علوم آب و خاک

---

هدف از این پژوهش تعیین تغییرات گستره جنگل‌های شمال کشور از سال 1373 تا 1380 به صورت کمّی است. این پژوهش در سطحی معادل یک برگ نقشه 1:25000 (حدود 15000 هکتار) در جنگل‌های منطقه بابل انجام گردید. نقشه جنگل مربوط به سال 73 از نقشه رقومی 1:25000 جنگل‌های شمال استخراج شد. برای تهیه نقشه جنگل در آخر دوره، تصویر سنجنده +ETM ماهواره لندست 7 مربوط به تاریخ 8 مرداد 1380 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در بررسی کیفیت تصویر از نظر رادیومتری و هندسی، خطای راه‌راه‌شدگی در باند‌های 2، 4، 5 به میزان کمتر از 1DN± مشاهده شد که به دلیل جزیی بودن، از تصحیح آنجا صرف نظر شد. خطای جابه‌جایی دسته‌‌های شانزده‌تایی خطوط اسکن و خطای خطوط اسکن تکراری نیز در تصویر مشاهده گردید. تصحیح هندسی تصویر به روش اُرتو و با استفاده از اطلاعات مداری و مدل رقومی ارتفاع به طور دقیق انجام شد. سپس تصویر ماهواره‌ای با روش‌هایی نظیر نسبت‌گیری طیفی، تجزیه مؤلفه‌‌های اصلی و تسلدکپ مورد پردازش و بارزسازی قرار گرفت. باند پانکروماتیک نیز به روش‌های تبدیل فضای رنگ و پاسخ طیفی، با باند‌های چندطیفی ادغام شد. یک نقشه واقعیت زمینی نمونه‌ای در 3% سطح منطقه به روش میدانی و با استفاده از GPS تهیه شد. طبقه‌بندی تصویر به صورت تلفیقی (رقومی- چشمی) صورت گرفت. به این ترتیب که ابتدا یک طبقه‌بندی نظارت شده با طبقه‌بندی‌کننده حداکثر تشابه با استفاده از باندهای اصلی و پردازش‌شده انجام شد. سپس نقشه‌ای که بیشترین صحت را در مقایسه با نقشه واقعیت زمینی داشت (صحت کلی 56/94 و ضریب کاپا 89/0)، انتخاب و ساختار آن از رستر به بْردار تبدیل گردید. این نقشه پس از قرارگیری روی ترکیب‌های رنگی مختلف از جمله تصاویر ادغام‌ شده با باند پانکروماتیک و نیز برخی از اطلاعات کمکی، مورد تفسیر، بازبینی و ویرایش قرار گرفت. نقشه حاصل، دارای صحت کلی 39/96% و ضریب کاپا 927/0 بود. نقشه جنگل حاصل از داده‌های ماهواره‌ای با نقشه جنگل سال 73 مقایسه و مشخص شد که در این دوره به میزان 417 هکتار به مناطق جنگلی افزوده (عموماً قطعات جنگل‌کاری شده) و 1168 هکتار از سطوح جنگل اولیه کاسته شده است. به این ترتیب در مجموع 751 هکتار (معادل 2/8% سطح اولیه جنگل) از مساحت جنگل کاسته شده است. بر اساس نتایج این پژوهش می‌توان بیان داشت که با تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای جدید می‌توان نقشه‌های دقیق جنگل تهیه کرده و از مقایسه این نقشه‌ها با نقشه‌های جنگل موجود مربوط به سال 73، تغییرات را در تمامی سطح جنگل‌های شمال کشور تعیین نمود.

---

به منظور ارزیابی قابلیت داده‌های ماهواره‌ای سنجنده +ETM جهت تهیه طبقات پوششی جنگل- اراضی درختچه‌ای و مرتع در حدود فوقانی جنگل، این داده‌ها در بخشی از اراضی جنگلی و مرتعی در ارتفاعات حوزه نکا- ظالم رود مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت تصحیح هندسی تصویر از روش تصحیح هندسی ارتو با به‌کار‌گیری مدل رقومی ارتفاعی استفاده شد که میزان خطای ریشه میانگین مربعات معادل 68/0 پیکسل در راستای محور X‌ها و 69/0 پیکسل در راستای محور Y‌ها را به دست آورد. از تکنیک PANSHARP جهت ترکیب وضوح باندهای اصلی و باند پانکروماتیک استفاده شد. به منظور تهیه نقشه واقعیت زمینی از روش نمونه برداری تصادفی منظم با قطعات نمونه یک هکتاری استفاده شد. از فرم رویشی درختی، درختچه‌ای و مرتعی به‌عنوان معیار تفکیک طبقات استفاده گردید. مجموعه‌ای از کانال‌ها شامل باندهای اصلی، شاخص‌های گیاهی NDVI و (NIR(IR/R و مولفه‌های اول حاصل از تجزیه مولفه‌های اصلی جهت طبقه بندی داده‌ها مورد استفاده قرار گرفت. از روش خودکار انتخاب کانال‌ها جهت انتخاب ترکیب بهینه باندی استفاده شده و نمونه‌های تعلیمی با استفاده از شاخص‌های تفکیک پذیری طبقات ارزیابی شدند. طبقه بندی تصویر با الگوریتم حداکثر احتمال و با استفاده از دو مجموعه داده اصلی و ترکیبی انجام گرفت که حداکثر صحت کلی را با میزان 67 % و شاخص کاپا 43/0 را در مجموعه داده اصلی حاصل نمود. با توجه به میزان به دست آمده معیارهای بیان صحت طبقه بندی، داده‌های اصلی سنجنده +ETM جهت نمایش طبقات پوشش سه گانه بر مبنای فرم رویشی و در منطقه مورد مطالعه دارای قابلیت متوسط ارزیابی گردید. لذا می‌توان با این معیار اقدام به تفکیک طبقات پوشش در منطقه نمود. هم‌‌چنین اعمال روش‌های تکمیلی به‌منظور کاهش تداخل طیفی بازتاب زمینه دراین گونه مناطق پیشنهاد می‌شود.

