بررسی تنوع درون گونه ای مقاومت کششی ریشه به عنوان مصالح بوم مهندسی (مطالعه موردی: بخش پاتم، جنگل خیرود)

نویسندگان

1 استادیار گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

2 استاد گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 استاد گروه آبیاری، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه تهران

4 دانشیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر

چکیده

گیاهان به عنوان نوعی از مصالح بوم مهندسی علاوه بر داشتن قابلیت خود تجدیدی و خود ترمیمی، بر خلاف مصالح مصنوعی فاقد اثرات منفی بر محیط زیست نیز می باشند. تاثیر گیاهان بر افزایش پایداری دامنه ها و کاهش فرسایش به مقدار زیادی وابسته به مقاومت کششی ریشه است و تعیین مقاومت کششی ریشه، اطلاعات مورد نیاز در تحلیل رابطه ریشه- خاک را فراهم می سازد. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات درون گونه ای مقاومت کششی ریشه سه گونه راش، ممرز و انجیلی در مقیاس منطقه ای می باشد. به این منظور نمونه های ریشه سه گونه مورد نظر از سمت بالا و پایین شیب، جمع آوری و مقاومت کششی آنها با استفاده از یک دستگاه اینسترون استاندارد اندازه گیری شد. تعداد 369 آزمایش مقاومت کششی موفق روی نمونه ریشه های مربوط به سه گونه مورد نظر و نیز پروفیل بالا و پایین هر گونه، انجام گرفت. دامنه قطری ریشه ها 3/0-5 میلیمتر و دامنه مقاومت کششی نمونه ها 51/0-33/70 مگاپاسکال بود. نتایج آنالیز کوواریانس نشان داد که قطر ریشه به عنوان عامل کوواریت در همه تیمارها معنی دار است. همچنین با توجه به آنالیز کوواریانس، به جز در مورد پروفیل های بالای انجیلی در بقیه موارد نتایج حاکی از معنی دار بودن اثر پایه های مختلف درختی بر میزان مقاومت کششی و در واقع معنی دار بودن تفاوت های درون گونه ای می باشد. قابل ذکر است که با افزایش نگرانی ها در مورد محیط زیست، روش های بوم مهندسی از گزینه های مناسب برای جایگزینی روش های سنتی ناسازگار با محیط زیست محسوب می شود و پژوهش در این مورد از اولویت های اصلی آینده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Intraspecies variations of tree root tensile strength as Eco-Engineering materials in local scale (Case study: Kheyrud Forest)

نویسندگان [English]

  • Ehsan Abdi 1
  • Baris Majnounian 2
  • Hasan Rahimi 3
  • Mahmoud Zobeiri 2
  • Ghasem Habibi Bibalani 4
چکیده [English]

Effects of plant roots on increasing soil shear strength depend on root tensile strength. Thus, determination of root tensile strength can provide the necessary data for analyzing root-soil relations. Tensile strength of plant roots varied in a wide range and have been reported from thousands to millions of MPa. The main objective of this study was to assess inter-species variations of root tensile strength for three important species of Hyrcanian forests in a local scale. For this purpose, root samples of beech, hornbeam and Persian ironwood were collected from up and down slopes and tensile strength tests were carried out using a standard Instron apparatus. To evaluate the effects of tree species, diameter of roots, and root location on the profiles on tensile strength of the roots, analysis of covariance (ANCOVA) was employed. In this analysis, 369 successful tensile tests were conducted on up and down slopes roots of three species. Root diameters were between 0.3 to 5 mm and measured tensile strengths were between 10.51 to 70.33 MPa. The results of ANCOVA revealed significant differences among measured tensile strengths due to covariate and also trees except for upslope samples of ironwood. Therefore, it was shown that the inter-species variations of tensile strength are statistically significant. This is a major issue, as the present lack of knowledge on the biotechnical behavior of root systems of common tree species has been a limiting factor in using soil bioengineering techniques in Iran. The result, presented in this study verifies the inter-species variations of root tensile strength in beech, hornbeam and ironwood.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ANCOVA
  • eco-engineering
  • Instron
  • Inter-species variations
  • Tensile Strength