پایان نامه ارشد رایگان با موضوع حفرهها، حفرههای، تاجپوشش

فصل اول – مقدمه و ک
5- تعیین میزان رویش شعاعی درختان، تنوع گونههای علفی و چوبی و خصوصیات فیریکو شیمیایی خاک در تودهجنگلی اطراف حفرهها
6- تعیین تنوع و زیتوده کرمهای خاکی و ارتباط آنها با خصوصیات فیزیکو- شیمیایی خاک حفرهها و تودههای مجاور آنها
1- 5- حفرههای تاجپوشش در جنگل
مفهوم حفره برای اولین بار توسط وات (1947) مطرح شد (هوث و همکاران39، 2006 ؛ نیوتون40، 2007؛ ژیان و همکاران41 ، 2008) و او از این اصطلاح برای توصیف فضای باز ایجاد شده در جنگل به علت مرگ درخت استفاده نمود (نیوتون ، 2007). حفرهها در اثر مرگ یا آسیب یک یا چند درخت آشکوب فوقانی تشکیل شده و فضاهای باز کوچک در تاجپوشش جنگل هستند که سطحی کمتر از 1/0 هکتار در تیپهای مختلف جنگل را اشغال مینماید (یاماموتو42، 2000 ). به عقیده وان- ایسنرود و همکاران43 (2000) حفرههای تاج پوشش در اثر نابودی عناصر ساختاری جنگل به وجود میآیند. مکانیسمهای مختلفی منجر به حذف (برداشت) درختان آشکوب فوقانی و ایجاد حفرههای تاج پوشش میشوند (هارت و گریسینو – مایر44، 2009) به طوری که میزان نفوذ نور در آنها بیشتر از تودهجنگلی مجاور میباشد (بانال و همکاران ، 2007). حفرههای تاج پوشش جنگل سیستمهای پویایی میباشند که از نظر ایجاد و توسعه متنوعاند و گاهی نیز با حفرههای دیگر ترکیب و در نهایت ناپدید میشوند؛ همه این مراحل میتواند همزمان در سطح تودهجنگلی اتفاق بیافتد (اوت و جودی 45 ، 2002).
از دهه 1980، حفرههای تاجپوشش مورد توجه بومشناسان قرار گرفته که هدف اصلی آنها آگاهی از عملکرد بومسازگانهای جنگلی و تهیه اطلاعات مفید برای مدیریت جنگل بوده (ناف و ولف46،2007) و دیر زمانی است که به عنوان مؤلفه مهمی در بومسازگانهای جنگلی مطرح شده است (فاهی و پیوت من47 ،2008 ). آگاهی از خصوصیات فیزیکی، فلوریستیک و ساختاری حفرهها در مطالعه پویایی حفرهها ضروری است ؛ چرا که اطلاعات کسب شده در زمان معین، واکنش گونه و یا گروهی از گونههای گیاهی نسبت به شرایط محیطی حاصل از اختلال را منعکس میسازد (مارتینز و رودریگرز48 ، 2002).
هنگامی که حفرهای در جنگل به وجود میآید، مجموعهای از تغییرات فیزیکی و بیولوژیکی رخ داده و این تغییرات تفاوتهای محیطی را افزایش میدهد (ژائو و همکاران49 ، 2005؛ زو و همکاران ، 2007) که در پویایی جمعیت گونههای گیاهی مؤثر میباشد (جیلیام50 ، 2007). خرداقلیم در داخل حفره و اطراف آن بعد از تشکیل حفره تغییر مییابد (زو و همکاران ، 2007). ایجاد حفره در جنگل میتواند منجر به تغییر در پویایی گونه و فرایندهای بومشناختی آن شود (رایت و همکاران51، 1998) و همچنین به طور مستقیم بر مقدار نور، الگوی باد و کمیت بارش مؤثر باشد (عبدالطیف و بلکبرن52 ،2009). به علت افزایش نور و کاهش جذب آب در گیاهان، دمای سطح و مقدار رطوبت خاک معمولاًً در حفرهها بیشتر از توده جنگلی متراکم مجاور میباشد و همچنین تجزیه ماده آلی و معدنی شدن عناصر غذایی ممکن است در حفرهها بیشتر از تودهجنگلی متراکم مجاور باشد (شارن بروک و باکهایم53، 2007) هر چند میزان رطوبت خاک در نقاط مختلف حفره متفاوت است. شرایط نور در داخل حفرهها متفاوت میباشد و عوامل فاصله از حاشیه حفره، جهت از مرکز حفره و سایه ایجاد شده به وسیله گیاهان مجاور و بقایای گیاهی نقش مهمی در ناهمگنی نور در داخل حفرهها دارند (گری و اسپایز54 ، 1999).
تغییر در اندازه حفره بر ترکیب گونه، رویش و پراکنش ارتفاعی لایه زادآوری تأثیرگذار میباشد (استی دنیز و همکاران55 ، 2010). عواملی نظیر اندازه حفره، زمان(فصل) تشکیل حفره و سن حفره تأثیر زیادی بر خرداقلیم و پراکنش بذر در حفرهها دارند و بر شرایط تجدید حیات درحفرهها و اختلاف بین ساختار جنگل در حفرهها و توده جنگلی فاقد حفره اثرات مستقیم اعمال مینماید (لانگ و یو56، 2008).
درختان پیرامون حفرهها به ویژه در حاشیهی آنها تأثیر زیادی بر شرایط محیطی حفرهها دارند و این اثرات توزیع منابع را در امتداد حاشیه حفرهها تغییر میدهد که میتواند باعث تقسیمبندی آنها شود (دوچانتال و همکاران57 ،2003 ). حفرهها اغلب باعث تغییر شرایط اقلیمی در اشکوب تحتانی شده که در نهایت تغییراتی در ساختار و ترکیب جنگل (کلینتون58، 2003 ) به ویژه در جنگلهای معتدله که آشکوب تحتانی بسیار متنوع میباشد (جیلیام، 2007) به وجود میآورد و منجر به تشکیل طبقات سنی مختلف و در نهایت تاجپوشش چند آشکوبه میشوند (تیل وپراکیس59 ، 2009). از اینرو، حفرهها یک منبع مهم تغییر در ترکیب و تنوع جوامعگیاهی به شمار میآیند (سیدلاوا و همکاران60 ،2009)؛ و ترکیب و ساختار بسیاری از جوامع گیاهی را میتوان مشاهده نمود که در نتیجه عکسالعمل گونههای مختلف به اندازه، فراوانی و پراکنش حفرهها به وجود آمدهاند (نیوتون ، 2007).
فرایندهای تشکیل حفره تا حدی ساختار جنگل را تعیین میکنند و نقش مهمی را در حفاظت غنای گونههای گیاهی ایفا مینمایند (موسکولو و همکاران61 ، 2007). حفرههای تاج پوشش باعث افزایش میزان نور و در بسیاری موارد موجب افزایش عناصرغذایی میشود، اما این تغییرات به موقعیت و اندازه حفره بستگی دارد (گال هیدی و همکاران62 ، 2006). حفرههای تاجپوشش شرایط نور، دما و رطوبت در بستر جنگل را تغییر میدهند (هولسکا63 ، 2003).
در مناطقی که حفرهها تشکیل میشوند فضای آزاد برای تجدید حیات جنگل به وجود میآید و تغییرات حاصله و ناهمگنی محیطی در داخل حفرهها و اطراف آنها به حضور، رشد، توسعه و تنوع گیاهان تأثیر میگذارد (وان ایسنرود وهمکاران ، 2000) و نقش مهمی را در هدایت پویایی تودههایجنگلی ایفا مینمایند (ناف و ولف ، 2007). به علت اینکه حفرههای تاج پوشش ساختار، ترکیب و شرایط محیطی جنگل را تغییر میدهد، اثرات لاشبرگ و عوامل دیگر که بر زادآوری گیاهان مؤثر میباشد ممکن است بین حفرهها و تاجپوشش متراکم جنگل متفاوت باشد (دوپوی و چازدن64، 2008). حفرههای تاج پوشش برای حفاطت تنوعزیستی و چرخهحیات جنگل عامل مهمی تلقی میشوند (وان ایسنرود و همکاران ، 2000) و نقش مهمی را در زادآوری جنگل از طریق آمادهسازی زیستگاه برای نهالها (نوماتا و همکاران65 ، 2006 ) و پیوستگی (پر شدن) تاجپوشش درختان اعمال میکنند (شومان و همکاران ، 2003).
بر اساس نظریه پویایی حفرهها، تفاوت در توانایی بردباری به سایه بر الگوی مکانی و زمانی رویش گونههای درختی مؤثراست (بودریو و لوز66 ، 2005 ). به طور کلی بسته (پر) شدن حفرههای تاجپوشش از طریق رویش نهالهای درختان در آشکوب تحتانی واقع در حفرهها و گسرش جانبی تاج درختان آشکوب فوقانی در حاشیه آنها انجام میگیرد (پدرسون و هاوارد67، 2004). حفرههای تاجپوشش در اثر جوانهزدن بذرهای خفته در خاک، جستدهی برخی گونههای گیاهی، جوانهزنی بذرهای انتقال یافته توسط باد یا جانوران به داخل حفره و رویش نهالهای مغلوب، تاج پوشش بسته را تشکیل میدهند (فاین زینگر68 ، 1989 ). رژیم حفرههای تاج پوشش تحت تأثیر الگوهای اقلیمی، توپوگرافی، آفات و بیماریها و ویژگیهای فیزیولوژیکی درختان میباشد (آبه و همکاران69 ،1995 ). این متغیرها میتواند مستقیم و یا غیرمستقیم در تشکیل حفرهها مؤثر باشند (آلمکویست70 ،2002 ).
یک حفره تاجپوشش هنگامی بسته خواهد شد که درختان داخل حفره (حاصل از زادآوری جدید) به دوسوم ارتفاع درختان مجاور خود رسیده باشد (آلمکویست ،2002). تیرل و کرو71 (1994) سه معیار را برای بسته (پر) بودن حفرهها ارائه دادهاند: ارتفاع درختان در حفرهها نصف یا دوسوم ارتفاع درختان اطراف، قطر برابر سینه درختان در حفرهها بیشتر از 25 سانتیمتر و تراکم تاجپوشش بهطوریکه حفره بآسانی قابل تشخیص نباشد.
آگاهی از ارتباط بین اندازه حفره و تغییرات محیطی و اثر آنها بر زادآوری از مفاهیم ضروری برای توسعه تکنیکهای جنگلداری نزدیک به طبیعت میباشد (گال هیدی و همکاران ، 2006). مطالعات پویایی حفرهها، سهم زیادی در میزان آگاهی در رابطه با نقش اختلالات با مقیاس کوچک در بومسازگانهای جنگلی داشته است (کوتس،2002). اثرات حفرههای تاجپوشش بایستی به خوبی شناسایی شده و این مسأله برای احیای بومسازگانهای تخریب شده و مدیریت علمی بومسازگانهای جنگلی بسیار مهم میباشد (ژیان، 2008).
1- 6- اندازه، شکل و سن حفرههای تاجپوشش
حفرهها توسط اندازه، شکل، سرعت تشکیل و بسته (پر) شدن و علل به وجود آورنده آنها مشخص میشوند (وپاکوما و همکاران ،2008 ). اندازه و شکل حفره دو مشخصه مهم حفرههای جنگل هستند که میتواند بر شرایط رویشگاهی در یک تودهجنگلی موثر باشد (هیو و همکاران ،2009 ).
اندازه حفره میتواند تاثیر زیادی بر رویش رستنیها و چرخه عناصر غذایی داشته باشد (موسکولو و همکاران،2007). بنابراین اندازه حفره شاخص مهمی محسوب می شود و برای تعیین اندازه آنها، سه موضوع شکل منظم(مثل بیضی)،شکل نامنظم و اندازهگیری درچندین راستا در حفره و محاسبه مساحت به کمک عکسبرداری مورد توجه قرار میگیرد (شلایمن و بوک هایم72،2011) . روشهای مختلفی برای اندازهگیری مساحت حفرهها استفاده میشود (جدول 1-6-1). برای مشخص نمودن سن حفرهها سه روش اصلی آنالیز حلقههای رویشی، شمارش تعداد گرهها و درجه تجزیه (فساد) درختان معرفی شده است(شلایمن و بوک هایم،2011)
جدول1-6-1 – روشهای اندازهگیری مساحت حفرههای تاجپوشش
اندازهگیری قطر بزرگ و کوچک حفره – محاسبه مساحت به کمک فرمول بیضی(رانکل73، 1992)
اندازهگیری فاصله از مرکز به حاشیه حفره در 8 جهت(براکو74،1982) و 16 جهت(گرین75 ،1996) با فاصله مساوی بین نقاط
روش مثلثبندی( دو لیما76،2005)
اندازهگیری توسط روش عکسبرداری نیمکرهای77 (هیو و ژو78 ، 2009)
نسبت قطر حفره به ارتفاع تاج درخت (ریتر79 ، 2005)
1- 7- شیوه تکگزینی
شیوه جنگلشناسی تکگزینی، شیوهای است که در آن تکدرختان یا گروه کوچکی ازآنها که در سطح توده جنگلی پراکندهاند بهرهبرداری میشوند (جونز و همکاران80 ، 2008 ). این شیوه تقلیدی از جنبههای مهم پویایی حفرههای تاجپوششی است که در اثر بروز اختلالات طبیعی در مقیاس کوچک به وجود میآیند (مک کارتی81،2001 ). اما، رژیم اختلالات حاصل از اجرای این شیوه با حفرههای تاج پوشش طبیعی تفاوت دارد (بیودت و مسییر82، 2002).
شیوه تکگزینی برخلاف شیوههای دیگرجنگلشناسی از لحاظ برش و زادآوری به بخشهای معین از جنگل محدود نیستند و در سراسر جنگل پراکنده میباشد . در این روش تکدرختان یا گروههای کوچک در سراسر جنگل برای قطع، انتخاب میشوند و نتیجه این عمل، ایجاد یک جنگل ناهمسال یا تیپ نامنظم از جنگل است که همه طبقات سنی و قطری در هر قسمت از سطح مورد نظر وجود دارد. مناطقی که شرایط مساعد باشد، زادآوری طبیعی در فضاهای به وجود آمده انجام میپذیرد. تحت شرایط ایدهآل این فرآیند سالیانه در سراسر جنگل ادامه مییابد و حجم برداشت شده از طریق اجرای اصول مدیریت جنگل ثابت خواهد بود. برشهای انتخابی شامل برداشت همه درختانی است که به قطر معینی رسیدهاند، گاهی اوقات درختانی را که لازم است به عنوان درخت بذرده در منطقه حفظ شوند، نگهداری میکنند. درچنین عملیاتی برشهای انتخابی نامنظم به فنون جنگلشناسی کمی نیاز میباشد برش تحت شیوه انتخابی صحیح عموما” مستلزم برداشت درختان زیر میباشد (ماتیو83، 1991) :
1- درختان مرده و درحال نابودی
2- درختان بیمار، بدفرم، ضعیف یا یک گونه نامرغوب
3- درختان به قطر برداشت رسیده به ویژه اگر بیمار یا ضعیف باشند.
انتخاب و برش هر ساله درختان پراکنده در تمام جنگل به جز در سطوح کوچک، غیر ممکن است ودر جنگلهای با

دیدگاهتان را بنویسید