---

پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرات برخی عوامل توپوگرافی در چگونگی پراکنش درختان نمدار و نحوه زادآوری این گونه درمنطقه "واز"، واقع در جنگل‌های چمستان نور انجام گرفت. پس از تهیه نقشه توپوگرافی و شناسایی منطقه اقدام به نمونه برداری قطعات به صورت انتخابی شد. بر این اساس قطعات نمونه دایره‌ای 1000 متر مربعی مد نظر قرار گرفت طوری که حداقل 3-2 اصله درخت نمدار میانسال تا کهنسال درآن موجود باشد. مشخصه‌هایی همانند ارتفاع از سطح دریا، شیب منطقه، جهت دامنه، اشکوب جنگل و آمیختگی‌های درختی و زادآوری در این قطعات مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که متوسط قطر برابر سینه و ارتفاع درختان نمدار در این رویشگاه به ترتیب 9/36 سانتی‌متر و 23 متر است. هم‌چنین معلوم شد که نمدار دامنه ارتفاعی1400-1200 متر، شیب‌های100- 75 در صد و جهت‌های شمال شرقی تا شرقی را بیشتر ترجیح می‌دهد و از تراکم بیشتری برخوردار می‌گردد. در این رویشگاه نمدار تشکیل چندین آمیختگی درختی با گونه‌های راش، ممرز و انجیلی می‌دهد که آمیختگی غالب، عمدتاً به صورت نمدار- راش ظاهر می‌شود. در اکثر آمیختگی‌های درختی نمدار در اشکوب بالا قرار می‌گیرد. مشاهدات زادآوری نشان می‌دهد که نمدار اکثراً از طریق پاجوش تکثیر می‌شود.

---

تخریب اراضی جنگلی یکی از بزرگ‌ترین معضلات زیست محیطی در شمال کشور است. یکی از پیامدهای این تخریب تأثیر منفی بر کیفیت خاک می‌باشد. تبدیل جنگل‌های طبیعی به اراضی کشاورزی، ایجاد قرق و تبدیل اراضی کشاورزی به مرتع و تخریب مراتع به دلیل چرای بی رویه در کنار یکدیگر در حوزه پاسنگ استان گلستان امکان بررسی تغییر کیفیت خاک را در این چهار کاربری فراهم آورده است. نتایج این مطالعه نشان داد، تبدیل جنگل‌های طبیعی به اراضی کشاورزی تا 66 درصد مواد آلی خاک را کاهش داده و پایداری خاکدانه‌ها را تا یک سوم مقدار اولیه تغییر می‌دهد. به تبع آن میزان نیتروژن به میزان یک سوم، و پتاسیم به میزان 15 درصد کاهش می‌یابد. به نظر می‌رسد خاک اراضی مرتعی ( اراضی کشاورزی قرق شده ) نسبت به خاک جنگل‌های طبیعی از لحاظ کیفیت فیزیکی و در مقایسه با خاک کشاورزی از لحاظ کیفیت شیمیایی وضعیت مطلوب‌تری داشته و از لحاظ شاخص‌های زیستی از دو کاربری دیگر نیز شرایط بهتری را دارا می‌باشد. نتایج نشان داد که فعالیت دو آنزیم، دهیدروژناز و ال آسپاراژیناز در اراضی مرتعی دارای مقادیر بیشتری نسبت به جنگل‌های طبیعی و اراضی کشاورزی است و بر خلاف تنفس میکربی رابطه مستقیمی با میزان مواد آلی خاک ندارد. تفاوت در کیفیت مواد آلی اضافه شده به خاک به عنوان بستره موجودات زنده به نظر می‌رسد که عامل تأثیر گذارتری نسبت به کمیت مواد آلی، بر روی فعالیت‌های آنزیمی در این منطقه باشد. گرچه با توجه به نتایج ذکر شده، اراضی مرتعی قرق شده دارای کیفیت مطلوب‌تری نسبت به کاربری‌های دیگر است، با این حال نتایج بررسی شدت فرسایش این نکته را تأیید می‌کند که تخریب جنگل‌های طبیعی تا چه حد فرسایش را در اراضی کشاورزی و مرتعی تشدید کرده است. تحقیق ارائه شده لزوم توجه بیشتر به بررسی شدت فرسایش و اصول حفاظتی، به عنوان یک شاخص مهم در ارزیابی کیفیت خاک را نشان می‌دهد.

