جنگل و فرآورده های چوب
سال:1398 | دوره:72 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

جنگل های هیرکانی به واسطه دما و رطوبت نسبی بالا مه غلیظ در ارتفاعات و مهبارش از دیگر جنگل های معتدله و پهن-برگ خزان کننده جهان متمایز شده اند. اهمیت مه بارش به عنوان یکی از مهم ترین منابع ورودی آب و تولید رطوبت در جنگل بسیار تاکید شده است. هدف از پژوهش حاضر کمی سازی مه بارش و باران ربایی توده طبیعی راش (Fagus orientalis Lipsky) در ارتفاعات و بیان اهمیت مه بارش در جنگل های هیرکانی است. نمونه برداری ها در زمان رشدکامل برگ درختان تا قبل از شروع خزان برگها در سالهای 1395و 1396در جنگل خیرود-بهاربن انجام شد. به-منظور اندازه گیری باران و تاج بارش به ترتیب 10 و 122 باران سنج در فضای باز و زیرتاج پوشش قرارگرفت. دردوره پژوهش 22 رخداد باران با مقدارتجمعی 648 میلی متر ثبت شد و درصد های تجمعی تاج بارش و باران ربایی در توده به ترتیب 99/4 و 0/2 درصد بدست آمد. به دلیل حضور مه درتوده با درصدتجمعی 3/5 درصد 14 رخداد با باران ربایی منفی (تاج بارش بیشتر از باران) و مقدارتجمعی 22/6-میلی متر و 3/5-درصد از بارندگی و 8 رخداد باران با باران ربایی مثبت (تاج بارش کمتر از باران) و مقدار تجمعی باران ربایی 25/5 میلی متر و 3/9 درصد از بارندگی ثبت شد. بیشترین مه بارش در سال 1395 و در مهرماه مشاهده شد. نتایج نشان داد مه بارش سبب افزایش تاج بارش و کاهش باران ربایی می شود. بنابراین درختان راش تأثیر قابل توجهی بر فرآیندهای هیدرولوژیک محلی داشته و محافظت آنها در اکوسیستم کوهستانی موجب به دام انداختن قطرات مه و تولید مه بارش می شود که به تامین آب زیرمینی و رطوبت اکوسیستم کمک خواهدکرد. درک فرآیندهای هیدرولوژیک توده با درنظرگرفتن پدیده های جوی به مدیران جنگل در مدیریت بهینه توده های جنگلی و تنظیم ورودی آب به اکوسیستم یاری خواهدکرد.

هدف پژوهش کنونی، بررسی امکان استفاده از سنجش از دور برای برآورد تنوع گونه های چوبی است که در پایداری اکوسیستم های جنگلی اهمیت بسیار زیادی دارد. برای این منظور از تصاویر نوری ماهواره ی سنتینل2 در بخشی از جنگل های شهرستان مریوان استفاده شد. ابتدا منطقه ی پژوهش به مساحت حدود 500 هکتار از راه جنگل گردشی بررسی شد. 89 قطعه نمونه با ابعاد 40×40 متر به صورت تصادفی در کل سطح منطقه برداشت و مشخصه های نوع و تعداد گونه در هر قطعه نمونه ثبت شد. تنوع زیستی درختی براساس شاخص های تنوع گونه ای سیمپسون و شانون وینر، غنای گونه ای مارگالف، یکنواختی فیشر آلفا و غالبیت سیمپسون برای هر قطعه نمونه محاسبه شد. تصاویر سنجنده ی سنتینل2 در سطح تصحیحات سیستمی دریافت شد. شاخص های گیاهی مناسب از باندهای اصلی تصاویر ماهواره ای تهیه و ارزش های رقومی در محل هر قطعه نمونه از هر یک از باندهای اصلی و شاخص های گیاهی استخراج شد. همبستگی میان باندهای اصلی و شاخص های گیاهی با شاخص های تنوع، بررسی و معادلات رگرسیونی چندمتغیره به روش گام به گام با استفاده از 66 قطعه نمونه توسعه یافت. نتایج اعتبارسنجی مدل های رگرسیونی با استفاده از 23 قطعه نمونه نشان داد که شاخص های تنوع گونه ای سیمپسون (RMSEr = 21/39%, R2 = 0/57)، غالبیت سیمپسون (RMSEr = 22/63%, R2 = 0/55) و تنوع گونه ای شانون-وینر (RMSEr = 23/16%, R2 = 0/50) با دقت بیشتری از بقیه ی شاخص ها قابل برآوردند. برپایه ی نتایج این پژوهش می توان بیان داشت که تصاویر سنتینل2 از توانایی متوسطی در برآورد تنوع گونه ای در جنگل های زاگرس برخوردار است.

تیس (Sorbus aucuparia L) یکی از گونه های نادر، در معرض خطر و بسیار رزش درختچه ای ذخیره گاه جنگلی اندبیل خلخال است. پژوهش پیش رو به منظور بررسی ارتباط بین حضور و صفات رویشی این گونه با شکل زمین و برخی عوامل خاکی در ذخیره گاه جنگلی اندبیل خلخال انجام گرفت. به این منظور در ارتفاع 1940 تا 2540 متر از سطح دریا، 34 قطعه نمونه ی دایره ای500 متر مربعی در داخل هر سه شکل مختلف زمین (یال، دامنه و دره) و چهار جهت جغرافیایی (شمال، جنوب، شرق و غرب) به روش انتخابی تعیین و مشخصه های کمّی پایه های تیس اندازه گیری شد. همچنین در هر قطعه نمونه، یک نمونه خاک از عمق صفر تا40 سانتی متر تهیه شد تا با استفاده از روش تجزیه به مؤلفه های اصلی، ارتباط خواص خاک با پراکنش تیس بررسی شود. بیشترین تعداد درخت در هکتار (131/2 اصله) در شکل یال-جهت جنوبی، قطر یقه (9/1 سانتی متر)، قطر تاج (2/1 متر) و ارتفاع درختچه های تیس (3/1 متر) در جهت جنوبی-شکل دامنه به دست آمد. بافت خاک زیر درختان تیس، لومی تا لومی-رسی با اسیدیته ی 6/1 تا 6/7، هدایت الکتریکی 0/52 تا 0/97 دسی زیمنس بر متر، درصد ازت 0/39 تا 0/73، درصد کربن آلی 3/24 تا 6/22 و درصد کربنات کلسیم 5/21 تا 16/1 بود. نتایج تجزیه وتحلیل مؤلفه های اصلی نشان داد که حضور این گونه در رویشگاه های دامنه با مشخصه های هدایت الکتریکی، درصد ازت، سیلت و کربنات کلسیم و در رویشگاه های یال با درصد کربن آلی ارتباط بیشتری دارد. به طور کلی می توان اظهار داشت که در محدوده ی ارتفاعی 1940 تا 2540 متر از سطح دریا، یال ها با بافت خاک لومی-رسی به دلیل حضور بیشتر و دامنه های جنوبی با بافت خاک لومی-رسی به دلیل برخورداری از اندازه های بزرگ تر مشخصه های کمّی درخت تیس، شرایط مطلوب تری را برای زیست این گونه فراهم می کنند.

با توجه به گسترش و توسعه ی کاربرد کامپوزیت های زیست سازگار در بخش های گوناگون مانند صنعت بسته بندی و نیز ظروف یک بار مصرف، توجه به روش های بهبود ویژگی های مکانیکی ضروری به نظر می رسد. هدف این تحقیق، ساخت بیوکامپوزیت با مخلوط پلی پروپیلن به عنوان ماده ی زمینه، نشاسته به عنوان پرکننده و نانو و میکروالیاف سلولزی به عنوان تقویت کننده است. برای این تحقیق، پلی پروپیلن به عنوان ماده ی زمینه، نشاسته به عنوان پرکننده در دو سطح (30 و 40 درصد) و نانوالیاف سلولزی در سه سطح (0، 1 و 2 درصد) و میکروالیاف سلولزی در سه سطح (0، 5 و 10 درصد) به عنوان فاز تقویت کننده استفاده شد. همچنین از پلی پروپیلن مالئیک دارشده، به عنوان ماده ی سازگارکننده و از گلیسرول به عنوان نرم کننده استفاده شد. اختلاط مواد لازم برای هر تیمار در اکسترودر دو ماردونه همسوگرد انجام گرفت تا ضمن تولید نشاسته ی ترموپلاستیک، نانوالیاف سلولز در ماده ی زمینه نیز پخش شود. سپس گرانول های به دست آمده از اکسترودر به دستگاه تزریق منتقل شد تا نمونه های آزمونی به دست آید. به منظور بررسی ساختار مورفولوژی نمونه ها تصاویر میکروسکوپیتهیه شد. نتایج آزمون ها با استفاده از طرح فاکتوریل در قالب بلوک های کاملاً تصادفی و میانگین های به دست آمده از طریق آزمون دانکن تجزیه وتحلیل شد. نتایج نشان داد که افزودن نانو و میکروالیاف سلولز موجب افزایش مقاومت خمشی و کششی نمونه های آزمونی می شود و نمونه های ساخته شده با 30 درصد نشاسته و 2 درصد نانوالیاف سلولز بیشترین مقاومت خمشی و کششی را دارند.

به منظور استفاده از منابع فیبری جایگزین همچون شاهدانه ی فیبری (. Cannabis sativa L) برای تأمین الیاف مورد نیاز صنایع چوب و کاغذ، شناسایی و بهره برداری از تنوع حداکثری این گیاه بومی در زمینه های مختلف صنایع سلولزی ضروری به نظر می رسد. از این رو در این بررسی برخی از جمعیت های شاهدانه ی ایرانی از نظر ویژگی های آوندی ساقه و بیومتری الیاف با هدف شناسایی جمعیت های دارای بیشترین مقدار فیبر چوبی و نیز جمعیت های دارای ویژگی های فیبری مطلوب برای صنایع چوب و کاغذ ارزیابی شدند. ویژگی های آوندی مورد بررسی شامل میانگین سطح عناصر آوندی، تراکم آوندی و تخلخل بود که با استفاده از مقاطع عرضی ساقه بررسی و مقایسه شدند. ویژگی های بیومتری الیاف شامل طول فیبر، پهنای فیبر، پهنای دیواره ی فیبر و پهنای حفره ی فیبر نیز به تفکیک الیاف چوبی و پوستی وابری شده ارزیابی شدند. بر مبنای ویژگی های آوندی، جمعیت های فارس، سنندج 02، مهاباد، زاهدان و ملایر، به علت دارا بودن حداقل میانگین برای ویژگی های تراکم آوندی و تخلخل که به محتوای فیبر بیشتر منجر می شود، به عنوان جمعیت های دارای ظرفیت زیاد فیبر چوبی گزینش شدند. جمعیت های بانه، بشرویه و فارس و سه جمعیت کاشان، بشرویه و نهاوند به ترتیب از نظر طول الیاف پوستی و چوبی میانگین بیشتری در مقایسه با جمعیت های دیگر از خود نشان دادند. بنابراین انتظار می رود این جمعیت ها در ویژگی های مرتبط با طول فیبر مانند استحکام و دوام کاغذ و پارچه بهتر باشند و با موفقیت در صنایع سلولزی و برنامه های اصلاحی به کار گرفته شوند.

چسب پلی وینیل استات نوعی چسب با خواص استحکامی ضعیف و دارای قابلیت کاربرد در محصولات چوبی شناخته می شود. نانومواد کربنی مانند مواد تأثیرگذار بر خواص استحکامی مواد پلیمری هستند. از این رو در تحقیق حاضر، خواص مکانیکی و گرمایی چسب پلی وینیل استات تقویت شده با نانوفیبر کربن در دو حالت اصلاح شده و بکر و سه سطح صفر، 0/4 و 1/5 درصد وزنی چسب بررسی شد. نانوفیبرهای کربن اصلاح شده به صورت اصلاح شیمیایی سطحی به منظور بهبود پراکنش در ماتریس پلیمری استفاده شدند. نتایج آزمون طیف سنجی، اکسید شدن و حضور گروه های عاملی جدید روی سطح نانوفیبرهای کربن اصلاح شده را تأیید کرد. نانوکامپوزیت های مورد نظر با روش قالب ریزی محلول ساخته شدند و در ادامه، ویژگی های کششی، رفتار گرمایی و ریزساختار آنها ارزیابی شد. تصاویر میکروسکوپ الکترون پراکنش مناسب تر نانوذرات اصلاح شده در 0/4 درصد نسبت به مقادیر بیشتر را در ماتریس چسب تأیید کرد. همچنین تحلیل داده های آزمون کشش نمونه ها، بهبود رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت (مدول الاستیسیته، مقاومت کششی و انرژی شکست) ناشی از حضور نانوذرات اصلاح شده را نسبت به نمونه های حاوی نانوذرات بکر به خوبی نشان داد. بهبود این خواص با نانوفیبر کربن اصلاح شده، به ترتیب 2/4، 1/6 و 1/8 برابر نسبت به پلی وینیل استات خالص بود. به علاوه، از نظر پایداری گرمایی نیز در هر دو سری نانوکامپوزیت، دو مرحله کاهش جرم نسبت به چسب خالص مشاهده شد. به طور کلی، بهترین استحکام کششی در نمونه های نانوکامپوزیت حاوی 0/4 درصد وزنی نانوفیبر کربن اصلاح شده مشاهده شد.

