بخشی از مقاله
چکیده
هدف از مطالعه حاضر بررسی تأثیر کیفیت لاشبرگ بر استوکیومتری C/N/P خاک در پوششهای جنگلی مختلف میباشد. بدین منظور در هریک از پوششهای جنگلی مورد نظر شامل توده طبیعی ممرز-انجیلی، جنگلکاریهای پهنبرگ زبان گنجشگ و افراپلت و سوزنیبرگ زربین و کاج بروسیا، مستقر در حوزه چوب و کاغذ مازندران، تعداد 16 نمونه لاشبرگ و خاک جمعآوری شد. خصوصیات لاشبرگ و خاک، در محیط آزمایشگاه تعیین شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مشخصههای لاشبرگ و خاک حاکی از آن است که بالاترین کیفیت لاشبرگ - 16/25 =C/N - ، نیتروژن 0/34 - درصد - و فسفر 0/0027 - درصد - خاک به توده طبیعی ممرز-انجیلی تعلق داشت. همچنین بیشترین میزان کرین 2/58 - درصد - ، C/N - 20/01 - ، - 3304/11 - C/P و - 2610/06 - C/N/P خاک در جنگلکاری کاج بروسیا مشاهده شد. میزان N/P خاک در بین تودههای جنگلی مورد بررسی، تفاوت معنیداری نداشت. نتایج همبستگی بیانگر این است که تفاوت در کیفیت لاشبرگ گونههای درختی باعث تغییر استوکیومتری C/N/P خاک میگردد.
مقدمه
تخریب و کاهش سطح جنگلها نشاندهنده ضرورت جنگلکاری برای احیا و توسعه این منابع طبیعی تجدید پذیر است. تبدیل جنگلهای طبیعی به جنگلکاریهای خالص میتواند چرخه مواد غذایی را از طریق تغییرات در پوشش گیاهی و ترکیب گونه بهوسیله الگوهای مختلف در تولید لاشبرگ، گردش و تجمع مواد غذایی تغییر دهند - Humpenoder et al., .2014 - مطالعه Soleimany Rahimabady et al., - 2015 - در مورد اثرات جنگلکاری بر خصوصیات خاک در شمال ایران حاکی از آن است که تغییرات در خصوصیات بعد از استقرار جنگلکاری با گونههای خاص، بهطور عمده به تغییرات در کیفیت لاشبرگ مربوط میشود. در واقع خاک بخش مهمی از اکوسیستمها به حساب میآید که گونههای مختلف درختی با تفاوت در زیتوده روزمینی و زیرزمینی، ساختار تاج، کیفیت و کمیت لاشبرگ تحت شرایط عرصهای یکسان بر ویژگیهای آن اثرات مختلفی دارند . - Ushio et al., 2010 - لاشبرگها نقش مهمی در چرخه کربن و مواد غذایی در اکوسیستم جنگل بازی میکند که بهطور کلی تحت تأثیر آب و هوا، پوشش گیاهی، سن و نوع جنگل قرار دارند . - Zhou et al.,2016 - گونههای مختلف درختی از طریق خصوصیات مختلف خود در تولید لاشبرگ، آزادسازی مواد غذایی و داشتن ترکیبات شیمیایی خاص در لاشبرگهای خود نقش مهمی در چرخه مواد غذایی نظیر نیتروژن، فسفر و نسبت C/N خاک دارند . - Jahed et al.,2014 - غلظت عناصر غذایی خاک به خصوص نیتروژن، کربن و فسفر بهعنوان شاخصهای حاصلخیزی خاک هستند. همچنین نسبتهای کربن، نیتروژن و فسفر فاکتورهای مهمی برای رشد بهینه گیاه و عملکرد اکوسیستم میباشند - Chapman and .Pratt, 1961 - نسبت C/N/P خاک بیانگر وضعیت حاصلخیزی خاک و وضعیت تغذیه گیاه است. این نسبتهای استوکیومتری بهعنوان شاخصهای کیفیت سوبسترا برای تجزیه هستند . - Batjes, 2014 - ریزش سالانه لاشبرگ حدود 70-60 درصدنیتروژن و 95-75 درصد از فسفر مورد نیاز موجودات زنده را تأمین میکند. مقدار ماده آلی و مواد غذایی که از طریق تجزیه لاشبرگ به خاک برمیگردد نقش مهمی در فرایندهای بیوژئوشیمیایی اکوسیستم جنگل دارد . - Batjes, 2014 - در حقیقت ویژگیهای کیفی لاشبرگ محرک اصلی فرایندهای لایه معدنی خاک است بهخصوص نسبتهای کربن، نیتروژن و فسفر خاک در بین گونههای مختلف درختی متفاوت هستند . - Gradowski and Thomas, 2008 - بهعنوان مثال Neirynck et al. - 2000 - دریافتند که تفاوت در نسبت C/N خاک زیر گونههای مختلف درختی به کیفیت لاشبرگ این گونهها مربوط میشود.