---

بررسی تأثیر حاصل از کاشت گونه‌های مختلف سوزنی برگ و پهن برگ روی تنوع زیستی پوشش گیاهی دارای اهمیت بسزایی است، چرا که ما را در انتخاب نوع گونه و یا دخالت‌های مناسب عملیات پرورشی در عرصه‌های جنگلکاری یاری می‌دهد. طرح تحقیقاتی سازگاری سوزنی‌برگان غیربومی در قالب آماری بلوک‌های کامل تصادفی، در 3 تکرار و با 8 تیمار در کرت‌هایی به ابعاد 20 در 20 متر و از سال 1373 اجرا شده است. تیمارهای مورد بررسی در این تحقیق شامل گونه‌های مختلف سوزنی برگ مورد استفاده در طرح تحقیقاتی به همراه جنگلکاری افرا، در اطراف عرصه اجرای طرح و مناطق فاقد پوشش درختی است. برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک جدای از حفر یک پروفیل، در هریک از تیمارهای مورد بررسی 3 نمونه از افق سطحی (0- 10 سانتی‌متر) و در مجموع 24 نمونه خاک تهیه گردید. میانگین هر یک از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه‌های خاک در پلات‌های مورد ارزیابی همچون سایر خصوصیات کمـّی و کیفی تیمارهای مختلف کاشته شده در عرصه فوق‌الذکر در قالب بلوک‌های کامل تصادفی مورد آزمون آماری قرار گرفته است. تنوع پوشش گیاهی با استفاده از شاخص‌های سیمپسون،N2 هیل، شانون- وینر و مک آرتور تعیین گردید. هم‌چنین به منظور تعیین غنای پوشش گیاهی از شاخص‌های مارکالف و منهینیک استفاده شد. در مرحله بعد به منظور شناخت ارتباط بین تنوع زیستی گونه‌های علفی و بوته‌ای کف عرصه با مجموعه‌ای از متغیرهای کمـّی و کیفی تیمارهای مختلف مورد بررسی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در سطح عرصه‌های فوق الذکر، از روش تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی گردید و نتیجه آن روی محورهای اصلی نمایش داده شد. نتایج این تحقیق نشان داده است که تیمارهای عرصه فاقد پوشش درختی و گونه‌های سوزنی برگ کریپتومریا ژاپونیکا و کاج دریایی، با دارا بودن حداقل ماندگاری و کمترین درصد پوشش لاشبرگ، امکان بیشترین توسعه از لحاظ فراوانی و غنای پوشش گیاهی را فراهم آورده‌اند و این در حالی است که در ارتباط با تیمارهای گونه سوزنی‌برگ کاج تدا و جنگلکاری‌های افرا، با دارا بودن بالاترین میزان ماندگاری و بیشترین میزان درصد پوشش لاشبرگ، کمترین مقدار شاخص‌های تنوع زیستی پوشش گیاهی در سطح کف عرصه‌ها را به خود اختصاص داده‌اند.

---

جنگل‌های طبیعی استان زنجان بیشتر در مناطق کوهستانی واقع شده‌اند. تهیه نقشه جنگل‌ها، مراتع و سایر پدیده‌ها زمینی به خصوص در مناطق کوهستانی مشکل و پرهزینه است. برای این منظور استفاده از داده‌های ماهواره‌ای با قدرت تفکیک مکانی متوسط راه حل مناسبی به نظر می‌رسد. در این بررسی از تصاویر هفت باند طیفی ماهواره لندست 7 مربوط به سال 2002 برای مکان یابی و تهیه نقشه جنگل‌های طبیعی استان زنجان استفاده شده است. تحلیل مولفه‌های اصلی (Principal Component Analysis (PCA به منظور استخراج مولفه‌های اصلی و کاهش حجم داده‌ها به کار برده شد. سه تصویر جدید PCA1، PCA2 و PCA3 که 67/76 درصد از واریانس کل را شرح دادند به عنوان مولفه‌های اصلی انتخاب شده و بقیه به عنوان اختلال در نظر گرفته شد. با استفاده از تحلیل به عامل‌ها (FA) و شاخص‌های پوشش گیاهی به ترتیب 9 و 8 تصویر جدید تهیه و در یک فایل سیستم اطلاعات جغرافیائی رستری (RGIS) در محیط نرم افزار ILWIS ذخیره گردید. ماتریس ضریب هم‌بستگی و فاکتور مطلوبیت 27 داده تصویری محاسبه و از بین آنها 12 گروه سه تایی برای تهیه نقشه و مکان یابی جنگل‌های طبیعی استان زنجان مناسب تشخیص داده شد. مقدار شاخص کاپا برای گروه باندی سه تایی λ3, λ4, λ5 برابر با 86/0 = KIP بوده که از همه گروه‌ها بیشتر است و در نتیجه بهترین ترکیب برای طبقه بندی در شرایط استان زنجان است. در بین 27 تصویر، بیشترین مقدار OIF مربوط به گروه باندی سه تایی PCA3, FA2, MIR با مقدار 44/233 و کمترین آنها مربوط به ترکیب λ₄، λ₅، λ₇ با مقدار 63/83 است. درستی کلی، متوسط و تولید کننده نقشه تهیه شده داده‌های سنجنده +ETM ماهواره لندست 7 به ترتیب 45/88، 69/73 و 23/70 درصد است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد، که پدیده‌های یک پارچه و همگن مانند مناطق کشاورزی، مراتع و جنگل‌های طبیعی با تراکم زیاد با استفاده از داده‌های سنجش از دور با قدرت تفکیک مکانی متوسط (+ETM) قابل تفکیک بوده و تهیه نقشه آنها با دقت قابل قبول امکان‌پذیر است.

