Ecology of Iranian Forests

fa انتخاب مناسب‎ ترین گونه‎ های درختی و درختچه‎ ای برای غنی‎ سازی جنگل‎ های زاگرس شمالی با استفاده از تکنیک‎ های AHP و TOPSIS (بررسی موردی: پردانان پیرانشهر) Selection of the Most Suitable Tree and Shrub Species for the Afforestation of Iranian Northern Zagros Forests Using AHP and TOPSIS Techniques (Case Study: Perdanan Piranshahr) تخصصي Special كاربردي Applicable <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: با توجه به درگیر شدن قسمت بزرگی از جنگل&lrm;های زاگرس شمالی با عوامل انسانی و غیر انسانی بخش زیادی از جنگل&lrm;های این منطقه از بین رفته و در خطر نابودی قرار گرفته است. از این&lrm;رو، طرح&lrm;های جنگلکاری دارای اهمیت زیست&lrm;محیطی فزاینده&lrm;ای بوده و حتی غنی&lrm;سازی جنگل&lrm;های موجود یکی از راهکارهای مقابله با فرایند تخریب کمی و کیفی به&lrm;شمار می&lrm;رود. جنگلکاری یکی از روش&lrm;های بازسازی اراضی تخریب شده بوده و اقدامی برای حفاظت از خاک، آب، مبارزه با بیابان&lrm;زایی، تهیه چوب و افزایش ذخیره کربن و نیتروژن شناخته شده است. از جمله عوامل مؤثر در موفقیت طرح&lrm;های جنگلکاری و غنی&lrm;سازی جنگل، انتخاب گونه درختی/ درختچه&lrm;ای مناسب با شرایط اکولوژیکی منطقه است. تحقیق حاضر با هدف غنی&lrm;سازی جنگل&lrm;های زاگرس شمالی در منطقۀ پردانان پیرانشهر و بازسازی مناطق تخریب شده (لکه&lrm;های خالی) آن از طریق مشخص نمودن مناسب&lrm;ترین گونه&lrm;های درختی/ درختچه&lrm;ای جنگلی انجام شد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره&lrm;ای مربوط به سال 2022 شرکت ESRI و Google کلیه لکه&lrm;های تخریب شده، روشنه&lrm;ها و نقاط خالی از گونه&lrm;های درختی و درختچه&lrm;ای به&lrm;عنوان لکۀ تخریب شده شناسایی و استخراج شدند. سپس به&lrm;منظور تهیۀ واحدهای همگن منطقۀ مورد بررسی در اراضی جنگلی پردانان پیرانشهر (شمال غربی ایران، نقطۀ آغازین جنگل&lrm;های زاگرس) لایه&lrm;های توپوگرافی منطقه شامل شیب، جهت، ارتفاع از سطح دریا و نقشه&lrm;های خاک&lrm;شناسی، زمین&lrm;شناسی و نقشه بوم&lrm;سازگان&lrm;های خرد ترکیب شدند و نقشه یگان زیست محیطی (واحدهای همگن) منطقۀ مورد بررسی تهیه شد. از هر یک از یگان&lrm;های زیست&lrm;محیطی تشکیل شده با توجه به وجود لکه&lrm;های استخراجی تخریب شده، روشنه&lrm;ها و نقاط خالی از گونه&lrm;های گیاهی درختی سه نمونه خاک یک کیلوگرمی از عمق 30-0 سانتی&lrm;متری تهیه شد. نمونه&lrm;های خاک به آزمایشگاه منتقل شده و پس از عبور از الک دو میلی&lrm;متری خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک شامل اسیدیته، هدایت الکتریکی، بافت، رطوبت، آهک، نیتروژن، کربن آلی، فسفر و پتاسیم، کلسیم، منیزیوم و عامل&lrm;های جرم مخصوص ظاهری و حقیقی مورد اندازه&lrm;گیری قرار گرفتند. سپس به&lrm;منظور گروه&lrm;بندی منطقه بر اساس ویژگی&lrm;های خاک&lrm;شناسی نتایج نمونه&lrm;های خاک در نرم&lrm;افزار SPSS با ترسیم نمودار دندروگرام پارامترهای استخراج شده با روش K-Means Cluster مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای استخراج شده پس از گروه&lrm;بندی به گروه&lrm;های مختلف و تعیین پارامترهای محدود کننده منطقه مورد بررسی به سه رویشگاه خوب و متوسط و ضعیف تقسیم شد. در مرحله بعد به&lrm;منظور انتخاب بهترین گونه&lrm;ها با مرور منابع پژوهش&lrm;های انجام شده در حوزه جنگل&lrm;های زاگرس لیست 29 گونه از مهم&lrm;ترین و بهترین گونه&lrm;ها تهیه و به&lrm;عنوان گزینه&lrm;های نهایی تحویل پرسش&lrm;شونده&lrm;ها که شامل اساتید دانشگاه و متخصصین جنگلکاری در کشور بودند، شد تا مناسب&lrm;ترین گونه&lrm;ها بر اساس معیارهای مورد بررسی و ویژگی&lrm;های خاکشناسی منطقه انتخاب شوند. در نهایت با استفاده از نظرات پرسش&lrm;شوندگان (اساتید دانشگاه&lrm;ها و متخصصین جنگلکاری در عرصه&lrm;های جنگلی کشور) و روش AHP، معیارهای تصمیم&lrm;گیری (شامل شش معیار قدرت سازگاری، هزینه نگهداری نهال&lrm;ها و بذور در عرصه&lrm;های جنگلکاری شده، حفاظت از آب و خاک، مقاومت در برابر خشکی و عوامل طبیعی (باد، آفات، آتش&lrm;سوزی و غیره)، سرعت رشد و نمو و قیمت خرید نهال یا بذر) و در نهایت گونه&lrm;های (گزینه&lrm;ها) معرفی شده با روش TOPSIS به تفکیک هر رویشگاه اولویت&lrm;بندی شد. یافته‌ها: نتایج استخراج لکه&lrm;های تخریب شده، روشنه&lrm;ها و نقاط خالی از گونه&lrm;های درختی و درختچه&lrm;ای با استفاده از داده&lrm;های سنجش از دور نشان دهندۀ وجود تعداد 141 لکه با مجموع مساحت 685 هکتار بود. در مرحلۀ بعد، تجزیه مسأله تصمیم&lrm;گیری به عناصر کوچکتر، سبب ایجاد یک سلسله مراتبی در سه سطح شد. در سطح اول، هدف تصمیم&lrm;گیری و در سطح دوم شش معیار هزینه نگهداری، قیمت خرید، سرعت رشد، مقاومت، سازگاری و حفاظت از آب و خاک قرار گرفتند. در سطح سوم گزینه&lrm;ها شامل 29 گونه بومی از طریق پرسش&lrm;نامه بین پنج متخصص مورد بررسی قرار گرفتند و در نهایت مناسب&lrm;ترین گونه (گزینه) به تفکیک هر رویشگاه (رویشگاه خوب و متوسط و ضعیف) که با استفاده از بررسی نتایج دندروگرام نمونه&lrm;های خاک تفکیک شد، از روش تاپسیس انتخاب شد. نتایج حاصل از تکنیک رتبه&lrm;بندی تاپسیس نشان داد در رویشگاه&lrm;های خوب و متوسط گونۀ ارژن و در رویشگاه ضعیف گونۀ ارس به&lrm;عنوان ارجح&lrm;ترین گونه&lrm;ها به&lrm;ترتیب با شاخص نزدیکی 0/63، 0/65 و 0/64 انتخاب شدند و گونه&lrm;های گردو و شن و داغداغان با شاخص&lrm;های نزدیکی 0/489، 0/487 و 0/484 نامطلوب&lrm;ترین گونه برای جنگلکاری و احیای جنگل در این مناطق انتخاب شدند. نتیجه‌گیری: سازگاری گونه&lrm;های انتخاب شده برای طرح&lrm;های جنگلکاری و غنی&lrm;سازی جنگل با شرایط اکولوژیکی موجود در منطقه و کم توقع بودن آن نسبت به گونه&lrm;های درختی دیگر از عوامل اصلی موفقیت این طرح&lrm;ها به&lrm;شمار می&lrm;آید. از طرف دیگر گیاهان بر اساس سرشت و نیازهای اکولوژیکی، شرایط متفاوتی مانند مقدار نور در مراحل مختلف زندگی، رطوبت، سنگ بستر و عمق خاک را بر دیگر شرایط ترجیح می&lrm;دهند و بی&lrm;تردید شناخت این نیازها باعث می&lrm;شود که در انتخاب گونه و انتخاب محل کاشت دقت کافی انجام گیرد و اطمینان از حصول نتیجه مثبت، بیشتر خواهد بود. نتایج حاصله از این تحقیق بیانگر این است که منطقه موردنظر به&lrm;دلیل ویژگی&lrm;های خاک&lrm;شناسی قابلیت تقسیم به رویشگاه&lrm;های قوی، متوسط و ضعیف را داشته و هرکدام از این مناطق پتانسیل لازم برای جنگلکاری را دارد. البته با توجه به این&lrm;که هر گونه نیازهای اکولوژیکی خاصی دارد، متناسب بودن نیازهای اکولوژیکی گونه با شرایط اکولوژیکی موجود در منطقه شرط موفقیت در امر جنگلکاری است. نتایج این پژوهش نشان داد که گونه&lrm;های بومی، مناسب&lrm;ترین گزینه برای احیای مناطق تخریب یافته جنگلی هستند و به&lrm;منظور احیای مناطق تخریب یافته جنگلی، گونه&lrm;های پرستار نسبت به گونه&lrm;های کلیماکس اولویت بیشتری را دارند. نتایج حاصل از این تحقیق می&lrm;تواند مدیران جنگل را به&lrm;منظور جنگلکاری موفق، به&lrm;ویژه در مناطق تخریب یافتۀ زاگرس (به&lrm;طور خاص زاگرس شمالی) راهنمایی نماید.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Because human and non-human factors are present in most part of the Iranian northern Zagros Forests, an extensive portion of the forests in these areas have been lost or are at risk of destruction, making forestry initiatives increasingly important for the environment. Even enriching the existing forests is a particular approach to dealing with the quantitative and qualitative degradation processes. Furthermore, afforestation is a strategy for recovering degraded areas and is recognized as a method of protecting soil and water, combating desertification, providing wood, and increasing