پیش بینی رفتار آتش سوزی با هوش مصنوعی در جنگل کاج سیاه نازک (Pinus nigra Arnold)

Fire behavior prediction with artificial intelligence in thinned black pine (Pinus nigra Arnold) stand

چکیده
1 مقدمه
2 روش تحقیق
3 نتایج و بحث
4 نتیجه گیری
منابع

چکیده

     مدل‌سازی روند آتش‌سوزی جنگل برای کنترل مؤثر آتش‌سوزی‌های جنگلی و انجام اقدامات احتیاطی لازم پیش از شروع آتش سوزی امری بسیار مهم است. با این حال، مطالعات روند آتش‌سوزی در جنگل، مطالعات پیچیده ای است که به بسیاری از متغیرها وابسته بوده و معمولا شامل مجموعه داده های بزرگی می‌باش. به همین دلیل، قدرت پیش بینی و سرعت  مدل‌های کلاسیک در مواردی که داده‌های بزرگ و بسیاری از متغیرها را شامل می‌شوند، پایین‌تر از مدل‌های هوش مصنوعی هستند. علاوه بر این، مدل‌های پیش‌بینی کلاسیک بر خلاف مدل‌های هوش مصنوعی، ملزم به تأمین مفروضات آماری خاصی هستند. در واقع در این مطالعه، پیش‌بینی‌ روند آتش‌سوزی سطحی، به‌ویژه میزان گسترش آتش و شدت آتش، در محل آغاز آتش سوزی با استفاده از دو روش هوش مصنوعی شامل مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل درخت تصمیم انجام شد و مدل‌های توسعه‌یافته در این مطالعه از نظر برازش مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند. در نهایت، مدل رگرسیون کلاسیک برای پیش‌بینی روند آتش‌سوزی سطحی با دو مدل هوش مصنوعی فوق، مقایسه شد. یافته‌ها نشان داد که معیارهای دقت مدل‌های هوش مصنوعی بهتر از مدل کلاسیک بوده است.

2  روش تحقیق
     در مطالعۀ پیش رو، روند آتش در سطح در محل وقوع با کمک هوش مصنوعی به ویژه میزان گسترش اولیه و شدت آتش سوزی، پی بینی شد. مناسب بودن مدل‌های توسعه یافته تنظیم و بررسی شد. در نهایت مدل سنتی رگرسیون برای پیش بینی روند آتش در سطح با دو مدل هوش مصنوعی مقایسه شد (تصویر 1). در این مطالعه تعداد ده متغیر مورد استفاده قرار گرفت که عبارتند از: دمای هوا (T)، رطوبت نسبی (RH)، سرعت باد (W) مقدار رطوبت برگ کاج (NMC)، مقدار رطوبت سوخت ریز (FFMC)، احتراق طول خط آتش (ILL)، بار سوخت کل (TFL)، سرعت گسترش آتش (ROS)، طول شعله (FL)، و شدت آتش (FI).

2-1 مکان تحقیق
     این مطالعه در جنگل کاج سیاه واقع در آناتولی انجام شد. این جنگل در منطقه جنگلی کاستامونو در شمال غربی ترکیه. واقع است این گونه کاج سیاه بعد از ماج کالابریایی، رایج‌ترین گونه در جهان است. این نوع کج ارزش اکولوژیکی و اقتصادی دارد و در مناطق مستعد آتش سوزی در ترکیه واقع شده است (کوچوک 2000; GDF 2022).

     منطقۀ فوق در 546819، 4577880 UTM واقع شده است و میانگین ارتفاع آن 1200 متر بوده و دارای آب و هوای دریای سیاه شمال غربی با تابستان های کوتاه گرم و زمستان های طولانی سرد است. در طول فصل تابستان، میانگین دما از 25 تا 38 درجه متغیر است و فصل آتش سوزی عموماً از اواخر ژوئن شروع می شود و تا اواسط سپتامبر ادامه دارد. سن مکان مورد مطالعه 45 تا 50 سال می‌باشد و میانگین یافته ها، 560 ساقه در هکتار با قطر متوسط درخت به میزان 20 سانتی متر در ارتفاع سینه را نشان می‌دهد. ارتفاع استند 16 متر، و میانگین انتهای تاج در استند 75٪ بود. سوخت های سطحی شامل یک لایه خاک و برگ کاج مرده، شاخه و خار و خاشاک در کف جنگل بود.

ارزیابی فرسایش و زبری سطح جنگل های زمین توربی با استفاده از اندازه گیری خارسنج و اسکن لیزری زمینی

Evaluation of erosion and surface roughness in peatland forest ditches using pin meter measurements and terrestrial laser scanning

Abstract

Anthropogenic activities on peatlands, such as drainage, can increase sediment transport and deposition downstream resulting in harmful ecological impacts. The objective of this study was to quantify changes in erosion/deposition quantities and surface roughness in peatland forest ditches by measuring changes in ditch cross-sections and surface microtopography with two alternative methods: manual pin meter and terrestrial laser scanning (TSL). The methods were applied to a peat ditch and a ditch with a thin peat layer overlaying erosion sensitive mineral soil within a period of two years following ditch cleaning. The results showed that erosion was greater in the ditch with exposed mineral soil than in the peat ditch. The two methods revealed rather similar estimates of erosion and deposition for the ditch with the thin peat layer where cross-sectional changes were large, whereas the results for smaller scale erosion and deposition at the peat ditch differed. The TLS-based erosion and deposition quantities depended on the size of the sampling window used in the estimations. Surface roughness was smaller when calculated from the pin meter data than from the TLS data. Both methods indicated that roughness increased in the banks of the ditch with a thin peat layer. TLS data showed increased roughness also in the peat ditch. The increase in surface roughness was attributed to erosion and growth of vegetation. Both methods were suitable for the measurements of surface roughness and microtopography at the ditch crosssection scale, but the applicability, rigour, and ease of acquisition of TLS data were more evident. The main disadvantage of the TLS instrument (Leica ScanStation 2) compared with pin meter was that even a shallow layer of humic (dark brown) water prevented detection of the ditch bed. The geomorphological potential of the methods was shown to be limited to detection of surface elevation changes >~0.1 m.

1 Introduction

Boreal peatlands cover 80% of the world’s peatland area (Wieder et al., 2006). In regions with abundant peatland cover, such as Finland, Sweden, and Russia, peatlands are widely used for forestry (Paavilainen and Päivänen, 1995). In Finland, more than 50% of the 9 Mha of peatlands have been drained with open ditches (Finnish Forest Research Institute, 2014), with the peak years of drainage occurring in the 1960s and 1970s. At present, pristine peatlands are not drained for forestry, but the focus has shifted to the maintenance of existing ditch networks. The maintenance includes the cleaning of old ditches and, to some extent, excavation of new complementary ditches in the drainage area. Despite its importance in forest growth, cleaning of the ditch network has adverse effects on surface waters due to increased sediment loads that lead to reduced water quality (Joensuu et al., 2002; Marttila and Kløve, 2010a, 2010b; Nieminen et al., 2010), and to the disturbance of aquatic habitats and biota (Bilotta and Brazier, 2008). Thus, water protection methods have been developed and they are operationally applied to reduce the harmful impacts of ditch cleaning (Marttila et al., 2010). However, their implementation requires a better understanding of erosion processes in the source areas. Stenberg et al. (2015a, 2015b) raised the importance of assessing and quantifying the processes at the headwater source areas as the eroded soil available for transport within the ditch network is large compared with the observed sediment load at the drainage network outlet. In peatlands, ditch erosion processes differ according to, for instance, variations in peat and underlying mineral soil type. Examples of easily erodible underlying soils in areas of thin peat layer are: silt, sand, and other Quaternary deposits. To advance the studies of erosion processes a reliable method for detecting small changes in ditch topography needs to be developed. Erosion can be measured from changes in topographical reliefs with erosion pins (Lawler, 1993), pin meter (Kornecki et al., 2008), photogrammetry (Rieke-Zapp and Nearing, 2005), and terrestrial (Day et al., 2013) or airborne (Thoma et al., 2005) laser scanning. Laser scanning produces large sets of point cloud data without disturbing the observed area, as it is based on the travel times of laser pulses from the scanner to the surface elements. The accuracy and spatial density of the points depend on the distance of the scanned target. Thus, terrestrial laser scanning (TLS) is preferred for high-resolution and more accurate data acquisition whereas airborne laser scanning (ALS) is suitable for scanning larger areas, e.g. in forestry (Næsset et al., 2004). TLS has been widely used to assess the topography and erosion of various land surfaces (Resop and Hession, 2010; Day et al., 2013; Vinci et al., 2015) and for determining geometric data of hydraulic models (Milan, 2009) and parameters of vegetated channels, such as blockage factor (Jalonen et al., 2014). Although there are uncertainties caused by factors such as sunlight, rainfall or fog (Reshetyuk, 2006) and wet surfaces (Day et al., 2013) when applying TLS, it is regarded as being superior to the other methods since it quickly and accurately covers large areas without disturbing the surface. There are only a few studies where TLS has been used to assess the topography of peatlands. Grayson et al. (2012) produced TLS-based estimates of blanket bog erosion in an area of 7.6 ha during one winter season in the North Pennines, UK, and achieved different results with TLS and erosion pin measurements: a net increase of 2.5 mm in peat surface height was measured with TLS, while a net surface lowering of 38 mm was measured with erosion pins. They suggested that both results should be treated with caution. Ballhorn et al. (2009) used ALS to determine burn scar depths over large areas (27 900 km2 ) of Indonesian peatlands and considered laser scanning capable of providing sufficiently accurate results in the inaccessible peatland terrain. In the current study, TLS was preferred to ALS for the detection of ditch topography because of better resolution and accuracy. However, it is not well known how TLS performs in ditches or channels excavated into peat where dark colour and wet surfaces adsorb light and may affect the accuracy of the measurement. Therefore, it remains to be demonstrated in what way TLS can estimate erosion after the cleaning of forest ditches. Surface roughness is another important environmental parameter to consider. It affects channel flow hydraulics by changing flow velocity and turbulence. Increased roughness slows down the flow velocity, thus also affecting erosion and sediment transport capacity. Characterization of surface roughness has been successfully conducted in many studies with TLS (Haubrock et al., 2009; Brasington et al., 2012; Rychkov et al., 2012; Mills and Fotopoulos, 2013) and pin meter (Gilley and Kottwitz, 1995; García Moreno et al., 2008a). Random roughness is a measure of the spatial variation in surface heights calculated from soil microtopography and is typically used as an index for surface roughness (Cremers et al., 1996). Before ditch cleaning, surface roughness in ditches is high after decades of degradation processes, such as the collapse of ditch banks and vegetation growth. After cleaning, the surface of the ditch is assumed to be rather smooth. Thereafter, erosion and deposition processes change surface roughness conditions and can notably affect the hydraulic properties of the ditch. However, surface roughness and its changes have not been documented after the cleaning of ditches with varying peat thickness. The main objective of this study is to quantify changes in topography and surface roughness in newly cleaned peatland forest ditches. Based on these changes, the aim is to subsequently illustrate the ways in which erosion and deposition processes occur in a ditch with a thick peat cover, and in another where erosion sensitive mineral soil (stony till) under the thin peat layer is exposed. To assess the reliability of the results a secondary aim is to compare the results of two different methods used to measure surface topography: the pin meter and TLS. These methods have rarely been compared, especially in peatland dominated catchments. The methods are used to quantify both small-scale spatial distribution and aggregated cross-sectional quantity of erosion, deposition, and surface roughness. The geomorphological potential of the methods is assessed by evaluating the statistically significant changes obtained with the pin meter and the TLS data following the method presented by Lane et al. (2003). The elevation changes in the excavated part of the ditch are assumed to represent the occurrence of erosion and deposition. In addition, the effect of vegetation growth on the estimated erosion/deposition quantities in the ditches is discussed. Since the environmental impacts of ditch cleaning are most visible soon after excavation, we determine the changes occurring during the first two years after the operation.

برآورد مقدار اهمیت گونه های گیاهی (SIV) در جنگل های راش ایران (Fagus orientalis): (مطالعه موردی: ناحیه 2 منطقه اسالم، استان گیلان)

The Assessment of Plant Species Importance Value (SIV) in Beech (Fagus orientalis) Forests of Iran: (A Case study: Nav District 2 of Asalem, Guilan Province)

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

نتایج

بحث

نتیجه گیری

چکیده

هدف این تحقیق تعیین میزان اهمیت راش در منطقه ناو اسالم، ‌استان گیلان بود. روش نمونه برداری بر اساس روش برش عرضی بود. ۷۳ درخت و درختچه و گونه گیاهی نمونه برداری شدند. فراوانی و درصد پوشش آنها در هر قطعه نمونه گیری اندازه گیری شده بود. میزان اهمیت گونه ها در درخت، درختچه و لایه های گیاهی محاسبه شده بود. نمودارها بر اساس log siv رسم شده بودند. نتایج نشان می داد که میانگین غنای هر درخت، درختچه و گیاه در ناو ۱۱،۱۲ و ۷۹ بود. بیشترین و کمترین مقدار لایه گیاهی SIV متعلق به راش (142.88%)، در لایه درختچه گونه بلوط سبز (86.23%) و Prunusdivaricata (1.40%) و در لایه گیاهی Asperulaodorata (83.06%)و Physalisalkekengi, Capsella bursa – pastoris, Carpesiumabrotanoides, Humuluslupulus و Physalisalkekengi (1.38%) بود. نمودارهای فراوانی گونه ها از یک الگوی lognormal پیروی می کند که نشان می دهند که اکثر گونه های در حد متوسط در جامعه حضور دارند و تعداد کمی از آنها بیشتر فراوان و یا نادر هستند.

نتیجه گیری

به طور خلاصه،‌ بالاترین و پایین ترین مقادیر  SIVبرای Fagus oreintalis(88.142%) و Sorbus Torminalis(2.84%) در لایه درخت، Ilex hyrcana(86.23%) و Prunus spinosa(1.40%) در لایه درختچه و Asperula spp (83.06 and Physalisalkekengi, Capsella bursa – pastoris Carpesiumabrotanoides Humuluslupulus, Petasileshybridusand physalisalkekengi (1.83) در لایه علف یافت شدند. بالاترین مقدار برای یک گونه معین پیشنهاد می کند که گونه در لایه غالب باشد. جامعه Fagus orientalis با Asperula یکی از مهمترین جوامع در جنگل راش است. در خط نقطه نظر، جامعه  ‌ Fagus orientalisبا  Asperulaدر منطقه جنگلی نیز برجسته است. همانطور که قبلا ذکر شد  Fagus orientalisبا بالاترین مقدار SIV تسلط این گونه را در جنگل نشان می دهد. مک کارتی و همکارانش نتایج مشابهی از جنگل راش اوهایو گزارش کردند. SIV به عنوان یکی از مهمترین شاخص ها در مدیریت جنگل معرفی می شود و شاخص می تواند در حفظ تنوع زیستی مفید باشد.

Abstract

The aim of this research was to determine plant Species Importance Value (SIV) in the Fagetum orientalis, Nav district of Asalem, Guilan province. The sampling procedure was performed according to the transect method. Seventy three plots were sampled and tree, shrub and herb species were identified. Their frequency and coverage percentage were measured within each sampling plot. Species Importance Value (SIV) was calculated in the tree, shrub and herbaceous layers. The diagrams were drowning based on log SIV. The results indicated that the mean richness of tree, shrub and herb species in Nav were 11, 12 and 79, respectively. The highest and lowest value of the SIV tree species layer belong to Fagus orientalis (142.88%) and Sorbus torminalis (2.84%), in the shrub species layer Ilex spinigera (86.23%) and Prunusdivaricata (1.40%) and in the herbaceous layer Asperulaodorata (83.06%) and Physalisalkekengi, Capsella bursa – pastoris, Carpesiumabrotanoides, Humuluslupulus, Petasileshybridus and Physalisalkekengi (1.38%), respectively. Diagrams of species frequency followed a lognormal pattern, which shows that the majority of species are of moderate presence in the community and a few number of them are more frequent or rare.

Conclusion

Briefly, the highest and lowest SIV values were found for the Fagus oreintalis (88.142%) and Sorbus torminalis (2.84%) in the tree layer, Ilex hyrcana (86.23%) and Prunus spinosa (1.40%) in the shrub layer and Asperula spp (83.06 and Physalisalkekengi, Capsella bursa – pastoris, Carpesiumabrotanoides, Humuluslupulus, Petasileshybridusand physalisalkekengi (1.83) in the grass layer. The highest value for a certain species suggests that the species is dominant in the layers. Fagus orientalis community with Asperula is a one of the important communities in the beech forest. In line with the point of view, the Fagus orientalis community with Asperula is prominent in the forest region too. As mentioned previously, Fagus orientalis with the highest SIV value suggested the dominance of this species in the forest. MacCarthy et al (2001) reported the same results from the beech forest of Ohio. SIV is introduced as a one of the most important indexes in forest management and the index can be useful in biodiversity preservation (Timilisina et al., 2007).=

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

برآورد مقدار اهمیت گونه های گیاهی (SIV) در جنگل های راش ایران (Fagus orientalis): (مطالعه موردی: ناحیه 2 منطقه اسالم، استان گیلان)

The Assessment of Plant Species Importance Value (SIV) in Beech (Fagus orientalis) Forests of Iran: (A Case study: Nav District 2 of Asalem, Guilan Province)

ارزیابی پیش بینی های مکانی شاخص سایت با استفاده از روش های پارامتری و غیر پارامتری – مطالعه موردی کاج لاجپول

Evaluation of spatial predictions of site index obtained by parametric and nonparametric methods—A case study of lodgepole pine productivity

چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
2-1 مکان مورد مطالعه و منابع داده ها
2-2 توصیف مدل
2-3 ارزیابی مدل
4- نتیجه گیری

چکیده
ما پتانسیل استفاده از رگرسیون حداقل مربعات،مدل افزایشی تعمیم یافته،مدل درخت محور و مدل شبکه ی عصبی را بر روی لایه های شبکه ی داده های محیطی برای تهیه ی نقشه ی شاخص سایت در یک مطالعه ی موردی اثبات می کنیم شبکه ای از متغیر های زیست محیطی به صورت داده های لایه ای نشان داده شده و شبکه ی پلات شاخص سایت پراکنده در داخل شبکه های جغرافیایی قرار داده شد. داده های شاخص سایت بر اساس انالیز ساقه(ارتفاع مشاهده شده در شاخص سنی 50 سال) در 431 کاج در 88 پلات نمونه بودند. پلات ها در یک جنگل چوب مرکب تایگا 17460 کیلومتر مربع در البتای کانادا توسط پایه های بالغ و فوق بالغ اشغال شدند. مدل افزایشی تعمیم یافته برازش بهتر و سازگاری بهتری با داده نسبت به روش های حداقل مربعات غیر پارامتری و غیر خطی داشت.در میان 4 مدل تست شده رگرسیون غیر خطی مدل سازی داده هاست که فرض می کند داده های تصادفی تولید را به متغیر های محیطی ارتباط می دهند و چنین مدل هایی برای براورد بهبنه سازی می شوند. دیگر مدل های درختی متعلق به شبکه ی الگوریتم که رابطه ی بین تولید و متغیر های مستقل را به صورت یک جعبه سیاه ناشناخته در نظر می گیرند و تلاش می کنند تا کارکرد و تابع بین ان ها را پیدا کنند وجود دارند. این مدل ها برای اهداف پیش بینی مناسب هستند. اهمیت مدل سازی شاخص بیوفیزیکی سایت با داده ها مورد بحث و بررسی قراار می گیرد..
1. مقدمه
اگر چه تغییرات قابل توجهی از مدل سازی رشد و جنگل داری همسال ساده به جنگال کاری غیر ساده و مدل سازی رشد غیر همسال وجود دارد با این حال یک جایگزین کمی برای تولید بالقوه ی چوب برای تصمیم گیری به دلیل اهمیت کارکردی ان شاخص سایت که به صورت ارتفاع میانگین تعداد بزرگترینن درختان بر هر هکتار در یک سن مرجع خاص تعریف می شود یک جایگزین خوب پذیرفته شده برای تولید بالقوه است.موارد بسیاری وجود دارد که در ان شاخص سایت نمی تواند به طور کارامدی براورد شود زیرا این ویژه گونه بوده و شاخص فیتومتریک تولید سایت است. برای مثال ان را نمی توان در مناطق بدون درخت و یا در پایه هایی که گونه های مربوطه وجود ندارند براورد کرد. براورد ان در پایه های جوان مشکل است زیرا یک خطای خفیف در براورد می تواند موجب خطای بزرگ در عملکرد پیش بینی شده شود.
مطالعات مختلفی تلاش کردند تا شاخص سایت را به فاکتور های بیوفیزیکی ارتباط دهند((Hunter and Gibson, 1984 ،Kabzems and Klinka, 1987; Ung et al., 2001 ،McKenney and Pedlar, 2003)با این حال همبستگی های مشخص شده به طور کلی پایین هستند و روابط میان مطالعات به دلیل ارتباط نا مشخص بین SI و متغیر های بیوفیزیکی از فرق می کنند. تقریبا همه ی این مطالعات از روش پارامتری استفاده می کنند که دو مسئله را حل می کند:تعریف رابطه ی بین SI و متغیر های فیزیکی و هم خطی موجود بین متغیر های توجیهی در مدل رگرسیون .با توجه به این که رابطه بایستی قبل از براورد پارامتر تعیین شود و این که هیچ گونه رابطه ی مشخصی وجود ندارد استفاده از روش رگرسیون حداقل مربعات اشاره با خطای با منبع نا مشخصی دارد که ممکن است در رویکرد غیر پارامتری ایجاد شود. همچنین اغلب هم خطی در میان متغیر های بیوفیزیکی هنگامی به
وجود می اید که این متغیر ها به صورت مجموعه های خطی از دیگر متغیر های پیش بینی کننه بیان شود. برای مثال شاخص رطوبت اقلیمی که در این مطالعه استفاده شد مستقیما برگرفته از دما و بارش است که به نوبه ی خود با عرض جغرافیایی و ارتفاع ارتباط داد. هم خطی بر براورد اماری پارامتر ها تاثیر می گذارد زیرا موجب افزایش واریانس در یکی از ضرایب رگرسیون شده و در نتیجه براورد فاصله اطمینان را در حول مقادیر پیش بینی شده اریب می کند(Belsley et al., 1980).
برای اجتناب از این مسائل روش های جایگزین بایستی شناسایی و ارزیابی شود برای مثال McKenneyand Pedlar (2003) به طور موفقیت امیزی روش رگرسیون درخت محور را برای ارتباط دادن خاک توپوگرافی و متغیر هایاقلیمی به تولید سایت استفاده کردند. (TREE) دارای پتانسیل مقادیر ناپیوسته ی SI است دیگر روش های غیر پارامتری نظیر مدل افزایشی تعمیم یافته و مدل شبکه ی عصبی می توانند نتایج رضایت بخشی را در اختیار بگذارند زیرا خروجی ان ها پیوسته است. TREE،GAM وNNT همگی غیر پارامتری هستند زیرا هیچ گونه ساختار کارکردی بین متغیر های پیش بینی کننده و پاسخ وجود نداردGAM و NNT همگی به عنوان ابزار های کشف کننده در تجزیه تحلیل توزیع گونه ای با توجه به فاکتور های اقلیمی در مطالعه ی چشم انداز استفاده می شود(Yee and Mitchell, 1991) .همچنین به عنوان مدل های مرگ و میر و رشد درخت نیز کاربرد دارند(Guan andGertner, 1991a,b; Sironen et al., 2003), با این حال تا ان جا که ما می دانیم ان ها هنوز برای پیش بینی شاخص سایت از نظر مکانی استفاده نشدند .
هدف این مطالعه ارزیابی اهمیت روش های غیر پارامتری TREE, GAM وNNT و نیز مقایسه ی ان ها با مدل رگرسیون غیر خطی با حداقل مربعات در ایجاد یک مدل شاخص سایت مکانی برای پایه های بالغ کاج(Pinus contorta var. latifolia) در البرتای کانادا بود.

Abstract

We demonstrate the potential of using least-squares regression, generalized additive model, tree-based model, and neural network model on layers of environmental data grids for mapping site index in a case study. Grids of numerical environmental variables represented layered data, and a sparse site index plot network was located in the grids. Site index data were based on stem analysis (observed height at the index age of 50 years) of 431 lodgepole pine trees in 88 sample plots. The plots were established in a 17,460 km2 boreal mixedwood forest of Alberta, Canada dominated by mature and over-mature stands. The generalized additive model presented a better fit and better adaptability to extreme data (i.e., mature stands) than the least squares nonlinear and other nonparametric techniques, such as the tree-based model and neural network model. Among the four models tested, nonlinear regression is of the data modeling culture, which assumes a stochastic data to relate productivity to environmental variables, and such models are optimized for estimation. Other three models belong to the algorithm modeling culture, which treat the relationship between productivity and independent variables as an unknown black box and try to find a function between them; therefore, these models are more suitable for prediction purpose. Implications for biophysical site index modelling with extreme data are discussed..

1. Introduction

Although there has been a paradigm shift from simple, even-aged silviculture and growth modelling to gap-based silviculture and uneven-aged growth modelling, a quantified surrogate of potential wood production is still required for forest management decisionmaking. Because of its operational importance, site index (SI), defined as the average height of a certain number of the largest trees per hectare at a particular reference age, is a broadly accepted surrogate of potential productivity. There are many cases where site index cannot be adequately estimated because it is a species-specific and phytometric index of site productivity. For example, it cannot be estimated in treeless areas or in stands where the concerned species is not present. Its estimation in young stands is difficult because a slight error in estimation can result in a large error on predicted yields. Various studies have thus attempted to relate SI to biophysical factors (Hunter and Gibson, 1984; Kabzems and Klinka, 1987; Ung et al., 2001; McKenney and Pedlar, 2003), but observed correlations are generally low, and the relationships differ among studies because of no definitive connection between SI and the biophysical variables. Almost all of these studies have used a parametric approach that implied solving two problems: the relationship definition between SI and the biophysical variables and collinearity existing between the explanatory variables in the regression model. Given that a relationship needs to be determined before parameter estimation and that no definite relationship exists, the use of the least square regression technique implies an unknown source of error that could be bypassed with a nonparametric approach. Also, collinearity often exists among biophysical variables when some of these can be expressed as linear combinations of other predictor variables. For example, climate moisture index, which is used in this study, is derived directly from temperature and precipitation, which in turn are related to latitude and elevation. Collinearity affects the statistical estimation of the parameters as it inflates the variance of at least one of the estimated regression coefficients, and consequently also inflates the estimation of the confidence interval around the predicted values (Belsley et al., 1980). To avoid these problems, alternative methods must be identified and assessed. For instance, McKenney and Pedlar (2003) have successfully applied a treebased regression method (TREE) for relating soil, topographic, and climatic attributes to site productivity. TREE has the potential of producing discontinuous SI values; other nonparametric methods such as the generalized additive model (GAM) and the neural network model (NNT) could generate satisfactory results because their outputs are continuous. TREE, GAM, and NNT are considered nonparametric because no functional structure between predictor and response variables is pre-specified. GAM and NNT have been used as exploratory tools in the analysis of species distribution with respect to climatic factors in a landscape study (Yee and Mitchell, 1991) and as tree growth and mortality models (Guan and Gertner, 1991a,b; Sironen et al., 2003), but, as far as we know, they have not yet been used to predict SI in spatial terms. The objective of this study was to assess the usefulness of the TREE, GAM, and NNT nonparametric techniques, and to compare them with the leastsquares nonlinear regression model (NLIN) in developing a spatial SI model for mature stands of lodgepole pine (Pinus contorta var. latifolia) in Alberta, Canada..

ارزیابی پیش بینی های مکانی شاخص سایت با استفاده از روش های پارامتری و غیر پارامتری – مطالعه موردی کاج لاجپول

Evaluation of spatial predictions of site index obtained by parametric and nonparametric methods—A case study of lodgepole pine productivity

مکانیسم های دفاعی در برونچوپ درختان زنده در برابر عفونت میکروبی

Defense Mechanisms in the Sapwood of Living Trees against Microbial Infection

چکیده

مدل هایی برای مکانیسم های دفاعی در برون چوب

جدا سازی بخش عفونی در مدل CODIT درختان

مدل منطقه واکنش

مدل واکنش خرد محیطی

تشکیل موانع منطقه واکنش

ابعاد شیمیایی پاسخ های دفاعی

ترکیبات بازدارنده ساختاری

ترکیبات بازدارنده القا شده( فیتو الکسین ها)

رزین

مواد معدنی و آنزیم ها

ابعاد بافت شناختی پاسخ های دفاعی

تغییرات دیواره سلولی و تشکیل بافت تروماتیک

انسداد عناصر آوندی

کنترل ژنتیکی مقاومت

عوامل خرد محیطی در آوند چوبی

آب، اکسیژن و دی اکسید کربن

تغذیه

تحریک و ارزیابی پاسخ های دفاعی فعال

القای پاسخ های دفاعی

ارزیابی دفاع فعال

چکیده

وقتی که میکروارگانیسم های پاتوژنیک به برون چوب زنده گیاهان چوبی حمله می کنند، یک سری از پاسخ های دفاعی در محل آسیب به وقوع می پیوندند. مکانیسم های دفاعی فعال شامل ترکیب ترکیبات بازدارنده ساختاری و القا شده، تغییرات دیواره سلولی و انسداد عناصر آوند چوبی یا زایلم می باشد. دفاع فعال نقش مهمی در برون چوب ایفا می کند، در حالی که شرایط خرد محیطی ساختاری و القا شده در چوب می تواند موجب محدود شدن توسعه و رشد پاتوژن شود. از این روی توسعه یک دانش واحد که در آن این عوامل می توانند به طور سینرژتیک عمل کنند و موانع دفاعی موثری را در اختیار گذارند لازم به نظر می رسد.

 2- ارزیابی دفاع فعال
برون چوب های الوار های غیر زنده به شدت به قارچ های تجزیه کننده چوب نسبت به درون چوب ها حساس تر هستند( شفر و کاولین 1966)، اگرچه برون چوب درختان زنده به تجزیه مقاوم است. این نشان می دهد که فعالیت و مقدار ترکیبات ضد قارچی در برون جوب برای پیشگیری از حمله توسط قارچهای تجزیه کننده چوب کافی نیست.
تاخیر در شیوع قارچی در برون چوب ساقه های بریده شده C. japonica با مقدار اب بالا مشاهده نشد. به خصوص زمانی که پاسخ های دفاعی فعال تحریک نشد( یامادا 1998 الف). این نشان می دهد که مواد تشکیل دهنده و مقدار اب بالای برون چوب مانع از توسعه قارچ در چوب نمی شود. ساقه های تازه بریده شده به تهاجم قارچی واکنش نشان دادند که این نشان دهنده نقش مهم پاسخ های دفاعی فعال در بازدارندگی توسعه قارچی در برون چوب است

Abstract

When pathogenic microorganisms invade living sapwood of woody plants, a series of defense responses occurs at the lesion margin. Putative active defense mechanisms include constitutive and induced inhibitory compounds, cell wall alterations, and occlusion of xylem elements. Active defenses play an important role in the sapwood, while constitutive and induced microenvironmental conditkms in the wood might also constrain pathogen development. It is necessary to develop a unified understanding, in which these factors could act synergistically and provide effective defense barriers.

2 Evaluation of active defense

Sapwood of nonliving logs is more susceptible to wood decay fungi than heartwood (Scheffer and Cowling, 1966), although sapwood of living trees is durable against decay. This implies that activity and quantity of constitutive antifungal compounds in sapwood are not enough to prevent attack by wood decay fungi.

No delay of fungal spread was observed in the sapwood of excised stems of C. japonica with high water content, when active defense responses were not induced (Yamada, 1998a). This fact suggests that constituents and high water content of sound sapwood do not inhibit fungal spread in the wood. Freshly excised stems responded to fungal invasion and interfered with fungal spread, indicating an important role of active defense responses in the inhibition of fungal spread in the sapwood.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مکانیسم های دفاعی در برونچوپ درختان زنده در برابر عفونت میکروبی

Defense Mechanisms in the Sapwood of Living Trees against Microbial Infection

مدل توزیع قطر برای راش همسال در دانمارک

A diameter distribution model for even-aged beech in Denmark

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدل توزیع قطر برای راش همسال در دانمارک

A diameter distribution model for even-aged beech in Denmark

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

رابطه بین صحت مدلسازی و مشخصه های نقطه عطف معادلات گوناگون و مدلسازی توزیع قطر توده جنگلی

Relationship between Modelling Accuracy and Inflection Point Attributes of Several Equations while Modelling Stand Diameter Distributions

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

رواناب آب در سطح جاده جنگل های کوهستانی

Water runoff from road surface in mountain forests

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رواناب آب در سطح جاده جنگل های کوهستانی

Water runoff from road surface in mountain forests

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

نظارت بر تغییرات پوشش جنگل با استفاده از سنجش از راه دور و GIS: دورنمای جهانی

Monitoring Forest Cover Changes Using Remote Sensing and GIS: A Global Prospective

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نظارت بر تغییرات پوشش جنگل با استفاده از سنجش از راه دور و GIS: دورنمای جهانی

Monitoring Forest Cover Changes Using Remote Sensing and GIS: A Global Prospective

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تغییر کاربری اراضی/ پوشش و اعمال نیروی تحلیل در بخش هایی از شمال ایران با استفاده از RS و GIS

Land use/cover change and driving force analyses in parts of northern Iran using RS and GIS techniques

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استفاده از RS و GIS برای زمین / تغییر پوشش و اعمال نیروی محرک آنالیز

Land use/cover change and driving force analyses in parts of northern Iran using RS and GIS techniques

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.