مقایسه ویژگی‌های زیست فنی گونه‌های درختی بومی و غیربومی

سابقه و هدف: ریشه گیاهان به عنوان نوعی از مصالح زنده درحفظ و پایداری شیروانی‌ها مورداستفاده قرارمی‌گیرد. علاوه براینکه به حفظ و پایداری محیط‌زیست کمک می‌کند، قابلیت خودترمیمی داشته وفاقد اثرات منفی و مضر برای محیط‌زیست وهزینه‌های اضافی برای تثبیت شیروانی‌ها می‌باشد. پوشش گیاهی بدلیل داشتن سیستم ریشه‌ای خود باعث ایجاد چسبندگی بین ذرات خاک می‌شود و تاثیر معنی‌داری در تثبیت دامنه دارد به همین دلیل ویژگی‌های زیستی گونه‌های مختلف اهمیت بسزایی دارد.میزان مسلح سازی یک گونه به ویژگی‌های زیست فنی از قبیل تراکم و مقاومت کششی ریشه‌ها بستگی دارد که در این مطالعه به بررسی این ویژگی‌ها پرداخته شده است.مواد و روش ها: دراین تحقیق دو توده غیر بومی جنگلکاری شده کاج(pinussylvesteres) و اقاقیا ((robiniapeseudoacasia و دو توده طبیعی با گونه‌های بومی ممرز (carpinusbetulus)و توسکای ییلاقی (alnussubcordata) با شرایط رویشگاهی مشابه (ارتفاع از سطح دریا، شیب و جهت دامنه، نوع خاک، زمین شناسی و غیره) درجنگل شهرستان نکا (طرح جنگلداری نکا ظالمرود)انتخاب و از هر گونه 6 پایه به روش تصادفی از بین پایه های سالم و سیلندریک برای نمونه برداری انتخاب شدند و به بررسی نسبت سطح ریشه به سطح خاک ومقاومت‌کششی آنها پرداخته شد. برای برسی و مقایسه پراکنش ریشه‌ها، از روش حفر پروفیلاستفاده شد. دیواره‌های پروفیل به افق‌های 10 سانتی متری تقسیم و قطر کلیه ریشه های بیرون زده اندازه‌گیری شد. سپس درصد نسبت سطح ریشه به سطح خاک در هر افق محاسبه شد. برای اندازه‌گیری مقاومت کششی، از دستگاه مقاومت ‌کششی سنتام استفاده شد. نمونه‌های ریشه در سمت پایین (شیب30 درصد) درختان جمع آوری شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش عمق نراکم ریشه‌ها طبق تابع نمایی کاهش پیدا می کند و نراکم ریشه‌ها در گونه‌های غیر بومی بیشتر از گونه های بومی می‌باشد، که برای گونه‌های ممرز، توسکا، اقاقیا و کاج به ترتیب،002/0±033/0، 002/0± 081/0، 018/0± 026/0و 015/0± 177/0 درصد بدست آمده‌ا‌ست. دامنه قطری ریشه‌های مورد آزمایش 92 میلیمتر بود. در این مطالعه، میزان مقاومت کششی گونه‌های بومی بیشتر از گونه‌های غیر بومی می‌باشد که برای ریشه گونه‌های ممرز، توسکا، اقاقیا و کاج به ترتیب (3/10±93/31، 98/6±57/17، 41/2±4/18 و 46/5 ± 77/ 9مگاپاسکال) بدست آمده است. نتایج آزمایشات مقاومت‌کششی نشان داد که با افزایش قطر، میزان مقاومت کششی طبق تابع توانی کاهش پیدا کرده و قطر ریشه و نیروی کششی از رابطه توانی مثبت پیروی کرده و گونه ممرز مقاومت کششی بیشتری دارد.نتیجه‌گیری: با توجه به اینکه ریشه‌ها در لایه‌های سطحی خاک بیشترین مقدار را دارند چسبندگی خاک را حتی در عمق‌های پایین تر نیز افزایش می‌دهند. این فرآیند با توجه به تراکم ریشه‌ها کنترل می‌شود که به قطر ریشه‌ها و درختان بستگی دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که باید تغییرات ویژگی‌های مکانیکی ریشه درختان در گونه‌های بومی و غیر بومی، در مدل سازی‌های پایداری دامنه خاک در نظر گرفته شود. نتایج این تحقیق دانش ما را در استفاده آگاهانه از این گونه‌ها در زیست مهندسی و در رابطه با نقش گیاهان در پایدارسازی دامنه‌ها افزایش داده و سبب بهبود مدل سازی پایداری خاک در دامنه‌های ناپایدار جنگلی و در نتیجه مدیریت صحیح‌تر می شود.

Comparison of bioengineering characteristics of native and non-native tree species

Background and objectives: The roots of the plants are used as a kind of materials in the slopes preservation and resistance. Because in addition to helping to preserving and resisting the environment, it has recovery ability and has no harmful and negative effects on the environment and has no additional costs too. Plant cover is caused for pastiness between soil particles for having root system and has significant impact in slope stabilization, for this reason, the biological characteristics of different species has great importance. The quantity of reinforcement depends on root biotechnical characteristics such as root density and tensile strength. In this study assessed these biotechnical properties.Materials and methods: In this study, two nonnative afforested stands of pine (Pinus Sylvesteres) and acacia (Robinia Peseudo acasia) and two natural stands with native species of hornbeam (Carpinus Betulus) and summer alder (Alnus Subcordata) with similar habitat conditions (altitude,Slope and direction of slope, soil type, geology, etc) in the forest of Neka city (NekaZalmarud forestry plan) was and Six trees of each species were randomly selected for later analysis. The Root Area Ratio and tensile strength were investigated. Profile trenching method was used to analyze and compare their root distribution. The walls of the profile are divided into 10 cm horizons. Number and diameter of protruded roots in each depth were measured. Finally, the percentage of Root Area Ratio in each horizon was calculated. Standard Santam was used to determine the tensile strength of roots. Root samples were collected at the bottom (30% slope) of trees.Results: The results indicated that the Root Area Ratio were decreased with increasing depth According to the exponential function . The Root area ratio in nonnative species is higher than native species. Which has obtained for Carpinus Betulus, Alnus Subcordata, Robinia Peseudo acasia and Pinus Sylvesteres, 0.033±0.002, 0.081±0.002, 0.026±0.018±0.177±0.015 percent respectively. The diameter range of the tested roots was 29 mm. The results of tensile strength tests showed that with increasing diameter, the amount of tensile strength according to the According to the exponential function decreased. There is a positive power relationship between root diameter and tensile force.Conclusion: In this research tensile strength of native species is more than nonnative one that has obtained for Carpinus Betulus, Alnus Subcordata, Robinia Peseudo acasia and Pinus Sylvesteres, 31.93±10.3, 17.57±6.98, 18.4±2.41, 9.77±5.46 Mpa respectively. The results of this work may help us when applying an efficient bioengineering technique