Ecology of Iranian Forests

fa ارزیابی مشخصه‌های کمی در مراحل مختلف تحولی توده‌های پهن‌برگ ناهمسال هیرکانی (منطقه مورد مطالعه: جنگل شصت‌کلاته گرگان) Evaluation of Quantitative Characteristics in Different Developmental Stages of Uneven-Aged Broadleaf Hyrcanian Forests (Case Study: Shastkalateh Forest, Gorgan) تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تغییر در مراحل تحولی می‌ تواند همراه با تغییرات در رقابت موجود در توده و ایجاد تغییر در مشخصه‌ های کمی شاخص سطح برگ، حجم در هکتار، رویه&lrm; زمینی و تعداد درختان در هکتار باشد. بنا بر این، درک تغییرات مشخصه‌ های کمی ساختار از مرحله تحولی اولیه تا تخریب برای بازیابی عملکرد اکوسیستم‌ های تخریب&lrm; شده لازم و ضروری است. بررسی این مشخصه‌ ها در مراحل مختلف تحولی، امکان شناخت بهتر از روند های اکولوژیکی حاکم &lrm;بر جنگل‌ های طبیعی را فراهم می‌ سازد. تغییرات در ساختار کمی توده‌ های جنگلی نه‌ تنها بازتابی از پویایی درون‌ توده‌ای و رقابت بین درختان است، بلکه می‌ تواند شاخصی برای ارزیابی سلامت اکوسیستم و ظرفیت آن در برابر عوامل تنش‌ زا باشد. تحلیل این تغییرات در چارچوب مراحل تحولی، به‌ویژه در جنگل‌ های خزری مانند شصت‌ کلاته گرگان، نقش مهمی در تدوین راهبرد های مدیریتی و احیایی ایفا می‌ کند. از این ‌رو، شناخت دقیق الگو های ساختاری در هر مرحله می‌ تواند به &lrm;عنوان ابزاری مؤثر در جهت حفظ پایداری و افزایش عملکرد اکولوژیکی جنگل‌ های تخریب‌ شده مورد استفاده قرار گیرد. هدف این پژوهش، ارزیابی و مقایسه مشخصه‌ های کمی شاخص سطح برگ، حجم در هکتار، رویه &lrm;‌زمینی در هکتار و تعداد درختان در هکتار در مراحل تحولی اولیه، اوج و تخریب در جنگل‌ های شصت‌ کلاته گرگان بود.   مواد و روش &lrm;ها: منطقه مورد مطالعه در سری یک و دو طرح جنگل‌ داری شصت‌ کلاته گرگان واقع شده &lrm;است. ابتدا، شبکه نمونه‌ برداری به &lrm;روش منظم با شروع تصادفی با شبکه 200×150 پیاده و اطلاعات قطر برابر سینه، گونه و ارتفاع برخی از درختان در هر قطعه‌ نمونه برداشت شد. سپس، در هر قطعه ‌نمونه یک تله لاشبرگ به ابعاد 60×60 سانتی‌ متر و با عمق 20 سانتی‌ متر نصب و به&lrm;مدت یک&lrm; سال برگ‌ ها جمع‌ آوری و به آزمایشگاه انتقال داده شدند. پس از محاسبه سطح ویژه برگ و وزن خشک برگ‌ ها در تله به ‌تفکیک گونه و سپس برای کل گونه‌ ها برای هر قطعه ‌نمونه محاسبه شد. مرکز جغرافیایی هر قطعه‌ نمونه با استفاده از دستگاه سیستم موقعیت&lrm; یاب جهانی تفاضلی ثبت شد. در هر قطعه نمونه، نوع گونه، قطر برابر سینه بیشتر از 12/5 سانتی‌ متر، ارتفاع درختان، قطر بزرگ و قطر کوچک تاج اندازه‌ گیری شدند. سپس حجم در هکتار، تعداد در هکتار، رویه&lrm; زمینی در هکتار، مساحت تاج در هکتار، حجم تاج در هکتار و میانگین قطر و ارتفاع واقع در هر قطعه ‌نمونه محاسبه شدند. برای محاسبه شاخص سطح برگ، ابتدا لازم است تا سطح ویژه برگ تمامی گون ها در منطقه مورد مطالعه اندازه‌ گیری شود. همچنین، مشخصه‌ های حجم در هکتار، رویه&lrm;‌ زمینی در هکتار و تعداد درختان در هکتار نیز برای هر قطعه ‌نمونه محاسبه شد. با استفاده از مثلث ساختار مراحل تحولی برای هر قطعه ‌نمونه تعیین شد و شاخص کل سطح برگ سه مرحله تحولی اولیه، اوج و تخریب به‌ تفکیک گونه و حجم در هکتار، رویه &lrm;زمینی در هکتار و تعداد درختان در هکتار با استفاده از تجزیه واریانس و آزمون دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. یافته&lrm; ها: نتایج حاصل از آماره‌های توصیفی نشان دادند که شاخص سطح برگ در مرحله اولیه، بلوغ و تخریب به‌ترتیب 6/09، 7/70 و 5/85 بود، ‌یعنی مقدار آن در مرحله اوج نسبت به مراحل اولیه و تخریب بیشتر بود. همچنین، بیشترین شاخص سطح برگ در مرحله اولیه 2/44 و تخریب 2/33 مربوط به گونه پلت و در مرحله اوج مربوط به گونه ممرز (3/28) بود. نتایج مربوط به انحراف از معیار نشان دادند که حجم در هکتار، تعداد درختان در هکتار و رویه &lrm;زمینی در هکتار برای مرحله