spatial pattern
در نشریات گروه کشاورزی-
مجله جنگل ایران، سال هفدهم شماره 1 (بهار 1404)، صص 145 -158مقدمه
درک ساختار توده های جنگلی، به ویژه در مناطق ایران و توران که با چالش های جدی مانند تغییرات اقلیمی و بهره برداری بی رویه مواجه اند، برای مدیریت موثر و پایدار این اکوسیستم های حساس حیاتی است. شناخت دقیق ساختار جنگل، از جمله توزیع گونه ای، اندازه درختان و الگوهای مکانی، امکان ارزیابی دقیق تر وضعیت اکولوژیکی، پیش بینی پاسخ جنگل به تغییرات محیطی و در نهایت، اتخاذ تصمیم های مدیریتی کارآمدتر را فراهم می آورد. در این پژوهش، ساختار توده های جنگلی ارس در دو قطعه نمونه یک هکتاری (قرق و غیرقرق) از منطقه سالوک در استان خراسان شمالی بررسی شد.
مواد و روش هابه منظور تحلیل جامع ساختار توده های جنگلی، در هر یک از قطعات نمونه یک هکتاری، همه درختان بررسی شدند. مشخصه های کمی درختان مانند قطر برابرسینه، ارتفاع کل و قطر تاج در دو جهت عمود بر هم اندازه گیری شد. توزیع فضایی درختان با استفاده از اندازه گیری فاصله و آزیموت تعیین شد. تحلیل های آماری برای مقایسه ویژگی های ساختاری و الگوهای فضایی بین دو قطعه انجام گرفت.
یافته هانتایج نشان داد که الگوی پراکنش مکانی درختان ارس در قطعه غیرقرق تصادفی بود. درحالی که در منطقه قرق، این الگو در فواصل نزدیک حالت منظم بود و با افزایش فاصله، به تصادفی و در نهایت خوشه ای تغییر حالت داد. تعداد درختان ارس در هکتار، در منطقه قرق 84 اصله در مقابل 31 اصله در منطقه غیرقرق بود. اختلاف معنی داری بین میانگین سطح تاج (1/1±2/12 در مقابل 8/2±5/13 متر مربع در هکتار)، قطر برابرسینه (7/0±9/16 در مقابل 4/1±6/16 سانتی متر) و ارتفاع (5/0±9/3 در مقابل 1/0±5/3 متر) درختان ارس در مناطق قرق و غیرقرق مشاهده نشد. میانگین سطح تاج تمام گونه ها در منطقه قرق (8/0±5/9 متر مربع در هکتار) اختلاف معنی داری با غیرقرق (0/1± 4/6 متر مربع در هکتار) نشان داد.
نتیجه گیریبا توجه به وضعیت درصد پوشش تاجی و الگوی پراکنش مکانی کل درختان و همچنین درختان ارس در قطعه های تحت بررسی و همچنین تراکم درختان که در محدوده کم تراکم توده های ارس گزارش شده توسط سایر پژوهشگران است، اعمال مدیریت احیا، توسعه و حفاظت در این جنگل ها ضروری به نظر می رسد.
کلید واژگان: احیا و توسعه، الگوی مکانی، حفاظت جنگل، سطح تاج، مشخصه های جنگل شناسیIntroductionUnderstanding the structure of forest stands, particularly in Irano-Turanian regions, is essential for effective management and conservation efforts in semi-arid and arid areas. A thorough understanding of forest structure, including species distribution, tree size, and spatial patterns, enables more accurate assessments of ecological status, predictions of forest responses to environmental changes, and ultimately, the adoption of more efficient management decisions. This study aimed to investigate the structure of juniper stands in two one-hectare plots (protected and unprotected) in the Saluk region of North Khorasan province, Iran.
Materials and MethodsFor a comprehensive analysis of the forest stand structure, all trees in each one-hectare plot were assessed. Quantitative parameters such as DBH, total height, and crown diameter in two perpendicular directions were measured. The spatial distribution of trees within each plot was determined by measuring the distance and azimuth of each tree. Statistical analyses were then performed to compare the structural characteristics and spatial patterns between the two plots.
ResultsThe results showed that the spatial distribution of juniper trees in the unprotected plot was random. While in the protected plot, this pattern changed to a regular one at close distances and to a random one and finally to a clustered pattern as the distance increased. The number of juniper trees per hectare was 84 in the protected plot compared to 31 in the unprotected one. There was no significant difference between the average crown area (12.2 ± 1.1 vs. 13.5 ± 2.8 m2), DBH (16.9 ± 0.7 vs. 16.6 ± 1.4 cm) and height (3.9±0.5 vs. 3.5±0.1m) of juniper trees in protected and unprotected plots. The average crown area of all species in the protected plot (9.5±0.8 m2) showed a significant difference from the unprotected one (6.4±1.0 m2).
ConclusionConsidering the situation of crown cover percentage and the spatial distribution pattern of all trees and also juniper trees in the investigated plots as well as the density of trees which is in the low range of the density of juniper stands reported by other researchers, it is necessary to apply restoration management, development and conservation in these forests.
Keywords: Crown Area, Forest Conservation, Restoration, Development, Silviculture Characteristics, Spatial Pattern -
مقدمه
در اکوسیستم های جنگلی، تاج بارش به عنوان یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژیکی دارای تغییرات مکانی است که به آن کمتر توجه شده است. توزیع مجدد باران در زیر تاج پوشش جنگل باعث ایجاد الگوهای تاج بارش می شود که تغییرات مکانی زیادی را به همراه دارد و از این نظر بین اکوسیستم های جنگلی مختلف، تفاوت وجود دارد. جنگل ها تاثیر مهمی بر بیلان آبی ناحیه رویشی زاگرس دارد. از طرف دیگر، نظر به انجام جنگل کاری با گونه های مختلف بومی و غیر بومی و ارجحیت بیشتر گونه های سریع الرشد به خصوص در سال های اخیر، لازم است اثر این جنگلکاری ها در مقایسه با توده های طبیعی بر باران و اجزای آن به عنوان یکی از عوامل مهم موثر بر چرخه آب بررسی شود. هدف از این مطالعه، برآورد تغییرپذیری مکانی تاج بارش در توده طبیعی شاخه زاد بلوط ایرانی (Quercus brantii) و جنگل کاری های کاج تهران (Pinus eldarica) و سرو نقره ای (Cupressus arizonica) در ناحیه نیمه خشک زاگرس (پارک جنگلی چغاسبز، شهرستان ایلام) با استفاده از زمین آمار است.
مواد و روش هااین مطالعه در پارک جنگلی چغاسبز در استان ایلام انجام شد. در این مطالعه، مقدار اجزای باران شامل تاج بارش و ساقاب در توده های بلوط ایرانی، کاج تهران و سرو نقره ای اندازه گیری شدند. میزان بارندگی کل توسط پنج عدد جمع آوری کننده باران که در فضای باز (خارج از تاج پوشش) مجاور توده های مورد بررسی نصب شده بودند، اندازه گیری شد. اندازه گیری تاج بارش به وسیله 27 عدد جمع آوری کننده در توده بلوط ایرانی و 36 عدد جمع آوری کننده در هر کدام از توده های کاج تهران و سرو نقره ای انجام شد. به منظور کاهش میزان خطا در اندازه گیری تاج بارش در سطح توده چهار عدد از جمع آوری کننده ها بعد از هر پنج رخداد باران، جابه جا و در موقعیت دیگر در زیر تاج پوشش توده به صورت تصادفی قرار داده شدند. سایر جمع آوری کننده ها در کل دوره مطالعه در نقاط ثابت قرار داشتند. با تغییر مکان برخی از باران سنج ها بعد از هر باراندگی، تعداد نمونه ها افزایش و خطای اندازه گیری تاج بارش تقلیل پیدا می کند. از روش زمین آمار برای بررسی الگوهای مکانی و چگونگی توزیع تاج بارش استفاده شد. آنالیزهای آماری در محیط نرم افزار GS+ (version 5.1.1) انجام گرفت.
نتایج و بحث:
در طول دوره مطالعه، تعداد 20 رخداد بارندگی اندازه گیری شد. مجموع و متوسط رخدادهای باران در طول دوره مطالعه به ترتیب 2/258 میلی متر و 91/12 میلی متر به دست آمد. میانگین عمق تاج بارش برای بلوط ایرانی، کاج تهران و سرو نقره ای به ترتیب 32/207، 21/129 و 47/152 میلی متر محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که درصد تاج بارش بلوط ایرانی، بیشتر از گونه های کاج تهران و سرو نقره ای است. میانگین شاخص سطح برگ (LAI) (درصد ضریب تغییرات) و درصد روشنه تاج پوشش (درصد ضریب تغییرات) توده های مورد مطالعه به ترتیب برای توده بلوط ایرانی 4/1 مترمربع/مترمربع (53 درصد) و 85/43 درصد (14/46 درصد)، کاج تهران 04/1 مترمربع/مترمربع (78/88 درصد) و 04/57 درصد (26/46 درصد) و توده سرو نقره ای 2/1 مترمربع/مترمربع (78/80 درصد) و 71/54 درصد (47/52 درصد) برآورد شد. تجزیه وتحلیل الگوی مکانی تاج بارش با استفاده از آنالیز واریوگرام نشان داد که تاج بارش در زیر تاج پوشش دو توده بلوط ایرانی (021/0= RSS، 001/0= C0 و 51/0=r2) و سرو نقره ای (0/0~ RSS، 125/0= C0 و 92/0=r2) همسانگرد با ساختار مکانی قوی و در زیر تاج پوشش کاج تهران (102/0= RSS، 54/0= C0 و 66/0=r2) ناهمسانگرد با ساختار مکانی متوسط است. مناسب ترین مدل واریوگرامی برازش داده شده برای توده بلوط ایرانی، کاج تهران و سرونقره ای به ترتیب از نوع نمایی، خطی و کروی بود.
نتیجه گیریبر این اساس، محدوده پیوستگی مکانی تاج بارش در توده کاج تهران 8/10 متر، سرو نقره ای 8 متر و در توده بلوط ایرانی 4/2 متر برآورد شد. مرور منابع نشان می دهد که نوع جنگل، تراکم درختان و زیست توده می تواند بر تغییر مکانی و ساختار همبستگی تاج بارش تاثیر بگذارد؛ بنابراین، در نظر گرفتن ویژگی های خاص نوع جنگل هنگام مطالعه الگوهای مکانی تاج بارش و پیامدهای اکولوژیکی آنها مهم است. تحقیقات بیشتر برای مقایسه ساختار همبستگی مکانی تاج بارش در جنگل های همیشه سبز و خزان کننده، بینش قطعی تری را در مورد این موضوع ارائه می کند.
کلید واژگان: بلوط ایرانی، توزیع مکانی تاج بارش، واریوگرام، جنگل های زاگرسIntroductionIn forest ecosystems, throughfall, a pivotal component of the hydrological cycle, exhibits spatial variations that have received scant attention. The redistribution of rain beneath the forest canopy gives rise to distinct rainfall patterns, resulting in substantial spatial disparities across diverse forest ecosystems. Forests assume a pivotal role in the water balance of the Zagros ecosystem. However, the increasing trend of afforestation using both native and non-native species, particularly fast-growing ones, necessitates an assessment of its impact on rainfall and its components compared to natural stands. This assessment is crucial as it affects the water cycle significantly. The present study aims to estimate the spatial variability of throughfall in natural stands of Persian oak (Quercus brantii) and afforested areas with Pinus eldarica and Cupressus arizonica in Zagros forests, with a specific focus on Chaghasbez Forest Park in Ilam county.
Materials and methodsThis study was conducted in Chaghasbez Forest Park in Ilam Province, with the aim of measuring rain components, including throughfall and stemflow, in stands of Persian oak, Pinus eldarica (Eldar pine) and Cupressus arizonica (Silver cedar). Rainfall was measured using five rain gauges located in the open space (outside the canopy) adjacent to the studied stands. Throughfall was measured using 27 collectors in Persian oak stands underneath the canopy, and 36 collectors in each Eldar pine and Silver cedar stand. To minimise measurement errors in throughfall at the stands, after every five rain events, four of the collectors were randomly relocated under the crown of the stand. The remaining collectors were stationed at fixed points throughout the study period. This approach increased the number of samples and reduced the measurement error of throughfall. Geostatistical methods were employed to investigate the spatial patterns and distribution of rainfall, and statistical analyses were conducted using GS+ software (version 5.1.1).
Results and DiscussionThe mean throughfall depths for oak, Eldar pine, and Silver cedar were calculated as 207.32 mm, 129.21 mm, and 152.47 mm, respectively. The results indicate that the throughfall percentage of oak is higher than that of Eldar pine and Silver cedar. The average leaf area index (LAI) and the percentage of canopy gap of the studied stands were 1.4 m²/m² (CV= 53%) and 43.85% for Persian oak stands, 1.04 m²/m² (CV= 88.78 %) and 57.04% (CV= 46.26%) for Eldar pine, and 1.2 m²/m² (CV= 80.78%) and 54.71% (CV= 52.47%) for Silver cedar. The spatial pattern analysis of throughfall using variogram analysis revealed that under the canopy of Persian oak (RSS= 0.021, C0= 0.001, and r²= 0.51) and Silver cedar (RSS= 0.0, C0= 0.125, and r²= 0.92), the distribution is anisotropic with a strong spatial structure. Conversely, under the canopy of Eldar pine, the distribution exhibited isotropic characteristics with an average spatial structure (RSS= 0.102, C0= 0.54, and r²= 0.66). The analysis identified the exponential, linear, and spherical variogram models as the most suitable for Persian oak, Eldar pine, and Silver cedar, respectively.
ConclusionThis study found that the spatial continuity range of throughfall was estimated to be 10.8 metres in eldar pine, 8 metres in silver cedar, and 2.4 metres in Persian oak. A review of the literature revealed that the type of forest, tree density, and biomass can affect the spatial change and correlation structure of throughfall. Consequently, it is imperative to take into account the distinct characteristics of the forest type when investigating the spatial patterns of throughfall and their ecological ramifications. Subsequent research, which involves a comparison of the spatial correlation structure of throughfall in evergreen and deciduous forests, is expected to provide a more precise understanding of this subject.
Keywords: Persian Oak, Spatial Pattern, Thtoughfall Spatial Distribution, Variogram, Zagros Forests -
الگوی فضایی عناصر سیمای سرزمین نقش مهمی در شکل گیری تجربه گردشگران و ترجیحات آنان ایفا می کند. نحوه توزیع، تنوع و چیدمان این عناصر، از جمله پوشش های طبیعی، کاربری های اراضی، مسیرهای ارتباطی و محورهای بصری، تاثیر مستقیمی بر جذابیت یک مقصد گردشگری دارد. گردشگران بسته به ترجیحات فردی خود، به محیط هایی با ویژگی های فضایی خاص، مانند مناظر طبیعی بکر، مناطق فرهنگی تاریخی یا فضاهای شهری منظم و متنوع، تمایل نشان می دهند. درک رابطه میان الگوی فضایی سیمای سرزمین و ترجیحات گردشگران می تواند به بهبود برنامه ریزی گردشگری، ارتقای کیفیت تجربه گردشگران و توسعه پایدار مقاصد گردشگری کمک کند. مطالعه حاضر به ارزیابی الگوی فضایی عناصر سیمای سرزمین و تاثیر آن بر ترجیحات مکانی گردشگران در منطقه جنگلی چهل چای مینودشت واقع در استان گلستان می پردازد. برای انجام این پژوهش نخست مجموعه ای از معیار های ذهنی (6 معیار) و عینی (6 معیار) شناسایی و الویت بندی شدند. برای ارزیابی الگوهای سیمای سرزمین از 6 سنجه سیمای سرزمین که بیشترین نزدیکی را با معیارهای عینی-ذهنی داشتند، استفاده شد. رابطه بین متغیرها توسط رگرسیون لجستیک رتبه ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که ویژگی های شکلی عناصر سیمای سرزمین (MSI) رابطه معکوس و معنی داری با مفاهیمی نظیر تراکم، تنوع، پیچیدگی، پیوستگی و فرم و شکل دارد. همچنین سنجه هایی نظیر تراکم لبه ها (ED) و ابعاد فراکتالی عناصر (MPFD) رابطه معنی داری با این مفاهیم دارند. معیار فاصله و عمق چشم انداز تنها معیاری است که با سنجه وسعت و مساحت (CA) رابطه معکوس و معنی داری دارد که نشان می دهد با افزایش وسعت یک عنصر در ساختار سیمای سرزمین، دید و عمق چشم انداز از نظر کاربران کاهش می یابد. براساس یافته ها، تمایل گردشگران به حضور در مکان های با فرم و شکل طبیعی، گسترده با پیوستگی بالا در پوشش گیاهی، شکل زمین و حضور آب مورد تایید قرار گرفت به طوری که محدوده های با تراکم لبه بالا (ED) و تنوع شکلی (MSI) بیش از حد متوسط کمترین میزان حضور گردشگران را نشان می دهد. این امر بیانگر آن است که گردشگران از مکان هایی با پیچیدگی بصری زیاد که به نوعی بیانگر بهم ریختگی و تغییرات انسانی زیاد است و خردشدگی عناصر سازنده سیمای سرزمین را به همراه دارد، اجتناب می کنند. نتایج این پژوهش می تواند در مدیریت و برنامه ریزی منابع تفرجی با هدف گردشگری مورد استفاده قرار گیرد و به کاهش اثرات مخرب آن کمک نماید.کلید واژگان: الگوی فضایی، ترجیح گردشگر، سیمای سرزمین، معیارهای ذهنی، معیارهای عینیThe spatial pattern of landscape elements significantly influences tourists' experiences and preferences. The distribution, diversity, and arrangement of features such as natural covers, land use types, access routes, and visual landscapes directly affect the attractiveness of tourist destinations. Tourists, depending on individual preferences, are attracted to environments with distinct spatial characteristics, such as pristine natural landscapes, historical-cultural regions, or well-structured and diverse urban settings. Understanding the relationship between landscape spatial patterns and tourist preferences can enhance tourism planning, improve the quality of tourist experiences, and support the sustainable development of tourism destinations. This study investigates the relationship between landscape patterns and tourist spatial preferences in Chehelchay Minudasht Forest Park, Golestan Province. A combination of subjective (6 criteria) and objective (6 criteria) metrics was identified and prioritized to evaluate tourist preferences. Six landscape metrics were selected to assess spatial patterns, and their relationships were analyzed using rank logistic regression. Results revealed that morphological characteristics of landscape elements (MSI) inversely correlate with density, diversity, complexity, continuity, and form. Metrics such as Edge Density (ED) and Mean Patch Fractal Dimension (MPFD) showed significant relationships with these concepts. . The criteria of distance and depth of view were the only ones to show a significant negative relationship with the metric of Class Area (CA), indicating that with the increase in spatial extent of a landscape element, the visual depth and perspective as perceived by users decreases. The findings suggest that tourist preferences are oriented towards areas featuring natural forms, extensive spatial continuity in vegetation cover and landform, and the presence of water bodies. In contrast, regions with high edge density (ED) and above-average shape complexity (MSI) exhibited the lowest levels of tourist presence. This indicates that tourists tend to avoid locations with excessive visual complexity, which typically reflect a high degree of fragmentation and anthropogenic alteration of landscape structure.Keywords: Landscape, Objective Criteria, Subjective Criteria, Tourist Preference, Spatial Pattern
-
مقدمه و هدف
روند کاهشی اندازه بارش در بسیاری از مناطق کشور از جمله استان های شمال غرب کشور سبب شده است تا بررسی روش های جدید به منظور تکمیل پایگاه های داده ای آبخیزهای کشور بیش از پیش ضروری شود. در این راستا، درک تغییرات گرانیگاه بارش به عنوان یک مفهوم نوظهور که نشان دهنده توزیع مکانی بلندمدت بارش منطقه ای است، برای مدیریت چالش های آبخیزداری از جمله کاهش اثرات خشک سالی، مهار سیلاب و حفاظت از منابع آب اهمیت دارد. به این منظور، این پژوهش با هدف تحلیل گرانیگاه بارش و ارتباط آن با توزیع مکانی شبکه باران سنجی در استان اردبیل انجام شد.
مواد و روش هابرای محاسبه گرانیگاه بارش، از آمار بارش 49 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری 45 ساله (1395-1350) استفاده شد. بر اساس اصل استخراج ایستگاه و با در نظر گرفتن منطقی بودن کمترین تراکم و یکنواختی، پنج ایستگاه به عنوان کمترین تعداد ممکن تعیین شد. سپس، تراکم 10، 20، 30 و 40 ایستگاه به شکل تصادفی استخراج شد تا توزیع گرانیگاه بارندگی با تراکم شبکه ایستگاه ها مقایسه شود. برای پیاده سازی مدل مرکز ثقل، محاسبه بیضی انحراف استاندارد در محیط نرم افزار ArcMap10.8 انجام شد و برای تحلیل همبستگی متعارف (CCA) از XLSTAT در مقیاس های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه استفاده شد.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد که در بهار (فروردین تا خرداد)، جهت حرکت گرانیگاه بارش به طور قابل توجهی متفاوت بود و فاصله حرکت 18/17 کیلومتر برآورد شد. در تابستان (تیر تا شهریور)، حرکت گرانیگاه بارش عمدتا 20/18 کیلومتر به سمت شمال بود. در پاییز (مهر تا آذر)، حرکت گرانیگاه بارش عمدتا 20/48 کیلومتر به سمت جنوب بود و بیشترین فاصله حرکت در مقایسه با دیگر فصل ها، در فصل پاییز بود. در زمستان (دی تا اسفند)، جهت حرکت گرانیگاه بارش در جهت های متفاوتی بود و کمترین فاصله حرکت (8/35 کیلومتر) در مقایسه با دیگر فصل ها در فصل زمستان بود. جهت حرکت گرانیگاه بارش سالانه نیز عمدتا به سمت جنوب شرقی بود. بیشترین فاصله حرکت گرانیگاه 111/78 کیلومتر به سمت شمال غربی در سال 1358 بود. همچنین، گرانیگاه بارش سالانه در استان اردبیل در سه دهه 1350 تا 1360 عمدتا به سمت شمال غربی و در دیگر دهه ها به سمت جنوب شرقی حرکت کرد. همبستگی میان تراکم شبکه ایستگاه ها با تغییرات گرانیگاه بارش، مثبت (0/65=CCA در سطح معنی داری 5%) بود.
