مدل‌سازی موجودی حجمی خشک‌دارهای ریز با استفاده از تحلیل لجستیک در جنگل پژوهشی خیرودکنار

مقدمه و هدف: با توجه به اهمیت بوم شناختی خشک دارهای ریز در بوم سازگان های جنگلی، ضروری است که عوامل تاثیرگذار بر موجودی حجمی آنها با استفاده از الگوی مناسب تبیین شود. از طرفی در جنگل های هیرکانی که در گرادیان مختلف ارتفاعی آن انواع مختلفی از جوامع گیاهی به همراه تیپ های مختلف درختان دارای پراکنش گسترده ای هستند، انتظار می رود خشک دارهای ریز سهم قابل توجهی را داشته باشند. یکی از الگوهایی که برای مدیریت بهینه و کنترل انباشت آنها می تواند کارساز باشد مدل سازی های مبتنی بر تحلیل لجستیک است. هدف اصلی این پژوهش استفاده از تحلیل لجستیک رتبه ای برای تبیین اثرگذاری عوامل مزبور بر انباشت حجمی خشک دارهای ریز در ارتباط با گرادیان ارتفاعی جنگل پژوهشی خیرودکنار است. مواد و روش‌ها: این پژوهش در گرادیان ارتفاعی 100 تا 1800 متر از سطح دریا با استفاده از طرح قطعات‌نمونه خوشه‌ای انجام شد. تعداد سه قطعه‌نمونه دایره‌ای با شعاع 7.32 متر با زوایای آزیموت صفر، 120 و 240 درجه به شکل مثلث در قالب یک خوشه با فاصله 36.6 متر از یکدیگر پیاده شده و یک قطعه‌نمونه دیگر نیز با همان مساحت در مرکز این طراحی جانمایی شد. هر خوشه به‌صورت تصادفی با سه تکرار در مجموع به تعداد 12 قطعه‌نمونه در یک گرادیان ارتفاع از سطح دریا با اختلاف 150 متر پیاده شد. در مجموع به تعداد 36 خوشه و 144 قطعه نمونه در جنگل مورد پژوهش پیاده شد. سه طبقه قطری شامل 2.5- 1، 4.5- 2.5 و 7.5- 4.5 سانتی متر برای خشک‌دارهای ریز در نظر گرفته شد. برای اندازه‌گیری قطر خشک‌دارهای ریز یک ترانسکت خطی با آزیموت ثابت 150 درجه از مرکز هر قطعه‌نمونه دایره‌ای شکل پیاده شده و طبقه قطری 2.5-1 سانتی متر در فاصله 6.1- 4.27 متر و دیگر طبقه‌های قطری در فاصله 7.32 - 4.27 متری برداشت شدند. بر روی هر ترانسکت قطر تمام خشک‌دارهای ریزی که محور مرکزی آنها منقطع با خط ترانسکت بود با کولیس اندازه‌گیری و ثبت شد. علاوه بر آن نوع گونه و پوسیدگی یا عدم پوسیدگی خشک دارهای ریز همراه با جهت دامنه نیز ثبت شد. شایان ذکر است که در تمام گرادیان ارتفاعی با توجه به تصادفی بودن پیاده سازی قطعات نمونه مزبور تغییرات طبقات مختلف شیب وجود نداشت و در کلیه موارد جمع‌آوری داده‌ها در طبقه شیب 25 تا 40 درصد انجام شد. بر مبنای آزمون اسپیرمن ضریب همبستگی اسپیرمن و مبتنی بر مقادیر آماره مربع کای و ابعاد جدول توافقی از ضریب همبستگی کرامر برای ارزیابی معنی داری شدت همبستگی بین متغیرها استفاده شد. در روند مدل‌سازی صرف نظر از روابط هم خطی بین متغیرهای عامل، تمام متغیرهای غیرهمبسته به عنوان متغیرهای ورودی مدل مدنظر قرار گرفتند. متغیرهای اسمی و رتبه ای در قالب فاکتورهای با اثرات ثابت و متغیرهای کمی به عنوان متغیرهای جانبی در اجرای تحلیل لجستیک رتبه ای معرفی شدند. اعتبارسنجی هر مدل بر حسب متغیرهای مختلف با استفاده از شاخص برازش مدل (آماره لگاریتم درست نمایی و مربع کای) و ضرایب تبیین کاذب کاکس و نل، و نیجل کرک ارزیابی شد. برای بررسی معنی داری مدل و ضرایب محاسباتی آن از آزمون والد والد استفاده شد. برای نمایه سازی صحت سنجی مدل در رابطه با مقادیر برآوردی و مشاهدات از آزمون های پیرسون و انحراف استفاده شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد میانگین حجم خشک دارهای ریز در کلاسه های قطری اول، دوم و سوم به ترتیب 2.14، 6.01 و 16.23 مترمکعب در هکتار بود. نتایج تحلیلی مدل‌سازی لجستیک نشان داد که گرادیان ارتفاعی بر مبنای آزمون لگاریتم درست‌نمایی (0.05 gt; p، 0.06 = x2) و ضریب تبیین کاذب نیجل‌کرک (0.001 =pesudo-r2) دارای اثرات معنی‌دار بر تغییرات موجودی حجمی خشک‌دارهای ریز انواع طبقه‌های قطری نیست. با احتساب نتایج مربوط به ضرایب همبستگی اسپیرمن و کرامر نتایج حاکی از آن بود که گرادیان ارتفاعی با تیپ توده، جهت دامنه، گونه و پوسیدگی خشک‌دارهای ریز ارتباط معنی‌دار دارد. از طرفی، نتایج مبتنی بر ضریب همبستگی کرامر نشان داد که جهات دامنه با گونه های خشک دار و پوسیدگی آنها، توده درختان با درجه پوسیدگی و گونه خشک دارها و همچنین گونه های خشک دارها با درجه پوسیدگی آنها دارای ارتباط معنی داری نیست. با احتساب عدم هم‌خطی بین متغیرهای عامل نتایج نهایی مدل‌سازی نشان داد که فقط نوع گونه و پوسیدگی ریزچوب‌ها دارای اثرات معنی‌دار بر تغییرات انباشت حجمی خشک‌دارهای ریز طبقه قطری اول است (0.24 =pesudo-r2 0.05 p، 22.61= x2).نتیجه‌گیری کلی: با توجه به معنی‌داری آماره والد گونه‌های ریزچوب به‌طور مستقیم با اثرات شبیه به هم و پوسیدگی آنها به‌طور وارونه بر متغیر پاسخ خشک‌دارهای طبقه اول قطری دارای اثرات معنی‌داری است. درصورتی که مقدار انباشت حجمی خشک دارهای ریز در طبقات قطورتر تحت تاثیر عوامل معرفی شده نبود. از این رو، این احتمال وجود دارد که بسیاری از رخدادهای غیرمترقبه از جمله آشفتگی های طبیعی در مقیاس های مختلف و با شدت متفاوت به همراه ماهیت ذاتی جنگل شناسی از جمله مراحل تحولی می تواند مهم ترین عواملی باشد که در موجودی حجمی خشک دارهای ریز در طبقات قطورتر تاثیر داشته باشد.

modeling fine woody debris volume stock using logistic analyses in the hyrcanian kheiroudkenar research forest

background and objectives: due to ecological and biological importance of fine woody debris (fwds) in forest ecosystems, it is essential to be clarified influencing factors on the fwds volume stock through appropriate model. one of the models can be decisively efficient for optimal management and control of the fwds volume stock is the ordinal logistic model. it is expected that the fwds have a significant contribution in the hyrcanian forests where different types of plant communities and trees are widely distributed across altitude gradients. thus, the aim of this research is to use rank logistic analysis to examine the impact of various factors on the volume accumulation of the fwds in relation to the altitude gradient of the khairudkanar research forest.methodology: the current study was conducted in the kheiroud forest using the cluster sample plots implemented along the altitude (100- 1800 m). a total of 12 samples were arranged in an altitude gradient from sea level. these samples consisted of three circular plots, each with a radius of 7.32 meters. the circular plots were positioned in the form of a triangle, with azimuth angles of 0, 120, and 240 degrees. additionally, another sample with the same area was placed at the center of this design. the distance between each of the circular plots in the cluster was 36.6 meters. in this study, the placement of sample plots was conducted randomly within the specified altitude range, with an interval of 150 meters. a total of 36 clusters were established, comprising 144 samples, within the research forest. these samples were categorized into three diameter classes for the fwds: 1-2.5 cm, 2.5-4.5 cm, and 4.5-7.5 cm. to measure the diameter of these small dry trees, a linear transect was executed from the center of each circular sample plot. the transect had a fixed azimuth of 150 degrees. specifically: the diameter layer within the range of 1-2.5 cm was measured at a distance of 4.27-1.6 meters, and for other diameter layers, the measurements were taken at distances ranging from 7.32 to 7 meters. ultimately, a total of 4.27 meters were harvested during this investigation. during the evaluation process, a transect line was used to measure the fwds diameter whose central axis was obstructed by the line. additionally, the type of species, the decay or lack of decay of the fwds were also recorded. however, the length of these fwds was not measured in the field due to the evaluation method used. in the analysis, we employed spearman rsquo;s test and calculated spearman rsquo;s correlation coefficient. additionally, we utilized chi-square statistics and the dimensions of the consensus table to evaluate the significance of correlation intensity between variables. to model this relationship, we included all uncorrelated variables as input variables, irrespective of any co-linear relationships among the factor variables. nominal and rank variables were introduced as factors with fixed effects, while quantitative variables served as side variables during the implementation of rank logistic analysis. to validate each model, we assessed various variables using the model fit index. additionally, we considered the pseudo-explanation coefficients. the significance of the model and its calculation coefficients was examined using the wald statistic. furthermore, we evaluated the model rsquo;s accuracy in relation to estimated values and observations using pearson and standard deviation tests.results: the research findings indicated that the average volume of the fwds per hectare in the studied forest was 2.14, 6.01, and 16.23 cubic meters for the first, second, and third diameter classes, respectively. the results of logistic analyses based on the log-likelihood test (x2= 0.06; p gt; 0.05) and pseudo-r2 (pesudo-r2 = 0.001) showed that the altitude gradient has no significant effect on the volume accumulations of the fwds in different diameter classes. according to the cramer’s v and spearman correlation tests, the results demonstrated that altitude gradient significantly correlated with the stand types, aspect, species and decay of the fwds in the study forest. moreover, the results obtained using kramer’s correlation coefficient to eliminate the effects of collinearity between input variables indicated that there is no significant relationship between the aspects and the species, and decay classes. also, there were no significant correlations between the stand type and decay, and the fwds species. taking into account the non-collinearity and variance inflation factor (vif), the final results of modeling showed that the fwds species and decay have only significant effects on variations of the first diameter class of fwds volume stock (pesudo-r2= 0.24; p lt; 0.05; x2= 22.61).conclusion: on the basis of the wald test, effects of the fwds species were similarly significant, and the fwds decay was inversely significant in association with the fwds first diameter class response (p lt; 0.01). it appears that the amount of volume accumulation of the fwds in thicker diameters was not affected by the factors that were introduced. this implies that many unforeseen events, such as natural disturbances of varying scales and intensity, as well as the inherent nature of forestry - including developmental stages - may be the foremost factors that significantly impact the volume inventory of the fwds in the thicker diameters.