فهرست مطالب

پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل - سال بیست و هشتم شماره 2 (تابستان 1400)
  • سال بیست و هشتم شماره 2 (تابستان 1400)
  • تاریخ انتشار: 1400/06/28
  • تعداد عناوین: 8
|
  • فریبا خواجه بنجار، حمیدرضا عدالت*، تقی طبرسا، علی رفیقی صفحات 1-19
    سابقه و هدف

    استفاده از مواد جدید با ویژگی های رقابتی در صنعت ساختمان همیشه مورد توجه بوده است. مرحله نازک کاری و اجرای دکوراسیون داخلی نیز بخش مهمی از این صنعت پویا تلقی شده که ارتباط تنگاتنگی با صنایع فرآورده های چوبی دارد. در این مطالعه به بررسی شرایط بهینه برای ساخت تخته رشته چوب سیمان تزیینی پرداخته شد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر رنگ پایه آب بر گیرایی سیمان سفید و بهبود کیفیت اتصال در این فرآورده تزیینی با استفاده از نمک های فلزی بود.

    مواد و روش ها

    ابتدا رشته ها با آب نمک گرم جهت حذف ترکیبات بازدارنده گیرایی پیش تیمار شد. برای این منظور رشته چوب ها با سیمان سفید، تسریع کننده (کلرید سدیم و کلریدکلسیم)، آب و رنگ پلاستیک به نسبت معین مخلوط شده و پس از شکل دهی دستی به منظور فشرده سازی اولیه تحت پرس سرد به مدت 20 دقیقه و سپس جهت گیرایی اولیه سیمان و رسیدن به ضخامت 16 میلی متر در پرس سرد ثانویه به مدت 18 ساعت قرار گرفت. تخته های تولیدی بعد از خروج از پرس سرد به مدت 28 روز در محیط آزمایشگاه به منظور گیرایی کامل سیمان قرار گرفتند. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی آن ها مطابق با استانداردهای مربوطه اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج این تحقیق نشان داد بهترین ویژگی مکانیکی مربوط به تخته های ساخته شده با کلرید کلسیم بود و در این شرایط بیشترین مدول الاستیسیته مربوط به کلرید کلسیم با سطح 5 درصد برابر با 9/1217 مگاپاسکال حاصل شد. در مورد مقاومت خمش و کشش عمود بر سطح، بالاترین مقادیر در تیمارهای حاوی 3 درصد کلرید کلسیم و به ترتیب برابر با 7/3 و 15/0 مگاپاسکال مشاهده گردید. همچنین بهینه ترین شرایط برای بهبود ویژگی های فیزیکی (جذب آب و واکشیدگی ضخامت) مربوط به کلریدسدیم در سطح 5 درصد بود که تحت این شرایط مقدار مقاومت های ذکر شده به ترتیب برابر با 9/7 درصد و 43/0 درصد تعیین گردید.

    نتیجه گیری

    با افزودن رنگ به فرآیند تولید چوب رشته سیمان، مدت زمان گیرش سیمان افزایش یافت که این مسئله موجب افت برخی از مقاومت ها نیز گردید. ولی با اضافه نمودن نمک های فلزی، سرعت گیرش سیمان بهبود یافت و مقدار افت ایجاد شده در اغلب ویژگی ها جبران شد. نوع نمک در مقدار ویژگی های مدول الاستیسیته، کشش عمود بر سطح، جذب آب و واکشیدگی ضخامت محصول اثر معنی داری داشت در حالیکه اثر مقدار استفاده از نمک تنها در مدول الاستیسیته و جذب آب معنی دار بود. با توجه به تنوع کاربرد و خصوصیات ویژه تخته های رشته چوب سیمان از جمله جذب صوت، ثبات ابعادی، کندسوزی، دسترسی و ارزان بودن مواد اولیه، عدم پیچیدگی فرآیند تولید، عدم انتشار مواد سمی مانند فرمالدیید، می تواند گزینه مناسبی برای مصارف های تزیینی در صنایع ساختمان باشد.

    کلیدواژگان: پانل تزئینی، چوب رشته سیمان، رنگ پایه آب، نمک های فلزی، صنوبر
  • رضا اولادی*، سپیده امیدواری، کامبیز پورطهماسی، داود افهامی سیسی صفحات 21-38
    سابقه و هدف

    چوب های سوزنی برگ وارداتی از کشورهای شمالی ایران «چوب روسی» نامیده شده و علی رغم اینکه نام های فارسی برای جنس های گوناگون سوزنی برگ موجودند، انواع گوناگون این چوب ها با نام های روسی چون «ساسنا (Сосна)»، «یولکا (Ёлка)» و «لیست وینیتزا (Лиственница)» شناخته می شوند. گرچه به شکل تجربی، برخی از فروشندگان، نام های روسی این چوب ها را به جنس خاصی ربط می دهند ولی تاکنون پژوهش سازمان یافته و علمی ای برای بررسی صحت این تطابق انجام نشده و تهیه درست یک گونه سوزنی برگ، به سردرگمی بزرگی برای مصرف کنندگان تبدیل شده است. باتوجه به تفاوت کارآیی و کاربرد متفاوت چوب ها، عدم شناخت جنس سوزنی برگان تجاری و کاربرد نادرست آن ها مشکلاتی را به وجود می آورد. از این رو، هدف این پژوهش، بررسی بازار الوار تراش خورده سوزنی برگ در ایران از نظر فراوانی چوب های موجود و تطابق نام های تجاری آن ها با جنس/گونه های شناخته شده است.

    مواد و روش ها

    25 قطعه چوب سوزنی برگ به همراه فهرستی از نام های تجاری آن ها از یارد اداره بندر و دریانوردی استان گیلان و ده چوب فروشی در تهران و کرج تهیه شدند. از فروشندگانی که چوب های سوزنی برگ وارداتی را با نام کلی «چوب روسی» ارایه داده و تمایزی بین انواع چوب ها قایل نمی شدند، نمونه ای گردآوری نشد. چوب ها از نظر ماکروسکوپی بررسی و پس از تهیه اسلایدهای میکروسکوپی و عکس برداری، ویژگی های آناتومی چوب هر نمونه، براساس فهرست بین المللی ویژگی های چوب برای شناسایی سوزنی برگان استخراج شدند. سپس، شناسایی چوب با ترکیبی از چند شیوهء پیشنهادی انجام شد.

    یافته ها

    فراوان ترین چوب های سوزنی برگ در بازار ایران -به ترتیب- یولکا، ساسنا و لیست وینیتزا بوده و پس از آن ها، نراد با فراوانی به مراتب کمتری وجود داشت. به غیر از نراد، بقیه سوزنی برگان -با ملاک قرار دادن معادل روسی- عمدتا با نام درستی به فروش می رسیدند. هشت نمونه از ده نمونه چوب یولکا، گونه نویل (Picea sp.)؛ شش نمونه از هفت قطعه چوب ساسنا، کاج جنگلی (sylvestris Pinus) و هر سه قطعه لیست وینیتزا، ملز (Larix sp.) شناسایی شدند اما در مورد نراد (Abies sp.)، اشتباهات زیادی دیده شد. اصولا در برخی چوب فروشی ها، واژه «نراد» معادل کلیت «چوب روسی» گرفته شده و نه یک گونه از بین چند گونه سوزنی برگ وارداتی. از چهار منبعی نیز که نراد را به عنوان چوبی متمایز به فروش می رساندند، دو مورد کاج بودند.

    نتیجه گیری

    ویژگی های ماکروسکوپی چوب سوزنی برگان چون رنگ، بافت و تلالوء چوب، اندازه و فراوانی کانال های رزینی، نحوه تغییر چوب آغاز به پایان و حضور کیسه قیری در برش طولی، ویژگی های قابل اعتمادی برای شناسایی نبوده و حتما نیاز به بررسی های میکروسکوپی می باشد. در بعد ماکروسکوپی، تنها ویژگی قاطع، حضور یا غیبت کانال رزینی در مقطع عرضی است که به واسطه آن به راحتی می توان نراد را از دیگر چوب های بازار، متمایز کرد. در بعد میکروسکوپی، بزرگ بودن منافذ میدان تلاقی کاج، تمایز آن را از دو چوب دیگر دارای کانال رزینی (نویل و ملز) سهولت بخشیده ولی تمایز دو چوب نویل و ملز مشکل و در برخی موارد، ناممکن است. درمجموع می توان نتیجه گرفت که گرچه در بازار چوب ایران، کاربرد نام های روسی برای چوب های سوزنی برگ تجاری تاحد زیادی درست اند ولی بهتر است استفاده از نام های معادل فارسی روایج یافته تا اشتباهات و سردرگمی ها کاهش یابند.

    کلیدواژگان: آناتومی چوب، شناسایی چوب، چوب روسی، مقاطع میکروسکوپی، بازار چوب ایران
  • نغمه امانی، رامین ویسی*، اسحاق عبادی، مجید کیائی صفحات 39-58
    سابقه و هدف

    این تحقیق با هدف استخراج، شناسایی و مقایسه ترکیبات موجود در لجن فعال تیمار شده با فورفورال و اسید استیک انجام شد. برای شناسایی اجزای لجن فعال از فنون کروماتوگرافی گازی - طیف سنجی جرمی(MS /GC)،طیف سنجی FTIR و تفرق اشعه ایکس (XRD) استفاده شد.

    مواد و روش ها

    به همین منظور نمونه های آزمونی از لجن فعال از کارخانه چوب و کاغذ مازندران به صورت تصادفی انتخاب گردید و با فورفورال و اسید استیک تیمار گردید. سپس طبق آزمون های استاندارد TAPPI مواد استخراجی توسط حلال استن از آرد لجن فعال جدا سازی گردید و باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشه ای منتقل و به آن واکنشگر BSTFA اضافه شد. نمونه ها بعد از آماده سازی، به دستگاه GC-MSتزریق شدند. برای شناسایی ترکیبات نیز از دیاگرام زمان بازداری، محاسبه ضریب کواتز و جدول آدامز استفاده گردید.

    یافته ها

    نتایج کروماتوگرام گازی مواد استخراجی نمونه های آزمونی نشان داد که در لجن فعال، لجن فعال تیمار شده در فورفورال و لجن فعال تیمار شده با اسید استیک بترتیب 59، 138 و 48 ترکیب قابل شناسایی وجود دارد. مقایسه کروماتوگرام ها نیز نشان داد که دو ترکیب بیس(2-اتیل هگزیل) فتالات و2-متیل-نفتالن بصورت مشترک در هر سه نمونه آزمونی وجود دارد. اسکویلن یکی از روغن های هیدروکربنی خالص و معدنی شناسایی شده در لجن فعال تیمار شده با استیک اسید و به میزان 26/2 درصد بوده است. با توجه به کروماتوگرام ها، آلکان ها درصد قابل ملاحظه ای از کل ترکیبات غیرقطبی را در لجن فعال و نمونه های تیمار شده را تشکیل داده اند، فراوان ترین این ترکیبات آلکان های سبک تا نسبتا سنگین هستند که می توان ترکیبات دودکان، تری دکان در لجن فعال، نانو دکان، هگزا دکان و اکتا دکان در لجن فعال تیمار شده با اسید استیک و آن دکان و هگزا دکان در نمونه های تیمار شده با فورفورال را نام برد. همچنین مقایسه کروماتوگرام ها نشان داد که 2 ترکیب 2-اتیل اکریدین و هگزادکان بصورت مشترک در لجن فعال تیمار شده با فورفورال و اسید استیک وجود دارند، به طوری که در لجن فعال اولیه مشاهده نشده است. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس(XRD) نیز نشان داد که لجن فعال کارخانه کاغذسازی حاصل از فرایندهای CMP وNSSC از کلسیت (39=Θ2) و مواد کلوییدی تشکیل شده است. بررسی طیف FT-IR نمونه ها نشان داد که تیمار اسید استیک باعث تقویت و فعال شدن گروه های عاملی موجود در سطح الیاف لجن فعال بخصوص در محدوده عدد موجی cm-1 1500-1600 شده است، که ارتعاشات کششی بیشترمربوط به پیوندC-C و ارتعاشات اسکلتی واحدهای آروماتیکی می باشد، همچنین عدد موجی cm-1 3200 تا 3400 نیز مربوط به گروه های فعال هیدروکسیل می باشد.

    نتیجه گیری

    از مهمترین اسیدهای چرب اشباع شده و اشباع نشده شناسایی شده در لجن فعال را می توان تترادکانوییک اسید، 7-برموهبتیل ایزوبوتیل فتالیک اسید، پالمیتولییک اسید، لینوالادیک اسید و2،1-بنزن دی کربوکسیلیک اسید معرفی کرد، که در طی تیمار لجن فعال با فورفورال و اسید استیک حذف شده اند. این ترکیبات بسته به نوع تیمار می توانند اثرات منفی یا مثبتی روی کاربردهای لجن فعال داشته باشند.

    کلیدواژگان: لجن فعال، طیف سنجی FTIR، طیف سنجی جرمی(MS)، کروماتوگرافی گازی(GC)، پراش پرتو ایکس(XRD)
  • زهرا عباسی، مریم قربانی کوکنده، رئوفه عابدینی*، مجتبی امینی نسب صفحات 59-73
    سابقه و هدف

    یکی از انواع روش های بهبود خواص زیستی و مکانیکی چوب، اشباع آن با مونومر است. متیل متاکریلات یکی از متداول ترین مونومرهای وینیلی است که کاربرد گسترده ای در تهیه کامپوزیت های چوب پلیمر دارد. اما برخی مونومرهای وینیلی، غیرقطبی هستند و بدون اثر محسوس بر گروه های هیدروکسیل چوب، صرفا حفرات سلولی و دیگر فضاهای خالی چوب را به صورت فیزیکی پر می کنند. بنابراین، چوب پلیمر حاصل علی رغم کاهش سرعت جذب آب، همچنان آب دوست باقی می ماند. تشکیل پیوند بین مونومرهای غیرقطبی و گروه های هیدروکسیل چوب از طریق اعمال اصلاح ترکیبی و تاثیر بر ساختار شیمیایی چوب، بهبود ویژگی های فیزیکی را محسوس تر خواهد نمود. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر اصلاح دیواره ای با ترکیبات سیلانی (تترااتوکسی سیلان و وینیل تری اتوکسی-سیلان) بر خواص فیزیکی، ساختار شیمیایی و آناتومی چوب اصلاح شده با پلیمر متیل متاکریلات انجام شد.

    مواد و روش ها

    اشباع چوب صنوبر در یک فرایند خلاء-فشار دومرحله ای، نخست با ترکیب سیلانی و متعاقبا مونومر متیل متاکریلات در حضور آغازگر بنزوییل پراکساید انجام شد. برای اصلاح دیواره ای، نمونه های اشباع شده با تترااتوکسی سیلان در دمای 120 درجه سانتی-گراد قرار گرفتند. سپس نمونه های اصلاح دیواره ای شده با متیل متاکریلات اشباع شدند. در خصوص نمونه های حاوی سیلان وینیلی، اصلاح با ترکیب سیلانی و مونومر وینیلی همزمان انجام شد. جذب آب و تغییرات ابعاد، ساختار شیمیایی و آناتومی چوب پلیمر حاصل به ترتیب طی آزمون غوطه وری در آب، طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی بررسی گردید.

    یافته ها

    تغییرات طیف زیرقرمزتبدیل فوریه موید اصلاح دیواره سلولی چوب توسط ترکیبات سیلانی بود. اصلاح چوب با تلفیق تترااتوکسی سیلان/وینیل تری اتوکسی سیلان/متیل متاکریلات به بیشترین افزایش در شدت پیک گروه کربونیل انجامید. حضور پلیمر متیل -متاکریلات در حفرات سلولی و افزایش مقدار آن در ساختار چوب اصلاح دیواره ای شده به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی تایید شد. اصلاح با ترکیب سیلانی به بهبود نرخ تبدیل مونومر به پلیمر انجامید که این بهبود در اصلاح با ترکیب وینیلی سیلان محسوس تر بود. سطح حاوی وینیل تری اتوکسی سیلان، علی رغم واکنش پذیری کمتر، به دلیل امکان بسپارش و برقراری پیوند با متیل-متاکریلات، افزایش وزن بیشتری را در نمونه ی اصلاح تلفیقی نشان داد. کارایی آبگریزی نمونه های حاوی متیل متاکریلات با افزایش زمان غوطه وری در آب کاهش یافت، که این تنزل در تلفیق با اصلاح دیواره ای کمتر شد. بیشترین اثر ضدواکشیدگی در نمونه های اصلاح تلفیقی تترااتوکسی سیلان/ وینیل تری اتوکسی سیلان/ متیل متاکریلات بدست آمد.

    نتیجه گیری

    تلفیق اصلاح دیواره ای چوب با ترکیبات سیلانی و اشباع حفرات سلولی با متیل متاکریلات سبب افزایش سازگاری پلیمر با دیواره سلول، و همچنین اشغال حفرات و فضاهای خالی درون چوب توسط پلیمر گردید. اصلاح با هر دو ترکیب سیلانی/ پلیمر متیل-متاکریلات بیشترین بهبود را در ویژگی های فیزیکی چوب پلیمر ایجاد کرد. وینیل تری اتوکسی سیلان در مقایسه با تترااتوکسی سیلان به بهبود محسوس تر خواص فرآورده چوب پلیمر حاصل انجامید.

    کلیدواژگان: کامپوزیت چوب پلیمر، اصلاح چوب، ترکیبات سیلانی، متیل متاکریلات
  • غفار یلمه، آیدین پارساخو*، واحدبردی شیخ، جهانگیر محمدی صفحات 75-90
    سابقه و هدف

    جاده های جنگلی منبع بالقوه تولید رسوب در حوزه های آبخیز جنگلی شناخته می شوند. هدف از پژوهش حاضر بررسی و مقایسه کارایی مدل های تجربی در برآورد میزان تحویل رسوب جاده های جنگلی و همچنین بررسی تاثیر سطح استاندارد فنی راه بر مقدار تحویل رسوب جاده های جنگلی است.

    مواد و روش ها

    در جاده های جنگلی طرح جنگل داری دکتر بهرام نیا، 30 قطعه مناسب از نظر امکان نصب تله رسوب گیر، مشخص شد. این قطعات با توجه به برخی مشخصات فنی نظیر میانگین شیب طولی، درصد پوشش دیواره های خاکی، فاصله از سرچشمه رواناب تا نزدیک ترین آبرو، تراکم ترافیک، وضعیت روسازی و غیره به قطعات با استاندارد پایین، استاندارد و استاندارد بالا طبقه بندی شدند. میزان تحویل رسوب قطعات پس از هر بار بارندگی (از فروردین ماه تا پایان اسفند) از طریق تله گذاری مورد اندازه گیری قرار گرفت. محل تله گذاری در پایین ترین نقطه ارتفاعی و مجاور آبرو بود.در داخل هر تله، 5 شاخص مدرج برای تکرار اندازه گیری ها نصب گردید.بعد از هر بارندگی ارتفاع رسوب (متر) و سطح رسوب گذاری (متر مربع) جهت محاسبه حجم رسوب مورد اندازه گیری قرار گرفت. در انتهای سال سه نمونه به کمک سیلندر از هر تله رسوبگیر جهت اندازه گیری وزن مخصوص ظاهری رسوب تهیه شد.سپس مقدار تحویل رسوب قطعات از طریق مدل های SEDMODL2، STJ-EROS و WARSEM نیز برآورد و با مقدار واقعی مقایسه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که مقدار رس، فاصله سرچشمه رواناب تا آبرو، مقدار سیلت، نوع پوشش کف جوی، میانگین خاک لخت ترانشه، کیفیت رویه جاده و تراکم ترافیک به ترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بر میزان تحویل سالانه رسوب از جاده ها هستند. مقدار تحویل سالانه رسوب از جاده هایی که استاندارد پایین دارند (35/0 تن در سال) به طور معنی داری بیشتر از جاده های استاندارد (24/0 تن در سال) و استاندارد بالا (27/0 تن در سال) بود. مقدار واقعی رسوب تولید شده از قطعات جاده (27/0 تن در سال) به طور قابل ملاحظه ای کمتر از مقدار برآورد شده توسط مدل های SEDMODL2 (74/1 تن در سال)، STJ-EROS (32/1 تن در سال) و WARSEM (58/1 تن در سال) بود. بررسی های آماری نشان داد که فقط در مورد جاده های با استاندارد پایین تفاوت معنی داری بین مقدار واقعی رسوب و مقدار برآورد شده توسط مدل ها وجود نداشت.

    نتیجه گیری

    از یافته های این پژوهش می توان چنین نتیجه گیری کرد که هیچ یک از مدل های تجربی مورد بررسی قادر نبودند میزان تحویل سالانه رسوب جاده های جنگلی منطقه مورد مطالعه را با دقت قابل قبول برآورد نمایند و همگی مقدار رسوب را بسیار بیشتر از واقعیت میدانی تخمین زدند. بنابراین پیشنهاد می شود ضمن بررسی مدل های دیگر نسبت به بومی سازی مدل ها بر حسب شرایط منطقه ای اقدام شود. 

    کلیدواژگان: قطعات جاده، تله رسوب گیر، کارایی مدل های برآورد رسوب، سطح استاندارد جاده، جنگل دکتر بهرام نیا
  • سجاد قنبری*، زینب نجفی، احمد عباس نژاد الچین صفحات 91-105
    سابقه و هدف

    ضایعات چوبی به عنوان بخش مهمی از اکوسیستم های جنگلی در عملکردهای اکولوژیکی نقش حیاتی دارند. وضعیت کمی و کیفی ضایعات چوبی موجود در عرصه های جنگلی تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد که یکی از مهم ترین آنها اثرات جوامع انسانی و سابقه بهره برداری از ضایعات چوبی است. تاکنون مطالعه ای در زمینه وضعیت ضایعات چوبی به عنوان عنصری مهم و حیاتی در اکوسیستم های جنگلی و همچنین نقش تغییر الگوی سوخت مصرفی به عنوان مهم ترین عامل تاثیرگذار بر وضعیت ضایعات چوبی صورت نگرفته است که از مهم ترین منابع تامین نیازهای سوختی در ارسباران به شمار می رود. از آنجایی که ارزیابی مناسب از طرح های انجام شده می تواند در برنامه ریزی و مدیریت صحیح منابع جنگلی راه گشا باشد، این پژوهش بر آن است تا اثرات اجرای سوخت رسانی بر مولفه ی ضایعات چوبی را به عنوان چوب های هیزمی کف جنگل از جنبه های کمی و کیفی در جنگل های ارسباران بررسی نماید.

    مواد و روش ها

    به این منظور دو روستا از منطقه حفاظت شده (مکیدی به عنوان منطقه سوخت رسانی شده و کلاسور به عنوان منطقه سوخت رسانی نشده) انتخاب و در هر دو منطقه سه قطعه نمونه یک هکتاری با ابعاد 100 متر در 100 متر و در مجموع شش هکتار برداشت شد. در هر یک از قطعات نمونه مشخصه هایی از قبیل نوع گونه، قطر برابر سینه در ضایعات چوبی سرپا و قطر میانی در ضایعات چوبی افتاده و کنده ها، ارتفاع و درجه پوسیدگی ضایعات چوبی در هر یک از حالت های افتاده، سرپا و کنده به صورت صد در صد آماربرداری شدند. به منظور ارزیابی اثر سوخت رسانی بر متوسط حجم در هکتار ضایعات چوبی در جنگل های ارسباران از آزمون یو من ویتنی استفاده شد.

    یافته ها

    بر اساس نتایج آزمون یو من ویتنی میزان ضایعات چوبی در دو منطقه سوخت رسانی شده و سوخت رسانی نشده اختلاف معنی داری دارند (05/0>p). مقدار تراکم و حجم ضایعات چوبی در منطقه سوخت رسانی شده به ترتیب برابر با 418 پایه در هکتار و 42/3 متر مکعب در هکتار و در منطقه سوخت رسانی نشده برابر با 50 پایه در هکتار و 22/0 مترمکعب در هکتار برآورد شد. در منطقه سوخت-رسانی شده در مجموع 15 گونه و در منطقه سوخت رسانی نشده شش گونه ضایعات چوبی شناسایی شد. در هر دو منطقه سوخت رسانی شده و سوخت رسانی نشده گونه های اوری (Quercus macranthera) و کرب (Acer campestre) به ترتیب از بیشترین و کمترین تراکم و حجم ضایعات چوبی در هکتار برخوردار هستند.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه گویای موفقیت آمیز بودن تغییر الگوی سوخت مصرفی جنگل نشینان در حفظ ضایعات چوبی در جنگل-های ارسباران است که می تواند در منطقه ارسباران و سایر مناطق جنگلی کشور مورد توجه برنامه ریزان و سیاست گزاران قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ارسباران، سوخت مصرفی، جنگل نشینان، ضایعات چوبی
  • مهدی میردار هریجانی*، محمد حجتی، محمدرضا پورمجیدیان، یحیی کوچ صفحات 107-122
    سابقه و هدف

    توده جنگلی نقش مهمی در عملکرد بوم سازگان، کمیت و کیفیت ماده آلی تولید شده، عناصر غذایی و در نتیجه شاخص های زیستی خاک دارد. اثر گونه های درختی خزان کننده در توده های خالص و آمیخته بر روی فرآیندهای خاک، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. لذا، این تحقیق با هدف بررسی تغییرپذیری برخی از مشخصه های زیستی خاک در توده های جنگلی راش و ممرز با نسبت ترکیب معین انجام شد که تاکنون گزارشی از آن مشاهده نشده است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 5 ترکیب توده جنگلی (1. راش خالص، 2. ممرز خالص، 3. راش و ممرز، 4. راش- ممرز، 5. ممرز- راش) با 5 تکرار در هر توده و نمونه برداری در 3 بخش (شرق، مرکز و غرب) ناحیه رویشی هیرکانی (مجموعا 75 قطعه نمونه) در نظر گرفته شده. نمونه برداری بصورت قطعه نمونه انتخابی، به شکل دایره ای در مرکز هر توده، با مساحت 10 آر و شرایط یکسان جهت دامنه (شمال شرقی)، شیب (60 -30 درصد)، ارتفاع از سطح دریا (میانگین 1200 متر) و توده دارای درختان میانسال (قطر 60- 40 سانتی متر) برای برداشت هر قطعه نمونه (جهت برقراری شرایط یکسان) در نظر گرفته شده است. نمونه برداری از لایه های آلی و خاک معدنی از سطح 25×25 و عمق 10- 0 سانتی متر در مرکز و چهار جهت اصلی قطعه نمونه صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از تجزیه واریانس ANOVA و مقایسات چندگانه ی دانکن در نرم افزارSPSS 20 ، همچنین با استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی یا PCA به وسیله نرم افزار PC-Ord V. 5. 0 صورت پذیرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، کربن لایه آلی در توده راش خالص (73/49 درصد) و نیتروژن لایه آلی در توده ممرز خالص (57/2 درصد) تفاوت معنی دار داشته و بالاترین مقدار را دارد. کربن آلی (17/5 درصد) و نسبت کربن به نیتروژن (17/28) خاک در توده راش خالص دارای تفاوت معنی دار بوده و بیشترین مقدار را نشان داد، درحالی که واکنش (pH) (10/7) و نیتروژن (50/0 درصد) خاک در توده ممرز خالص دارای تفاوت معنی دار بوده و مقادیر بالاتری را نشان داد. زی توده ریز ریشه (36/93 گرم بر متر مربع)، تراکم و زی توده کل گروه های اکولوژیک کرم های خاکی (به ترتیب 47/2 عدد در متر مربع و 08/32 میلی گرم در متر مربع) و تنفس میکروبی (53/0 میلی گرم دی اکسید کربن در گرم خاک در روز) در توده ممرز خالص دارای تفاوت معنی دار بوده و بیشترین مقادیر را نسبت به سایر توده های مورد مطالعه نشان داد. در این پژوهش تجزیه و تحلیل مجموع مشخصه های مورد بررسی بر روی محورهای اول و دوم آنالیز PCA به ترتیب 62/47 و 22/14 درصد واریانس را توجیه می کند که بیشترین فعالیت زیستی مورد بررسی خاک را در توده های ممرز خالص و ممرز غالب نسبت به راش خالص و راش غالب نشان می دهد.

    نتیجه گیری

    بطور کلی نتایج این بررسی حاکی از آن است که ترکیب گونه درختی ممرز در توده های راش، سبب تفاوت های قابل توجهی بر بهبود شاخص های زیستی خاک می شود که در تنظیم آمیختگی و جنگل کاری در جنگل های تخریب یافته، بر حضور گونه ممرز در توده راش خالص تاکید می شود. از یافته های این بررسی می توان در اولویت بندی انتخاب توده هایی متشکل از گونه های درختی راش و ممرز جهت تنظیم آمیختگی در عملیات پرورشی و احیای مناطق جنگلی تخریب یافته شمال کشور بهره برد. بنابراین، پیشنهاد می شود که در هنگام عملیات نشانه گذاری، برنامه ریزی های مدیریتی و جنگل کاری در رویشگاه های این دو گونه، حفظ آمیختگی آن ها در اولویت قرار گیرد.

    کلیدواژگان: جنگل پهن برگ، لایه آلی، زی توده ریز ریشه، کرم خاکی، تنفس میکروبی
  • سید موسی صادقی*، حسین سردابی، ناصر فرار، حسن کازرونی صفحات 123-141
    سابقه و هدف

    اکالیپتوس‎ها جزء درختان بزرگ و تند‎رشد هستند که برای تولید چوب در سطح جهانی و در کشور ایران کشت شده‎اند. گونه های تندرشد این جنس طی نه دهه گذشته به ایران وارد شده‎ اند. این گونه ‎ها در مناطق مختلف اکولوژیک ایران مورد آزمایش سازگاری و عملکرد، قرار گرفته اند. پژوهش حاضر با هدف بررسی سازگاری اولیه و رشد نه گونه یا پروونانس اکالیپتوس به منظور تعیین گونه‎ های مناسب برای کشت در پروژه‎های جنگل کاری و زراعت چوب در استان بوشهر، انجام شد.

    مواد و روش‎ها

    آزمایش‎های این پروژه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و نه تیمار (گونه و پروونانس اکالیپتوس) در سال 1387 در ایستگاه تحقیقات شبانکاره شهرستان دشتستان استان بوشهر اجرا شد. در هر کرت آزمایشی اولیه 18 اصله از هر گونه یا پروونانس به فاصله 5×5 متر کشت شدند. تیمارها شامل Eucalyptus camaldulensis ig. camaltereti 20709، E. camaldulensis var. camaldulensis 15030، E. camaldulensis var. subcinerea 15195، E. camaldulensis var. subcinerea 12828، E. saligna، E. dunnii 17909، E. viminalis subsp. cygnetensis 16020، E. globulus subsp. bicostata 16731 وE. nobilis 19452 بود. آبیاری نهال ها اول تا آخر فروردین ماه هر سال هر هفته یک بار و از اول اردیبهشت ماه تا آخر آبان ماه هر 3 روز یک بار، و از آذر تا پایان اسفند هر 14 روز یک بار آبیاری شدند. نگهداری و حفاظت نهال ها توسط نگهبان انجام شد. برای ارزیابی استقرار اولیه و رشد درختان، زنده مانی (به طور سالانه)، ارتفاع، قطر یقه، قطر برابر سینه و قطر بزرگ و کوچک تاج درختان در پایان سال سوم اندازه‎گیری شدند. متغیرهایی مانند ارتفاع، قطر یقه و برابر سینه درخت، سطح تاج، حجم درخت سرپا، رویش حجمی سالانه و درصد زنده مانی مورد آنالیز قرار گرفتند. برای نشان دادن معنی داری تفاوتها در سطح 5% از تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون توکی استفاده شد.

    یافته‎ ها

    پس از گذشت سه سال، نتایج نشان داد که پروونانس‎های E. camaldulensis ازنظر زنده‎مانی و رشد نسبت به سایر گونه ‎ها برتر بودند. از میان پروونانس‎های این گونه، پروونانس E. camaldulensis ig camaltereti 20709 از زنده مانی (7/90 درصد)، ارتفاع (85/2 متر)، قطر یقه (6/4 سانتی‎متر)، قطر برابر سینه (25/2 سانتی‎متر)، سطح تاج‎ (75/2 مترمربع)، حجم‎ سرپا (83/0 مترمکعب در هکتار) و رویش‎ حجمی (28/0 مترمکعب در هکتار در سال) بیشترین رشد را داشت. حداقل زندمانی به گونه های E. dunnii 17909، E. viminalis subsp. cygnetensis 16020، E. globulus subsp. bicostata 16731 وE. nobilis 19452 تعلق داشت که معادل صفر بود. دلیل مرگ و میر 100 درصد این گونه ‎ها تنش های محیطی مانند گرمی و خشکی بیش از حد هوا در فصل تابستان و افزایش شوری خاک پس از آبیاری بود.

    نتیجه‎ گیری

    بر اساس نتایج اولیه به دست آمده گونه‎ های مورد مطالعه برای برنامه ‎های پژوهشی و اجرایی ازنظر زنده‎مانی دو پروونانسE. camaldulensis ig. Camaltereti و E. camaldulensis var. subcinerea 15195 و از نظر رشد متغیرهای رویشی دو پروونانسE. camaldulensis var. subcinerea 15195 و E. camaldulensis var. camaldulensis 15030 انتخاب شدند. پروونانس‎های E. camaldulensis در پروژه‎های جنگل کاری و زراعت چوب برای شرایط رویشی استان بوشهر توصیه می‏شود. با توجه به اینکه این نتایج مربوط به سه سال می‎باشند، انجام پژوهش‎های بیشتر بر روی پروونانس‎های این گونه در استان بوشهر و سایر مناطق دارای آب وهوای مشابه به منظور انتخاب شیوه ‎های تولید و انتقال نهال از نهالستان به عرصه و مدیریت جنگل کاری ها، پیشنهاد می‎شود. 

    کلیدواژگان: زنده‎ مانی، حجم، رویش‎ حجمی، تاج ‏پوشش، Eucalyptus camaldulensis
|
  • Fariba Khajeh Bonjar, Hamidreza Edalat *, Taghi Tabarsa, Ali Rafighi Pages 1-19
    Background and Objectives

    The use of new materials with competitive features in the construction industry has always been considered. The stage of finishing and interior decoration is also considered an important part of this dynamic industry, which is closely related to the wood products industry. In this study, the optimal conditions for making decorative wood wool cement board were investigated. The aim of this study was to investigate the effect of water-based paint on the hardening of white cement and improve the quality of the bonding in this decorative panel using metal salts.

    Materials and Methods

    The wood wool were first pretreated with hot salty water to remove the inhabitant compounds. For this purpose, the wood wool piles are mixed with white cement, accelerator (sodium chloride and calcium chloride), water and plastic paint in a certain ratio and after manual forming were placed in cold press for 20 minutes for initial compression. Then for initial setting of cement and reaching a thickness of 16 mm, it was placed in a secondary cold press for 18 hours. After leaving the cold press, the produced panels were conditioned for 28 days in order to completely setting the cement. Then their physical and mechanical properties were measured according to the relevant standards.

    Results

    The results of this study showed that the best mechanical properties were related to panels made with calcium chloride and in these conditions the highest modulus of elasticity (MOE) was related to calcium chloride with a level of 5% equal to 1217.9 MPa. In case of flexural strength (MOR) and internal bonding (IB), the highest results were observed in treatments with 3% Calcium chloride and was equal to 3.7 and 0.15 MPa, respectively. Also, the optimal conditions for improving the physical properties were determined by applying sodium chloride at the level of 5%, in that the water absorption (WA) and thickness swelling (TS) were determined 7.9% and 0.43% respectively.

    Conclusion

    By adding the paint to production process of wood wool cement board, the curing time was increased and caused reduction in some properties. But with adding metal salts, the curing rate was improved and the reduction in almost properties was compensated. Salt type had significant influence on properties like MOE, IB, WA24h and TS24hvwhile the effect of salt amount was only significant on MOE and WA24h. Regarding to the variety of application and special characteristics of WWCB, including sound absorption, dimensional stability, fire resistance, abundance and cheapness of raw materials, no complexity of the production process, no emission of toxic compounds such as formaldehyde, it could be suitable choice for decorative purposes in building industries.

    Keywords: Decorative panel, Wood wool-cement board, Water-based paint, Metal salts, Poplar
  • Reza Oladi *, Sepideh Omidvari, Kambiz Pourtahmasi, Davood Efhamisisi Pages 21-38
    Background and Objectives

    All imported softwoods are called "Russian wood", in Iran. Despite the existence of domestic Persian terms for naming each individual conifer genius, they are known and traded by Russian names like "Sasna (Сосна)", "Yulka (Ёлка)", and "Leastvinitsa (Лиственница)" in the Iranian market. Although, practically, some wood sellers relate these Russian names to a specific genus or species but no systematic investigation has been done to verify it and there is huge confusion for consumers to obtain the right softwood. According to differences in applicability and end-use of different softwoods, not knowing the genus/species of purchased timber can be problematic. Hence, the aims of this research were to survey the sawn softwood market in Iran, in terms of abundance and identification of different woods.

    Materials and Methods

    25 different softwood pieces were collected from the Ports and Maritime Organization of Guilan as well as 10 big lumberyards in Tehran and Karaj. Those wood sellers who did not discriminate between softwood types and sell all of them under the general name of "Russian wood" were excluded. The collected woods were investigated macroscopically and after preparing microscopic slides and picturing, the anatomical features of samples were extracted according to the IAWA list of microscopic features for softwood identification. Then, genus or species of wood was identified based on the combination of proposed methods.

    Results

    The most abundant softwoods in the Iran market were respectively, Yulka, Sasna, and Leastvinitsa while true fir was remarkably less common. Other than true fir, imported softwoods were in good accordance with the corresponding genus/species attributed to each Russian name. Eight out of ten Yulka samples were identified as Picea sp.; six out of seven Sasna samples were identified as Pinus sylvestris; and all of three Leastvinitsa pieces were of the species Larix sibirica. However, regarding true fir (Abies sp.), considerable discrepancies existed. Some wood sellers entitled all purchasable softwoods as "fir" and did not discriminate between them. Among four sources who acknowledged that fir is an exclusive type of wood, half of the samples were actually pine.

    Conclusion

    Macroscopic features of softwoods, e.g. color, texture, sheen or luster, size and frequency of resin canals, the transition from earlywood to latewood, and presence of pitch pockets in longitudinal planes are not reliable properties for wood identification and precise identification of these woods entitles a microscopic investigation. On a macroscopic scale, the only decisive feature is the presence/absence of the resin canals in the transverse plane, which can be used to easily isolate true fir from the rest of the softwoods in the Iran market. On a microscopic scale, Scots pine having big cross-field pitting can simply be separated from two other woods also bearing resin canals i.e. spruce and larch. However, two latter softwoods cannot readily be distinguished from each other. Overall, it can be concluded that although Russian names of softwoods in Iran are somewhat correctly applied to the corresponding sawn lumbers but popularizing equivalent long-lasting Persian terms is recommended to avoid confusion and discrepancies.

    Keywords: wood anatomy, Wood identification, Russian wood, Microscopic sections, Wood market of Iran
  • Naghmeh Amani, Ramin Veysi *, Eshagh Ebadi, Majid Kiaei Pages 39-58
    Background and purpose

    This study aimed to extract, identify and compare the compounds in activated sludge treated with furfural and acetic acid. Gas chromatography-mass spectrometry (MS/GC), FTIR spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) techniques were used to identify the components of activated sludge.

    Materials and methods

    For this purpose, test samples of activated sludge from Mazandaran Wood and Paper Factory were randomly selected and treated with furfural and acetic acid. According to TAPPI standard tests, the extractive materials were then separated/isolated from activated sludge flour by acetone solvent and the residual of the extractive materials were transferred to a glass vial and BSTFA reagent was added to it. After preparation, the samples were injected into GC-MS. The retention-time diagram, quartz coefficient calculation and Adams table were used to identify the compounds.

    Results

    The results of gas chromatogram of the extractive materials of the test samples showed that in activated sludge, activated sludge treated in furfural and activated sludge treated with acetic acid, there are 59, 138, and 48 identifiable compounds, respectively. Comparison of chromatograms also showed that two bis (2-ethylhexyl) phthalate and 2-methyl-naphthalene compounds were commonly present in 3 test samples. Squelin is one of the pure and mineral hydrocarbon oils of the identified in activated sludge treated with acetic acid at the rate of 2.26%. According to chromatograms, alkanes have formed a remarkable percentage of all non-polar compounds in activated sludge and treated samples. The most abundant of these compounds are light to relatively heavy alkanes, which can be mentioned to compunds of Dodecane, 3-decane in activated sludge, nano-decane, hexadecane and octa-decane in activated sludge treated with acetic acid and on-decane and hexadecane in the treated samples with furfural. Comparison of chromatograms also indicated that 2-compounds of 2-ethyl acridine and hexadecane were in the activated sludge treated with furfural and acetic acid so that it was not observed in the primary activated sludge. The results of X-ray diffraction (XRD) analysis also showed that the activated sludge of the paper factory resulting from CMP and NSSC processes is composed of calcite (2ϴ=39) and colloidal materials. FT-IR spectrum showed that acetic acid treatment has strengthened and activated the functional groups present on the activated sludge surface, especially in the range of 1500-1600 cm-1 wave number. In addition, the tensile vibrations are mostly related to the C-C bond and the skeletal vibrations of the aromatic units. Also, the wave number 3200 to 3400 cm-1 is related to the active hydroxyl groups.

    Conclusion

    The most important saturated and unsaturated fatty acids in activated sludge can be introduced tetradcanoic acid, 7-bromohebtyl isobutyl phthalic acid, palmitoleic acid, linoladic acid and 2,1-benzene d-carboxylic acid, which during activated sludge treatment with furfural and acetic acid have been removed. Depending on the type of treatment, these compounds can have negative or positive effects on activated sludge applications.

    Keywords: activated sludge, FTIR spectroscopy, Mass spectrometry (MS), Gas chromatography (GC), X-ray diffraction (XRD)
  • Zahra Abbasi, Maryam Ghorbani, Raoufeh Abedini *, Mojtaba Amininasab Pages 59-73
    Background and objectives

    Impregnation of wood with monomers is one of the methods to improve biological and mechanical properties of wood. Methymetacrylate (MMA) is a common kind of vinyl monomers that applied broadly in wood polymer composite manufacturing. But vinyl monomers are non-polar and exclusively fill cell lumens and other void spaces, without significant effect on hydroxyl groups of wood. Therefore, despite reducing water absorption rate, the resultant wood polymer still remains hydrophil. Bonding formation between non-polar monomers and hydroxyl groups of wood through incorporated modification, probably will improve physical and mechanical properties of wood. This research performed with the purpose of investigation the effect of cell wall modification with tetraethoxy silane (TEOS) and vinyltriethoxy silan (VTEOS) on physical properties, chemical and microscopic structure of methymetacrylate wood polymer.

    Materials and methods

    Modification of poplar wood was performed by a double process vacuum/pressure, initially with TEOS and subsequently with VTEOS/MMA at presence of benzoyl peroxide as initiator. At first, samples were impregnated with TEOS, and cell wall modification performed at 120 C. Then cell wall modified samples were impregnated with MMA. In combined level, modified samples with TEOS, were impregnated simultaneously with MMA/VTEOS. Water absorption and dimensional change, chemical and microscopic structure of result wood polymer, were respectively investigated by immersing samples in water, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscope (SEM).

    Results

    Changes in FTIR spectra confirmed wood cell wall modification with silane compounds. Modification with TEOS/VTEOS/MMA induced the highest intensity of carbonyl peak. Presence of MMA in cell lumen and increase of its presence in structure of cell wall modified wood confirmed by SEM. Modification with silane compounds enhanced monomer to polymer conversion rate which was more significant in vinyl silane compound. Vinyltriethoxy silane containing level, in spite of lower reactivity, indicated higher weight gain due to possibility of polymerization and bound formation with MMA. Water repellent efficiency of MMA containing samples were reduced with increasing immersion time in water, which cell wall modification with silane compounds decreased this reduction. The highest anti-swelling efficiency were observed in TEOS/VTEOS/MMA modification level.

    Conclusion

    Incorporation of cell wall modification with silane compounds and impregnation of lumens with MMA, increased compatibility of polymer with cell wall, and also cell lumens occupied with polymer. Modification with both two silane compounds and MMA had highest enhancement in physical properties of wood polymer composite. VTEOS in comparison to TEOS, induced significant enhancement in properties of result wood polymer composite.

    Keywords: Wood polymer composite, wood modification, Silane compounds, Methylmetacrylate
  • Aidin Parsakhoo *, Vahedberdy Sheikh, Jahangir Mohamadi Pages 75-90
    Background and Objectives

    Forest roads are recognized as potential source of sediment production in forest watersheds. The aims of this research were to determine the performance of the empirical models in estimating sediment yield from forest roads and investigate the effect of technical standards of road on sediment yield.

    Materials and Methods

    In the forest roads of Bahramnia forestry plan, 30 segments which were suitable for sediment trap installation were determined. These segments were classified into low standard, standard and high standard segments based on some technical characteristics Such as average longitudinal slope, percentage of cutslope coverage, distance from runoff source to nearest reputation, traffic density, pavement condition, etc . Sediment yield from segments were measured after each rainfall event (from March 2019 to February 2020) with the use of trapping at the end of each segment. The location of the trap was at the lowest point and adjacent to the reputation Inside each trap, 5 graduated indicators were installed to repeat the measurements. After each rainfall, sediment height (meters) and sedimentation area (square meters) were measured to calculate sediment volume. At the end of the year, three samples were prepared with the help of cylinders from each sediment trap to measure the apparent specific gravity of the sediment.Then estimated sediment yield by SEDMODL2, STJ-EROS and WARSEM was compared with real field values.

    Findings

    Results indicated the amount of clay, distance of runoff to culvert, amount of silt, ditch cover, bare soil on cutslope, road surface quality and traffic volume were respectively effective factors in sediment yield from roads. Annual sediment yield from roads with low standard (0.35 ton per year) was significantly more than standard roads (0.24 ton per year) and high standard roads (0.27 ton per year). The measured sediment yield from road segments (0.27 ton per year) was considerably less than estimated values by SEDMODL2 (1.74 ton per year), STJ-EROS (1.32 ton per year) and WARSEM (1.58 ton per year) models. Statistical analysis showed that only in roads with low standards there wasn’t significant difference between measured values and estimated values by models.

    Conclusions

    From the results of present study it can be concluded that none of models can estimate the annual sediment yield from forest roads of study area and all of them shows values more than real measured values. It is suggested that other models were evaluated and localized according to local properties. 

    Keywords: Road segments, sediment trap, Performance of sediment estimation models, Road standard level, Bahramnia forest
  • Sajad Ghanbari *, Zeyneb Najafi, Ahmad Abbasnejad Alchin Pages 91-105
    Background and objectives

    Woody debris as an important part of forest ecosystems plays a vital role in ecological performance. The quantitative and qualitative status of wood waste in forest areas is affected by various factors, one of the most important of which is the effects of human communities and the history of wood waste exploitation. So far, a study on the status of wood debris as an important and vital element in forest ecosystems and also the role of changing the pattern of fuel consumption as the most important factor affecting the status of wood waste, which is one of the most important sources of fuel needs in Arasbaran is counted, it has not been done. Since proper evaluation of the these programs can be helpful in the proper planning and management of forest resources, this study aims to investigate the effects of fossil fuel providing on the woody debris component as fuel wood in terms of the quantitative and qualitative charactristics in Arasbaran forests.

    Materials and methods

    Two villages including Makidi and Kalasur were selected as using fossilfuel and fuelwood areas, respectively. In so doing, three one-hectare sample plots in the square form and a total of six hectares were implemented in each area. Some characteristics including species type, diameter, height, and decay class of woody debris (standing, fallen and stumped) were measured in each sample plot.

    Results

    The results of Mann-Whitney test showed the amount of woody debris in the fossilfuel and fuelwood areas are significantly different (p < 0.05). The amount of density and volume of woody debris was estimated to be 418 numbers per hectare and 3.42 cubic meters per hectare in the no harvesting fuel wood area and 50 numbers per hectare and 0.22 cubic meters per hectare in the harvesting fuel wood area.

    Conclusion

    The results of this research indicate the success of the fuel consumption pattern changing of forest dwellers in preserving woody debris in Arasbaran forests.

     

    Keywords: Arasbaran, Coarse woody debris, consumed fuel, forest dwellers
  • Mahdi Mirdar Harijani *, Seyed Mohammad Hojjati, Mohammad Reza Pourmajidian, Yahya Kooch Pages 107-122
    Background and Objectives

    Forest stands have an important role in the ecosystem function, quantity and quality of produced organic matter, nutrients and finally soil biological characteristics. In pure and mixed stands, effects of deciduous tree species on soil processes have been received less attention. Therefore, this study aimed to investigate the variability of some soil biological characteristics in beech and hornbeam forest stands with a certain composition ratio, which has not been reported so far.

    Materials and Methods

    In this study, 5 combinations of forest stands (1. pure beech, 2. pure hornbeam, 3. beech and hornbeam, 4. beech-hornbeam, 5. hornbeam-beech) were considered by 5 sample plots replications in each stand in 3 parts (east, center and west) of Hyrcanian region (total of samples were 75). Sampling as a selected sample plots are considered circle form (1000 m2) in the center of each stands, with same conditions for aspect (northeast), slope (30-60%), altitude (average 1200 m) and the stands with middle-aged trees (diameter 40-60 cm) to each sample (for establishment the same conditions). Sampling of organic layers and mineral soil from 25 × 25 area and 0-10 cm depth was performed in the center of each sample plot and four main directions. Statistical analyzes were performed using ANOVA analysis of variance and Duncan multiple comparisons in SPSS 20 software, also using principal component analysis or PCA by PC-Ord V. 5. 0 software.

    Results

    The results showed that the organic layer carbon in pure beech (49.73%) and organic layer nitrogen in pure hornbeam (2.57%) stands had significant difference and had the highest measured value. Soil organic carbon (5.17%) and C/N (28.17%) had significant difference in pure beech and showed the highest measured amount, while soil pH (7.10) and N (0.50%) had significant difference and showed the highest values in pure hornbeam stands. Fine root biomass (93.36 g m-2), density and biomass of total earthworm ecological groups (respectively 2.47 n m-2 and 32.08 mg m-2) and microbial respiration (0.53 mg CO2 g-1 day-1) were significantly different in pure hornbeam stands and showed the highest values compared to other studied stands. In this study, the analysis of all the characteristics studied on the first and second axes of PCA analysis justifies 47.62 and 14.22 percent of variance, respectively, which shows the highest soil biological activity in pure hornbeam and dominant hornbeam stands compared to pure beech and dominant beech.

    Conclusion

    In general, the results of this study indicated that the composition of hornbeam tree species in beech stands caused significant differences in the improvement of soil biological indicators, so it was verified for mixing regulation and afforestation on the presence of hornbeam species in pure beech stands. The findings of this study can be used to prioritize the selection of stands consisting of beech and hornbeam tree species to regulate mixture in breeding operations and rehabilitate degraded areas in the north of Iran. Therefore, it is suggested that during marking operations, management planning and afforestation in the habitats of these two species, maintaining their mixture should be a priority.

    Keywords: Broad-leaved forest, Organic layer, Fine-root biomass, Earthworm, Microbial respiration
  • Seyed Mousa Sadeghi *, Hossein Sardabi, Nasser Farrar, Hasan Kazerooni Pages 123-141
    Background and purpose

    This study aimed to extract, identify and compare the compounds in activated sludge treated with furfural and acetic acid. Gas chromatography-mass spectrometry (MS/GC), FTIR spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) techniques were used to identify the components of activated sludge.

    Materials and methods

    For this purpose, test samples of activated sludge from Mazandaran Wood and Paper Factory were randomly selected and treated with furfural and acetic acid. According to TAPPI standard tests, the extractive materials were then separated/isolated from activated sludge flour by acetone solvent and the residual of the extractive materials were transferred to a glass vial and BSTFA reagent was added to it. After preparation, the samples were injected into GC-MS. The retention-time diagram, quartz coefficient calculation and Adams table were used to identify the compounds.

    Results

    The results of gas chromatogram of the extractive materials of the test samples showed that in activated sludge, activated sludge treated in furfural and activated sludge treated with acetic acid, there are 59, 138, and 48 identifiable compounds, respectively. Comparison of chromatograms also showed that two bis (2-ethylhexyl) phthalate and 2-methyl-naphthalene compounds were commonly present in 3 test samples. Squelin is one of the pure and mineral hydrocarbon oils of the identified in activated sludge treated with acetic acid at the rate of 2.26%. According to chromatograms, alkanes have formed a remarkable percentage of all non-polar compounds in activated sludge and treated samples. The most abundant of these compounds are light to relatively heavy alkanes, which can be mentioned to compunds of Dodecane, 3-decane in activated sludge, nano-decane, hexadecane and octa-decane in activated sludge treated with acetic acid and on-decane and hexadecane in the treated samples with furfural. Comparison of chromatograms also indicated that 2-compounds of 2-ethyl acridine and hexadecane were in the activated sludge treated with furfural and acetic acid so that it was not observed in the primary activated sludge. The results of X-ray diffraction (XRD) analysis also showed that the activated sludge of the paper factory resulting from CMP and NSSC processes is composed of calcite (2ϴ=39) and colloidal materials. FT-IR spectrum showed that acetic acid treatment has strengthened and activated the functional groups present on the activated sludge surface, especially in the range of 1500-1600 cm-1 wave number. In addition, the tensile vibrations are mostly related to the C-C bond and the skeletal vibrations of the aromatic units. Also, the wave number 3200 to 3400 cm-1 is related to the active hydroxyl groups.

    Conclusion

    The most important saturated and unsaturated fatty acids in activated sludge can be introduced tetradcanoic acid, 7-bromohebtyl isobutyl phthalic acid, palmitoleic acid, linoladic acid and 2,1-benzene d-carboxylic acid, which during activated sludge treatment with furfural and acetic acid have been removed. Depending on the type of treatment, these compounds can have negative or positive effects on activated sludge applications.

    Keywords: Survival, Volume, Volume increment, Canopy cover, Eucalyptus camaldulensis