تاثیر تغییر کاربری اراضی بر تنوع بزرگ ‌بی‌مهرگان خاک‌زی در مناطق مرتعی و جنگل‌های دست‌کاشت (پارک جنگلی لویزان تهران، ایران)

مقدمه: استفاده منطقی و حفاظت از اراضی مرتع طبیعی، با چارچوب های قانونی با هدف تنظیم مدیریت مراتع و جلوگیری از تخریب زمین، به ویژه در کشورهای دارای مراتع وسیع، اهمیت دارد. تغییر کاربری مرتع به جنگل های دست کاشت می تواند اثرات منفی متعددی بر ویژگی‌ های خاک و تنوع زیستی داشته باشد. همچنین تاثیرات قابل ‌توجهی بر بی‌مهرگان دارد، که باعث تغییر در ساختار جوامع آن ها و به دنبال آن تغییر در عملکرد زیست بوم می‌شود. با توجه به اهمیت بزرگ بی‌مهرگان خاک زی در عملکرد زیست بوم، حفظ تنوع‌زیستی و شبکه‌های غذایی، از طریق خدمات اکولوژیکی متنوع خود، از جمله گرده‌افشانی، سرکوب آفات و چرخه انرژی، وجود آن ها ضروری است. کاهش بی‌مهرگان خاک زی می‌تواند منجر به اثرات منفی بر ساختار خاک، فرآیند تجزیه، نفوذ و تبادل گازها شود. این امر می‌تواند به تخریب زمین و کاهش کیفیت خدمات اکولوژیکی منجر شود. بنابراین، حفظ و ارتقاء بی‌مهرگان خاک زی از اهمیت بسزایی برخوردار است و نقش بسیار حیاتی در حفظ تعادل و پایداری زیست بوم دارد. هدف کلی این مطالعه بررسی اثرات تغییر کاربری بر بزرگ ‌بی‌مهرگان خاک زی است. از این رو، در این پژوهش بزرگ ‌بی‌مهرگان و ساختار جوامع آن ها بین مرتع و جنگل دست کاشت مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: در این مطالعه نمونه برداری از پارک جنگلی لویزان تهران و مراتع اطراف آن در فصل بهار با استفاده از روش نمونه برداری کوادرات انجام شد. در هر نوع رویشگاه، دو سایت انتخاب شد. هر سایت توسط شش کوادرات (0.5 متر × 0.5 متر) مورد بررسی قرار گرفت. در هر کوادرات، بزرگ بی‌ مهرگان خاک از بستر و سطح خاک و همچنین عمق خاک (0-10 سانتی متر) جمع‌آوری شدند. در مجموع، 446 نمونه جمع‌‌آوری و بر اساس صفات ریختی به 51 morphotu در جنگل دست کاشت و 68 morphotu در مرتع تفکیک شدند. به منظور مقایسه تنوع بین نواحی دست کاشت و مرتع شاخص‌های غنا و تنوع زیستی شامل (شانون- وینر، مارگالف و یکنواختی) محاسبه شد. مشخصات فیزیکوشیمیایی خاک از جمله دانه بندی خاک (شن، سیلت، رس)، منیزیم، کلسیم، کربن آلی، نیتروژن کل، بیومس وph  اندازه گیری شد. سپس رابطه ی این عوامل با حضور بزرگ بی مهرگان خاک زی ارزیابی شد.نتایج: نتایج نشان داد که فراوانی بزرگ بی مهرگان خاک زی در مراتع بیشتر از جنگل‌های دست کاشت بود. همچنین مقدار شاخص‌ ها شانون - وینر و یکنواختی برای آن ها در ناحیه مرتع بیشتر از ناحیه جنگل‌های دست کاشت است. علاوه براین تفاوت معنی‌دار بین شاخص‌های تنوع و غنا بین این دو ناحیه وجود دارد. همچنین بررسی تنوع β نشان داد که turnover بین دو ناحیه اتفاق افتاده است. نتایج آنالیز همبستگی کانونی بین گروه‌ های اصلی تاکسونومیک و خواص فیزیکوشیمیایی نشان داد که متغییرهای متفاوتی در ناحیه مرتع و دست کاشت روی جوامع بزرگ بی‌ مهرگان تاثیر داشتند.بحث: همان طور که نتایج این مطالعه نشان داد، تغییر کاربری زمین از مراتع به جنگل های دست کاشت می‌ تواند به طور قابل توجهی بر تنوع زیستی و جوامع بزرگ بی مهرگان تاثیر بگذارد. در این راستا مطالعات متعدد نشان می‌دهد که تغییر کاربری اراضی می‌تواند منجر به تغییراتی در تراکم و غنای بزرگ بی‌مهرگان در طول زمان شود. به طوری که در کاربری‌ های متعدد، گونه‌های حساس به اختلال از دست می روند و با گونه‌های دیگر جایگزین می شوند. در این مطالعه نیز جایگزینی بین جوامع بی مهرگان خاک زی مشاهده شد. بررسی ها همچنین نشان می‌ دهد که چنین تغییرات کاربری زمین منجر به تغییرات قابل توجهی در ترکیبات جوامع بزرگ بی مهرگان می‌ شود. روی هم رفته، می‌توان نتیجه گرفت که جنگل‌هایی که مدت زمان زیادی کاشته شده‌اند، علی‌رغم تغییرات مشاهده ‌شده در ترکیب جوامع خود، زمان کافی برای بازیابی داشته‌ اند. از آن‌ جایی که تغییر کاربری به‌ویژه در دهه‌های اخیر به ‌طور قابل ‌توجهی افزایش یافته است، اطلاعات جامع در مورد تاثیر آشکار اختلالات انسانی بر موجودات زنده خاک برای پرداختن به مسائل حفاظتی ضروری است.

the impact of land-use change on the diversity of soil macroinvertebrates in rangelands and hand-planted forests (lavizan forest park, tehran, iran)

introduction: rational use and protection of natural grasslands within legal frameworks to regulate rangeland management and prevent land degradation, especially in countries with extensive grasslands, are crucial. land-use change from grasslands to hand-planted forests can negatively affect soil properties and biodiversity. this change may lead to a decrease in soil organic carbon reserves, an increase in apparent density, and a change in soil ph. it also has significant impacts on soil macroinvertebrates, leading to changes in their communities’ structure and subsequent ecosystem functioning. given the substantial role of soil macroinvertebrates in ecosystem performance, preserving biodiversity and food webs through their diverse ecological services, including pollination, pest suppression, and energy cycling, is essential. the reduction of soil macroinvertebrates can have negative effects on soil structure, decomposition processes, infiltration, and gas exchange, potentially resulting in land degradation and a decline in the quality of ecological services. therefore, the preservation and enhancement of soil macroinvertebrates are of paramount importance and play a vital role in maintaining ecosystem balance and stability. they are also sensitive to human disturbances and are used as biological indicators for such interference with soil components. the overall aim of this study is to investigate the effects of land-use change on soil macroinvertebrates. therefore, in this research, soil macroinvertebrates and their community structures were examined between rangelands and artificially planted forests.materials and methods: sampling was conducted from the lavizan forest park and its surrounding rangelands in tehran during the spring season using the quadrat sampling method. two sites were selected for each reigon. each site was examined using six quadrats (0.5 m × 0.5 m). in each quadrat, soil macroinvertebrates were collected from the soil surface and depth (0-10 cm). a total of 446 samples were collected and classified into 51 morphotus in the planted forest and 68 morphotus in the rangeland based on morphological characteristics. to compare the diversity between the planted and rangeland areas, richness and diversity indices (shannon-wiener, margalef, and evenness) were calculated. soil physicochemical properties, including soil texture (sand, silt and clay), magnesium, calcium, organic carbon, total nitrogen, biomass, and ph, were evaluated to investigate their relationship with soil macroinvertebrates.results: the results showed that abundance was higher in rangelands than in hand-planted forests. also, shannon-wiener and evenness indices for soil macroinvertebrates in the rangelands were higher than in the hand-planted forests, indicating a significant difference between diversity and richness indices. additionally, the results of beta diversity methods showed that turnover between the two regions occurred. the findings of the canonical correlation analysis between the main taxonomic groups and physicochemical properties showed that different variables in rangelands and hand-planted forests had an impact on macroinvertebrate communities.     discussion: the results of this study showed that land-use change from rangeland to planted forests can significantly affect the biodiversity and community structure of invertebrates. many studies have demonstrated that land-use change can lead to changes in the density and species richness of invertebrates over time. in many cases, species sensitive to disturbance are lost and replaced by other species, resulting in a substitution between invertebrate communities. this study also found significant changes in the composition of macroinvertebrate communities following land-use change. in general, the conversion of rangeland to planted forest can lead to the restoration of biodiversity in macroinvertebrate communities over time. despite the observed changes in community composition, forests that have been planted for many years have had enough time to recover. given the significant increase in land-use change, especially in recent decades, comprehensive information on the impact of human disturbances on soil organisms is essential for addressing conservation issues.