نتیجه گیری و پیشنهادها:
از میان تراکم های گوناگون 5، 10، 20، 30 و 40، بیشترین ضریب همبستگی متعارف با اندازه 0/80 برای تراکم 40 ایستگاه به دست آمد و کمترین اندازه این ضریب برای کمترین تراکم 5 ایستگاه با اندازه 0/04 بود. بر اساس نتایج این پژوهش، تغییرات حرکت الگوهای بارش که در دوره های خشک سالی و ترسالی می تواند موثر باشد، مشخص شد. پیشنهاد می شود که ارتباط میان تغییر اقلیم و عامل های پستی بلندی با تغییرات مکانی-زمانی گرانیگاه بارش بررسی شود.
کلید واژگان: آبخیزهای کوهستانی، الگوی مکانی، تراکم ایستگاه ها، جهت حرکت بارش، خوشه بندیIntroduction and Goal:
The decreasing trend of precipitation in many regions of the country, including the northwestern provinces, has made it more necessary to investigate new methodologies to complete the databases of the country's watersheds. In this regard, understanding the changes in precipitation barycenters, as an emerging concept, that indicates the long-term spatial distribution of regional precipitation is especially important for the administration of watershed management issues such as reducing drought effect, flood control, and water resource conservation. To this end, the present study analyzes the precipitation barycenter and its relationship with the spatial distribution of the rain gauge network in Ardabil Province.
Materials and MethodsTo calculate the precipitation amount, the statistics of 49 meteorological stations during the statistical period of 45 years (1971-2016) were used. Based on the principle of station extraction and considering the rationality of the lowest density and uniformity, five stations were determined as the minimum possible number. Then, densities of 10, 20, 30, and 40 stations were extracted randomly to compare the distribution of precipitation centroids with the density of the station network. The statistics above were used to implement the gravity center model, calculate the standard deviation ellipse in the ArcMap 10.8 software environment, and conventional correlation analysis on monthly, seasonal, and annual time scales using XLSTAT.
Results and DiscussionThe results showed that in spring (April to June), the direction of movement of the precipitation barycenter was significantly different and the movement distance was 18.17 km. In summer (July to September), the precipitation barycenter mainly moved 20.18 km to the north. In autumn (October to December), the precipitation barycenter mainly moves 20.49 km to the south and has the longest movement distance among the seasons. In winter (December to March), the precipitation barycenter moves in different directions and has the smallest movement distance (8.35). The annual precipitation barycenter migrated mostly in the southeast direction. The maximum migration of barycenter for 1979 was towards the northwest with 111.78 km. Besides, the annual precipitation barycenter in Ardabil Province in the three decades of 1971-1981 migrated mostly to the northwest and in the other decades to the southeast. The stational network density was positively correlated with changes in the precipitation barycenter (CCA = 0.65 at a significance level of 5%).
Conclusion and Suggestion:
The highest conventional correlation coefficient of 0.80 was obtained for the density of 40 stations among different densities of 5, 10, 20, 30, 40, and 50, and the lowest coefficient of 0.04 was obtained for the minimum density of 5 stations. Based on the results of this study, changes in the movement of precipitation patterns that can be effective in drought and wet periods were identified. It is suggested that the relationship between climate change and elevation factors with spatial-temporal changes in the precipitation center of gravity be investigated.
Keywords: Clustering, Migration Direction, Mountainaous Watersheds, Spatial Pattern, Stational Density -
تحلیل پراکنش مکانی عوارض ماسه ای و روابط متقابل بین آن ها در مناطق بیابانی اطلاعات ارزشمندی در مورد برهم کنش آنها و چگونگی تاثیرشان بر یکدیگر ارائه می کند. آگاهی از چگونگی وقوع این روابط می تواند برای مدیریت عرصه های بیابانی کشور مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی الگوی مکانی و روابط متقابل بین دو نوع تپه ماسه ای غالب با استفاده از توابع آماری تک متغیره و دومتغیره در ماسه زارهای منطقه کلاته مزینان شهرستان داورزن به منظور شناخت الگوی پراکنش و بررسی روابط متقابل بین بارخان ها و نبکاهاست. برای انجام این تحقیق ابتدا با استفاده از تصاویر اخذشده توسط پرنده هدایت پذیر از راه دور (پهپاد)، موقعیت دقیق هر نبکا (1013 پایه گیاهی) و بارخان (90 عدد) ثبت شد. سپس با استفاده از آماره های اختصاری ازجمله توابع تک و دومتغیره g(r) و O-Ring، الگوی پراکنش مکانی و رابطه متقابل بین دو عارضه بارخان و نبکا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تابع های به دست آمده نشان داد که الگوی پراکنش نبکاها تا فواصل حدود 270 متری به صورت خوشه ای و پراکنش بارخان ها در سطح معنی داری 95 درصد دارای الگوی پراکنش مشخصی نبود. رابطه متقابل بین بارخان ها و نبکاها نیز تا فاصله 500 متری به صورت منفی بود. نبکا به دلیل منابع ماسه کم در نزدیکی منشا شکل می گیرد، سپس با افزایش ماسه، بارخان ها شکل می گیرند. بررسی الگوی مکانی و تعیین روابط بین انواع عارضه های ماسه ای با استفاده از توابع آماری می تواند به شناخت علل تشکیل مکانی عوارض ماسه ای کمک نماید که این امر به تدوین برنامه های احیایی و مدیریت اکولوژیک ماسه زارها در بیابان ها کمک نماید.
کلید واژگان: توابع تک متغیره، توابع دومتغیره، الگوی مکانی، بارخان، نبکا، خراسان رضویIntroductionRecognized as the hosts of a wide variety of formative processes, deserts represent vital ecosystems within Iran's natural landscape. On the other hand, wind erosion exerts particularly significant influence on such arid regions, playing a key role in shaping the environment while posing serious environmental risks. Moreover, wind-driven movement of active and semi-active sand dunes decreases the comfort levels for local inhabitants, putting agricultural lands, settlements, and transportation routes at risks. Consequently, studying the dynamic behavior and variability of wind-driven sediments, especially in arid and desert regions, is of great importance. While UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) may not fully replace traditional methods of spatial data collection, their unique capabilities allow them to be integral to the map-making process, offering more economical alternatives. Analyzing statistical summaries within the study timeframe facilitates an understanding of the spatial and temporal patterns of the sand dunes. As with many natural phenomena, wind erosion and sand dune dynamics can be complex and elusive; therefore, the investigation of their various impacts requires the application of contemporary methods such as statistical analysis. In this regard, this study mainly sought to develop a conceptual framework that outlines the patterns of sand features in the study area and elaborates on their interrelationships.
Materials and methodsThis study was conducted in an area covering approximately 200 hectares of sand dunes in the southern region of Mezinan Kalate, located in western Sabzevar city. The area features various sand formations, including Nebkha and Barkhan. To analyze the spatial patterns of the complications observed, the exact locations of such complications were identified, followed by an assessment of their distribution patterns. The paired univariate function (g(r)) was then employed to investigate the distribution patterns of different complications and their impacts on similar types. Additionally, the bivariate pairwise correlation function (g12(r)) was utilized to explore the interactions among various complications in the study area. Initially, a general assessment of the region was conducted through a field visit, followed by aerial photography using a drone to collect the required data regarding the complications from the study area. After analyzing the images, an orthophoto was generated. Then, a point map was created for spatial locations via ArcGIS 10.2, detailing the distribution of sand dunes and vegetation within the study area. Furthermore, the Kolmogorov-Smirnov test was applied to evaluate the normality of the statistical data. Finally, data processing and spatial analysis were carried out using the Programita software, which involved univariate and bivariate correlation functions, along with O-ring functions. The software employed a Monte Carlo simulation with 199 repetitions, achieving a 95% confidence level and a 5% significance level for the random distribution of the two species investigated.
ResultsThe diagram illustrating the distribution pattern of sand dunes employs the O-ring function, utilizing the g(r) function values to analyze the spatial arrangement of the dunes. Findings from the application of this univariate function indicated that Barkhans did not display a significant spatial pattern. The finding is supported by the O(r) function, reaffirming that the spatial arrangement of Barkhans lacks any significance. The results of the g(r) function in examining the spatial pattern of Nebkhas via univariate functions revealed that within distances ranging from zero to 270 meters, the spatial pattern of the species was characterized by cumulative or clustered shape, and that no significant pattern was detected beyond 270 meters. Similarly, the results of O(r) function suggested that the spatial arrangement of Nebkhas formed clusters within the 0 to 270 meters range, with no significant pattern being observed beyond 250 meters. Additionally, the results obtained from the bivariate function g12(r) showed a negative correlation between these two elements up to about 500 meters, demonstrating their opposing influences on each other's formation and distribution. This finding is consistent with the distribution map of the two elements. The bivariate function O12(r) was also used to validate the results found in g12(r), yielding consistent outcomes with those derived from the pairwise correlation analysis.
Discussion and ConclusionThe findings obtained from the spatial analysis of sand dunes and Nebkha indicated that the distribution of sand dunes in this area was intricate, while the arrangement of Nebkhas remained inconsistent. Together, these factors adversely impacted the formation and development of both phenomena. This situation may arise from the phenomena’s similar requirements for the establishment, specifically the availability of sand. It may also be driven by the presence of certain favorable environmental conditions.
Keywords: Univariate Functions, Bivariate Functions, Spatial Pattern, Sand Dune Interaction, Spatial Functions, Nebkha -
یکی از اجزای مهم ساختار پوشش گیاهی، پراکنش گونه های گیاهی است و آگاهی از نوع الگوی پراکنش برای ارزیابی پوشش گیاهی و اقدامات مدیریتی و اصلاحی بسیار حائز اهمیت است. هدف از پژوهش حاضر، تعیین الگوی پراکنش 10 گونه هالوفیت براساس روش های کوادراتی و توزیع های احتمال در اکوسیستم های بیابانی شرق کشور است. بدین منظور، در منطقه معرف هر رویشگاه، 60 کوادرات 4×4 متر مستقر شد و تراکم گونه های غالب به روش شمارشی و سپس شاخص های کوادراتی براساس میانگین و واریانس محاسبه شد. همچنین از قانون تیلور (Taylor) و مدل رگرسیونی ایوا (Iwao)، شاخص های معکوس K توزیع دوجمله ای منفی و انحراف از توزیع پواسون (ID) به همراه برازش داده های تراکم بر سه توزیع احتمال پواسون، دوجمله ای مثبت و دوجمله ای منفی استفاده شد. نتایج شاخص های کوادراتی و توزیع های احتمال نشان داد که گونه های Salsloa tomentosa، Suaeda monoica، Salsloa kali، Aeluropus littoralis و Tamarix stricta دارای الگوی کپه ای، گونه های Sedilitzia rosmarinus و Haloxylon ammodendron دارای الگوی تصادفی و گونه های Salsola richteri، Hammada salicornica و Tamarix aphylla دارای الگوی یکنواخت هستند. براساس رابطه خطی بین لگاریتم میانگین و لگاریتم واریانس (R2adj=0.94, P<0/0001) و رابطه خطی بین میانگین و شاخص میانگین تجمع (IMC) داده های تراکم (R2adj=0.94, P<0/0001)، الگوی کلی پراکنش گیاهان هالوفیت مورد مطالعه، کپه ای تعیین شد.
کلید واژگان: الگوی مکانی، توزیع پواسون، شاخص پراکندگی، گیاهان شورپسندIntroductiondetermining the spatial distribution pattern of species in their environment is regarded as an important aspect of quantitative plant ecology. On the other hand, evaluating vegetation and arid land reclamation attempts requires awareness of the type of distribution pattern. Moreover, the study of plant distribution patterns significantly contributes to the assessment of the plants’ environmental uniformity or heterogeneity, reproduction type, distribution, competition, and behavioral patterns, helping to determine appropriate methods for measuring quantitative properties of vegetation such as coverage and density. However, studies on the distribution patterns of plant species are mainly focused on forest and rangeland ecosystems, and desert ecosystems are under-researched in this regard. Therefore, this study sought to determine the distribution pattern of ten halophyte species in eastern Iran's desert ecosystems using quadrate methods and the probability distribution function.
Materials and MethodThis study was carried out in the halophyte habitats in the rangeland and desert ecosystems of Ferdows, Khosf, and Zirkouh in South Khorasan province and Zabol in Sistan and Baluchistan province. After visiting the study area and identifying its dominant species, the sampling of the region’s vegetation habitats was performed in the spring of 2022 using a random systematic method.To this end, sixty 4*4-meter quadrats were placed in the key area of each habitat, where the density of the dominant species was calculated by the counting method.Then, after measuring the density of ten species of dominant halophytes in each habitat under study, the mean and variance of species density were calculated.After that, Index of Dispersion (ID), Lexis’s Index (IL), Charlier’s Index (ICh), Index of Cluster Size (ICS), Green’s Index (GI), Index of Cluster Frequency (ICF), Index of Mean Crowding (IMC), Index of Patchiness (IP), Morisita’s Index, (IM) and Standardized Morisita (Ip) were calculated based on mean , variance (), and sampling plot number (n).Moreover, coefficients a and b distribution patterns were determined for ten halophyte species based on Taylor’s power law model or the linear logarithmic relationship between mean and variance . In addition, Iwao’s patchiness regression model was used to calculate the relationship between the mean ( ) and the Index of Mean Crowding (IMC), based on which α and β coefficients were determined. Finally, invers K indices of negative binomial distribution and deviation from the Poisson distribution (ID) were determined, and the fit of plant density data was examined regarding three discreet statistical distributions, including Poisson, binomial, and negative binomial distributions.
ResultsThe results of the analysis of quadrate indices and probability distribution function revealed that Salsloa tomenosa, Suaeda Monoica, Salsloa kali, Aeluropus Littoralis, and Tamarix Stricta had a clumped pattern, Sedilitzia Rosmarinus and Haloxylon Ammodendron followed a random pattern, and Salsola richteri, Hammada Salicornica, and Tamarix aphylla enjoyed a uniform pattern. Moreover, Aeluropus littoralis was found to have the highest amount of all the indices (except ICF).On the other hand, the results of the analysis for IP and IM indices were close to each other. Furthermore, according to the halophyte species density data obtained from the analysis of the probability distribution function, Aeluropus littoralis and Suaeda monoica were the only species that followed the negative binomial distribution which indicates a clumped pattern. On the other hand, Sedilitzia rosmarinus and Haloxylon ammodendron were the only species that followed the Poisson distribution which indicates a random pattern. Moreover, Salsola richteri, Hammada Salicornica, and Tamarix aphylla were found to have followed both Poisson and binomial distribution functions. However, based on the linear relationship between mean logarithm and variance logarithm (R2adj = 0.94, P <0/0001) and the linear relationship between the mean and Index of Mean Crowding (IMC) of density data (R2adj = 0.94, p <0/0001), the overall distribution pattern of the studied halophyte species was identified to have a clumped pattern.
Discussions and ConclusionThis study used quadrate, regression, and possibility distribution methods to identify the plants’ distribution patterns. Accordingly, the results of the quadrate method indicated that out of the ten species studied, six species had a clumped pattern and four species enjoyed a uniform pattern. Moreover, almost all the methods used in the study area showed that Aeluropus littoralis and Suaeda monoica followed the clumped distribution pattern. On the other hand, Tamarix stricta were found to exert a negative influence on the soil due to salt accumulation and possibly prevent the growth and germination of the surrounding plants, thus contributing to the plant’s patchiness. The findings of the study also revealed that Sedilitzia rosmarinus and Haloxylon ammodendron followed a random distribution pattern. On the other hand, while a random distribution pattern is rarely observed in natural ecosystems, the distribution of seeds through wind and livestock, and germination and rapid reproduction of the Haloxylon ammodendronin the regional sites of the study area may be regarded as possible reasons for the random distribution of the species.The results of the analysis of regression methods suggested that the halophyte species generally followed a clumped distribution pattern, indicating the patchiness of nutritional sources and the soil’s physical and chemical properties such as moisture, salinity, and texture. It should be noted soil moisture and salinity are considered the main constraining factors of plant communities in desert ecosystems that affect the physiological and morphological properties of halophyte and psammophyte plants and limit their distribution, probably contributing to the heterogeneous distribution of plant species. Therefore, the effects of environmental stress on the vegetative and functional properties of plant species and their distribution pattern should be taken into account in developing desert greening and saline land reclamation plans.
Keywords: Spatial Pattern, Poisson Distribution, Index Of Dispersion, Halophyte -
این پژوهش با هدف کمی سازی ساختار توده های جنگلی ارس و بنه انجام شد. بدین منظور، توده بنه (Pistacia atlantica) در جزیره اسلامی و توده ارس (Juniperus excelsa) در منطقه کاغذکنان درنظر گرفته شدند و در هرکدام، یک قطعه نمونه مربعی شکل دائمی یک هکتاری به طور تصادفی پیاده شد. متغیرهای کمی قطر برابر سینه (DBH) و یقه، ارتفاع، قطر بزرگ تاج و قطرعمود بر آن برای تمام درختان اندازه گیری شد. الگوی پراکنش مکانی درختان با روش فاصله-آزیموت و تنوع ساختاری با استفاده از شاخص های مبتنی بر آمیختگی گونه ای، ابعاد درختان و موقعیت مکانی آنها بر اساس روش نزدیک ترین چهار همسایه تعیین شد. نتایج نشان داد در قطعه نمونه بنه، بیشترین فراوانی گونه ای شامل Pistacia atlantica و Ephedra major و در قطعه نمونه ارس، Juniperus excelsa و Cotoneaster nummularioides بود. میانگین DBH و سطح تاج پوشش در رویشگاه ارس 4 سانتی متر و 1195 متر مربع و در رویشگاه بنه 22 سانتی متر و 5/569 متر مربع بود. میانگین شاخص آمیختگی 0/31 و 0/502 به ترتیب نشان دهنده آمیختگی گونه ای کم در توده بنه و آمیختگی زیاد در توده ارس بود. در هر دو توده اختلاف سطح تاج درختان زیاد و اختلاف ارتفاع درختان متوسط بود. مقدار متوسط فاصله 2/8 و 7/4 متر به ترتیب نشان داد که توده ارس، متراکم و توده بنه، تنک بود. ارزیابی نهایی نشان داد، تنوع ساختاری هر دو توده زیاد، اما تنوع ساختاری ارس (0/539) نسبت به بنه (0/459) در سطح معنی داری (5 درصد) بیشتر بود که اهمیت آمیختگی گونه ای در تنوع ساختاری را نمایان ساخت. اطلاعات به دست آمده، ابزار مهمی برای دخالت های پرورشی در توده، پایش و ارزیابی کارآمدی مدیریتی محسوب می شوند.
کلید واژگان: آمیختگی گونه، الگوی مکانی، تمایز سطح تاج درختان، ساختار جنگلThis research aimed to quantify the structure of juniper and pistachio forest stands. To achieve this, two one-hectare sample plots were randomly selected: Pistacia atlantica in the Eslami Island region and Juniperus excelsa M. Bieb. in the Kaghazkonan region. Quantitative measurements included diameter at breast height (DBH), collar diameter, tree height, and crown diameter for all trees. The spatial pattern of the two stands was analyzed using the distance-azimuth method, and structural diversity was assessed in terms of species mingling, tree dimensions, and spatial position based on the four nearest neighbors method. The results showed that the most abundant species were P. atlantica and Ephedra major in plot 1, and J. excelsa and Cotoneaster nummularioides in plot 2. The average DBH and canopy cover were 22 cm and 569.5 m² in plot 1, and 4 cm and 1195 m² in plot 2, respectively. Species mingling was low in plot 1 (0.31), while plot 2 had higher mingling (0.5). Additionally, crown area differentiation was high, while height differentiation was intermediate in both stands. The mean distances between trees, 7.4 m in plot 1 and 2.8 m in plot 2, indicated sparse and dense stands, respectively. The assessment of structural diversity showed high values for both stands, with plot 2 (0.539) having significantly higher diversity than plot 1 (0.459). This highlights the importance of species mixture in the structural diversity of forest stands. This information serves as an important tool for silvicultural interventions, monitoring, and evaluating forest stand management effectiveness.
Keywords: Crown Area Differentiation, Forest Structure, Spatial Pattern, Species Mingling -
Spatial-temporal analysis of wheat leaf rust disease )Puccinia triticina Eriks( in Southwestern Iran
Leaf rust is one of the most important diseases and influences the sustainable cultivation of wheat. Therefore, for the first time in Iran, the spatial pattern and temporal progress of this disease were assessed in five wheat cultivars, including Chamran 2, Star, Ofogh, Kavir, and Boolani, with different resistance levels in 2015-16 and 2016-17 cropping years. In both years, disease progress curves (DPCS) showed a sigmoid-like shape, and the rate curves had an obvious inflection point, both the features of Gompertz and logistic models. Plots of transformed, predicted disease intensity values and residual patterns indicated that disease intensity data fit closely with Gompertz and logistic models. Gompertz and logistic models with a bit of variation gained R2 above 90 % in all cultivars. Based on the results, there is no direct relationship between cultivar resistance and best-fitted models, as in both years, logistic and Gompertz models fitted properly with disease intensity data for all cultivars. In the Gompertz model, the mean rate of increase (rG) per unit of disease in the resistance (Chamran 2) and susceptible (Boolani) cultivars were 0.052 and 0.09, respectively, and in the logistic model (rL) were 0.12 and 0.144, respectively. Results indicated that in the first weeks after the appearance of the disease symptoms, the spatial pattern of diseased plants was aggregated, and the amount of the dispersion index and lloyd’s Index of Patchiness in the first and second years were 8.9, 9, and 1.3, 1.2, respectively. Three weeks after data collection, the spatial pattern became random.
Keywords: Wheat, Leaf Rust, Spatial Pattern, Temporal Progress, Dispersion Index -
لکه های داغ به مکان هایی مربوط می شوند که در آن ها فرآیندی غیرعادی رخ داده است. شناسایی این لکه ها از لحاظ بوم شناختی می تواند به کارشناسان و مدیران در تحلیل وضعیت سلامت و پایداری کمک شایانی نماید. لذا، پژوهش حاضر با هدف تحلیل خودهمبستگی فضایی و شناسایی لکه های داغ مربوط به 11 سنجه سیمای سرزمین، شاخص رواناب سیمای سرزمین (Runoff Landscape Index, RLI) و عامل های مرتبط با آن در 28 حوضه استان اردبیل انجام شد. میانگین مقادیر مثبت شاخص z حاصل از شاخص موران (Moran) بیان گر وجود همبستگی مکانی در حوضه های مورد مطالعه است. هم چنین، نتایج موران محلی نشان داد که سنجه های مورد بررسی دارای الگوی فضایی ساختاریافته در منطقه مطالعاتی هستند و به صورت تصادفی توزیع نشده اند. الگوی کاملا تک قطبی برای عامل پوشش زمین (λC)، عامل خاک (λK) و RLI یافت شد. مقادیر منفی شاخص موران محلی نیز برای عامل توپوگرافی (λs) الگوی پراکنده را اثبات کرد. توزیع مکانی لکه های داغ و سرد با استفاده از شاخص گتیس-ارد جی (Getis-Ord-Gi) نشان داد که λC در حوضه های احمدکندی، اکبرداود، درو، مشیران، فیروزآباد، لای، نیر و هیر فاقد الگوی معنی دار و در حوضه های ایریل، نمین و ننه کران دارای لکه های سرد در سطح اطمینان 90 درصد بوده است. سایر حوضه ها، لکه های داغ در سطح اطمینان 95 درصد را به خود اختصاص دادند. شاخص رواناب سیمای سرزمین در حوضه های احمدکندی، اکبرداود، درو، مشیران، فیروزآباد، لای، نیر و هیر فاقد الگوی معنی دار بوده و لکه های داغ آن در سطح اطمینان 95 درصد در سایر حوضه ها شناسایی شد.
کلید واژگان: الگوی مکانی، سنجه هیدرولوژیکی، سیمای سرزمین، شاخص موران، خودهمبستگیHot spots are often associated with places where an abnormal process has occurred. Accordingly, their identification can help experts and managers to scrutinize the state of health and sustainability, from an ecological point of view. The present study was therefore conducted to analyze the spatial autocorrelation and identify hot spots of 11 landscape metrics, the new Runoff Landscape Index (RLI), and its related factors in 28 watersheds of Ardabil province. The average positive values of the z score obtained from Moran's index indicate the presence of spatial correlation in the studied watersheds. In addition, the results of local Moran's showed that the landscape metrics have a structured spatial pattern and are not randomly distributed. A completely unipolar pattern was obtained for land cover factor (λC), soil factor (λK), and RLI. Furthermore, the negative values of the local Moran's index for the topographic factor (λS) proved the scattered pattern. Spatial distribution of hot and cold spots, using the Getis-Ord-Gi index, showed no significant pattern in the λC of Ahmadkandi, Akbardavod, Deru, Mashiran, Firozabad, Lai, Nir, and Hir watersheds. Cold spots were observed in the Eiril, Namin, and Nanehkaran watersheds at the 90% confidence level and the rest of watersheds had hot spots at a 95% confidence level. The RLIs of Ahmadkandi, Akbardavod, Deru, Mashiran, Firozabad, Lai, Nir, and Hir watersheds lack a significant pattern, and the rest of watersheds showed the hot spots at a 95% confidence level.
Keywords: Autocorrelation, Hydrological metric, Landscape, Moran's index, Spatial pattern -
تحلیل کمی ساختار جنگل در مرحله افزایش حجم در روند تحول توده های طبیعی راش (مطالعه موردی: جنگل خیرود)
ساختار توده های جنگلی با گذشت زمان و تحت تاثیر آشفتگی های محلی دچار دگرگونی می شود. این تغییرات را پویایی توده های جنگلی نام نهاده اند. تغییر ساختار توده های جنگلی، سبب شکل گیری مراحل تحولی می شود. این پژوهش با هدف شناخت ویژگی های ساختاری جنگل های طبیعی راش در مرحله تحولی افزایش حجم در جنگل خیرود نوشهر انجام گرفت. به این منظور، سه قطعه نمونه یک هکتاری دارای ویژگی های ساختاری مرحله تحولی افزایش حجم انتخاب شدند و موقعیت مکانی، قطر و ارتفاع همه درختان قطورتر از 5/7 سانتی متر در هر قطعه اندازه گیری شد. ویژگی های ساختاری این مرحله با استفاده از مجموعه ای از شاخص های مبتنی بر نزدیک ترین همسایه بررسی شد. براساس نتایج، مقدار متوسط شاخص های زاویه یکنواخت و کلارک و ایوانز به ترتیب 49/0 و 96/0 به دست آمد که نشان دهنده الگوی مکانی کپه ای متمایل به تصادفی درختان در این مرحله بود. نتایج شاخص آمیختگی نشان داد که تمایل درختان راش به آمیختگی با گونه های دیگر کم است. همچنین نتایج شاخص تمایز قطری اختلاف آشکار و شاخص تمایز ارتفاعی بیانگر اختلاف متوسط درختان از نظر ابعاد بود. به طور کلی استفاده از شاخص های مبتنی بر نزدیک ترین همسایه نشان داد که این شاخص ها از توانایی زیادی در آشکارسازی مشخصه های ساختاری توده های جنگل در مرحله تحولی افزایش حجم برخوردارند و در نتیجه ابزار مفیدی برای مدیریت جنگل هستند.
کلید واژگان: آمیختگی، الگوی مکانی، تمایز قطری، مدیریت جنگل، نزدیک ترین همسایهThe structure of forest stands changes over time and under the influence of local disturbances, these changes are referred as the dynamics of forest stands. Changes in the structure of forest stands result in the formation of development phases. The purpose of this study was to identify the structural characteristics of natural beech forests during the stage of growing up volume in the Kheyroud forest. For this purpose, three one-hectare sample plots with structural features of growing up volume stage were selected and the location, diameter and height of all trees within each sample plot with DBH N 7.5 cm were measured. The structural properties of this stage were investigated using a set of indices based on the nearest neighbors. Based on the results, the mean values of uniform angles and Clark and Evans indices were 0.49 and 0.96, respectively, which indicated a random clumped spatial pattern of trees at this stage. The results of the mingling index showed that the tendency of beech trees to mix with other species was low. The results of diameter differentiation index indicated a clear difference and height differentiation index showed a moderate difference in dimensions of trees with each other. In general, using the nearest neighbor indices showed that these indices have a high ability to detect the differentiation of forest stands in the growing up volume stage and thus are useful tools for forest management.
Keywords: mingling, Spatial Pattern, diameter differentiation, Forest management, Nearest Neighbor -
The present study was conducted to assess the changes in Iran's drought severity for the duration of 1964 to 2014. For this purpose, the spatial distribution of drought was annually and seasonally evaluated using climate data from 26 synoptic stations over Iranian territory based on standardized precipitation index (SPI). In this regard, the climate classification in the study area was performed applying Dermartone method. Moreover, the annual and seasonal values of SPI were calculated for the whole Iranian territory and each climate region. The SPI index for monotonic trend was calculated in each climate region utilizing Mann-Kendall and Theil Sen estimators. Our results implied that the minimum and maximum values of SPI (-3.86 and 2.89, respectively) appeared during spring in dry and Mediterranean climate regions. In addition, the maximum and minimum values of annual continuous SPI appeared in 1999-2004 and 1974-1982, respectively. The maximum and minimum values of seasonal continuous SPI also appeared for a duration of 9 years during summers respectively in the period of 1977 to 1985 and springs in the period of 2006 to 2014. The application of Mann-Kendall and Theil Sen estimator analyses revealed that 9 out of 26 stations had a significant decreasing SPI trend. Moreover, the annual and seasonal time series in moderately dry regions indicated a meaningfully decreasing trend in winter and annual SPI. Additionally, winter, spring, autumn and annual values of SPI had a meaningful decreasing trend in the Mediterranean climate region. In dry and very wet climate regions, no obvious trend was detected for the annual or seasonal SPI index.Keywords: SPI indices, Drought Duration, spatial pattern, Trend Analysis
-
برآورد کننده های روش های نمونه برداری فاصله ای چون بر مبنای الگوی پراکنش تصادفی درختان ارایه شده اند، در حالت های الگوی غیرتصادفی اریب می باشند. این پژوهش باهدف ارزیابی اثر الگوی مکانی درختان بلوط بر نتایج برآورد مشخصه های کمی سه توده مختلف به وسیله برآورد کننده های روش نزدیک ترین فرد در جنگل های چهارزبر علیا شهرستان اسلام آباد غرب استان کرمانشاه انجام شد. برای این منظور، سه توده در منطقه انتخاب و در داخل هر توده یک قطعه نیم هکتاری مشخص گردید. بعد از آماربرداری صددرصد توده ها، با توجه به طرح کاملا تصادفی تعداد 30 نمونه به روش فاصله ای نزدیک ترین فرد در هر توده برداشت گردید. در مرحله بعد، الگوی پراکنش مکانی، تراکم، درصد تاج پوشش و ارتفاع درختان با روش نمونه برداری نزدیک ترین فرد محاسبه گردید. نتایج نشان داد که از سه توده موردبررسی دو توده دارای الگوی تصادفی و یک توده دارای الگوی کپه ای بودند. در حالت الگوی تصادفی از بین پنج برآورد کننده روش مذکور با توجه به معیار صحت قابل قبول (دامنه درصد)، رابطه ارایه شده توسط بایت و ریپلی و در الگوی کپه ای رابطه ارایه شده توسط باچلر و بل مناسب ترین برآورد کننده ها برای برآورد تراکم درختان بودند و برای برآورد درصد تاج پوشش درختان در حالت الگوی تصادفی روابط ارایه شده توسط بایت و ریپلی، کوتام و همکاران و موریسیتا مناسب بودند ولی هیچ کدام از آن ها برای برآورد درصد تاج پوشش درختان در حالت الگوی کپه ای مناسب نبودند. برای برآورد ارتفاع درختان، چون ارتفاع مستقل از برآورد کننده ها محاسبه شد، دیده شد که برآورد ارتفاع درختان با این روش نمونه برداری در هر دو حالت الگوهای تصادفی و کپه ای، نتایج مناسبی داشتند. درنهایت می توان نتیجه گرفت که الگوی پراکنش درختان بر روی برآورد کننده های روش فاصله ای نزدیک ترین فرد موثر بودند.
کلید واژگان: الگوی مکانی، تاج پوشش، تراکم، جنگل های زاگرس، روش نزدیک ترین فردEstimators of distance sampling methods based on random spatial pattern of trees are bias in non-random spatial pattern. The purpose of this study was to evaluate the effect of spatial pattern of oak trees on the results of quantitative characteristics estimation of three different stands by nearest-individual method estimators in Chaharzabar forests in Islamabad, west of Kermanshah province. For this purpose, three stands were selected in the area and within each stand half one hectare plot was identified. After full callipering of trees in the stands, according to completely randomized design, 30 samples with nearest-individual method in each stand carried out. Then, spatial pattern, density, canopy cover and tree height were calculated with nearest-individual sampling method. Results showed that from the three studied stands, two stands had random spatial pattern and one had clumped pattern. Of five estimators of nearest –individual method based on acceptable accuracy criteria (range ± 10%) for estimate density of trees, the formula proposed by Byth and Ripley in the random spatial pattern and the formula suggested by Batcheler and Bell in aggregate pattern were the most appropriate estimators. In order to estimate trees canopy cover percentage, the formulas suggested by Byth and Ripley, Cottam et al. and Morisita in the random spatial pattern were appropriate. However, none of them were appropriate to estimate the canopy percentage of trees in clumped spatial pattern. To estimate the height of the trees, since the height was calculated independently of the estimators, it was found that estimation of the tree height by this sampling method yielded good results in both random and clumped patterns. Finally, it can be concluded that the spatial pattern of the trees was effective on the estimators of the nearest-individual distance sampling method.
Keywords: Spatial pattern, Canopy, Density, Zagros forests, nearest-individual method -
امروزه موضوع ساختار جنگل، به یکی از اصلی ترین بحث های اکولوژیکی در علوم جنگل تبدیل شده است. تعیین ویژگی های ساختاری توده های جنگلی برای بررسی روند تحولات توده، برنامه ریزی دخالت های جنگل شناسی و برنامه ریزی عملیات احیایی الزامی است. به منظور بررسی ساختار بخشی از جنگل های قلعه گل خرم آباد، مجموعه ای از شاخص های مبتنی بر نزدیک ترین همسایه شامل کلارک-اوانز، زاویه یکنواخت، آمیختگی، چیرگی و تمایز مورداستفاده قرار گرفتند. بدین منظور با استفاده از طرح منظم تصادفی تعداد 80 قطعه نمونه ی دایره ای شکل 12 آری برداشت و توسط نرم افزار (Ver.1.4) Crancod مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. بر اساس نتایج، میانگین شاخص های کلارک-اوانز و زاویه یکنواخت به ترتیب 936/0 و 449/0 محاسبه شد که بیانگر الگوی پراکنش تصادفی با میل به حالت منظم است. همچنین میانگین شاخص آمیختگی 181/0 محاسبه شد که حاکی از اختلاط گونه ای کم می باشد. در بررسی تنوع ابعاد، میانگین شاخص های چیرگی و تمایز مساحت تاج به ترتیب 449/0 و 519/0 به دست آمد که به طورکلی نشان می دهد درختان همسایه ازنظر مساحت تاج دارای اختلاف آشکاری با یکدیگر هستند. با توجه به نتایج، در جنگل های زاگرس که اغلب شامل توده های وسیع و خالص بلوط هستند، قطعات نمونه ی کوچک به علت کاهش زمان و هزینه آماربرداری، ثبت دقیق مختصات درختان و درختچه ها و همین طور امکان بررسی و پایش ویژگی های مختلف جنگل، برای کمی سازی ساختار جنگل مناسب هستند.
کلید واژگان: الگوی پراکنش، تنوع گونه ای، بلوط ایرانی، قلعه گلNowaday, forest structure issue is one of the main ecological debates in forest science. Determination of forest structure characteristics is essential for investigating stands changing process, silviculture interventions and revival operations planning. In order to investigate the structure of Ghale-Gol forests in Khorramabad, a set of indices such as Clark and Evans and uniform angle indices, mingling, domination and differentiation were used based on the nearest neighbors. In so doing, 80 circular sample sizes with 12 (acer) areas were collected in the field using a random sampling pattern and these plots were analyzed by Crancod (Ver.1.4) software. Based on the results, the average of Clark and Evans and uniform angle indices were calculated 0.936 and 0.449, respectively. These results showed that the samples have a random distribution with the tendency to be uniform. Also, the result obtained from the average of mingling index was 0.181 that indicated low species mixture. In an investigation on the diversity of tree dimensions, the average of domination and differentiation indices of the crown area were 0.449 and 0.519, respectively. This in turn shows that neighboring trees had a clear difference with each other in terms of the crown area. As the results showed, in the Zagros forests which often consist of wide and pure oak stands, using small sample size reduced time and cost of field survey, recordation of the sample size position, trees and shrubs accurately. Surveying and monitoring different forest features are more probably suitable for quantification of forests structure.
Keywords: Spatial pattern, Species diversity, Quercus Branti, Ghale-Gol -
سابقه و هدف
زادآوری درختان یک فرآیند بسیار مهم در پویایی اکوسیستم جنگل است و اثر مهمی در ترکیب جوامع جنگلی دارد. تحلیل کمی زادآوری درختان، اطلاعات پایه و اساسی برای حفاظت و مدیریت جنگل فراهم می کند. در سال های اخیر زادآوری، پوشش و ساختار جنگل های زاگرس دچار تغییرات شدیدی شده است. این جنگل ها دارای اهمیت ملی فراوان هستند. حدود یک سوم بارندگی های سالانه کشور را دریافت کرده و منشا چهل درصد منابع آبی کشور هستند. با توجه به اهمیت ملی و منطقه ای جنگل های زاگرس، ارزیابی زادآوری درختان و الگوی توزیع آن از اولویت های مهم برای برنامه ریزی، مدیریت و احیای این جنگل ها است. از طرفی تخریب اکوسیستم ها، دینامیک و الگوی مکانی آن ها را تغییر می دهد. در این راستا، اکوسیستم ها به سمت یک خودتشابهی در الگو های مکانی برای استفاده بهتر از منابع و مواد غذایی پیش می روند که در نتیجه این خودتشابهی الگوی مکانی پوشش گیاهی در مقیاس وسیع، دارای یکنواختی شده و از ساختار اولیه دور خواهد شد. این خودتشابهی در اکوسیستم ها یک ویژگی ذاتی سیستم های غیرخطی است. برای مطالعه سیستم های غیرخطی، تکنیک آماری که می تواند استفاده شود و قادر است ساختار مکانی را تفسیر کند یک کمیت ریاضیاتی به اسم بعد فرکتال می باشد. در واقع بعد فرکتال، پتانسیلی برای بررسی و مطالعه ساختار مکانی آن دسته از پدیده هایی دارد که به سمت خود تشابهی پیش رفته اند.
مواد و روش هاتحقیق حاضر در بخشی از جنگل های قرق شده گهواره در استان کرمانشاه انجام شد. نمونه برداری با استفاده از شبکه آماربرداری به ابعاد 100 متر × 100 متر و به صورت منظم تصادفی انجام گرفت. همچنین در بخشی از منطقه برای برداشت زادآوری در فاصله های کوچک تر، از ابعاد شبکه با فاصله 20 متر × 20 متر هم استفاده شد. در این پژوهش الگوی توزیع زادآوری دانه زاد درختان در 126 قطعه نمونه 100 متر مربعی با استفاده از تابع خودهمبستگی و نظریه فرکتال بررسی شد.
یافته هاویژگی های زادآوری در بسیاری از موارد، خودهمبستگی نداشتند که در واقع تایید کننده عدم وجود ساختار مکانی مشخص در آنهاست. خودهمبستگی بیشتر در متغیرهای تراکم زادآوری آلبالوی وحشی (Ceracus microcarpa (C.A.M) Boiss)، تراکم کل زادآوری، میانگین کل ارتفاع زادآوری و شاخص شانون دیده می-شود که تاییدکننده وجود همبستگی مکانی بیشتر در این متغیرها و واریانس تصادفی کم آن ها است. ابعاد فرکتال زیاد درمورد کلیه متغیرها نشان داد که نوسان های شدیدی در منطقه وجود دارد و تغییرات مکانی دارای ساختار و نظام مندی مشخصی نیستند.
نتیجه گیریبراساس نتایج این تحقیق، زادآوری دانه زاد درختان در جنگل های این منطقه دارای تنوع است، اما با توجه به بعد فرکتال بالا که نشانگر الگوی مکانی غیر قابل پیش بینی و تصادفی در اکثر متغیرهای زادآوری است، هنوز ساختار مکانی به ثبات لازم برای استقرار کامل آن نرسیده و حفاظت این جنگل ها باید ادامه یابد.
کلید واژگان: تنوع زیستی، الگوی مکانی، خودهمبستگی، بعد فرکتال، ساختار جنگلBackground and objectivesThe tree species regeneration is a critical process in the population dynamics of forests and significantly influences the composition of forest communities. Quantitative analysis of tree regeneration may provide baseline information for conservation and management strategies. Zagros oak forests have been subjected to dramatic changes in forest regeneration, cover and structure in recent decades. Zagros forests have critical national importance. These forests capture over one third of the country’s annual precipitation, and are the headwaters for 40% of the country’s rivers and streams which provide water to the dry central plateau of Iran. Given the national and regional importance of Zagros forests, it is extremely useful for restoration management to evaluate spatial distribution of tree regeneration. Disturbing of ecosystems, changes the dynamic of species and ecosystem processes. Ecosystems are therefore moving in a self-organizing way towards a more efficient use of energy/nutrients to the total energy input. This self-organizing of the ecosystem is an inherent feature of non-linear interacting systems. Techniques used to study non-linear systems could be able to quantify the structure of complex objects and spatial dynamic of plants.
Materials and methodsThe mathematical features of spatially complex systems are often fractal. Fractal has the potential to exposure a new way to understand and analyze such natural spatial phenomena, which are not smooth, but rough and fragmented to self-similarity. We investigated the spatial patterns of tree regeneration density and diversity in 126 plots (100 m2). The study was conducted at a preserved area (12 years) in Zagros forest of western Iran. We applied autocorelation methods to examine the spatial structure in distribution of regeneration. Fractal analysis was also used to characterize the complexity of the spatial patterns.
ResultsWe found that preservation favored density and diversity of tree regeneration in this area. On the whole the variables have weak autocorrelation but regeneration density of C.microcarpa, total regeneration density, regeneration height and Shannon index are the variables which have the most autocorrelation. On the other hand, fractal dimension, representing the unpredictability of spatial patterns, is high for trees and regeneration. This implies that although spatial dependence exists, it is generally fairly weak.
ConclusionThese results revealed the scattered and homogeneous spatial distribution of trees and their regeneration. Indeed, our results showed a recovery of regeneration but not the spatial structure of it. It seems that conservation efforts must be continue to complete the recovery of regeneration and their spatial structure.
Keywords: Biodiversity, Spatial pattern, Autocorrelation, Fractal dimension, Forest structure -
ا اهمیت پژوهش درباره ساختار توده های پهن برگ آمیخته کمتر از توده های راش نیست. برای این منظور، نه قطعه یک هکتاری در قطعه شاهد سری چهار طرح جنگلداری لوه انتخاب شد و پس از برداشت مشخصات عمومی، آماربرداری 100 درصد در همه قطعات انجام گرفت و قطر برابرسینه و مختصات مکانی همه گونه های چوبی با قطر برابرسینه بیشتر از 5/7 سانتی متر ثبت شد. در هر قطعه نمونه یک ترانسکت به ابعاد 10×100 متر انتخاب و ارتفاع درختان آن برداشت شد. نحوه پراکنش درختان و الگوی مکانی آنها به تفکیک گونه با استفاده از نرم افزار PAST رسم و بررسی و جایگاه توده ها در مثلث ساختار مشخص شد. نتایج نشان داد که توده های بررسی شده ناهمسال و سه آشکوبه بوده و از 12 گونه چوبی با بیشترین فراوانی ممرز تشکیل شده اند. تعداد متوسط درختان در هکتار 384 اصله و ارتفاع درختان بین 6/3 تا 7/34 متر است و قطورترین درختان گونه های نمدار و بلندمازو با ارتفاع بیش از 25 متر هستند که در آشکوب بالا قرار گرفته اند. متوسط رویه زمینی 10/36 متر مربع و متوسط حجم کل قطعات و حجم خشک دارها به ترتیب 6/420 و 17 متر مکعب در هکتار محاسبه شد. الگوی پراکنش درختان در بیشتر قطعات کپه ای بود. جایگاه قطعات نه گانه در مثلث ساختار نشان داد که همه قطعات در ناحیه قطور قرار گرفته اند و با ساختار نامنظم فاصله زیادی دارند و هنوز ساختار مناسب اجرای مستقیم شیوه تک گزینی را ندارند. از این رو باید در ابتدا با عملیات پرورشی به سمت ساختار نامنظم هدایت شوند تا با ایجاد نسل های جدید و با حفظ آمیختگی بتوان پایداری جنگل و تنوع زیستی را تقویت کرد.
کلید واژگان: ارتفاع، الگوی مکانی، تنوع گونه ای، حجم، خشک دار، قطر، قطعه شاهدThe importance of study on the structure of mixed stands is not less than that of studies on beech stands. For this purpose, nine sample plots, each one ha, were established in the control compartment of district four in Loveh forest. After recording the general characteristics of the stand, 100% inventory was done in the plots. Coordination and diameter at breast height (dbh) of all woody species with dbh larger than 7.5cm were measured. Spatial pattern of species was mapped using PAST software. Moreover, the locations of the stands were determined in the structure triangle. Results showed that the studied stands were three-storied uneven-aged and composed of 12 woody species with the highest abundance of hornbeam. Mean stem number was 384ha-1, height of trees varied between 3.6 and 34.7 m and large and extra-large trees of Lime and Chestnut-leaved oak with a total height of more than 25m appeared in the upper story. Mean basal area, total volume and dead wood volume accounted to 36.1 m2ha-1, 420.6 m3ha-1 and 17 m3ha-1, respectively. Spatial pattern of the trees was generally cluster. All nine plots were located on the upper part of the structure triangle indicating abundance of old and large trees which were far from the theoretical irregular structure. Considering this structure, immediate application of group selection method is too early in such stands; we suggest starting with silvicultural interventions and moving towards irregular structure, and later establishment of young generation keeping tree diversity and sustainability in mind.
Keywords: Dead wood, diameter, height, control compartment, spatial pattern, species diversity, Volume -
جنگل های هیرکانی، بوم سازگان های نادر و منحصربه فردی هستند که حفظ و پایداری آن ها ضروری است. روشنه ها به عنوان بخشی از یک فرایند کلی در ایجاد و تثبیت ساختار جنگل های هیرکانی و پویایی جامعه آن نقش دارند. این پژوهش به دنبال شناسایی اختلاف های احتمالی در مشخصه های روشنه ها بین دو راشستان بهره برداری شده و شاهد است. برای این منظور، قطعه های 114 (شاهد) و 115 (بهره برداری شده) از سری یک طرح لیوان- بنفش تپه در استان گلستان برای مقایسه برخی از مشخصه های روشنه (نسبت سطح روشنه ها به کل منطقه های مورد بررسی، توزیع فراوانی روشنه ها در طبقه های مختلف سطح، تعداد روشنه در هکتار و وضعیت درختان روشنه ساز) انتخاب شدند. در این قطعه ها، همه روشنه ها با سطح بیشتر از 100 متر مربع که درختان روشنه ساز و یا کنده درخت در آن ها موجود بود، شناسایی و ثبت شدند. نسبت سطح روشنه ها به سطح منطقه مورد بررسی در قطعه های شاهد و بهره برداری شده به ترتیب 7/10 و 3/6 درصد به دست آمد. متوسط تعداد روشنه ها از 4/1 روشنه در هکتار در قطعه بهره برداری شده تا 9/2 در قطعه شاهد متغیر بود. الگوی پراکنش روشنه ها تا فاصله های 30 (بهره برداری شده) و 40 (شاهد) متری، تصادفی و پس ازآن کپه ای بود. اختلاف های دو قطعه موردنظر از نظر مشخصه های بررسی شده در روشنه ها معنی دار نبودند که عدم تاثیر قابل توجه مدیریت بر آن ها را نشان می دهند. به رغم عدم معنی داری اختلاف های بین دو قطعه که ناشی از شدت برداشت کم در قطعه بهره برداری شده بود، تنوع زیستی جنگل های هیرکانی همواره باید مورد توجه باشد تا با مدیریت نادرست در معرض خطر قرار نگیرد. در غیر این صورت ممکن است اثرات جبران ناپذیری بر بوم سازگان قطعه های بهره برداری شده وارد شوند.کلید واژگان: الگوی پراکنش مکانی، تک گزینی، خشک دار، درجه پوسیدگی، درختان روشنه ساز، مدیریت جنگلHyrcanian forests are rare and unique ecosystems and their sustainability is essential. Gaps, as part of a general process, help to establish and stabilize the structure of the Hyrcanian forests and the dynamism of its society. This study seeks to identify possible differences in the gap characteristics in the two managed and intact compartments. For this purpose, compartments No. 114 (intact) and No. 115 (managed) from district one of Livan-Banafshtapeh forestry plan in Golestan province of Iran were selected to compare some gap characteristics (gap fraction, distribution of gap sizes, number of gaps per hectare and status of gapmaker trees). In these compartments, all gaps>100 m2 caused by mortality of at least one tree with remnants of the gapmaker or detectable tree stumps, were identified and recorded. The results showed that the gap fraction in the intact and managed compartments was 10.7% and 6.3%, respectively. The average number of gaps varied from 1.4 ha-1 in the managed to 2.9 ha-1 in the intact compartment. The spatial pattern of gaps was randomly spaced up to a distance of 30 (managed) and 40 (intact) meters and then reached the cluster pattern. The differences between the characteristics in the two compartments were not statistically significant and management did not have a significant effect on these variables. However, no significant differences between the two compartments were due to the low harvest intensity in the managed compartment. The biodiversity of Hyrcanian forests must always be taken into account so that it is not endangered by mismanagement; otherwise irreparable effects on the ecosystem of the managed compartment may occur.Keywords: dead wood, decay classes, Forest management, gapmaker trees, single-tree selection, Spatial pattern
-
منطقه بیابانی طراده، دارای توده های جنگلی ارزشمندی است که زیر فشار جوامع محلی قرار داشته، و به خاطر تخریب های وارده، بیابان زایی در آن دیده می شود. در پژوهش حاضر ابتدا با جنگل گردشی سطح قطعات نمونه 2m 1500 انتخاب و با به کارگیری روش نمونه برداری سیستماتیک تصادفی به ابعاد شبکه m 100×100 ، درمجموع تعداد 50 قطعه نمونه برداشت شد. در هر قطعه نمونه، نام گونه گیاهی به همراه قطر برابر سینه، ارتفاع درخت، قطر تاج، تعداد درخت، قطرهای بزرگ و کوچک تاج، زادآوری، فاصله مرکز پلات تا نزدیک ترین درخت کهور (Prosopis cineraria L.) و فاصله این درخت تا درختان همسایه اندازه گیری و ثبت شد. یافته ها نشان داد که جنگلهای مورد مطالعه آمیخته بوده و گونه های کهور، کهورک (Prosopis Farcta Banks and Sol.)، گز (Tamarix stricta Boiss.)، گرگ تیغ (Lyciumshawii Roem. & Schult. و اسکنبیل (Callygonum commosum L.) گونه های اصلی جنگل را تشکیل می دهند. تراکم درختان کهور و دیگر گونه ها به ترتیب 10/6 و 37/2 اصله در هکتار و تاج پوشش به ترتیب 308 و 1088/3 متر مربع در هکتار بود. ارتفاع و قطر درختان کهور به ترتیب در محدوده m 14-3/5 و cm 100-16 قرار داشته و تراکم زادآوری آن 1/26 اصله در هکتار بود. ساختار جنگل ناهمسال دو اشکوبه و درختان کهور ایرانی در اشکوب فوقانی قرار داشت. الگوی پراکنش درختان کهور کپه ای ارزیابی شد که به جز نوع، اندازه بذر و روش پراکنش، دخالت های انسانی، محدودیت های رویشگاهی و همچنین چرای دام در این میان تاثیرگذار هستند. با توجه به نبود درختان در طبقات قطری کوچک و پایین بودن زادآوری، نهال کاری و قرق به ویژه در اراضی تصرفی پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: پراکنش مکانی، کهور، توده آمیخته، تیپ جنگل، زادآوریDesert Management, Volume:8 Issue: 15, 2020, PP 85 -100Taradeh, Kerman province, has valuable forest stands that are under pressure from local communities. In this study, after making forest survey, plot area was selected as 1500 m2 and 50 samples were collected systematically with in a grid of 100 m×100 m. In each plot, the plant species were recorded along with diameter at breast height, tree height, crown diameter, number of trees per hectare, large and small crown diameters, regeneration count, the distance between plot center and the nearest tree, and distance to neighboring trees. Results showed that the forests under study are mixed and include Prosopis cineraria, Prosopis farcta, Tamarix stricta, Lysium shawii, and Calligonum comosum as the main species. The mean density of Prosopis cineraria and other species were 10.6 and 37.2 tree.ha-1 and canopy cover were 308 and 1088.3 m2.ha-1, respectively. The height and diameter of P. cineraria trees were in the range of 5.5-14.3 m and 16-100 cm respectively, and its regeneration density was 1.26 tree.ha-1. The structure of the forest was uneven-aged and two-layered which in overstory was occupied by P. cineraria trees. The distribution pattern of P. cineraria trees was clumped which may be influenced by type and size of the seeds, dispersion method, human interference, habitat constraints, and livestock grazing. Due to the lack of trees in low diameter classes and lack of regeneration, tree planting and preservation is recommended, especially in occupied lands.
Keywords: Spatial pattern, Forest type, Ghaf, Mixed stand, regeneration -
این پژوهش با هدف بررسی ویژگی های ساختاری اوری در جنگل های طبیعی ارسباران در حاتم مشه سی مشگین شهر انجام گرفت. برای این منظور، سه قطعه نمونه یک هکتاری انتخاب و مشخصه های ساختاری توده براساس برداشت کامل همه پایه های درختی و درختچه ای و روش فاصله ای (مبتنی بر نزدیک ترین همسایه) اندازه گیری شد. به منظور بررسی تراکم درختان از شاخص فاصله تا نزدیک ترین همسایه ها، برای بررسی تنوع الگوی مکانی از دو شاخص زاویه یکنواخت و کلارک و اوانز، برای بررسی آمیختگی گونه ای از شاخص های مینگلینگ و شانون-وینر، برای اندازه گیری اختلاف ابعاد درختان از شاخص های تمایز قطری و ارتفاعی درختان و برای محاسبه تنوع درختی از شاخص ترکیبی تنوع ساختاری بهره گرفته شد. نتایج نشان داد اوری در رویشگاه اصلی خود دارای ساختار به نسبت همگن بوده و میانگین فاصله تا نزدیک ترین همسایه ها 59/2 متر است. نتایج حاصل از شاخص زاویه یکنواخت و شاخص کلارک و اوانز نشان دهنده الگوی یکنواخت درختان اوری بود. براساس دو شاخص مینگلینگ و شانون- وینر، توده های تحت بررسی از آمیختگی اندکی برخوردارند و غالب درختان، اوری هستند. نتایج شاخص تمایز قطری و ارتفاعی درختان نشان داد که ابعاد درختان دارای اختلاف اندک بود. براساس شاخص ترکیبی تنوع ساختار،تنوع درختان در قطعه های نمونه بررسی شده در سطح متوسط حاصل شد. بر این اساس می توان گفت جوامع درختی اوری در منطقه دارای ساختاری همگن با آمیختگی کم و یک اشکوبه است. اطلاعات به دست آمده امکان پایش تغییرات آتی جوامع درختی اوری در منطقه را فراهم می آورد. همچنین به منظور افزایش پایداری اکوسیستمی، برنامه ریزی برای ایجاد ناهمگنی در ساختار توده و حمایت از دیگر گونه های درختی توصیه می شود.
کلید واژگان: الگوی مکانی، ساختار جنگل، شاخص زاویه یکنواخت، شاخص نزدیک ترین همسایهThis study aimed to evaluate the structural characteristics of Quercus macranthera forests in the Arasbaran region, Hatam Mashe Si, Meshgin-Shahr. To achieve this, all trees and shrubs were full calipered in three one-hectare plots. Additionally, the structural characteristics were measured using the nearest neighbor’s method. To measure intensity of trees, several indices like nearest neighbor distance index (density of trees), uniform angle index and Clark and Evans index (variety of location), Mingling index and Shannon-Wiener index (tree diversity in diameter classes), diameter and height differentiation indices (dimensional differences of trees), and complex structural diversity index (tree diversity) were used. The results showed that Q. macranthera represented a relatively homogeneous structure in its main site, and the mean of distance to the neighbors was 2.59 m. The results of uniform angle and Clark and Evans indices showed that the spatial pattern of trees was regular. Mingling and Shannon-Wiener indices showed a low tendency of Q. macranthera to mix with other tree species so that the majority of trees were Q. macranthera. The height and diameter differentiation indices illustrated that the dimensions of the trees had a slight difference. According to complex structural diversity index, tree diversity was at the medium level. It can be concluded that the Q. macranthera communities have a homogeneous structure in a study region with a low mixture and single canopy layer. The information can provide the opportunity to monitor future changes in Q. macranthera communities in this region. To promote ecosystem stability, it is suggested to create heterogeneity of stand structure and support other tree species in this area.
Keywords: Forest structure, Nearest neighbors index, Uniform angle index, Spatial Pattern -
اهداف
این تحقیق با هدف ارزیابی الگوی مکانی کیفیت آب و عوامل کنترل کننده آن در اکوسیستم ساحلی مازندران طی فصل زمستان با استفاده از روش های آماری چند متغیره انجام شد.
مواد و روش هاپارامترهای کیفی آب شامل مواد مغذی، درجه حرارت، هدایت الکتریکی، شوری، اکسیژن محلول، pH، کلروفیل α و کدورت در 16 ایستگاه (44 لایه) در امتداد 4 ترانسکت (بندرامیرآباد، بابلسر، نوشهر و رامسر) بصورت ماهیانه سنجش شدند. برای ارزیابی داده ها از چند روش آماری چند متغیره شامل تحلیل ممیزی، تحلیل خوشه ای و عاملی و همچنین آزمون همبستگی استفاده شد.
یافته هاتحلیل خوشه ای، مکان های نمونه برداری را بر اساس تشابه در ویژگی های کیفی آب به 4 گروه مجزا تفکیک کرد. بر اساس تحلیل ممیزی،20/93 درصد از مکان ها به درستی طبقه بندی شدند. تحلیل عاملی، 4 مولفه اصلی را از ساختار داده استخراج کرد که 05/74 درصد از واریانس کل تغییرات را تشریح کرد. بر اساس این آزمون ها، فسفر آلی، نیتروژن آلی، کدورت، کلروفیل α و درجه حرارت به عنوان مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر تغییرات مکانی کیفیت آب شناسایی شدند.
نتیجه گیریمطالعه حاضر پیشنهاد می کند که تعداد مکان های نمونه برداری در فصل زمستان می تواند به 3 ترانسکت امیرآباد، بابلسر و سواحل غربی (نوشهر و رامسر) و 2 ایستگاه (یک لایه سطحی و یک لایه عمقی) کاهش یابد. انتقال مواد مغذی از خشکی، بستر دریا، پرورش ماهی در قفس از موثرترین عوامل بر تغییرات مکانی کیفیت آب در سواحل مازندران می باشند. بر اساس نتایج این مطالعه، روش های آماری چند متغیره نیز بعنوان یکی از روش های مفید جهت شناسایی الگوی مکانی کیفیت آب معرفی می گردد.
کلید واژگان: دریای خزر، اکوسیستم ساحلی، مازندران، الگوی مکانی، کیفیت آب، تحلیل چند متغیرهAimsThis research aimed to evaluate the spatial patterns of water quality and its controlling factors in the Mazandaran coastal ecosystem during winter using the multivariate analysis methods.
Materials and methodsWater quality parameters such as nutrients, temperature, conductivity, salinity, DO, pH, chlorophyll-a and turbidity were measured monthly in 16 stations (44 layers) along 4 transects (Amirabad, Babolsar, Noushahr and Ramsar). To evaluate the data, several multivariate statistical methods were used including discriminant function analysis, cluster and factor analysis as well as correlation test.
FindingsResults of cluster analysis showed that the sampling sites (44 layers) were classified into 4 groups. Based on discriminant analysis, 93.20% of the sampling sites correctly classified. Factor analysis extracted 4 principal components that explained 74.05% of the total variance. Based on these analyses, organic phosphorus, organic nitrogen, turbidity, chlorophyll-a and temperature were the most effective parameters on the spatial variation of water quality.
ConclusionThis study suggested that the number of sampling locations could be reduced to 3 transects including Amirabad, Babolsar and west coasts (Noushahr and Ramsar) and 2 stations (one surface layer and one deep layer). Transport of nutrients from land, sea floor and fish cage culture were the most effective factors on spatial patterns of water quality in Mazandaran coasts. Based on the results, multivariate statistical methods are also introduced as one of the useful methods for identifying the spatial pattern of water quality.
Keywords: Caspian Sea, Coastal ecosystem, Mazandaran, Spatial pattern, Water quality, Multivariate analysis -
اهمیت بوم شناسی خشکه دارها موجب شده تا جمع آوری اطلاعات مربوط به آنها به طور روزافزون گسترش یابد و در طرح های مدیریتی مورد توجه قرار گیرند. با توجه به نقش کلیدی خشکه دارها در زیست بوم جنگل، مطالعه حاضر به بررسی برخی از مهمترین خصوصیات خشکه دارها از جمله میزان، حجم و الگوی پراکنش مکانی در یک جنگل طبیعی با غالبیت راش می پردازد. بدین منظور دو منطقه مدیریت شده و مدیریت نشده از سری گرازبن جنگل خیرودکنار نوشهر به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و آماربرداری صددرصد از خشکه دارها انجام شد. به طوری که گونه، قطر برابر سینه و ارتفاع خشکه دارهای سرپا و در خصوص خشکه دارهای افتاده نیز گونه درختی، قطر میانی و طول آنها ثبت و اندازه گیری شد. همچنین به منظور تعیین الگوی مکانی خشکه دارها، موقعیت هر یک از خشکه دارها با روش فاصله-آزیموت و با استفاده از فاصله یاب لیزری به دست آمد، سپس با توابع تک متغیره آماره اورینگ (O-ring) بررسی شد. نتایج نشان داد که فراوانی خشکه دارها در منطقه مدیریت شده بیشتر از منطقه مدیریت نشده بود، در حالی که حجم خشکه دارها در منطقه مدیریت نشده بیشتر می باشد. بیشترین تعداد در هکتار خشکه دارها در منطقه مدیریت شده و در طبقه کم قطر بوده و بیشترین حجم خشکه دارها مربوط به منطقه مدیریت نشده و در طبقه قطور و خیلی قطور می باشد. آماره اورینگ نشان داد که الگوی پراکنش کل خشکه دارها در منطقه مدیریت شده و مدیریت نشده تصادفی است. با توجه به نتایج پژوهش می توان بیان نمود که آشفتگی در منطقه مورد بررسی در مقیاس کوچک صورت گرفته است. میزان خشکه دار به ویژه در منطقه مدیریت شده از شرایط مطلوبی برخوردار نبوده و افزایش آن از جمله الزاماتی است که با توجه به آشفتگی و الگوی ساختار باید مدنظر قرار گیرد.
کلید واژگان: الگوی مکانی، آماره اورینگ، خشکه دار، راشThe ecological importance of deadwoods has led to an ever-increasing collection of related information to be taken into account in management plans. Considering the key role of deadwoods in forest ecosystem, the present study investigated some of the most important characteristics of deadwoods, including number, volume and spatial distribution pattern in a natural forest with beech dominance. For this purpose, two managed and unmanaged regions were selected from Gorazbon district of Kheyrudkenar forest in the vicinity of Noshahr as the study area and full calipering inventory of deadwoods was done. Moreover, species, diameter and height of standing deadwoods and in the case of fallen deadwoods, characteristics such as species, median diameter and their length were recorded and measured. In order to study the spatial pattern of the deadwood, the position of each deadwood was obtained by azimuth distance method using a laser distance finder and subsequently analyzed by univariate O-rings statistic functions. The results showed that the frequency of deadwoods were in the managed area more than of the unmanaged area, whereas the volume of deadwoods in unmanaged area was more. The highest number and volume of deadwoods were in low-diameter class of the managed area and in large and very large class of the unmanaged area respectively. The O-ring statistic showed that the spatial pattern of whole deadwoods in the managed and unmanaged area was completely random. Thus it can be stated that disturbances in studied area were in small scale. The amount of deadwood especially in managed area is not enough and its increasing is one of the requirements that with regarding to disturbance and structure pattern should be considered.
Keywords: Beech, Deadwood, O-rings statistic, Spatial pattern
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.