بخشی از مقاله
چکیده
ساختار جنگل از مهمترین اجزای کلیدی در تشریح اکوسیستمهای جنگلی و تنوع زیستی آن به شمار میرود. به منظور مدیریت صحیح اکوسیستمهای جنگلی، به شاخصهایی نیاز است که بتوان با صرف کمترین هزینه و زمان بیشترین اطلاعات را در رابطه با وضعیت فعلی ساختار جنگل و پایش تغییرات آن بدست آورد. در این تحقیق سعی شد به معرفی یک مجموعه از شاخصهای نزدیکترین همسایه پرداخته شود.
این شاخص ها که دارای عملکردی شبیه به ساختار مولکول های شیمیایی میباشند، به بررسی سه جنبه تنوع موقعیت مکانی، تنوع آمیختگی و تنوع ابعاد درختان می پردازد. از مزایای این شاخصها جهت تجزیه و تحلیل ساختار جنگل میتوان به انعطاف پذیری بالا در انتخاب تعداد درختان همسایه، عدم نیاز به اندازهگیری فاصله بین درختان و در نتیجه آسان و ارزان بودن محاسبه آنها، صحت بالا، توانایی کافی در تشریح ساختار تودههای جنگلی و بررسی تکامل آنها اشاره کرد.
مقدمه
اهمیت حیاتی جنگلها در دنیای امروز، دیگر نه به دلیل ارزشهای اقتصادی آنها بلکه به دلیل ارزشهای غیر قابل جایگزین زیست محیطی آنهاست. برجستگی این جنبه نوین از ارزشهای بیشمار جنگلها خود محصول مجموعه شرایط و عصری است که در آن به سر میبریم، عصری که در آن تواناییهای انسان در دگرگونی و مهار طبیعت روز به روز گستردهتر میشود بهطور کلی، در اکوسیستمهای جنگلی واژهی "ساختار جنگل" چیدمان فضایی یکسری از ویژگیهای درختان از جمله سن درخت، ابعاد، گونه، جنسیت - در رابطه با گونههای دوپایه - و مواردی از این دست را مورد بررسی قرار میدهد . - Graz, 2006 - تشریح ساختار جنگل باید بر اساس یک تعریف واضح از "ساختار جنگل" پایهگذاری شود؛ به این منظور، محققین مختلف، ساختار جنگل را به سه ویژگی زیر تقسیم کردهاند.
الف- تنوع موقعیت مکانی درختان که بیان کنندهی الگوهای پراکنش منظم، تصادفی، کپهای و یا ترکیبی از آنهاست. وقتی حضور یک فرد بر حضور فرد دیگر تاثیر زیادی نداشته باشد پراکنش این افراد تصادفی است. پراکنش منظم معمولا زمانی بوجود میآید که قلمرو افراد معین بوده و این محدودهها برابر و یکسان باشد. این در حالی است که اگر اکثر یا تمام افراد یک جمعیت تمایل به حضور در قسمتهای خاصی از محیط داشته باشند، پراکنش آن از الگوی کپهای پیروی میکند - حیدری، . - 1387
در شکل 1 انواع مختلف الگوی مکانی ترسیم شده است. ب- تنوع آمیختگی چیدمان فضایی نوع گونهها را مورد بررسی قرار میدهد. در شکل 2 حالتهای مختلف آمیختگی گونهای نشان داده شده است. ج- تنوع ابعاد درختان که در برگیرندهی چیدمان مکانی مشخصههایی از قبیل قطر و ارتفاع است در شکل 3 حالتهای مختلف تنوع ابعاد درختان نشان داده شده است.
موقعیت مکانی درختان موجود در جنگل بر روی رژیمهای نوری تاثیر گذار است. از طرفی دیگر، تعداد و الگوی توزیع گونههای مختلف درختی بر روی ترکیب لاشبرگها و در نتیجه تنوع فعالیت موجودات هوازی و غیرهوازی اثر می- گذارند و همچنین اختلاف ابعاد عمودی و افقی درختان که حاصل موقعیت مکانی درختان، آمیختگی گونهای، توزیع سنی و رقابت بین درختان است به طور مستقیم و غیر مستقیم بر روی غنای گونههای گیاهی و جانوری اثرگذار است - . - Kint et al., 2000
با مطالعه ساختار جنگل های طبیعی میتوان روش رسیدن به یک ساختار مطلوب را مشخص کرد به گونهای که با استفاده از عملیات جنگل شناسی مناسب و شبیهسازی ساختارهای طبیعی در تودههای تحت مدیریت، میتوان به حفظ تنوع بیولوژیکی، پویایی و پایایی جنگل پرداخت - دانشور و همکاران، . - 1386 به منظور تعیین ساختار جنگل kint و همکاران - 2000 - از مجموعهای از شاخصهای مبتنی بر نزدیکترین همسایه استفاده کردند و بیان کردند که این شاخصها در تشریح ساختار توده و همچنین تغییرات ایجاد شده بر اثر تکامل توده دارای توانایی بالایی هستند.
Pommerening - 2002 - تاکید کرد که این شاخصها دارای توانایی لازم در تشریح اختلاف بین جنگلها در زمان و مکانهای مختلف، تعیین ساختار جنگل، تعیین اختلاف ساختار مشاهده شده و مورد انتظار و همچنین بیان تغییرات ایجاد شده بر اثر عملیات بهرهبرداری هستند. همچنین - 2012 - Gadow بیان کرد؛ تعیین ساختار جنگل با استفاده از این شاخصها نه تنها چگونگی توزیع ویژگیهای مختلف درختان در اکوسیستمهای جنگلی را مورد بررسی قرار میدهد، بلکه با تعیین وضعیت اکولوژیکی گونههای جنگلی و شرایط رقابتی آنها میتوان به اهداف مدیریتی دست یافت.
با توجه به اهمیت بالای جنگلهای هر کشور که به عنوان یکی از با ارزش ترین اکوسیستمها شناخته میشود و نقش مهمی در جلوگیری از فرسایش خاک، افزایش نفوذ پذیری آب در خاک و ... دارد، لازم است با مطالعه ساختار جنگل-ها ضمن تعیین وضعیت فعلی آنها، الگوی مدیریتی مناسب جهت جلوگیری از تخریب این منابع با ارزش اتخاذ شود. در این تحقیق سعی شده است علاوه بر معرفی مجموعهای از شاخصهای نزدیکترین همسایه، به کاربرد این شاخصها جهت تعیین ساختار جنگل با توجه به مزایای زیاد آن پرداخته شود.
روشهای مختلف کمیسازی ساختار جنگل الف- شاخصهای غیر مکانی
این شاخصها سعی میکنند بدون در نظر گرفتن موقعیت متقابل تک درختان به تشریح ساختار توده بپردازند. بعضی از این شاخصها از لحاظ اکولوژیکی مفید بوده ولی همه آنها با فراهم کردن یک میانگین به بررسی جنگل مورد بررسی میپردازند. به همین دلیل کاربرد این شاخصها به عنوان اندازهگیریهای دقیق تنوع ساختار با محدودیتهایی مواجه است.
ب- شاخصهای مکانی
توسعه این شاخصها نسبتا جدید و استفاده از آنها محدود است. این شاخصها منجر به ایجاد یک بینش صحیح از ساختار توده شده و اطلاعات مفیدی را در رابطه با تکامل توده و فرایندهای مرتبط با آن ارائه میدهند؛ بنابراین کاربرد بیشتر این شاخصها در آینده امید بخش است.
ج- روشهای آماری
به دلیل نیاز به شناخته شدن نحوهی قرارگیری درختان داخل جنگل، روشهای مختلف آمار مکانی - از قبیل آنالیزهای الگوی نقطهای - توسعه یافتهاند. محاسبه این روشها به منظور استفاده در فعالیتهای روزمره جنگلداری نسبتا سخت است و بنابراین امکان کاربرد آن به مناطق تحقیقاتی خاصی محدود میشود . - kint et al .,
