تأثیر عملیات بهره‌برداری جنگل بر شاخص‌های کیفی آب رودخانه در عرصه‌های جنگلکاری مطالعة موردی: صنوبرکاری سری 2 تنیان صومعه‌سرا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه جنگلداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعه‌سرا، ایران.

10.22059/jfwp.2025.397690.1351

چکیده

مدیریت جنگل می‌تواند تأثیرات قابل‌ توجهی بر کیفیت منابع آب در حوزه‌های آبخیز داشته باشد. این پژوهش، با هدف بررسی اثر عملیات بهره‌برداری با استفاده از اسکیدر چرخ‌لاستیکی بر متغیرهای کیفی آب و غلظت برخی فلزات سنگین در عرصة صنوبرکاری سری ۲ تنیان شهرستان صومعه‌سرا انجام شد. نمونه­برداری از جریان رودخانة خون­آبکش در داخل عرصة صنوبرکاری انجام شد. متغیرهای دمای آب، pH، هدایت الکتریکی و مواد جامد محلول به‌صورت سه تکرار در طول یک مسیر آبراهه اندازه‌گیری شدند. همچنین نمونه‌برداری آب برای سنجش غلظت فلزات سنگین و وزن رسوبات در فواصل ۴۰ متری مسیر آبراهه انجام و داده‌ها با استفاده از طیف‌سنج پلاسمای القایی (ICP) تحلیل شدند. نتایج نشان داد بین شدت بهره‌برداری و افزایش دمای آب، هدایت الکتریکی، مواد محلول و تغییرات pH رابطة معنی‌دار وجود دارد. همچنین میانگین غلظت فلزات سرب، نیکل، وانادیوم، کروم، روی و آهن در مناطق مختلف رودخانه تفاوت معنی‌داری نشان داد، اما کبالت تفاوت معنی‌داری نداشت. بیشترین تغییرات مربوط به متغیرهای آهن، وزن رسوبات و وانادیم به‌ترتیب به‌میزان 58/002، 21/1429و 1486/5 میلی‌گرم بر لیتر و کمترین تغییرات مربوط به متغیرهای کادمیم، سرب و مس به‌ترتیب به‌میزان 0/0371، 0/434 و 1/2196 میلی‌گرم بر لیتر بود. نتایج آزمون تی مستقل نیز نشان داد، کیفیت آب در عرصة بهره‌برداری نسبت به منطقة شاهد کاهش یافته است. به‌طور کلی، حذف پوشش گیاهی و تاجی ناشی از بهره‌برداری و عملیات بهره‌برداری زمینی موجب افزایش رسوبات، فلزات سنگین و کاهش کیفیت آب رودخانه شده است. این نتایج، ضرورت مدیریت دقیق عملیات بهره‌برداری جنگل برای حفاظت از منابع آبی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Impact of forest exploitation operations on river water quality indicators in afforestation areas: Case study of the Series 2 poplar plantation, Tanian, Soumehsara

نویسندگان [English]

  • Reza Javadi
  • Ismael Ghajar
  • Ramin Naghdi
  • Mohsen Mohammadi Galangash
Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Guilan, Sowmeh Sara, Iran.
چکیده [English]

Forest management can significantly affect water quality in watershed areas. This study assessed the effects of timber harvesting using a Clark rubber-tired skidder on water quality parameters and heavy metal concentrations in a poplar plantation (Series 2) in Tenyān, Someh Sara County. Sampling of the Khon Abkash River was conducted within the plantation. Water parameters including temperature, pH, electrical conductivity, and total dissolved solids were measured in three replicates along the watercourse. Water samples were collected at 40-meter intervals for analysis of heavy metals and sediment weight using inductively coupled plasma (ICP) spectrometry. Results showed a significant relationship between harvesting intensity and increases in water temperature, electrical conductivity, dissolved solids, and pH variation. Mean concentrations of lead, nickel, vanadium, chromium, zinc, and iron varied significantly across river sections, while cobalt showed no significant change. The highest changes were observed for iron (58.002 mg/L), sediment weight (21.1429 mg/L), and vanadium (5.1486 mg/L), while the lowest changes were for cadmium (0.0371 mg/L), lead (0.434 mg/L), and copper (1.2196 mg/L). An independent t-test confirmed significant differences in water quality between the harvested area and the control site. Overall, the reduction in canopy cover and ground vegetation due to logging and skidder operations increased sediment load and heavy metal concentrations, thereby reducing river water quality. These findings emphasize the need for careful forest harvesting management to safeguard water resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heavy metals
  • Pollution
  • River
  • Skidder
  • Spruce plantation

مراجع

[1] Shah, N.W., Baillie, B.R., Bishop, K., Ferraz, S., Högbom, L. & Nettles, J. (2022). The effects of forest management on water quality. Forest Ecology & Management, 522(2022), 120397.
[2] Danehy, R.J. & Kirpes, B.J. (2000). Relative humidity gradients across riparian areas in Eastern Oregon and Washington forests. Northwest Science, 74(3), 224-233.
[3] Ledwith, T. (1996). The effects of buffer strip width on air temperature and relative humidity in a stream riparian zone. The Watershed Management Council, 6(5), 107-119.
[4] Davies-Colley R.J., Payne, G.W. & van Elswijk, M. (2000). Microclimate gradients across a forest edge. New Zealand Journal of Ecology, 24(2), 111-121.
[5] Chen, Y.D., McCutcheon, S.C., Norton, D.J. & Nutter, W.L. (1998). Stream temperature Simulation of riparian Areas: II. Model application. Journal of Environmental Engineering, 124(4), 316- 328.
[6] Gravelle, J.A. & Link, T.E. (2006).  Influence of timber harvesting on headwater peak stream temperatures in a northern Idaho watershed. Forest Science, 53(2), 189-205.
[7] Campbell, I.C. & Doega, T.J. (1989). Impact of timber harvesting and production on streams. Marine and Freshwater Research, 40(5): 519-39.
[8] Koralay, N. & Kara, Ö. (2018). Forestry Activities and Surface Water Quality in a Rainfall Watershed. European Journal of Forest Engineering, 4(2), 70-82.
[9] Gholamalizade, A., Soltani, J. & Shakeri Abdolmaleki, A. (1393). Measurement of some water quality parameters and heavy metal concentrations in Chah Nimeh 1 reservoir, Sistan and Baluchestan. Journal of Soil & Water Conservation Research, 21(3), 295-302.
[10] Erdiwansyah, Gani, A., Desvita, H., Mahidin, Bahagia. Mamat, R.S.M. & Rosdi, S.M., (2025). Investigation of heavy metal concentrations for biocoke by using ICP-OES. Results in Engineering, 25(2025), 103717.
[11] Brooks, Kenneth. N., Ffolliott, P.F. & Magner, J.A. (2013). Hydrology and the Management of Watersheds, Fourth editions. Published by John Wiley & Son, Inc. 3(5), 100-136.
[12] Sun, G., Riedel, M., Jackson, R., Kolka, R., Amatya, D. & Shepard, J. (2004). Influences of management of Southern forests on water quantity and quality. Influences of Management of Southern Forests on Water Quantity and Quality. NC, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Southern Research Station, 19(5). 195-234.
[13] Ampoorter, E., Nevel, L., Vos, Van B. De Hermy, M. & Verheyan, K. (2010). Assessing the effects of initial soil characteristics, machine mass and traffic intensity on forest soil compaction. Forest Ecology & Management, 260(10), 1664-1676.
[14] Johnson, S.L., (2004). Factors influencing stream temperatures in small streams: substrate effects and a shading experiment. Canadian Journal of Fisheries & Aquatic Sciences 61(6):913-923.
[15] Campbell, I.C. & Doega, T.J. (1989). Impact of timber harvesting and production on streams. Marine & Freshwater Research, 40(5), 519-39.
[16] Etehadi Abri, M., Majnonian, B., Malakian, A. & Jorgholami, M. (2017). Changes in runoff and sediment following changes in some soil characteristics due to forest exploitation operations: A case study of Kheyrud Forest. Iranian Journal of Forest, 70(3), 267-278. (In Persian)
[17] Mariella H. J. Becu, M.H.J., Michalski, T.A. & Richardson, J.S. (2023). Forest harvesting impacts on small, temperate zone lakes: a review. Environmental Reviews, 31(3), 376-402.
[18] Karsten, J., Gjengedal, E. & Mobbsa, H.J. (2008). Trace element exposure in the environment from MSW landfill leachate sediments measured by a sequential extraction technique. Journal of Hazardous Materials 153(1-2), 751-758.
[19] Maqbool, F., Malik, A.H., Bhatti, Z.A., Pervez, A. & Suleman, M. (2012). Application of regression model on stream water quality parameters. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 49(1), 95-100. (In Persian)
نشریه جنگل و فرآورده های چوب
دوره 78، شماره 2
شهریور 1404
صفحه 209-221

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار