فهرست مطالب

تحقیقات جنگل و صنوبر ایران - سال سی و یکم شماره 4 (پیاپی 94، زمستان 1402)

فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران
سال سی و یکم شماره 4 (پیاپی 94، زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/03/06
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فرشته رحیمی، مهرداد نیکوی*، محمود حیدری، پترس سایرویس صفحات 267-276
    سابقه و هدف

    در سطح جهانی، بخش زیادی از برداشت چوب با اره موتوری انجام می شود و این وسیله هنوز هم یک گزینه پرکاربرد برای عملیات قطع درختان و پردازش دستی درختان است. با این حال، این واقعیت می تواند پایداری عملیات جنگل را از نقطه نظر ارگونومیک تهدید کند. استفاده از اره موتوری در عملیات بهره برداری به عنوان کار سنگینی که کارگران را در معرض خطرات ایمنی و عوامل مضر قرار می دهد، گزراش شده است. MASHOUF PSI 9700 یک مدل اره موتوری جدید است که محبوبیت فزاینده ای در میان بخش برداشت چوب به دست آورده است، اما میزان تاثیرهای ارگونومیکی آن در حین کار بررسی نشده است. پژوهش پیش رو با هدف ارزیابی سطوح مواجهه با صدا در حین عملیات قطع درختان با استفاده از این مدل اره موتوری خاص در یک جنگل کاری صنوبر در غرب استان گیلان انجام شد.

    مواد و روش ها

    پژوهش پیش رو در سری 2 تنیان واقع در اطراف شهرستان صومعه سرا، در غرب استان گیلان انجام شد. عملیات قطع با استفاده از اره موتوری MASHOUF PSI 9700 در جنگل کاری های صنوبر انجام شد. کارگر شاغل جنگل سابقه کار قابل توجهی (بیش از 20 سال) در عملیات قطع درختان در صنوبر کاری ها داشت. جمع آوری داده های صحرایی یک روز کاری طول کشید و در مجموع 133 درخت قطع شد. اندازه گیری صدا در هنگام انجام عملیات قطع درختان، در فواصل زمانی پنج ثانیه و با استفاده از صداسنج ،TESTO 815، و با استفاده از استاندارد ،ISO 1996-1، انجام شد. اندازه گیری صدا در امتداد بازو و در ارتفاع گوش کارگر روی شبکه ،A-fast، و در دامنه 130-80 دسی بل اندازه گیری شد. میانگین ترازهای صوتی اندازه گیری شده در هر مرحله محاسبه و متوسط تراز فشار به دست آمد.

    نتایج

    بیشترین بخش از زمان  صرف عملیات قطع درختان شد (02/46 درصد از کل زمان تولید). بالاترین میانگین تراز صدا در عناصر کاری بن زنی (01/102 دسی بل) و بن بری (46/100 دسی بل) مشاهده شد. همچنین، سطح صدا در حین کار حرکت به سمت درخت، ارزیابی درخت، سوخت گیری اره موتوری، تاخیرهای فنی، اجرایی و شخصی به ترتیب 43/69، 62/72، 32/69، 10/87، 19/78 و 20/67 دسی بل بود. افزایش قطر درختان باعث افزایش مدت زمان قطع و قرار گرفتن کارگران جنگل در معرض سروصدا  شد. مقایسه داده های نرمال مربوط به منحنی ترازشده صدا و زمان های مجاز قراگیری در معرض این شدت های صدا با ترازهای شدت صدا مربوط به بن زنی، بن بری و زمان کل نشان داد که تراز صداها و مدت مواجهه با آن ها در بیشتر مواقع، کمتر از حد مجاز بود.

    نتیجه گیری کلی:

     نتایج این پژوهش نشان داد که اره موتوری MASHOUF PSI 9700 کارگران قطع را در معرض صدای زیادی قرار می دهد. برای کاهش اثرات نامطلوب قرار گرفتن در معرض صدای اره برقی ضروری است تا کارگران به تجهیزات ایمنی شخصی مانند محافظ گوش، استراحت بین کارها و نگهداری به موقع اره موتوری مجهز شوند. همچنین، سازماندهی دوره های آموزشی در محل کار با تمرکز بر موضوعات ارگونومیک و نظارت کارگران قطع جهت بررسی های بهداشتی منظم ممکن است برای شناسایی زودهنگام و پیشگیری از کاهش شنوایی بسیار مهم باشد.

    کلیدواژگان: بیماری های شغلی، کاهش شنوایی، اره موتوری، بهره برداری جنگل
  • سید محمد علوی، حشمت الله رحیمیان*، سعید طریقی، محسن مهرور صفحات 277-291
    سابقه و هدف

    باکتری های درون ‏رست به ویژه گونه های باسیلوس (Bacillus spp.)، به دلیل ویژگی های سودمند و ایمنی محیط زیستی به عنوان منبعی مهم برای افزایش رشد و مقاومت گیاهان در برابر تنش های زنده و غیرزنده استفاده می شوند. باتوجه به اینکه حفاظت از تنوع گیاهی و پایداری موجود در جنگل های هیرکانی، اهمیت ویژه ای در مدیریت این بوم سازگان حیاتی شمال کشور دارد، شناسایی و تعیین ویژگی های باکتری های مفید و ارزشمند با اثرات محافظت کنندگی در گیاهان این منطقه می تواند نقش مهمی در این زمینه داشته باشد. پژوهش پیش رو با هدف جداسازی، شناسایی و ارزیابی تنوع جدایه های باسیلوس درون‏ رست در ریشه درختان ممرز (Carpinus betulus L.) در جنگل های هیرکانی انجام شد.

    مواد و روش ها

    جدایه های باسیلوس با روش نمونه برداری تصادفی از ریشه درختان ممرز در جنگل های استان های مازندران و گلستان جداسازی شدند. سوسپانسیون حاصل از ریشه های ضدعفونی سطحی و سپس خردشده در آب مقطر در محیط Tryptic soy agar کشت شد. تک کلونی ها براساس ویژگی های ریخت شناختی انتخاب و با واکشت خالص شدند. تعلق جدایه های به دست آمده برپایه ریخت شناسی کلونی، تولید اندوسپور، واکنش گرم و فعالیت اکسیداز و کاتالاز به جنس باسیلوس مشخص شد. ویژگی های فنوتیپی و نیز مولکولی جدایه ها با به کارگیری PCR با آغازگرهای IS50، BOX و REP تعیین شد. داده ها در صورت حضور با عدد یک و عدم حضور با عدد صفر با استفاده از نرم افزار TotalLab TL120 کدگذاری و ماتریس تشابه و درخت فیلوژنتیکی به ترتیب با استفاده از نرم افزار NTSYS 2.02e و الگوریتم UPGMA ترسیم شدند. یک نماینده از جدایه های هر گروه انتخاب شد. سپس، آن ها برای شناسایی مولکولی با به کارگیری آغازگرهای ناحیه S rDNA16 و ژن HSP60 با PCR تکثیر شدند. قطعه تکثیرشده پس از خالص سازی برای تعیین ترادف به شرکت Microsynth سوئیس ارسال شد. ترادف های به دست آمده با ترادف های موجود در ژن بانک NCBI به روش BLASTn مقایسه شد. درخت فیلوژنتیکی حاصل از مقایسه ترادف های نوکلئوتیدی جدایه ها با گونه های باسیلوس موجود در بانک ژن با استفاده از نرم افزار MEGA X و به کارگیری الگوریتم های درست نمایی بیشینه و اتصال همسایه با درجه اعتبار سنجی 1000 رسم شد. فعالیت ضدباکتریایی جدایه های باسیلوس با کاربرد عصاره دی کلرومتان و روش دیسک کاغذی برعلیه باکتری Brenneria roseae، عامل بیماری خیسی چوب درختان ممرز بررسی شد. توانایی جدایه ها در تولید زی لایه (بیوفیلم)، پروتئاز، سیانید هیدروژن و هورمون ایندول استیک اسید (IAA) نیز ارزیابی شد.

    نتایج

    درمجموع، 30 جدایه باکتری از نمونه های تهیه شده از ریشه درختان ممرز جداسازی شد. هیچ کلونی باکتری در تشتک های شاهد مشاهده نشد که می تواند نمایانگر کارایی مطلوب روش ضدعفونی سازی سطحی به کاربرده شده و شاهدی بر درون‏رست بودن جدایه های به دست آمده محسوب شود. جدایه ها براساس ویژگی های فنوتیپی و ژنوتیپی در سه گروه مجزا قرار گرفتند. مقایسه ترادف ناحیه تکثیرشده از S rDNA16 و HSP60 با ترادف های موجود در ژن بانک NCBI و درخت فیلوژنتیکی ترسیمی نشان دهنده وجود گونه های Bacillus thuringiensis، B. subtilis و B. mycoides در نمونه ها بود. گونه B. thuringiensis بیشترین فراوانی و B. subtilis در رتبه بعدی و B. mycoides واجد کمترین فراوانی بودند. ترادف های حاصل از HSP60، تعیین دقیق موقعیت تاکسونومیکی جدایه های باسیلوس در سطح گونه را امکان پذیر کرد. سطح IAA تولیدی جدایه ها از هشت تا 75 میلی گرم در لیتر متغیر بود. جدایه های B. mycoides بیشترین و جدایه های B. subtilis کمترین سطح تولید را داشتند. اغلب جدایه ها قادر به تولید آنزیم های لیپاز، ژلاتیناز، لسیتیناز، پروتئاز و آمیلاز بودند. جدایه های B. thuringiensis بیشینه سطح پروتئاز را تولید کردند و بیشینه مقدار زی لایه توسط جدایه های B. subtilis تولید شد. بیشترین هاله بازدارنده عصاره ی دی کلرومتان جدایه های باسیلوس برعلیه B. roseae متعلق به جدایه rAqa2 گونه B. subtilis (با قطر بازداری 25/0±3/18 میلی متر) بود.

    نتیجه گیری کلی: 

    علاوه بر تنوع حاصل از گروه بندی فنوتیپی و مولکولی، وجود تنوع در برخی از ویژگی های فیزیولوژیکی در جدایه های باسیلوس می تواند نشانگر تاثیر بالقوه بعضی از جدایه ها در تولید هورمون های محرک رشد و افزایش ایمنی گیاهان باشد. همچنین، اثرات ضدباکتریایی و حفاظتی آن ها می تواند به عنوان عوامل زیست کنترل در گیاهان جنگلی در برابر عوامل بیماری زای باکتریایی محسوب شود. این پژوهش، اولین بررسی در زمینه شناسایی مولکولی و تعیین ویژگی های جدایه های باسیلوس درون ‏رست ریشه ممرز در ایران است.

    کلیدواژگان: اندوفیت، ایندول استیک اسید، باسیلوس، ترادف، جدایه، ممرز
  • جعفر صادق زاده، داود کرتولی نژاد*، حامد یونسی کرد خیلی، علی اصغر ذوالفقاری، الهه نیکوئی صفحات 292-308
    سابقه و هدف

    با توجه به مقدار اندک نزولات آسمانی و وقوع خشک سالی ها، انجام طرح های بنیادین و شناسایی شیوه های نوین با هدف کاهش اثرات خشکی بر منابع تولید علوفه در کشوراهمیت ویژه ای دارند. ازجمله گیاهانی که به طور گسترده برای احیا مناطق بیابانی و مرتع کاری در ایران از سال های گذشته استفاده شده است، آتریپلکس (.Atriplex canescens (Pursh) Nutt) است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثرات نانواکسید روی بر متغیرهای رویشی و فیزیولوژیکی نهال های یک ساله آتریپلکس و کارایی آن در ایجاد مقاومت به تنش خشکی در این گیاه، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل نانواکسیدروی با غلظت های صفر، 30، 100، 300 و 1000 میلی گرم بر لیتر و آبیاری در چهار سطح 20، 40، 60 و 80 درصد ظرفیت زراعی بود.

    نتایج

    نتایج نشان داد که با کاهش رطوبت خاک، صفات رویشی نهال ها شامل تعداد شاخه، تعداد برگ، رشد قطری، وزن های تر و خشک اندام های هوایی و وزن های تر و خشک ریشه کاهش می یابند. به نحوی که بیشینه این مشخصه ها در تیمار آبیاری 80 درصد و کمترین آن در 20 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. با افزایش تنش خشکی، ویژگی های فیزیولوژیکی برگ مانند کلروفیل a، کلروفیل کل، کارتنوئید و پرولین به طور معنی داری افزایش یافتند. نتایج بررسی اثر نانواکسیدروی بر صفات رویشی و فیزیولوژی نهال های آتریپلکس نیز نشان داد که این نانوذره فقط بر کلروفیل a، کلروفیل کل و پرولین، اثر معنی دار داشت. به نحوی که بیشترین مقدار این صفات در نهال های شاهد و کمترین آن ها در تیمار نانواکسیدروی با غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد.

    نتیجه گیری کلی: 

    در کل، به دلیل اثرات بسیار ناچیز نانواکسیدروی، استفاده از آن برای افزایش مقاومت به تنش خشکی آتریپلکس پیشنهاد نمی شود.

  • آزیتا اسکندری شهرکی، نبی الله یارعلی*، بیت الله محمودی، بیژن خلیل مقدم صفحات 309-322
    سابقه و هدف

    آینده پژوهی، یک دانش مهم و ضروری است که می تواند به ایجاد آینده ای بهتر برای جامعه کمک کند. در پژوهش پیش رو، عوامل موثر بر طرح های جنگل داری در زاگرس مرکزی با رویکرد آینده پژوهی بررسی شد. این پژوهش، جنبه کاربردی دارد و از رویکردهای تحلیلی و تکنیک های اکتشافی استفاده می کند. افق مورد نظر در این پژوهش، یک دوره 25 ساله در نظر گرفته شد.

    مواد و روش ها

    پژوهش پیش رو در جنگل های زاگرس مرکزی و به صورت مطالعه موردی در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. روش گردآوری داده ها شامل تحلیل اسنادی و استفاده از پرسش نامه بود. به این منظور ابتدا در راستای گردآوری اطلاعات مورد نظر از اسناد و دستورالعمل پایش و ارزشیابی طرح های مدیریت منابع طبیعی استفاده شد. پس ازآن، مجموعه ای از عوامل موثر بر اجرای طرح های جنگل داری شناسایی شدند. سپس از طریق مصاحبه با متخصصان حوزه جنگل (دانشگاهی و کارشناسان خبره) از مجموعه عوامل مذکور (68 عامل)، 18 عامل موثر انتخاب شد. این عوامل به شکل ماتریس اثرات متقابل در اختیار 15 نفر از افراد خبره با بیشتر از 10 سال تجربه در اجرای طرح های جنگل داری در زاگرس مرکزی، ازجمله کارشناسان اداره منابع طبیعی و آبخیزداری استان چهارمحال و بختیاری، کارشناسان دفتر جنگل های خارج از شمال در سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور و استادان دانشگاهی گروه علوم جنگل در دانشگاه شهرکرد که با روش نمونه گیری هدفمند انتخاب شدند، قرار گرفت. سطح ارتباط میان متغیرها برمبنای تاثیرگذاری و تاثیرپذیری از صفر تا سه امتیازدهی شد. پس از میانگین گیری از امتیازها، آن ها به شکل یک ماتریس متقابل وارد نرم افزار میک مک شدند.

    نتایج

    براساس نتایج به دست آمده، درجه پرشدگی ماتریس 19/89 درصد بود که نشان می دهد متغیرهای انتخاب شده، تاثیر بسیار زیاد و متنوعی بر یکدیگر گذاشتند و درنتیجه، سیستم در وضعیت ناپایداری قرار گرفته است. از مجموع 324 رابطه، 35 رابطه، اثرگذاری صفر داشت که نشان می دهد متغیرها، تاثیر متقابل بر یکدیگر نداشتند. 82 رابطه با اثرگذاری اندک، 132 رابطه، تاثیر میانه و 75 رابطه دارای تاثیر زیاد بودند. نتیجه تحلیل ماتریس اثرات مستقیم نشان می دهد که هماهنگی مسئولان با مردم محلی و استفاده از گونه های پیشگام، جزء عوامل تنظیم کننده هستند، درحالی که عملیات احیا، عملیات پرورشی، زراعت زیراشکوب، چرای دام و شناسایی بهره برداران محلی در زمره عوامل مستقل قرار گرفتند. عوامل موثر انتخاب شده به چهار مولفه اقتصادی، اجتماعی، جنگل شناختی و مدیریتی دسته بندی شدند. براساس تحلیل اثرات مستقیم، عوامل موثر بر اجرای طرح های جنگل داری شامل درآمد، تامین معیشت، شغل، حفاظت مردمی، اعتماد مردم به مسئولان، استفاده از محصولات غیرچوبی، توانمندسازی جوامع محلی، مشارکت مردم محلی، خدمات تولیدی و توسعه یافتگی منطقه هستند. عامل مشارکت بر توسعه یافتگی و اعتماد مردم به مسئولان، اثر بسیار قوی دارد. عامل مشارکت مردم محلی بر توانمندسازی  و عامل توسعه یافتگی بر معیشت اثر قوی دارد.

    نتیجه گیری کلی: 

    مهم ترین مشکل در اجرای طرح های جنگل داری زاگرس، مسائل اقتصادی- اجتماعی است. زیرا اجرای این طرح ها ازنظر اقتصادی برای جنگل نشینان منافعی ندارد. موفقیت یا عدم موفقیت فعالیت های مرتبط با اجرای طرح های جنگل داری در هر منطقه ای در گروی سطح اقتصادی جوامع محلی، سطح اعتماد جوامع محلی به مسئولان و مشارکت یا عدم مشارکت ذی نفعان همان منطقه است. این مهم زمانی محقق می شود که نقش جوامع محلی به روشنی مشخص و محول شده باشد.

    کلیدواژگان: ماتریس اثر متقابل، مشارکت مردمی، مصاحبه، میک مک
  • ناصح میری، پرویز فاتحی*، علی اصغر درویش صفت، مهتاب پیرباوقار، لوتزیه هومولوا صفحات 323-337
    سابقه و هدف

    شاخص سطح برگ (LAI) یک مشخصه زیست فیزیکی حیاتی برای ارزیابی وضعیت، توصیف ساختار جنگل و عملکرد بوم سازگان های جنگلی است. همچنین، این شاخص، یک متغیر کلیدی برای مدل سازی تغییرات آب وهوایی جهانی، ترسیب کربن، چرخه آب، فتوسنتز و باران ربایی است. از داده های سنجش از دور براساس مدل های یادگیری ماشین به طور گسترده برای برآورد LAI جنگل در مقیاس های وسیع به دلیل کمینه کردن زمان، هزینه و تخریب استفاده می شود. پژوهش پیش رو با هدف بررسی قابلیت داده های Sentinel-2 در برآورد شاخص سطح برگ جنگل های زاگرس شمالی براساس روش رگرسیون فرایند گاوسی (GPR) انجام شد.

    مواد و روش ها

    داده های میدانی LAI در خرداد و تیرماه سال 1402 در جنگل های شاخه زاد شهرستان های مریوان و سروآباد از توابع استان کردستان جمع آوری شدند. 93 قطعه نمونه مربعی شکل با ابعاد 20×20 متر مربع به صورت نمونه برداری تصادفی برداشت شدند. موقعیت مرکز هر قطعه نمونه با استفاده از یک دستگاه DGPS ثبت شد. برای اندازه گیری LAI در هر قطعه نمونه از روش عکس برداری نیم کروی استفاده شد. در داخل هر قطعه نمونه، پنج عکس با استفاده از دوربین (Coolpix4500+FC-E8) مجهز به عدسی چشم ماهی برداشت شد. در ادامه LAI برای هر عکس نیم کروی و درنهایت، برای هر قطعه نمونه با استفاده از بسته «hemispheR» در نرم افزار برنامه نویسی R محاسبه شد. در پژوهش پیش رو، یک فریم از تصویر بدون ابر ماهواره Sentinel-2B در سطح تصحیح L1C مربوط به تاریخ 11 تیرماه سال 1402 دریافت شد. پس از بررسی کیفیت رادیومتری و درستی هندسه تصاویر، از پردازنده Sen2Cor برای تصحیح اتمسفری استفاده شد. باندهای اصلی و شاخص های طیفی (شاخص های پوشش گیاهی، تبدیل تسلدکپ و تجزیه مولفه اصلی) از تصویر Sentinel-2 به دست آمدند و در سه مجموعه داده شامل باندهای اصلی، شاخص های طیفی و ترکیب باندها و شاخص ها برای برآورد LAI استفاده شدند. در ادامه، مدل سازی با استفاده از الگوریتم GPR براساس 65 قطعه نمونه زمینی (70 درصد) انجام شد. در پایان، مدل ها براساس 28 قطعه نمونه زمینی (30 درصد) با استفاده از معیارهای ضریب تبیین (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نسبی (rRMSE) و ضریب آکائیک (AIC) ارزیابی شدند.

    نتایج

    بررسی آماره های توصیفی داده های زمینی شاخص سطح برگ نشان داد که مقادیر حداقل، حداکثر، متوسط و انحراف معیار شاخص سطح برگ اندازه گیری شده در جنگل مورد پژوهش به ترتیب 33/0، 88/3، 129/2 و 627/0 مترمربع بر مترمربع بود. همچنین، بررسی همبستگی پیرسون بین شاخص سطح برگ جنگل و متغیرهای طیفی (باندهای اصلی و شاخص های طیفی) نشان داد که شاخص سطح برگ همبستگی بیشتری با شاخص های طیفی (به یژه شاخص های GNDVI، SAVI و TCTV) در مقایسه با باندهای اصلی دارد. نتایج ارزیابی مدل های به دست آمده از مدل سازی شاخص سطح برگ جنگل با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشین رگرسیون فرایند گاوسی براساس 30 درصد قطعه نمونه های زمینی با استفاده از سه مجموعه داده (باندهای اصلی، شاخص های طیفی و ترکیب باندهای اصلی و شاخص های طیفی) حاصل از تصویر Sentinel-2 نشان داد که مدل به دست آمده از مجموعه باندهای اصلی ماهواره Sentinel-2 با ضریب تبیین 81/0، جذر میانگین مربعات خطا 21/0 مترمربع به مترمربع، جذر میانگین مربعات خطای نسبی 41/9 درصد و ضریب آکائیک 65/103، عملکردی مناسبی در مقایسه با دو مجموعه باندهای اصلی و ترکیب باندهای اصلی و شاخص های طیفی در برآورد شاخص سطح برگ جنگل مورد مطالعه داشته است. براساس بهترین مدل، نقشه شاخص سطح برگ جنگل مورد مطالعه با استفاده از مدل حاصل از باندهای اصلی تصویر Sentinel-2 تهیه شد.

    نتیجه گیری کلی: 

    به طورکلی، نتایج این پژوهش تاحدودی قابلیت داده های ماهواره Sentinel-2 برای ارزیابی شاخص سطح برگ در جنگل های شاخه زاد زاگرس شمالی را اثبات می کند. با این حال، استفاده از داده های زمینی شاخص سطح برگ و داده های Sentinel-2 در فصل های مختلف رویش می تواند در تایید استحکام و کاهش عدم قطعیت یافته های پژوهش پیش رو کمک کند.

    کلیدواژگان: عکس برداری نیم کروی، متغیرهای طیفی، مشخصه های زیست فیزیکی، یادگیری ماشین
  • حبیب زارع*، طیبه امینی، عسکری عابد زیدی صفحات 338-344
    سابقه و هدف

    درخت توس، بازمانده ای باستانی از دوران های گذشته تاریخ تکاملی و تحولی جنگل های هیرکانی است که بنابر شواهد و بررسی های انجام شده، گستره آن در این جنگل ها در گذشته، وسیع تر و به تقریب پیوسته بوده است. این درخت تا پیش از پژوهش های سیستماتیک- بوم شناختی اخیر در محدوده البرز با نام Betula pendula Roth شناخته می شد. در بررسی های انجام شده در بستر مطالعاتی فلور ایران مشخص شد که این درخت به گونه B. litwinowii Doluch تعلق دارد. این گونه در حال حاضر به شکل گسسته در برخی رویشگاه های صخره ای و در ارتفاع بالاتر از 2500 متری جنگل های هیرکانی و برخی دامنه های جنوبی البرز مرکزی انتشار دارد. هدف این پژوهش، شناسایی دنباله دار در راستای شناسایی رویشگاه های ناشناخته و گسسته این گونه ارزشمند در جنگل های هیرکانی بود.

    مواد و روش ها

    این بررسی در منطقه و ارتفاعات فوقانی دشت دریاسر از توابع منطقه دوهزار شهرستان تنکابن انجام شده است. یافته های این پژوهش که بر فرض وجود توده ها و درختان توس بر اساس یکسری شواهد و شباهت های ساختاری توده های مستقر در ناهمواری های منطقه و نیز شرایط اکولوژیکی تقریبا مشابه با سایر رویشگاه های توس در دیگر مناطق فوقانی هیرکانی بود، راهنما و الگویی شد برای انجام بررسی های گسترده در پوشش گیاهی منطقه، بنابراین باتوجه به ساختار زمین شناسی و شکل ناهمواری ها و کوه های بالادست دشت دریاسر و نیز وجود پوشش گیاهی با اشکال رویشی مختلف در جدار دره ها و صخره ها و همچنین با استفاده از جستجو های محلی و اطلاعات کسب شده، با انجام پیمایش و حضور در این رویشگاه ها، با استفاده از روش مطالعه فلوریستیکی، مشاهدات زمینی و بررسی توده ها و پوشش گیاهی، حضور توس در این منطقه تایید و مستندسازی شد. بر همین اساس با انجام پیمایش در سطح جنگل های منطقه وضعیت و مساحت رویشگاه تعیین گردید که این مهم با برداشت‎ های انجام شده در جهات جغرافیایی مختلف و کنترل با نقشه های گوگل ارث تایید و تعیین شد. کلیه گونه های گیاهی همراه در توده برداشت و یادداشت برداری شدند و جهت انجام شناسایی تکمیلی و تایید گونه ها که از تنوع زیستی گیاهی غنی و ارزشمندی نیز برخوردار بودند، به هرباریوم باغ گیاه شناسی نوشهر منتقل و بر اساس منابع و کلید شناسایی معتبر مورد شناسایی قرار گرفتند. فهرست تهیه شده از گونه ها نیز برای انجام مطالعات تکمیلی و مقایسه ای با دیگر رویشگاه های توس در منطقه هیرکانی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

    نتایج

    نتایج پژوهش های پیشین نشان داده اند که شرقی ترین رویشگاه توس در منطقه سیاه مرزکوه در دره محمدآباد (فاضل آباد) استان گلستان واقع شده است. از طرفی، باتوجه به وجود تعدادی از رویشگاه های این گونه در البرز میانی، رویشگاه های البرز مرکزی در دره چالوس تا پیش از بررسی های کنونی، غربی ترین دامنه انتشار این درخت در زون زیست اقلیمی هیرکانی بودند. بررسی های انجام شده اخیر در ارتفاعات جنوبی دریاسر نشان دهنده حضور توده کوچکی از این درختان در بالاترین حد جنگل و در دیواره های صخره ای بود. درختان توس در این جنگل به شکل آمیخته با درختان و درختچه های مناطق بالادست یا کوهسری از جمله دیوآلبالو (Sorbus graeca (Spach) Lodd. ex S.Schauer)، اوری (.Quercus macranthera Fisch. & C.A.Mey)، لور (.Carpinus orientalis Mill) و دو گونه سوزنی برگ شامل پیرو (Juniperus communis L.) و مای مرز (J. sabina L.) در شیب های تند، واریزه ای و نیز جدار صخره های بلند استقرار یافته اند. پوشش گیاهی بخش های شرقی این رویشگاه دریاسر به شدت توسط دام در معرض تخریب قرار دارد. فرسایش و ریزش خاک بیانگر شرایط رو به زوال و واریزه ای شدن هستند. دامداران به روش های مختلف به این درختان آسیب می زنند. قطع سرشاخه ها، تنه ها و جست های توس برای تعلیف بز و گوسفند در این رویشگاه، امری معمول است. بازشناسی این رویشگاه نه تنها اهمیت حضور این درختان قدیمی در جنگل های هیرکانی و لزوم حفاظت از آن ها را نشان می دهد، بلکه رکوردی از غربی ترین دامنه انتشار آن ها در جنگل های هیرکانی نیز است.

    نتیجه گیری کلی:

     باتوجه به اهمیت و جایگاه حفاظتی این گونه و ارزش های تنوع زیستی آن به ویژه در رویشگاه دریاسر، شواهد نشان از عدم توانایی این رویشگاه برای توسعه و تجدیدحیات درختان توس به علت چریده شدن توسط دام های فراوان و فرسایش شدید خاک دارد. لزوم آگاهی و آموزش دامداران در این منطقه و تمهیدات حفاظتی برای حفظ توس، امری ضروری برای حفظ و بقای اندک درختان باقی مانده و جایگاه این درخت در منطقه دریاسر است.

    کلیدواژگان: تیره توس، فلور ایران، عوامل تهدید رویشگاه
|
  • F. Rahimi, M. Nikooy *, M. Heidari, P. A. Tsioras Pages 267-276
    Background and objectives

    Globally, chainsaws are extensively used for motor-manual tree felling and processing, making them a significant part of wood harvesting. However, this can pose a threat to the sustainability of forest operations from an ergonomic perspective. Chainsaw usage in logging operations is recognized as strenuous work, exposing workers to safety risks and harmful factors. The MASHOUF PSI 9700, a new chainsaw model, has gained popularity in the wood harvesting sector. However, the extent of ergonomic effects during its operation remains unexplored. This study aims to evaluate the noise exposure levels during tree felling using this specific chainsaw model in a poplar plantation in the western part of Guilan province, Iran.

    Methodology

    This study was conducted in Tanyan forest district number 2, located around Soumesara, Guilan province. The felling operation was performed using the MASHOUF PSI 9700 chainsaw in a poplar plantation. The forest worker involved had over 20 years of experience in poplar plantations. Field data collection spanned one working day, during which a total of 133 trees were felled. Sound level measurements during the tree felling operations were taken at 5-second intervals using a TESTO 815 sound meter, in accordance with the ISO 1996-1 standard. The sound was measured along the arm and at the height of the worker’s ear using the A-weighting filter with Fast time setting enabled, within the range of 80-130 dB. The sound levels recorded at each stage were averaged to obtain the average pressure level.

    Results

    The majority of the time consumption was attributed to tree felling, accounting for 46.02% of the total production time. The highest average sound levels were observed during the undercut (102.01 dB(A)) and backcut (100.46 dB(A)) work elements. The sound levels during the work elements of walk to tree, quire for felling, chainsaw refueling, technical delays, operational delays, and personal delays were 69.43, 72.62, 69.32, 87.10, 78.19, and 67.20 dB(A), respectively. Additionally, an increase in the diameter of the trees also led to an increase in the felling duration and the forest worker’s exposure to noise. Upon comparing the normal data related to the leveled sound curve and the permitted exposure times to these sound intensities, it was observed that the equivalent sound levels and the duration of exposure, in most cases, were below the allowed limits. This was evident for undercut, backcut, and the overall felling duration.

    Conclusion

    The results of this study indicate that the MASHOUF PSI 9700 chainsaw exposes cutting workers to high noise levels. To mitigate the adverse effects of exposure to chainsaw noise, it is necessary to equip workers with personal safety equipment such as ear protection, consider taking breaks between tasks, and ensure timely maintenance of chainsaws. Furthermore, organizing on-the-job training courses focused on ergonomic topics and subjecting chainsaw operators to regular health checks may be crucial for early identification and prevention of hearing loss.

    Keywords: Occupational diseases, hearing loss, chainsaw, forest operations
  • S.M. Alavi, H. Rahimian *, S .Tarighi, M. Mehrvar Pages 277-291
    Background and objectives

    The beneficial characteristics of endophytic bacteria in general and environmental safety features of Bacillus spp. in particular, have made them potentially efficacious bacteria for plant growth promotion as well as plant defense elicitation against biotic and abiotic stresses. Given that the preservation of biodiversity and sustainability of the Hyrcanian forests in Iran is of utmost importance ecologically and environmentally, proper management of this ecosystem demands considerable attention and care. Studying the microbiome structure and activities, including determination of microorganisms living as endophytes or commensals can be regarded as the starting steps in this context. This study was aimed at the molecular identification and physiological characterization of endophytic Bacillus isolates recovered from the roots of hornbeam (Carpinus betulus L.) trees in some different locations of Hyrcanian forests.

    Methodology

    Samples of hornbeam roots were randomly collected from Mazandaran and Golestan provinces, Iran, in the early spring of 2020. Root segments were surface-disinfected, washed in sterile distilled water (SDW) and crushed in drops of SDW using a sterile mortar and pestle. Isolation of bacteria was done by spreading drops of the suspension on plates of tryptic soy agar (TSA). Single colonies were selected after 3-4 days of incubation at 28˚C and restreaked on TSA to obtain pure cultures. Initial identification of the isolates was based on colony morphology, Gram-stain reaction, position of endospores, and production of catalase and oxidase. The isolates were characterized phenotypically and their diversity was assessed by comparing their DNA fragment patterns following their amplification by REP-, BOX- and IS50-PCR and electrophoresis on agarose gels. The data were converted into a binary matrix using TotalLab TL120 software, where the digits 1/0 represented the presence/absence of a DNA band. The similarity matrix and clustering were generated by the use of NTSYS 2.02e software based on the unweighted pair group method with arithmetic average (UPGMA) clustering algorithm. A representative isolate was selected for each of the DNA profile groups and a fragment of the 16S rRNA and HSP60 genes of each was amplified by PCR. PCR products were sequenced by Microsynth company (Switzerland) through the Sanger sequencing method. The nucleotide sequences were aligned and compared with those of a collection of Bacillus species retreived from GenBank using the BLASTn program. Phylogenetic trees were constructed using the Maximum-Likelihood and Neighbor-Joining methods with 1000 bootstraps in MEGA X software package. Antibacterial activity of Bacillus isolates against Brenneria roseae, the causal agent of hornbeam wetwood disease, was investigated using sterilized blank paper disk impregnated with extracts prepared in dichloromethane. The isolates were assessed for their capacity to produce Indole acetic acid (IAA), hydrogen cyanide, protease, and biofilm.

    Results

    Thirty bacterial strains were isolated from hornbeam roots on TSA medium and subsequently characterized. The absence of bacterial colonies on the TSA plates inoculated with the final rinse water from the uncrushed bark fragments indicated the effectiveness of the surface disinfection procedure. The isolates were grouped into three clusters based on their phenotypic and genotypic characteristics. Comparison of the nucleotide sequences of the 16S rDNA and HSP60 with the sequences obtained from GenBank (NCBI) led to the identification of Bacillus thuringiensis, B. subtilis, and B. mycoides as the species constituting the three clusters, with B. thuringiensis being the predominant group. B. subtilis was the most populated and B. mycoides the least encountered species. Phylogenetic analysis based on the HSP60 gene sequence proved to be a reliable approach for determining the Bacillus species. IAA production level varied from eight to 75 mg/L among the species, with B. mycoides isolates producing the highest and B. subtilis the lowest levels of IAA. Most of the isolates had the capability to produce lipase, gelatinase, lecithinase, protease, and amylase. The isolates of B. thuringiensis produced higher levels of protease than the rest of the isolates. Biofilm production was particularly prominent in isolates of B. subtilis. The dichloromethane extract of B. subtilis isolate rAqa2 exhibited the highest growth inhibition (18.3 ± 0.25mm in diameter) of Brenneria roseae.

    Conclusion

    A high level of genotypic and phenotypic heterogeneity existed among the endophyte isolates recovered from the roots of C. betulus, despite their isolation from a common source species. This could be partly justified by viewing the Hyrcanian forests as a mixed-species ecosystem and a source of microbial consortia that could protect plants against stresses. This study is the first investigation on the molecular identification and characterization of endophytic Bacillus isolates from hornbeam roots in Iran.

    Keywords: Bacillus, Endophyte, hornbeam, IAA, isolate, sequences
  • J. Sadeghzadeh, D. Kartoolinejad *, H. Younesi Kord Khili, A.A. Zolfaghari, E. Nikouee Pages 292-308
    Background and objectives

    Given the low precipitation and frequent occurrence of droughts in Iran, it is crucial to devise basic plans and identify new methods to mitigate the effects of drought on fodder production resources. Saltbush (Atriplex canescens (Pursh) Nutt.), extensively cultivated in Iran for desert restoration, is one such plant.

    Methodology

    To investigate the effects of nano-zinc oxide and its efficacy in creating resistance to drought stress on the growth and physiological variables of one-year-old saltbush seedlings, an experiment was conducted in a completely randomized design with four replications. The experimental treatments included seed nano priming using nano-zinc oxide at concentrations of 0, 30, 100, 300, and 1000 mg/liter, and drought stress at four levels of field capacity: 20%, 40%, 60%, and 80%.

    Results

    The results showed that as soil moisture decreased, the growth characteristics of seedlings, including the number of branches, leaves, collar diameter growth, fresh and dry weight of aerial parts, and fresh and dry weight of roots, decreased. The highest values of these characteristics were observed in the 80% treatment and the lowest in the 20% field capacity. With increasing drought stress, leaf physiological characteristics such as chlorophyll a, total chlorophyll, carotenoid, and proline increased. The investigation into the effect of nano-zinc oxide on the growth characteristics and physiology of saltbush seedlings revealed that this nanoparticle significantly affected only chlorophyll a, total chlorophyll, and proline. The highest amount was observed in the control seedlings, and the lowest was in the nano-zinc oxide treatment with a concentration of 1000 mg/liter.

    Conclusion

    In general, due to the very insignificant effects of zinc oxide nanoparticles observed in this research, their use to increase the resistance of saltbush to drought stress is not recommended.Keywords: Environmental stress, field capacity, proline, seedling growth, total chlorophyll.

    Keywords: seedling growth, Environmental stresses, Proline, total chlorophyll, Field capacity, zinc nano oxide
  • A. Eskandari Shahraki, N. Yarali *, B. Mahmoudi, B. Khalil Moghaddam Pages 309-322
    Background and objectives

    Future studies, an essential knowledge domain, can aid in creating a better future for ourselves and our society. This study investigates the factors affecting forestry projects in central Zagros, Iran, using a Future Studies Approach. This applied research utilizes analytical approaches and exploratory techniques over a 25-year horizon.

    Methodology

    This research was conducted in the central Zagros forests, specifically in Chaharmahal and Bakhtiari province. The data collection method employed in this research encompassed document analysis and questionnaire implementation. Initially, documents and guidelines for monitoring and evaluating natural resource management plans were utilized to collect the required information. Subsequently, a set of factors affecting the implementation of forestry projects were identified. From these factors (68 in total), 18 effective factors were selected through interviews with forest experts (academics and practitioners) and input into the MicMac software as a matrix of reciprocal effects. This was done by 15 experts with over 10 years of experience in implementing forestry projects in the central Zagros. These experts included those from the Department of Natural Resources and Watershed Management of Chaharmahal and Bakhtiari Province, the Office of Forests Outside the North in the Organization of Natural Resources and Watershed Management of Iran, and professors from the Department of Forestry at Shahrekord University. They were selected by targeted sampling. The degree of relationship between the variables, based on influence and effectiveness, was scored from zero to three. The scores were then averaged and entered into the MikMak software as a cross-impact matrix.

    Results

    The results obtained showed a matrix density of 89.19%, indicating that the selected variables had a significant and diverse impact on each other, resulting in an unstable system. Out of a total of 324 relationships, 35 had zero influence, showing no cross-impact between the variables. There were 82 relationships with low impact, 132 with medium impact, and 75 with high impact. The matrix analysis of direct influence revealed that the coordination of officials with local people and the use of pioneer species were among the regulatory variables. Factors such as restoration, breeding operations, understory agriculture, grazing, and identification of local users were among the independent variables. The selected effective factors were categorized into four components: economic, social, forestry, and management. Based on the analysis of direct effects, factors such as income, livelihood, employment, public protection, public trust in officials, use of non-wood forest products, empowerment of local communities, participation of local communities, provisioning services, and regional development were identified as effective factors in the implementation of forestry projects. Based on the analysis of indirect influences, the participation factor had a very strong effect on development and people’s trust in officials. The local people’s participation factor had a strong effect on empowerment, and the development factor had a strong effect on livelihood.

    Conclusion

    The most significant problems in the forestry projects of Zagros are socio-economic issues, primarily because the implementation of these projects has not yielded economic benefits for the forest dwellers. The success or failure of activities related to the implementation of the forestry plan in any region depends on the economic level of local communities, their level of trust in officials, and the participation or non-participation of stakeholders in the same region. This is achieved when the role of local communities is clearly defined and assigned.

    Keywords: Cross impact matrix, interview, MICMAC, people's participation
  • N. Miri, P. Fatehi *, A.A. Darvishsefat, M. Pir Bavaghar, L. Homolová Pages 323-337
    Background and objectives

    Leaf area index (LAI) is a vital biophysical characteristic to assess the condition, describe forest structure and function of forest ecosystems. LAI is a key input in modeling global climate change, carbon fluxes, water cycle, photosynthesis, and interception processes. The estimation of LAI in forests through remote sensing data, using machine learning models, has gained widespread attention, particularly for large-scale LAI mapping. This method is favored for its efficiency, involving minimal time investment, cost-effectiveness, and a non-destructive approach. This study aimed to investigate the potential of Sentinel-2 data for estimating the LAI of northern Zagros forests, employing the Gaussian Process Regression (GPR) method.

    Methodology

    LAI field data were collected in June and July 2023 from a coppice forest in the Marivan and Sarvabad counties of Kurdistan province, Iran. A total of 93 square plots, each measuring 20×20 square meters, were randomly selected. The location of each plot was recorded using a DGPS device. The LAI within each plot was measured using the hemispherical photography method. Five photos were captured within each sample using a Coolpix4500+FC-E8 camera equipped with a fisheye lens. The LAI was then calculated for each hemispherical photo and averaged for each sample plot using the “hemispheR” package in the R programming language. A cloud-free Sentinel-2B image with L1C correction level was acquired on July 2, 2023. After verifying the radiometric and geometric quality of the image, the Sen2Cor processor was used to apply atmospheric correction. Different input data, including spectral bands and spectral indices (Vegetation Indices, Tasseled Cap Transformation, and Principal Component Analysis) were generated from the Sentinel-2 image. These datasets, i.e., the spectral bands, spectral indices, and a combination of spectral bands and spectral indices, were used to estimate LAI. The modeling process was carried out using the GPR algorithm based on 65 sample plots (70% of the dataset). The performance of the models was finally evaluated using 28 plots (30% of the dataset) with different metrics such as the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), relative root mean square error (rRMSE), and Akaike Information Criterion (AIC).

    Results

    The descriptive statistics for the measured LAI showed that the minimum, maximum, average, and standard deviation values of the leaf area index over the study area were 0.33, 3.88, 2.129, and 0.627 m2.m-2, respectively. The Pearson correlation analysis between forest LAI and spectral variables (including original bands and spectral indices) indicated a stronger correlation between LAI and spectral indices (i.e., GNDVI, SAVI, and TCTV) than the original bands. Thirty percent of field sample plots were randomly selected and used to evaluate the forest LAI model generated using the GPR machine learning algorithm based on three datasets: original bands, spectral indices, and a combination of original bands and spectral indices, all derived from Sentinel-2 imagery. The evaluation outcomes revealed that the model derived from the main bands of the Sentinel-2 satellite achieved R2 = 0.81, RMSE = 0.21 m2.m-2, rRMSE = 9.14%, and AIC = 103.65. This performance was deemed satisfactory when compared to the performance of models built using the other two datasets (i.e., spectral indices, and a combination of original bands and spectral indices) to estimate LAI. Using the best-performing model, a comprehensive LAI map of the study area was generated using data derived from the main bands of Sentinel-2 imagery.

    Conclusion

    This study provides preliminary evidence of the potential of Sentinel-2 satellite data in evaluating the leaf area index in the North Zagros coppice forests. However, the integration of ground data of leaf area index and Sentinel-2 data from various growing seasons could potentially enhance the robustness of the results and mitigate uncertainties, thereby paving the way for future research endeavors. This approach could lead to more accurate and reliable assessments of forest health and productivity.

    Keywords: Hemispherical photography, biophysical characteristics, Machine learning, spectral variables
  • H. Zare *, T. Amini, A. Abedzeydi Pages 338-344
    Background and objectives

    Birch trees are ancient remnants of the evolutionary and transformational history of the Hyrcanian forests. Evidence suggests that these trees were once widely and continuously distributed. Prior to recent systematic-ecological studies in the Alborz range, these trees were introduced as the species Betula pendula Roth. However, investigations into Iran’s flora revealed that Alborz birch trees belong to B. litwinowii Doluch. Currently, these trees are isolated in some rocky habitats and at altitudes above 2500 m in the Hyrcanian zone and some southern slopes. The aim of this study is to identify unknown and discrete habitats of this valuable species in Iran’s northern forests.

    Methodology

    This survey was conducted in the high elevations of the Daryasar plain of the Dohezar region of Tonekabon city. The existence of birch stands, based on evidence and structural similarities of the stands located in the rocky mountains of the region, as well as ecological conditions almost similar to other birch sites in other Hyrcanian high forests, guided extensive investigations in the vegetation of the region. According to the geological structure and the shape of the mountains of the Daryasar plain, as well as the presence of vegetation with different physiognomic forms on the cliffs and rocks, surveys were conducted using the method of floristic study, ground observations, and investigation of stands and vegetation. The presence of birch in this area was confirmed and documented. By carrying out a survey on the sites, the area of the site was determined, which was confirmed by taking measurements in different geographical directions and checking with Google Earth maps. All companion plant species in the stand were collected and noted, and for additional identification and confirmation of the species that had rich and valuable plant biodiversity, they were transferred to the herbarium of Nowshahr Botanical Garden and identified based on sources and valid identification keys. The prepared list of species will be used for additional and comparative studies with other birch sites in the Hyrcanian region.

    Results

    Previous studies showed that the easternmost birch habitat belongs to the Siahmarzkooh in the Fazel Abad valley of Golestan province. According to a number of habitats in the middle Alborz areas, the central sites in the Chalus Valley were the westernmost range of these trees in the Hyrcanian forests until the current reviews. The recent survey in the Daryasar site showed the presence of a small stand of these trees. Birch trees in this forest are mixed with the sub-nival trees and shrubs, such as the Sorbus graeca (Spach) Lodd. ex S.Schauer, Quercus macranthera Fisch. & C.A.Mey., Carpinus orientalis Mill. and two coniferous species, including Juniperus communis L. and J. sabina L., on the steep slopes and the walls of high rocks. The re-recognition of this site not only underscores the importance of the presence of these trees in the Hyrcanian forests and the necessity of their protection, but it also records the westernmost range of their distribution in the Hyrcanian forests. The vegetation of the eastern parts of this habitat is severely destroyed by livestock. Erosion and soil collapse indicate deteriorating conditions. Cutting the branches of the birch trees for grazing goats and sheep is a common problem in this habitat, and ranchers damage these trees in various ways.

    Conclusion

    In light of the conservation status of B. litwinowii and its significant biodiversity values, particularly in the Daryasar habitat, it is evident that the current conditions are not conducive to the growth and regeneration of these trees. Therefore, it is of utmost importance to raise awareness and provide training to local ranchers about conservation practices. Implementing protective measures is crucial to safeguard the remaining trees and ensure their survival.

    Keywords: Birch family, flora of Iran, habitat threat factors