مواد و روشها
پژوهش حاضر در عرصههای جنگلکاری شده محدوده جنگلهای حوزه چوب و کاغذ مازندران انجام شد. این تودها نسبتاً همگن بوده و از شرایط توپوگرافیک برابر برخوردار بود. این منطقه بین 53 ˚ 00 ´ 30 تا 53 ˚ 04 ´ 30 طول شرقی و 08 36˚ 21´ تا 36˚ 27´ 15 عرض شمالی قرار دارد. حداقل ارتفاع از سطح دریا190 متر و حداکثر 420 متر میباشد. متوسط دمای سالیانه 15/8 درجه سانتیگراد و متوسط بارندگی سالیانه 808 میلیمتر است. اقلیم منطقه با استفاده از روشهای دومارتن و آمبرژه از نوع مرطوب به شمار میرود. تیپ خاک، قهوهای شسته شده با افق کلسیک میباشد - مجربی و همکاران، . - 1390 در پژوهش حاضر، مساحت 4 هکتار - 200× 200 مترمربع - از تودههای 25 ساله زبانگنجشک، افرا پلت، زربین، کاج بروسیا و همچنین توده جنگلی طبیعی ممرز- انجیلی - مجاور با جنگلکاریهای دست کاشت مذکور - مورد توجه قرار گرفت. در هر یک از تودههای مورد بررسی، 4 ترانسکت به طول 200 متر و بر روی هر ترانسکت در فواصل مشخص، 4 نمونه خاک - عمق 0 -15 سانتیمتری و در سطح 50 سانتیمتر 50 × سانتیمتر - جمعآوری شد. در مجموع تعداد 16 نمونه لاشبرگ و خاک از هر توده مورد بررسی قرار گرفت. کربن آلی، نیتروژن کل لاشبرگ و خاک و فسفر قابل جذب خاک با استفاده از روشهای معمول اندازهگیری شدند - جعفریحقیقی، . - 1385 تفاوت یا عدم تفاوت مقادیر مشخصههای مختلف خاک در ارتباط با تیپهای مختلف پوششی با استفاده از تجزیه واریانس یکطرفه سنجش و آزمون دانکن بهمنظور مقایسه میانگینها به کار گرفته شد. بهمنظور بررسی ارتباط کیفیت لاشبرگ با استوکیومتری C/N/P خاک همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفت. همه تجزیه و تحلیلهای آماری با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 20 انجام پذیرفت.
