كيفيت لاشريزه و اجزاي ناپايدار ماده آلي خاك در عرصه هاي جنگلي احيا شده ناحيه خزري

Litter fall quality and soil labile organic matter fractions in reclaimed forest areas of Caspian region

سابقه و هدف: كاهش مساحت جنگل‌هاي طبيعي شمال كشور موجب شده است كه احياي جنگل در اين مناطق به جهت توسعه سطح جنگل و توليد چوب داراي اهميت ويژه‌اي باشد، بنابراين مطالعه جنگل‌كاري‌هاي صورت گرفته، نقش مهم و مؤثري در ايجاد جنگل‌هايي با كيفيت و كميت بهتر در آينده خواهند داشت. توده‌هاي دست‌كاشت جنگلي مي‌توانند شاخص‌هاي مختلف لاشبرگ و خاك را تحت تأثير قرار دهند. تحقيقات مختلفي كه در گذشته صورت پذيرفته نشان داده گونه‌هاي مختلف درختي پهن‌برگ و سوزني‌برگ كه در سطوح وسيع مورد جنگل‌كاري قرار گرفته‌اند، از نظر كيفيت مواد آلي ورودي به داخل خاك داراي ويژگي‌هاي كاملاً متفاوتي مي‌باشند. با اين وجود، نقش گونه‌هاي درختي زبان‌گنجشك، بلندمازو، پيسه‌آ و كاج سياه بر مشخصه‌هاي لاشريزه و خاك، از منظر شاخص‌هاي كيفي و اجزاي ناپايدار ماده آلي، تاكنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. هدف از انجام اين تحقيق مطالعه كيفيت لاشريزه و اجزاي ناپايدار ماده آلي خاك در عرصه‌هاي جنگلي احيا شده ناحيه خزري بوده كه اثر توده‌هاي جنگل‌كاري شده زبان‌گنجشك (ون)، بلندمازو، پيسه‌آ و كاج سياه، بر مشخصه‌هاي لايه آلي و معدني خاك را مورد بررسي قرار مي‌دهد. مواد و روش‌ها: به اين منظور، توده‌هاي جنگل‌كاري 40 ساله گونه‌هاي زبان‌گنجشك، بلندمازو، پيسه‌آ و كاج سياه انتخاب و از هر يك از اين توده‌هاي جنگلي، 8 نمونه لاشريزه و خاك (15× 25× 25 سانتي‌متري) جمع‌آوري شد. نمونه‌هاي جمع‌آوري شده لاشريزه و خاك جهت انجام تجزيه به فضاي آزمايشگاه انتقال داده شد و مشخصه‌هاي فيزيكي، شيميايي و اجزاي ناپايدار ماده آلي خاك مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج حاكي از آن است كه بالاترين ميزان نيتروژن لاشريزه (37/1 درصد) و پايين‌ترين مقدار كربن لاشريزه (51/40 درصد)، نسبت كربن به نيتروژن لاشريزه (10/33) و ضخامت لاشريزه (05/8 سانتي‌متر) به گونه درختي زبان‌گنجشك اختصاص دارد. مشخصه‌هاي فيزيكي وشيميايي خاك نيز تحت تأثير گونه‌هاي درختي مختلف تفاوت‌هاي آماري معني‌داري (به‌جز جرم مخصوص ظاهري، سيلت و رس) را به نمايش گذاشته‌اند. بيشترين ميزان كربن آلي ذره‌اي (52/4 گرم بر كيلوگرم) و كربن آلي محلول (36/125 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) به خاك تحت پوشش كاج سياه اختصاص داشت. گونه درختي زبان‌گنجشك داراي بالاترين مقادير نيتروژن آلي ذره‌اي (36/0 گرم بر كيلوگرم) و نيتروژن آلي محلول (66/28 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) در خاك بوده و تفاوت‌هاي آماري معني‌داري مشاهده شد. ميزان معدني شدن نيتروژن در خاك تحت پوشش زبان‌گنجشك (97/39 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) و بلندمازو (40/35 ميلي-گرم بر كيلوگرم) بيشتر از خاك تحت پوشش گونه‌هاي درختي پيسه‌آ (85/26 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) و كاج سياه (53/19 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) بوده است. نتيجه‌گيري: نتايج اين تحقيق بيانگر بهبود مشخصه‌هاي مرتبط با كربن تحت توده‌هاي سوزني‌برگ بوده، در حالي‌كه توده‌هاي پهن-برگ شاخص‌هاي مرتبط با نيتروژن را تقويت نموده‌اند. بر اساس نتايج به دست آمده گونه‌هاي درختي پهن‌برگ مورد مطالعه لاشريزه‌هاي با كيفيت بهتري توليد كرده‌اند كه اين كيفيت بالاي لاشبرگ‌ها مي‌توانند در بهبود كيفيت خاك موثر باشند.

Background and objectives: Decrease in natural forests area in north of our country due to various factors has caused the importance of reclaimed forest in this area which is carried out with the aim of developing forest surface and wood production. Therefore, study the nature of plantations can play an important and effective role in creating forests with better quality and quantity in the future. The forest plantation stands can effect on different litter and soil indicators. Various researches showed different types of broadleaves and needleleaves trees that are widely used in forestry have very different characteristics in the quality of the soil organic inputs. However, the role of Fraxinus excelsior, Quercus castaneifolia, Picea Abies and Pinus nigra species on litter and soil characteristics from the perspective of the quality indices and labile organic matter fractions, have not been studied. The purpose of this research was to study the litter quality and labile organic matter fractions in the forested areas of the Hyrcanian region, which is affected by the effect of Fraxinus excelsior, Quercus castaneifolia, Picea Abies and Pinus nigra on the characteristics of organic and mineral layer of soil. Materials and methods: For this purpose, 40-years-old afforestation stands including Fraxinus excelsior, Quercus castaneifolia, Picea Abies and Pinus nigra species were selected and 8 litter and soil (25×25×15cm) samples were collected under each of stands. Collected samples of litter and soil were transferred to the laboratory for analysis, and the physical, chemical and labile components of soil organic matter were investigated. Results: of the most litter nitrogen content (1.37%) and the least of litter carbon content (40.51%), C/N ratio (33.10) and litter thickness (8.05%) were found under Fraxinus excelsior. Soil physical and chemical properties (except for bulk density, silt and clay contents) were significantly differencesbetween tree species. Results showed that the soil under Pinus nigra had the highest values of particulate organic C (4.52 g/kg) and dissolved organic C (125.36 mg/kg). Greater amounts of particulate organic N (0.36 g/kg) and dissolved organic N (28/66 mg/kg) were belonged to Fraxinus excelsior soil. Soil N mineralization was significantly higher under Fraxinus excelsior (39.97 mg/kg) and Quercus castaneifolia (35.40 mg/kg) than in Picea Abies (26.85 mg/kg) and Pinus nigra (19.53 mg/kg). Conclusion: The findings of this research are indicating that the characters related to C are enhanced by needle-leaved trees, while broad-leaved stands improved the features related to N content. Result showed broadleaved species increased soil fertility regarding to better quality of litter.