ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک

ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه بیولوژی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

ارزیابی شاخص عملکرد پیش بینی شده برخی از گونه های درختان برای توسعه کمربند سبز به منظور کاهش صدای ناشی از ترافیک

چکیده

کمربندهای سبز جزء ابزارهای مؤثر جهت کاهش صدای ناشی از ترافیک می باشند. برای توسعه کمربند سبز، این امر لازم خواهد بود تا درختان بکار گرفته شده در طرح کمربند سبز قابلیت پایداری و مقاومت در برابر شرایط آلودگی هوایی را داشته باشند در این مطالعه، شاخص تحمل آلودگی هوا (APTI) گیاهانی که بطور شایع جهت استقرار کمربند سبز در شهر واراناسی، ایالات اوتارا پرادش هندوستان بکار گرفته  می شوند با کمک تحلیل برخی از پارامترهای بیوشیمیایی مورد ارزیابی قرار می گیرند. بر اساس APTI  و برخی دیگر از پارامترهای اجتماعی، اقتصادی و بیولوژیکی گیاهان، شاخص عملکرد پیش بینی شده (API) این گیاهان را می توان محاسبه نمود. در بین کلیه گیاهانی که تحت ملاحظه و بررسی، رده بندی های .Ficus infectoria L در ابتدا و گونه های .Mangifera indica L و .Ficus religiosa L به   دسته بندی های ممتازی تقسیم بندی شده اند. متناسب ترین گونه های گیاهان برای توسعه کمربند سبز در مناطق شهری در این بررسی مشخص و توصیه گردیده اند.

کلمات کلیدی : فضای سبز شهری، آلودگی، کاهش صدا، صدای ترافیک

ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک

مقدمه

در طی چندین دهه اخیر، مناطق شهری شاهد تنش های محیطی فزاینده ای بوده اند که بطور مشهود این تنش ها در شکل کیفیت ضعیف هوا، نویز یا صدای بیش از حد تراکم ترافیک نمود یافته اند .ترافیک     جاده ای به عنوان یکی از مهمترین منابع آلایندگی هوایی و آلودگی صوتی مطرح می باشد که دارای تاُثیرات جانبی بر روی بهداشت انسانها هستند.

مطالعات معرف آن می باشند که طبیعت فراهم آورنده تجارب احیا کننده ای در زمینه وضعیت سلامتی و بهداشت فیزیولوژیکی انسانها به روشی مثبت می باشد. به علاوه شاخص هایی وجود دارند که بر مبنای آن گیاهان سبز به عنوان یک بافر یا میانجی شرایط نا مطلوب و مضر عمل خواهند نمود. به منظور تسکین تاُثیر آلاینده ها، متخصصین محیط زیست و تصمیم گیران این عرصه تاُکید گسترده ای بر روی نیاز جهت به وجود آوردن یک  “پوشش / کمربند همیشه سبز” در اطراف مناطق شهری و همچنین در امتداد جاده ها دارند. کمربندهای سبز فراهم آوردنده روش های طبیعی تمیز کردن اتمسفر یا جو با استفاده از جذب انعکاسها، نفوذ گاز و آلاینده های مختلف و ذرات آن و همچنین هوا از طریق برگهای آنها می باشد که خود به عنوان یک ابزار به تله انداختن آلاینده مؤثر شناخته می شود. گیاهان دارای برگهای بسیار بزرگی هستند که همانگونه که در آن ذکر شد عملکرد آنها همانند یک سیستم به تله انداختن آلایندگی مؤثر به شمار می آید.

تاُثیر کمربند سبز در کاهش نویز یا صدای ترافیک جاده ای سبب شده است تا توجه محققین جهان بدین مطلب جلب شود. یکی از عوامل مهم در زمینه توسعه های کمربندهای سبز آنست که گونه های گیاهی مختلف دارای درجات متفاوت حساسیت به محرکهای تنش های مختلف  می باشند. بر مبنای واکنش گیاهان یک محرک خاص تنش زا می توان آنها را به دو دسته گیاهان حساس و گیاهان مقاوم طبقه بندی نمود. تحت مطالعه کنونی، گونه هایی که دارای تحمل تنشی قابل توجهی هستند (آلودگی های صوتی و هوایی) در این مطالعه از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشند چرا که این گونه ها را می توان برای توسعه کمربندسبز بکارگرفت. گونه های مقاوم گیاهان می توانند به عنوان یک سینک یا فرو برنده آلایندگی عمل نمایند و بنابراین تعداد زیادی از مزیت های محیطی را می توان از طریق کاربرد گونه های مقاوم در مناطق تحت تاُثیر حاصل نمود.

بررسی جاری اقدام به ارزیابی عملکرد گیاهان در زمینه آلایندگی هوایی می نماید، تا آنکه قابلیت انتخاب آنها جهت استفاده احتمالی در آزمایشات مرتبط با کاهش صدا وجود داشته باشد. از آنجایی که ترافیک به عنوان منبع اصلی صدا و آلودگی هوا در بسیاری از شهرها به شمار می آید، شامل نمودن مطالعات شهری در شهر واراناسی هندوستان، در ارتباط با تحمل گیاهان در برابر آلودگی خود به عنوان یک مبحث قابل توجه در زمینه تعدیل صدا یا phytoremediation صدایی به شمار خواهد آمد. با این وجود، احتمال پذیری چنین گیاهانی نیاز به ارزیابی دوباره در جهت کاربرد نهایی آنها خواهند داشت.

ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک

مواد و روش ها  

مناطق تحت بررسی

این مطالعه در شهر واراناسی، ایالات اوتارا پرادیش هندوستان انجام شد. صدای تولیدی ناشی از ترافیک به عنوان منبع اصلی آلایندگی صوتی در بررسی قبلی مشخص شده بود. با توجه بدان که طبیعت و ذات ترافیک مختلف می باشد، تسکین وضعیت آن می تواند به عنوان مشکل پیچیده مطرح شود. همانگونه که ذکر شد، تاُثیر کمربندهای سبز در مبحث تسکین نویز یا صدای ترافیک جاده ای خود سبب جلب توجه سیاست گذاران و محققین گردیده است . شهر واراناسی به سرعت در کلیه جهت ها در طی دو دهه اخیر گسترش یافته است. شهرنشینی سریع، صنعتی سازی، گسترش شبکه جاده ای و زیر ساخت ها سبب بروز مشکلات مختلفی در زمینه آلایندگی صوتی و تاثیرات جانبی آن بر روی سکنه شهری شده است.

ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک

آنالیز بیوشیمیایی گیاهان

اسکوربیک اسید

میزان اسکوربیک اسید نمونه برگ با کمک یک طیف سنج مشخص گردید. میزان اسکوربیک اسید با استفاده از فرمول ارائه شده به وسیله Keller و Schwager (1977) تعیین شد :

رنگ دانه های فتوسنتزی 

میزان رنگ دانه با استفاده از فرمول ذیل که به وسیله MacLachlan و Zalic(1963) جهت کلروفیل (الف ) و (ب) ارائه شده است مشخص گردید :

میزان PH استخراجی برگ

۵/۰ گرم از نمونه برگ خرد شده و با آب یونیزه شده به میزان ۵۰ لیتر آب یون زدوده، به صورت همونیژه در آمده و سپس این ترکیب سانتریفوژ شده و مواد شناور آن جهت تشخیصPH  با استفاده از PH سنج دیجیتالی جمع آوری شد.

محتوای نسبی آب 

محتوای نسبی آب (RWC)  (به صورت درصد) با استفاده از فرمول ارائه شده بوسیله Sen و Bhandari محاسبه شده است:

ارزیابی APTEI  

محتوای اسکوربیک اسید، میزان PH استخراجی برگها، محتوای کلی کروفیل و محتوای نسبی آب به صورت یک عبارت ریاضی در آمده تا آنکه ارزش تجربی آن حاصل شود که خود دربردارنده APTI آنها خواهد بود.

ارزیابی API

به منظور تشخیص آنکه که کدامیک از گونه های گیاهی بهترین تناسب را برای توسعه کمربندی های سبز دارند، ما نیازمند محاسبه شاخص عملکرد پیش بینی شده (API) داریم.

کلیه ۳۵ گونه انتخابی برای توسعه کمربند سبز برحسب API آنها محاسبه و ارزیابی شدند. این مقادیر API با استفاده از پارامترهای مختلف بیولوژیکی و اجتماعی اقتصادی و همچنین برخی خواص بیوشیمیایی نظیر APTI، عادات گیاهی، ساختار تاج پوششی و ارزش اقتصادی آنها مورد محاسبه و برآورد قرار گرفتند (جدول ۱) روش محاسبه مقدار API در این جدول مشخص شده است. بر مبنای الگوی رتبه بندی کننده این ۳۵ گونه، گیاهان امید دهنده برای توسعه کمربند سبز توصیه شدند.

ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک

نتایج

تحلیل بیوشیمیایی

نتایج حاصله از تحلیل بیوشیمیایی گیاهان این موضوع را آشکار نمود که میزان زیاد اسکوربیک اسید (در mg g^-1 وزن خشک) در گونهFicus infectoria L. (8.78)  ثبت شده است و پس از آن گونه های (Polyanthia longifolia Sonn. (8.76،Zizyphus mauritiana Lamk. (8.71)، Calotropis procera (8.50، Psidium guajava L. (7.61) قرار گرفته اند (جدول ۲). بالاترین میزان مجموع کلروفیل (in mg g−^۱ fresh wt) در گونه (Polyanthia longifolia (11.40 مشخص شد و در پی آن گونه های Zizyphus mauritiana Lamk. (9.50) ، (Ziziphus oenoplia Mill (9.20، (Hibiscus rosa-sinensis (9.1، (Mangifera indica L. (8.74 قرار گرفتند. مقدار PH استخراجی از  برگ ها در محدوده ای از ۱/۴ ۴٫۱ (Syzygium cumini (L.) Skells) تا ۹۲/۷ (.Ficus religosa L.) تعیین شد. میزان نسبی آب (RWC ) به صورت حداکثری برای Calotropis procera (90.0) تعیین گردید و در پی آن گونه های M. indica (89.12)، Hibiscus rosa-sinensis (85.12)، Madhuca indica Gmelin. (83.00)، Ficus religosa L. (82.12)، قرار گرفتند.

نتایج APTI

کلیه ۳۵ گیاه انتخابی برای توسعه کمربند سبز با استفاده از خواص بیولوژیکی و همچنین خواص بیوشیمیایی آنها شامل APTI، عادات زیستی گیاهان، ساختار تاج و ارزش اقتصادی آنان مورد بررسی قرار گرفتند. رتبه های ۳۵ گونه گیاهی در جدول ۳ نشان داده شده است. گیاهانی که در این الگوی رتبه بندی با توجه به شاخص عملکرد پیش بینی شده (API ) آنها مشخص شده اند جهت توسعه کمربند سبز توصیه گردیدند.

نتایج API  

با استفاده از دسته بندی های نمرات API که در جدول ۴ فراهم شده است، نمرات گیاهان مختلف انتخاب شده (جدول ۵) معرف آن میباشند که گونه های F. infectoria، M. indica L. و Ficus religiosa دارای عملکردهای ممتازی می باشند و گونه های F. benghalensis L. و D. sissoo Roxb. نیز از عملکرد بسیار خوبی برخوردار هستند و علاوه بر این امتیاز متعلق به Polyanthia longifolia، Croton bompladianum Baill، Adina cardifolia، Putranjiva roxburghi Wall  وZizyphus mauritiana Lamk.  نیز خواهد شد. که آنها به عنوان موردی که دارای عملکرد مناسبی هستند مشخص شدند، در حالی که بقیه گونه های گیاهی از عملکرد نسبتا متناسبی برخوردار بوده اند.

ارزیابی درختان برای توسعه کمربند سبز کاهش صدای ترافیک

مباحث

اسکوربیک اسید به عنوان یک آنتی اکسیدان مطرح است که در گیاهان رو به رشد یافت شده و دارای تاثیری در زمینه پایداری درختان در برابر شرایط محیطی متخاصم و مشکل آفرین همانند آلایندگی هوایی می باشند. آلودگی خاک و هوا ظاهرا به علت کاهش محتوای اسکوربیک اسید برگها در نهال های Tibouchina pulchra saplings  مشخص شده است. همراه با عواملی چون کمبودهای مواد معدنی، چنین موضوعاتی در حقیقت جز عوامل مسئول در زمینه شکل گیری ROS به شمار می آیند. تحقیق اولیه مشخص ساخته است که اسکوربیک اسید سبب کاهش غلظت ROS در برگها می شود. یک سطح افزایش یافته اسکوربیک اسید در برگها سبب افزایش مقاومت آنها در برابر آلودگی خواهد شد. میزان بالاتر کلروفیل در گیاهان نیز ممکن است در زمینه پایداری آنها در برابر آلایندگی نقش ایفا نماید. مقدار بالاتر pH نیز سبب ارتقای مقاومت در برابر آلایندگی هوایی خواهد شد.

infectoria L. دارای رتبه اولیه بین دیگر درختان مورد بررسی قرار گرفته می باشد و به عنوان یک گونه کاملا اساسی در این زمینه به شمار می آید. این گونه ها یعنی گونه هایی که قابلیت ایفای نقش مهمی را در مواردی همچون اکوسیستم دارند، ممکن است دارای تاثیر غیر متجانسی بر روی محیط در ارتباط با عدم حضور آنها نیز باشد. یک اکوسیستم ممکن است تغییر شدیدی را در صورت حذف این گونه ها تجربه نماید، با توجه بدین موضوع این گونه ها بخش اندکی از اکوسیستم از نقطه نظر برآورد بهره وری را تشکیل می دهند. بنابراین، برای کاهش میزان آلایندگی و کمک به ایجاد شرایط محیطی بهتر در مناطق شهری کشت گونه های M. indica L. و F. religiosa  به نظر در رده بندی گونه های ممتاز قرار می گیرند. این گونه ها دارای تاج متراکم همراه با شاخ و برگهای همیشه سبز می باشند و از نقطه نظر اقتصادی و زیبایی نیز به خوبی شناخته شده هستند. گونه های F. benghalensis L. و D. sissoo Roxb. نیز به عنوان درختانی که عملکرد بسیار خوبی را از خود به نمایش می گذارند شناسایی شده اند.

همراه با این گونه ها، ۱۵الی ۳۵ گونه درخت دیگر تحت بررسی نیز وجود دارند که در رده بندی درختان متوسط قرار می گیرند، اما کشت آنها به واسطه ارزش زیبایی شناختی آنها توصیه می شود. بقیه گونه ها که به طور طبیعی در منطقه تحت مطالعه رشد می کنند چندان مورد توصیه قرار نمی گیرند چرا که علی الخصوص در برابر تحمل آلایندگی و یا ارزش های API بسیار پایین آنها بسیار ضعیف تلقی می شوند.