نتایج و بحث کیفیت لاشبرگ
نتایج حاصل از تجزیه واریانس مشخصههای کیفی لاشبرگ حاکی از وجود تفاوتهای آماری معنیدار در بین تیپهای جنگلی مختلف میباشد - جدول . - 1 نتایج پژوهش حاضر نشان داد که بیشترین میزان کربن لاشبرگ به جنگلکاریهای سوزنیبرگ کاج بروسیا و زربین و کمترین مقدار آن به توده طبیعی اختصاص داشت - شکل 1الف - . حداکثر مقدار نیتروژن لاشبرگ به توده طبیعی ممرز-انجیلی تعلق داشت - شکل اب - و همچنین بالاترین میزان نسبت C/N لاشبرگ هم در توده جنگلکاری کاج بروسیا و کمترین مقدار آن در توده طبیعی مشاهده شد - شکل 1ج - . در همین راستا Jacob et al., - 2010 - در مطالعه خود بیان نمودند که نسبت C/N یک شاخص مهم از کیفیت لاشبرگ است که با افزایش این نسبت میزان تجزیه لاشبرگ کاهش مییابد. بر اساس گزارش Aubert et al., - 2003 - لاشبرگ گونه ممرز دارای غلظت بالای نیتروژن و میزان کربن کم و میزان تجزیه آن بالا است. همچنین اسدیان و همکاران، - - 1392 در پژوهش خود بیان داشتند که لاشبرگ گونه کاج در مقایسه با گونه زبانگنجشک نرخ تجزیه پایینتری دارد که این موضوع موجب کاهش کیفیت لاشبرگ گونه کاج میگردد، بنابراین میتوان گفت توده طبیعی ممرز-انجیلی، بالاترین کیفیت لاشبرگ - کمترین نسبت C/N لاشبرگ - و توده جنگلکاری کاج بروسیا کمترین میزان کیفیت لاشبرگ - بیشترین نسبت C/N لاشبرگ - را دارد. در همین راستا Izadi - 2016 - Radaei & در مطالعه خود بیان نمودند که لاشبرگ گونههای سوزنی میزان کربن بیشتری دارند. همچنین شاخ و برگ گونههای پهنبرگ در مقایسه با گونههای سوزنیبرگ معمولا غلظتهای بالاتر نیتروژن، پتاسیم و منیزیم را دارند، بنابراین لاشبرگ درختان پهنبرگ از نظر مواد مغذی از گونههای سوزنیبرگ غنیتر است . - Rostamabadi et al., 2013 - نتایج به ترتیب کاهش کیفیت لاشبرگ شامل ممرز-انجیلی < زبانگنجشک = افراپلت < زربین < کاج بروسیا میباشد، بنابراین لاشبرگ گونههای پهنبرگ در مقایسه با گونههای سوزنیبرگ کیفیت بالاتری دارد.
جدول:1 تجزیه واریانس مشخصههای کیفی لاشبرگ در ارتباط با پوششهای جنگلی مختلف
شکل:1 میانگین ± اشتباه معیار مشخصههای کربن - درصد - - الف - ، نیتروژن - درصد - - ب - و نسبت کربن به نیتروژن - ج - لاشبرگ در ارتباط با پوششهای جنگلی مختلف
حاصلخیزی خاک
نتایج حاصل از تجزیه واریانس مشخصههای خاک حاکی از وجود تفاوتهای آماری معنیدار در بین تیپهای جنگلی مختلف میباشد - به جزء نسبت نیتروژن به فسفر - - جدول. - 2 مطابق با نتایج حاصل از این پژوهش بیشترین میزان کربن - شکل2الف - ، C/N - شکل2ج - ، C/P - شکل2ر - و C/N/P - شکل 2س - خاک، در جنگلکاری کاج بروسیا مشاهده شد. همچنین بالاترین مقادیر نیتروژن و فسفر خاک به توده طبیعی ممرز-انجیلی و کمترین مقادیر آنها به جنگلکاری کاج بروسیا تعلق داشت - شکل2 ب و د - . از نظر نسبت N/P خاک در بین تودههای مورد بررسی تفاوت معنیداری مشاهده نشد - شکل 2ز - . بررسی همبستگی بین خصوصیات حاصلخیزی خاک و مشخصههای کیفیت لاشبرگ بیانگر این است که میزان کربن و نیتروژن لاشبرگ تأثیر قابل توجهی بر استوکیومتری C/N/P خاک دارند.