carbon and nitrogen stores. The selection of suitable tree/shrub species based on expert opinion and decision-making model criteria is one of the most effective factors in the success of afforestation and reforestation projects. The current study aimed to enhance the Iranian northern Zagros Forests in the Perdanan area of Piranshahr and to restore its destroyed regions (empty spots) by finding the most appropriate forest tree/shrub species. Methods: In this research, all destroyed spots, clearings, and empty spots of tree and shrub species were first identified and extracted as destroyed spots using the satellite images of 2022 from ESRI and the Google Company. To prepare the homogeneous units of the investigated area in the Pardanan forest lands of Piranshahr (northwest of Iran, the starting point of the Zagros forests), the topographical layers of the area, including slope, direction, height above sea level, geological maps, land ecology, and the map of micro-ecosystems, were combined to prepare the map of the ecological unit (homogeneous units) of the studied area. Because of the existence of destroyed spots, gaps, and empty spots of tree plant species, three one-kg soil samples from a depth of 0-30 cm were prepared from each of the environmental units. The soil samples passed through a two-mm sieve and thensubjected to measurements of soil physicochemical properties, including pH, electrical conductivity, texture, moisture, lime, nitrogen, organic carbon, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, bulk density, and particle density factors. The findings of the soil samples were then analyzed with SPSS software to categorize the region based on soil properties by generating a dendrogram of the retrieved parameters using the K-Means Cluster technique. The acquired parameters were split into three good, medium, and poor stands after being separated into distinct groups and identifying the limiting characteristics of the studied region. The best species were selected through an extensive literature review of studies conducted in the area of Zagros forests. A list of 29 species of the most important and best species as final options was prepared and delivered to the questioners, which included university members and forestry experts in Iran. The most suitable species were selected based on the examined criteria and the soil properties of the region. Finally, the introduced species (options) were prioritized independently for each habitat by the TOPSIS method utilizing the opinions of the respondents (university members and forestry specialists in the forest areas of Iran), the AHP approach, and the decision-making criteria (viz. power of adaptation, the cost of keeping seedlings and seeds in afforested regions, water and soil protection, drought and natural element resistance (e.g., wind, pests, fire, etc.), growth rate, and seedling or seed purchase price). Results: The findings of extracting damaged spots, clearings, and vacant spots of tree and shrub species using remote sensing data revealed the presence of 141 places covering a total area of 685 ha. Decomposing the decision-making problem into smaller elements created a hierarchy on three levels. The first level contained the purpose of decision-making, and the second level comprised six criteria (maintenance cost, purchase price, growth rate, resistance, compatibility, and soil and water protection). In the third level, options with 29 native species were examined through a questionnaire among five experts, and finally, the most suitable species (option) was selected for each habitat (good, medium, and poor habitats) determined by examining the results of the sample dendrogram. The soil patches were separated and selected using the TOPSIS method. The results of the TOPSIS ranking technique showed that  Arjan and Ars species were the most preferred species, with closeness indexes of 0.63, 0.65, and 0.64, respectively, in good/medium and poor habitats, respectively. Walnut, sand, and hackberry species (with closeness indices of 0.489, 0.487, and 0.484, respectively) were selected as the most unfavorable species for afforestation and forest restoration in these areas. Conclusion: The adaptability of the selected species for afforestation and forest enrichment projects to the region's current environmental conditions, as well as its low demands in comparison to other tree species, are the primary success factors for these programs. Plants, on the other hand, prefer certain conditions over others based on their biology and ecological demands, such as the quantity of light in different life stages, humidity, bedrock, and soil depth. Knowing these requirements will undoubtedly improve the accuracy of species selection and planting site selection and increase the chances of achieving a satisfactory result. According to the findings of this study, the studied region may be divided into good, medium, and poor stands based on its soil properties, and each of these areas has the necessary potential for afforestation. Nevertheless, given that each species has unique ecological demands, the relatedness of the species' ecological needs to the current ecological circumstances in the region is a prerequisite for the success of afforestation and reforestation projects. According to our findings, native species are the best alternative for recovering destroyed forest areas, and nursing species are more important than climax species in restoring degraded forest areas. The findings of this study can help forest managers plan effective forestry operations, particularly in Zagros ravaged areas (particularly in Iranian Northern Zagros forests).  </div> تصمیم ‎گیری چند معیاره, جنگلکاری, روشنه, گونه ‎های سازگارر Clear, Compatible species, Forestry, Multi-criteria decision-making 73 87 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-292-1&slc_lang=fa&sid=1 Farzad Yavari فرزاد یاوری farzad.yavari69@gmail.com 10031947532846009783 10031947532846009783 No Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Ahmad Alijanpour احمد علیجانپور a.alijanpour@urmia.ac.ir 10031947532846009784 10031947532846009784 Yes Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Abbas Banj Shafiei عباس بانج شفیعی a.banjshafiei@urmia.ac.ir 10031947532846009785 10031947532846009785 No Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Hossein Azadi حسین آزادی hossein.azadi@ugent.be 10031947532846009786 10031947532846009786 No Department of Economics and Rural Development, University of Liège, ULiège, Belgium گروه اقتصاد و توسعه روستایی، دانشگاه لیژ، جمبلوکس، بلژیک Hadi Beygi Heiderlou هادی بیگی حیدرلو h.beygi@urmia.ac.ir 10031947532846009787 10031947532846009787 No Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران