فهرست مطالب

پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل - سال بیست و هفتم شماره 3 (پاییز 1399)

فصلنامه پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل
سال بیست و هفتم شماره 3 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/30
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سید احسان ساداتی*، جمشید مختاری، مائده یوسفیان، فرهاد اسدی صفحات 1-17
    سابقه و هدف

    صنوبر دورگ اورامریکن تریپلو (triplo P. euramericana) از گونه های مهم زراعت چوب در مناطق شمال کشور محسوب می شود. با توجه به تغییرات اقلیمی و محدودیت آب در کشور، تولید نهال و استقرار آن در برخی از مناطق شرق استان مازندران و گلستان بصورت دیم با مشکل مواجه می شود. هدف از این تحقیق تعیین تحمل به کم آبی صنوبر تریپلو و برای اولین بار با استفاده از نانوزیولیت در بستر نهال های صنوبر در دوره های آبیاری مختلف و دستیابی به راهکار مناسب برای تولید نهال در نهالستان ها و موفقیت در زراعت چوب می باشد. مقصود از این بررسی ارزیابی رشد یک رقم از صنوبر در شرایط کم آبی بود.

    مواد و روش ها

    در تحقیق حاضر، تعداد 180 اصله نهال یک اندازه صنوبر تریپلو با اعمال سطوح تیمار نانوزیولیت با مقادیر 0، 10، 50 گرم در هر کیلو گرم خاک (0، 1 و 5 درصد وزنی) و تحت دوره های مختلف آبیاری (دوره های آبیاری 3 ، 6، 9 و 12 روزه)، حدود سه ماه در فصل رشد در گلخانه تحقیقاتی ایستگاه باغبانی قایمشهر، رشد، زنده مانی و صفات ریختی مورد بررسی قرار گرفتند. از این رو آزمایش به صورت فاکتوریل در سه تکرار و در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی(RCBD) در شرایط گلخانه اجرا گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که با افزایش شدت خشکی، زنده مانی، رشد قطری و ارتفاعی و سایر صفات ریخت شناسی نظیر تعداد برگ، سطح برگ، زیتوده برگ، اندام های هوایی، ویژگی های ریشه و محتوی کلروفیل کل نهال صنوبر به صورت معنی داری کاهش یافتند. با افزودن نانوزیولیت به ویژه غلظت یک درصد (10 گرم در هر کیلوگرم خاک) اغلب صفات فوق نسبت به شاهد افزایش یافتند. طوری که این افزایش در دوره آبیاری 12 روز (شدیدترین تنش) برای رویش ارتفاعی، تعداد برگ، سطح برگ، وزن خشک برگ، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه به ترتیب 50، 54، 155، 188، 40 و 47 درصد بود.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش مشخص شد گونه صنوبر اورامریکن تریپلو نسبتا مقاوم به کم آبی است و تیمار نانوزیولیت با غلظت یک درصد برای کاهش اثر دوره های آبیاری طولانی مدت و بهبود رشد نهال این گونه مناسب است. همچنین نهال ها در دوره های آبیاری 9 و 12 روز بیشتر از 80 درصد زنده مانی داشتند. از این رو ایجاد فاصله در دوره آبیاری برای تولید نهال این دورگه صنوبر در نهالستان و جهت استقرار در عرصه مناسب به نظر می رسد. علاوه بر این توصیه می شود برای استقرار اولیه نهال صنوبر دورگه تریپلو با اهداف کاهش اثر تنش ناشی از دوره های آبیاری طولانی مدت از نانوزیولیت یک درصد استفاده شود.

    کلیدواژگان: دوره های آبیاری، زیتوده نهال، صنوبر دورگ تریپلو، نانوزئولیت، محتوی کلروفیل کل
  • محسن لطفی، سید یوسف عرفانی فرد*، فرشاد امیراصلانی، علی کشاورزی صفحات 19-36
    سابقه و هدف

    خاک بزرگ ترین منبع ذخیره کربن موجود در بوم سازگان های زمینی هستند که بیشترین سهم از کل ذخایر جهانی ‏کربن زمینی را در خود جای دادند. نقشه برداری دقیق اطلاعات توزیع مکانی ذخیره کربن آلی خاک (SOC) یک پیشنیاز کلیدی جهت مدیریت منابع خاک و حفاظت از محیط زیست است. توسعه سریع علم سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهواره ای امکان نظارت بر ذخیره SOC در مقیاس بزرگ را فراهم می کند. امکان برآورد SOC یکی از موضوعات پیش روی پژوهشگران بوده است که در برخی موارد از شبکه عصبی مصنوعی برای این موضوع استفاده شده است هرچند تعیین مقادیر بهینه مولفه های موثر در آن دشوار است. در برخی مطالعات از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی وزن های اولیه شبکه عصبی و بهبود پیش بینی متغیرهای خروجی استفاده شده است. اگرچه کارایی این روش در برآورد SOC با داده های سنجش از دور کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش اثر الگوریتم ژنتیک بر بهبود عملکرد شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی SOCبا استفاده از تصاویر ماهواره Sentinel-2 در ناحیه رویشی ارسباران مورد بررسی قرار گرفته است.

    مواد و روش ها

    برای این منظور نمونه برداری از خاک با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده بر اساس انواع کاربری اراضی در 46 نقطه و در عمق صفرتا 15 سانتی متر انجام شد. SOC با استفاده از روش والکلی بلاک اندازه گیری شد. برای برازش مدل بین کربن آلی اندازه گیری شده در آزمایشگاه با 9 شاخص طیفی و 3 باند تصویر ماهواره ای که به طور مستقیم وارد مدلسازی شدند، از دو روش شبکه عصبی مصنوعی و شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک استفاده گردید. برای ارزیابی کارایی مدل ها از روش اعتبارسنجی متقابل (Cross Validation) استفاده شد. درنهایت مدل های به دست آمده با شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، نسبت عملکرد به انحراف (RPD)، ضریب همبستگی اسپیرمن (r) ، ضریب تبیین (R2) و همچنین آزمون تی جفتی مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد SOC برآوردی با شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک (%07/1=RMSE، % 89/1=RPD، 76/0=R2) دقت بیشتری نسبت به نتایج شبکه عصبی مصنوعی (% 51/1=RMSE، % 34/1=RPD، 58/0=R2) داشت. همچنین بهبود ضریب همبستگی اسپیرمن برای SOC واقعی و برآورد شده با شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده (87/0=r) و SOC برآورد شده با شبکه عصبی مصنوعی (76/0=r) مشاهده گردید. SOC واقعی با SOC برآوردی با شبکه عصبی مصنوعی بهینه اختلاف معنی داری نداشت (21/0=p-value) ولی با SOC برآوردی با شبکه عصبی مصنوعی متفاوت بود (02/0=p-value). علاوه بر این، نتایج نشان داد که شاخص TSAVI بیشترین ضریب همبستگی اسپیرمن (565/0) و شاخصBI2 کمترین ضریب همبستگی اسپیرمن (196/0) را با کربن آلی خاک دارند.

    نتیجه گیری

    به طورکلی، نتیجه گیری شد که استفاده از الگوریتم ژنتیک در انتخاب مولفه های بهینه شبکه عصبی مصنوعی منجر به بهبود عملکرد این روش مدل سازی در برآورد نقطه ای SOC با استفاده از تصاویر ماهواره Sentinel-2 در منطقه موردمطالعه شده است. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده، کارایی تصاویر ماهواره Sentinel-2 در برآورد SOC در منطقه مورد مطالعه تایید شد.

    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، شبکه های عصبی مصنوعی، کربن آلی خاک، تصاویر ماهواره ی Sentinel-2
  • زهرا هوشیاری، رحیم ملک نیا*، حامد نقوی، سحر برازمند صفحات 37-51
    سابقه و هدف

    امروزه عدالت اجتماعی بیش از هر موضوعی در مدیریت شهری اهمیت دارد. از دیدگاه عدالت اجتماعی یکی از اهداف مهم برنامه ریزی شهری، دسترسی و بهره مندی عادلانه همه شهروندان به کاربری ها و خدمات عمومی است. پارک های شهری به عنوان بخش مهمی از فضای سبز توانایی ارایه خدمات متنوع محیط زیستی، اجتماعی و تفریحی به شهروندان را دارند. مکان یابی پارک ها به عنوان بخشی از فضای سبز باید به گونه ای باشد که در سطح شهر توزیع عادلانه ای را فراهم کنند. توزیع مناسب باعث می شود که تمامی شهروندان به راحتی به آنها دسترسی داشته باشند و از خدمات ارایه شده توسط آنها بهره مند شوند. این تحقیق با هدف بررسی توزیع مکانی پارک های شهری خرم آباد صورت گرفته است.

    مواد و روش ها

    برای انجام تحقیق ابتدا نقشه مناطق سه گانه شهر خرم آباد و همچنین نقشه پارک های موجود تهیه شد. این نقشه با استفاده از تصاویر گوگل ارث اعتبارسنجی و به روز رسانی شد. سرانه پارک های شهر بر اساس نسبت مساحت آنها به جمعیت هر کدام از مناطق سه گانه شهری محاسبه شد. برای بررسی توزیع مکانی از دو روش تحلیل شبکه و تحلیل بافرینگ در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. جهت مقایسه مناطق مختلف محدوده مورد مطالعه از لحاظ میزان سرویس دهی پارک ها از دو شاخص نسبت محدوده سرویس دهی و نسبت جمعیت تحت پوشش خدمات پارک استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج تحقیق نشان داد که مناطق یک، دو و سه شهر خرم آباد به ترتیب دارای سرانه معادل 76/1، 37/1و 76/2 متر مربع می-باشند. در تحلیل ساده بافرینگ مساحت سرویس دهی پارک های شهری 87/1693 هکتار یا حدود 47 درصد و مجموع سرویس دهی در تحلیل شبکه 06/845 هکتار یا حدود 23 درصد مساحت شهر به دست آمد. میزان منطقه تحت پوشش در روش تحلیل شبکه به عنوان منطقه تحت سرویس دهی واقعی پارک ها، حدودا نیمی از سرویس دهی محاسبه شده در روش بافرینگ است. اختلاف بین قابلیت سرویس دهی واقعی و انتزاعی در دو روش تحلیل شبکه و بافرینگ، نشان دهنده توزیع نامناسب پارک های شهری و لزوم توجه به این امر در طراحی های جدید است.

    نتیجه گیری

    نتایج مطالعه نشان داد که پارک های شهری در شهر خرم آباد علاوه بر وسعت پایین نسبت به جمعبت، به طور نامناسب در رابطه با جمعیت و تراکم توسعه، توزیع شده اند. وضعیت موجود بیانگر عدم عدالت اجتماعی از نظر توزیع پارک های شهری به عنوان یک فاکتورمحیط زیستی است که لازم است در برنامه های مدیریت شهری، علاوه بر تلاش برای افزایش سرانه، توزیع عادلانه آن در سطح شهر نیز مورد توجه قرار گیرد

    کلیدواژگان: جنگل شهری، دسترسی به پارک، عدالت اجتماعی، خدمات محیط زیستی
  • محمدرضا جعفری*، امیر سررشته داری، علی اکبر نوروزی، احمد حسینی صفحات 53-71
    سابق و هدف

    تغییرات در پوشش گیاهی و کاربری زمین به صورت غیر اصولی از یک سو و وقوع پدیده زوال درختی در دهه اخیر از سوی دیگر فشار مضاعفی را بر جنگل های زاگرس وارد کرده و باعث خشکیدگی گستره قابل توجهی از این جنگل ها به ویژه در استان ایلام شده است. از آنجا که آگاهی از میزان و موقعیت تخریب جنگل و پراکنش مکانی مناطق در معرض تخریب و جلوگیری از این روند فزاینده مد نظر برنامه ریزان و مدیران بخش منابع طبیعی است، لازمه مدیریت پایدار این منابع ارزشمند دسترسی آسان به اطلاعات و داده های به روز و دارای صحت بالا می باشد. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی پراکنش پهنه های خشکیدگی درختی بلوط در واحدهای فیزیوگرافی (شیب، جهت شیب و طبقات ارتفاعی) و همچنین کاربری اراضی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی در این استان انجام گردید.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق ابتدا با استفاده از مدل های ارتفاعیAlos و Srtm، در محیط GIS لایه های اطلاعاتی شیب، جهت شیب و طبقات ارتفاعی استخراج گردید. سپس بر اساس تصاویر ماهواره ای و کنترل صحرایی، لایه کاربری اراضی استان تهیه شد. همچنین با استفاده از دستگاه GPS موقعیت درختان خشکیده نمونه بلوط تعیین و لایه نقطه ای مربوطه تهیه گردید. در ادامه با تلفیق لایه های اطلاعاتی تهیه شده (شیب، جهت شیب، طبقات ارتفاعی و کاربری اراضی) با لایه موقعیت مناطق خشکیده بلوط، فراوانی پهنه های خشکیدگی درختی جنگل های بلوط در واحدهای فیزیوگرافی و کاربری اراضی مشخص و مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    طبق نتایج به دست آمده، میزان خشکیدگی درختی در واحدهای توپوگرافی (شیب، جهت شیب و طبقات ارتفاعی) مستخرج از دو مدل Also 12 متری و Srtm 50 متری نشان داد، بر اساس مدلAlso بیشترین فراوانی مناطق خشکیده بلوط مربوط به کلاس شیب 20-10 درصد (30 درصد) است. 18 درصد مربوط به جهت شیب شمال شرقی است و 47 درصد مربوط به طبقه ارتفاعی 2000-1500 متر است. همچنین بر اساس مدل Srtm بیشترین فراوانی مناطق خشکیده بلوط مربوط به کلاس شیب 20-10 درصد (30 درصد) است، 20 درصد مربوط به جهت شیب شمالی است و47 درصد مربوط به طبقه ارتفاعی2000-1500 متر است. از نظر واحدهای اراضی نیز بیشترین مناطق خشکیده بلوط به ترتیب در واحدهای کوهستان، تپه ها، مناطق واریزه ای سنگریزه دار و فلات ها قرار دارد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی بین درصد پراکنش خشکیدگی بلوط با کلاس های شیب در دو مدل مورد بررسی، اختلافی وجود ندارد. اما میزان خشکیدگی در طبقات ارتفاعی و جهت شیب در هر دو مدل تفاوت های جزیی وجود دارد. از نظر کاربری های جنگلی نیز بیشترین فراوانی خشکیدگی بلوط به ترتیب در طبقات کم (5/36 درصد)، متوسط (9/33 درصد) و زیاد (4/4 درصد) قرار دارد.

    کلیدواژگان: تغییر کاربری، خشکیدگی بلوط، زاگرس میانی، مدل های Alos و Srtm، واحدهای فیزیوگرافی
  • حمیدرضا عدالت*، علی نجفی امیری، تقی طبرسا، محراب مدهوشی صفحات 73-91
    سابقه و هدف
    هدف از انجام این تحقیق ساخت پانل عایقی ضخیم با استفاده از ضایعات لیگنوسلولزی و ماده اتصال دهنده زیست-تخریب پذیر و ارزیابی خواص فیزیکی و مکانیکی آن بود. مطالعات نشان می دهد که استفاده از مواد لیگنوسلولزی در ساختمان سابقه ای طولانی در نقاط مختلف جهان دارد. تحقیقات متعددی استفاده از مواد لیگنوسلولزی مانند باگاس، کاه گندم و برنج و ساقه آفتابگردان در ترکیب پانل های فشرده چوبی را برای بهبود خواص فیزیکی مفید ارزیابی کرده اند. مواد و روش ها: پانل های مذکور با دانسیته های 150، 175 و 200 کیلوگرم بر مترمکعب و با استفاده از سه نوع ماده اولیه شامل کاه گندم، برنج و کلزا با ضخامت 30 میلیمتر ساخته شدند. ماده اتصال دهنده هوموپلیمر وینیل استات و فرآیند ساخت متشکل از پرس سرد و خشک کن با سیستم بسته و دمای 55 درجه سانتیگراد بود. مقاومت فشاری عمود بر سطح نمونه ها به همراه مدول الاستیسیته به عنوان ویژگی های مکانیکی و آزمون جذب صوت و نرخ تبادل دما و پیرو آن آزمون تعیین ضریب هدایت حرارتی جهت ارزیابی عملکرد فیزیکی پانل ها انجام شد.یافته ها: نتایج نشان داد که نوع ماده اولیه تاثیر قابل توجهی بر عملکرد فیزیکی و مکانیکی پانل های ساخته شده دارد. پانل های تولید شده از کاه کلزا مقاومت (64 کیلو پاسکال) و مدول فشاری (940 کیلو پاسکال) بالاتری نسبت به دو ماده دیگر نشان دادند درصورتی-که عملکرد فیزیکی آنها نسبت به پانل های ساخته شده از کاه گندم و کاه برنج ضعیف تر بود. بطور کلی پانل های ساخته شده از مواد طبیعی شاخص افت تراگسیل بالاتری را نسبت به پلی استایرن نشان دادند. شاخص افت تراگسیل صوت در پانل های گندم با حداکثر دانسیته، حدود 17 دسی بل محاسبه گردید. نتایج آزمون هدایت حرارتی نشان داد که ضریب هدایت حرارتی پانل های ساخته شده از کاه گندم و برنج در دامنه ضریب هدایت حرارتی مواد عایق حرارت قرار دارد. افزایش دانسیته پانل موجب بهبود در همه ویژگی ها بویژه در پانل های ساخته شده با کاه گندم گردید.نتیجه گیری: مواد لیگنوسلولزی حاصل از برداشت محصولات کشاورزی مانند گندم، برنج و کلزا می توانند بعنوان ماده اولیه مناسب جهت تولید پانل های عایقی سبز مورد استفاده قرار گیرند. در این میان کاه گندم و برنج به لحاظ دسترسی به قابلیت بهتر در جذب صوت و عایق حرارت نسبت به کلزا ارجحیت دارند. با ساخت این فرآورده ها می توان مصرف مشتقات نفتی در صنایع ساختمان را کاهش داد و بخشی از اثرات منفی این صنعت بر محیط زیست را تعدیل نمود. استفاده از انرژی کمتر هنگام ساخت و نیز تولید مقادیر بسیار ناچیز گازهای گلخانه ای در مقایسه با مواد سنتزی، دو امتیاز ویژه چندسازه های زیست تخریب پذیر بوده که موجب تولید و کاربرد گسترده آنها بخصوص در جوامع پیشرفته شده است.
    کلیدواژگان: پانل عایقی سبز، درجه افت تراگسیل صوت، هومو پلیمر وینیل استات، ضریب هدایت حرارتی، زیست تخریب پذیر
  • مهدی مشکور*، آسیه گلدوست جویباری، تقی طبرسا، حسین یوسفی صفحات 93-108
    چکیده
    سابقه و هدف
    علی رغم پتانسیل های کاربردی بالای الیاف و کاغذهای سلولزی سوپرپارامغناطیس، آب دوستی سلولز و عدم پایداری ابعادی ناشی از آن و نیز افت قابل توجه استحکام کششی در نتیجه حضور نانوذرات مغناطیسی در سطح الیاف، کاربرد این دسته از مواد عمل گرا محدود شده است. این مطالعه با هدف بررسی امکان آغشته سازی کاغذهای سلولزی-سوپرپارامغناطیس با رزین اپوکسی و بهبود رفتارهای فیزیکی-مکانیکی با تبدیل آنها به نانوکامپوزیت انجام شد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، از فرایند سنتز درجای نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) بر روی الیاف سلولزی خمیر شیمیایی سوزنی برگان به منظور تهیه الیاف سلولزی سوپرپارامغناطیس استفاده شد. ابتدا سوسپانسیون الیاف سلولزی در آب دو بار تقطیر، با دمای 65 درجه سانتی گراد آماده و سپس کلرید آهن II و III با نسبت 2 به 1 به آن اضافه شدند. الیاف تیمار شده از محلول خارج و پس از آبگیری بلافاصله به محلول 1 مولار هیدروکسید سدیم با دمای 60 درجه ی سانتی گراد منتقل شدند تا فرایند سنتز نانوذرات مغناطیسی تکمیل گردد. الیاف سلولزی-مغناطیسی، پس از شستشو به کاغذ سلولزی-مغناطیسی (MCPap) با گراماژ 60 گرم بر مترمربع تبدیل شدند. با هدف مقایسه، کاغذهایی غیرمغناطیسی (CPap) با گراماژ مشابه تولید شد. کاغذها با رزین اپوکسی دوجزیی اشباع و کامپوزیت کاغذ سلولزی/اپوکسی (EP-CPap) و نانوکامپوزیت کاغذ سلولزی-مغناطیسی/اپوکسی (EP-MCPap) ساخته شدند. آزمون های میکروسکوپی، پراش پرتوایکس، مغناطیس سنجی، تعیین خاکستر، کشش استاتیک، جذب آب و واکشیدگی ضخامت روی آزمونه ها انجام و نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
    یافته ها
    ریزنگاره های FESEM، سنتز درجای موفق نانوذرات مغناطیسی کروی بر روی دیواره ی الیاف سلولزی را تایید نمود. نتایج آزمون XRD، VSM نشان از سنتز موفق نانوبلورهای مگنتیت با اندازه قطری حدود 7 نانومتر و رفتار سوپرپارامغناطیس داشت. سهم وزنی نانوذرات مغناطیسی در کاغذ MCPap، حدود 5/14 درصد تعیین شد. نتایج آزمون کشش استاتیک، بهبود کاملا معنادار رفتارهای کششی EP-CPap و EP-MCPap را نسبت به کاغذهای اولیه تایید نمود. همچنین مقاومت کششی حد شکست EP-MCPap نسبت به EP-CPap تفاوت معناداری را نشان نداد، در حالی که کرنش کششی و انرژی حد شکست در EP-MCPap نسبت به EP-CPap به صورت معناداری بیشتر و مدول الاستیسیته آن کوچک تر بود. حداکثر جذب آب و واکشیدگی ضخامت آزمونه ها و نیز سرعت رسیدن به مقادیر حداکثر، در آزمونه های EP-CPap نسبت به EP-MCPap بیشتر بود.
    نتیجه گیری
    مقایسه ی میکروسکوپی ساختار کاغذهای CPap و MCPap گویای توسعه بیشتر سطح مشترک مابین الیاف سلولزی در کاغذ CPap بود که این مشاهده به تاثیر حضور نانوذرات مغناطیسی بر روی الیاف کاغذ MCPap و اختلال در توسعه سطح مشترک بین الیاف سلولزی همسایه نسبت داده شد. علی رغم برتری قابل ملاحظه ی مقاومت کششی کاغذ CPap نسبت به کاغذ MCPap، احتمالا به دلیل محدود شدن دسترسی رزین اپوکسی به تمام سطح الیاف در کاغذ CPap، مقاومت کششی نانوکامپوزیت EP-MCPap و کامپوزیت EP-CPap تفاوت معناداری با یکدیگر نداشتند؛ به نظر می رسد برخلاف تاثیر منفی حضور نانوذرات مغناطیسی روی ویژگی های مکانیکی کاغذ MCPap، با توجه به بافت کمتر متراکم این کاغذ، قابلیت نفوذ رزین اپوکسی در آن بهبود یافته و لذا رفتارهای کششی و مقاومت به جذب آب و واکشیدگی ضخامت مطلوب تری در نانوکامپوزیت EP-MCPap مشاهده می گردد. نتایج این مطالعه تایید نمود که اشباع ساختار کاغذهای مغناطیسی با رزین اپوکسی موجب بهبود قابل ملاحظه رفتارهای فیزیکی-مکانیکی و در نتیجه توسعه دامنه ی کاربردی آنها می شود.
    کلیدواژگان: سنتز درجا، کاغذ مغناطیسی، نانوکامپوزیت، رزین اپوکسی، خواص فیزیکی و مکانیکی
  • علی مستوری*، شعبان شتایی جویباری، محمدهادی معیری، خسرو ثاقب طالبی صفحات 109-130
    سابقه و هدف
    با توجه به اهمیت ضخامت لاشبرگ در تنظیم میکروکلیما و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، تنظیم تبادلات ورودی و خروجی خاک، تحول و تداوم توده های جنگلی و بررسی وضعیت میزان آن در توده های دست کاشت و شرایط محیطی مختلف، این مطالعه با هدف برآورد ضخامت لاشبرگ و تهیه نقشه توزیع مکانی آن از طریق مقایسه روش های مختلف میان یابی قطعی و زمین آماری در منطقه جنگلی عرب داغ واقع در شمال شرق استان گلستان انجام گردید. مواد و روش ها: اطلاعات ضخامت لاشبرگ در 422 قطعه نمونه دایره ای با مساحت 400 مترمربع در قالب شبکه خوشه ای منظم با ابعاد شبکه 600×400 (هر خوشه 5 قطعه نمونه با فواصل 100 متری) از توده های سوزنی برگان (کاج بروسیا، زربین، سرو نقره ای، کاج بادامی، کاج اروپایی)، پهن برگان (آزاد، ممرز، انجیلی، افراپلت) و مخلوط پهن برگان و پوشش درختچه ای و بوته ای (سیاه ال، سیاه تلو، انار وحشی) جمع آوری گردید و پس از آنالیز اولیه در نرم افزارهای آماری، بانک اطلاعاتی مکانی و توصیفی آنها در محیط GIS تهیه شد. سپس به منظور تولید نقشه موضوعی ضخامت لاشبرگ، کارایی روش های مختلف درون یابی EBK، OK، RBF، LPT، LDW و Co-kriging مورد مقایسه و آنالیز قرار گرفتند. اعتبارسنجی متقابل برای ارزیابی دقت تکنیک های مختلف درون یابی به وسیله ضریب تبیین (R2)، میانگین خطای نسبی (MRE)، میانگین خطای اریبی (MBE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و میانگین مجذور مربعات خطا (RMSE) انجام شد.
    نتایج
    نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین ضخامت لاشبرگ در توده های پهن برگ طبیعی و کمترین ضخامت در تیپ سوزنی برگ سرو نقره ای در منطقه بوده است. همچنین در گروه پهن برگ، تیپ خالص آزاد بیشترین تغییرات ضخامت لاشبرگ را داشته (09/1 سانتی متر) و تیپ خالص ممرز با کمترین مقدار انحراف معیار (27/0 سانتی متر)، تقریبا ضخامت ثابتی را نشان داد در حالی که در گروه سوزنی برگان تیپ های کاج بروسیا بیشترین تغییرات ضخامت لاشبرگ را به نمایش گذاشت. نتایج این مطالعه نشان داد که روش درون یابی زمین آماری کوکریجینگ معمولی به ترتیب با مدل های نمایی (783/0)، کروی (789/0) و گوسی (791/0) با داده کمکی سطح مقطع در هکتار با حداقل مجذور مربعات خطا و بیشترین ضریب تبیین، قابلیت بهتری در مقایسه با روش های درون یابی کریجینگ (8/0 تا 817/0) و قطعی (875/0 تا 05/1) در درون یابی توزیع مکانی ضخامت لاشبرگ اکوسیستم جنگلی منطقه عرب داغ دارد. نتیجه گیری: با توجه به تاثیر ضخامت لاشبرگ بر روی برخی از فاکتورهای توده و رویشگاه مانند زادآوری، کیفیت و نفوذپذیری خاک و شدت برخی از آشفتگی های طبیعی رایج در منطقه مانند آتش سوزی و نتایج حاصل از این تحقیق، روش میان یابی کوکریجینگ معمولی با مدل های نمایی و گوسی در مقایسه با سایر روش ها، به دلیل دقت و صحت نتایج به دست آمده می تواند در تعیین ضخامت لاشبرگ توده-های جنگلی و همچنین مدیریت طرح های پرورشی و جنگلکاری مشابه کارایی بیشتری داشته باشد.
    کلیدواژگان: ضخامت لاشبرگ، جنگل کاری، درون یابی، تغییرات مکانی، عرب داغ
  • معصومه سلیمانی رحیم ابادی، سید محمد حسینی نصر*، حمید جلیلوند، محمد حجتی، پوریا بی پروا صفحات 131-148
    سابقه و هدف
    زبان گنجشک، گونه ای جنگلی با فعالیت های همه جانبه بیولوژیکی و دارویی است که از عصاره اندام های مختلف آن به عنوان الگویی برای ساخت ترکیبات جدید در درمان بیماری های مختلف انسان استفاده می شود. بین منشا جغرافیایی گیاهان دارویی و ترکیبات موثره تولید شده در آن ها همبستگی بالایی وجود دارد. لذا در این پژوهش تلاش شده تا با پی بردن به چگونگی این همبستگی و ارتباط، گامی موثر در جهت معرفی مناسب ترین شرایط رویشگاهی به منظور به دست آوردن بالاترین میزان متابولیت ثانویه در این گونه درختی برداشته شود.
    مواد و روش ها
    برای انجام این پژوهش در مجموع هشت رویشگاه از دامنه ارتفاعی 200 تا 1600 متر (پرچینک، سه پارسل از سری پنج امره، الندان، لالا، قارنسرا و ایلال) در حوزه های آبخیز تجن و سیاهرود واقع در استان مازندران انتخاب شد. در هر یک از رویشگاه ها سه پایه درختی که از نظر ویژگی های کیفی (قطر و ارتفاع درخت، شادابی و سلامت برگ ها، تراکم تاج پوشش) مشابه یکدیگر بودند در نظر گرفته شد، نمونه های برگ از قسمت میانی شاخه ها در چهار جهت تاج پوشش به منظور حذف اثر جهت جغرافیایی در نمونه گیری برداشت شد. نمونه های برگ در هوای آزاد خشک شد و پس از آسیاب کردن و تهیه عصاره با اتانول ابسولوت، عصاره های برگ برای تزریق به دستگاه کروماتوگرافی گازی آماده شدند. به منظور بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک یک نمونه خاک به صورت ترکیبی در اطراف هر پایه درختی و از عمق 15-0 سانتی متری برداشت شد. سپس مشخصه های فیزیکوشیمیایی خاک نظیر وزن مخصوص ظاهری، اسیدیته، کرین آلی، نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم و کلسیم قابل جذب در آزمایشگاه اندازه گیری شد. به منظور بررسی اختلاف موجود بین مناطق نمونه برداری از نظر ترکیبات شیمیایی ثانویه موجود در برگ از تجزیه واریانس یکطرفه استفاده شد. همچنین همبستگی دوگانه پیرسون نیز برای پی بردن به چگونگی ارتباط پارامترهای محیطی و خاکی با ترکیبات شیمیایی مذکور به کار گرفته شد. یافته ها: نتایج نشان داد که ویژگی های مکان نمونه برداری بر مقادیر ترکیبات ثانویه شناسایی شده تاثیر گذار بوده است؛ به غیر از دو ترکیب Vitamin E و Ferruginol تمامی ترکیبات شناسایی شده با عامل ارتفاع از سطح دریا دارای همبستگی مثبت بودند. بیشترین مقادیر ترکیبات Neophytadiene (27.7%)، Squalene (21.7%)، n-Hexadecanoic acid(26.8%)، Octadecatrinoic acid (28.3%)، Phytol (6.35%) و Benzeneethanol (10.39%) در رویشگاه ایلال یعنی در بالاترین سطح ارتفاعی مورد بررسی مشاهده شد. میان ویژگی های فیزیکی خاک مانند درصد رطوبت، وزن مخصوص ظاهری و بافت خاک رابطه معنی داری با ترکیبات شیمیایی موجود در برگ مشاهده نشد. همچنین در تمامی رویشگاه های مورد بررسی بین عناصر غذایی پرمصرف خاک و ترکیبات شناسایی شده رابطه منفی معنی دار وجود داشت. همچنین تعدادی از ترکیبات شناسایی شده تنها در یک یا چند رویشگاه مشاهده شد و در تمامی رویشگاه های مورد بررسی مشترک نبود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش حاکی از آن است که ترکیبات شیمیایی تولید شده در برگ درخت زبان گنجشک در واکنش به تغییرات شرایط محیط مانند تغییرات ارتفاع از سطح دریا و مشخصه های شیمیایی خاک به ویژه عناصر غذایی پر مصرف خاک بیشترین واکنش را نشان داده و دچار تغییر می شوند که از این تاثیر پذیری می توان در انتخاب رویشگاه مناسب جهت افزایش بازدهی جنگل کاری با این گونه با هدف تولید ترکیبات شیمیایی که مواد اولیه صنایع دارویی، غذایی و بهداشتی هستند سود جست.
    کلیدواژگان: کروماتوگرافی گازی، متابولیت های ثانویه، عصاره گیری، جنگل کاری چندمنظوره، عناصر غذایی خاک
|
  • Seyed Sadati *, Jamshid Mokhtari, Maedeh Yousefian, Farhad Asadi Pages 1-17
    Background and objectives

    Populous euramericana triplo is the most important wood production species in the north of Iran. According to climate change and limitation in water sources, the production of seedlings and establishment of this species has become particularly problematic in some of these sites including East of Mazandaran and Golestan regione under dryland conditions. Purpose of this study was conducted to identify drought tolerant Populous euramericana triplo seedlings under water stress. By using nanozeolite application in rhizospher soil, for the first time to different watering regimes to finding the best method and technique for production of seedling in nurseries and successful wood production. The aim of this investigation was evaluation of growth of one of poplar clone in water stress conditions.

    Materials and methods

    In this study, 180 seedlings hybrid clone of Populous euramericana triplo were used so that healthy seedlings of uniform height were chosen for experiment of application nanozeolite treatment under drought stress (four watering regimes). The experiment was conducted as with two treatments (nanozeolite including, 0, 1% and 5% w/w), (0, 10, 50 g/kg soil) and different watering levels (3, 6, 9 and 12 dayes) nearly three month in growing season in Ghaemshahr Horticultural Research Station in green house so that the survival rate, growth and some morphological traits were investigated. Therefor the experiment was conducted as a factorial, using a randomized completely block design in green house condition with three replication.

    Results

    The results of this study showed that triplo clone seedlings under drought treatment suffered significant water loss displayed decline in growth. So that increasing the watering period (water stress) caused to significantly decrease the survival percentages, diameter growth, height growth, morphological characteristics including, leaf number, leaf area, leaf biomass, shoot biomass, root biomass, root length, root volume and chlorophyll content. While, the mentioned growth parameters were greater in seedlings inoculated with adding 1% nanozeolite (10 g/kg soil), compared with those of non- application seedlings and it was the best effect on drought tolerance so that the seedlings in severe water stress (12 days of irrigation interval) had increased in these properties such as, height growth, leaf number, leaf area, leaf biomass, shoot biomass, root biomass were respectively increased by 50, 54, 155, 188, 40 and 47%.

    Conclusion

    In this study was demonstrated Populous euramericana triplo species was gentle derought tolerance and the addition of 1% nanozeolite for decrease of water stress on seedling and improving growth this species is suitable. Survival rate of seedlings were up to 80% in watering periods of 9 and 12 days. Thus, suggests that These irrigations interval for seedling production of hybrid clone populous in nurseries and establishment of Field. Moreover, in order to enhance of resistance of populous seedlings in drought conditions (watering regimes) for wood production and establishment of seedling hybrid clone populous nanozeolite application (1% w/w) could be used.

    Keywords: Watering regimes, Seedling biomass, Populous euramericana triplo, Nanozeolite, chlorophyll content
  • Mohsen Lotfi, Yousef Erfanifard *, Farshad Amiraslani, Ali Keshavarzi Pages 19-36
    Background and Objectives

    Soils are the largest carbon pool in terrestrial ecosystems, which account for the greatest amount of the ‎global total terrestrial carbon stocks‏.‏‎ Accurate mapping of Soil Organic Carbon (SOC) spatial distribution ‎is a key assumption for soil resource management and environmental protection.‎‏ ‏The rapid ‎development of remote sensing and application of satellite images provide an excellent opportunity to monitor large-scale SOC storage.‎ Estimating SOC is one of the research topics that artificial neural networks are applied for this purpose in some studies, although parameter optimization is difficult. In previous studies, genetic algorithms have been used to optimize the artificial neural network initial weights and improve the prediction of the output variables. However, the effectiveness of this method in estimating the SOC by remote sensing has been less studied. In this study, the effect of genetic algorithm on artificial neural network training to predict SOC on Sentinel-2 satellite images in Arasbaran vegetation zone was investigated.

    Materials and methods

    For this purpose, soil sampling was performed using stratified sampling method at 46 points at a depth of 0 to 15 cm. SOC was measured by Walky-Black titration method. In order to fit the model between the measured organic carbon in the laboratory, 9 spectral indices and three bands of satellite image, and two methods were used namely, artificial neural network and artificial neural network optimized by genetic algorithm. Cross validation was used to evaluate the models efficiently. Finally, the precision of the obtained models was evaluated with statistical indices of Root Mean Square Error (RMSE), Ratio of Performance to Deviation (RPD), Spearman's correlation coefficient (r), coefficient of determination (R2), and paired sample t-test.

    Results

    The results showed that the precision of SOC estimated by artificial neural network optimized by genetic algorithm (RMSE = 1.07%, RPD = 1.89%, R2 = 0.76) was higher than artificial neural network results (RMSE =1.51%, RPD = 1.34%, R2 = 0.58). Also Spearman correlation coefficient for SOC estimated with optimized artificial neural network (r = 0.87) was higher compared to estimated SOC with artificial neural network (r = 0.76). Observed SOC was not significantly different from SOC estimated by optimized artificial neural network (p-value=0.21) while it was different from estimated SOC by artificial neural network (p-value=0.02). In addition, the results showed that TSAVI index had the highest Spearman correlation coefficient (0.565), and BI2 index had the lowest Spearman correlation coefficient (0.196) with soil organic carbon.

    Conclusion

    Generally, it was concluded that the use of genetic algorithm in the selection of artificial neural network parameters improved the performance of this modeling method in estimating soil organic carbon on Sentinel-2 satellite images in the study area. Also the performance of Sentinel-2 satellite images in estimating soil organic carbon in the study area was validated.

    Keywords: Genetic Algorithm, Artificial neural networks, Soil organic carbon, Sentinel-2 satellite images
  • Zahra Hoshyari, Rahim Maleknia *, Hamed Naghavi, Sahar Barazmand Pages 37-51
    Background and objective

    Today, social equality is more important than any issue in urban management and can affect all aspects of citizens' lives. From the perspective of social equality one of the most important goals of urban planning is access and efficiency fair of all citizens to public services. Urban Parks as an important part of urban green spaces can provide citizens with variety of environmental, social and economic products and services. The well- distributed urban parks are integral part of cities that citizen can access to and benefit from them. This project was conducted to studying spatial distribution of urban parks of Khoramabad city using network analysis and buffering,

    Material and methods

    the analysis was conducted using the maps of three districts of city and urban parks. The spatial distribution of parks in the three districts was evaluated in terms of serviceability indices including service area ratio, service population ratio, and service floor area ratio.

    Results

    The results showed that per capita urban park areas for 3 districts are 1.76, 1.37 and 2.76 m2, respectively. The simple analysis buffering service area of urban parks was 1693/87 hectares which covers about 47/51% of the total city and total service network of urban parks was 845/06 hectares (approximately 23/7% of the city) that about half of servicing area of the buffering method.

    Conclusion

    the results of this study showed that city parks in Khorramabad are poorly distributed in relation to population, land use and density of development. This poor distribution must be considered in future plans in urban parks management.

     

    Keywords: Urban forest, Access to parks, Social equality, environmental services
  • Mohammadreza Jafari *, Amir Sarreshtehdari, Ali Akbar Noroozi, Ahmad Hossini Pages 53-71
    Background and Objectives

    Changes in vegetation and land use have been unprincipled on the one hand, and the occurrence of tree decay in the last decade, on the other hand, has put additional pressure on the forests of the Zagros, causing significant significant drying of these forests in particular. It is located in Ilam province. Since awareness of the extent and location of deforestation and spatial distribution of areas at risk of destruction and prevention of this growing trend is the concern of planners and managers of the natural resources sector, the need for sustainable management of these valuable resources is easy access to information and data. The day is high. Therefore, the present study aimed to investigate the distribution of oak tree drying zones in physiographic units (slope, slope direction and elevation classes) as well as land use using geographical information system in this province.

    Materials and Methods

    In this study, first, using Alos and Srtm elevation models, in the GIS environment, slope information layers were extracted for slope and elevation classes. Then, based on satellite images and field control, the land use layer of the province was prepared. Also, using the GPS device, the position of the dried oak trees was determined and the relevant dotted layer was prepared. Then, by combining the prepared information layers (slope, slope direction, height floors and land use) with the location layer of dried oak areas, the frequency of tree drought zones of oak forests in physiographic and land use units is determined and examined. Took

    Results

    According to the results, the drought rate of trees in topographic units (slope, slope direction and elevation classes) extracted from two models is also 12 meters and Srtm is 50 meters. Percentage (30%). 18% is for the northeast slope and 47% is for the 2000-1500 m high floor. Also, according to the Srtm model, the highest frequency of dried oak areas is related to the slope class of 10-20% (30%), 20% is related to the northern slope direction and 47% is related to the altitude of 2000-1500 meters. In terms of land units, most of the dried areas of oak trees are located in mountainous areas, hills, pebbled areas and plateaus, respectively.

    Conclusion

    In general, there is no difference between the percentage distribution of oak drying with slope classes in the two models studied. However, there are slight differences in the height of the floor and the direction of the slope in both models. In terms of forest use, the highest frequency of oak drying is in low (36.5%), medium (33.9%) and high (4.4%) classes, respectively.

    Keywords: User Change, Oak dieback, Middle Zagros, Alos, Srtm models, Physiographic units
  • Hamidreza Edalat *, Ali Najafi Amiri, Taghi Tabarsa, Mehrab Madhoushi Pages 73-91
    Background and objectives
    The goal of this study was the production of thick insulation panel with lingo-cellulosic residuals and biodegradable binder and evaluation of their physical and mechanical properties. Previous studies showed that the application of lingo-cellulosic residuals in the building has a long history in different places of the world. Many research found that useful to use lingo-cellulosic materials such as bagasse, wheat, and rice straw and sunflower stem in the composition of wood-based panels to improve physical performance.
    Materials and methods
    The panels were made with 150, 175 and 200 kg.m-3 density and 30 mm thickness with using three types of raw materials include; wheat, rice, and rapeseed straws. The bonding agent was Vinyl-Acetate homopolymer and the production process consisted of cold press and 55 ° C close system dryer. The compression strength perpendicular to surface and modulus of elasticity were evaluated as mechanical characteristics and sound transmitted class, the rate of temperature exchange and heat conductivity tests were done to probe the physical performances.
    Results
    The results showed that the material type has a significant effect on the physical properties and mechanical performances of produced panels. The panels made with rapeseed straws represented the higher amount of compression strength (64 kPa) and modulus (930 kPa) compare to two other raw materials while the physical performance of it was lower than that of wheat and rice straws. Overall, the insulation panels made with natural raw materials represented higher STC than Polystyrene panels. The STC of insulation panels made from wheat straw with highest density was measured as 17 dB. The results of the heat conductivity test showed that the heat conductivity coefficient of panels made with wheat and rice straws meet the coefficient of heat insulation materials. An increase in panel density caused an enhancement in all properties especially in wheat straw panels.
    Conclusion
    The lingo-cellulosic materials result from agricultural crops like wheat, rice, and rapeseed could be used as suitable raw materials to produce green insulating panels. Among them, the wheat and rice straw due to better performance in sound absorption and heat insulation, are preferred rather than rapeseed. With this kind of panels, it is possible to reduce petroleum derivatives usage in construction and compensate a part of the minus effects of this industry on the environment. Using lower energy during the production and a small amount of greenhouse gas outcome compare to synthetic materials are two specific features of biodegradable composites which caused production and wide application of them especially in industrialized nations.
    Keywords: Green insulation panel, Sound transmitted class, Vinyl-acetate homo-polymer, Thermal conductivity coefficient, Biodegradable
  • Asyeh Goldoust Jooibari, Taghi Tabarsa, Hossein Yousefi Pages 93-108
    Abstract
    Background and Objectives
    Despite the high potential applications of superparamagnetic cellulose fibers and papers, the hydrophilicity of cellulose and its resulting dimensional instability, as well as the significant loss of tensile strength due to the presence of magnetic nanoparticles on the fibers' surface, have limited the use of these functional materials. This study aimed to investigate the possibility of impregnating cellulose-superparamagnetic papers with epoxy resin and improving their physicomechanical behavior by converting them to nanocomposites.
    Materials and Methods
    In this research, superparamagnetic cellulose fibers were prepared by synthesizing of magnetite nanoparticles (Fe3O4) on the softwood cellulose fibers. First, suspension of cellulose fibers was prepared in distilled water at a temperature of 65 ° C, followed by the addition of iron chlorides II and III at a ratio of 2:1. Treated fibers were transferred out of solution and immediately added to 1 M sodium hydroxide solution at 60 ° C after dewatering to complete magnetic nanoparticle synthesis. After washing, the magnetic cellulose fibers were converted to magnetic cellulose paper (MCPap) with a grammage of 60 g/m2. For comparison, non-magnetic paper (CPap) with the same grammage was produced. The papers were impregnated with a two-component epoxy resin and cellulose paper / epoxy resin (EP-CPap) composites and magnetic-cellulose paper/epoxy resin (EP-MCPap) nanocomposites were made. Microscopic observation, X-ray diffraction, magnetometry, ash determination, static tensile testing, water absorption, and thickness swelling were performed on the specimens and the results were assessed.
    Results
    The successful in situ synthesis of spherical magnetic nanoparticles on the surface of cellulose fibers was confirmed by FESEM micrographs. The results of the XRD and VSM tests showed a successful synthesis of magnetite nanocrystals with a diameter of about 7 nm and a superparamagnetic behavior. The weight ratio of magnetic nanoparticles in MCPap paper was approximately 14.5 percent. The results of the static tensile test confirmed the significant improvement in the tensile behavior of EP-CPap and EP-MCPap over the initial papers. Also, the maximum tensile strength of EP-MCPap did not show a significant difference with EP-CPap, while the tensile strain and energy at the break of EP-MCPap were significantly higher and the modulus of elasticity was significantly lower than EP-CPap. In EP-CPap samples, the maximum water absorption and thickness swelling and the speed to reach the peak assessed values were higher than those in EP-MCPap specimens.
    Conclusion
    Microscopic analysis of the paper structure of CPap and MCPap indicated enhanced fiber-fiber interface quality in CPap paper; this observation was attributed to the influence of the presence of magnetic nanoparticles on MCPap paper fibers and the disturbance in the development of the interface between adjacent cellulosic fibers. Despite the considerable advantage of the tensile strength of CPap paper over MCPap paper, probably due to the limited availability of epoxy resin on all fiber surfaces in CPap paper, the tensile strength of EP-MCPap and EP-CPap nanocomposite was not significantly different. It appears that despite the negative effect of the presence of magnetic nanoparticles on the mechanical properties of MCPap paper due to the less dense texture of the paper, the epoxy resin's permeability is improved and therefore the epoxy nanocomposites' tensile behavior and water absorption and thickness swelling are improved. The results of this study confirmed that the impregnation of the magnetic papers with epoxy resin significantly improves the physicomechanical behavior and consequently the development of their potential applications.
    Keywords: In-situ Synthesis, Magnetic Paper, Nanocomposite, epoxy resin, Physical, mechanical properties
  • Ali Mastouri *, Shaban Shataee, Mohamadhadi Moayeri, Khosro Sagheb-Talebi Pages 109-130
    Background and
    purpose
    the importance of litter thickness in the regulation of microclimate and the physical, chemical and biological characteristics of the soil, the regulation of soil input and output exchanges and evolution and continuity of forest stands and the study of its nature in natural endemic hardwood and planted forests and different environmental conditions is an essential issue. In this study, different techniques of interpolation were analyzed and compared to estimate the spatial variability of litter thickness in the Arabdagh area located in Northeast Golestan province.
    Materials and Methods
    Litter thickness data were collected in 422 sample plots with an area of 400m2 using a systematic cluster network (400×600m, each cluster includes 5 plots with a distance of 100 meters) in different hardwood, softwood tree stands and shrub&herb lands including Pinus brutia, Cupressus sempervirens var. horizontalis, Pinus pinea, Pinus sylvestries and broad-leaved species such as Zelkova carpinifolia, Carpinus betulus, Acer velutinum, Parrotia persica and mixed broadleave. Then, after an initial analysis of the data in statistical software, their spatial and descriptive database was prepared in GIS environment . In order to produce litter thickness thematic map, the efficiency of different interpolation methods of EBK, OK, RBF, LPT, LDW and Co-kriging were compared. Cross-validation was performed to evaluate the accuracy of different interpolation techniques by the coefficient of determination (R2), mean relative error (MRE), mean error (MBE), mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE).
    Results
    The results of this study presented that the highest thickness of the litter was in the natural broad-leaved stands and the lowest thickness in the Cupressus arizonica type in the region. Also, in the broad-leaved group, the pure type of Zelkova carpinifolia had the most changes (1.09 cm). While, in the needle-leaved group, the Pinus brutia type showed the most variation in the thickness of the litter. The results of this study showed that the Co-kriging interpolation method with the exponential (0.783), spherical (0.789) and Gaussian (0.791) models using the auxiliary data of Basel area per hectare and with least-squares error and the highest coefficient of determination had high capability Compared to kriging (0.8 to 0.817) and deterministic models (0.875 to 1.05) in spatial distribution interpolation of litter thickness in Arabdagh region.
    Conclusion
    Due to the effect of litter thickness on some stand and habitat factors such as regeneration , soil quality and Permeability and The intensity of some natural disturbances in the area such as wild fire, it is recommended to take an effective step in managing plan and forestry projects by evaluating it. Due to the effect of litter thickness on some factors of habitat and habitat such as regeneration, soil quality and permeability and the severity of some common natural disturbances in the region such as fire and the results of this study, the Co-kriging interpolation method with the exponential and Gaussian models compared to other methods, due to the accuracy of the results can be more effective in determining the litter thickness of forest stands as well as managing similar stands and afforestation plans.
    Keywords: Litter thickness, Planted forest, Interpolation, Spatial variability, Arabdagh area
  • Masoomeh Soleimany Rahim Abadi, Seyed Mohammad Hossaini Nasr *, Hamid Jalilvand, Mohammad Hojati, Pouriya Biparva Pages 131-148
    Abstract1
    Background and Objectives
    Comon Ash is a forest species with versatile biological and medicinal activities that extracts of its various organs are used as a model for making new compounds in the treatment of various human diseases. There is a high correlation between the geographical origin of medicinal plants and the active compounds produced in them. Therefore In this study, using this correlation, the most suitable habitat in terms of production of secondary metabolites is introduced
    Materials and Methods
    For this research, selected eight habitats from an altitude range of 200 to 1600 meters (Perchink, three parcels of Panj Amreh series, Alandan, Lala, Qarnsara and Ilal) in Tajan and Siahroud watersheds located in Mazandaran province. In each habitat, 3 tree that were similar to each other in terms of quality characteristics were selected (tree diameter and height, leaf freshness and health, canopy density). Leaf samples from the middle part of the branches. The canopy was harvested in four directions in order to eliminate the effect of geographical direction in sampling. The leaf samples were dried in the open air and after grinding and preparing the extract with absolute ethanol, the leaf extracts were prepared for injection by gas chromatography. In order to study the physical and chemical properties of the soil, a soil sample was taken in combination around each tree base from a depth of 0-15 cm. Then physicochemical properties of soil such as bulk density, acidity, organic crane, total nitrogen, available phosphorus, potassium and calcium were measured in the laboratory. One-way analysis of variance was used to investigate the differences between the sampling areas in terms of secondary chemical composition in the leaves. Pearson double correlation was also used to find out how environmental and soil parameters relate to these chemical compounds.
    Results
    The results showed that the characteristics of the sampling location had an effect on the values of the identified secondary compounds. All identified compounds (except Vitamin E and Ferruginol) had a positive correlation with altitude factor. The highest levels of Neophytadiene (27.7%), Squalene (21.7%), n-Hexadecanoic acid (26.8%), Octadecatrinoic acid (28.3%), Phytol (6.35%) and Benzeneethanol (10.39%) were observed in ilal. There was no significant relationship between soil physical properties such as moisture content, bulk density and soil texture with chemical compounds in the leaves. Also, in all studied habitats, there was a significant negative relationship between soil nutrients and identified compounds. Also, a number of identified compounds were observed in only one or more habitats and were not common in all habitats studied.
    Conclusion
    The results of this study showed with increasing altitude, the amount of metabolites in the leaves increased and most of the soil nutrients had a negative correlation with the identified chemical compounds. In other words, reducing soil nutrients can cause some kind of stress and increase the production of secondary metabolites in the plant.
    Keywords: Gas chromatography, secondary metabolites, Extraction, Multipurpose afforestation, Soil nutrients