اثر ترکیب های تاج پوشش راش (fagus orientalis lipsky) و ممرز (carpinus betulus l.) بر مشخصه های زیستی خاک در ناحیه هیرکانی

سابقه و هدف: توده جنگلی نقش مهمی در عملکرد بوم‌سازگان، کمیت و کیفیت ماده آلی تولید شده، عناصر غذایی و در نتیجه شاخص‌های زیستی خاک دارد. اثر گونه‌های درختی خزان‌کننده در توده‌های خالص و آمیخته بر روی فرآیندهای خاک، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. لذا، این تحقیق با هدف بررسی تغییرپذیری برخی از مشخصه‌های زیستی خاک در توده‌های جنگلی راش و ممرز با نسبت ترکیب معین انجام شد که تاکنون گزارشی از آن مشاهده نشده است.مواد و روش‌ها: در این مطالعه 5 ترکیب توده جنگلی (1. راش خالص، 2. ممرز خالص، 3. راش و ممرز، 4. راش ممرز، 5. ممرز راش) با 5 تکرار در هر توده و نمونه‌برداری در 3 بخش (شرق، مرکز و غرب) ناحیه رویشی هیرکانی (مجموعاً 75 قطعه نمونه) در نظر گرفته شده. نمونه‌برداری بصورت قطعه نمونه انتخابی، به شکل دایره‌ای در مرکز هر توده، با مساحت 10 آر و شرایط یکسان جهت دامنه (شمال شرقی)، شیب (60 30 درصد)، ارتفاع از سطح دریا (میانگین 1200 متر) و توده دارای درختان میانسال (قطر 60 40 سانتی‌متر) برای برداشت هر قطعه نمونه (جهت برقراری شرایط یکسان) در نظر گرفته شده است. نمونه‌برداری از لایه‌های آلی و خاک معدنی از سطح 25×25 و عمق 10 0 سانتی‌متر در مرکز و چهار جهت اصلی قطعه نمونه صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل‌های آماری با استفاده از تجزیه واریانس anova و مقایسات چندگانه‌ی دانکن در نرم‌افزارspss 20 ، همچنین با استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی یا pca به وسیله نرم افزار pcord v. 5. 0 صورت پذیرفت.یافته‌ها: نتایج نشان داد، کربن لایه آلی در توده راش خالص (73/49 درصد) و نیتروژن لایه آلی در توده ممرز خالص (57/2 درصد) تفاوت معنی‌دار داشته و بالاترین مقدار را دارد. کربن آلی (17/5 درصد) و نسبت کربن به نیتروژن (17/28) خاک در توده راش خالص دارای تفاوت معنی‌دار بوده و بیشترین مقدار را نشان داد، درحالی‌که واکنش (ph) (10/7) و نیتروژن (50/0 درصد) خاک در توده ممرز خالص دارای تفاوت معنی‌دار بوده و مقادیر بالاتری را نشان داد. زی‌توده ریز ریشه (36/93 گرم بر متر مربع)، تراکم و زی‌توده کل گروه‌های اکولوژیک کرم‌های خاکی (به ترتیب 47/2 عدد در متر مربع و 08/32 میلی‌گرم در متر مربع) و تنفس میکروبی (53/0 میلی‌گرم دی اکسید کربن در گرم خاک در روز) در توده ممرز خالص دارای تفاوت معنی‌دار بوده و بیشترین مقادیر را نسبت به سایر توده‌های مورد مطالعه نشان داد. در این پژوهش تجزیه و تحلیل مجموع مشخصه‌های مورد بررسی بر روی محورهای اول و دوم آنالیز pca به ترتیب 62/47 و 22/14 درصد واریانس را توجیه می‌کند که بیشترین فعالیت زیستی مورد بررسی خاک را در توده‌های ممرز خالص و ممرز غالب نسبت به راش خالص و راش غالب نشان می‌دهد.نتیجه‌گیری: بطور کلی نتایج این بررسی حاکی از آن است که ترکیب گونه درختی ممرز در توده‌های راش، سبب تفاوت‌های قابل توجهی بر بهبود شاخص‌های زیستی خاک می‌شود که در تنظیم آمیختگی و جنگل‌کاری در جنگل‌های تخریب یافته، بر حضور گونه ممرز در توده راش خالص تاکید می‌شود. از یافته‌های این بررسی می‌توان در اولویت‌بندی انتخاب توده‌هایی متشکل از گونه‌های درختی راش و ممرز جهت تنظیم آمیختگی در عملیات پرورشی و احیای مناطق جنگلی تخریب یافته شمال کشور بهره برد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود که در هنگام عملیات نشانه‌گذاری، برنامه‌ریزی‌های مدیریتی و جنگل‌کاری در رویشگاه‌های این دو گونه، حفظ آمیختگی آن‌ها در اولویت قرار گیرد.

Effect of beech (Fagus orientalis Lipsky) and hornbeam (Carpinus betulus L.) canopy compositions on soil biological characteristics in Hyrcanian region

Background and Objectives: Forest stands have an important role in the ecosystem function, quantity and quality of produced organic matter, nutrients and finally soil biological characteristics. In pure and mixed stands, effects of deciduous tree species on soil processes have been received less attention. Therefore, this study aimed to investigate the variability of some soil biological characteristics in beech and hornbeam forest stands with a certain composition ratio, which has not been reported so far.Materials and Methods: In this study, 5 combinations of forest stands (1. pure beech, 2. pure hornbeam, 3. beech and hornbeam, 4. beechhornbeam, 5. hornbeambeech) were considered by 5 sample plots replications in each stand in 3 parts (east, center and west) of Hyrcanian region (total of samples were 75). Sampling as a selected sample plots are considered circle form (1000 m2) in the center of each stands, with same conditions for aspect (northeast), slope (3060%), altitude (average 1200 m) and the stands with middleaged trees (diameter 4060 cm) to each sample (for establishment the same conditions). Sampling of organic layers and mineral soil from 25 × 25 area and 010 cm depth was performed in the center of each sample plot and four main directions. Statistical analyzes were performed using ANOVA analysis of variance and Duncan multiple comparisons in SPSS 20 software, also using principal component analysis or PCA by PCOrd V. 5. 0 software.Results: The results showed that the organic layer carbon in pure beech (49.73%) and organic layer nitrogen in pure hornbeam (2.57%) stands had significant difference and had the highest measured value. Soil organic carbon (5.17%) and C/N (28.17%) had significant difference in pure beech and showed the highest measured amount, while soil pH (7.10) and N (0.50%) had significant difference and showed the highest values in pure hornbeam stands. Fine root biomass (93.36 g m2), density and biomass of total earthworm ecological groups (respectively 2.47 n m2 and 32.08 mg m2) and microbial respiration (0.53 mg CO2 g1 day1) were significantly different in pure hornbeam stands and showed the highest values compared to other studied stands. In this study, the analysis of all the characteristics studied on the first and second axes of PCA analysis justifies 47.62 and 14.22 percent of variance, respectively, which shows the highest soil biological activity in pure hornbeam and dominant hornbeam stands compared to pure beech and dominant beech.Conclusion: In general, the results of this study indicated that the composition of hornbeam tree species in beech stands caused significant differences in the improvement of soil biological indicators, so it was verified for mixing regulation and afforestation on the presence of hornbeam species in pure beech stands. The findings of this study can be used to prioritize the selection of stands consisting of beech and hornbeam tree species to regulate mixture in breeding operations and rehabilitate degraded areas in the north of Iran. Therefore, it is suggested that during marking operations, management planning and afforestation in the habitats of these two species, maintaining their mixture should be a priority.