تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 144 |
تعداد مقالات | 1,440 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,163,380 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,798,061 |
بررسی مدلهای قطر - ارتفاع بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) در جنگلهای دانهزاد زاگرس میانی | ||
پژوهش و توسعه جنگل | ||
دوره 10، شماره 1، اردیبهشت 1403، صفحه 19-38 اصل مقاله (1.12 M) | ||
نوع مقاله: علمی - پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30466/jfrd.2023.54812.1682 | ||
نویسندگان | ||
پیمان امیری1؛ جواد سوسنی* 2؛ حامد نقوی2 | ||
1دانشجوی دکتری مدیریت جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران | ||
2دانشیار، گروه جنگلداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه و هدف: برای مدیریت پایدار و برنامهریزی اصولی منابع جنگلی به اطلاعات کارآمد و باکیفیتی از وضیعت حال و آینده جنگل نیازمند است. جنگلهای زاگرس بهعنوان یکی از مهمترین ناحیههای رویشی ایران، تأثیر بسیار مهمی در تأمین آب، حفظ خاک، تعدیل آب و هوا و تعادل اقتصادی و اجتماعی در کل کشور دارند، از اینرو، حفاظت و مدیریت پایدار این بومسازگانهای جنگلی به دغدغۀ اصلی محققان و مدیران در این ناحیه رویشی تبدیل شده است. گونه غالب این جنگلها، گونه بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) است. این گونه بر حسب شرایط جغرافیایی و محیطی دارای رویشگاههای متنوعی در ناحیه رویشی زاگرس میانی است. با توجه به جایگاه ارشمند گونه بلوط ایرانی در جنگلهای زاگرس، اهمیت توسعه پژوهشهای هرچه بیشتر در رابطه با این گونه امری ضروری است. مشخصههای قطر و ارتفاع درخت از مهمترین مؤلفههای موردنیاز در آماربرداری جنگل هستند. این متغیرها از اصلیترین متغیرها برای اندازهگیری خصوصیات ظاهری درختان جنگلی بوده و در مواردی از جمله تعیین حجم و ترسیم منحنی ارتفاع کاربرد دارند. با توجه به اینکه اندازهگیری ارتفاع تمام درختان جنگلی عملیاتی زمانبر و پرهزینه است، از اینرو، استفاده از مدلهای قطر و ارتفاع برای برآورد ارتفاع درختان توسعه پیدا کرده است. هدف از این پژوهش بررسی مدلهای خطی و غیرخطی قطر - ارتفاع گونه بلوط ایرانی در جنگلهای دانهزاد زاگرس میانی برای دستیابی به پاسخ این سوال که آیا امکان برآورد ارتفاع درختان دانهزاد بلوط ایرانی بهعنوان تابعی از قطر برابرسینه در این ناحیه رویشی وجود دارد یا خیر. مواد و روش: این پژوهش در منطقه حفاظتشده سفیدکوه لرستان انجام شد. پوشش درختی غالب این منطقه مانند دیگر مناطق زاگرس از بلوط تشکیل شده است اما به گیاهان و درختان دیگری نظیر زالزالک، بادام کوهی، گون و غیره میتوان در آن اشاره کرد. برای انجام این پژوهش با انجام جنگلگردشیهای متعدد و شناخت جنگلهای منطقه، تودهای به مساحت تقریبی پنج هکتار که دارای ساختار رویشی دانهزاد بود انتخاب شد. در تودۀ جنگلی انتخاب شده، مشخصههای قطر برابرسینه و ارتفاع کل تمامی درختان بلوط ایرانی که قطر برابرسینۀ بیش از 5/12 سانتیمتر، مورد آماربرداری 100 درصد قرار گرفت. در مجموع قطر برابرسینه و ارتفاع کل تعداد 642 اصله درخت بلوط ایرانی اندازهگیری شد. برای برازش دادههای قطر برابرسینه و ارتفاع درختان از مدلهای خطی و غیرخطی استفاده شد که شامل انواع مدلهای نمایی، توانی، تراکم - محصول، رویش، سیگموییدی و دیگر توابع است. در این پژوهش 80 درصد دادهها در فرآیند مدلسازی و 20 درصد برای ارزیابی بهکار گرفته شدند. همچنین برای برازش دادهها و برآورد شاخصهای هر یک از مدلها از نرمافزار Curve Expert Professional استفاده شد. در فرآیند مدلسازی، دادههای قطر بهعنوان متغیر مستقل و دادههای ارتفاع بهعنوان متغیر وابسته بکار گرفته شدند. برای صحتسنجی مدلها، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE) و اریبی (Bias) بهصورت مطلق و نسبی و نیز ضریب تبیین (R2) و معیار اطلاعات آییک (AIC) بهعنوان شاخصهای اعتبارسنجی محاسبه شدند. یافتهها: براساس بررسی آمارههای توصیفی درختان دانهزاد بلوط ایرانی میانگین، کمینه و بیشینۀ قطر برابرسینه به ترتیب 4/42، 5/12 و 150 سانتیمتر و ارتفاع به ترتیب 3/6، 2/1 و 17 متر بود. مدلهای استفادهشده بر اساس مقادیر R2، 62 تا 86 درصد از تغییرات کل ارتفاع درختان را توجیه کردند. نتایج حاصل از مدلسازیهای قطر - ارتفاع درختان نشان داد که مدلهای Gompertz، MMF و Richard بهترتیب دارای بالاترین ضریب تبیین (86/0، 86/0، 86/0)، کمترین اشتباه معیار (307/1، 307/1، 307/1) و معیار اطلاعات آییک (04/276، 13/277، 03/277) بودند. نتایج حاصل از معیارهای استفادهشده برای اعتبارسنجی مدلهای بهکار رفته نشان داد که مدلهای Gompertz، MMF و Richard با RMSE بهترتیب 19/22، 20/22 و 20/22 درصد و نیز MAE بهترتیب 69/16، 74/16 و 79/16 درصد بهتر توانستند مشخصۀ ارتفاع درختان را برآورد کنند. باتوجه به نتایج ذکرشده مشخص شد که سه مدل Gompertz، MMF و Richard در مقایسه با دیگر مدلها از توانایی بالاتری در برآورد مشخصۀ ارتفاع درختان دانهزاد بلوط ایرانی برخوردار هستند. نتیجهگیری کلی: در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که مدلهای خطی و غیرخطی توانایی برآورد ارتفاع درختان دانهزاد بلوط ایرانی را در ناحیه رویشی زاگرس میانی دارند، که از میان این مدلها سه مدل غیرخطی Gompertz، MMF و Richard بر اساس معیارهای ارزیابی عملکرد از دقت بالاتری برخوردار بودند. بنابراین این مدلها میتوانند در مناطق جنگلی ناحیۀ رویشی زاگرس میانی که دارای ساختار و شرایط رویشگاهی مشابهی با منطقه موردبررسی هستند مورداستفاده قرار گیرند. پیشنهاد میشود که در پژوهشهای آینده از مدلهای تعمیمیافته ارتفاع و قطر استفاده شود. | ||
کلیدواژهها | ||
رگرسیون؛ بلوط ایرانی؛ مدلسازی؛ صحتسنجی | ||
مراجع | ||
Adame, P.; del Rio, M.; Canellas, I., A mixed nonlinear height–diameter model for pyrenean oak (Quercus pyrenaica Willd.). Forest Ecology and Management 2008, 256, 88 – 98. Ahmadi, K.; Alavi, S.J.; Kouchaksaraei, M.T.; Aertsen, W., Non-linear height-diameter models for oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) in the Hyrcanian forests, Iran. Biotechnology, Agronomy, Society and Environment 2013, 17, 431–440. Ahmadi, K.; Alavi, S.J.; Kouchaksaraei, M.T.; Aertsen, W., Compersion of non-linear height and diameter functions for oriental beech (Fagus orientalis Lipsky.) in a mixed and uneven-aged Caspian forest (Case Study: Tarbiat Modares University forest research station). Iranian Journal of Forest 2014, 6 (1), 11 – 22. (In Persian) Aishan, T.; Halik, U.; Betz. F.; Gartner, P.; Cyffka, B., Modeling height–diameter relationship for Populus euphratica in the Tarim riparian forest ecosystem, Northwest China. Journal of Forestry Research 2016, 27 (4), 889–900. Alemi, A.; Oladi, J.; Fallah, A.; Maghsodi, Y., Evaluating of different height-diameter nonlinear models for hornbeam in uneven-aged stands (Case Study: Golestan Rezaeian Forest). Ecology of Iranian Forests 2021, 8 (16), 29 – 38. (In Persian) Alijani, V.; Namiranian, M.; Feghhi, J.; Bozorg – Hadad, O.; Etemad, V., Investigation of height-diameter models in different development stages of unmanaged beech Forest (Case Study: Educational and research forest of Kheirud). Journal of Environmental Science and Technology 2020, 21 (12), 127 – 134. (In Persian) Amiri, P.; Soosani, J.; Naghavi, H.; Seyedna, V.; Nourmohamadi, K., Investigating the quantitative characteristics of the less degraded forest areas of the middle Zagros region (case study: the forests of Khoramabad Nozhian region). National congress of vew findings in agricultural and natural resources, environment and tourism 2022, 1 – 7. (In Persian) Bayat, M.; Hasani, M.; Heidari Masteali, S., Ten-year estimation of Fagus orientalis lipsky increment using artificial neural networks model and multiple linear regression Ramsar forests. Forest Research and Development 2020, 6 (3), 381 – 394. (In Persian) Bolat, F.; Urker, O.; Günlü, A., Nonlinear height-diameter models for Hungarian oak (Quercus frainetto Ten.) in Dumanlı Forest Planning Unit, anakkale/Turkey. Austrian Journal of Forest Science 2022, 139, 199-220. Bihamta, M.R.; Zare Chahouki, M.R., Principles of statistics for the natural resources science. University of Tehran Press, 2008, 322p. (In Persian) Cui, K.; Wu, X.; Zhang, C.; Zhao, X.; Gadow, K., Estimating height-diameter relations for structure groups in the natural forests of Northeastern China. Forest Ecology and Management 2022, 519, 120298. Delpasand, S.; Maleknia, R.; Kazemi, Y., Evaluating the impact of climatic factors on vegetation changes in the protected area of Sefid Koh Lorestan using the MODIS sensor. Conference: National Geomatics Conference 2017, 1 – 10. (In Persian) Eshagh Nimvari, J.; Zobeyri, M.; Sobhani, H.; Pourshafi Zanganeh, H., A comparison of randomized -systematic sampling with circule shape plot and transect method, based on precisiona nd cost in west oak forest. Iranian Journal of Natural Resources 2003, 56 (4), 383-395. (In Persian) Fattahi, M., Investigation of Zagros oak forests and the most important factors of its destruction. Research Institute of Forests and Rangelands Tehran press, 1994. (In Persian) Fang, Z.; Bailey, R.L., Height-diameter models for tropical forest on Hainan Island in southern China. Forest Ecology and Management 1998, 110, 315-327. Ghaderi, P.; Mohammadi, J.; Shataee, Sh.; Rahmani, R.; Kariminejad, N., Efficiency of nonlinear mixed-effects model in determining height-diameter equations of velvet maple and ironwood trees. Iranian Journal of Forest 2023, 14 (4), 473 – 485. (In Persian) Golob, Ch.; Ritter, T.; Vosptnic, S.; Wassermann, C.; Nuthtroft. A., A flexible height–diameter model for tree height imputation on forest inventory sample plots using repeated measures from the past. Journal Forests 2018, 9 (368), 1 – 25. Hamidi, S.K.; Fallah, A.; Bayat, M.; Hosseini Yekani, S.A., Investigating the diameter and height models of beech trees in uneven age forest of northern iran (Case study: Forest Farim). Ecology of Iranian Forests 2021, 9 (17), 30-40. (In Persian) Hyams, D., Curve expert 1.40: A curve fitting system for Windows. 2010, http://curveexpert.webhop.biz/ Mohammadi, J.; Shataee. Sh., Study of different height-diameter models for hornbeam (Carpinus betulus L.) in uneven-aged stands of Shastkalateh forest of Gorgan. Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2016, 24 (4), 700 – 712. (In Persian) Jafari, J.; Tabari, M.; Hosseini, V.; Sadati, S. E., Effect of artificial tree stands on physical, chemical properties and soil microbial biomass (case study: Zaghmarz of Neka). Forest Research and Development 2021, 7 (1), 123-135. (In persian) Petras, R.; Bosela, M.; Mecko, J., Height-diameter models for mixed-species forests consisting of spruce, fir, and beech. Folia Forest Polonica 2014, 56, 93–104. Rahimi, GH.; Mohammadi Samani, K.; Shabanian, N.; Sharif Rahmani. M., Investigating some chemical soil properties in the pollarded and less-disturbed forest stands in the Northern Zagros (case study: Baneh forest, Kurdistan). Journal of Environmental Science and Technology 2020, 22 (3), 68-55. (In Persian) Salmani, A.; Poursaeed, A.R.; Bayramzadeh, V.; Eshraghi Samani. R., Explaining the criteria and indicators of sustainable management of forests in Zagros basin from the point of view of forest specialists and experts. Iranian Journal of Forest 2021, 13 (1), 43-58. (In Persian) Scaranello, M. A. S.; Alves, L. F.; Vieira, S. A.; Camargo, P. B. C.; Joly, C. A.; Martinelli, L. A., Height-diameter relationships of tropical Atlantic moist forest trees in southeastern Brazil. Scientia Agricola 2012, 69 (1), 26-37. Sharma, R.P.; Vacek, Z.; Vacek, S., Nonlinear mixed effect height-diameter model for mixed species forests in the central part of the Czech Republic. Journal of Forest Science 2016, 62 (10), 470–484. Wang, T. Y.; Lam, T. Y., Modelling height-diameter relationship of fifteen tree species planted on reclaimed agricultural lands with random species effects. Tropical Forestry 2021, 1053, 1-5. Xu, Q.; Lei, X.; Zang, H.; Zeng, W., Climate change effects on height–diameter allometric relationship vary with tree species and size for larch plantations in northern and northeastern China. Forests 2022, 13 (468), 1-16. Zeynali Yadegari, L.; Seyedi, N., Effect of altitude on seed germination and biomass of Quercus brantii. Forest Research and Development 2019, 5 (3), 405-417. (In Persian) Zhang, L., Cross-validation of nonlinear growth functions for modeling tree heightdiameter distributions. Annals of Botany 1997, 79, 251-257. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 354 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 248 |