بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به تاریخچه روشهای جنگلشناسی و مدیریت جنگلهای شمال کشور، کلیه دخالتهای اجرایی مشتمل بر روشهای کلاسیک و همگام با طبیعت تاکنون بر اساس ویژگیهای بیوفیزیکی درختان، ساختار سنی و اشکوببندی تودههای درختان، آمیختگی و معماری جنگل، گسترش تجدیدحیات طبیعی و در مجموع مبتنی بر شکل ظاهری جنگل انجام گرفته است. با توجه به اینکه هدف از اجرای طرح تنفس، حفظ، بهینهسازی و خودتنظیمی جنگلهای شمال است، احتساب ویژگیهای بومشناسی درختان از جمله موجودی مخازن کربن، ظرفیت تولیدی و ذخایر آب در لایههای زیستی و غیرزیستی جنگل میتواند مهمترین شاخصهای اجرایی مدیریت بهینه جنگلهای هیرکانی محسوب شوند. با استفاده از الگوهای استاندارد و روشهای تحلیلی پیشرفته برای کمیسازی و پایش آیتمهای مذکور در جنگل، ویژگیهای مورد نظر را میتوان در قالب مدلهای ریاضی یا کارافزار دیجیتالی بهطور بارز نشان داد تا بازخورد اقتصادی و نحوه مدیریتی بهطور ملموس در اختیار متولیان اجرایی جنگل قرار گیرد . در این صورت با توجه به چالشها و اختلاف نظرهای موجود بین دستگاههای متولی مشخص خواهد شد که اجرای طرح تنفس میتواند بهنفع حفظ و توسعه جنگلهای شمال کشور محسوب شود یا خیر.
واژههای کلیدی: ترسیب کربن، ذخایر آب، مدلسازی، مدیریت بهینه جنگل.
مقدمه
به استناد تبصره ماده 148 قانون برنامه پنج ساله پنجم توسعه جمهوری اسلامی ایران و مطابق بند 6 مصوبه هیأت وزیران در 16 دی سال 1392، بهرهبرداری و خروج چوبهای صنعتی از جنگلهای شمال کشور باید متوقف شود. در این زمینه به دلایل مختلف از جمله مسائل اقتصادی، بومشناسی و مدیریتی بین منابع سلولزی و کارخانجات وابسته به تأمین چوب، صاحبنظران علوم جنگل و طرفداران محیط زیست، سازمانهای اجرایی و دستگاههای متولی منابع طبیعی اختلاف نظر و چالشهای اساسی وجود دارد. از جمله مهمترین ابهاماتی که در رابطه با اجرای این طرح تحت عنوان طرح تنفس وجود داشت عبارتند از اینکه هزینه تنفس در جنگل و یا بهعبارتی عدم بهرهبرداری تجاری و صنعتی در جنگل چگونه باید جبران شود، همچنین با توجه به موارد مطرح شده در طرح تنفس از جمله بهینهسازی، پایش، مدیریت اصولی و حفظ جنگلهای شمال کشور، کلیه این موارد چگونه باید بهطور الزامی تحقق پذیرند؟
در این رابطه، صرفنظر از مسائل اقتصادی و جنبههای مدیریتی جنگل که توسط دستگاههای ذیربط و حتی بعضاً از طریق رسانهها نیز موشکافانه بررسی میشود؛ ویژگیهای بومشناسی و زیستشناسی جنگل بهصورت جنبههای شعاری و در برخی موارد فقط در قالب ارزش معنوی محسوب شده و بهصورت واضح و ملموس در برنامهریزیهای کلان جنگلهای شمال مشاهده نمیشوند. یکی از این مهمترین ویژگیها که میتواند در سطح منطقهای و ملی و یا شاید حتی در مقیاس جهانی نقش گستردهای ایفا کند تأثیرگذاری جنگلهای مذکور بر روند چرخه کربن و چرخه آب میباشد . - Vahedi, 2016a, 2018 -
در واقع جنگلهای مذکور یکی از وسیعترین مخازن جذب کربن اتمسفری برای رویارویی با پدیده تغیرات اقلیم و مهمترین ذخایر تولیدی آب در رابطه با توزیع و شدت میزان بارندگی و مقابله با بحران کمبود آب در کشور محسوب میشود . - Vahedi, 2016 a - از اینرو، کمی کردن و به منسه ظهور رساندن این ویژگیهای نهفته در دخالتهای اجرایی یا غیراجرایی این جنگلها و ارائه مدلهای بهینه کاربردی برای پایش روند تغییرات ویژگیهای مذکور میتواند اطلاعات بسیار مناسب و کارآمدی برای تحلیل هر چه دقیقتر بازخوردهای اقتصادی و روند مدیریتی در خصوص اجرای طرح تنفس در جنگلهای شمال در اختیار متولیان امر قرار دهد. اگر چه جلوگیری از فرسایش خاک و سیلاب، حفظ تنوع زیستی، حیات وحش، حفظ منظر و دیگر جنبههای بومشناسی نیز نباید نادیده گرفته شوند.
اقدامات و یافتهها
یکی از مهمترین دلایل خلأ اطلاعاتی در رابطه با کمی کردن و پایش ویژگیهای بومشناسی جنگلهای شمال کشور، فقدان پروتکلی دقیق و جامع در این زمینه است. در این خصوص، مطالعات مختلفی در جنگلهای شمال صورت گرفته که در برخی موارد ارائه اطلاعات به صورت اندازهگیری، مشاهدات میدانی و آماربرداری در قالب نمونههای زیستی و غیرزیستی بوده و در سایر موارد به تبع از الگوهای استاندارد از مدلهای تحلیلی و شبیهساز برای پیشبینی و ارزیابی روند تغییرات ویژگیهای مذکور استفاده شده است. مهمترین چالشی که در راستای نتایج بهدست آمده از این روشها وجود دارد ایناست که در بسیاری از موارد به دلیل موردی بودن پژوهش یا اجرای روش بهکار رفته شده، تعمیمپذیری اکثر نتایج در سطح کل جنگل تحت مدیریت دارای خطای بسیار زیاد بوده و در برخی موارد غیرعملی است. همچنین اجرای برخی روشهای بهکار رفته برای دریافت نتایج مدنظر برای ترسیم دقیق ویژگیهای بومشناسی جنگل بسیار هزینهبر، دشوار و زمانبر استو همه این موارد سبب میشوند که احتساب ویژگیهای بومشناسی در تحلیل ابعاد اقتصادی و روند مدیریتی جنگل کمرنگ جلوهگر شود. به اهمیت برخی ویژگیهای بوم شناسی جنگل و روند مدلسازی آنها به صورت ذیل اشاره میشود.
ترسیب کربن در جنگل
در جنگلهای آمیخته شمال کشور پژوهشهای مختلفی در رابطه با تغییرات موجودی کربن در لایههای مختلف زیستی و غیرزیستی صورت گرفته است Mahmodi Talaghani et al., 2007 - ؛ Khademi et al., 2009؛ . - Vahedi 2012, 2016c در برخی موارد مشاهدات در مقیاس موردی صورت گرفته و در برخی دیگر از پژوهشها برای برآورد هر چه دقیقتر مقادیر موجودی کربن از اطلاعات ماهوارهای و تکنیکهای تحلیلی مربوط به آن استفاده شده است. بهطور میانگین در کلیه پژوهشهای صورت گرفته بهویژه در جنگلهای آمیخته راش که اصلیترین مرکز بهرهبرداری و تجاری جنگلهای شمال محسوب میشود مقادیر موجودی کربن خاک در مجموع لایههای مختلف خاک تا عمق 50 سانتیمتری بین 280-550 تن در هکتار برآورد شد Mahmodi Talaghani et al., 2007 - ؛ . - Vahedi, 2012 البته این مقدار موجودی کربن خاک در جنگلهای جلگهای مقادیر کمتری را نشان داد.
بهعنوان مثال - 2015 - Vahedi and Bizhaninezhad در رابطه با برآورد پتانسیل ظرفیت موجودی کربن خاک تا عمق 40 سانتیمتری در تودههای طبیعی پارک جنگلی نور، میانگین موجودی کربن را 70 تن در هکتار برآورد نمود. زیتوده درختان یکی دیگر از بزرگترین ذخایر کربن در بومسازگانهای جنگل معرفی میشود. در جنگلهای آمیخته راش با توجه به تنوع و ترکیب تودهای درختان مقادیر زیادی از ذخایر کربن در زیتوده درختان گونههای مختلف وجود دارد. - 2016a - Vahedi با اجرای روشهای تخریبی و توزین گردهبینه های استحصال شده درختان و با استفاده از تکنیک احتساب ضریب خشکی نمونههای چوبی با جرم حجمی مختلف و مقدار 50 درصد از ضریب کربن محاسباتی، مقدار موجودی کربن روی زمینی یک درخت در کلاسه قطری 30-60 سانتیمتری و کلاسه بیش از 80 سانتیمتری را بهترتیب با میانگین 845 کیلوگرم و 3550 کیلوگرم در واحد سطح معرفی کرد که در واقع مقادیر قابل ملاحظهای است. نکته حائز اهمیت نیز در ایناست که دیگر لایههای زیستی جنگل همچون درختچهها، چوبها و بخشی از تنههای افتاده درختان، پوششهای علفی و لاشبرگها نیز به عنوان حوضچههای اصلی کربن در جنگل محسوب میشوند که در روند استاتیکی و دینامیکی جنگل مقادیر قابل ملاحظهای از موجودی کربن اتمسفری را بهخود اختصاص داده و نقش اصلی در چرخه کربن ایفا مینمایند.
ذخایر آب در جنگل
گذشته از کلیات و مباحثی که در زمینه آبخیزداری و علوم آب در بومسازگانهای طبیعی کشور موجود است، در زمینه بررسی روند تغییرات محتوای آب در داخل زیتوده و لایههای مختلف خاک و مقادیر ظرفیت تولیدی آب در بومسازگانهای طبیعی جنگل بالاخص جنگلهای شمال پژوهش جامع و یا موردی مشاهده نمیشود. مقادیر محتوای آب در قالب موجودی ذخایر آب در لایههای زیستی و غیرزیستی جنگل گذشته از شرایط اقلیمی و فیزیوگرافی رویشگاههای آن نقش بسیار اساسی در میزان پوشش گیاهی و نرخ رویش زیتوده گیاهان، رطوبت و تولید بخار آب، بارندگی و در نهایت نقش بسیار کلیدی در چرخه آب ایفا مینماید.
یکی از مهمترین عوامل بحران کمبود آب در مقیاس جهانی و حتی در کشور خودمان میتواند معطوف به عواملی از جمله رویداد جهانی غییر اقلیم، اخلال در چرخه آب ناشی از بارندگیهای نامتوازن حاصل جریانات سطحی از جمله پدیده النینو، تغییرات عمده در میزان ذخایر آب موجود در اجزاء مختلف یا جریانات سطحی بومسازگانهای خشکی زمین و شدت توسعه روزافزون کشاورزی باشد . - Vahedi, 2016b - اما میتوان عواملی از جمله افزایش بیابانزایی، کاهش سطح پوششهای گیاهی مؤثر علیالخصوص تخریب جنگلها را نیز از جمله عوامل کلیدی در بحران آشفتگی چرخه آب و موجودی ذخایر آب در بومسازگانهای خشکی زمین نامبرد. به لحاظ ویژگیهای اکوفیزیولوژیکی درختان با بازشدن روزنه برگها در حین جذب کربن اتمسفری طی فرآیند فتوسنتز، علاوه بر اینکه مقدار کمی از بخار آب موجود در اتمسفر برای تولید زیتوده وارد درختان شده، مقدار زیادی از آب نیز از دست رفته و وارد اتمسفر میشوند. در واقع در این تبادل توسط گیاهان بهطور میانگین بهازای جذب یک مولکول کربن اتمسفر، 180 مولکول آب از دست میرود . - Holtum & Winter, 2010 -
با ارائه واژه ذخایر آب مهمترین نمادی که ترسیم میشود استحصال و دستیابی مستقیم به آب است و اگرچه این امر بهصورت مستقیم از زیتوده گیاهان و دیگر لایههای غیرزیستی امکانپذیر نیست، ولی محتوای همین ذخایر آب به نحوی مهمترین تعدیل کننده هیدرولوژی جنگل، پایداری آن، نرخ رویش، شدت بارش و توزیع آن در داخل بومسازگانهای جنگلی و حتی شعاع اطراف جنگل است . - Vahedi, 2018 - با توجه به اینکه درختان بهعنوان زیتوده اصلی جنگل و گاهاً با دارا بودن مقادیری حتی در سطح چند تن لیتر در واحد سطح دارای مقادیر زیادی آب در تاجپوشش و سایر اجزاء خود هستند، میتوانند نقش کلیدی در رابطه با ویژگیهای مذکور داشته باشند. در این رابطه مسلّماً درختان گونههای متفاوت نیز دارای مقادیر متفاوتی از ذخایر آب هستند که در کارایی استفاده آب - WUE: water use efficiency -
و ظرفیت تولیدی آن در سطوح مختلف جنگل نقشهای متفاوتی ایفا مینمایند. - 2017 - Vahedi در خصوص برآورد مقادیر محتوای آب در جنگلهای آمیخته راش به صورت موردی در سری 3 گلندرود نور در مقایسهای بین درختان راش، بلوط، پلت، ممرز، توسکا، انجیلی، آزاد و زبان گنجشک در یک دامنه قطری و ارتفاعی مشابه گزارش داد که بهترتیب درختان بلوط و آزاد بیشترین محتوای ذخایر آب را دارا هستند و در این میان زبانگنجشک و انجیلی نیز دارای کمترین مقادیر موجودی آب هستند. با توجه به تشابه قطری و ارتفاعی درختان در کلیه موارد، وی مقادیر جرم حجمی ویژه و مقدار زیتوده درخت را مهمترین عامل تفاوت در میزان محتوی آب عنوان کرد. در رابطه با درختان انجیلی از آنجاییکه گونه مذکور دارای جرم حجمی زیادی میباشد، باید متذکر شد که عامل پوسیدگی درختان قطع شده و همچنین کاهش ارزش زیتوده آنها میتواند یکی از دلایل مهم کاهش مقادیر برآوردی محتوای آب این درختان در مطالعه مذکور باشد.
با توجه به اینکه درختان تودههای جنگلی دارای ترکیب و تنوع مختلفی هستند و در قالب اجتماعپذیری و ساختار مکانی مختلف دارای ویژگیهای اکوفیزیولوژیکی و بومشناسی منحصر هستند میتوانند در روند میزان جذب آب از طریق ریشهها، انتقال به اندامهای هوایی و در نهایت تولید بخار آب و چرخه هیدرولوژی نقش مستقیم داشته و در یک اجتماع ایدهآل به لحاظ نظام جنگلشناسی سبب روند نرمال سفرههای آب زیرزمینی و در برخی موارد منجر به جلوگیری از سیلاب، رواناب و پدیده فرسایش خاکی شوند. اگر چه این نکته نیز حائز اهمیت است که به هنگام بارش باران در جنگلها، ترکیبات شیمیایی آب وارد شده از تاج پوشش و ساقاب در سطوح
