دوره 8، شماره 16 - ( پاییز و زمستان 1399 )
جلد 8 شماره 16 صفحات 147-136 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Shahrezei H, Faramarzi M, Heydari M, Poorreza M. (2020). Comparison of some Soil Physico-Chemical and Microbial Characteristics in Relation to Oak Decline in Different Elevation Classes in Southern Zagros Forest. Ecol Iran For. 8(16), 136-147. doi:10.52547/ifej.8.16.136
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-316-fa.html
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-316-fa.html
شاهرضایی حسن، فرامرزی مرزبان، حیدری مهدی، پوررضا مرتضی. مقایسه برخی ویژگی های فیزیکی- شیمیایی و میکروبی خاک در ارتباط با خشکیدگی درختان بلوط در طبقات مختلف ارتفاع از سطح دریا در جنگل های زاگرس جنوبی بوم شناسی جنگل های ایران (علمی- پژوهشی) 1399; 8 (16) :147-136 10.52547/ifej.8.16.136
1- دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2- گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
3- گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام، ایلام،
4- گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2- گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
3- گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام، ایلام،
4- گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده: (4451 مشاهده)
خشکیدگی درختان همواره به عنوان یکی از مشکلات اساسی در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده است. آگاهی از نوع و میزان ارتباط عوامل محیطی از جمله خصوصیات خاک به عنوان بستر رشد گونه های گیاهی با اختلاله ای طبیعی می تواند راه گشای مدیریت پایدار عرصه های جنگلی و ابزاری مفید در پایش آنها باشد. این مطالعه با هدف مقایسه برخی خصوصیات فیزیکی- شیمیایی و میکروبی خاک در ارتباط با زوال بلوط در بخشی از جنگل های زاگرس جنوبی در شهرستان ملکشاهی استان ایلام انجام شد. نتایج تجزیه واریانس دو طرفه نشان داد که اثر ارتفاع از سطح دریا و همچنین اثر متقابل سلامت درخت و ارتفاع از سطح دریا بر شوری، کربن آلی، نیتروژن، پتاسیم و آهک خاک معنیدار بود. در بین خصوصیات شیمیایی کربن آلی، نیتروژن، پتاسیم و شوری خاک زیراشکوب الگوی تغییر مشابهی در رابطه با خشکیدگی و ارتفاع از سطح دریا داشتند. به طوریکه بیشترین میزان این متغیرها در بالابند و زیر درختان سالم دیده شد و با افزایش میزان خشکیدگی در این طبقه ارتفاعی روند نزولی نشان دادند. اثر سلامت درخت و ارتفاع از سطح دریا و اثر متقابل آنها بر شن، رس و وزن مخصوص ظاهری معنی دار بود. نتایج نشان داد که رطوبت اشباع خاک زیر درختان خشک در میان بند (9/33 درصد) و نیمه خشک پایین بند (28/32 درصد) به طور معنی داری کمتر از سایر درختان در سایر موقعیتها بود. درصد شن در میا نبند و پایی نبند در زیر درختان خشک بیشتر از درختان نیمهخشک و سالم بود. وزن مخصوص ظاهری در هر سه طبقه ارتفاعی در زیر درختان نیمه خشک کمترین مقدار را نشان داد. اثر متقابل ارتفاع از سطح دریا و سلامت درخت بر تنفس پایه و برانگیخته خاک زیر تاج معنی دار بود. بیشترین مقدار تنفس پایه و برانگیخته در زیر درختان سالم بالابند (22/71 و 32/97 mgCO2-C kg -1day-1) مشاهده شد و با افزایش خشکی درختان میزان آنها کاهش یافت. همچنین نیتروژن، کربن آلی و پتاسیم خاک در زیر پایه های بلوط سالم بالابند بیشترین مقدار را داشتند. بر اساس نتایج، با توجه به عدم اختلاف معنی دار میانگین خصوصیات فیزیکی خاک بین بیشتر موقعیت های مورد مطالعه میتوان بیان کرد که خصوصیات شیمیایی و بیولوژیک خاک نسبت به خصوصیات فیزیکی تغییرات خشکیدگی را در طول گرادیان ارتفاعی به صورت مشخص تری منعکس می کنند.
فهرست منابع
1. 1. Alef, K. and P. Nannipieri. 1995. Methods in applied soil microbiology and biochemistry, 631(46). Academic Press.
2. Allison, L.E. and C.D. Moodie. 1965. Carbonates, In: Black (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part2, Am. Soc. Agron, Madison, WI, 1376-1396.
3. Andersson, M., P. Milberg and K.O. Bergman. 2011. Low pre-death growth rates of oak (Quercus robur L.) Is oak death a long-term process induced by dry years? Annals of Forest Science, 68(1): 159-168. [DOI:10.1007/s13595-011-0017-y]
4. Attarod, P., S.M.M. Sadeghi, T.G. Pypker and V. Bayramzadeh. 2017. Oak trees decline; a sign of climate variability impacts in the west of Iran. Caspian Journal of Environmental Sciences, 15(4): 373-384.
5. Barazmand, S., Sh. Shataei, M.R. Kavosi and H. Habashi. 2012. Spatial distribution of tree crown dieback and its relation with some environmental factors and road network. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 19(3): 159-174 (In Persian).
6. Bastida, F., J.L. Moreno, T. Hernández, and C. García. 2007. The long-term effects of the management of a forest soil on its carbon content, microbial biomass and activity under a semi-arid climate. Applied Soil Ecology, 37: 53-62. [DOI:10.1016/j.apsoil.2007.03.010]
7. Blake, G.R. and K.H. Hartage. 1986. Bulk Density. In: A. Klute (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods- Agronomy Monograph 9 (2nd Edition), 363-367.
8. Bouyoucos, G.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soils. American Society of Agronomy Journal, 54: 44-46. [DOI:10.2134/agronj1962.00021962005400050028x]
9. Bremner, J.M. 1996. Nitrogen‐total. Methods of soil analysis, 1085-1121. [DOI:10.2136/sssabookser5.3.c37]
10. Corcobado, T., A. Solla, M.A. Madeira and G. Moreno. 2013. Combined effects of soil properties and Phytophthora cinnamomi infections on Quercus ilex decline. Plant Soil, 373: 403-413. [DOI:10.1007/s11104-013-1804-z]
11. Domínguez‐Begines, J., G.B. De Deyn, L.V. García, N. Eisenhauer and L. Gómez‐Aparicio. 2018. Cascading spatial and trophic impacts of oak decline on the soil food web. Journal of Ecology, 107(3): 1199-1214. [DOI:10.1111/1365-2745.13091]
12. Duque-Lazo, J., R.M. Navarro-Cerrillo, H. Van Gils and T.A. Groen. 2018. Forecasting oak decline caused by Phytophthora cinnamomi in Andalusia: Identification of priority areas for intervention. Forest ecology and management, 417: 122-136. [DOI:10.1016/j.foreco.2018.02.045]
13. Egilla, J.N., F.T. Davies and T.W. Boutton. 2005. Drought stress influences leaf water content, photosynthesis and water-use efficiency of Hibiscus rosa-sinensis at three potassium concentrations. Photosynthetica, 43(1): 135-140. [DOI:10.1007/s11099-005-5140-2]
14. Elliott, K.J. and W.T. Swank. 1994. Impact of drought on tree mortality and growth in a mixed hardwood forest, Journal of Vegetation Science, 5: 229-236. [DOI:10.2307/3236155]
15. Fallah A. and M. Haidari. 2018. Investigating the Oak Decline in different Crown-Dimensions in Middle Zagros Forests (Case Study: Ilam). Ecology of Iranian Forest, 6(12): 9-17. [DOI:10.29252/ifej.6.12.9]
16. Famiglietti, J., J. Rudnicki, and M. Rodell. 1998. Variability in surface moisture content along a hill slope transect: Rattlesnake Hill, Texas. Journal of Hydrology, 210: 259-281. [DOI:10.1016/S0022-1694(98)00187-5]
17. Fan, Z., J.M. Kabrick, M.A. Spetich, S.R. Shifley and R.G. Jensen. 2008. Oak mortality associated with crown dieback and oak borer attack in the Ozark Highlands. Forest Ecology and Management, 255(7): 2297-2305. [DOI:10.1016/j.foreco.2007.12.041]
18. Führer, E. 1998. Oak decline in Central Europe: a synopsis of hypotheses. In: Proc. Population Dynamics, Impacts, and Integrated Management of Forest Defoliating Insects. USDA For. Serv., General Technical, Report NE, 247: 7-24.
19. Gaertig, T., H. Schack-Kirchner, E.E. Hildebrand, and K. Wilpert. 2002. The impact of soil aeration on oak decline in southwestern Germany. Forest Ecology and Management, 159(1-2): 15-25. [DOI:10.1016/S0378-1127(01)00706-X]
20. Ghorbani, S., H. Moradnezhadi and M. Heydari. 2017. Investigation on social effects of Brant's oak (Quercus brantii Lindl.) decline (Case study: Rural areas of Malekshahi county in Ilam province). Iranian journal of Forest and Poplar Research, 25(3): 431-440.
21. Griffin, J.M., M.G. Turner and M. Simard. 2011. Nitrogen cycling following mountain pine beetle disturbance in lodgepole pine forests of Greater Yellowstone. Forest Ecology and Management, 261(6): 1077-1089. [DOI:10.1016/j.foreco.2010.12.031]
22. Guarin Guarín, A. and A.H. Taylor. 2005. Drought triggered tree mortality in mixed conifer forests in Yosemite National Park, California, USA. Forest ecology and management, 218(1-3): 229-244. [DOI:10.1016/j.foreco.2005.07.014]
23. Hartley, I.P. and P. Ineson. 2008. Substrate quality and the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition. Soil Biology and Biochemistry, 40(7): 1567-1574. [DOI:10.1016/j.soilbio.2008.01.007]
24. Helama S., A. Läänelaid, J. Raisio and H. Tuomenvirta. 2009. Oak decline in Helsinki portrayed by tree-rings, climate and soil data. Plant and Soil, 319(1-2): 163-174. [DOI:10.1007/s11104-008-9858-z]
25. Heydari, M., B. Prévosto, H.R. Naji, A.A. Mehrabi, and D. Pothier. 2017. Influence of soil properties and burial depth on Persian oak (Quercus brantii Lindl.) establishment in different microhabitats resulting from traditional forest practices. European journal of forest research, 136(2): 287-305. [DOI:10.1007/s10342-017-1029-4]
26. Hosseini, A., S.M. Hosseini, A. Rahmani and D. Azadfar. 2013. Effect of tree mortality on structure of Brant'soak (Quercus brantii) forests of Ilam province of Iran. Iranian journal of Forest and Poplar Research, 20(4): 565-577.
27. Hosseini, A. 2017 a. Variability of nitrogen and phosphorous in Persian oak trees and soil of dieback affected stands in Ilam. Forest and Wood Products, 70(2): 231-240 (In Persian).
28. Hosseini, A., S.M. Hosseini and J.C.L. Calderón. 2017 b. Site factors and stand conditions associated with Persian oak decline in Zagros mountain forests. Forest systems, 26(3): 3. [DOI:10.5424/fs/2017263-11298]
29. Ide, J.I., H. Haga, M. Chiwa and K. Otsuki. 2008. Effects of antecedent rain history on particulate phosphorus loss from a small forested watershed of Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa). Journal of Hydrology, 352(3-4): 322-335. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2008.01.012]
30. Kabrick, J.M., D.C. Dey, R.G. Jensen and M. Wallendorf. 2008. The role of environmental factors in oak decline and mortality in the Ozark Highlands, Forest Ecology and Management, 255: 1409-417. [DOI:10.1016/j.foreco.2007.10.054]
31. Kalra, Y. P. and D.G. Maynard. 1991. Methods manual for forest soil and plant analysis. For. Can., Northwest Reg., North. For. Cen., Edmonton, AB. Inf. Rep. NOR-X-311.
32. Kaňa, J., J. Kopáček, K. Tahovská and H. Šantrůčková. 2019. Tree dieback and related changes in nitrogen dynamics modify the concentrations and proportions of cations on soil sorption complex. Ecological indicators, 97: 319-328. [DOI:10.1016/j.ecolind.2018.10.032]
33. Keville, M.P., S.C. Reed and C.C. Cleveland. 2013. Nitrogen cycling responses to mountain pine beetle disturbance in a high elevation whitebark pine ecosystem. PloS one, 8(6): e65004. [DOI:10.1371/journal.pone.0065004]
34. Leff, J.W., D.R. Nemergut, A.S. Grandy, S.P. O'Neill, K. Wickings, A.R. Townsend and C.C. Cleveland. 2012. The effects of soil bacterial community structure on decomposition in a tropical rain forest. Ecosystems, 15(2): 284-298. [DOI:10.1007/s10021-011-9510-2]
35. Mohammadi, M.F., S.G.H. Jalali, Y. Kooch and D. Said-Pullicino. 2016. Slope gradient and shape effects on soil profiles in the northern mountainous forests of Iran. Eurasian soil science, 49(12): 1366-1374. [DOI:10.1134/S1064229316120061]
36. Moreno, G., J.J. Obrador and A. García. 2007. Impact of evergreen oaks on soil fertility and crop production in intercropped dehesas. Agriculture, Ecosystems and Environment, 119(3-4): 270-280. [DOI:10.1016/j.agee.2006.07.013]
37. Moreno-Fernández, D., A. Ledo, D. Martín-Benito, I. Cañellas, G. Gea-Izquierdo, 2019. Negative synergistic effects of land-use legacies and climate drive widespread oak decline in evergreen Mediterranean open woodlands. Forest Ecology and Management, 432: 884-894. [DOI:10.1016/j.foreco.2018.10.023]
38. Nelson, D.W. and L.E. Sommers. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. Methods of soil analysis, 961-1010. [DOI:10.2136/sssabookser5.3.c34]
39. Oak, S.W., C.M. Huber and R.M. Sheffield. 1991. Incidence and impact of oak decline in Western Virginia, 1986. Resour. Bull. SE-123. Asheville, NC: US Department of Agriculture, Southeastern Forest Experiment Station, 19: 123. [DOI:10.2737/SE-RB-123]
40. O'Brien, M.J., B.M. Engelbrecht, J. Joswig, G. Pereyra, B. Schuldt, S. Jansen, J. Kattge, S.M. Landhäusser, S.R. Levick, Y. Preisler and P. Väänänen. 2017. A synthesis of tree functional traits related to drought‐induced mortality in forests across climatic zones. Journal of Applied Ecology, 54(6): 1669-1686. [DOI:10.1111/1365-2664.12874]
41. Oszako, T. 2000. Oak declines in Europe's forest - history, causes and hypothesis. In: Oszako, T., Delatour, C. (Eds.), Recent Advances on Oak Health in Europe. Forest Research Institute, Warsaw, Poland, 11-40.
42. Parvaneh, E., V. Etemad, , M.R. Marvie Mohajer, G. Zahedi and P. Attarod. 2016. The relationships between the rate of oak trees decline and forest types, soil characteristics and topographic conditions in Ghalaje Forests of Kermanshah, west of Iran, Iranian Journal of Forest, 8(3): 263-275.