اولیه به &lrm;ترتیب 84/5، 33/52 و 12/41 و برای مرحله بلوغ به&lrm;ترتیب 95/6، 40/06 و 9/59 و برای مرحله تخریب به&lrm;ترتیب 102/5، 28/13 و 6/39 به&lrm; دست &lrm;آمد. همچنین، انحراف از معیار شاخص سطح برگ کل برای مرحله اولیه، بلوغ و تخریب به &lrm;ترتیب 3/52، 4/11 و 2/19 برآورد شد. نتایج آزمون دانکن نشان دادند که بین شاخص سطح برگ کل، شاخص سطح برگ راش و انجیلی، تعداد درختان در هکتار و رویه &lrm;‌زمینی در هکتار در سه مرحله اولیه، اوج و تخریب در سطح احتمال 95 درصد رابطه معنی‌داری وجود نداشت (0/05<p< span="">)، اما بین شاخص سطح برگ ممرز، پلت و حجم در هکتار در سه مرحله تحولی اولیه، اوج و تخریب در سطح احتمال 95 درصد رابطه معنی‌داری وجود داشت (0/05>P). </p<> نتیجه &lrm;گیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان می&lrm; دهند که مشخصه‌ های کمی ساختار توده، از جمله شاخص سطح برگ، حجم در هکتار، رویه &lrm;زمینی و تعداد درختان، در طول مراحل مختلف تحولی از مرحله اولیه تا تخریب دچار تغییرات قابل ‌توجهی می‌ شوند. این تغییرات بیانگر پویایی اکولوژیکی و تأثیر فرآیند های درون‌ توده‌ای مانند رقابت، مرگ‌ و میر طبیعی و بازسازی زیستی هستند. آگاهی از این دگرگونی‌ ها در مراحل تحولی نه‌ تنها برای درک بهتر عملکرد اکوسیستم‌ های جنگلی ضروری است، بلکه نقش کلیدی در طراحی و اجرای برنامه‌ های احیای اکوسیستم، به‌ویژه در توده‌ های تخریب‌ شده، ایفا می‌ کند. این یافته‌ ها می‌ توانند به مدیران منابع طبیعی و برنامه‌ ریزان جنگل‌ داری در انتخاب راهبردهای مدیریتی مبتنی &lrm;بر شرایط ساختاری هر مرحله کمک شایانی کنند و زمینه‌ ساز ارتقاء پایداری، افزایش تنوع زیستی و بهبود خدمات اکوسیستمی در جنگل‌ های نیمه‌ طبیعی و تخریب ‌شده باشند.</div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: Transitions between developmental stages in forest stands are often accompanied by shifts in intra-stand competition and changes in key structural attributes, such as the Leaf Area Index (LAI), stand volume per hectare, basal area per hectare, and tree density. Understanding these structural dynamics from the initial stage through maturity to degradation is essential for restoring ecosystem functionality in disturbed forests. Evaluating these attributes across developmental stages provides insight into the ecological processes governing natural forest dynamics. Structural changes not only reflect internal stand interactions and competitive relationships but also serve as indicators of ecosystem health and resilience to stressors. Analyzing these changes within the framework of forest succession—particularly in Caspian forests such as Shast-Kalateh—plays a critical role in shaping effective management and restoration strategies. Accordingly, this study aimed to assess and compare quantitative structural attributes, including LAI, volume per hectare, basal area per hectare, and tree density, across three developmental stages: initial, peak, and degraded. Methods: The study was conducted in series one and two of the Shastkalateh forest management plan in Gorgan. A systematic sampling grid with a random start (200 × 150 m) was established, and data on diameter at breast height, species type, and height of selected trees were collected from each sample plot. Additionally, a litter trap (60×60 cm, 20 cm deep) was installed in each plot to collect leaves over one year. The collected leaves were transferred to the laboratory, where specific leaf area and dry leaf weight were calculated by species and for all species combined per plot. Furthermore, volume per hectare, basal area per hectare, and the number of trees per hectare were calculated for each plot. The developmental stage of each plot was determined using the structural triangle method. The total LAI, species-specific LAI, volume per hectare, basal area per hectare, and the number of trees per hectare were compared across the initial, optimal, and decay stages using the analysis of variance (ANOVA) and Duncan’s test. Results: Descriptive statistics revealed that total LAI values for the initial, peak, and degraded stages were 6.09, 7.07, and 5.85, respectively, with the peak stage exhibiting the highest LAI. The highest species-specific LAI in the initial and degraded stages was observed in Carpinus betulus (2.44 and 2.33), while Parrotia persica showed the highest LAI in the peak stage (3.28). Standard deviations for volume, tree density, and basal area per hectare were 84.5, 33.52, and 12.41 (initial), 95.6, 40.06, and 9.59 (peak), and 102.5, 28.13, and 6.39 (degraded). LAI standard deviations were 3.52, 4.11, and 2.19, respectively. Duncan’s test indicated no significant differences (P > 0.05) in total LAI, the LAI of Fagus orientalis and Parrotia persica, tree density, and basal area across stages. However, significant differences (P < 0.05) were found in the LAI of Carpinus betulus, Carpinus orientalis, and stand volume. Conclusion: The study demonstrates that structural attributes, such as LAI, stand volume, basal area, and tree density, undergo substantial changes across developmental stages. These variations reflect ecological dynamics, including competition, mortality, and regeneration. Recognizing these patterns is vital for understanding forest ecosystem performance and for designing targeted restoration strategies, especially in degraded stands. The findings offer valuable guidance for forest managers and planners in selecting stage-specific interventions to enhance sustainability, biodiversity, and ecosystem services in semi-natural and disturbed Hyrcanian forests.  </div> اوج و تخریب, تعداد درختان در هکتار, حجم در هکتار, جنگل‌های هیرکانی, رویه‎ زمینی در هکتار, مرحله تحولی اولیه Basal area per hectare, Decay stage, Hyrcanian forests, Initial stage, Number of trees per hectare, Optimal stage, Volume per hectare 109 120 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-367-3&slc_lang=fa&sid=1 Yaser Mohammadi یاسر محمدی 100319475328460010983 100319475328460010983 No Department of Forestry, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه جنگل ‎داری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران jahangir Mohammadi جهانگیر محمدی mohamadi.jahangir@gau.ac.ir 100319475328460010984 100319475328460010984 Yes Department of Forestry, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه جنگل ‎داری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران HamidReza Riyahi Bakhtiyari حمیدرضا ریاحی بختیاری 100319475328460010985 100319475328460010985 No Department of Forestry, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Shaban Shataee Jouibary شعبان شتایی جویباری 100319475328460010986 100319475328460010986 No Department of Forestry, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه جنگل ‎داری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران Ramin Rahmani رامین رحمانی 100319475328460010987 100319475328460010987 No Department of Silviculture and Forest Ecology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه جنگل‎ شناسی و اکولوژی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران