مدل سازی آلومتریک زی توده خشک دارهای ریز در راشستان های جنگل شصت کلاته گرگان

سابقه و هدف: خشک دارهای ریز، یکی از مخازن اصلی کربن و منابع انرژی زیستی در جنگل های هیرکانی محسوب می شوند. ازاین رو، پایش تغییرات زی توده آن ها در ارزیابی مدیریت پایدار به منظور کاهش انتشار کربن آلی و طراحی تجارت کربن در بازارهای داخلی و بین المللی، بسیار ضروری و کاربردی است. هدف اصلی پژوهش پیش رو نیز ارائه مدل های محاسباتی بهینه آلومتریک برای پایش دقیق مقدار زی توده خشک دارهای ریز در یکی از راشستان های شمال کشور است. مواد و روش ها: این پژوهش در راشستان جنگل پژوهشی شصت کلاته در شهرستان گرگان انجام گرفت. برای نمونه برداری و توزین مستقیم انواع خشک دارهای ریز در بستر جنگل از روش طبقه ای تصادفی استفاده شد. خشک دارهای ریز به سه طبقه قطری شامل یک تا ۵/۲، ۵/۲ تا ۵/۴ و ۵/۴ تا ۵/۷ سانتی متر تقسیم بندی شدند. از هر طبقه قطری، طول و درجه پوسیدگی چوب های افتاده به صورت تصادفی در سطح توده های جنگلی در تیپ های راش آمیخته و راش خالص اندازه گیری شد. همچنین، چوب های مزبور به صورت تخریبی توسط ترازوهای دیجیتالی در داخل عرصه توزین شدند. قطر میانی، طول، چگالی خشک و درجه پوسیدگی خشک دارهای توزین شده در قالب ماتریس ورودی به عنوان متغیرهای توصیفی در مدل معرفی شدند. برای برآورد زی توده خشک دارهای ریز از تحلیل تخمین منحنی و مدل آلومتریک پایه توانی استفاده شد. پس از تبدیل لگاریتمی متغیرهای ورودی، آن ها در ترکیب های مختلف و مستقل به صورت خطی چندگانه در مدل معرفی شدند. پس از بازتبدیل نمایی و محاسبه فاکتور تصحیح، مدل ها برمبنای ضریب تبیین تعدیل یافته (Adj.R۲)، فاکتور تورم واریانس (VIF) و میانگین مربعات باقی مانده ها (RMS) اعتبارسنجی شدند. آزمون t برای ارزیابی معنی داری مولفه های محاسباتی هر مدل به کار برده شد. برای تبیین نهایی صحت سنجی مدل های طراحی شده نیز از برازش منحنی لوئس (Loess curve) بین مقدار باقی مانده ها و مقدار برآوردی استفاده شد.  نتایج: معرفی قطر میانی ( ) و طول ( ) در مدل نمایی بازتبدیل لگاریتمی، توجیه واریانس (Adj.R۲) را نسبت به مدل توانی تک متغیره از ۳۸ درصد به ۷۳ درصد افزایش و میانگین مربعات باقی مانده ها را از ۶/۰ به ۲۶/۰ کاهش داد. معرفی چگالی خشک ( ) سبب تغییرات قابل ملاحظه ای در روند دقت و قطعیت مدل نشد. با افزودن درجه پوسیدگی خشک دارها به عنوان متغیر ساختگی، قطعیت و دقت برآوردی مدل، افزایش جزئی داشت (مدل منتخب اول با بیشینه توجیه واریانس و کمینه میانگین مربعات باقی مانده ها: ۲۲/۰ = RMS؛ ۷۸/۰= Adj.R۲). متغیرهای مدل منتخب دوم را معرف زی توده خشک دارها ( ) به انضمام درجه پوسیدگی تشکیل دادند که سبب افزایش قطعیت و دقت مدل شدند (۲۴/۰ = RMS؛ ۷۵/۰= Adj.R۲). نتایج مدل سازی نشان داد که اگر چه در بعضی از مدل های منتخب، برخی از مولفه های محاسباتی معنی دار نبود (۰۵/۰ < P)، اما بین متغیرهای مستقل، همبستگی خطی چندگانه وجود نداشت (۵ < VIF). خروجی های مربوط به برازش بین باقی مانده های استانداردیافته و تخمین مدل نشان داد که منحنی لوئس در اطراف خط صفر، خطی بود. تغییرات باقی مانده ها نیز در راستای تغییرات تخمین در اطراف خط صفر علاوه بر تراکم، دارای پراکندگی واگرا و همگرا نبودند. همچنین، مقدار استانداردیافته باقی مانده های مدل های منتخب برای برآورد زی توده خشک دارهای ریز خرمندی (Diospyros lotus L.) و گونه های غیرقابل شناسایی، خارج از محدوده خط صفر بود و به نوعی خطای آن ها به یکدیگر وابسته است. برخلاف آن، تغییرات زی توده خشک دارهای راش (Fagus orientalis Lipsky) و ممرز (Carpinus betulus L.)، مستقل از یکدیگر بودند. نتیجه گیری کلی: در یک نتیجه گیری کلی می توان اذعان کرد که توزیع و مقدار زی توده خشک دارهای ریز براساس قطر میانی و راستای طولی، تغییرات عدیده ای دارند. باتوجه به دامنه محدود پوسیدگی و محدوده دقت برآورد چگالی خشک دارهای ریز، معرفی متغیرهای مزبور سبب افزایش قابل توجه در دقت و قطعیت برآورد مدل های بازتبدیلی لگاریتمی نشد. براساس نتایج به دست آمده می توان استنباط کرد که ۲۲ تا ۲۵ درصد از عدم توجیه واریانس مدل های منتخب و بهینه برای تخمین زی توده خشک دارهای ریز مربوط به خطای (باقی مانده های استانداردیافته) برآورد زی توده خشک دارهای ریز خرمندی و گونه های غیرقابل شناسایی است. به طورکلی، مدل های منتخب طراحی شده در این پژوهش برای راشستان خالص و تیپ های آمیخته راش با فراوانی ممرز در جنگل مورد پژوهش، کاربرد وسیعی دارند.   واژه های کلیدی: انرژی زیستی، تجارت کربن، حوضچه کربن، ریزچوب، مدل بهینه آلومتریک.

مدل سازی آلومتریک زی توده خشک دارهای ریز در راشستان های جنگل شصت کلاته گرگان Keywords:

انرژی زیستی , تجارت کربن , حوضچه کربن , ریزچوب , مدل بهینه آلومتریک