and spatial association of trees (Case study: intact Oriental beech stands in Kelerdasht). Iranian J. of Forest and Poplar Research. 19: 4. 632-643.(In Persian)
2.Akhondnejad, S., Asri, Y., and Khakpour Moghaddam, T. 2016. Introduction of the flora, life form, and chorology of the Parrotia persica C.A. Mey. Habitats (case study: Izdeh-e Noor area). Taxonomy and Biosystematics. 8: 29. 103-120. (In Persian)
3.Amanzadeh, B., Sagheb Talebi, K., Pahrizkar, P., Shahinroksar Ahmadi, P., Moradi, A., Pourbabaei, H., and Yousefpour, M. 2019. Comparison of regeneration and diversity of herbaceous species in created and natural gaps. J. of Forest Research and Development.5: 1. 153-167. (In Persian)
4.Bahrami, V., Fallah, A., and Khorrami, R.A. 2018. Comparison of WORLD VIEW-2, Pleiades-2, and IRS LISS III satellites' capability for estimating stand volume of forest (case study: Darabkola experimental forest). J. of Wood and Forest Science and Technology,24: 4. 131-146. (In Persian)
5.Barnes, B.V., Zak, D.R., Denton, S.R., and Spurr, S.H. 1998. Forest Ecology. 4th ed. John Wiley and Sons press. 774p.
6.Bazyari, M., Etemad, V., Kooch, Y., and Shirvany, A. 2021. Analysis of composition and biodiversity of understory plants in natural and afforestation stands of western Hyrcanian (Case study: Ramsar Sang Poshteh). Iranian J. of Forest and Range Protection Research. 18: 2. 103-116.(In Persian)
7.Bidar Lord, M., Dehdar Dargahi, M., and Jalili, A. 2021. The Hyrcanian sub mountain forests vegetation (Case study: Tuli-Nesa forest, Gilan). J. of Taxonomy and Biosystematics, 13: 46. 57-78.(In Persian)
8.Butler, R., Montagnini, F., and Arroyo, P. 2008. Woody understory plant diversity in pure and mixed native tree plantations at la selva biological station, Costa Rica. Forest. J. of Ecology and Management, 255: 2251-2263.
9.Fallahchai, MM., and Marvie Mohadjer, M. 2005. J. of Ecological role of altitude in the diversity of tree species in Siahkal forests, north of IRAN. Iranian J.of Natural Resources, 58: 2. 89-100.(In Persian)
10.Jahani, A., Goshtasb, H., and Saffariha, M. 2020. Tourism impact assessment modeling of vegetation density for protected areas using data mining techniques. J. of Land Degradation & Development, 31: 1502–1519. (In Persian)
11.Hai, R., Zhian, L., Weijun, SH., Zuoyue, Y., Shaolin, P., Chonghui, L., Mingmao, D., and Jiangue, W. 2007. Change in biodiversity and ecosystem function during the restoration of a tropical forest. J. of Science China Life Sciences, 50: 277-284.
12.Kialashki, A., Zayravmali, R., Mohammadnejad Kiasari, Sh., and Yazdian, F. 2012. Study of some quantitative and qualitative characteristics and natural regeneration of free species in pure and mixed stands (Case study: Red Neka region). Iranian J. of Natural Ecosystems, 2: 3. 47-35. (In Persian)
13.Lessa Derci, A., Gutsch, M., Basile, M., and Suckow, F. 2020. Socially optimal forest management and biodiversity conservation in temperate forests under climate change. J. of Ecological Economics, 169: 1-16.
14.Mortezapour, S., Marvie-Mohadjer, M., Sagheb-Talebi, K., and Zahedi Amiri,G. 2005. Relationship between regeneration of oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) and landform. Iranian J. of Forest and Poplar Research,13: 4. 474-447. (In Persian)
15.Moslemi Seyed Mahalle, SM., Jalali, GH., Mohammad Hojjati, S., and Kooch, Y. 2019. The Effect of different forest types on soil properties and biodiversity of grassland cover and regeneration in central Hyrcanian forests (Case study: Seri-Alandan-Sari). Iranian J. of Forest, 7: 14. 10-21. (In Persian)
16.Nadaffard, I., Ramezani, M., Haghverdi, K., Khorasani, N., and Hemmasi, A. 2021. Composition and biodiversity of understory plants in natural forest and plantations of Kelarabad, Chalus. J. of Natural environment, natural resources of Iran. 74: 1. 181-93. (In Persian)
17.Namdari Khalan A., abrari vajari, K., and Heidari Sfari Kouchi, A. 2020. Investigation of woody species diversity concerning physiographic factors (Case study: Kalaleh new habitat - Arasbaran). J. of Plant Ecosystem Conservation,
8: 16. 305-319. (In Persian).
18.Pourbabaei, H., Ebrahimi, S., and Heydarnia, H. 2017. The effect of Ailanthus altissima stands on herbaceous species diversity (Talesh, Guilan). J. of Forest and Wood Products, 70: 4. 579-586. (In Persian)
19.Railgun, M.Z., Simaika, J.P., and Jacobs, S.M. 2021. Leaf litter production and litter nutrient dynamics of invasive Acacia mearnsii and native tree species in riparian forests of the Fynbos biome, South Africa. J. of Forest Ecology and Management, pp. 119-128.
20.Rechinger, K.H. (Ed.). 1963-2010. Flora Iranica. vols: 1-176. Akademische Ddruck-U Verlagsanstalt, Graz.
21.Rouhi Moghaddam, E., Hosseini, S., Ebrahimi, E., Rahmani, A., Tabari, M., and Mahdavi, R. 2011. Comparison of some soil characteristics in pure and mixed oak plantations. Iranian J. of Soil Research, 25: 1. 39-48. (In Persian)
22.Salahi, T., Pourbabaei, H., Salahi, M., and Karamzadeh, S. 2018. Study on floristic composition and chorology of bibi Yanlou’ s forest park, Astara. J. of Ecology of Iranian Forest, 6: 11. 1-13. (In Persian)
23.Shabani, S., Akbarinia, M., and Jalali, S. 2019. Assessment of dead tree role in natural regeneration (Case study: Lalis beech forests, Nowshahr). J. of Environmental Science and Technology, 21: 8. 209-220. (In Persian)
24.Susaeta, A., and Gong, P. 2019. The economic viability of longleaf pine management in the Southeastern United States. J. of Forest Policy and Economics, 100: 14-23.
25.Tadesse, E., Abdulkedir, A., Khamzina, A., Son, Y., and Noulèkoun, F. 2019. Contrasting species diversity and values in home gardens and traditional parkland agroforestry systems in Ethiopian sub-humid lowlands. J. of Forests,10: 3-266.
26.Trofymow, J.A., Moore, T.R., Titus, B., Prescott, C., Morrison, I., Siltanen, M., Smith, S., Fyles, J., Wein, R., Camire, C., Duschene, L., Kozak, L., Kranabetter, M., and Visser, S. 2002. Rates of litter decomposition over 6 years in Canadian forests: influence of litter quality and climate. J. of Forest Research. 32: 789-804.
27.Wu, H., Franklin, S.B., Liu, J. and Lu, Z. 2019. The relative importance of density dependence and topography on tree mortality in a subtropical mountain forest. J. of Forest Ecology and Management, 384: 169-179.
28.Zahriban, M., Fallah, A., Shataee, S., and Kalbi, S. 2015. Estimating quantitative forest attributes using Pleiades satellite data and non-parametric algorithms in Darabkola forests, Mazandaran. Iranian J. of Forest and Poplar Research, 23: 3. 65-71.(In Persian)
29.Zayeromali, R., Mohammadnejad Kiasari, S.H., Yazdian, F., and Kialashki, A. 2012. Study of qualitative and qualitative characteristics of zelkova carpinifolia pall in two kinds of pure and mixed stands (case study: Neka, Gormaras area). J. of Natural Ecosystem of Iran, 2: 3. 35-47. (In Persian)
30.Zhiang., L., zhu., Z., and Li., AE. 2019. Effects of pure and mixed afforestation on biodiversity indexes in west china.
J. of forestry, 12: 2. 203-217.