Ecology of Iranian Forests

fa مقایسه ماده آلی خاک در تیپ‎های خالص و آمیخته بلوط در زاگرس شمالی (مطالعه موردی: جنگل‎های آرمرده بانه) Comparison of Soil Organic Matter in Pure and Mixed Types of Oak in North Zagros (Case Study: Armardeh Baneh Forests) تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: گردآمدن درختان به&lrm;عنوان اصلی&lrm;ترین اجزای اکوسیستم جنگل&lrm;ها دارای پراکنش فضایی خاصی بوده و مشخصه&lrm;های رویشگاهی و محیطی نقش به&lrm;سزایی را در این پراکنش دارند. گونه های درختی با تشکیل تیپ های جنگلی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار بر ویژگی های خاک از طریق تولید لاشبرگ بوده و نقش اساسی در کمیت و کیفیت ماده آلی خاک و آزادسازی عناصر غذایی خاک دارند. ماده آلی یکی از بخشهای مهم خاک است که شامل بقایای بافتی گیاهان و جانوران، اجزا تجزیه نشده تا جزئی تجزیه شده آنان و ریزجاندارن مرده می&lrm;باشد. وجود ماده آلی علاوه بر اینکه نشان&lrm; دهنده حاصلخیزی و کیفیت خاک است، شـاخص مناسبی برای باروری خاک به&lrm;شمار می&lrm;رود که حاصـل بـرهمکنش فرآینـدهای فیزیکـی، شیمیایی و زیستی است. ماده آلی بـا بهبـود شـرایط خاکدانه&lrm;سازی، وضـعیت تخلخـل و نفوذپذیری خاک را بهبود می&lrm;بخشد؛ بنابراین نقش مهمی در پایداری اکوسیستم داشته و به&lrm;همین دلیل بررسی جنبه&lrm;های مختلف آن یکی از ضرورتها و پایههای اصلی در مطالعات کیفیت خاک، چرخه کربن و تغییرات اقلیم است. از آنجایی که اطلاعات بسیار کمی درباره ماده آلی قابل استخراج با آب گرم به عنوان یک شاخص کیفی از ماده آلی خاک در جنگل&lrm;ها وجود دارد و لزوم توجه به شناخت بهتر اثر پوشش&lrm;های گیاهی مختلف بر خاک موجب پیش&lrm;بینی دقیق&lrm;تر اثر گونه&lrm;ها بر بوم&lrm;سازگان و مدیریت بهینه آنها برای مدیران و جنگل&lrm;شناسان می&lrm;شود. پژوهش حاضر به بررسی کربن آلی و نیتروژن خاک با روش&lrm;های استخراج با آب گرم و سرد به&lrm;عنوان شاخصی از تغییرات ماده آلی خاک در دو تیپ مازودار خالص و آمیخته ویول- مازودار در زاگرس شمالی (جنگل‌های آرمرده بانه) می&lrm;پردازد. مواد و روش&lrm;ها: تعیین تیپ&lrm;های جنگلی مختلف با استفاده از نظرات متخصصین جنگل&lrm;شناسی و همچنین با استفاده از آماربرداری در منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. در مطالعه حاضر ویژگی&lrm;های جنگل&lrm;شناسی با 5 قطعه نمونه 400 مترمربعی تصادفی در هر تیپ اندازه‌گیری شد. همچنین خاک زیراشکوب تیپ&lrm;های مورد مطالعه با استفاده از 10 نمونه ترکیبی از عمق 0-10 سانتیمتری (پس از کنار زدن لایه لاشبرگ) برداشت شد. پس از انتقال نمونه خاک&lrm;ها با کیسه&lrm;های پلاستیکی به آزمایشگاه، نمونه خاک&lrm;ها از الک دو میلی&lrm;متری رد و به دو قسمت تقسیم شدند. یک قسمت از نمونه&lrm;ها بلافاصله به دمای 4 درجه سانتی&lrm;گراد جهت اندازه&lrm;گیری زی&lrm;توده میکروبی کربن و نیتروژن منتقل شد، قسمتی از نمونه&lrm;ها نیز در هوای آزاد جهت اندازه&lrm;گیری کربن آلی و نیتروژن کل قرار گرفتند. پس از اندازه‌گیری متغیرهای مورد مطالعه، مقایسه آماری متغیرها در تیپ&lrm;های جنگلی با استفاده از آزمون t مستقل و همبستگی آنها با ضریب همبستگی پیرسون مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته&lrm;ها: نتایج نشان داد که تفاوت معنی&lrm;داری بین میزان کربن آلی خاک و نیتروژن کل خاک بین تیپ&lrm;های مازودار خالص و ویول- مازودار مشاهده نشد. هر چند که مقادیر کربن آلی و نیتروژن قابل استخراج با گرم و سرد، زی&lrm;توده میکروبی کربن و نیتروژن در تیپ ویول- مازودار بیشتر بود؛ اما این تفاوت به غیر از کربن آلی قابل استخراج با آب سرد معنی&lrm;دار نشد. بین کربن قابل استخراج با آب گرم با زی&lrm;توده میکروبی کربن و کربن قابل استخراج با آب سرد همبستگی معنی&lrm;داری وجود داشت. همچنین بین نیتروژن قابل استخراج با آب گرم با زی&lrm;توده میکروبی نیتروژن و کربن همبستگی معنی&lrm;دار مشاهده شد. در نهایت همبستگی معنی&lrm;داری بین نیتروژن خاک با زی&lrm;توده میکروبی و نیتروژن قابل استخراج با آب سرد وجود داشت، اما ضریب همبستگی کمتر از همبستگی کربن آلی خاک با زی&lrm;توده میکروبی کربن و کربن قابل استخراج با آب سرد بود. نتیجه&lrm;گیری: در بین درختان و خاک تأثیر متقابل وجود دارد. همان&lrm;طور که رشد و تولید درختان به خصوصیات خاک ارتباط دارد، از طرف دیگر درختان با لاشبرگ و ویژگی&lrm;های منحصربه&lrm;فرد خود بر خاک زیر اشکوب تأثیر می&lrm;گذارند، بر اساس نتایج، می‌توان نتیجه&lrm;گیری کرد که مواد آلی قابل استخراج با آب گرم را می&lrm;توان به&lrm;عنوان یک شاخص حساس از تغییرات کیفیت ماده آلی در خاک&lrm;های جنگلی استفاده کرد.  </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: The spatial patterns of trees, as the main components of a forest ecosystem, depend on their internal characteristics, interspecific relationships, and external environmental and habitat characteristics. The tree species that make up the forest types are among the major factors influencing soil characteristics through the production of litterfall, and they play an essential role in the quantity and quality of soil organic matter and the release of soil nutrients. Organic matter is one of the important parts of the soil, which includes tissue remains of plants and animals, their undecomposed to partially decomposed components, and dead microorganisms. The presence of organic matter, in addition to indicating the soil fertility and quality, is considered a suitable indicator for soil fertility, resulting from the interaction of physical, chemical, and biological processes. By improving soil granulation conditions, organic matter improves soil porosity and permeability; therefore, it has an important role in the stability of the ecosystem. For this reason, examining its various aspects is one of the main needs and the basis of studies on soil quality, carbon cycles, and climate change. Since there is very little information about the organic matter that can be extracted with hot water as a qualitative indicator of soil organic matter in forests, the need to pay attention to better understand the effect of different vegetation types on the soil leads to a more accurate prediction of the effect of species on ecosystems and their optimal management for managers and foresters. The present study investigates soil organic carbon and nitrogen with hot and cold water extraction methods as an indicator of soil material changes in two pure (Quercus infectoria) and mixed (Quercus libani- Quercus infectoria) types of North Zagros forests (Armardeh Baneh). Methods: Different forest types were determined using the opinions of forestry experts and statistics in the study area. The forestry characteristics were measured with five random 400 m2 sample plots in each type. The topsoil of the studied types was collected using 10 mixed samples from a depth of 0-10 cm (after removing the litterfall layer). After transporting the soil samples to the laboratory with plastic bags, the soil samples were passed through a 2 mm sieve and divided into two parts. A part of the sample was immediately exposed to 4 °C to measure the microbial mass of carbon and nitrogen, and a part of the sample was placed in the open air to measure organic carbon and total nitrogen. After measuring the studied variables, the statistical comparison of the average variables in forest types was evaluated using the independent samples t-test, analysis of variance, and their correlations with Pearson's correlation coefficient.  Results: The contents of soil organic carbon and total nitrogen in the pure Q. infectoria and Q. libani-Q. infectoria types did not show significant differences. Although the amounts of hot and cold water extractable carbon and nitrogen, the microbial carbon, and nitrogen biomass were higher in Q. libani-Q. infectoria types, this difference was not significant, except for hot-water extractable carbon. There was a significant correlation between hot-water extractable carbon, microbial biomass of carbon, and cold-water extractable carbon. A significant correlation was also observed between hot-water extractable nitrogen and microbial nitrogen and carbon. Finally, there was a significant correlation between soil nitrogen with microbial biomass carbon and cold-water extractable nitrogen, but the correlation coefficient was lower than that of soil organic carbon with microbial biomass carbon and cold-water extractable carbon. Conclusion: There is an interaction between trees and soil. The growth and production of trees are related to the soil characteristics; on the other hand, the trees with their leaves and unique characteristics affect the understory soil. Based on the study outcomes, it can be concluded that extractable organic matter with hot water can be used as a sensitive indicator of changes in organic matter quality in forest soils.  </div> زی توده میکروبی, کربن آلی قابل استخراج با آب گرم, ویژگی‌های خاک, همبستگی پیرسون Hot water extractable organic carbon, Microbial biomass, Pearson's correlation, Soil characteristics 50 62 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-767-1&slc_lang=fa&sid=1 Saman Maleki سامان ملکی sam.maleki2017@hotmail.com 10031947532846009256 10031947532846009256 No Department, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران Babak Pilehvar بابک پیله ور babakpilehvar@yahoo.com 10031947532846009257 10031947532846009257 Yes Department, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران Mohammad Ali Mahmoodi محمدعلی محمودی a.mahmoodi@uok.ac.ir 10031947532846009258 10031947532846009258 No Department of Soil Science, University of Kurdistan, Sanandaj, Kurdistan, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران