دوره 12، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1403 )
جلد 12 شماره 1 صفحات 36-28 |
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:
Rouyanian S, Tabari M. (2024). The Effect of Pure and Mixed Norway Spruce (Picea abies L.) Afforestationon Some Soil Physical and Chemical Characteristics. Ecol Iran For. 12(1), 28-36. doi:10.61186/ifej.12.1.28
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-508-fa.html
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-508-fa.html
رویانیان شهاب، طبری کوچکسرایی مسعود. اثر جنگل‌کاری های خالص و آمیخته نوئل روی برخی مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک بوم شناسی جنگل های ایران (علمی- پژوهشی) 1403; 12 (1) :36-28 10.61186/ifej.12.1.28
گروه جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
چکیده: (663 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: جنگل‌کاری در دهه‌های اخیر رشد فزاینده‌ای در سراسر جهان داشته است و پیش‌بینی می‌شود بهدلیل افزایش تقاضای چوب این روند ادامه یابد. ازاین‌رو، از اوایل قرن بیستم میلادی کاشت انبوه درختان کاج و دیگر گونه‌های تند رشد برای تولید چوب صنعتی شدت گرفته است. در ایران نیز با سرانه کم جنگل (0/17 هکتار)، به‌منظور افزایش سرانه فضای سبز، ابتدا طرح‌های ایجاد جنگل دست‌کاشت و احیای جنگل‌های مخروبه، با گونه‌های غیربومی اجرا شده است. از این نظر، گونه‌های سوزنی‌برگ غیربومی متعددی وارد کشور شده که گاه در برخی مناطق با توفیق همراه نبوده است. لذا ضروری است برای موفقیت جنگل‌کاری با گونه‌های غیربومی، به مواردی همچون انتخاب گونه مناسب با شرایط رویشگاه و تطبیق نیاز بوم‌شناختی گونه با محیط و نیز اثر جنگل‌کاری بر خاک و گیاهان زیراشکوب و موجودات زنده توجه کرد. در حقیقت، تضمین مدیریت پایدار، منوط به آگاهی از تأثیرات گونه درختی کاشته شده بر تنوع گونه‌ای، ساختار و عملکرد بوم‌سازگان است. گونه‌های مختلف درختی اثرهای متفاوتی بر مشخصه‌های خاک در بوم‌سازگان می‌گذارند، طوریکه می‌توانند با سازوکارهای مختلف، خواص خاک را تغییر دهند. بهعبارتی، در توده‌های مختلف درختی، تفاوت در کیفیت لاشبرگ و وضعیت مواد غذایی، عملکرد ریشه‌ها در جذب عناصر غذایی، ساختار برگ و تاج درخت، خُرداقلیم زیر تاج و درنهایت جوامع زیستی، سبب تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک می‌شود. بهطور کلی، احیای اراضی جنگلی تخریب‌یافته از طریق جنگل‌کاری آثار معنی‌داری بر تغییرپذیری ویژگی‌های خاک دارد که در این زمینه بین گونه‌های بومی و غیربومی و همچنین گونه‌های پهن‌برگ و سوزنی‌برگ تفاوت اساسی مشاهده شده است. نظر به اینکه گونه‌های درختی پهن برگ می‌توانند در کیفیت خاک توده‌های سوزنی برگ تاثیر مثبت داشته باشند، این تحقیق با هدف اصلی مقایسه برخی مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک تحت تاثیر جنگلکاریهای خالص و آمیخته نوئل انجام شده است.
مواد و روش‌ها: منطقه موردمطالعه در جنوب شرقی قطعه ۱۰۱ سری مَکارُود، حوضه آبخیز ۳۶ (کاظم‌رود)، در شهرستان کلاردشت و در ارتفاع تقریبی ۱۲۰۰ متر از سطح دریای آزاد شامل عرصه¬های جنگل‌کاری نوئل خالص (۲ هکتار) و نوئل آمیخته (2/5 هکتار) و زمین بایر (۳ هکتار) بوده است. با توجه به کوچک بودن عرصه‌ها و لزوم اتخاذ روشی که به بهترین شکل، گویای وضعیت خاک در هر عرصه باشد، سه خط‌نمونه در هر عرصه پیاده شد. آنگاه، در روی نقاط ۱۰ و ۵۰ و ۹۰ متری خط نمونه¬ها، در لایه‌های ۱۰-۰ و ۳۰-۱۰ سانتی‌متری، نمونه¬های خاک برداشت شد (در هر عرصه، 9 نمونه خاک برای هر لایه). در آزمایشگاه، بافت، درصد اشباع، رسانندگی الکتریکی، اسیدیته، آهک، کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، چگالی ویژه خاک¬ها اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: چگالی ویژه در لایه ۱۰-۰ سانتی‌متر در توده نوئل آمیخته (2/28 گرم بر سانتی‌مترمکعب) کمتر از دو عرصه دیگر بود. مقدار اشباع خاک در لایه رویی در توده نوئل خالص (85/77 درصد) بیشتر از توده نوئل آمیخته (59/83 درصد) و زمین بایر (51/07 درصد) بود، اما در لایه زیرین در زمین بایر (94/40 درصد) بیشتر از دو عرصه جنگلی بوده است. در زمین بایر رسانندگی الکتریکی در هر دو لایه رویی (0/40 دسی‌زیمنس بر متر) و زیرین (0/38 دسی‌زیمنس بر متر) کمتر از توده¬های نوئل خاص و نوئل آمیخته بوده است. اسیدیته خاک در لایه رویی در توده¬های نوئل خالص (4/84) و نوئل آمیخته (4/88) به نحو معناداری کمتر از زمین بایر (5/75) بود. در هر سه عرصه، مقدار آهک در هر دو لایه برابر صفر بود. کربن آلی در لایه رویی در توده‌های نوئل خالص (2/57 درصد) و نوئل آمیخته (2/96 درصد) به طور معناداری بیشتر از عرصه بایر (1/45 درصد) بود و در لایه زیرین مقدار آن در توده نوئل آمیخته (0/94 درصد) بیشترین بود. مقدار نیتروژن در لایه رویی در توده‌های خالص (0/197 درصد) و آمیخته نوئل (0/270 درصد) بیشتر از عرصه بایر (0/143 درصد) و در لایه زیرین در توده نوئل آمیخته (0/90 درصد) بیشتر از توده نوئل خالص (0/02 درصد) و عرصه بایر (0/03 درصد) بود. نسبت کربن به نیتروژن در لایه رویی در توده نوئل خالص بیشترین بود (12/97) ولی در لایه زیرین در بین سه عرصه فرقی نکرد (10/82 تا 11/50). مقدار فسفر در لایه رویی در توده نوئل آمیخته بیشترین بود (8/4 میلی¬گرم بر کیلوگرم) ولی در لایه زیرین در بین سه عرصه متفاوت نبود (3/57 تا 5/06 میلی¬گرم بر کیلوگرم). مقدار پتاسیم در لایه رویی توده نوئل آمیخته (43/203 میلی¬گرم بر کیلوگرم) بیشترین بود اما در لایه زیرین، مقدار آن در زمین بایر (193/50 میلیگرم بر کیلوگرم) بیشتر از دو توده جنگلی به¬دست آمد.
نتیجه‌گیری کلی: در لایه رویی خاکِ (10-0 سانتی‌متر) مقدار اسیدیته، کربن و ازت در بین دو توده آمیخته نوئل و توده خالص نوئل فرقی نکرد اما در توده آمیخته اندازه چگالی ویژه و نسبت کربن به نیتروژن کمتر، و برعکس، تخلخل خاک و مقدار فسفر و پتاسیم بیشتر از آنها در توده خالص بوده است. به‌طورکلی، از این تحقیق نتیجه گرفته می‌شود که جنگل‌کاری نوئل آمیخته در مقایسه با جنگل‌کاری نوئل خالص، تأثیر بهتری بر بهینه شدن مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی در لایه‌های خاک دارد که می‌تواند زمینه را برای رشد مناسب‌تر درختان و تعادل بهتر جنگل فراهم کند.
مقدمه و هدف: جنگل‌کاری در دهه‌های اخیر رشد فزاینده‌ای در سراسر جهان داشته است و پیش‌بینی می‌شود بهدلیل افزایش تقاضای چوب این روند ادامه یابد. ازاین‌رو، از اوایل قرن بیستم میلادی کاشت انبوه درختان کاج و دیگر گونه‌های تند رشد برای تولید چوب صنعتی شدت گرفته است. در ایران نیز با سرانه کم جنگل (0/17 هکتار)، به‌منظور افزایش سرانه فضای سبز، ابتدا طرح‌های ایجاد جنگل دست‌کاشت و احیای جنگل‌های مخروبه، با گونه‌های غیربومی اجرا شده است. از این نظر، گونه‌های سوزنی‌برگ غیربومی متعددی وارد کشور شده که گاه در برخی مناطق با توفیق همراه نبوده است. لذا ضروری است برای موفقیت جنگل‌کاری با گونه‌های غیربومی، به مواردی همچون انتخاب گونه مناسب با شرایط رویشگاه و تطبیق نیاز بوم‌شناختی گونه با محیط و نیز اثر جنگل‌کاری بر خاک و گیاهان زیراشکوب و موجودات زنده توجه کرد. در حقیقت، تضمین مدیریت پایدار، منوط به آگاهی از تأثیرات گونه درختی کاشته شده بر تنوع گونه‌ای، ساختار و عملکرد بوم‌سازگان است. گونه‌های مختلف درختی اثرهای متفاوتی بر مشخصه‌های خاک در بوم‌سازگان می‌گذارند، طوریکه می‌توانند با سازوکارهای مختلف، خواص خاک را تغییر دهند. بهعبارتی، در توده‌های مختلف درختی، تفاوت در کیفیت لاشبرگ و وضعیت مواد غذایی، عملکرد ریشه‌ها در جذب عناصر غذایی، ساختار برگ و تاج درخت، خُرداقلیم زیر تاج و درنهایت جوامع زیستی، سبب تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک می‌شود. بهطور کلی، احیای اراضی جنگلی تخریب‌یافته از طریق جنگل‌کاری آثار معنی‌داری بر تغییرپذیری ویژگی‌های خاک دارد که در این زمینه بین گونه‌های بومی و غیربومی و همچنین گونه‌های پهن‌برگ و سوزنی‌برگ تفاوت اساسی مشاهده شده است. نظر به اینکه گونه‌های درختی پهن برگ می‌توانند در کیفیت خاک توده‌های سوزنی برگ تاثیر مثبت داشته باشند، این تحقیق با هدف اصلی مقایسه برخی مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک تحت تاثیر جنگلکاریهای خالص و آمیخته نوئل انجام شده است.
مواد و روش‌ها: منطقه موردمطالعه در جنوب شرقی قطعه ۱۰۱ سری مَکارُود، حوضه آبخیز ۳۶ (کاظم‌رود)، در شهرستان کلاردشت و در ارتفاع تقریبی ۱۲۰۰ متر از سطح دریای آزاد شامل عرصه¬های جنگل‌کاری نوئل خالص (۲ هکتار) و نوئل آمیخته (2/5 هکتار) و زمین بایر (۳ هکتار) بوده است. با توجه به کوچک بودن عرصه‌ها و لزوم اتخاذ روشی که به بهترین شکل، گویای وضعیت خاک در هر عرصه باشد، سه خط‌نمونه در هر عرصه پیاده شد. آنگاه، در روی نقاط ۱۰ و ۵۰ و ۹۰ متری خط نمونه¬ها، در لایه‌های ۱۰-۰ و ۳۰-۱۰ سانتی‌متری، نمونه¬های خاک برداشت شد (در هر عرصه، 9 نمونه خاک برای هر لایه). در آزمایشگاه، بافت، درصد اشباع، رسانندگی الکتریکی، اسیدیته، آهک، کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، چگالی ویژه خاک¬ها اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: چگالی ویژه در لایه ۱۰-۰ سانتی‌متر در توده نوئل آمیخته (2/28 گرم بر سانتی‌مترمکعب) کمتر از دو عرصه دیگر بود. مقدار اشباع خاک در لایه رویی در توده نوئل خالص (85/77 درصد) بیشتر از توده نوئل آمیخته (59/83 درصد) و زمین بایر (51/07 درصد) بود، اما در لایه زیرین در زمین بایر (94/40 درصد) بیشتر از دو عرصه جنگلی بوده است. در زمین بایر رسانندگی الکتریکی در هر دو لایه رویی (0/40 دسی‌زیمنس بر متر) و زیرین (0/38 دسی‌زیمنس بر متر) کمتر از توده¬های نوئل خاص و نوئل آمیخته بوده است. اسیدیته خاک در لایه رویی در توده¬های نوئل خالص (4/84) و نوئل آمیخته (4/88) به نحو معناداری کمتر از زمین بایر (5/75) بود. در هر سه عرصه، مقدار آهک در هر دو لایه برابر صفر بود. کربن آلی در لایه رویی در توده‌های نوئل خالص (2/57 درصد) و نوئل آمیخته (2/96 درصد) به طور معناداری بیشتر از عرصه بایر (1/45 درصد) بود و در لایه زیرین مقدار آن در توده نوئل آمیخته (0/94 درصد) بیشترین بود. مقدار نیتروژن در لایه رویی در توده‌های خالص (0/197 درصد) و آمیخته نوئل (0/270 درصد) بیشتر از عرصه بایر (0/143 درصد) و در لایه زیرین در توده نوئل آمیخته (0/90 درصد) بیشتر از توده نوئل خالص (0/02 درصد) و عرصه بایر (0/03 درصد) بود. نسبت کربن به نیتروژن در لایه رویی در توده نوئل خالص بیشترین بود (12/97) ولی در لایه زیرین در بین سه عرصه فرقی نکرد (10/82 تا 11/50). مقدار فسفر در لایه رویی در توده نوئل آمیخته بیشترین بود (8/4 میلی¬گرم بر کیلوگرم) ولی در لایه زیرین در بین سه عرصه متفاوت نبود (3/57 تا 5/06 میلی¬گرم بر کیلوگرم). مقدار پتاسیم در لایه رویی توده نوئل آمیخته (43/203 میلی¬گرم بر کیلوگرم) بیشترین بود اما در لایه زیرین، مقدار آن در زمین بایر (193/50 میلیگرم بر کیلوگرم) بیشتر از دو توده جنگلی به¬دست آمد.
نتیجه‌گیری کلی: در لایه رویی خاکِ (10-0 سانتی‌متر) مقدار اسیدیته، کربن و ازت در بین دو توده آمیخته نوئل و توده خالص نوئل فرقی نکرد اما در توده آمیخته اندازه چگالی ویژه و نسبت کربن به نیتروژن کمتر، و برعکس، تخلخل خاک و مقدار فسفر و پتاسیم بیشتر از آنها در توده خالص بوده است. به‌طورکلی، از این تحقیق نتیجه گرفته می‌شود که جنگل‌کاری نوئل آمیخته در مقایسه با جنگل‌کاری نوئل خالص، تأثیر بهتری بر بهینه شدن مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی در لایه‌های خاک دارد که می‌تواند زمینه را برای رشد مناسب‌تر درختان و تعادل بهتر جنگل فراهم کند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اکولوژی جنگل
دریافت: 1402/2/21 | پذیرش: 1402/8/6 | انتشار: 1403/3/22
دریافت: 1402/2/21 | پذیرش: 1402/8/6 | انتشار: 1403/3/22
فهرست منابع
1. Annonymous (2022). Mekaroud forestry plan (district 1), watershed 36 (Kazemroud), General Department of Natural Resources and Watershed Management of Mazandaran, Nowshahr region, Iran (In Persian).
2. Ahmadi, T. & Bali, A. (2004). Soil Science, 1st edn., Sorkhdar, Tehran, Iran, 166 pp (In Persian).
3. Asadiyan, M., Hojjati, M., Pormajidian, M. R. & Fallah, A. (2012). Biodiversity and soil properties in pine (Pinus nigra Arnold.) and ash (Fraxinus excelsior L.) plantations (Case study: Alandan Forest, Sari). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 20(2), 299-312 (In Persian).
4. Chiti, T., Certini, A., Puglisi, A., Sanesi, A., Capperucci, C. & Forte, C. (2007). Effects of associating a N-fixer species to monotypic oak plantations on the quantity and quality of organic matter in minesoils. Geoderma, 138, 162-169. [DOI:10.1016/j.geoderma.2006.11.004]
5. Elyas Azar, Kh. (1995). Soil Science, 2nd edn., Academic Center for Education and Research, Urmia, Iran, 396 pp (In Persian).
6. Eshaghi Rad, J., Ghaffarnejad, P. & Banedg Shafiee, A. (2014). Quantitative evaluation of Pinus nigra plantation and its effect on plant diversity and soil chemical properties of rangeland ecosystems (Case study: Urmia airport plantation). Iranian Journal of Forest, 6(4), 471-482 (In Persian).
7. Farley, K. A. and Kelly, E. F. (2004). Effects of afforestation of a Paramo grassland on soil nutrient status. Forest Ecology and Management, 195, 281-290. [DOI:10.1016/j.foreco.2003.12.015]
8. Ghorbani, H., Rahmani, R., Aliarab, A.R., Karimidoost, A. (2018). Trends in woody species diversity across different age classes of Pinus brutia and Cupressus horizontalis plantations in Ghapan region, east of Golestan. Iranian Forest Ecology Journal, 6(11), 21-30 (In Persian). doi:10.29252/ifej.6.11.21 [DOI:10.29252/ifej.6.11.21]
9. Habibi Kaseb, H. (1992). Fundamentals of Forest Soil Science, Tehran University, 1st edn., Tehran, Iran, 424 pp (In Persian).
10. Habumugisha, V., Mourad, Kh. A. Hashakimana, L. (2019). The effects of trees on soil chemistry. Current Environmental Engineering, 6, 35-44. [DOI:10.2174/2212717806666181218141807]
11. Hong, S., Piao, Sh., Chen, A., Liu, Y., Liu, L., Peng, Sh., Sardans, J., Sun, Y., Peñuelas, J. & Zeng, H. (2018). Afforestation neutralizes soil pH. Nature Communications, 9, 520. [DOI:10.1038/s41467-018-02970-1]
12. Jafari, J., Tabari Kouchaksaraei, M., Hosseini, V. & Sadati, S. E. (2021). Effect of artificial tree stands on physical, chemical properties and soil microbial biomass (case study: Zaghmarz of Neka). Journal of Forest Research and Development, 7(1), 123-135 (In Persian). DOI: 10.30466/jfrd.2021.121003
13. Jalili, A. & Majdetaheri, H. (1996). Comparative study of afforestation with Pinus eldarica and Robinia pseudoacacia on some physical and chemical properties of the soil and understory vegetation. Research and Construction, 32, 6-15 (In Persian).
14. Jalilvand, H., Jafarian, Z. &Yousefi, M. (2015). Effect of forestation hardwood and softwood on soil carbon storage in Berenjestanak forest at Mazandaran Province, Journal of Natural Environment, 68(2), 179-190 (In Persian).
15. Jamshidinia, Z., Abrari Vajari, K., Sohrabi, A. & Veiskarami, G. H. (2016). Effect of needle- and broad-leaved species plantation on some soil properties in Reymaleh region, Lorestan. Iranian Journal of Soil Research, 30(3), 357-365 (In Persian). doi: 10.22092/ijsr.2016.107374
16. Kooch, Y. & Hosseini, S. M. (2005). Ecology of Forest Soils (Concepts and Algorithms), 1st edn., Academic Center for Education and Research, Sari, Iran, 414 pp (In Persian).
17. Kooch, Y. & Ehsani, S. (2020). The effect of different land uses on new indices of soil quality in central Alborz region. Iranian Forest Ecology Journal, 8(16), 60-71 (In Persian). DOI:10.52547/ifej.8.16.60 [DOI:10.52547/ifej.8.16.60]
18. Korkanç, S. Y. (2014). Effects of afforestation on soil organic carbon and other soil properties. Catena, 123, 62-69. [DOI:10.1016/j.catena.2014.07.009]
19. Leege, L.M. & Murphy, P.G. (2000). Growth of the non-native Pinus nigra in four habitd on the sand dunes of lake Michigan. Forest Ecology and Management, 126, 191-200. [DOI:10.1016/S0378-1127(99)00085-7]
20. Merino, A., Fernández-López, A., Solla-Gullón, F. and Edeso, J. M. (2004). Soil changes and tree growth in intensively managed Pinus radiata in northern Spain. Forest Ecology and Management 196(2), 393-404. [DOI:10.1016/j.foreco.2004.04.002]
21. Mohr, D., Simon, M. & Topp, W. (2005). Stand composition affects soil quality in oak stands on reclaimed and natural sites. Geoderma, 129, 45-53. [DOI:10.1016/j.geoderma.2004.12.029]
22. Redaei, M. (1998). The effect of afforestation of Norway spruce (Picea abies) on the physical and chemical properties of the soil, M.Sc. Thesis. Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources University, Gorgan, Iran, 120 pp (In Persian).
23. Rouhi-Moghaddam, E., Hosseini, S. M., Ebrahimi, E., Rahmani, A., Tabari, M. & Mahdavi, R. (2011). Comparison of some soil characteristics in pure and mixed oak plantations. Iranian Journal of Soil Research, 25(1), 19-48 (In Persian). doi: 10.22092/ijsr.2011.126463
24. Varamesh, S., Hosseini, S. M., Abdi, N. & Akbarinia, M. 2009. Increment of soil carbon sequestration due to forestation and its relation with some physical and chemical factors of soil. Iranian Journal of Forest, 2(1), 25-35 (In Persian).
25. Wu, W., Zhou, X., Wen, Y., Zhu, H., You, Y., Qin, Z., Li, Y., Huang, H., Yan, L., Li, H. & Li, X. (2019). Coniferous-broadleaf mixture increases soil microbial biomass and functions accompanied by improved stand biomass and litter production in subtropical China. Forests, 10(10), 879.
https://doi.org/10.3390/f10100879 [DOI:10.3390/f10100879.]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