43. Peng, Y., S.C. Thomas and D. Tian. 2008. Forest management and soil respiration: implications for carbon sequestration. Environmental Reviews, 16: 93-111. [DOI:10.1139/A08-003]
44. Price, M.F. 2013. Mountain geography: Physical and human dimensions. Univ of California Press.
45. Romagnoli, M., S. Moroni, F. Recanatesi, R. Salvati, G.S. Mugnozza. 2018. Climate factors and oak decline based on tree-ring analysis. A case study of peri-urban forest in the Mediterranean area, Urban Forestry & Urban Greening, 34: 17-28. [DOI:10.1016/j.ufug.2018.05.010]
46. Rozas, V. and L. Sampedro. 2013. Soil chemical properties and dieback of Quercus robur in Atlantic wet forests after a weather extreme, Plant and Soil, 373: 673-685. [DOI:10.1007/s11104-013-1835-5]
47. Sardans, J. and J. Penuelas. 2007. Drought changes phosphorus and potassium accumulation patterns in an evergreen Mediterranean forest. Functional Ecology, 21: 191-201. [DOI:10.1111/j.1365-2435.2007.01247.x]
48. Shahavi, S. 2006. Nature and Characteristics of Soils. Kurdistan University Press, Sanandaj (In Persian).
49. Soleimani, R. and A. Hosseini. 2019. The impact of Persian oak (Quercus brantii Lindl.) on soil characteristics in a declining forest. Journal of Forestry Research, 2: 1-8.
50. Sommers, L.E. and D.W. Nelson. 1997. Determination of total phosphorus in soils: A rapid percholoric acid digestion procedure. Soil Science Society of America, 36: 902-904. [DOI:10.2136/sssaj1972.03615995003600060020x]
51. Sonesson, K. and I. Drobyshev. 2010. Recent advances on oak decline in southern Sweden. Ecological bulletins, 53: 197-207.
52. Song, Z., S. Seitz, J. Li, P. Goebes, K. Schmidt, P. Kühn, X. Shi and T. Scholten, 2019. Tree diversity reduced soil erosion by affecting tree canopy and biological soil crust development in a subtropical forest experiment. Forest Ecology and Management, 444: 69-77. [DOI:10.1016/j.foreco.2019.04.015]
53. Speer, J.H., T.W. Swetnamn, B.F. Wockman and A. Youngblood. 2001. Changes in Pandora moth outbreak dynamics during the last 622 years. Ecology, 82: 679-697. [DOI:10.1890/0012-9658(2001)082[0679:CIPMOD]2.0.CO;2]
54. Stephenson, N.L., A.J. Das, N.J. Ampersee, B.M. Bulaon and J.L. Yee. 2019. Which trees die during drought? The key role of insect host‐tree selection. Journal of Ecology, 107(5): 2383-2401. [DOI:10.1111/1365-2745.13176]
55. Thomas, F.M., R. Blank, G. Hartmann. 2002. Abiotic and biotic factors and their interactions as causes of oak decline in Central Europe. Forest Pathology, 32: 277-307. [DOI:10.1046/j.1439-0329.2002.00291.x]
56. Toledo, J.J.D., W.E. Magnusson, C.V. Castilho and H.E.M. Nascimento. 2011. How much variation in tree mortality is predicted by soil and topography in central Amazonia? Forest ecology and Management, 262: 331-338. [DOI:10.1016/j.foreco.2011.03.039]
57. Tsui, C.C., Z.S. Chen and C.F. Hsieh. 2004. Relationships between soil properties and slope position in a lowland rain forest of southern Taiwan. Geoderma, 123(1-2): 131-142. [DOI:10.1016/j.geoderma.2004.01.031]
58. Zhang, J., Y. Li, S.X. Chang, P. Jiang, G. Zhou, J. Liu, J. Wu and Z. Shen. 2014. Understory vegetation management affected greenhouse gas emissions and labile organic carbon pools in an intensively managed Chinese chestnut plantation. Plant and soil, 376(1-2): 363-375. [DOI:10.1007/s11104-013-1996-2]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