---

عملیات جاده سازی در جنگل باید در چارچوب مشخصات فنی و استانداردهای صادره از مراجع علمی و نظارتی انجام شود. امروزه علاوه بر بولدوزر، بیل هیدرولیکی نیز در اجرای عملیات خاکی در جاده های جنگلی نقش دارد. بنابراین لازم است توانایی این دو ماشین خاک‌برداری در ساخت پروفیل عرضی مورد مقایسه قرار گیرد. بدین منظور برای هر دستگاه 60 نمونه پروفیل عرضی در چهار کلاسه شیب مشترک عملیاتی (30-40، 40-50، 50-60 و60-70 درصد) جنگل های سری لت تالار که در جنوب شهرستان ساری واقع شده است، برداشت شد. این عمل به کمک دوربین نیو، شاخص و شیب سنج انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که بین مشخصات دیواره های خاکی جاده احداث شده توسط بیل هیدرولیکی و بولدوزر در کلاسه های مختلف شیب، اختلاف معنی داری وجود نداشت. اما عرض بستر پروفیل های مسیر احداث شده توسط بولدوزر در سطح احتمال 1 درصد بیشتر از بیل هیدرولیکی بود. هم‌چنین بین عرض عملیات خاکی این دو ماشین در کلاسه های30-40 و 40-50 درصد به ترتیب در سطوح احتمال 5 و 1 درصد تفاوت معنی دار وجود داشت، ولی در سایر کلاسه ها این اختلاف معنی دار نبود. مقایسه مشخصات پروفیل های عرضی برداشت شده با استانداردهای موجود مشخص نمود که متوسط میزان استاندارد بودن پروفیل های عرضی ساخته شده توسط بیل هیدرولیکی و بولدوزر به ترتیب 96/89 درصد و81/84 درصد بود.

---

جنگل زدایی به عنوان یکی از بزر گ ترین مشکلات زیست محیطی جهانی شنا خته شده است . از طرف دیگرجنگل زدایی به عنوان یکی از مؤلفه های اصلی تغییرات بهر ه بردای از زمین و به عنوان بزرگترین تهدید برای تنوع محیط زیست جهانی به ثبت رسیده است . در این مطالعه با استفاده از تئوری زیست محیطی کوزنتس ، عوامل مؤثر بر جنگل زدایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی ٧١ کشور نشان می دهد که منحنی زیست کوزنتس برای مجموعه منتخب صادق نیست. از طرف دیگر افزایش جمعیت در این کشورها توام با جنگل زدایی سرانه از میزان جنگل زدایی می کاهد. در نهایت بهبود در GDP بیشتر است . به علاوه نتایج نشان دهنده این واقعیت است که نرخ رشد بالاتر نهادهایی که از طریق افزایش دموکراسی، بهبود آزادی های فردی، حقوق شهروندی و ایجاد نقش قانون، آزاد ی های مدنی و سیاسی را بهبود می بخشند، از فشار روی منابع طبیعی م یکاهند و در نهایت منجر به بهبود سطح جنگل و کاهش جنگل زدایی می گردند.

---

تعیین نوع گونه مناسب، مهم ترین عامل موفقیت فعا لیت های جنگل کاری در شر ایط سخت و نامساعد است . از کم هز ینه ترین و کوتاه تر ین روش های معر فی گونه های سازگار در سطح یک منطقه نیز، شناسا یی گیاهانی است که به صورت طبیعی رو یش می یابند . هدف از این در منطقه حوزه  تحقیق بررسی تأثیر قرق کردن و انجام عملیات آبخوان داری در افزایش طبیعی نهال های(Juniperus excelasa Bieb)  ارس پشتکوه مازندران بوده است . این مطالعه در سطح ایستگاه تحقیقات آبخوان داری پشتکوه و عرصه شاهد در بخش غر بی ا ین ایستگاه صورت در نوارهایی به عرض ٥٠ متر و به فواصل ٢٠٠ متر (Ratio estimation) پذیرفته است. در انجام تحقیق از روش آماربرداری برآورد نسبت از یکدیکر استفاده شده است . سطح عرصه های مورد آماربرداری در ایستگاه تحقیقات آبخوا ن داری و عرصه شاهد ٦٠٠ هکتار بوده و آماربرداری با شدت ١٦ درصد انجام گردید . بررسی آماری این تحق یق مؤید وجود اختلاف معنی دار در بین متوسط فراوان ی درختان و نهال های ارس در هکتار ایستگاه آبخوا ن داری و عرصه شاهد با سطح احتمال ٩٩ درصد بوده است. ایستگاه آبخوان داری عل ی رغم آن که ٠) داشته است، عرصه را به نحوی برای ادامه حیات / ٠) نسبت به منطقه شاهد ( ٦٦٦ / تعداد کمتری از درختان ارس در سطح هکتار ( ١٠٤ نهال های ارس فراهم نموده است که در زمان بررسی، متوسط فراوا نی نهال های ارس در هکتار عرصه ایستگاه آبخوان داری بیش از هشت ٨) متوسط نهال های ارس در هکتار ع رصه خارج ایستگاه آبخوان داری بوده است . با توجه به این که ارس تنها گونه درختی است / برابر ( ٣٤ که در سطح ایستگاه تحق یقات آبخوان داری به صورت طبیعی رویش یافته ، انجام عملیات جنگل کاری و با اولویت استفاده از گونه مذکور در سطح منطقه توصیه م یگردد.

---

 زادآوری برای جنگل مهم است و آینده آن را تضمین می کند. خاک یکی از سرمای ههای اصلی جنگل به حساب میآید. به حداقل رساندن صدمات به خاک و زادآوری در جنگل در طی عملیات بهره برداری یک اصل است . آگاهی از میزان صدمات بهره برداری بر توده های سرپای جنگل کمک زیادی به مدیریت جنگل دارد . برای این  منظور جنگل های راش اسالم واقع در شمال ایران مورد بررسی قرار گرفت . این جنگل ها به شیوه تک گزینی اداره می شوند و سیستم کشش زمینی با استفاده از ماشین های چوبکشی چرخ لاستیکی برای خارج کردن بینه ها استفاده می گردد. در این تحقیق برای جمع آوری داده های مربوط به وضعیت زادآوری از روش نمونه برداری تصادفی سیستماتیک و برای بررسی وضعیت خاک از طرح کاملاً تصادفی استفاده شده است . تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده با استفاده از تکنیک های آماری ۲۰m3/ha آنالیز واریانس و توزیع دو جمله ای و آزمون حداقل اختلاف معنی دار انجام گرفت . نتایج این تحقیق نشان داد که با برداشت ۱۴ درصد از زادآوری منطقه تحت تأثیر صدمات مکانیکی ناشی از عملیات بهره برداری قرار گرفته اند که از این میان /۵ ± ۰/ حدود ۹۹ ۵ درصد آن زخمی شده اند. این صدمات از طریق قطع، جمع آوری، کشیدن و دپو کردن حاصل /۳ ± ۰/ ۹ درصد آن نابود و ۶۳ /۱۲ ± ۰/۸۳ ۱۵ درصد و در مسیرهای / شده اند. وزن مخصوص ظاهری خاک جنگل در عمق ۱۰ سانتی متر سطحی در مناطق بهره برداری شده ۷۴ ۳۵ درصد نسبت به مناطق شاهد افزایش نشان داده است . سازماندهی مناسب عملیات خروج چوب از جنگل، طراحی و / چوبکشی ۶۱ ساخت دقیق و استاند ارد مسیرهای چوبکشی قبل از برداشت درختان بر اساس نقشه های بهره برداری تهیه شده می تواند در کاهش صدمات بهره برداری بر توده جنگل و کاهش فشردگی خاک مؤثر واقع گردد.

---

آتش به صورت گسترده برای تمیز کردن مزارع در ایران استفاده می‏شود در حالی که اطلاعات کمی از اثر آن بر خصوصیات خاک به ویژه خصوصیات مینرالوژیکی خاک در دسترس می‏باشد. تحقیق حاضر به منظور ١) مقایسه برخی از ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک سوخته و نسوخته و ٢) بررسی امکان تحول کانی‌های موجود در لایه سطحی خاک بر اثر افزایش دما صورت گرفت. نمونه‏ها از عمق 5- 0 و 15- 5 سانتی‏متری قسمت سوخته و نسوخته یک خاک زراعی در منطقه تخت‏ جمشید و خاک جنگل بمو که در آنها آتش‏سوزی رخ داده بود با 4 تکرار برداشته شدند. تجزیه‌های فیزیکوشیمیایی روی نمونه‌های نسوخته و سوخته صورت گرفت. هم‌چنین کانی‏های موجود در جزء رس خاک‌ها در عمق 5-0 سانتی‌متری خاک نسوخته و سوخته و نمونه‌های خاک تیمار شده در دماهای 300 و 600 درجه سانتی‌گراد به مدت 2، 4، 8 و 12 ساعت در آزمایشگاه، توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مطالعه گردید. در ناحیه جنگلی پ‏هاش و شن در عمق 5- 0 سانتی‏متری خاک سوخته افزایش یافت در صورتی که مقدار فسفر و پتاسیم قابل جذب در هر دو عمق نمونه‏برداری خاک جنگلی افزایش نشان داد. در خاک زراعی تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی در اثر آتش‏سوزی از نظر آماری معنی‏دار نبود. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس کاهش شدت پیک‏های کلریت و ایلیت در نمونه ‏خاک‌های زراعی و جنگلی سوخته را نشان داد. در تیمار دمایی ٣٠٠ درجه سانتی‌گراد اعمال شده در مدت زمان‌های متفاوت کلریت و ایلیت با مقدار نسبی کمتر نسبت به خاک نسوخته در هر دو منطقه نمونه‌برداری شده مشاهده شد در حالی که در تیمار دمایی ٦٠٠ درجه سانتی‌گراد با زمان‌های ٨ و ١٢ ساعت، پیک‌های مربوط به کلریت و ایلیت بر خلاف زمان‌های ٢ و ٤ ساعت مشاهده نشد. پیک کوارتز در خاک جنگلی و زراعی سوخته و تیمارهای دمایی ٣٠٠ و ٦٠٠ درجه سانتی‌گراد بدون تغییر مشاهده شد.

---

درختان جنگلی در نتیجه عوامل مختلفی بر خاک زیر سایه‏انداز خود تأثیرگذار هستند. مطالعه ارتباط میان درختان و خاک یکی از عوامل اساسی در مدیریت و آمایش جنگل‌هاست. اکوسیستم جنگلی زاگرس یکی از مهم‌ترین اکوسیستم‌های جنگلی در حال تخریب در ایران است. بلوط ایرانی (Quercus brantii) مهم‌ترین گونه درختی این جنگل‏هاست. این مطالعه به منظور بررسی اثر درخت بلوط بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک سایه‏انداز در سه منطقه جنگلی اطراف یاسوج صورت گرفت. این تحقیق با استفاده از یک طرح فاکتوریل ٢×3×3 (3 عمق، 3 منطقه و 2 فاصله) و در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار انجام شد. نمونه‏های خاک از 3 عمق20-0، 40-20 و 60-40 سانتی‏متری در زیر و خارج سایه‌انداز برداشته شد. بر اساس نتایج به دست آمده درخت بلوط در اکثر موارد موجب افزایش معنی‏دار کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم تبادلی، هدایت الکتریکی، آهن، منگنز و روی گردیده و بر میزان pH، کربنات کلسیم معادل و مس کاهش معنی‏داری داشته است. براساس این نتایج تاج پوشش این درخت بر بافت خاک اثر معنی‏داری نداشته است. با توجه به آثار ذکر شده مشخص می‏شود که حضور این درختان عامل مهمی در تغییر خصوصیات خاک این جنگل‌ها بوده است.

---

به منظور بررسی تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک در با ارزش‌ترین توده‌های جنگلی شمال کشور به کمک تکنیک زمین‌آمار، 20 هکتار از جنگل آموزشی- پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس واقع در استان مازندران مورد پیمایش قرار گرفت. نمونه‌های خاک از لایه‌های سطحی (15 - 0 سانتی‌متری) و عمقی (30 - 15 و 45 - 30 سانتی‌متری) محل‌های پیت، ماند، حفره تاج پوشش، موقعیت تک درختان جنگلی و سطوح زیر تاج پوشش بسته برداشت گردید. متغیرهای اسیدیته و ماده آلی در محیط آزمایشگاه اندازه‌گیری و مقادیر نسبت کربن به نیتروژن و میزان ترسیب کربن خاک نیز محاسبه گردید. نتایج حاکی از آن است که اکثر مشخصه‌های مورد بررسی در لایه‌های سطحی و عمقی خاک دارای مدل‌های خطی می‌باشند و تنها اسیدیته خاک در سه لایه مورد بررسی و میزان ترسیب کربن در لایه سوم دارای مدل‌های نمایی می‌باشد. نتایج ساختار مکانی مشخصه‌های مورد بررسی نیز بر این امر دلالت دارد که مشخصه اسیدیته خاک در هر سه لایه مورد بررسی دارای ساختار مکانی متوسط، ماده آلی و نسبت کربن به نیتروژن خاک فاقد ساختار مکانی (اثر قطعه‌ای خالص)، ترسیب کربن در دو لایه بالایی دارای ساختار مکانی ضعیف و در لایه سوم دارای ساختار مکانی متوسط می-باشد.

---

به منظور بررسی تخریب اراضی از دیدگاه ژنز خاک و میکرومورفولوژی ده خاکرخ در دو کاربری جنگل و زراعی (جنگل‌تراشی شده) در موقعیت‌های پنج‌گانه شیب حفر و تشریح گردید. از کلیه افق‌ها برای تجزیه‌های فیزیکی و شیمیایی و نیز مطالعات میکرومورفولوژیکی نمونه‌برداری شد. خاک‌های جنگلی اغلب افق‌های آرجیلیک و کلسیک تکامل یافته‌ای داشته و نیز اپی پدون مالیک در خاکرخ آنها قابل شناسایی بود. این خاک‌ها در دو رده آلفی سول و مالی سول طبقه‌بندی می‌شوند. شستشوی آهک به عمق خاک، مهاجرت و انتقال رس به افق‌های زیرین و تشکیل خاک‌های تکامل یافته را می‌توان بیش از هر عامل دیگری به پایداری اراضی و آبشویی در این ناحیه که به واسطه پوشش متراکم جنگلی حاصل شده نسبت داد. در نواحی جنگل‌تراشی شده رده غالب خاک اینسپتی سول و سپس مالی سول می‌باشد و به‌جز در ناحیه پای شیب، اثری از افق آرجیلیک مشاهده نمی‌شود. این عدم حضور افق آرجیلیک یا به عبارتی حذف آن پس از جنگل‌تراشی یکی از مهم‌ترین و بارزترین شواهد پدوژنیک تخریب اراضی پس از تغییر کاربری به حساب می‌آید. برون‌زد لایه‌های سرشار از آهک (افق کلسیک) به سطح زمین، ناپدید شدن اپی پدون مالیک و تشکیل اپی پدون اکریک، ظهور شواهد اکسیداسیون و احیا، به دلیل تجمع رواناب در مناطق پست، کاهش ضخامت سولوم و تغییر رنگ خاک از دیگر نشانه‌های پدوژنیک تخریب اراضی در منطقه جنگل‌تراشی شده می‌باشد. مشاهدات میکروسکوپی حاکی از تبدیل ریزساختمان‌های دانه‌ای و اسفنجی بسیار متخلخل به انواعی از ریزساختمان‌های توده‌ای و متراکم با درصد تخلخل پایین در نواحی جنگل‌تراشی شده است. از بین رفتن پوشش‌های رسی در این خاک‌ها همگام با عدم مشاهده پدوفیچرهای جانوری از دیگر مهم‌ترین شواهد میکرومورفولوژیکی فرسایش و تخریب اراضی منطقه به‌حساب می‌آید.

---

افزایش جرم مخصوص ظاهری و کاهش خلل و فرج و میزان نفوذپذیری آب در خاک مهم‌ترین تغییراتی است که حین عملیات چوبکشی زمینی توسط ماشین آلات بهره‌برداری ایجاد می‌شوند. مطالعه حاضر به بررسی تغییردر خصوصیات فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، تخلخل وخصوصیات هیدرولوژیکی شامل نفوذپذیری خاک در مسیرهای چوبکشی زمینی در یک بازه زمانی 20 ساله پرداخته است. بدین منظور 4 مسیر چوبکشی رها شده با خصوصیات مشابه از نظر شرایط خاکی، فیزیوگرافی، اقلیمی با سنین مختلف در جنگل‌های حوزه نکاء-ظالمرود در شرق مازندران انتخاب گردید. نتایج نشان داد که با گذشت بیست سال از چوبکشی زمینی آثار تردد ماشین آلات در ترافیک شدید هنوز پابرجاست. در تردد شدید جرم مخصوص ظاهری 42 درصد بیشتر و تخلخل و نسبت پوکی خاک به‌ترتیب به اندازه 25 و 47 درصد کمتر از ناحیه شاهد بوده است. کمترین میزان نفوذپذیری خاک در ترافیک شدید در مسیر با سن 1-5 سال پس از چوبکشی زمینی ثبت گردید، به‌طوری‌که در این تیمار 18 دقیقه پس از شروع آزمایش میزان نفوذ آب به داخل خاک قابل اندازه‌گیری نبوده است. نتایج حاصله در هر مسیر اثبات کرد که با افزایش سن رها شدن خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی خاک تخریب شده به مرور زمان در مقایسه با ناحیه شاهد به‌ویژه در تردد کم تمایل به بازیابی دارند.

---

در‌این تحقیق، میزان تولید و تحویل رسوب توسط جاده‌های جنگلی دارابکلا با استفاده از مدل‌ SEDMODL برآورد گردیده و سپس به ‎منظور ارزیابی نتایج مدل، به‌صورت مستقیم میزان رسوب‌دهی در جاده‌های مذکور با استفاده از شبیه‌ساز باران اندازه‌گیری گردید. برای ارزیابی نتایج از آزمون t جفتی، BIAS، RE و RMSE استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان تولید رسوب از سطح جاده‌های مورد مطالعه طبق مدل SEDMODL و اندازه‌گیری مستقیم تحت شبیه‌سازی باران به‌ترتیب 97/420 و 19/341 تن در سال و میزان تحویل رسوب به آبراهه‌ها با نسبت تحویل رسوب به‌ترتیب معادل 42% و 51%، حدود 58/177 و 02/174 تن در سال می‌باشد. هم‌چنین، نتایج روش‌های آماری BIAS، RE و RMSE برای مدل مذکور به‌ترتیب 04/0، 59/17 و 71/0 بوده و اختلاف معنی‌داری در سطح اطمینان 95% بین داده‌های مشاهده‌ای و برآوردی مشاهده نگردید. لذا مدل مذکور دقت و کارایی مناسب جهت برآورد میزان رسوبدهی جاده‌های جنگلی دارابکلا را دارا می‌باشد. با بررسی فاکتورهای مؤثر در تولید و انتقال رسوب بر‌اساس مقدار عددی امتیازات هر فاکتور در حین اجرای مدل مشخص گردید که در بین عوامل ورودی مدل، فاکتورهای شیب طولی جاده، بارندگی و تحویل رسوب به‌ترتیب تأثیرگذارترین عوامل در تولید و انتقال رسوب می‌باشند.

