فصلنامه پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل
سال نوزدهم شماره 4 (زمستان 1391)

هدف این پژوهش تعیین گروه های جامعه شناختی گونه شمشاد در توده های طبیعی و دست نخورده شمشاد در منطقه حفاظت شده خیبوس (زیراب سوادکوه مازندران) است. برای این منظور داده های مربوط به پوشش گیاهی از سطح 64 رولوه به صورت سیستماتیک- انتخابی با ابعاد شبکه شناور 200 و 400 متری به مساحت 400 مترمربعی با تاکید بر اصل توده معرف برداشت شد. با تجزیه و تحلیل داده های فلوریستیکی با استفاده از روش سنتز جدولی براون- بلانکه، تعداد 3 جامعه: کوله خاس- راشستان، شمشاد- راشستان و نمدار- شمشادستان به همراه 3 زیرجامعه جل انجیلی و پلت شناسایی و تفکیک گردید. براساس نتایج طبقه بندی تحلیل TWINSPAN تعداد 6 گروه اکولوژیک تفکیک گردید. بررسی عضویت پذیری مشابه رولوه ها در دو سیستم طبقه بندی براون- بلانکه و TWINSPAN میزان انطباق دو روش طبقه بندی را 4/98 درصد برآورد می کند. مکان نمایی جوامع گیاهی در امتداد دو محور اول و دوم تحلیل DCA که در مجموع 33 درصد از کل واریانس ترکیب پوشش گیاهی منطقه را تبیین می سازند، نشان داد که رولوه های هر یک از جوامع گیاهی منطقه حاشیه مخصوص به خود را داشته و از یکدیگر کاملا متمایز می باشند. به طورکلی نتایج این پژوهش نه تنها جوامع گیاهی جنگل حفاظت شده خیبوس را به عنوان یک الگوی پوشش گیاهی کلیماکس از جنگل های کوهستانی هیرکانی برای اولین بار تشریح می کند بلکه ثابت کرد که روش سنتز جدولی براون- بلانکه با وجود توسعه روش های عددی چندمتغیره در طبقه بندی پوشش گیاهی هم چنان می تواند به عنوان یک روش کارآمد در تفکیک و طبقه بندی رویشگاه های جنگلی کاربرد داشته باشد.

در این پژوهش به منظور ارزیابی پتانسیل کاغذسازی ساقه گیاه غیرچوبی جارو (sorghum bicolor) به بررسی ویژگی های ظاهری، شیمیایی و ضرایب کاغذسازی گونه های تهیه شده این گیاه از دو منطقه شمال و شمال غرب ایران پرداخته شد. در این پژوهش ساقه ها در طول به 3 قسمت تقسیم شده و پوست و مغز آن ها از هم جدا شدند. ویژگی های مورفولوژیک الیاف، ضرایب کاغذسازی و درصد ترکیبات شیمیایی هر یک از اجزای پوست و مغز براساس استانداردهای تاپی اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده از ضرایب کاغذسازی الیاف ساقه این گیاه بر مبنای طول (2/1 میلی متر) و ضخامت دیواره لیفی (5/2 میکرومتر) آن، نشان می دهد که، این منبع لیگنوسلولزی نسبت به منابع غیرچوبی متداول و حتی پهن برگان بومی، در جایگاهی مناسب برای تولید کاغذی با مقاومت های مکانیکی مطلوب قرار دارد. نتایج آنالیز شیمیایی پوست و مغز ساقه این گیاه بیانگر محتوای سلولز بیش تر (53 درصد) و لیگنین کم تر (20 درصد) آن در مقایسه با گونه های چوبی و غیرچوبی متداول می باشد که خود از مهم ترین پارامترهای مثبت (سادگی عملیات لیگنین زدایی و هزینه های تولید کم) این ماده اولیه در تولید کاغذ محسوب می شود. با مقایسه نتایج پارامترهای فیزیکی و شیمیایی کاغذسازی از پوست و مغز ساقه گیاه جارو می توان دریافت، که در تمام موارد بررسی شده، پوست ساقه کیفیت بهتری نسبت به مغز دارد ولی با توجه به نسبت ناچیز مغز به پوست (بر خلاف بیش تر مواد لیگنوسلولزی غیرچوبی) پیش بینی می شود، خمیرکاغذ به دست آمده از کل ساقه (با مغز)، دارای اختلاف قابل توجهی با خمیر به دست آمده از پوست تنها نخواهد بود. ساقه جارو رشدیافته در شمال کشور در مقایسه با گونه های شمال غرب کشور به دلیل دارا بودن طول الیاف بلندتر، سلولز بیش تر و مواد استخراجی کم تر به عنوان پتانسیلی مناسب تر در تولید خمیرکاغذ (همراه با انجام بررسی های بیش تر) به فعالان این حوزه صنعتی پیشنهاد می شود.

امکان پیش بینی مشخصه های کمی جنگل بدون اندازه گیری زمینی از ایده های نوین بیومتری جنگل به شمار می رود. این مطالعه به منظور بررسی امکان تعیین پراکنش مکانی دو مشخصه مهم کمی جنگل (تعداد در هکتار و متوسط قطر) با استفاده از آنالیز زمین و مدل های رگرسیون خطی در سری 1 جنگل دکتر بهرام نیا (شصت کلاته) در استان گلستان انجام شده است. مدل رقومی ارتفاع با اندازه پیکسل 10×10 متر از طریق درون یابی منحنی های میزان 10 متری نقشه های با مقیاس 1:25000 تهیه گردید. نقشه خصوصیات اولیه (شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، انحنای مسطح، انحنای پروفیلی، رلیف سایه و انحنای مماسی) و ثانویه توپوگرافی (شاخص رطوبت و پتانسیل سالانه تابش خورشید) با استفاده از مدل رقومی زمین به دست آمد. داده های به دست آمده از آماربرداری زمینی طرح تجدید نظر جنگل داری سری 1 (429 قطعه نمونه) نیز به عنوان داده های اصلی خصوصیات کمی جنگل مورد استفاده قرارگرفت. اطلاعات نقشه های خصوصیات توپوگرافی در محل قطعات نمونه استخراج گردید. سپس رابطه بین مشخصه های کمی جنگل و خصوصیات توپوگرافی با استفاده از رگرسیون خطی چندمتغیره و روش گام به گام مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و به صورت مدل درآمد. مدل های به دست آمده با استفاده از نقاط تست مدل (85 قطعه نمونه) اعتبار سنجی شدند. ضریب تبیین اصلاح شده و ریشه میانگین مربع خطا برای نشان دادن درجه تخمین مناسب مدل ها محاسبه گردیدند. نتایج نشان داد که ارتفاع از سطح دریا، پتانسیل سالانه تابش خورشید، شیب و جهت شیب خصوصیات مهم زمین هستند که نقش تعیین کننده ای در پراکنش مکانی خصوصیات جنگل دارند. نتایج همچنین نشان داد که بین 47-40 درصد از تغییرات خصوصیات جنگل می تواند به وسیله این مدل های خطی تبیین شوند. این مدل ها می توانند با استفاده از مدل رقومی زمین و بدون اندازه گیری یا نمونه برداری، برای برآورد خصوصیات کمی جنگل های مجاور که دارای شرایط مشابهی هستند (نوع مدیریت و مورفولوژی) مورد استفاده قرار گیرند. در نهایت استفاده از آنالیز زمین برای شناخت اولیه خصوصیات کمی جنگل مورد تاکید قرار گرفت.

این پژوهش به ارزیابی تنوع گونه ای گیاهان در جنگل کاری های 20 ساله توسکای ییلاقی، پلت، بلندمازو، زربین و عرصه جنگل طبیعی مجاور آن ها در منطقه دارابکلا می پردازد. به منظور بررسی در هر تیمار، ابتدا یک عرصه 1 هکتاری تعیین و در آن 10 پلات 100 مترمربعی به صورت سیستماتیک تصادفی انتخاب گردید. در هر فصل همه گیاهان آشکوب های مختلف در سطح پلات ها مورد شناسایی و تراکم و میزان تاج پوشش آن ها مشخص شد. همچنین در هر مرحله، متغیرهای متعددی از ویژگی های توده و خاک مورد اندازه گیری قرار گرفت. تنوع گونه ای گیاهان با استفاده از شاخص های شانون و سیمپسون تعیین گردید. همچنین به منظور تعیین غنا و یکنواختی گونه ها از شاخص های مارگالف و هیپ استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد میانگین تنوع گونه ای گیاهان در جنگل کاری توسکای ییلاقی و عرصه جنگل طبیعی از بیش ترین مقدار برخوردار بوده است و در ارتباط با سایر عرصه ها نیز به ترتیب شامل جنگل کاری های پلت، بلندمازو و زربین بوده است. همچنین تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی نشان داد تغییرات فصلی تنوع گونه ای گیاهان در تیمارهای مختلف تحت تاثیر متغیرهای میانگین درجه حرارت، میانگین بارندگی، شدت نور نسبی، درصد پوشش گیاهان در آشکوب بالا، تعداد گونه های زیرآشکوب و تراکم و درصد پوشش گیاهان زیرآشکوب می باشد.

در این مقاله مهم ترین شاخص های تنوع و غنای گونه های چوبی به صورت کلان در سطح جنگل های زاگرس استان ایلام در ارتباط با سه عامل توپوگرافی شامل شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریا، مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه برداری در 4 منطقه مختلف با دامنه ارتفاعی 2400-800 متر از سطح دریا انجام شد. مشخصه های بوم شناختی منطقه مطالعاتی با 330 قطعه نمونه دایره ای شکل 500 مترمربعی در یک شبکه منظم تصادفی با فاصله ارتفاعی 100 متر، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش در مجموع نشان داد، از نظر آماری، به استثنای میانگین شاخص منهینیک در طبقات شیب زمین، اختلاف سایر شاخص های تنوع و غنای گونه ای نسبت به عوامل توپوگرافی معنی دار بودند. در این راستا، اختلاف میانگین شاخص تنوع سیمپسون در طبقات مختلف ارتفاع از سطح دریا در سطح 95 درصد و اختلاف میانگین طبقات سایر عوامل مورد بررسی، در سطح 99 درصد معنی دار است. همچنین، بررسی های به عمل آمده نشان داد که به استثنای شاخص تنوع سیمپسون که منحصرا در آن، اختلاف طبقه اول ارتفاع از سطح دریا (1300-800 متر) نسبت به طبقه سوم (بیش از 1800 متر) معنی دار است، در خصوص سایر شاخص های مورد بررسی، علاوه بر طبقات ارتفاعی اول و سوم، اختلاف طبقه دوم (1800-1300 متر) نیز نسبت به طبقه سوم معنی دار است. به عبارت دیگر، مقادیر شاخص های تنوع و غنای گونه ای در طبقات ارتفاعی مرتفع تر بیش تر بوده است. علاوه بر این، میانگین تمام شاخص های مورد مطالعه در جبهه های شمالی از جبهه های جنوبی و از مناطق بدون جهت، بیش تر است. در خصوص فاکتور شیب نیز شاخص های تنوع شانون- ونیر و سیمپسون در طبقه شیب اول (10-0 درصد) نسبت به سوم (60-30 درصد) و چهارم (بیش تر از 60 درصد) و طبقه شیب دوم (30-10 درصد) نسبت به چهارم، از نظر آماری معنی دار بودند. همچنین میانگین شاخص های غنای گونه ای در اراضی کم شیب (10-0 درصد)، نسبت به مناطق با شیب بیش از 30 درصد (طبقات سوم و چهارم)، افزایش معنی داری نشان داد، به طوری که تنوع گونه ای به طور نسبی در مناطق کم شیب از مناطق پرشیب بیش تر بوده و در خصوص شاخص های غنای گونه ای عکس این حالت مشاهده شد. دلیل این وضعیت آن است که در نتیجه کاهش نسبی تاج پوشش گونه های چوبی در مناطق کم شیب، مقادیر شاخص های تنوع گونه ای کاهش یافته و با توجه به افزایش نسبی درصد حضور گونه های چوبی (با تاج پوشش کم) در مناطق کم شیب، شاخص های غنای گونه ای تا حدودی افزایش یافته است.

بلوط بلندمازو یکی از درختان مهم و صنعتی جنگل های شمال ایران به حساب می آید که به دلیل بهره برداری های بی رویه به شدت مورد تخریب قرار گرفته است. در این پژوهش با انتخاب 5 رویشگاه طبیعی بلندمازو واقع در جنگل های مازندران به مطالعه تنوع فنوتیپی آن با استفاده از صفات ریخت ظاهری برگ و میوه پرداخته شده است. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که رویشگاه لایی پاسند (واقع در ارتفاع 1100 متری) در بیش تر صفات با 4 رویشگاه دیگر اختلاف معنی دار داشته است. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد از میان 31 صفت برگ و میوه، صفات مساحت برگ، حداکثر پهنای برگ، تعداد دندانه سمت راست، تعداد جفت رگبرگ اصلی برگ، طول دم برگ، طول کل برگ، وزن خشک، وزن تر، قطر بزرگ میوه، شکل ویژه بذر، قطر براکته و ارتفاع براکته در تبیین 3 مولفه اول بیش ترین نقش را داشته و کم ترین میزان شکل پذیری را به خود اختصاص داده اند. بیش ترین میانگین صفات ریخت ظاهری در رویشگاه های واقع در میان بند دیده شده است و رویشگاه واقع در ارتفاعات پایین بند به دلیل نزدیکی به روستاها از تنوع کم تری برخوردارند. رویشگاه لایی پاسند تنوع متفاوتی را نسبت به رویشگاه های دیگر نشان داده است این احتمال وجود دارد که این رویشگاه یک اکوتیپ یا زیرگونه جدیدی از بلوط باشد که اثبات این فرضیه نیاز به مطالعات مولکولی دارد.

هدف از این پژوهش، مقایسه کارآیی خنک کنی محیط تبخیر سلولزی ساخته شده با کاغذ کرافت دست ساز و محیط های تبخیر سلولزی موجود در بازار (90×50 CELdek و 90×70CELdek) می باشد. کاغذهای دست ساز با کمک دستگاه کاغذ دست ساز نیمه صنعتی موجود در گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران ساخته و در کارخانه کارتن پارس با ارتفاع B کنگره ای شدند. کاغذهای کنگره ای پس از برش، با کمک چسب کرافت و با زاویه کنگره ای 90 درجه نسبت به هم روی یکدیگر قرار گرفتند. سپس این محیط ها در رزین 88NS- غوطه ور و در هوای گرم 2±35 درجه سانتی گراد خشک شدند. کارآیی خنک کنی و مصرف آب به صورت تابعی از سرعت جریان هوا اندازه گیری شدند. محیط های تبخیر سلولزی در تونل باد و با سه سرعت متفاوت باد (8/1، 25/2 و 67/2 متر بر ثانیه) مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان داد، محیط تبخیر سلولزی ساخته شده از کاغذ کرافت دست ساز کارآیی بیش تری را نسبت به محیط تبخیر سلولزی موجود در بازار (90×50CELdek و 90×70CELdek) دارد. همچنین مشخص گردید، با افزایش سرعت باد، کارآیی خشک کنی کاهش و مصرف آب افزایش می یابد.

در دهه اخیر اکسترودر دومارپیچی یکی از فن آوری های خمیرکاغذسازی در حال گسترش برای منابع غیرچوبی با مزیت های زیاد است که بررسی قابلیت تولید خمیرکاغذ به وسیله آن با توجه به پیشرفت علوم ضروری به نظر می رسد. خمیرکاغذسازی با اکستروژن یک روش خمیرکاغذسازی شیمیایی- مکانیکی است که الیاف تحت تنش های کششی و فشاری به خمیرکاغذ تبدیل می شود. در این پژوهش ضمن معرفی این فن آوری، قابلیت خمیرکاغذسازی ساقه برنج پیش تیمار شده با هیدروکسید سدیم (4/0، 8/0 و 2/1 درصد) به مدت 4 ساعت با اکسترودر دومارپیچی هم سو با سرعت های متفاوت (55، 70 و 85 دور در دقیقه) و دماهای متفاوت اکستروژن (40، 60 و 80 درجه سانتی گراد) بررسی شد. نتایج ویژگی های خمیرکاغذ با استفاده از نرم افزار مینی تب 15 مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که مقدار زیادی از خاکستر می تواند در خمیرکاغذ باقی بماند. همچنین، خمیرکاغذهای تولیدی به دلیل درجه روانی زیاد، در صورت عبور دوباره از اکسترودر و یا پالایش محدود می تواند در تولید فلوتینگ و لاینر به کار گرفته شود. به علاوه، روند نتایج نشان می دهد با به کارگیری شرایط پیش تیمار شدیدتر در دماهای بالاتر اکسترودر (80 درجه سانتی گراد) به همراه سرعت چرخش به نسبت پایین اکسترودر می تواند برای خمیرکاغذهایی با عدد کاپای کم تر به کار گرفته شود.

در این بررسی قابلیت مرکب زدایی به روش شناورسازی خمیر به دست آمده از کاغذهای باطله اداری تیمار شده با آنزیم سلولاز تجاری به دست آمده از قارچ Aspergillus niger و روش متداول شیمیایی با یکدیگر مقایسه شده اند. روند تغییرات ویژگی های ظاهری کاغذهای به دست آمده از تیمارهای مختلف مرکب زدایی با استفاده از معادلات توانی معکوس مورد بررسی قرار گرفت. سطح توری و رویی کاغذهای دست ساز به دست آمده از خمیرهای مرکب زدایی شده اختلاف قابل توجهی از نظر تعداد و مساحت ذرات مرکب دارا بودند. نتایج نشان داد بیش ترین کاهش در تعداد ذرات مرکب و مقدار سطح پوشیده از مرکب در 10 دقیقه ابتدایی شناورسازی اتفاق می افتد و با ادامه زمان شناورسازی از شدت زدوده شدن مرکب به صورت توانی کاسته می شود. همچنین روشنی کاغذهای دست ساز با ادامه روند شناورسازی ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به مقدار حداکثر، کاهش نشان داد.

ساختار جنگل، یکی از مباحث ضروری در راستای اهداف جنگل شناسی نزدیک به طبیعت است. شناخت ساختار جنگل های ارس به عنوان مهم ترین اکوسیستم جنگلی طبیعی کشور با توجه به روند تخریب آن لازم است. در این مطالعه، برای بررسی ساختار توده جنگلی ارس در جنگل حفاظتی کندیرق خلخال یک قطعه 53/49 هکتاری که از تخریب کم تری برخوردار بود، انتخاب شد. با روش آماربرداری صد درصد، مشخصه های توده جنگلی شامل آمیختگی توده، تعداد در هکتار، ارتفاع کل، قطر برابر سینه، قطر بزرگ و کوچک تاج درختان و درختچه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین درصد تاج پوشش، سطح مقطع برابر سینه و تعداد در هکتار به ترتیب 85/42 درصد، 68/4 مترمربع و 592 اصله در هکتار است. نمودار فراوانی تعداد در طبقات قطری توده نیز نشان دهنده توده ناهم سال است. به طورکلی، توده مورد مطالعه از نظر ساختاری یک توده آمیخته، ناهم سال و با تاج پوشش باز می باشد.

این پژوهش به منظور بررسی تاثیر درصدهای مختلف سیلیکات سدیم در مرکب زدایی شیمیایی کاغذهای روزنامه باطله خمیرشده انجام گرفت. فرآیند مرکب زدایی شیمیایی با استفاده از 1 درصد پروکسید هیدروژن، 1 درصد هیدروکسیدسدیم، 3/0 درصد DTPA، ماده فعال ساز سطحی 15/0 درصد در درصدهای مختلف 0، 1، 2 و 3 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ روزنامه باطله انجام شد. نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های نوری کاغذهای ساخته شده نشان داد که با افزایش مصرف سیلیکات سدیم تا 2 درصد، روشنی کاغذ (9/50 درصد) بهبودیافته و کم ترین مقدار زردی (33/11 درصد) مشاهده شد. افزایش درصد مصرف سیلیکات سدیم از 3-0 درصد تاثیر معنی داری را در مقادیر ماتی نشان نداده است. حداکثر ماتی 8/98 درصد با استفاده از 1 درصد سیلیکات سدیم به دست آمده است. همچنین نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های فیزیکی کاغذهای ساخته شده نشان داد که افزایش مصرف سیلیکات سدیم تا 2 درصد، کاغذهای با بیش ترین حجم ویژه 75/2 سانتی مترمکعب بر گرم را نتیجه داد. به طورکلی نتایج این پژوهش در ارتباط با مرکب زدایی شیمیایی کاغذهای روزنامه باطله در درصدهای مختلف سیلیکات سدیم نشان داد که استفاده از 2 درصد سیلیکات سدیم منجر به تولید کاغذهای روشن تر، ضخیم تر و حجم ویژه بیش تر همراه با ماتی مطلوب خواهد شد.