فهرست مطالب

فصلنامه جنگل و فرآورده های چوب
سال هفتاد و ششم شماره 1 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی اصغر تاتاری، محمدرضا دهقانی فیروزآبادی*، علی قاسمیان صفحات 1-10
    یکی از بسترهای موثر و با عملکرد زیاد برای پالایشگاه های زیستی مواد لیگنوسلولزی، فرآیند جزءجزءسازی دی اکسید گوگرد-اتانول-آب (SEW) است. تعیین مناس ب ترین درصد ترکیبات شیمیایی مایع پخت، موجب بهره وری بیش تر این فرآیند می گردد. این مطالعه با هدف بررسی اثر غلظت اتانول مایع پخت فرآیند SEW بر ویژگی های خمیر کاغذ حاصل از چوب کاج الدار (Pinus eldarica) انجام شده است. بدین منظور، غلظت های مختلف اتانول (74-26 درصد وزنی/وزنی) در ترکیب با درصدهای مختلف آب و 12 درصد گاز دی اکسید گوگرد (به طور ثابت برای همه پخت ها) در نظر گرفته شد. عملیات پخت در یک دایجستر آزمایشگاهی در دمای بیشینه 135 درجه سانتی گراد به مدت 60 دقیقه برای همه تیمارها به طور یکسان انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اتانول تا سطح 53 درصد، مقدار بازده خمیر کاهش می یابد و با افزایش آن تا سطح 74 درصد، افزایش پیدا می کند. با افزایش غلظت اتانول، عدد کاپای خمیر کاهش می یابد و در غلظت های بیش تر، این روند معکوس می شود. افزایش اندک pH مایع پخت (با افزایش غلظت اتانول)، موجب کاهش قابل ملاحظه درجه روشنی خمیر می گردد. با توجه به نمودار گزینش پذیری، به نظر می رسد که غلظت اتانول 41 درصد بهترین غلظت مورد استفاده در فرآیند SEW باشد که مناسب تر از غلظت های پیشنهادی 43/5 و 44 درصد محققین قبلی است.
    کلیدواژگان: خمیرکاغذ، درجه روشنی، دیاکسید گوگرد-اتانول-آب (SEW)، کاج الدار، مایع پخت
  • مهدی رحمانی نیا*، رقیه کلاگر، حبیب الله یونسی صفحات 11-22

    ستفاده از کی لیت کننده ها به منظور افزایش کارایی پراکسید هیدروژن از مباحث مهم در فرآیندهای مرتبط می باشد. به طورکلی در این فرآیندها استفاده از کی لیت کننده های سنتزی مانند اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) متداول است. بررسی امکان جایگزینی این گونه ترکیبات سنتزی با کی لیت کننده طبیعی دوست دار محیط زیست موضوع مهم و قابل توجهی است. در این مطالعه، ابتدا عملکرد پراکسیدهیدروژن در فرآیند مرکب زدایی بررسی شد سپس تاثیر کی لیت کنندگی پلیمر زیستی کایتوزان در فرآیند مرکب زدایی از خمیرکاغذ حاصل از بازیافت کاغذ روزنامه باطله مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور پراکسید هیدروژن در کنار فرآیند شناورسازی بر بیشتر ویژگی های نوری تاثیر مثبت و بر مقاومت به ترکیدن و مقاومت به پاره شدن تاثیر کاهشی داشته است. همچنین بر مقاومت به تا خوردن و مقاومت به کشش بدون تاثیر بوده است. کی لیت کنندگی کایتوزان همانند EDTA موجب بهبود درجه روشنی، شاخص سفیدی، کاهش تعداد لکه در واحد سطح و جذب یون های فلزی از خمیرکاغذهای بازیافتی در مقایسه با تیمار بدون کی لیت کننده شده است. همچنین در مورد میزان حذف مرکب، کی لیت کننده EDTA از کایتوزان موفق تر عمل نموده است. همچنین هر دو کی لیت کننده در مقایسه با تیمار بدون کی لیت کننده، سبب بهبود شاخص های مقاومت به پاره شدن و ترکیدن شدند، اما تاثیری بر مقاومت به تا خوردن و کشش نداشته اند. تحقیق حاضر می تواند قدمی مناسب و امیدبخش در راستای جایگزینی و استفاده از محصولات ارزشمند طبیعی دوست دار محیط زیست مانند کایتوزان به جای فرآورد های صنعتی کی لیت کننده مانند EDTA باشد.

    کلیدواژگان: پلیمر زیستی، حذف مرکب، کاغذ بازیافتی، ویژگی های مقاومتی، ویژگی های نوری
  • محمد عربی*، اکبر رستم پور صفحات 23-32
    در این مطالعه، تاثیر تعداد لایه های GFRP (پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه) بر توان نگه‏داری پیچ چوب، پیچ سرمهره ای و میخ فولادی در چندسازه چوبی با لایه های متقاطع (CLT) ساخته شده از چوب صنوبر (Populus alba) مورد بررسی قرار گرفت. پانل های CLT با GFRP دو طرفه با وزن ویژه 600 گرم بر متر مربع با چهار نوع آرایش مختلف و با استفاده از چسب پلی اورتان دو جزیی به مقدار 300 گرم بر متر مربع ساخته شدند. ابعاد نمونه های آزمونی 75×75 میلی متر و ضخامت آن ها بر حسب تعداد لایه ها متفاوت در نظر گرفته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر تعداد لایه های GFRP بر توان نگهداری میخ و پیچ سرمهره ای از نظر آماری درصد معنی دار است (0/05>P). با افزایش تعداد لایه های GFRP در CLT، توان نگهداری میخ، پیچ چوب و پیچ سرمهره ای نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 280/4، 29/2 و 83/3 درصد افزایش یافت. توان نگهداری پیچ سرمهره ای بیشتر از پیچ چوب و میخ بود. نتایج گروه بندی دانکن نشان داد که برای افزایش معنی دار توان نگهداری میخ، باید CLT را حداقل با سه لایه GFRP تقویت کرد. اما برای افزایش معنی دار توان نگهداری پیچ سرمهره ای، می توان CLT را با حداقل یک لایه و یا برای افزایش بیشتر با سه لایه GFRP تقویت کرد.
    کلیدواژگان: پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه، پیچ چوب، پیچ سرمهره ای، عملکرد اتصال، میخ فولادی
  • داود غلامی، علی عبدالخانی*، جابر حسین زاده، فائزه عسکری صفحات 33-42
    کربوکسی متیل سلولز پلیمری محلول در آب است که کاربرد فراوانی در صنایع مختلف از جمله صنایع دارویی، غذایی، نفت و... دارد. منابع اولیه گوناگونی برای تهیه کربوکسی متیل سلولز وجود دارد که یکی از آن ها باگاس می باشد. با توجه به اینکه 40-30 درصد باگاس از الیاف سلولز تشکیل شده است، بنابراین می تواند به عنوان یک منبع ارزان و قابل دسترس برای تهیه کربوکسی متیل سلولز درنظر گرفته شود. در این پژوهش، ابتدا باگاس با استفاده از فرآیند سودا تبدیل به خمیر قهوه ای شد و سپس با استفاده از هیپوکلریت سدیم و پروکسید هیدروژن رنگبری شد و در نهایت با استفاده از روش سودای سرد، آلفا سلولز جهت تولید کربوکسی متیل سلولز تهیه شد. درصد قلیاییت از لحاظ اقتصادی و کیفیت محصول نهایی از عوامل تاثیرگذار در تولید کربوکسی متیل سلولز می باشد، در این تحقیق، آلفا سلولز تولید شده از خمیر باگاس تحت شرایط متفاوت قلیاییت 20، 25، 30، 35 و 40 درصد و با استفاده از عامل اتری ساز مونوکلرو استیک اسید (MCA) کربوکسی متیل دار شد. در ادامه آنالیز، درجه استخلاف (DS)، خلوص، pH، گرانروی کربوکسی متیل سلولز تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کربوکسی متیل سلولز تولیدی با درصد قلیاییت 30 از لحاظ کیفیت با نمونه تجاری تهیه شده بسیار نزدیک می باشد. ارزیابی های آنالیز FTIR و XRD  نشان داد که کربوکسی متیل سلولز تولیدی با نمونه تجاری یکسان بوده و صحت تولید کربوکسی متیل سلولز را در تمامی شرایط متغیر فوق، تایید نمود.
    کلیدواژگان: آلفا سلولز، درجه استخلاف، ضایعات کشاورزی، مشتقات سلولزی
  • حامد یونسی کردخیلی* صفحات 43-53
    هدف از این پژوهش، مقایسه عملکرد بین نانوذرات لیگنین و لیگنین اصلاح شده با مایع یونی به عنوان سازگارکننده جدید در کامپوزیت چوب-پلاستیک بود. به همین منظور، لیگنین مورد نیاز از مایع پخت سیاه باقی مانده کارخانه خمیرکاغذ پارس هفت تپه استخراج و پس از اصلاح با مایع یونی ا-اتیل 3- متیل ایمیدازولیوم به عنوان سازگارکننده در کامپوزیت چوب-پلاستیک مورد استفاده قرار گرفت. همچنین نانولیگنین با روش اسیدی تهیه شده و عملکرد آن به عنوان سازگارکننده با لیگنین اصلاح شده با مایع یونی مورد مقایسه قرار گرفت. نانوذرات لیگنین و لیگنین اصلاح شده با مایع یونی به میزان مشابه 1، 3 و 5 درصد وزنی به ترکیب آرد چوب و پلی پروپیلن اضافه گردید و نمونه های کامپوزیت با روش پرس گرم ساخته شدند. نتایج آنالیز FTIR نشان داد که اصلاح لیگنین با مایع یونی موجب تغییر برخی از پیوندها و ایجاد پیوندهای جدید شیمیایی می گردد در صورتی که تبدیل لیگنین به نانولیگنین تغییری در ساختار شیمیایی آن ایجاد نمی کند. نتایج آزمون های فیزیکی و مکانیکی نشان داد که با افزودن هر دو نوع لیگنین، ثبات ابعاد و ویژگی های خمشی و مقاومت به ضربه کامپوزیت به طور معنی داری افزایش یافت. همچنین براساس یافته های این پژوهش، لیگنین اصلاح شده با مایع یونی عملکرد بهتری نسبت به نانولیگنین به عنوان سازگارکننده در کامپوزیت چوب-پلاستیک نشان داد؛ به طوری که کامپوزیت های حاوی 5 درصد لیگنین اصلاح شده با مایع یونی دارای بیشترین مقاومت مکانیکی و بالاترین ثبات ابعاد در بین کلیه نمونه های ساخته شده دارای لیگنین بودند.
    کلیدواژگان: طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، لیگنین، نانوذرات، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی
  • محمد نوروزی، اسماعیل محمدیان بیشه، حسین افشین*، بیژن فرهانیه، رقیه جهدی صفحات 55-64

    آتش سوزی های جنگلی جزء جدایی ناپذیر طبیعت است، اما عدم کنترل آن ها ممکن است باعث ایجاد خسارات اقتصادی و محیط زیستی شدیدی شود که باید اقداماتی را برای مقابله با گسترش آتش سوزی انجام داد. به دلیل طبیعت سخت و پیچیده آتش سوزی، پژوهش هایی که آتش سوزی های واقعی را در مقیاس محیطی بررسی می‏ کنند، تقریبا غیر عملی است. به عنوان یک حالت جایگزین، پژوهشگران می توانند از مدل های شبیه سازی کامپیوتری براساس مطالعات میدانی، برای درک بهتر رفتار و آثار گسترش آتش سوزی در محیط مورد مطالعه استفاده کنند. در پژوهش حاضر به شبیه سازی عددی گسترش آتش سوزی با تاثیر پارامتر های آب و هوایی نظیر رطوبت موجود در هوا در شبیه ساز فارسایت براساس مدل روترمل پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که بیشترین ضریب سورنسن و ضریب کاپا برای تغییرات رطوبت موجود در هوا برابر با 0/80 و 0/77 می باشد. مقادیر متوسط نرخ گسترش آتش، طول شعله و شدت خط آتش برای سناریو شبیه سازی با بالاترین ضریب سورنسن و ضریب کاپا به ترتیب برابر m/min 0/58، m 0/54 و kW/m 74/54 خواهد بود. در یک ارزیابی کلی با توجه به داده های شبیه سازی شده می توان نتیجه گرفت که افزایش رطوبت هوا یکی از راهکار های طبیعی کاهش احتمال گسترش آتش سوزی به شمار می رود. همچنین، روش مطالعات عددی و شبیه سازی رفتار و گسترش آتش سوزی، به دلیل هزینه های پایین و محدودیت های کمتر جایگزین مناسبی برای مطالعات تجربی در این زمینه می باشد.

    کلیدواژگان: آتش سوزی، پویایی، رطوبت، شبیه سازی، محیط زیست
  • ولی کریمی* صفحات 65-73
    باغ های گیاه شناسی مکان هایی هستند که انواع مختلف گیاهان جنگلی و غیر جنگلی برای اهداف تحقیقاتی، آموزشی و گردشگری کاشته می شوند. این تحقیق در باغ گیاه شناسی نوشهر از ابتدای سال 1396 تا 1401 اجرا شد. آزمایش به صورت طرح بلوک های کاملا تصادفی با 8 تیمار در سه تکرار انجام شد. تیمارها را برخی از گونه های درختچ ه ای تیره گل سرخ تشکیل داد. تیمارهای مورد آزمایش شامل سیب (Malus orientalisUglitzk. ex Juz.)، گلابی کندوانی (Pyrus kandovanica Ghahreman, Khatamsaz & Mozaffarian)، گلابی مازندرانی (Pyrus mazanderanica Schonb.-Tem.)، زالزالک سیاه ولیک (Crataegus melanocarpa M.B.)، زالزالک سرخ ولیک (Crataegus microphylla K.Koch.)، آلوچه جنگلی بی خار (Prunus divaricate Ledeb.)، آلوچه جنگلی خاردار (Prunus spinose) و ازگیل جنگلی (Mespilus germanica L.) بود. نهال های گونه های تیره گل سرخ جنگل های هیرکانی از رویشگاه اصلی آن ها از ارتفاعات استان مازندران جمع آوری و در باغ گیاه شناسی نوشهر با ارتفاع منفی 24 متر از سطح دریا کاشته شد. نتایج آزمایشات و مقایسه میانگین ها به روش آزمون LSD نشان داد که رشد گونه ها نسبت به تغییر ارتفاع رویشگاه اختلاف معنی داری داشتند به طوری که بیشترین رشد قطر یقه در هر دو گونه زالزالک (سیاه ولیک و سرخ ولیک) مشاهده شد. همچنین رشد گونه های زالزالک در مدت پنج سال از اجرای تحقیق با باروری همراه شد. بیشترین باروری گونه ها از نظر تکمیل فرایند رشد و استقرار در واکنش به تغییر ارتفاع، زالزالک ها بودند.
    کلیدواژگان: باغ گیاهشناسی نوشهر، درختچه، کلکسیون جنگلی
  • غلامرضا گودرزی*، فاطمه احمدلو، محسن کلاگری صفحات 75-89

    فاصله کاشت مناسب توده، در تولید درختان خوش فرم، باکیفیت، دارای تنه راست و کم گره و نیز تامین نیازهای چوبی اهمیت ویژه ای دارد. در این تحقیق تعداد پنج کلن موفق صنوبر گونه Populus nigra L.  که در آزمایش های سازگاری از عملکرد تولید چوب زیادی برخوردار بودند مورد آزمایش عملکرد تولید چوب در فواصل کاشت مختلف قرار گرفت. ابتدا از کلن های مذکور به تعداد کافی قلمه تهیه شده و در خزانه از آن ها نهال تولید شد. سپس از هر کلن به تعداد 81 اصله نهال یک ساله در سه فاصله کاشت 2×3 و 2×2 و 2×1 متر و در سه تکرار در قالب طرح آماری بلوک های کاملا تصادفی به صورت کرت های خرد شده کشت شد. پس از کاشت نهال ها، همه ساله در پایان فصل رویش، ویژگی های رویشی مانند قطر برابرسینه و ارتفاع کل اندازه گیری و سپس رویش جاری و رویش متوسط قطر، ارتفاع و حجم محاسبه شد. همچنین آماربرداری از خسارات ناشی از حمله آفات بر روی کلن های مورد بررسی به صورت مشاهده فراوانی ثبت گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل فاصله کاشت و کلن صنوبر برای متغیرهای رویشی حجم در هکتار و متوسط تولید از نظر آماری دارای اختلاف معنی دار می باشد. بیشترین مقدار رویش حجم در هکتار مربوط به کلن P.n.62/154 و کمترین آن در P.n.56/72 به دست آمده است. بیشترین میانگین عملکرد تولید چوب در هکتار در پایان سال سوم بعد از کاشت در فاصله کاشت 2×1 متر و در کلن P.n.62/154 با مقدار 90/88 مترمکعب در هکتار وجود داشت. نتایج بررسی آفات نشان داد که کلن P.n. betulifolia 17/13 در فاصله کاشت 2×3 متر با 18/52 درصد فراوانی بیشترین خسارت به آفات را داشت. کلن P.n.62/154 در فاصله کاشت 2×1 متر با متوسط تولید 90/88 مترمکعب در هکتار و در سال برای بهره برداری کوتاه مدت و در فاصله کاشت 2×2 متر با متوسط تولید 44/36 مترمکعب در هکتار و در سال برای بهره برداری میان مدت، برای استان مرکزی پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: تراکم کاشت، رویش جاری، صنوبرکاری، متوسط تولید
|
  • Aliasghar Tatari, Mohammadreza Dehghani Firouzabadi *, Ali Ghasemian Pages 1-10
    The SO2-ethanol-water (SEW) fractionation process is one of the most effective and high-performance platforms for biorefining lignocellulosic materials. Determining the most appropriate percentage of chemical compounds in the cooking liquor can increase process performance. The objective of this study was to investigate the effect of ethanol concentration in SEW cooking liquor on the properties of Pinus eldarica pulp. To achieve this, different ethanol concentrations (26-74%, w/w) in combination with varying percentages of water and fixed 12% SO2 were considered. Cooking was conducted in a laboratory digester at a maximum temperature of 135°C for 60 minutes for all treatments. The results showed that increasing the ethanol concentration to 53% decreased the pulp yield, but increasing it further to 74% increased the pulp yield. The kappa number of the pulp decreased as the ethanol concentration increased, but with a further increase in concentration, this was reversed. A slight increase in the pH of the cooking liquor (due to the increased ethanol concentration) significantly decreased pulp brightness. According to the selectivity curve, the best ethanol concentration used in the SEW process was 41%, which was consistent with the concentrations of 43.5% and 44% reported previously
    Keywords: Cooking liquor, Pinus eldarica, Pulp, SO2-ethanol-water (SEW)
  • Mehdi Rahmaninia *, Roghayeh Kalagar, Habibollah Younesi Pages 11-22

    The application of chelating agents to increase the efficiency of hydrogen peroxide is important in various related processes. Synthetic chemicals such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) are commonly used in these processes. The feasibility of using natural and environmentally friendly products instead of synthetic materials is an important and interesting subject. In this study, the performance of hydrogen peroxide in the deinking process was considered and the use of chitosan as a natural chelating agent in the deinking process of waste newspapers was investigated. The results showed that hydrogen peroxide bleaching along with the deinking process had a positive impact on the optical properties and reduced the burst and tear indices with no effect on the tensile and fold strengths. Chitosan, similar to the EDTA chelating agent, improved brightness, whiteness, dirt removal, and metal ion absorption in comparison with the treatment without a chelating agent. EDTA performs better than chitosan in removing ink from the pulp. Furthermore, in comparison to the treatment without a chelating agent, both chelating agents improved tear and burst indices, but had no effect on the fold and tensile strengths. The current research can be a small but promising step in using natural materials, such as chitosan biopolymers, instead of synthetic chelating agents, such as EDTA.

    Keywords: Biopolymer, EDTA, Ink elimination, Mechanical properties, Optical properties, Recycled paper
  • Mohammad Arabi *, Akbar Rostampour Haftkhan Pages 23-32
    In this study, we investigated the effects of glass fiber-reinforced polymers (GFRP) on the withdrawal capacity of wood, lag screws, and steel nails in cross-laminated timber (CLT) made from poplar (Populus alba). We reinforced CLTs with bidirectional GFRP wrap with a grammage of 600 g/m2. The specimens were 75 mm ×75 mm in length and width, and their thicknesses varied depending on the GFRP layers. We used two-component polyurethane glue at a rate of 300 g/m2. ANOVA results showed that the number of GFRP layers had a significant effect on the withdrawal resistance of nails and lag screws (P<0.05). By increasing the number of GFRP layers in CLT, the withdrawal resistance of the nails, wood screws, and lag screws increased by 280.4%, 29.2%, and 83.3%, respectively, compared to the control CLT samples. The withdrawal resistance of the lag screws was greater than that of the wooden screws and nails. Duncan's Multiple Range Test (MRT) results showed that CLT should be reinforced with at least three layers of GFRP to significantly increase the withdrawal resistance of nails. To significantly increase the withdrawal resistance of lag screws, CLT should be reinforced with at least one layer of GFRP or by three layers for further significant reinforcement.
    Keywords: Glass Fiber Reinforced polymer, Joint performance, Lag screw, Steel nail, Wood screw
  • Davood Gholami, Ali Abdolkhani *, Jaber Hosseinzade, Faezeh Askari Pages 33-42
    Carboxymethyl cellulose (CMC) is a water-soluble polymer that has many applications in various industries, including pharmaceuticals, food, and oil. There are various raw materials and sources available for the production of CMC, one of which is the important material bagasse. Considering that bagasse contains 30-40% cellulose, it can be considered a cheap and accessible source of CMC. In this study, bagasse was first converted into brown pulp using the soda process and then bleached using sodium hypochlorite and hydrogen peroxide to produce alpha-cellulose using the cold soda method. Finally, CMC was obtained. The alkalinity percentage is an influential factor in the cost and quality of the produced CMC. In this study, alpha-cellulose was produced from bagasse pulp under different alkaline conditions (20, 25, 30, 35, and 40%) using the etherifying agent carboxymethyl mono chlorine acetic acid (MCA). The degree of substitution (DS), purity, pH, and viscosity of the CMC produced were evaluated. The results showed that the produced CMC with an alkalinity percentage of 30% was comparable to that of commercial and industrial samples. The evaluation of CMC produced by FTIR and XRD analyses confirmed the accuracy of CMC production under all the conditions mentioned above. These results showed that bagasse is a good source for CMC production.
    Keywords: Agricultural waste, Alpha cellulose, Cellulose derivatives, DS
  • Hamed Younesi-Kordkheili * Pages 43-53
    The aim of this study was to compare nanolignin and ionic liquid (IL)-treated lignin as new compatibilizers in Wood-Plastic Composites (WPC). For this purpose, lignin was extracted from black liquor and modified with [Emim][OAc]. Then, the modified lignin was used as a compatibilizer in the WPC.  Nanolignin was prepared by an acidic method, and its performance was compared to that of ionic-liquid-treated lignin as a compatibilizer in the composites. Nanolignin and ionic liquid-modified lignin at the same levels (1, 3, and 5 wt%) were added to the wood flour and polypropylene mixture, and WPCs were manufactured using the hot press method. In the next step, all physical and mechanical properties of the prepared panels were analyzed using standard methods. FTIR analysis indicated that modification of lignin by an ionic liquid can change some chemical bonds and even produce new bonds.  However, the chemical structures of the virgin lignin and nanolignin were similar. The physical and mechanical properties of the prepared composites indicated that the addition of both forms of lignin significantly increased the dimensional stability, bending properties (flexural modulus and flexural strength), and impact strength of the composites. Based on the findings of this research, IL-treated lignin exhibited better physical and mechanical results as a coupling agent in wood plastic composites compared to nanolignin; thus, the composites with 5 wt% have the highest mechanical strength and dimensional stability among all lignin-containing samples.
    Keywords: FTIR, Lignin, Nanoparticle, Physical, mechanical Properties
  • Mohammad Norouzi, Esmaeil Mohammadian Bishe, Hossein Afshin *, Bijan Farhanieh, Roghayeh Jahdi Pages 55-64

    Forest fires are a natural part of the ecosystem, but their uncontrolled spread can result in severe economic and environmental damage. Therefore, it is vital to take measures to prevent and manage their spread. However, given the intricate and complex nature of fires, studying real fires in their environmental context can be challenging, if not impractical. As an alternative, researchers can use computer simulation models based on field studies to better understand fire behavior and its effects on the environment. The FARSITE simulator, based on the Rothermel model, was used to conduct numerical simulations of fire spread with respect to fuel, topography, and weather conditions such as humidity. Simulation results showed that the Sorensen and kappa coefficients were at their highest at 0.80 and 0.77, respectively, in air humidity scenarios; with average values of fire spread rate, flame length, and fireline intensity being 0.58 m/min, 0.54 m, and 74.54 kW/m, respectively. Based on these results, it can be concluded that increasing air humidity is a natural way to prevent fire spread. Furthermore, numerical studies and simulations of fire behavior and spread are appropriate alternatives to experimental studies in this field due to their lower costs and fewer limitations.

    Keywords: forest fires, fire dynamics, Humidity, Numerical simulation, FARSITE
  • Vali Karimi * Pages 65-73
    Botanical gardens are places where different types of forest and non-forest plants are grown for research, education, and tourism. This research was conducted from the beginning of 2016 until the beginning of 2022 at the Nowshahr Botanical Garden. The experiment was conducted in a randomized complete block design with eight treatments in three replicates. The treatments consisted of several species of Rosaceae shrubs, including apple (Malus orientalis Uglitzk. ex Juz.), pear (Pyrus kandovanica Ghahreman, Khatamsaz, & Mozaffarian), pear (Pyrus mazanderanica Schonb.-Tem), black hawthorn (Crataegus melanocarpa M.B.), red hawthorn (Crataegus microphylla K. Koch.), thornless forest plum (Prunus divaricata Ledeb.), spiny forest plum (Prunus spinosa L.) and forest parsnip (Mespilus germanica L.). Seedlings of the Rosaceae shrub species from the Hyrcanian forests were collected from their main habitat at the heights of Mazandaran Province and planted in Nowshahr Botanical Garden at an elevation of 24 m below sea level. The results of the tests and comparison of the averages using the least significant difference (LSD) test method showed that there was a significant difference in the growth of the species compared with the change in altitude. The highest growth in collar diameter was observed in both hawthorn species (Black Velik and Red Velik), and the growth of hawthorn species was associated with fertility in the first five years of the study. Therefore, hawthorn species were the most compatible treatments in terms of their establishment in response to altitude changes.
    Keywords: Forest Collection, Nowshahr Botanical Garden, Shrub
  • GholamReza Goodarzi *, Fatemeh Ahmadloo, Mohsen Calagari Pages 75-89

    The proper spacing for planting stands is of special importance in producing well-shaped, high-quality trees with straight trunks and few knots, as well as in meeting wood production needs. In this study, the wood production performance of five successful clones of Populus nigra L. was tested at different planting spacings. Initially, a sufficient number of cuttings were obtained from the clones, and seedlings were produced in the nursery. Then, 81 one-year-old seedlings from each clone were planted at three different spacings (2×3, 2×2, and 2×1 m) and in three replicates with a randomized complete block design as split plots. Vegetative characteristics such as diameter at breast height (DBH) and total height were measured annually, and the current and average annual increments of DBH, height, and volume were calculated. The damage caused by Phloeomyzus passerinii Sign., Paranthrene tabaniformis Rott., and Monosteria unicostata (Muls & Rey) attacks was also recorded. The results showed a statistically significant difference in vegetative variables of volume per ha and average production among the different planting spacings and clones. The P.n.62/154 clone had the greatest increment in volume per ha, and the highest average yield of wood production per ha after three years was at a spacing of 2×1 m and in the P.n.62/154 clone. The P. n.62/154 clone at 2×1 m spacing is recommended for short-term exploitation and at 2×2 m spacing for medium-term exploitation. Pest investigation showed that the P. n. betulifolia 17/13 clone had the greatest damage to pests at a spacing of 2×3 m, with an 18.52% frequency. The P. n.62/154 clone at a planting spacing of 2×1 m with an average wood production of 90.88 m3 ha-1yr-1 for short-term exploitation and at a planting spacing of 2×2 m with an average wood production of 44.36 m3 ha-1yr-1 for medium-term exploitation are recommended in Markazi Province.

    Keywords: Average production, Current increment, Planting density, Poplar plantation, wood farming