نشریه جنگل و فرآورده های چوب

نشریه جنگل و فرآورده های چوب

ساختار رویشی توده‌های دست‌کاشت کاج تدا (L.Pinus taeda ) استان گیلان در مقایسه با رویشگاه مبدأ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جنگلداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2 گروه جنگلداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعه‌سرا، ایران.
10.22059/jfwp.2026.420533.1412
چکیده
مقدمه: توسعۀ جنگلکاری با گونه‌های تندرشد، راهکاری کارآمد برای تأمین پایدار چوب و کاهش فشار بر جنگل‌های طبیعی به‌شمار می‌رود. کاج تدا (L. Pinus taeda ) به‌دلیل رشد سریع، سازگاری بوم‌شناختی بالا و توان تولیدی قابل‌توجه، در این میان جایگاه ویژه‌ای دارد. بااین‌حال، اجرای به‌موقع عملیات تنک‌کردن پیش از سن ۳۰ سالگی یکی از چالش‌های اصلی مدیریت این توده‌هاست. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی ساختار رویشی و مقایسة عملکرد رشدی توده‌های دست‌کاشت کاج تدا با رویشگاه مبدأ در ایالات متحده انجام شد.
روش‌ پژوهش: این پژوهش در دو تودة ۳۰ ساله با فاصلة کاشت ۳×۳ متر در جنگل‌های آموزشی دانشکدة منابع طبیعی صومعه‌سرا و منطقة هفت‌دغنان انجام شد. در هر منطقه، ۳ قطعه‌نمونه به مساحت 072/0 هکتار به‌صورت تصادفی-سیستماتیک مستقر شد. تمامی درختان سرپا به‌روش سرشماری کامل اندازه‌گیری شدند. قطر برابر سینه در ارتفاع 1/3 متری با کالیپر (دقت 0/1 سانتی‌متر) و ارتفاع کل با شیب‌سنجSuunto اندازه‌گیری شد. شاخص‌های آماری شامل میانگین، میانه، انحراف معیار، چولگی و کشیدگی محاسبه شد. ساختار توده با روش مثلث ساختار، ضریب قدکشیدگی (SC) تحلیل شد. ارتفاع غالب براساس میانگین ۴۰ درخت بزرگ‌قطر در هکتار تعیین شد. رویش قطری و ارتفاعی سالیانه محاسبه شد. برای مقایسه با رویشگاه مبدأ، مقادیر قطر برابرسینه و ارتفاع کاج تدا در سن ۳۰ سالگی (متناسب با سن توده‌های موردمطالعه) از جداول رویشگاهی این گونه در ایالات متحده (با دامنۀ سنی ۲۰ تا ۶۰ سال) استخراج شد. این مقادیر برای سه نمایۀ رویشگاهی 18/30، 27/5و 36/6 متر، به‌ترتیب معرف رویشگاه ضعیف، متوسط و خوب، با داده‌های توده‌های مطالعه‌شده با آزمون t مستقل در سطح معنی‌داری ۵ درصد مقایسه شد.
یافته‌ها: میانگین قطر در تودة صومعه‌سرا 24/94 و در هفت‌دغنان ۲۵/۲۵سانتی‌متر، میانگین ارتفاع به‌ترتیب 12/79 و 13/52متر و میانگین حجم 0/422 و 0/430 مترمکعب بود. آزمون tتفاوت معنی‌داری بین دو توده نشان نداد (0/05<P). ۹۰ درصد درختان تودة صومعه‌سرا و 75/88درصد درختان تودة هفت‌دغنان در طبقات قطری ۱۰ تا ۳۰ سانتی‌متر قرار داشتند. تحلیل مثلث ساختار، توده را در گروه کم‌قطر (PB) طبقه‌بندی کرد. تراکم توده حدود 370/4 اصله در هکتار برآورد شد که نسبت به تراکم اولیه کاشت (۱۱۱۱ اصله در هکتار) کاهش قابل‌توجهی نشان می‌دهد. ارتفاع غالب در صومعه‌سرا و هفت‌دغنان به‌ترتیب 14/33 و 17/11 متر و ضریب هارت-بکینگ به‌ترتیب 36/25 و 30/37 درصد برآورد شد که بیانگر فاصلۀ نسبتاً مناسب درختان است. شاخص رویشگاه در سن مبنای ۳۰ سالگی، 18/3 تا 27/5متر (کیفیت متوسط تا متوسط-ضعیف) برآورد شد. رویش سالانه قطر و ارتفاع به‌ترتیب 0/83 تا 0/84 سانتی‌متر و 0/43 تا 0/45 متر بود. مقایسه با رویشگاه مبدأ نشان داد که رویش قطری در سطح نمایۀ متوسط (27/5 متر) و رویش ارتفاعی در سطح نمایۀ ضعیف (18/3 متر) قرار دارد.
نتیجه‌گیری: توده‌های مورد مطالعه دارای ساختار همسال و یکنواخت و طبقه‌بندی کم‌قطر (PB) هستند. تراکم فعلی (حدود 370/4 اصله در هکتار) نسبت به تراکم اولیۀ کاشت (۱۱۱۱ اصله در هکتار) نشان‌دهندۀ خودتنکی طبیعی قابل‌توجه است، و ضریب هارت-بکینگ (36/25 و 30/37 درصد به‌ترتیب در صومعه‌سرا و هفت‌دغنان) بیانگر فاصلۀ نسبتاً مناسب درختان در وضعیت فعلی است. بااین‌حال، غلبۀ درختان در طبقات قطری نازک نشان می‌دهد که رقابت درون‌توده‌ای در سال‌های ابتدایی رشد (پیش از رخ‌دادن خودتنکی طبیعی) می‌تواند در محدودیت رشد قطری فعلی مؤثر بوده باشد. مقایسه با رویشگاه مبدأ نشان داد که رویش قطری در سطح متوسط و رویش ارتفاعی در سطح ضعیف قرار دارد. این ناهماهنگی نشان‌دهندۀ محدودیت رشد ارتفاعی نسبت به رشد قطری است. رشد قطری پایین‌تر از رویشگاه‌های با کیفیت بالا می‌تواند ناشی از عوامل متعددی از جمله کیفیت رویشگاه، رقابت اولیه، و تفاوت شرایط اقلیمی و خاکی باشد. با توجه به وضعیت فعلی توده، اجرای تنک‌کردن انتخابی و برنامه‌ریزی‌شده برای بهبود تدریجی رشد قطری و افزایش پایداری توده‌ها توصیه می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessment of growth structure of loblolly pine (Pinus taeda L.) plantations in Guilan province, comparison with the native range

