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 سابقه و هدف: تغییر در مراحل تحولی می‌تواند همراه با تغییرات در رقابت موجود در توده و ایجاد تغییر در مشخصه‌های کمی شاخص سطح برگ، حجم در هکتار، رویه زمینی و تعداد درختان در هکتار باشد. بنابراین، درک تغییرات مشخصه‌های کمی ساختار از مرحله تحولی اولیه تا تخریب برای بازیابی عملکرد اکوسیستم‌های تخریب شده لازم و ضروری است. بررسی این مشخصه‌ها در مراحل مختلف تحولی، امکان شناخت بهتر از روندهای اکولوژیکی حاکم بر جنگل‌های طبیعی را فراهم می‌سازد. تغییرات در ساختار کمی توده‌های جنگلی نه‌تنها بازتابی از پویایی درون‌توده‌ای و رقابت بین درختان است، بلکه می‌تواند شاخصی برای ارزیابی سلامت اکوسیستم و ظرفیت آن در برابر عوامل تنش‌زا باشد. تحلیل این تغییرات در چارچوب مراحل تحولی، به‌ویژه در جنگل‌های خزری مانند شصت‌کلاته گرگان، نقش مهمی در تدوین راهبردهای مدیریتی و احیایی ایفا می‌کند. از این‌رو، شناخت دقیق الگوهای ساختاری در هر مرحله می‌تواند به عنوان ابزاری مؤثر در جهت حفظ پایداری و افزایش عملکرد اکولوژیکی جنگل‌های تخریب‌شده مورد استفاده قرار گیرد. هدف این پژوهش، ارزیابی و مقایسه مشخصه‌های کمی شاخص سطح برگ، حجم در هکتار، رویه ‌زمینی در هکتار و تعداد درختان در هکتار در مراحل تحولی اولیه، اوج و تخریب در جنگل‌های شصت‌کلاته گرگان بود.   مواد و روش: منطقه مورد مطالعه در سری یک و دو طرح جنگل‌داری شصت‌کلاته گرگان واقع شده است. ابتدا، شبکه نمونه‌برداری به روش منظم با شروع تصادفی با شبکه 200×150 پیاده و اطلاعات قطر برابر سینه، گونه و ارتفاع برخی از درختان در هر قطعه‌نمونه برداشت شد. سپس، در هر قطعه‌نمونه یک تله لاشبرگ به ابعاد 60×60 سانتی‌متر و با عمق 20 سانتی‌متر نصب و به مدت یک سال برگ‌ها جمع‌آوری و به آزمایشگاه انتقال داده شد و پس از محاسبه سطح ویژه برگ و وزن خشک برگ‌ها در تله به‌تفکیک گونه و سپس برای کل گونه‌ها برای هر قطعه‌نمونه محاسبه شد. مرکز جغرافیایی هر قطعه‌نمونه با استفاده از دستگاه سیستم موقعیت یاب جهانی تفاضلی ثبت شد. در هر قطعه نمونه نوع گونه، قطر برابرسینه بیشتر از 5/12 سانتی‌متر، ارتفاع درختان، قطر بزرگ و قطر کوچک تاج اندازه‌گیری شد سپس حجم در هکتار، تعداد در هکتار، رویه زمینی در هکتار، مساحت تاج در هکتار، حجم تاج در هکتار و میانگین قطر و ارتفاع واقع در هر قطعه‌نمونه محاسبه شد.  برای محاسبه شاخص سطح برگ ابتدا لازم است سطح ویژه برگ تمامی گونه‌ها در منطقه مورد مطالعه اندازه‌گیری شود. همچنین، مشخصه‌های حجم در هکتار، رویه ‌زمینی در هکتار و تعداد درختان در هکتار نیز برای هر قطعه‌نمونه محاسبه شد. با استفاده از مثلث ساختار مراحل تحولی برای هر قطعه‌نمونه تعیین شد و شاخص کل سطح برگ سه مرحله تحولی اولیه، اوج و تخریب به‌تفکیک گونه و حجم در هکتار، رویه‌ زمینی در هکتار و تعداد درختان در هکتار با استفاده از تجزیه واریانس و آزمون دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. یافته ها: نتایج حاصل از آماره‌های توصیفی نشان داد که شاخص سطح برگ در مرحله اولیه، بلوغ و تخریب به‌ترتیب 09/6، 07/7 و 85/5 بود،‌یعنی مقدار آن در مرحله اوج نسبت به مراحل اولیه و تخریب بیشتر بود. همچنین، نتایج نشان داد که بیشترین شاخص سطح برگ در مرحله اولیه 44/2 و تخریب 33/2 مربوط به گونه پلت و در مرحله اوج مربوط به گونه ممرز (28/3) بود. نتایج مربوط به انحراف از معیار نشان داد که حجم در هکتار، تعداد درختان در هکتار و رویه زمینی در هکتار برای مرحله اولیه به ترتیب 5/84، 52/33 و 41/12و برای مرحله بلوغ به ترتیب 6/95، 06/40 و 59/9 و برای مرحله تخریب به ترتیب 5/102، 13/28 و 39/6 به دست آمد. همچنین انحراف از معیار شاخص سطح برگ کل برای مرحله اولیه، بلوغ و تخریب به ترتیب 52/3، 11/4 و  19/2 برآورد شد. نتایج آزمون دانکن نشان داد که بین شاخص سطح برگ کل، شاخص سطح برگ راش و انجیلی، تعداد درختان در هکتار و رویه ‌زمینی در هکتار در سه مرحله اولیه، اوج و تخریب در سطح احتمال 95 درصد رابطه معنی‌داری وجود نداشت (P.value > 0/05)، 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 (P.value < 0/05). نتیجهگیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که مشخصه‌های کمی ساختار توده، از جمله شاخص سطح برگ، حجم در هکتار، رویه زمینی و تعداد درختان، در طول مراحل مختلف تحولی از مرحله اولیه تا تخریب دچار تغییرات قابل‌توجهی می‌شوند. این تغییرات بیانگر پویایی اکولوژیکی و تأثیر فرآیندهای درون‌توده‌ای مانند رقابت، مرگ‌ومیر طبیعی و بازسازی زیستی هستند. آگاهی از این دگرگونی‌ها در مراحل تحولی نه‌تنها برای درک بهتر عملکرد اکوسیستم‌های جنگلی ضروری است، بلکه نقش کلیدی در طراحی و اجرای برنامه‌های احیای اکوسیستم، به‌ویژه در توده‌های تخریب‌شده، ایفا می‌کند. این یافته‌ها می‌توانند به مدیران منابع طبیعی و برنامه‌ریزان جنگل‌داری در انتخاب راهبردهای مدیریتی مبتنی بر شرایط ساختاری هر مرحله کمک شایانی کرده و زمینه‌ساز ارتقاء پایداری، افزایش تنوع زیستی و بهبود خدمات اکوسیستمی در جنگل‌های نیمه‌طبیعی و تخریب‌شده باشند</div> <div style="text-align: justify;">Background and Objective: Transitions between developmental stages in forest stands are often accompanied by shifts in intra-stand competition and changes in key structural attributes such as 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 like 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. Materials and 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 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 number of trees per hectare were compared across the initial, optimal, and decay stages using analysis of variance (ANOVA) and Duncan’s test. Findings: 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, LAI of Fagus orientalis and Parrotia persica, tree density, and basal area across stages. However, significant differences (P < 0.05) were found in LAI of Carpinus betulus, Carpinus orientalis, and stand volume. Conclusion: The study demonstrated 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> مرحله تحولی اولیه, اوج و تخریب, حجم در هکتار, تعداد درختان در هکتار, رویه‌ زمینی در هکتار, جنگل‌های هیرکانی Initial stage, optimal stage, decay stage, volume per hectare, number of trees per hectare, basal area per hectare, Hyrcanian forests. 0 0 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-367-3&slc_lang=fa&sid=1 Yaser Mohammadi یاسر محمدی ysaermohammadi_s97@gau.ac.ir 100319475328460010691 100319475328460010691 No Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان jahangir Mohammadi جهانگیر محمدی mohamadi.jahangir@gmail.com 100319475328460010692 100319475328460010692 Yes Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان HamidReza Riyahi Bakhtiyari حمیدرضا ریاحی بختیاری hriyahi@sku.ac.ir 100319475328460010693 100319475328460010693 No Shahrekord University دانشگاه شهرکرد Shaban Shataee Jouibary شعبان شتایی جویباری shataee@gau.ac.ir 100319475328460010694 100319475328460010694 No Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان Ramin Rahmani رامین رحمانی rahmani@gau.ac.ir 100319475328460010695 100319475328460010695 No Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان