Ecology of Iranian Forests

fa بررسی عملکرد سناریوهای اقلیمی در مدل سطح مقطع درختان (مطالعه موردی: جنگل فریم) Evaluation of the Performance of Climatic Scenarios in the Basal Area Model of Trees (Case Study: the Farim Forest) تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: امروزه جنگل&lrm;ها نه&lrm;تنها به&lrm;عنوان قطب اقتصادی بلکه به&lrm;عنوان پشتوانه بقای دیگر بخش&lrm;ها نیز مورد توجه قرار گرفته&lrm;اند. بر این اساس تصمیم&lrm;گیری به&lrm;عنوان جوهره مدیریت جز جدایی&lrm;ناپذیر وظایف مدیران و برنامه&lrm;ریزان در واحدهای منابع طبیعی است. برنامه&lrm;ریزی مدیریت جنگل ابزار مهم تصمیم&lrm;گیری در جنگلداری بوده و نتیجه نهایی آن، یک طرح مدیریتی است که در آن فعالیت&lrm;های پیش&lrm;بینی شده، زمان&lrm;بندی آنها و کنترل برای رسیدن به اهداف مدیریت جنگل در یک منطقه جنگلی ارائه می&lrm;شود. از طرفی تغییرات اقلیمی در طول زمان بر روی شرایط زیستی و اکولوژیکی جوامع گیاهی تأثیرگذار است و با توجه به اهمیت توسعه پایدار، لزوم توجه به آن و در نظر گرفتن ارزیابی و ارائه راهکارهای سازگاری با این تغییرات و کاهش مخاطرات امری ضروری به&lrm;نظر می&lrm;رسد. در حال حاضر، تغییرات اقلیمی جهان با افزایش دما و سطح دی&lrm;اکسید&lrm;کربن اتمسفر و همچنین تغییر در میزان بارش، در حال افزایش کلی است. این تغییرات همچنین بر خدمات اکوسیستم جنگلی، مدل&lrm;های رشد و محصول و ساختار جنگل تأثیر می&lrm;گذارد و چالش&lrm;های جدیدی را برای اکوسیستم جنگل ایجاد می&lrm;کند. در این راستا پیش&lrm;بینی رویش آتی جنگل و عملکرد آن تحت سناریوهای مختلف یک عنصر کلیدی در برنامه&lrm;ریزی مدیریت پایدار جنگل به&lrm;شمار می&lrm;رود، همچنین بررسی و مدل‌سازی ویژگی&lrm;های کمی جنگل به‌منظور هدایت اکوسیستم به‌سوی اهداف مطلوب و اجرای اقدامات حفاظتی و احیایی از موارد مهم به&lrm;شمار می‌آید. بنابراین هدف از اجرای این پژوهش ارزیابی مدل رویش سطح مقطع درختان تحت اثرات اقلیم برای پنج دهه آینده می&lrm;باشد. مواد و روش&lrm;ها: این مطالعه در بخش جوجاده از جنگل فریم واقع در استان مازندران انجام شد. این بخش حدود 2803 هکتار با ارتفاعات بین 782 تا 1750 متر ارتفاع از سطح دریا را پوشش می‌دهد. اقلیم منطقه بر اساس روش ایوانف به&lrm;عنوان منطقه مرطوب طبقه&lrm;بندی شده است. بارندگی سالانه حدود 833 میلی&lrm;&lrm;متر و میانگین دمای سالانه حدود 11 درجه سانتی&lrm;گراد می&lrm;باشد. گونه&lrm;های جنگلی شامل گونه راش به&lrm;همراه ممرز، توسکا، بلندمازو، افرا و سایر گونه‌ها می‌باشد. در این مطالعه قطعات نمونه ثابت دایره&lrm;ای شکل 10 آر در جنگل پهن&lrm;برگ و ناهمسال فریم پیاده و اندازه&lrm;گیری گردید. یک شبکه آماربرداری مستطیل شکل به ابعاد 200 × 150 متر در جنگل ایجاد شد. قطر برابر سینه و نوع گونه همه درختان زنده با قطر بیشتر از 12/5 سانتی&lrm;متر با استفاده از خط&lrm;کش دوبازو (کالیپر) اندازه&lrm;گیری گردید. سطح مقطع درختان و سطح مقطع قطورترین درختان دو عامل رقابتی مهمی بودند که در این مطالعه به&lrm;عنوان متغیرهای مستقل مورد استفاده قرار گرفت. درختانی که در اول دوره اندازه&lrm;گیری شده&lrm;اند دوباره در آخر دوره (10 سال بعد) اندازه&lrm;گیری و مشخص گردید، در نهایت میزان رویش جنگل و مدل رویشی محاسبه شد. با استفاده از مدل‌ رویشی سطح مقطع منطقه مورد مطالعه و اطلاعات اقلیمی منطقه، رابطه بین این عوامل تعیین گردید. با استفاده از داده‌های مدل‌ گردش عمومی، HadCM3 با سه سناریوی A1B، A2 و B1 رابطه بین رویش سطح مقطع با عوامل اقلیمی برای 50 سال آتی در نرم&lrm;افزار R برنامه&lrm;نویسی و تجزیه و تحلیل شد. یافته&lrm;ها: نتایج این تحقیق نشان داد که مدل رویش سطح مقطع با همبستگی 95 %، دارای دقت مناسبی است، همچنین سطح مقطع برابر سینه، سطح مقطع قطورترین درختان و بارندگی مهم&lrm;ترین مشخصه&lrm;ها در تغییرات رویش در سطح قطعه نمونه بودند. نتایج پیش&lrm;بینی اقلیم در 50 سال آتی نیز به تفکیک