ارزیابی فعالیت اکولوژیکی قارچ‌ها و آنزیم‌ها در ارتباط با کیفیت خاک در شیب ارتفاعی جنگل‌های هیرکانی (مطالعۀ موردی: حوزۀ آبخیز واز-استان مازندران)

فعالیت قارچ‌ها و آنزیم‌ها از عوامل مهم و تاثیرگذار بر کیفیت خاک در زیست‌بوم‌های جنگلی به شمار می‌آیند. ارتفاع از سطح دریا با تاثیر بر شاخص‌های زیستی و غیرزیستی موثر بر فعالیت قارچ‌ها و آنزیم‌های خاک در ارزیابی فعالیت‌های اکولوژیکی اهمیت زیادی دارد. هدف این پژوهش، ارزیابی فعالیت اکولوژیکی قارچ‌ها و آنزیم‌های خاک در ارتباط با شاخص کیفیت خاک در امتداد یک شیب ارتفاعی در شش طبقۀ 0، 500، 1000، 1500، 2000 و 2500 متر از سطح دریا، در جنگل‌های حوزۀ آبخیز واز در استان مازندران است. در هر طبقۀ ارتفاعی نه قطعه ‌نمونۀ 400 متر مربعی به‌منظور بررسی ویژگی‌های پوشش درختی و خاک تعیین شد. شاخص‌های فیزیکوشیمیایی و آنزیمی خاک با روش‌های متداول آزمایشگاهی و انکوباسیون سنجش شدند. برای شناسایی ژنتیکی قارچ‌ها، ناحیۀ its با استفاده از آغازگرهای بارکددار با روش pcr تکثیر و با استفاده از روش‌های توالی‌یابی نسل جدید (nextgeneration sequencing) تعیین توالی شد. بررسی‌های خاک‌شناسی نشان داد که بیشترین کیفیت خاک در پایین‌ترین طبقۀ ارتفاعی با بیشترین فعالیت آنزیم لوسین‌آمینوپپتیداز، نیتروژن کل، دمای خاک و ترکیب متناسب قارچ‌های اکتومایکوریزی و ساپروتروفی دیده می‌شود. بیشترین درصد فراوانی قارچ‌های اکتومایکوریزی، مخمرها و بیشترین فعالیت آنزیم‌های آریل‌سولفاتاز و اسیدفسفاتاز در خاک‌های با شاخص کیفیت خاک متوسط در طبقۀ ارتفاعی1500 متر دیده شد که همبستگی زیاد با مقدار کربن خاک نشان دادند. این درحالی است که فعالیت قارچ‌های ساپروتروفیکی و آنزیم‌های بتاگلوکوزیداز و سلوبیوهیدرولاز در طبقات ارتفاعی بالا (2000 متر به بالا) دیده شد و بنابراین با شاخص کیفیت خاک ارتباط معکوس نشان دادند. به‌طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که با افزایش ارتفاع از سطح دریا، شاخص کیفیت خاک و به همین ترتیب فعالیت قارچ‌های اکتومایکوریزی به‌واسطۀ نبود گونه‌های درختی همزیست و کاهش فعالیت آنزیم‌های وابسته به چرخۀ کربن و نیتروژن کاهش می‌یابد.

Evaluation of fungal and enzymatic activities in relation to soil quality along altitudinal gradient in Hyrcanian forests (Case study: Vaz watershed Mazandaran province)

The activity of fungal and enzymes are important for soil quality in forest ecosystems. Altitudes above sea level (a.s.l.) are important for their impacts on biological and nonbiological characteristics of soil by effecting distribution of fungal communities and their enzymatic activities. The aim of this study was to investigate fungi diversity and soil enzyme activities in relation to soil quality index (SQI) along an altitudinal gradient (0, 500, 1000, 1500, 2000 and 2500 m a.s.l.) in Vaz watershed Mazandaran province. In each elevation level, nine 400 m2 plots were investigated for tree cover and soil characteristics. The soil physical, chemical, and enzymatic properties were measured by conventional laboratory technique. To profile fungal community, ITS region was PCR amplified using barcoded primers and sequenced using nextgeneration sequencing technologies. Our results showed that the highest SQI and leucine aminopeptidase activities were observed at the lowest elevation level with the highest soil microbial respiration, nitrogen and temperature. The highest percentage of ectomycorrhizal and yeasts fungi, as well as the highest activates of arylsulfatase and acid phosphatase enzymes were associated with middle SQI in 1500 m altitude level with a high correlation with soil carbon concentration. The lowest SQI, along with the activity of saprotrophic fungus and βglucosidase and cellobiohydrolase enzymes was noted in higher elevations. It can be concluded that with increasing elevation, SQI is decreased due to a reduced ectomycorrhizal fungi population and decreased activities of carbon/nitrogendependent enzymes in the absence of coexisting tree species.