نویسندگان English

Melika Babai Rik 1
Hanieh Ghadimii Shijani 2
Kambiz Taheri Abkenar 2
1 Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Guilan, Sowme'eh Sara, Iran.
چکیده English

Introduction: Forests are the most complex and valuable terrestrial ecosystems, playing an irreplaceable role in timber production, carbon sequestration, soil conservation, and regulation of hydrological cycles. With increasing demand for wood and over-exploitation of natural forests, developing fast-growing plantations has emerged as an effective strategy for sustainable wood supply. Loblolly pine (Pinus taeda L.), due to its rapid growth, high ecological adaptability, and considerable productive capacity, holds a special position in afforestation programs. In Guilan province, plantations of this species cover more than 3,000 hectares, with an annual production potential exceeding 18 m³ per hectare under appropriate management. However, timely implementation of thinning operations before the age of 30 remains one of the main management challenges for these stands. The present study was conducted to evaluate the growth structure and compare the growth performance of loblolly pine plantations with the species' native range in the United States.
Method: This research was carried out in two 30-year-old stands with an initial spacing of 3×3 m in the educational and research forests of the Faculty of Natural Resources in Sowme'eh Sara and the Haft Daghnan region. In each region, three 0.072-ha permanent sample plots were established using a systematic-random sampling method. All standing trees were measured using a complete census approach. Diameter at breast height (DBH) at 1.3 m above ground level was measured using a caliper (0.1 cm precision), and total height was measured using a Suunto clinometer. Statistical indices including mean, median, standard deviation, skewness, and kurtosis were calculated. Stand structure was analyzed using the structural triangle method, slenderness coefficient (SC), and Hart-Becking index (S%). Dominant height was determined based on the mean height of the 40 largest-diameter trees per hectare. Annual diameter and height growth were calculated. Comparisons with three site index curves from the native range in the USA were performed using an independent samples t-test at the 5% significance level.
Results: Mean diameter was 24.94 cm in the Sowme'eh Sara stand and 25.25 cm in Haft Daghnan; mean height was 12.79 m and 13.52 m, respectively; and mean volume was 0.422 and 0.430 m³ per tree. The t-test showed no significant differences between the two stands for any variable (p > 0.05). 90 percent of trees in the Sowme'eh Sara stand and 88.75 percent of trees in the Haft Daghnan stand were in the 10–30 cm diameter classes. The structural triangle analysis classified the stands in the low-diameter (PB) structural group. Stand density was estimated at 370.4 trees per hectare, showing a considerable decrease from the initial planting density (1111 trees per hectare). Dominant height in Sowme'eh Sara and Haft Daghnan was 14.33 m and 17.11 m, respectively, and the Hart-Becking index was 36.25% and 37.30%, respectively, indicating a relatively suitable spacing. Site index at the base age of 30 was estimated at 18.3–27.5 m (moderate to moderately-poor site quality). Annual diameter and height growth were 0.83–0.84 cm and 0.43–0.45 m, respectively. Comparison with the native range showed that diameter growth was at the moderate site index level (27.5 m) and height growth was at the poor site index level (18.3 m).
Conclusion: The studied stands have relatively even-aged and uniform structures and are classified in the low-diameter (PB) group. The current density (about 370.4 trees per hectare) compared to the initial planting density (1111 trees per hectare) indicates considerable natural self-thinning, and the Hart-Becking index (36.25% and 37.30%) indicates relatively suitable spacing under current conditions. However, the dominance of trees in thin diameter classes indicates that intra-stand competition in the early years of growth (before natural self-thinning occurred) may have contributed to the current diameter growth limitation. Comparison with the native range showed that diameter growth is at a moderate level and height growth is at a poor level. This inconsistency indicates a limitation of height growth relative to diameter growth. Lower diameter growth compared to high-quality sites can be attributed to several factors, including site quality, initial competition, and differences in climatic and soil conditions. Given the current stand condition, implementing selective and planned thinning operations is recommended to gradually improve diameter growth and enhance stand stability.

کلیدواژه‌ها English

Diameter and height growth
Pinus taeda
Site quality
Stand structure
Thinning.
 
[1]      FAO. (2020). Global forest resources assessment 2020. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
[2]      Sagheb-Talebi, K., Sajedi, T. & Pourhashemi, M. (2014). Forests of Iran: A treasure from the past, a hope for the future (Vol. 10). Springer. (In Persian)
[3]      Walker, J.C.F. (2006). Primary wood processing: Principles and practice (2nd ed.). Springer.
[4]      Carnus, J.-M., Parrotta, J. A., Brockerhoff, E. G., Arbez, M., Jactel, H., Kremer, A., Lamb, D., O’Hara, K., & Walters, B. (2006). Planted forests and biodiversity. Journal of Forestry, 104(2), 65–77. https://doi.org/10.1093/jof/104.2.65
[5]      Paquette, A. & Messier, C. (2010). The role of plantations in managing the world's forests in the Anthropocene. Frontiers in Ecology and the Environment, 8(1), 27-34. https://doi.org/10.1890/080116
[6]      Schultz, R.P. (1997). Loblolly pine: The ecology and culture of loblolly pine. USDA Forest Service.
[7]      U.S. Department of Agriculture, Forest Service. (1982). Site index and yield tables for loblolly pine plantations in the southern United States. Southern Forest Experiment Station.
[8]      Jandl, R., Lindner, M., Vesterdal, L., Bauwens, B., Baritz, R., Hagedorn, F., Johnson, D. W., Minkkinen, K., & Byrne, K. A. (2007). How strongly can forest management influence soil carbon sequestration? Geoderma, 137(3-4), 253-268. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2006.09.003
[9]      Bahri, M.G., Shabanian, N. & Namiranian, M. (2007). Growth and yield of loblolly pine plantations in northern Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 15(2), 45-56. (In Persian)
[10]  Amini, M., Akbarinia, M. & Hosseini, S.M. (2021). Soil acidification in coniferous plantations. Journal of Forestry Research, 32(4), 1471-1482. (In Persian) https://doi.org/10.1007/s11676-020-01234-3
[11]  Khosravi, M., Ebrahimi, A. & Jalali, M. (2017). Soil properties in coniferous plantations in northern Iran. Catena, 149, 217-226. (In Persian) https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.10.006
[12]  Gorji Bahri, Y., Hemmati, A. & Mahdavi, R. (2007). Effect of light and heavy thinning in loblolly pine plantations in Guilan. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 15(3), 217-232. (In Persian)
[13]  Erkan, N., Comez, A. & Yavuz, H. (2023). Effects of thinning on growth of Pinus brutia plantations. Forest Systems, 23(2), 259-267. https://doi.org/10.1186/s13021-023-00226-0
[14]  Oliver, C.D. & Larson, B.C. (1996). Forest stand dynamics. Wiley.
[15]  Pommerening, A. & Stoyan, D. (2006). Edge-correction needs in estimating indices of spatial forest structure. Canadian Journal of Forest Research, 36(7), 1723-1739. https://doi.org/10.1139/x06-058
[16]  Rastegar, A., Eshaghi Rad, J. & Mohammadi, J. (2015). Climatic characteristics of Hyrcanian forests. Iranian Journal of Natural Resources, 68(3), 421-433. (In Persian)
[17]  Mousavi, S.M., Hosseini, S.M. & Akbarinia, M. (2019). Relationship between climate and vegetation in northern Iran. Journal of Forest Science, 65(4), 155-165.  (In Persian) https://doi.org/10.17221/120/2018-JFS
[18]  Tehrani Zojaji, P. (2010). Ecological characteristics of lowland plantations in northern Iran. Iranian Journal of Forest, 2(1), 33-45. (In Persian)
[19]  Pretzsch, H. (2019). Forest dynamics, growth and yield. Springer.

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 19 آبان 1405