Ecology of Iranian Forests

fa مقایسه توابع توزیع ارتفاع بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) در دو رویشگاه با فرم رویشی دانه و شاخه‎زاد و شاخه و دانه‎زاد Comparison of Height Distribution Functions of Brant's Oak (Quercus Brantii Lindl) in Two Sites with Vegetative Forms Coppice with Standard and Standard with Coppice تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: مدیریت پایدار و برنامه&lrm;ریزی اصولی منابع جنگلی به اطلاعات کارآمد و باکیفیتی از وضیعت حال و آینده جنگل نیازمند است. بررسی وضیعت فعلی و آینده توده&lrm;های جنگلی، توصیف ساختار تودۀ جنگلی و واکنش توده به عملیات پرورشی از جمله توانمدی&lrm;های توزیع&lrm;های آماری در مدیریت جنگل به&lrm;شمار می&lrm;آید. مدل&lrm;سازی توزیع فراوانی&lrm;ها عبارت است از نحوه پراکنش افراد یک جمعیت در طبقات مختلف، از آنجا که پدیده&lrm;های طبیعی شامل انواع پیوسته و گسسته هستند، نحوه توزیع آنها نیز متفاوت و متنوع خواهد بود. استفاده از توزیع&lrm;های آماری در جنگل از قدمت زیادی برخوردار است، به&lrm;طوری&lrm;که برخی از محققان سابقه آن را تا دو قرن نیز دانسته&lrm;اند. جنگل&lrm;های زاگرس به&lrm;عنوان یکی از مهم&lrm;ترین ناحیه&lrm;های رویشی ایران، اهمیت خاصی از نظر اجتماعی-اقتصادی و بوم&lrm;شناختی دارند. گونه غالب این جنگل&lrm;ها، گونه بلوط ایرانی (Q. brantii Lind) می باشد. این گونه بر حسب شرایط جغرافیایی و محیطی دارای رویشگاه&lrm;های متنوعی در ناحیه رویشی زاگرس میانی است لذا انتظار می&lrm;رود که این گونه دارای توابع توزیع احتمال متفاوتی در رویشگاه&lrm;های متفاوت باشد. بنابراین در این پژوهش به بررسی توابع توزیع احتمال مشخصه ارتفاع در رویشگاه&lrm;های دارای ساختار رویشی متفاوت بلوط ایرانی در جنگل&lrm;های شهرستان خرم&lrm;آباد پرداخته شده است تا با انتخاب بهترین مدل&lrm;ها در رویشگاه&lrm;های مختلف، اطلاعات مفید و سودمندی در اختیار مدیران و برنامه&lrm;ریزان جنگل در جهت حفظ و ارتقای این جنگل&lrm;های ارزشمند قرار داده شود. مواد و روش&lrm;ها: به&lrm;منظور اجرای این پژوهش با انجام جنگل&lrm;گردشی&lrm;های متعدد، دو منطقه با ساختار رویشی متفاوت شامل دانه و شاخه&lrm;زاد (منطقه سفیدکوه) و شاخه و دانه&lrm;زاد (منطقه قلعه&lrm;گل) در سطح جنگل&lrm;های شهرستان خرم&lrm;آباد در نظر گرفته شد. در هرکدام از این مناطق تودۀ جنگلی به مساحت تقریبی سه هکتار انتخاب شد، این توده جنگلی به گونه&lrm;ای انتخاب شد که معرف جنگل&lrm;های منطقه باشد. تودۀ جنگلی قلعه&lrm;گل در ارتفاع 1850 متری از سطح دریا و دارای شیب متوسط 20 درصد، خاک بستر نیمه&lrm;عمیق و جهت شمالی بود، همچنین تودۀ جنگلی سفید کوه نیز در ارتفاع 1900 متری از سطح دریا با شیب متوسط 30 درصد، خاک بستر نیمه&lrm;عمیق و جهت شمالی قرار داشت. در ادامه در هرکدام از این دو تودۀ جنگلی انتخاب شده، ارتفاع تمامی درختان بلوط ایرانی که بلندی آنها بالاتر از 1/5 متر بود مورد آماربرداری صد در صد قرار گرفت. در مجموع در دو منطقه سفیدکوه و قلعه&lrm;گل به&lrm;ترتیب ارتفاع تعداد 458 و 348 اصله درخت بلوط ایرانی مورد اندازه گیری قرار گرفت. برای اندازه گیری ارتفاع درختان از دستگاه لیزری TruPulse 360 استفاده شد. در این پژوهش به&lrm;منظور بررسی پراکنش طبقات ارتفاعی، با توجه به پیوسته بودن متغیر ارتفاع، از پرکاربردترین مدل‌های توزیع احتمال پیوسته در پژوهش&lrm;های زیستی شامل: وایبول دو پارامتره، گاما دو پارامتره، نرمال، لگ نرمال، بتا و جانسون استفاده شد، همچنین نیکویی برازش داده‌ها با استفاده از آزمون اندرسون-دارلینگ که از توان بالاتری در مقایسه با سایر آزمون‌ها برخوردار است، بررسی شد. برای تحلیل کلیه داده‌ها و رسم نمودارها نیز از نرم&lrm;افزار Easy Fit 5.6 استفاده شد. یافته&lrm;ها: نتایج نشان داد که اشتباه آماربرداری در منطقه سفیدکوه برابر با 4/45 درصد و در منطقه قلعه گل برابر با 2/82 درصد می&lrm;باشد، میانگین ارتفاع درختان در منطقه سفیدکوه 6/76 متر و و داده&lrm;ها بین دو مقدار 1/8 تا 18 متر توزیع یافته&lrm;اند، در حالی که در منطقه قلعه گل میانگین ارتفاع درختان اندازه&lrm;گیری شده برابر با 7/54 متر و داده&lrm;ها بین دو مقدار 1/53 و 14/04 متر قرار دارند. براساس مقادیر مربوط به چولگی و کشیدگی در دو منطقه جنگلی، میزان کشیدگی و چولگی در هر دو منطقه مثبت و در منطقه سفیدکوه بیشتر از منطقه قلعه&lrm;گل می&lrm;باشد که نشان&lrm;دهنده تمرکز بیشتر داده&lrm;ها در طبقات ارتفاعی پایین&lrm;تر در منطقه سفیدکوه است. همچنین نتایج آزمون نیکویی برازش اندرسون-دارلینگ در منطقه سفیدکوه (دانه و شاخه&lrm;زاد) نشان داد که مناسب‌ترین توابع توزیع احتمال (در سطح خطای پنج درصد) برای مدل&lrm;سازی توزیع درختان در طبقات ارتفاعی به&lrm;ترتیب جانسون sb و بتا می&lrm;باشند، در منطقه قلعه&lrm;گل (شاخه و دانه&lrm;زاد) نیز مناسب&lrm;ترین توابع توزیع به&lrm;ترتیب بتا و نرمال تشخیص داده شدند. نتیجه&lrm;گیری کلی: در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد در مناطقی که جنگل بلوط دارای فرم دانه و شاخه&lrm;زاد می&lrm;باشد باتوجه به شکل توزیع (توزیع کم&lrm;شونده)، جنگل دارای ساختار ناهمسال است و در مناطقی که فرم جنگل شاخه و دانه&lrm;زاد می&lrm;باشد جنگل به&lrm;سمت یک جنگل تک اشکوبه و همسال رفته است که دلیل عمدۀ آن تخریب&lrm;های ناشی از رمه گردانی، قطع سرشاخه‌ها جهت تألیف دام و مصرف سوخت و همچنین استفاده بی‌رویه از محصولات فرعی است که در سطح این منطقه رخ داده است در حالی&lrm;که در منطقه سفیدکوه بر اساس مشاهدات میدانی آثار تخریب و دخالت انسانی کمتری در سطح منطقه مشاهده شد. همچنین با توجه به شکل توزیع&lrm;های به&lrm;دست آمده در دو رویشگاه مشخص شد که فرم رویشی درختان بر روی توابع توزیع ارتفاع درختان تأثیرگذار بوده است که این امر می&lrm;تواند جهت حفظ و کنترل این جنگل&lrm;های ارزشمند اطلاعات مفید و سودمندی در اختیار مدیران، برنامه&lrm;ریزان و محققان قرار دهد. </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Sustainable management and fundamental planning of forest resources require efficient and high-quality information about the current and future states of forests. Investigating the current and future states of forest stands, describing the structure of the forest stand, and the response of the stand to tending operations are among the capabilities of statistical distributions in forest management. Frequency distribution modeling is the distribution of people in a population in different classes. Since natural phenomena include continuous and discrete types, their distribution will also be different and diverse. The use of statistical distributions in the forest has a long history, and some researchers have considered its history as long as two centuries. Zagros forests, as one of the most important vegetation areas of Iran, have a special importance from the socioeconomic and ecological points of view. The dominant species of these forests is the Iranian oak (Quercus brantii Lindl). According to geographical and environmental conditions, this species has various habitats in the vegetation zone of the middle Zagros. It is expected that this species has different probability distribution functions in different habitats. Therefore, the probability distribution functions of the characteristic height in habitats with different vegetative structures of Iranian oak in the forests of Khorramabad city were investigated in this research to select the best models in different habitats. This study also seeks to provide useful information on the authority of forest managers and planners to preserve and improve these valuable forests. Methods: To carry out this research, two areas with different structures, including coppice with standard (Sefidkoh area) and standard with coppice (Qala-Gol area) were determined in the forests of Khorram Abad city through numerous excursions in the forest. A forest stand with an area of approximately 3 ha was selected in each of these areas. This forest stand was chosen in such a way to represent the forests of the region. The subsoil was semi-deep and north direction in the Qala-Gol forest stand at an altitude of 1850 m above sea level and with an average slope of 20%. In the SefidKoh forest stand, the subsoil was semi-deep and located in the north direction at an altitude of 1900 m from sea level with an average slope of 30%. In each of these two selected forest stands, the height of all Iranian oak trees, with a height of > 1.5 m, was counted 100%. In total, the heights of 458 and 348 Iranian oak trees were measured in the two SefidKoh and Qala-Gol regions, respectively. A TruPulse 360 laser device was used to measure the height of trees. To investigate the distribution of height classes, the most widely used continuous probability distribution models in biological research were used due to the continuousness of the height variable, including two-parameter Weibull, two-parameter gamma, normal, log-normal, beta, and Johnson. The goodness of fit of the data was also examined using the Anderson-Darling test, which has a higher power than other tests. Easy Fit 5.6 software was used to analyze all data and draw graphs. Results: The statistical errors were 4.45% and 2.82% in the Sefidkoh and Qala-Gol regions, respectively. The average height of trees was 6.76 m in the Sefidkoh region (between 1.8 and 18 m) compared to that of 7.54 m (between 1.53 and 14.04 m) measured in the Qala-Gol area. The values of skewness and Kurtosis were positive in the two forest areas, with higher values in the Sefidkouh region than in the Qala-Gol area, indicating the concentration of data in lower-height classes in the Sefidkouh region. The results of Anderson-Darling's goodness of fit test in the Sefidkoh area (coppice with standard) showed that the most suitable probability distribution functions (with a 5% error level) for modeling the distribution of trees in height classes were Johnson sb and beta, respectively. In the Qala-Gol region (standard with coppice), the most appropriate distribution functions were identified as beta and normal, respectively. Conclusion:  The results of this research show that the forest has an uneven-aged structure in the areas where the oak forest has a coppice with standard form, according to the form of distribution (decreasing distribution). In contrast, the forest has moved toward a single-stemmed and even-aged forest in areas where the forest form is standard with coppice. This is mainly caused by the destruction through grazing, the cutting of branches for livestock and fuel consumption, and the indiscriminate use of byproducts that have occurred in this region. In the Sefidkoh region, the effects of destruction and less human intervention were observed at the regional level in field observations. According to the shape of the distributions obtained in the two sites, the vegetative forms of the trees affected the distribution functions of their heights, which can provide useful information for managers, planners, and researchers to maintain and control these valuable forests.</div> تابع بتا, تابع جانسون, زاگرس میانی, منحنی نرمال Beta function, Johnson function, Middle Zagros, Normal curve 63 72 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-240-3&slc_lang=fa&sid=1 Peyman Amiri پیمان امیری peyman.amiri67@gmail.com 10031947532846009259 10031947532846009259 No Lorestan University دانشگاه لرستان javad soosani جواد سوسنی soosani.j@lu.ac.ir 10031947532846009260 10031947532846009260 Yes Lorestan University دانشگاه لرستان ramin Hosseinzadeh رامین حسین زاده ramin.hosseinzadeh@yahoo.com 10031947532846009261 10031947532846009261 No Lorestan University دانشگاه لرستان hamed naghavi حامد نقوی hm.naghavi@gmail.com 10031947532846009262 10031947532846009262 No Lorestan University دانشگاه لرستان