پویایی زمانی ویژگی‌های خاک در مراحل تحولی توده‌های آمیخته ممرز در جنگل شصت‌کلاته استان گلستان

Abstract

سابقه و هدف: بررسی تغییرات ویژگی‌های فیزیکی، شیمیای و زیستی خاک طی مراحل تحولی جنگل در بهبود عملکرد خدمات اکولوژیکی جنگل‌های پایین‌بند می‌تواند راهکار مناسبی برای مدیریت این جنگل‌ها باشد. بنابراین این تحقیق با هدف بررسی اثر مراحل مختلف تحولی توده بر برخی از ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک توده ممرز آمیخته در دو فصل پاییز و تابستان (با فاصله زمانی یکسال) در سری دو طرح جنگلداری شصت کلاته گرگان انجام شد.مواد و روش‌ها: برای تشخیص مراحل مختلف تحولی پس از جنگل گردشی تعداد 35 قطعه‌نمونه نیم هکتاری مستطیلی به ابعاد 50 × 100 متر در نظر گرفته شد. در هر کدام از قطعه‌نمونه‌ها نوع گونه‌های درختی، درختچه‌ای و متغیرهای قطر برابر سینه و ارتفاع کل اندازه‌گیری شد. در نهایت با استفاده از شاخص مراحل تحولی فلدمن و همکاران، سه مرحله تحولی جوانی، اوج و تخریب برای تمام قطعه‌نمونه‌ها تعیین و برای هر مرحله تحولی، سه تکرار در نظر گرفته شد. در هر یک از این نه قطعه نمونه اصلی نیم هکتاری تعداد پنج ریزقطعه‌نمونه 20 در20 متر که یکی از آن‌ها در مرکز و چهار ریزقطعه‌نمونه دیگر در چهار گوشه انتخاب و بررسی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در هر ریزقطعه‌نمونه در سه نمونه خاک از عمق 15-0 سانتی متر در دو فصل تابستان و پاییز انجام شد. در مجموع تعداد 270 نمونه خاک تجزیه آزمایشگاهی شد.یافته‌‌‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد که در بین ویژگی‌های فیزیکی خاک تغییرات بافت شامل شن، رس، سیلت و جرم مخصوص ظاهری در بین مراحل مختلف تحولی در دو فصل پاییز و تابستان اختلاف معنی‌داری ندارد. اما در هر دو فصل رطوبت خاک در مرحله اوج (پاییز: 47/1±51/30؛ تابستان: 18/1±07/24) بیشتر از مرحله اولیه (پاییز: 13/1±78/23؛ تابستان: 95/0±89/18) و تخریب (پاییز: 53/1±45/23؛ تابستان: 21/45±1/21) بود. بررسی ویژگی‌های شیمیایی و زیستی خاک نشان داد که هدایت الکتریکی، کربن آلی، نسبت کربن به نیتروژن، آمونیوم و نیترات خاک بین مراحل مختلف تحولی در فصل پاییز دارای اختلاف معنی‌دار بود. در فصل تابستان نیز اسیدیته، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی، نیتروژن کل، زی‌توده میکروبی کربن، آمونیم و نیترات بین مراحل مختلف تحولی دارای اختلاف معنی‌دار بود. نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی با استفاده از متغیرهای مورد مطالعه نشان داد که به طور کلی مؤلفه‌های اصلی اول و دوم به ترتیب 16/39 و 11/15 درصد از تغییرات کل را به خود اختصاص دادند. متغیرهای واکنش خاک، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی، آمونیم و نیترات همبستگی بالایی با محور اول داشتند. متغیرهای رطوبت خاک، آمونیم و نیترات همبستگی مثبتی با زی‌توده کربن میکروبی داشتند. درحالی‌که متغیرهای اسیدیته، هدایت الکتریکی و درصد کربن آلی همبستگی منفی با زی‌توده کربن میکروبی داشتند. متغیرهای آمونیم و نیترات خاک نیز همبستگی منفی با اسیدیته، هدایت الکتریکی و درصد کربن آلی داشت و همبستگی مثبت با رطوبت خاک نشان دادند.نتیجه‌گیری: با استناد به نتایج پژوهش حاضر، می‌توان بیان کرد که در جنگل پایین بند ممرز آمیخته مراحل مختلف تحولی بر ویژگی‌های شیمیایی و زیستی خاک جنگل اثرگذار است. باوجود اینکه در سایر مطالعات اثر معنی‌دار مراحل تحولی روی ویژگی‌های فیزیکی خاک نیز گزارش شده بود، ولی در پژوهش حاضر مراحل تحولی اثر معنی‌داری روی ویژگی‌های فیزیکی خاک نداشت. نتایج این پژوهش حاوی اطلاعات ارزشمندی درباره پویایی فصلی ویژگی‌های خاک جنگل‌های پایین‌بند هیرکانی در مراحل مختلف تحولی‌ست که رابطه توده جنگل را با تغییرات خصوصیات خاک طی زمان نشان می‌دهد. با توجه به وجود اختلاف شدید آمونیوم بین فصول مورد بررسی، پیشنهاد می‌شود تا روند فرایند آمونیفیکاسیون به روش‌های دقیق تری در رابطه با سایر ویژگی‌های زیستی خاک از جمله فعالیت آنزیمی نیز مورد توجه قرار گیرد تا بتوان در مورد وضعیت حاصلخیزی مرحله دیس کلیماکس جنگل‌های پایین بند بیشتر فهمید.

Keywords

• واژه‌های کلیدی: پویایی آمونیوم و نیترات
• ساختار جنگل
• جنگل پایین‌بند
• زی‌توده میکروبی