هدف این پژوهش، بررسی اثر متغیرهای فرایندی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته فیبر با چگالی زیاد و بهبود این ویژگی ها به منظور استفاده از آن در کفپوش ساختمان هاست. اثر فاکتور پرس در سه سطح (7/6، 8/3 و 9/1 ثانیه بر میلی متر)، مقدار پارافین در سه سطح (0، 0/5 و 1 درصد) و مقدار چسب در سه سطح (9، 9/5 و 10 درصد) بر ویژگی های مکانیکی تخته مانند مقاومت چسبندگی داخلی، مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی و ویژگی فیزیکی مانند درصد واکشیدگی ضخامت تخته های حاصل آزمایش شد. نتایج نشان داد که افزایش فاکتور پرس سبب بهبود مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت چسبندگی داخلی و کاهش درصد واکشیدگی ضخامت تخته ها شده است. با افزودن پارافین، درصد واکشیدگی ضخامت تخته ها کاهش پیدا کرد، درحالی که استفاده از مقادیر بیشتر پارافین، تأثیر منفی بر مقاومت های مکانیکی به ویژه مقاومت چسبندگی داخلی داشت. همچنین، ویژگی های مکانیکی و فیزیکی تخته ها با افزایش مصرف چسب بهبود یافت. در این بررسی از روش آماری سطح پاسخ برای تعیین حد بهینه ی کیفیت تخته استفاده شد. با توجه به نتایج حاصل از اثر متغیرهای مختلف، تخته های حاصل با فاکتور پرس 8/9 ثانیه بر میلی متر، با مقدار پارافین و چسب مصرفی به ترتیب 0/5 و 9 درصد، ضمن حفظ مقاومت های مکانیکی و فیزیکی در محدوده ی استاندارد ملی، با روش سطح پاسخ به عنوان حد بهینه برای کاربرد کفپوش انتخاب شد.

با توجه به افزایش مقدار مصرف مواد شیمیایی رنگ بر در اثر کهنه شدن کاغذهای بازیافتی و تشدید اثرهای منفی زیست محیطی ناشی از آن، بررسی روش های کاهش این اثرهای منفی ضروری است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر کهنه سازی طبیعی بر ویژگی های نوری و مقاومتی مخلوط کاغذهای روزنامه و مجله ی باطله ی مرکب زدایی شده و رنگ بری شده با استفاده از رنگ بری اکسایشی و کاهشی انجام گرفت. نمونه های کاغذ روزنامه و مجله ی باطله ی چاپ افست داخلی به مدت پنج ماه کهنه سازی طبیعی شدند و توسط روش شناورسازی، مرکب زدایی و با استفاده از پروکسید هیدروژن (H2O2) و فرمامیدین سولفینیک اسید (FAS) در دو حالت تک مرحله ای و توالی دومرحله ای رنگ بری شدند. کهنه سازی طبیعی، سبب کاهش درجه ی روشنی و افزایش درجه ی ماتی و درجه ی زردی و نیز کاهش تمام شاخص های مقاومتی در مقایسه با کاغذهای بازیافتی تازه و بدون کهنه سازی، شد. همچنین، رنگ بری کاهشی (FAS) در مقایسه با رنگ بری اکسایشی (H2O2)، سبب بهبود ویژگی های نوری و مقاومتی کاغذ شد. در رنگ بری دومرحله ای، استفاده از FAS بعد از H2O2 سبب کسب نتایج بهتر در ویژگی های نوری و مکانیکی شد. در مجموع می توان نتیجه گرفت که برای رنگ بری کاغذهای بازیافتی دارای مرکب چاپ افست، استفاده از رنگ بری کاهشی در مقایسه با رنگ بری اکسایشی در هر یک از عملیات رنگ بری تک مرحله ای یا دومرحله ای، به کسب نتایج بهتر از نظر ویژگی های نوری و مقاومتی کاغذهای حاصل خواهد انجامید.