گونه&lrm;ها بررسی شد که نتایج حاکی از آن است که هر سناریو شرایط متفاوتی برای هر گونه ایجاد می&lrm;کند که موضوع مهمی در مدیریت جنگل است، زیرا هر گونه با توجه به شرایط زیستی و رویشگاهی خود عکس&lrm;العمل متفاوتی را در منطقه می&lrm;گذارد و به این دلیل هرکدام از گونه&lrm;ها نسبت به هر سناریوی مختلف، واکنش متفاوتی دارند. با توجه به افزایش دما در منطقه رقابت در گونه&lrm;های نورپسند بیشتر می&lrm;شود و به&lrm;همان میزان در آینده گونه&lrm;های سایه&lrm;پسند کمتر در منطقه دیده می&lrm;شود. نتیجه&lrm;گیری: نتایج این پژوهش می&lrm;تواند به&lrm;عنوان ابزاری مناسب برای کمک به تصمیم&lrm;گیری مدیریتی و طرح&lrm;های حفاظتی و احیا در جنگل&lrm;های هیرکانی استفاده شود، به&lrm;صورتی&lrm;که این تصمیم&lrm;گیری&lrm;ها و طرح&lrm;ها سازگار با اثرهای تغییر اقلیم باشند زیرا بر اساس روند شرایط اقلیمی، احتمال می&lrm;رود در استان مازندران در دهه&lrm;&rlm;های آتی بارش&lrm;های رگباری و سیل&lrm;آسا نسبت به وضعیت کنونی و گذشته افزایش چشمگیری نداشته باشد و افزایش دما سرعت بیشتری به خود بگیرد. طبق نتایج به&lrm;دست آمده روند مدل&lrm;های رویشی سطح مقطع درختان بسیار تحت تاثیر متغیرهای اقلیمی مخصوصاً بارش می&lrm;باشد که در راستای مدیریت جنگل باید به آن توجه نمود. از آنجایی&lrm;که تغییرات اقلیمی یکی از عوامل مهم در رشد درختان محسوب می‌شود، انجام چنین مطالعاتی در جهت شناخت تغییرات آتی توده‌های جنگلی تحت تاثیر این پدیده و کاربرد آن در مدیریت و برنامه‌ریزی جنگل و پرورش آن بسیار راهگشا خواهد بود.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Currently, forests are not only considered an economic pole but also a support for the survival of other sectors. For this reason, decision-making, as the core of management, is an inseparable part of the tasks of managers and planners in natural resource units. Forest management planning is an important decision-making tool in forestry. The result is a management plan that defines the expected activities, their timing, and their control to achieve the objectives of forest management in a forested area. However, climate change over time affects the biological and ecological conditions of plant communities. Considering the importance of sustainable development, it is necessary to pay attention to this issue to offer solutions to adapt to these changes and reduce the risks. Global climate change is increasing with the rise in temperature and atmospheric carbon dioxide levels, as well as changes in precipitation. These changes also affect forest ecosystem services, growth, harvest patterns, and forest structure, posing new challenges to forest ecosystems. Predicting the future growth of forests and their performance under different scenarios is a key element in planning sustainable forest management. It is also essential to study and model the quantitative characteristics of forests to target the ecosystem toward desirable goals and implement conservation and restoration measures. Therefore, this study aimed to evaluate the basal area growth model of trees under climatic conditions for the next five decades. Methods: This study was conducted in the Jojadeh section of the Farim Forest in Mazandaran Province. This section covers approximately 2803 hectares with elevations between 782 and 1750 m above sea level. The climate of the region was classified as humid according to the Ivanov method. The annual rainfall and average annual temperature are approximately 833 mm and 11 °C, respectively. Forest species include Fagus orientalis, Carpinus betulus, Alnus subcordata, Quercus castaneifolia, Acer velutinum and other species. In this study, circular fixed sample plots (1 are) were established and measured in the deciduous and uneven‑aged Farim forest. A 200 m × 150 m rectangular census was established in the forest. The diameter and tree species of all living trees with a diameter of more than 12.5 cm were measured with calipers. The basal areas of both the trees and thickest trees were two important competitive factors used as independent variables in this study. The trees measured at the beginning of the study period were re-measured and identified at the end of the study period (10 years later). Finally, the forest growth rate and growth model were calculated, analyzed, and modeled using the R software. The relationships between these factors were determined using the growth model of the basal area and the climatic information of the study area. Using the HadCM3 general circulation model data, three scenarios, A1B, A2, and B1, were used to program and analyze the relationship between the basal area growth and climate factors for the next 50 years. Results: The basal area growth model has good accuracy, with a 94% correlation. In addition, the basal area, basal area of the thickest trees, and precipitation were the most important features in the growth changes at the sample plot level. The results of climate prediction for the next 50 years were analyzed separately by species. The results indicate that each scenario creates different conditions for each species, which is an important issue in forest management as each species depends on its biological conditions, and the habitat itself responds differently in the region. Because of the rise in temperature in the region, competition will increase among heliophyte species, and, to the same extent, sciophytes species will be rarely seen in the region in the future. Conclusion: The results of this study can serve as a su itable tool to support management decisions and plans for the conservation and rehabilitation of Syrian forests in line with the effects of climate change. This is because the trend of climatic conditions indicates that torrential rains and floods will likely not increase significantly in Mazandaran province in the coming decades compared to the current and past situation while the temperature increase will take a faster pace. According to the results, the development of vegetation models for the tree basal area is strongly influenced by climatic variables, especially precipitation, which should be considered in forest management. Because climate change is regarded as one of the most important factors for tree growth, it is highly useful to carry out such studies to understand future changes in forest stands under the influence of this phenomenon and to apply them in the management and planning of forests and their management.   </div> آماربرداری, تغییر اقلیم, جنگل ناهمسال, مدل سطح مقطع, مدیریت جنگل Basal area model, Climate change, Forest management, Inventory, Uneven‑aged forest 1 14 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-316-3&slc_lang=fa&sid=1 Seyedeh Kosar Hamidi سیده کوثر حمیدی k.hamidi86@yahoo.com 10031947532846009761 10031947532846009761 Yes Department, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران Asghar Fallah اصغر فلاح fallaha2007@yahoo.com 10031947532846009762 10031947532846009762 No Department, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران