فهرست مطالب

پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل - سال بیست و هفتم شماره 2 (تابستان 1399)

فصلنامه پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل
سال بیست و هفتم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/05
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مریم مصلحی، هاشم حبشی*، اکرم احمدی، زهره ذوقی صفحات 1-13
    سابقه و هدف

    محتوی نیتروژن از جمله مواردی است که تحت عملیات جنگل شناسی ممکن است دستخوش تغییر گردد. با توجه به اهمیت میزان نیتروژن کل خاک و تغییرات فصلی آن، پژوهش حاضر به بررسی این تغییرات در توده‎های آمیخته راش-ممرز در سری یک جنگل شصت‎کلاته استان گلستان پرداخته است.

    مواد و روش ها

    برای بررسی تغییرات نیتروژن کل، از بهمن 1392 تا بهمن 1393 در چهار توده یک هکتاری (تیمار مدیریت‎نشده یا شاهد (پارسل 32) و تیمارهای مدیریت‎شده در میانگین ارتفاعی 850 متری و جهت شمال شرقی با ساختار دو اشکوبه و میانسال با طول گردش 10 ساله (پارسل 30)، 7 ساله (پارسل 33) و 1 ساله (پارسل 31) ، 20 نمونه خاک در هر توده به صورت کاملا تصادفی، از عمق 20-0 سانتی‎متری برداشته شد و نتایج با استفاده از طرح اندازه‎های تکراری در سطح احتمال 95 درصد مقایسه شد. مقایسه فصلی نیتروژن کل نیز با استفاده از طرح اندازه‎های تکراری انجام گرفت.

    یافته‎ ها

    نتایج نشان داد میانگین نیتروژن کل در بین تیمار‎های مدیریت‎شده و مدیریت نشده از اختلاف معنی‎داری برخوردار است. تیمار مدیریت نشده 32 (شاهد) و تیمار مدیریت شده 31 با میزان 11/5 و 48/3 گرم در کیلوگرم، به‎ترتیب بیشترین و کمترین مقدار نیتروژن کل را به خود اختصاص دادند. تیمار مدیریت شده 30 با میزان 80/4 گرم در کیلوگرم، مقدار نیتروژن نزدیک به شاهد بود. مقایسه فصلی نیتروژن در کلیه تیمار‎ها نیز اختلاف معنی‎داری را نشان داد. در تیمار‎های شاهد و مدیریت شده 30، 31 و 33، فصل های تابستان با مقادیر 31/4، 05/3، 4/2 و 31/4 گرم در کیلوگرم و زمستان 52/5، 96/5، 55/4 و 77/4 گرم در کیلوگرم به‎ترتیب کمترین و بیشترین مقدار نیتروژن را داشتند.

    نتیجه‎ گیری

    با وجود این‎که شیوه تک ‎گزینی در مقایسه با سایر شیوه‎ های جنگل‎ شناسی، تغییرات مثبتی را در بخش روزمینی توده جنگلی ایجاد می‎کند، تغییراتی را نیز در بخش روزمینی و زیرزمینی بوجود می آورد که در سالهای اولیه باعث کاهش شدید نیتروژن کل در بخش زیرزمینی اکوسیستم می شود. کاهش میزان نیتروژن کل در خاک پایدار نیست و به دلیل ویژگی خودتنظیمی و خودپایداری اکوسیستم، میزان نیتروژن با گذشت زمان، به سمت تعادل هدایت می شود. طبق نتایج بدست‎آمده، عملیات جنگل‎ شناسی تک‎گزینی، منجر به کاهش میزان نیتروژن کل می‎شود، لذا برای کمک به بازگشت اکوسیستم به حالت تعادل، بایستی طول گردش با توجه به میزان رویش، توان بازسازی توده و رویشگاه محاسبه گردد. با توجه به اختلاف 32/0 گرم در کیلوگرم نیتروژن در تیمار مدیریت شده 30 با طول گردش 10 ساله نسبت به تیمار شاهد، بهتر است بر طول زمان گردش در این شیوه، 3 تا 5 سال افزوده گردد تا اکوسیستم علاوه بر ترمیم شرایط ظاهری توده (تاج پوشش و...) شرایط ادافیکی خود را نیز ترمیم نماید.

    کلیدواژگان: عملیات جنگل ‎شناسی، توده آمیخته، محتوی نیتروژن، طول گردش
  • محمداسماعیل لاروی، محمدهادی معیری*، احمد عابدی سروستانی، محمدرضا شهرکی صفحات 15-31
    سابقه و هدف

    جوامع جنگل نشین در کشورهای جهان سوم به دلایل متعددی از قبیل محدودیتهای منابع محیطی، درآمد پایین و محدودیت فرصت های شغلی، دچار چالش هایی در بحث معیشت شده اند. لذا محصولات چوبی و غیرچوبی جنگل ضمن به وجود آوردن فرصتی برای خود مصرفی، منبعی برای درآمدزایی در بین ساکنان محلی شده است. در همین راستا تحقیق حاضر به دنبال شناخت نوع و میزان بهره برداری از محصولات جنگلی و همچنین رابطه آن بر معیشت جوامع محلی در جنگل های جاجی آریوب از استان پکتیای کشور افغانستان صورت گرفته است.

    مواد و روش ها

    تحقیق حاضر از نوع کاربردی بوده که به صورت پیمایشی در جنگل های جاجی آریوب استان پکتیا در کشور افغانستان انجام شد. 1404 نفر از سرپرستان خانوار در 14 روستا جامعه آماری این تحقیق را تشکیل داده که 303 نفر از آنان بر اساس جدول کرجسی مورگان انتخاب شدند. ابزار اصلی تحقیق پرسشنامه محقق ساخته ای بود که 20 گویه مربوط به نوع استفاده از محصولات جنگلی در پنج بخش مصارف سوختی با 4 گویه، مصارف ساخت و ساز با 3 گویه، مصارف خوراکی و تغذیه ای با 7 گویه، مصارف دارویی با 2 گویه و مصارف تفریحی و تفرجی با 4 گویه بود. سطح معیشت جوامع محلی در سه بعد اشتغال و درآمد با 12 گویه، تغذیه و بهداشت با 5 گویه و حمایتی و مسکن با 6 گویه، مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین روایی محتوایی پرسشنامه از نظرات تخصصی کارشناسان و جهت برآورد پایایی آن نیز از مقادیر محاسبه شده ضریب آلفای کرونباخ بهره گرفته شد. پس از جمع آوری اطلاعات، تجزیه و تحلیل با استفاده از نرم افزار SPSS21 در دو بخش آمار توصیفی و استنباطی انجام شد.

    نتایج

    یافته ها نشان داد، مصارف سوختی با میانگین 94/3 و مصارف تفریحی و تفرجی با میانگین 57/2 از 5، به ترتیب بیشترین و کمترین میزان استفاده را در بین جوامع محلی جنگل نشین داشته است. معیشت خانوارهای روستایی در ابعاد سه گانه تغذیه و بهداشت، حمایتی و مسکن، اشتغال و درآمد در حد متوسط (حدود 3 از 5) به استفاده از فرآورده های چوبی و غیرچوبی جنگل وابسته است. نتایج حاکی از آن است که، بین میزان استفاده از منابع جنگلی با معیشت کلی جوامع محلی در سطح 99 درصد اطمینان همبستگی مثبت و معنی دار وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد، بین متغیرهای سن پاسخگویان و تعداد اعضای خانوار با میزان استفاده آن ها از محصولات جنگلی به ترتیب با ضرایب همبستگی 163/0 و 148/0، در سطح 99 درصد اطمینان رابطه مثبت و معنی داری و با سطح تحصیلات رابطه منفی و معنی دار وجود دارد.

    نتیجه گیری

    جوامع محلی ساکن در داخل یا حاشیه جنگل محدوده شهرستان جاجی آریوب استان پکتیا افغانستان با توجه به محدویتهای محیطی (شرایط سخت عرصه ای)، ویژگیهای فردی (سن، عایله مندی، سواد، سبک زندگی)، فقدان امکانات رفاهی (سوخت فسیلی، مصالح ساختمانی)، کمبود فرصتهای شغلی و درآمد وابستگی نسبتا زیادی به منابع جنگلی (فرآورده های چوبی و غیرچوبی) جهت رفع معیشتهای تغذیه ای و بهداشتی، حمایتی و مسکن، و اشتغال و درآمد دارند. لذا معیشت کلی مردم محلی تا حدود زیادی به بهره برداری از منابع و محصولات جنگل گره خورده است. جهت کاهش وابستگی معیشت جوامع محلی به منابع جنگلی و حفظ پایداری جنگلهای با ارزش شهرستان جاجی آریوب، لازم است ارگانهای مسیول استانی و کشوری با همکاری سازمانهای بین المللی برنامه های توسعه عمرانی و اجرای جنگلداری مشارکتی را جهت تامین انرژی های نو (خورشیدی، بادی و فسیلی)، آموزش و توانمند سازی مردم محلی در بهبود کسب و کار و تنوع اشتغال، تولیدات و درآمد، توسعه بازارهای محلی و منطقه ای برنامه ریزی و اجرا نمایند.

    کلیدواژگان: محصولات چوبی و غیرچوبی، جوامع محلی، پایداری، زبان پشتو
  • شوبو صالح پور*، حسین یوسفی صفحات 32-46
    سابقه و هدف

    امروزه نانوذرات و نانو الیاف سلولزی (CNF) جایگاه گسترده ای در صنایع غذایی بویژه صنعت بسته بندی پیدا کرده اند. حضور این مواد در ساختار ماده بسته بندی می تواند نقش مفیدی در بهبود ویژگی های مکانیکی، بازدارندگی و حرارتی ماده بسته بندی ایفاء کند. نانو الیاف سلولزی به دلیل دسترس پذیری بالا، قیمت مناسب، تجدیدپذیری، سطح ویژه زیاد و ویژگی های مکانیکی مناسب به عنوان تقویت کننده در نانو چندسازه ها، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، ارزیابی برخی خواص مکانیکی، فیزیکی همچنین ریخت شناسی نانو چندسازه ها تشکیل شده از نانو الیاف سلولزی (CNF) و پلی اتیلن سبکLDPE)) می باشد. در تحقیق حاضر، از انیدرید مالییک استیرن (SMA) به عنوان جفت کننده جهت ازدیاد برهم کنش بین اجزاء استفاده شد.

    مواد و روش ها

    نمونه های نانو چندسازه ها با مقادیر مختلف نانو الیاف سلولزی (0، 3، 5 و 10 درصد وزنی)، با روش خشک کردن انجمادی ژل نانو الیاف سلولزی و اختلاط مذاب نانو الیاف سلولزی خشک شده با LDPE با استفاده از مخلوط کن داخلی و سپس با روش قالب گیری فشاری تهیه شدند. نمونه ها از طریق آزمون های جذب آب، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، آزمون مکانیکی (شامل مدول الاستیسیته، کرنش تا نقطه شکست و استحکام کششی) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد سنجش قرار گرفتند. همچنین برای تشخیص نحوه پراکنش نانو الیاف سلولزی در ماتریس پلیمری از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده گردید.

    یافته ها

    ریزنگاره های AFM، اندازه نانو الیاف سلولزی در مقیاس نانو را تایید نمود و میانگین قطر نانو الیاف سلولزی 10±35 نانومتر به دست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شده از سطح شکست فیلم ها، تایید کننده پراکندگی مطلوب و یکنواخت نانو الیاف سلولزی بود. نتایج آزمون های مکانیکی حاکی از آن است که وجود نانو الیاف سلولزی در ماتریس پلیمری موجب افزایش استحکام کششی و مدول الاستیسیته نانو چندسازه ها نسبت به LDPEخالص می شود. در این رابطه نانو چندسازه تهیه شده از 10درصد وزنی نانو الیاف سلولزی، دارای بیشترین استحکام کششی و مدول الاستیسیته بودند. همچنین نتایج نشان داد، مقدار کرنش تا نقطه شکست نانوچندسازه ها با افزودن نانو الیاف سلولزی به درون ماتریس پلیمری کاهش یافت. بررسی تاثیر نانو الیاف سلولزی بر میزان جذب رطوبت در فیلم های مورد بررسی نشان داد، با افزایش مقدار نانو الیاف سلولزی از صفر تا 10 درصد جذب آب از 46/0 به 90/0 درصد افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    همه نتایج به دست آمده در این پژوهش اثر مناسب نانو الیاف سلولزی بر برهم کنش قوی با پلی اتیلن را نشان داد که موجب افزایش خواص مکانیکی نانو چندسازه ها شد. البته مدول الاستیسیته فیلم های نانو چندسازه ها، افزایش چشمگیری داشت. همچنین درصد وزنی نانو الیاف سلولزی موثرترین پارامتر روی استحکام کششی و مدول الاستیسیته نمونه های نانو چندسازه ها می باشد. با افزودن نانو الیاف سلولزی درصد جذب آب نانو چندسازه ها افزایش یافت.

    کلیدواژگان: نانو الیاف سلولزی، پلی اتیلن سبک، خشک کن انجمادی، انیدرید مالئیک استیرن، خواص مکانیکی
  • نسترن نظریانی*، اصغر فلاح، حبیب الله رمضانی موزیرجی، حامد نقوی، حمید جلیلوند صفحات 47-61
    سابقه و هدف

    ویژگی های کمی و کیفی جنگل می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد تاثیر جنگل بر محیط زیست فراهم کند. کسب اطلاعات دقیق از عرصه های جنگلی با آماربرداری یا نمونه برداری میسر می شود. با وجود مطلوب بودن آماربرداری کامل لیکن به دلیل صرفه جویی در بحث هزینه و زمان در بسیاری موارد روش های نمونه برداری ارجح است. یکی از روش های نمونه برداری روش چنددرختی است. در مطالعه حاضر عملکرد روش نمونه برداری 3 تا 10 درختی در برآورد مشخصه های تعداد درختان در هکتار، سطح مقطع برابر سینه و تاج پوشش بررسی و نتایج آن با آماربرداری صددرصد مقایسه شد.

    مواد و روش ها

    بدین منظور 30 قطعه نمونه یک هکتاری از جنگل های سامان عرفی اولادقباد در غرب استان لرستان انتخاب و اطلاعات مربوط به تمامی درختان درون این قطعات نمونه ثبت شد. بدین منظور مشخصه های درختان هر قطعه نمونه شامل نوع گونه و تاج پوشش هر درخت (بدین منظور دو قطر کوچک و بزرگ تاج اندازه گیری شد) اندازه گیری و ثبت شد. در گام بعد با استفاده از شبیه سازی موقعیت درختان در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) اقدام به نمونه برداری با استفاده از روش چند درختی درون قطعات یک هکتاری گردید و زمان اجرای هر روش نیز به صورت مجزا یادداشت شد. به منظور بررسی الگوی مکانی درختان بلوط ایرانی نیز از تابع تک متغیره آماره ارینگ (O-ring) استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج مقایسه مشخصه های تعداد درختان در هکتار و تاج پوشش بین روش های مختلف چنددرختی تفاوت معنی داری با آماربرداری صددرصد نشان نداد. همچنین نتایج مقایسه میانگین سه مشخصه تعداد درختان در هکتار، سطح مقطع برابرسینه و تاج پوشش هر درخت در روش های مختلف چنددرختی با آماربرداری صددرصد نزدیکترین برآورد را به ترتیب روش های نه درختی، چهار درختی و پنج درختی نشان دادند. نتایج بررسی الگوی پراکنش گونه ها در منطقه نشان داد الگوی مکانی درختان به دلیل ایجاد جست گروه و پاجوش و تراکم بیشتر گونه های شاخه زاد نسبت به گونه های دانه زاد خوشه ای است. برای بررسی اشتباه نمونه برداری نیز بیشترین دقت برای مشخصه های مذکور به ترتیب برای روش های سه (27/9)، چهار (65/3) و هفت درختی (67/2) بدست آمد. در نهایت با استفاده از شاخص E%2×T سه مشخصه آزمون شد. نتایج نشان داد به ترتیب روش های سه، چهار و شش درختی با مقادیر (45/14139)، (16/2393) و (87/1678) برای نمونه برداری در جنگل های منطقه مناسب است.

    نتیجه گیری

    همچنین با توجه به مشخصه های سطح مقطع برابرسینه روش چهار درختی با توجه به اینکه کمترین فاصله را با میانگین واقعی جامعه دارد و با توجه به شاخص E%2×T نیز دارای کمترین مقدار (16/2393) است به عنوان روش مناسب نمونه برداری برای جنگل های سامان عرفی اولادقباد پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: تعداد درختان در هکتار، تاج پوشش، جنگل های زاگرس، روش نمونه برداری چند درختی، سطح مقطع برابرسینه در هکتار
  • نغمه امانی، رامین ویسی*، مجید کیائی، عبدالله نجفی، اسحاق عبادی صفحات 63-78
    سابقه و هدف

    یکی از پسماند های مهم در صنعت خمیر و کاغذ، وجود لجن فعال است. در مجتمع صنایع چوب و کاغذ مازندران روزانه حدود 14 تن لجن فعال تولید می شود که آلودگی زیست محیطی زیادی را به دنبال دارد. بنابراین لزوم استفاده از این ماده در صنایع مختلف کاغذسازی بسیار ضروری است. یکی از روش های حذف آلودگی زیست محیطی و فلزات سنگین، تیمار شیمیایی با فورفورال است. این تحقیق با هدف تیمار شیمیایی لجن فعال کارخانه کاغذسازی با فورفورال و تاثیر آن بر ویژگی های فیزیکی و مقاومتی خمیرکاغذ بازیافتی انجام شد.

    مواد و روش ها

    برای تهیه نمونه های آزمونی، لجن فعال با نسبت های 0، 10، 15 و 20 درصد با خمیر روزنامه باطله اختلاط و پالایش گردیدند. به همین منظور، ابتدا لجن فعال به مدت 30 دقیقه در فورفورال 3 درصد پیش تیمار و سپس در حمام بن ماری با دمای 100 درجه سانتی گراد و زمان 90 دقیقه‏ تیمار شدند، و مجددا نمونه ها با نسبت های یاد شده با خمیر روزنامه باطله بر اساس استاندارد تاپی تهیه شدند. در نهایت جذب آب و خواص مکانیکی آن ها به خصوص مقاومت های کششی، پارگی، حلقه شدن، ترکیدن و تاه شدن اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که لجن فعال تاثیر معنی داری بر ویژگی های مقاومتی و جذب آب نمونه ها داشته است. اختلاف معنی دار در مقاومت به پارگی و جذب آب بین نمونه های تیمار شده و تیمار نشده مشاهده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش لجن فعال تیمار نشده در نمونه ها ویژگی های مقاومتی کاهش و جذب آب افزایش یافت. با تیمار شیمیایی لجن فعال با فورفورال، افزایش در ویژگی های مقاومتی و کاهش در مقدار جذب آب مشاهده گردید. نتایج FT-IR نشان داد که تیمار فورفورال باعث تقویت و فعال شدن گروه های عاملی موجود در سطح الیاف لجن فعال شده است. همچنین تخریب نمونه های تیمار شده با فورفورال نسبت به نمونه های لجن فعال تیمار نشده و نمونه های ساخته شده از خمیر روزنامه باطله با سرعت کندتری صورت پذیرفت، به طوری-که نمونه های تیمار شده در طی زمان 120 روز به مقدار 26 درصد تخریب داشته است. نمونه های ساخته شده از خمیر روزنامه باطله و نمونه های لجن تیمار نشده در طی زمان 120 روز حدود 83 و 75 درصد کاهش وزن نشان داده است.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده، درصد اختلاط 5 درصد لجن تیمار شده با فورفورال از نظر ویژگی های مقاومتی و جذب آب مناسب تر بوده است. استفاده از لجن فعال در درصدهای بالاتر برای محصول ساخته شده به دلیل کاهش ویژگی های مقاومتی و افزایش مقدار جذب آب مناسب توصیه نمی شود.

    کلیدواژگان: لجن فعال، فورفورال، کاغذ روزنامه، ویژگی مقاومتی، خمیر کاغذ بازیافتی
  • حسین شیخی، علی اصغر درویش صفت*، پرویز فاتحی، منیژه رجب پور رحمتی، وحید اعتماد صفحات 79-98
    سابقه و هدف

    آگاهی از موقعیت مکانی تیپ های جنگلی، اطلاعات ارزشمندی را برای برنامه ریزی و مدیریت پایدار جنگل ها فراهم می کند. استفاده از فناوری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در تهیه این قبیل اطلاعات به ویژه در مناطق کوهستانی و صعب العبور، مورد توجه بسیاری از محققان و مجریان طرح های جنگلداری است. به همین منظور تحقیق حاضر با هدف بررسی قابلیت داده های ماهواره های لندست8 و سنتینل2 در تهیه نقشه تیپ جنگل های هیرکانی در حوضه آبخیز کجور انجام شد.

    مواد و روش ها

    پس از بررسی کیفیت داده ها، به منظور استخراج هر چه بهتر اطلاعات پردازش هایی مانند تهیه شاخص های گیاهی، تبدیل تسلدکپ، تحلیل مولفه های اصلی و ادغام بر روی تصاویر ماهواره ای صورت گرفت. به منظور تهیه نقشه واقعیت زمینی از اطلاعات موجود (شهریور 1392 و اردیبهشت 1393) و همچنین برداشت های میدانی انجام شده در شهریور 1397 (در مجموع 60 قطعه نمونه)، استفاده گردید. تعیین تیپ تمامی قطعه نمونه ها براساس روش گرجی بحری انجام شد. در ادامه پس از بررسی میزان تفکیک پذیری تیپ ها و تعیین تعداد طبقات (راش خالص، راش آمیخته، راش- ممرز، ممرز آمیخته، لور خالص و لور-اوری)، نقشه های تیپ جنگل با استفاده از داده های ماهواره ای و به کارگیری الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی، شبکه عصبی مصنوعی و حداکثر تشابه تهیه شد. به-منظور ارزیابی دقیق تر عملکرد روش های طبقه بندی از دو دسته نمونه تعلیمی با تعداد پیکسل های متفاوت برای آموزش در الگوریتم های طبقه بندی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج این تحقیق نشان داد که داده های ماهواره سنتینل2 از قابلیت بیشتری در مقایسه با داده های ماهواره لندست8 برای تهیه نقشه تیپ جنگل برخوردار هستند، به ویژه وقتی که تعداد تیپ ها زیاد باشد. از سوی دیگر یافته های این تحقیق نشان داد با به کارگیری روش ادغام مناسب برای داده های هر یک از ماهواره ها، می توان نقشه تیپ جنگل دقیق تری تولید کرد. ارزیابی عملکرد الگوریتم های مختلف طبقه بندی نیز نشان داد که میزان نمونه های تعلیمی در نتایج تاثیر دارد، به طوری که با استفاده از نمونه های تعلیمی کمتر، روش-های ماشین بردار پشتیبان و حداکثر تشابه در بیشتر حالت ها بهترین عملکرد را ارایه کردند، اما با افزایش 100 درصدی تعداد نمونه های تعلیمی، بهترین نتایج در تمامی حالت ها با استفاده از روش جنگل تصادفی حاصل گردید.

    نتیجه گیری

    بر اساس یافته های این پژوهش و با توجه به نتایج با ثبات تر روش های ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی در حالت-های مختلف طبقه بندی، الگوریتم های مذکور برای تهیه نقشه تیپ قابلیت بالاتری نسبت به دو روش دیگر دارند. با توجه به صحت طبقه-بندی ها، می توان بیان داشت که داده های ماهواره های لندست8 و سنتینل2 از قابلیت متوسطی (صحت کلی حدود 75% در طبقه بندی با چهار تیپ) برای تهیه نقشه تیپ جنگل های هیرکانی برخوردار هستند. برای ارزیابی دقیق تر این داده ها، پیشنهاد می شود تحقیقات تکمیلی در سایر رویشگاه های جنگل های هیرکانی ضمن در نظر گرفتن ویژگی های فنولوژیکی و شرایط توپوگرافی منطقه انجام شود.

    کلیدواژگان: نقشه تیپ جنگل، لندست8، سنتینل2، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی
  • رضا اولادی*، سپیده امیدواری، کامبیز پورطهماسی، داود افهامی سیسی صفحات 99-114
    سابقه و هدف

    یکی از چالش های تجارت الوار چوبی، تقلب در نوع چوب است که به دلیل سخت یا غیرممکن بودن تمایز چوب ها -به ویژه چوب های وارداتی- در بعد ماکروسکوپی به وفور رخ می دهد. نگرانی دیگری که در مورد بازار چوب های زینتی و لوکس در ایران وجود دارد، فروش چوب های خوش رنگ و نگار ولی حفاظت شدهء داخلی (برای مثال پسته وحشی) به عنوان چوب های استوایی وارداتی است. هدف این پژوهش، شناسایی علمی گونه های مختلف چوب های پهن برگ زینتی در بازار چوب ایران و تطبیق آنها با نام تجاری بود.

    مواد و روش ها

    39 قطعه چوب پهن برگ به همراه فهرستی از نام های تجاری و یا علمی آن ها از اداره بندر و دریانوردی استان گیلان و چند چوب فروشی و کارگاه منبت و معرق در تهران و کرج تهیه شدند. در مرحله نخست، نام علمی متناظر با نام تجاری فروخته شده، یافت شد. سپس، سطح مقطع نمونه ها اسکن و اسلایدهای میکروسکوپی از آن ها تهیه و عکس برداری شدند. پس از استخراج ویژگی های آناتومی چوب، جنس یا گونه نمونه ها براساس فهرست ویژگی های میکروسکوپی برای شناسایی پهن برگان شناسایی و با ادعای فروشنده مطابقت داده شد.

    یافته ها

    براساس نتایج به دست آمده، 80 درصد نمونه ها با نام درست خرید و فروش و در صنعت استفاده می شدند. پهن برگان غیربومی موجود در بازار، بیشتر از چوب های استوایی بوده و با توجه به این که تعداد قابل توجهی از چوب های مورد بررسی، ویژگی های بارز مشابهی (چینش پارانشیم های محوری، حضور پارانشیم نواری، بلور و ساختار مطبق) داشتند، تفکیک آنها به سختی انجام می پذیرفت. چوب های شناخته شده و معروف استوایی مانند «اوکومه»، «رزوود»، «ونگه»، «پادوک» و «ساپلی»، با نام درستی تجارت می شدند. در بین منابع تهیه چوب نیز، قریب به اتفاق چوب های موجود در عمده فروشی ها به درستی نامگذاری شده بودند ولی در خرده فروشی ها و کارگاه های کوچک چوب، تعداد اشتباه افزایش می یافت. درمیان چوب های گردآوری شده، بیشترین مغایرت در مورد چوب «تیک (ساج)» و چوب موسوم به «فوفل» دیده شد. با توجه به اینکه تیک، یکی از معدود گونه های استوایی در بازار چوب ایران است که مرز حلقه رویش مشخص داشته و شناسایی آن نسبتا به سادگی انجام می گیرد، ممکن است تیک نامیده شدن برخی چوب ها، نه از روی ناآگاهی بلکه سودجویی فروشنده ها باشد. فوفل نیز درواقع، نام اشتباهی است که بر «رزوود هندی» گذاشته شده و به دلیل محبوبیت این چوب، تقلب هایی نیز در مورد آن انجام می شود.

    نتیجه گیری

    در مجموع می توان نتیجه گرفت که به دلیل شباهت ویژگی ها، تمایز چوب های زینتی رایج در بازار ایران، در بعد ماکروسکوپی و تنها با تکیه بر بافت و رنگ چوب غیرممکن و در بعد میکروسکوپی نیز به سختی و تنها با اعمال دقت زیاد امکان پذیر است. علیرغم این گزاره، چوب های وارداتی پهن برگ در بازار ایران -به ویژه در عمده فروشی ها- با نام های تجاری انگلیسی آن ها تطابق داشته و بازار چوب ایران از نظر صحت و صداقت در خرید و فروش نسبتا قابل اطمینان است. بااین حال، به دلیل وجود تناقض هایی در مورد برخی چوب های تزیینی محبوب، اطلاع رسانی و آموزش درست از ضروریات بوده و خرید و فروش چوب های وارداتی بهتر است با شناسنامه و یا رجوع به متخصصان علم چوب شناسی صورت پذیرد.

    کلیدواژگان: آناتومی چوب، شناسایی چوب، پهن برگان زینتی، مقاطع میکروسکوپی، بازار چوب ایران
  • آوا خدابخشی کولایی، اصغر طارمیان*، داود افهامی سیسی، علی عبدالخانی صفحات 115-130
    سابقه و هدف

    ویژگی های آب دوستی چوب یکی از عوامل محدودکننده برای کاربرد چوب در برخی مصارف به ویژه در فضای باز است. برای حفاظت چوب در مقابل جذب رطوبت از روش های پوشش دهی، اشباع با مواد شیمیایی آب گریز مختلف و یا روش های اصلاحی می توان استفاده کرد. در این تحقیق، تاثیر اصلاح شیمیایی چوب با استفاده از جایگزینی گروه های هیدروکسیل با گروه های عاملی حلقوی (گروه فتالات) و زنجیر خطی کوتاه (گروه استیل) بر خواص آب گریزی آن بررسی شد.

    مواد و روش ها

    از قسمت برون چوب دو گونه صنوبر دلتوییدس (Populous deltoides) و نویل (Picea abies)، نمونه-هایی با قطر 48 میلی متر و ضخامت 5 میلی متر تهیه شد. قبل از عملیات اصلاح، نمونه ها با استفاده از حلال ترکیبی استون و اتانول (2:1حجم/حجم) به مدت 8 ساعت عصاره گیری شدند. فرایند اشباع با محلول انیدریداستیک و انیدریدفتالیک به روش خلاء و فشار در دمای 120 درجه سانتیگراد برای مدت زمان های 1، 2، 4 و 24 ساعت انجام شد. بعد از فرایند اصلاح، ابتدا نمونه ها به مدت 48 ساعت با استن و سپس به مدت 48 ساعت با آب مقطر آبشویی شدند. پس از عملیات آبشویی، نمونه ها در آون در دمایC ° 2±103 به مدت 24 ساعت خشک و توزین شدند. مقدار افزایش وزن (WPG)، ویژگی های فیزیکی چوب های اصلاح شده شامل رطوبت تعادل کاهش یافته (EMCR)، کارایی ضد رطوبت (MEE) و تر شوندگی با آزمون دینامیک زاویه تماس قطره آب به روش Sessile Drop اندازه گیری شد و با استفاده از آزمون طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تجهیز شده با بازتابش کلی کاهش یافته (ATR-FTIR) تغییرات شیمیایی ایجاد شده بررسی شد.

    یافته ها

    بر اساس مطالعات ATR-FTIR، پیک مشاهده شده در عدد موجی cm-1 1732-1746 مربوط به ارتعاش کششی گروه کربونیل (C=O) تشکیل اتصالات استری در نمونه های اصلاح شده با هر دو نوع انیدرید را تایید می کند. نتایج نشان داد که اصلاح هر دو گونه چوبی با انیدریداستیک در مقایسه با انیدریدفتالیک در مدت زمان مشابه واکنش منجر به WPG و کارایی ضد رطوبت بیشتر می شود و الگوی تغییرات آن ها با مدت زمان واکنش متاثر از گونه بود. دستیابی به WPG کمتر در فرایند اصلاح با فتالات می-تواند ناشی از بزرگ تر بودن گروه عاملی فتالات در مقایسه با گروه عاملی استیل و بالطبع غیرقطبی تر بودن آن و نیز هیدرولیز پیوند استر حاصل از واکنش انیدریدفتالیک با گروه هیدروکسیل چوب در اثر آبشویی باشد. با این وجود، در WPG تقریبا برابر، تفاوتی بین کارایی ضدرطوبت چوب های اصلاح شده با دو نوع انیدرید مشاهده نشد. در فرایند استیلاسیون، چوب نویل در مقایسه با چوب صنوبر بهتر اصلاح شد ولی در فرایند اصلاح با فتالات، تفاوتی بین دو گونه چوبی مشاهده نشد. نتایج آزمون ترشوندگی نشان داد که مقدار زاویه تماس در چوب نویل پس از اصلاح با هر دو نوع انیدرید، افزایش یافت. در حالی که در چوب صنوبر، فقط نمونه اصلاح شده با انیدریدفتالیک با WPG زیاد، زاویه تماس بیشتری در مقایسه با نمونه شاهد داشت. نتایج همچنین نشان داد که در مقایسه با فرایند استیلاسیون، مقدار WPG چوب اصلاح شده با انیدریدفتالیک کم تر تحت تاثیر مدت زمان واکنش بود. این مسئله می تواند ناشی از واکنش پذیری کم تر گروه فتالیک با چوب در مقایسه با گروه استیل باشد.

    نتیجه گیری

    تفاوتی بین کارایی ضدرطوبت چوب اصلاح شده با انیدرید زنجیر خطی کوتاه (انیدریداستیک) در مقایسه با انیدرید حلقوی (انیدریدفتالیک) در WPG مشابه وجود نداشت که بیانگر عدم تاثیرگذاری نوع انیدرید بر این ویژگی فیزیکی چوب است. همچنین، مقدار ترشوندگی سطح این نوع چوب های اصلاح شده علاوه بر مقدار جایگزینی گروه های هیدروکسیل می تواند تابعی از عوامل دیگر مانند کیفیت و نفوذپذیری سطح باشد.

    کلیدواژگان: اصلاح چوب، انیدرید استیک، انیدرید فتالیک، خواص آبگریزی
|
  • Maryam Moslehi, Hashem Habashi *, Akram Ahmadi, Zohre Zoghi Pages 1-13
    Background and objectives

    Nitrogen dynamics is one of the factors that may change under silviculture practices. Regarding the importance of total nitrogen content and its seasonal variation, the present research studies these changes in the mixed beech-hornbeam stands located in district one of Shast-Kalateh forest, Golestan province, Iran.

    Materials and methods

    To study the total nitrogen variation in an average altitude of 850 meters and northeast direction with two-stage and middle-aged structure, 20 samples were randomly collected at the depth of 20 cm in four stands (1 ha) as treatments including non-managed stand and 3 managed stands (selection system) in 10 (Parcell 30), 7 (Parcell 33), and 1 (Parcell 31) years rotation from January 2014 to January 2015. The data and seasonal variation were compared by repeated measure design (p≤0.05).

    Results

    The results showed that there was a significant differences between managed treatments and control (p < 0.05). The highest (61.37 gr kg-1) amount of total nitrogen was observed in control treatment (Parcell 32) while lowest (41.78 gr kg-1) was in managed treatment (Parcell 31). The total nitrogen content in managed treatment (Parcell 30) (4.80 gr kg-1) was close to the control. Also, seasonal comparison of total nitrogen showed significant differences in all treatments. Among all managed and control treatments, summer (4.31, 3.05, 2.4 and 4. 31 gr kg-1) and winter (5.52, 5.96, 4.55 and 4.77 gr kg-1) had the lowest and highest total nitrogen, respectively.

    Conclusion

    Single tree selection system creates positive changes in above ground section of forest stand, compared to others. It cans also changes in above and below gound sections of forests and cause to reduce total nitrogen in ecosystem in early years. Decreasing in total nitrogen content is not permanent and due to the self-regulation and self-sustainbality of ecosystem, the amount of nitrogen is driven to equilibrium through time. According to the results, single-tree selection system has lead to a decrease in total nitrogen content, therefore, to help restore ecosystem to balance situation, the rotation period should be calculated with respect to the amount of growth, the capacity to restore stand and the habitat to restore the ecosystem to a perfect balance. Regarding the difference of 0.32 gr kg-1 nitrogen in managed treatment (Parcell 30) with 10 year rotation compared to the control treatment, it is advisable to increase the rotation period 3 to 5 years in selection system to improve stand physiognomy (crown cover, etc.) and edaphic conditions.

    Keywords: Forest operation, Mixed stand, Total nitrogen, Rotation period
  • Mohammadesmaeil Larawai, Mohamadhadi Moayeri *, Ahmad Abedi Sarvestani, Mohammadreza Shahraki Pages 15-31
    Extended abstract Background and purpose

    Rural communities in developing countries are facing challenges for their livelihood due to various reasons such as resources limitations, low income and job opportunities. In forested areas, wood and non-wood forest products have created an opportunity for self-consumption and have become a source of income for local residents. In this regard, the present study seeks to identify the type and rate of forest product utilization and its impact on livelihoods of local communities in the Jaji Aryub forests of Paktia province, Afghanistan.

    Materials and Methods

    This study was an applied study that was conducted as a survey in Jaji Aryub forests of Paktia province in Afghanistan. The statistical population of the study consisted of 1404 household heads in 14 villages, of which 303 were selected based on Krejcie Morgan table. The main research instrument was a researcher-made questionnaire consisting of 20 items related to the type of forest products use in five sections: 4 items fuel consumptions, 3 items construction consumptions, 7 items food and nutrition uses, 2 medication uses, 4 items outdoor recreational services. Livelihood level of the local communities were studied in three dimensions of employment and income with 12 items, nutrition and health with 5 items, and support and housing with 6 items. Expert opinion was used to determine the content validity of the questionnaire and calculated Cronbach's alpha coefficient was used to estimate its reliability. After data collection, analysis was performed using SPSS 21 software in two parts: descriptive and inferential statistics.

    Results

    According to the respondents' viewpoints, in average, fuel consumption with 3.94 and outdoor recreation with 2.57 (from 5 point), had the highest and the lowest using rates by local communities, respectively. Livelihood of rural families was correlated to usage of wood and non-wood forest products with medium rate (approximately 3 from 5) in three dimensions of nutrition and health, support and housing, and employment and income. The results indicated that, there is a significant positive correlation between the using rate of forest products by local communities and their total livelihood (99% confidence level). The results also showed that there was a positive significant relationship (99% confidence level) between respondents' use of forest products and their age and number of household members with correlation coefficients of 0.163 and 0.148, respectively. While a negative significant correlation with their education level were distinguished.

    Conclusion

    livelihoods of local communities in the Jaji Aryub forests of Paktia province, Afghanistan are, highly, depended to the forest resources due to various reasons such as environmental limitations, individual characteristics, lack of welfare, and limited income and job opportunities. Providing new energies (solar radiation, wind and oil), new job opportunities, creating local and regional markets and supplying processed products, as well as conducting training workshops based on participatory and social forestry were recommended.

    Keywords: Wood, non-wood products, Rural societies, Sustainability, Pashto language
  • Shoboo Salehpour *, Hossien Yousefi Pages 32-46
    Background and objectives

    Nowadays the nanoscale fillers and cellulose nanofiber (CNF) have been extensively developed in food industry, particularly food packaging systems. The incorporation of nanoscale fillers in the packaging material can play a useful role in improving the mechanical, barrier and thermal properties of the packaging material. Cellulose nanofiber have received much attention as reinforcement in polymer nanocomposites due to their renewability, low cost, biodegradability, high aspect ratio and having good mechanical properties. The main aim of this study was to fabricate and to evaluate the properties of nanocomposite films made from (CNF) and low-density poly (ethylene) (LDPE). Here, styrene maleic anhydride (SMA) was added as a coupling agent.

    Materials and methods

    The nanocomposites with different cellulose nanofibers (0, 3, 5, 10 wt %) were prepared by freeze drying of CNF gel and melt compounding of dried CNF with LDPE in an internal mixer and then the composites were manufactured by compression molding method. Water absorption, fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and mechanical test (modulus of elasticity, strain-to-break and tensile strength) and atomic force microscopy (AFM) of the prepared nanocomposites were evaluated. Also the dispersion of nanoparticles in polymeric matrix was evaluated by scanning electron microscopy (SEM).

    Results

    AFM micrograph confirmed the nanoscale size of CNF, averagely obtained 35±10 nm. The morphology of fracture surface evaluated by scanning electron microscopy confirmed the uniform dispersion of CNF. The results of mechanical tests indicated that the presence of CNF in the polymer matrix increased the tensile strength and modulus of elasticity of nanocomposite compared to those of pure LDPE. The nanocomposite with 10 w % CNF had the highest tensile strength and modulus of elasticity. The results indicated that the strain-to-break of LDPE decreased with the introduction of CNF into-polymer matrix. The effect of CNF in the water absorption of the film was investigated. The water absorption was increased from 0.46% to 0.90% as the CNF percentage increased from 0 to 10 wt %.

    Conclusion

    The results achieved from these investigations were indicating appropriate effects of nanofibers cellulose for the strong interaction with LDPE polymer which caused high mechanical properties (at 10 wt% of cellulose nanofibers) in nanocomposites. The modulus of elasticity of nanocomposite films was significantly increased. Weight percentage of CNF is the most effective parameter on specific tensile strength and modulus of elasticity properties of nanocomposite samples. The presence of CNF in the nanocomposites increased the water absorption.

    Keywords: Cellulose nanofiber, low-density poly (ethylene), freeze dryer, styrene maleic anhydride mechanical properties
  • Nastaran Nazariani *, Asghar Fallah, Habibollah Ramezani Moziraji, Hamed Naghavi, Hamid Jalilvand Pages 47-61
    Background and objectives

    Quantitative and qualitative characteristics of forests can provide valuable information on the impact of forests on the environment. Quantitative and qualitative characteristics of forests can provide valuable information on the impact of forests on the environment. Detailed information from forest areas can be obtained by sampling or sampling. Although it is desirable to have complete censuses, sampling methods are preferred in many cases because of the cost and time savings involved. One of the sampling methods is the multi-tree method. In the present study, the performance of 3 to 10 tree sampling method was evaluated in estimating the number of trees per hectare, chest area and canopy cover and its results were compared with full inventory.

    Materials and methods

    In the present study, the performance of 3 to 10 tree sampling method was evaluated in estimating the number of hectares per hectare, chest area and canopy cover .For this purpose, 30 hectares of one hectare of forests of watershed Oladghobad in west of Lorestan province were selected and data on all trees within these plots were recorded. In the next step, using tree simulation in Geographic Information System (GIS) environment, sampling was done using multi-tree method within one hectare plots.

    Results

    Results of comparing the number of trees per hectareand canopy characteristics showed no significant difference between different polycrystalline methods with full inventory. Also, the results of comparing the mean rank of three characteristics Number of trees per hectare, basal area and canopy cover of each tree in different multi-tree methods with full inventory showed the nearest estimation in nine-tree, four-tree and five-tree methods, respectively. The results showed that the spatial pattern of the trees was due to the clustering of the species and the higher density of the branching species than the clustering species. The most precision for these characteristics was obtained for the three (9.27), four (3.65) and seven (2.67) tree methods, respectively. Finally, three characteristics were tested using E%2×T index. The results showed that three (14139.45), four (2393.16) and six (1678.87) tree methods, respectively, are suitable for sampling in the region's forests. O-ring function was also used to study the spatial pattern of Iranian oak trees.

    Conclusion

    Also according to the characteristics of the bream cross section, the four tree method, given the smallest distance with the real mean of the community, also has the lowest value (2393.16) according to the E%2×T index, as an appropriate sampling method for watershed forests Oladghobad is recommended.

    Keywords: Number of trees per hectare, Canopy cover, Zagros forests, N-tree sampling method, Basal area per hectare
  • Naghmeh Amani, Ramin Veysi *, Majid Kiaei, Abdollah Najafi, Eshagh Ebadi Pages 63-78
    Background and objectives

    One of the major problems in the pulp and paper industry is the presence of activated sludge. The Mazandaran Wood and Paper industries factory about 14 tones of activated sludge daily, which results in high environmental pollution. Therefore, the necessity of using this material in different paper industries is very important.Chemical treatment with furfural is one of the methods for removal of environmental pollution and heavy metals. This study aimed to scrutinize chemical treatment of activated sludge with furfural of 3% and its effect on the physical and mechanical properties of recycled paper pulp.

    Materials and methods

    Initiallyfor the preparation of test specimens, the activated sludge were mixed and refined with waste newsprint paper pulp at ratios of 0, 10, 15 and 20%.The activated sludge was treated in a beaker for 30 min in 3% furfural and then in a water bath at 100 ° C for 90 min.After that, the treated activated sludge was mixed and refined with waste newsprint paper pulp at ratios of 0, 5, 10, 15 and 20%. And again, the samples with the above ratios were prepared with newsprint paper pulp according to TAPPI standard.Finally, water absorption and their mechanical properties, especially tensile strength, tear, RCT, burst and folding strength were measured.

    Results

    The results of statistical analysis showed that activated sludge had a significant effect on the mechanical strength and water absorption of specimens. Significant differences in tear strength and water absorption were observed between the treated and untreated samples. The results showed that by increasing the untreated activated sludge in the samples the mechanical properties decreased and the water absorption increased. Chemical treatment with furfural activated sludge showed an increase in the mechanical properties and a decrease in the amount of water absorption. FT-IR spectrum results of the treated samples showed that treatment with furfural to strengthen and activate the functional groups on the surface of activated sludge fibers.Degradable of furfural treated samples was also lower than samples that of untreated activated sludge and samples made of waste newsprint paper pulp so that the treated samples had 26% degradation over 120 days. Samples from waste newsprint paper pulp and untreated sludge samples showed a 83% and 75% weight loss over 120 days, respectively.

    Conclusion

    According to the results, mixing ratio of 5% of furfural treated sludge was better in terms of strength and water absorption properties. Use of activated sludge at higher ratio for the product made is not recommended due to reduced mechanical strength and increased water absorption.

    Keywords: Activated sludge, furfural, Newsprint paper, strength properties, Old newspaper recycled pulp
  • Hosein Sheykhi, Ali Aasghar Darvishsefat *, Parviz Fatehi, Manizheh Rajab Pourrahmati, Vahid Etemad Pages 79-98
    Background and Objectives

    Information on forest types and their spatial distribution are valuable for sustainable forest management and planning. The use of remote sensing technology and geographic information system for providing such fundamental information specially in mountainous and remote areas, has been considered by many researchers and forest managers. The current study aims to investigate the capability of Landsat-8 and Sentinel-2 satellite data to generate forest type map in the Kojur watershed of Hyrcanian forests. The performance of some parametric and non-parametric classification methods was also compared.

    Materials and Methods

    Following quality assessment, some preprocessing techniques including vegetation indices (VI) extraction, tasseled cap transformation (TCT), principal component analysis (PCA) and fusion were applied on the satellite imagery. Field information collected in September 2018 plus available field data from September 2013 and May 2014, in total 60 sample plots, were used to produce a ground truth map. Forest type was determined through Gorji Bahri approach in each plot. Based on forest types separability, six types were identified (pure beech, mixed beech, beech-hornbeam, mixed hornbeam, pure eastern hornbeam, and eastern hornbeam-Persian oak) to be classified using satellite data. The performance of some classifiers like support vector machine (SVM), random forest (RF), artificial neural network (ANN) and maximum likelihood (ML) was analyzed using two different training datasets.

    Results

    The results indicated that the sentinel-2 dataset performed better than Landsat-8 for producing forest type map specially when the number of classes increases. It was also found that image fusion methods on sentinel-2 and landsat-8, appropriately improved the result of classifications. This research confirms the effectiveness of number of training samples on the performance of classifiers. Respecting the accuracy assessment criterion, the SVM and RF algorithms showed better result while only 22% of field data was used as training samples. By increasing the number of training samples to 50% of field measurements, the highest accuracy was obtained using RF algorithm applying on all datasets from two satellites.

    Conclusion

    The Landsat-8 and Sentinel-2 satellite data have moderate capability (overall accuracy around 75% for four-class classification) for mapping forest types in the Hyrcanian forest. The SVM and RF produced more stable and accurate results in comparison with two other algorithms, ANN and ML. Complementary studies are recommended in different forest sites while considering phenology of species and topographic attributes.

    Keywords: Forest type map, Landsat-8, Sentinel-2, Support vector machine, Random Forest
  • Reza Oladi *, Sepideh Omidvari, Kambiz Pourtahmasi, Davood Efhamisisi Pages 99-114
    Background and Objectives

    One of the the challenges of lumber traffic is adulteration in wood kind which is widely spread due to the difficulty or impossibility of wood identification –especially exotic hardwoods- at macroscopic level. The other concern regarding luxury and aesthetic wood market in Iran is trading the colorful wood of some endangered and protected trees species like wild Pistachio in the name of imported tropical wood. The aim of this study was to identify different types of luxury hardwoods in the wood market of Iran and validate their corresponding commercial names.

    Materials and Methods

    39 different hardwood pieces were collected from Ports and Maritime Organization of Guilan as well as lumberyards, marquetry and wood mosaic workshops in Tehran and Karaj. First, the scientific names of samples corresponding to commercial names were recorded. Cross-sections of woods were sanded and scanned and microscopic slides were prepared. After extracting the anatomical features of samples, genus or species of wood was identified and compared with those claimed by the seller or handicraftsman.

    Results

    The results showed that 80 percent of hardwood samples were dealt and used in industry by the correct name. Imported hardwoods were mainly of tropical woods which shared many common features (arrangement of axial parenchyma, presence of banded parenchyma, crystals, and storied structure). According to the similarity of key features, the process of discrimination and identification was not easy and fast. Well-known tropical timbers like okoumé, rosewood, African padauk, and sapele were correctly traded. Almost all timers in warehouses were named correctly; however, in retails and small workshops, discrepancy increased. Among collected samples, the most discrepancy was observed in the case of teak and a wood called "fofel". Teak is one of the few tropical woods in the market that has distinct growth ring boundaries and hence, its identification is comparatively easy. Therefore, we conclude that the incorrect naming of teak woods is partly due to the dishonesty of wood sellers. On the other hand, "fofel" is a wrong labeling of Indian rosewood and there are some cheatings regarding this wood due to its popularity in Iran wood market.

    Conclusion

    The main conclusion of this study is that due to the similarities, distinguishing common decorative woods in Iran market is impossible in terms of macroscopy and merely based on texture and color. Even on the microscopic level, the wood identification is laborious and can be accomplished only by cautiousness. Having said that, the exotic hardwoods in Iran market –especially at wholesales- are relatively in good accordance with their English commercial names and hence, Iran wood market is relatively verified in this aspect. However, due to the existing discrepancies in the case of some popular luxury woods, it is recommended to trade these exotic hardwoods with certificate or verification of wood anatomists.

    Keywords: wood anatomy, Wood identification, Microscopic sections, Exotic woods, Wood market of Iran
  • Ava Khodabakhshi Koulaei, Asghar Tarmian *, Davood Efhamisisi, Ali Abdulkhani Pages 115-130
    Background and objectives

    Hygroscopic nature of wood is one of the limiting factors for some outdoor applications. Coating, impregnation with various hydrophobic chemicals or modification methods can be applied to protect the wood against moisture absorption. In this study, the effect of chemical modification of wood by substituting hydroxyl groups with long and cyclic functional group (phthalate) and short group (acetyl) on its hygroscopic properties was investigated.

    Materials and methods

    Sapwood specimens of poplar (Populus deltoides) and Norway spruce (Picea abies) with 48 mm in diameter and 5 mm in thickness were cut. The specimens were extracted for 8 hours prior to modification using acetone/ethanol (2:1, v/v) solution. The specimens were then pressure treated with acetic anhydride and phthalic anhydride at 120 °C for 1, 2, 4 and 24 hours. After modification, the specimens were first washed with acetone for 48 hours and then washed with distilled water for 48 hours. After leaching, the specimens were dried in an oven at 103 ±2 °C for 24 h and weighed. Weight percent gain (WPG), physical properties of the modified wood including reduced equilibrium moisture content (EMC R), moisture exclusion efficiency (MEE) and wettability by Sessile Drop method were measured and the chemical changes were also evaluated by infrared spectroscopy test (ATR-FTIR).

    Results

    ATR-FTIR studies showed that the peak observed at 1732-1746 cm-1 which is related to the stretching vibration of carbonyl group (C=O) confirms the formation of ester bonds within both types of modified woods. The results showed that modification with acetic anhydride in comparison with phthalic anhydride at the same reaction time led to a higher WPG and lower MEE. Less WPG obtained by modification with phthalic anhydride can be due to the larger size and more non-polarity of the phthalate group compared to the acetyl group, as well as the hydrolysis of the ester bond between the phthalate and hydroxyl groups caused by leaching. However, there was no difference between the anti-moisture exclusion efficiencies of the woods modified by two types of anhydrides at the same WPG. In the acetylation process, modification of Norway spruce was more successful than that of poplar, whereas the wood species showed no difference in the modification with phthalic anhydride. The results of the wettability test showed that the contact angle of the Norway spruce increased after modification by both types of the anhydrides. However, in poplar wood, only the specimen modified by phthalic anhydride at high WPG had a higher contact angle than the control specimen. Results also showed that compared to the acetylation process, WPG of the wood modified by phthalic anhydride was less affected by increasing the reaction time. This may be due to the lower reactivity of the phthalic group with wood compared to the acetyl group.

    Conclusion

    There was no difference between the anti-moisture exclusion efficiencies of woods modified by short-chain anhydride (acetic anhydride) and the cyclic anhydride (phthalic anhydride) at the same WPG, which indicates that the type of anhydride does not affect this physical property of wood. Our results showed that wettability of the modified woods can be a function of other factors such as surface quality and permeability in addition to the amount of hydroxyl group substitution.

    Keywords: wood modification, Acetic anhydride, phthalic anhydride, hydrophobic properties