---

با توجه به بحران کمبود آب در کشور، برآورد هر چه دقیق‌تر ذخایر آب در اکوسیستم‌های جنگلی می‌تواند از مهم‌ترین راهکارهای مورد استفاده درزمینه مدیریت بهینه منابع و چرخه آب برای توسعه بهره‌وری مدنظر قرار بگیرد. بدین منظور، با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی موجودی وزنی ذخایر آب تنه ۱۷۴ پایه قطع‌ شده درختان گونه‌های مختلف اعم از راش، آزاد، ممرز، انجیلی، توسکا، بلوط و پلت شبیه‌سازی شد. از هر بخش از تنه استحصال‌ شده درختان، قطعاتی با ابعاد حجمی ثابت در دمای ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد در آون قرارگرفته و ضریب خشکی و چگالی ویژه کلیه نمونه‌ها اندازه‌گیری شدند. سه لایه ورودی شامل قطر برابر سینه، ارتفاع تنه و چگالی ویژه برای روند شبیه‌سازی متغیر پاسخ مورد استفاده قرار گرفتند. برای معماری توپولوژی شبکه عصبی مورد مطالعه از روش سعی و آزمون استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از قطر برابر سینه به‌عنوان تنها لایه ورودی بر مبنای شاخص‌های اعتبار قطعیت شبکه عصبی، ۶۵ درصد از واریانس آزمون داده‌ها را توجیه کرد. با ورود هر سه لایه ورودی، خروجی بهینه با یک لایه پنهان حاوی تابع تانژانت سیگموئیدی در معماری صورت گرفته با تعداد ۱۵ نورون عصبی دارای حداکثر قطعیت برآوردی در جنگل‌های آمیخته راش مورد مطالعه است (۰۸/۸۱= RMSE، ۰۰۱/۰= MSE، ۹۲/۰ = ^۲R). برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها، نیروی انسانی و جلوگیری از روش برآورد تخریبی، خروجی بهینه حاصل در قالب جعبه سیاه با قابلیت کاربرد در فضای سیستم‌های دیجیتالی دارای قابلیت کاربرد وسیع برای پیش‌بینی ذخایر آب و به‌تبع آن مدیریت چرخه آب در اکوسیستم جنگلی مورد مطالعه است.

---

مواد آلی خاک بزرگ‌ترین منبع کربن آلی در سطح خاک است که نقش بسیار زیادی در برقراری تعادل و پایداری محیط زیست، عناصر موجود در خاک و شرایط اقلیمی دارد. مواد آلی به طور مستقیم و غیر مستقیم بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و در نتیجه حاصلخیزی خاک موثر است. میزان، نوع و ترکیب شیمیایی مواد آلی در خاک های مختلف و در شرایط اقلیمی مختلف، متفاوت است. اجزا مختلف خاک مقدار و ترکیب متفاوتی از مواد آلی را در خود نگهداری می نمایند. در این مطالعه نمونه برداری از سه جنگل بکر، صنوبر و توسکا در استان گیلان، ایران انجام پذیرفت. میزان مواد آلی موجود در نمونه های اصلی و جزء به جزء شده در سه بخش شن، سیلت و رس اندازه گیری شد و با استفاده از روش رزونانس مغناطیسی هسته کیفیت کربن آلی (13C) و هیدروژن (1H) موجود در هر جزء مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصله میزان کربن آلی موجود در نمونه‌های اصلی در جنگل توسکا بیشترین بود. همچنین از بین سه جزء، رس بیشترین میزان کربن آلی را در خود جای داده بود. نتایج رزونانس مغناطیسی هسته کربن و هیدروژن حضور متفاوت ترکیبات آلیفاتیکی و آروماتیکی در نمونه های مختلف را نشان داد. جنگل بکر بالاترین نسبت کربن آلکیلی به آلکیلی اکسیژن دار و جنگل توسکا بیشترین نسبت کربن آلیفاتیک به آروماتیک را نشان دادند. هر دو نسبت فوق در جزء رس نسبت به دو جزء دیگر بالاتر بود.

---

تأثیر آتش‌سوزی بر خاک‌ها به‌‌شدت و مدت آتش‌سوزی بستگی دارد. به‌منظور بررسی تأثیر آتش‌سوزی و زمان‌های پس از آن بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی خاک، تعداد 80 نمونه خاک (سوخته و غیرسوخته) از دو عمق سطحی (5 -0 سانتی‌متری) و زیرسطحی (20-5 سانتی‌متری) با سابقه آتش‌سوزی متفاوت شامل 2 و 12 ماه پس از آتش‌سوزی به‌صورت تصادفی برداشت گردیدند. برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در نمونه‌های تهیه شده اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان‌دهنده وجود اختلاف معنی‌دار از نظر میزان pH، EC، وزن مخصوص ظاهری و آمونیوم در خاک‌هایی با سابقه آت ش‌سوزی متفاوت بود. به‌طوری که مقدار این پارامترها بلافاصله پس از آتش‌سوزی در خاک‌های سوخته در مقایسه با خاک‌های شاهد (غیرسوخته) افزایش نشان داد ولی پس از گذشت 12 ماه به سطوح قبل از آتش‌سوزی رسید. مقدار نیتروژن کل در خاک‌هایی با 2 و 12 ماه سابقه آتش‌سوزی به‌ترتیب به میزان 18/1 و 11/1 برابر نسبت به خاک‌های شاهد افزایش یافت. مقدار کربن آلی در عمق سطحی خاک‌های سوخته با 2 و 12 ماه سابقه آتش‌سوزی نسبت به خاک‌های شاهد به‌ترتیب 25/37 و 7/24 درصد افزایش یافت. همچنین آتش‌سوزی منجر به کاهش معنی‌دار مقدار رس (25/29 درصد) در مناطق سوخته در مقایسه با خاک‌های شاهد شد. به‌طوری که توزیع اندازه ذرات خاک در مناطق شاهد در کلاس‌های بافتی رسی تا لومی و در مناطق سوخته در کلاس‌های بافتی لوم‌رسی تا لوم‌شنی قرار گرفت. به‌طور کلی آتش‌سوزی منجر به تغییرات محسوسی در خواص خاک شده که احیاء این شرایط به بیش از یک سال زمان نیاز دارد.
 

---