تأثیر سطوح مختلف روشنه بر فعالیت‌های زیستی و آنزیمی خاک در جنگل‌های راش (مطالعه موردی: سری 7 شن‌رود، سیاهکل)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای علوم جنگل، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران.

2 استادیار گروه جنگلداری، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

3 دانشیار گروه جنگلداری، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران.

4 دانشگاه گیلان، دکتری

چکیده

چکیده
روشنه‌ها یکی از مهمترین پدیده‌های طبیعی در جنگل‌ها بوده و نقش مهمی در پویایی آن‌ها دارند. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف روشنه بر فعالیت‌های زیستی و آنزیمی خاک در جنگل‌های راش سیاهکل انجام شد. بدین منظور 18 روشنه در چهار کلاسه کوچک (کمتر از 200 مترمربع)، متوسط (300-200 مترمربع)، بزرگ (400-300 مترمربع) و خیلی بزرگ (بیشتر از 400 مترمربع) انتخاب شد. نمونه‌های ترکیبی خاک از عمق 20-0 سانتی‌متری در داخل هر حفره برداشت شد. فراوانی جمعیت کل باکتری و قارچ برای اندازه‌گیری فعالیت‌های بیولوژیکی خاک مورد شمارش قرار گرفت. فعالیت آنزیم‌های اسیدفسفاتاز و دهیدروژناز با استفاده از واکنش با سوبسترا و با اسپکتروفتومتر سنجش شدند. به‌منظور تجزیه و تحلیل داده‌ها از آزمون آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین فعالیت آنزیم‌های اسیدفسفاتاز و دهیدروژناز در سطح روشنه 400-300 مترمربع مشاهده شد ولی تنها اختلاف معنی‌داری بین میزان فعالیت آنزیم اسیدفسفاتاز در سطوح مختلف روشنه وجود داشت. بیشترین فراوانی جمعیت باکتری‌ها و قارچ‌ها به ترتیب در سطوح روشنه کمتر از 200 مترمربع و بیشتر از 400 مترمربع مشاهده شد و از نظر آماری نیز اختلاف معنی‌داری بین فراوانی جمعیت باکتری و قارچ در سطوح مختلف روشنه وجود داشت. به طور کلی، نتایج نشان داد که تأثیر روشنه‌ها بر فعالیت‌های آنزیمی و بیولوژیکی خاک معنی‌دار بوده و بیانگر اهمیت و نقش روشنه‌ها در اکوسیستم‌های جنگلی است.
واژه‌های کلیدی: آنزیم‌های خاک، جنگل‌های هیرکانی، سطح روشنه، شاخص‌های زیستی.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of gap area on soil biological and enzymes activity in the beech forests (Case study: district 7, Shenrood, Siyahkal)

نویسندگان [English]

  • Farahmand Farzalizadeh 1
  • Vahid Hemmati 2
  • Mirmozaffar Falahchai 3
  • Ramin Naghdi 4
1 PhD Student of Forest sciences,, lahijan branch, Islamic Azad University, Lahijan, I.R. Iran,
2 Assistant Professor, Department of Forestry, lahijan branch, Islamic Azad University, Lahijan, I.R. Iran
3 Associate Professor, Department of Forestry, lahijan branch, Islamic Azad University, Lahijan, I.R. Iran
4 Department of forestry faculty of natural resources University of Guilan
چکیده [English]

Effect of gap area on soil biological and enzymes activity in the beech forests
(Case study: district 7, Shenrood, Siyahkal)

Abstract
Canopy gaps are one of the most important phenomena in forests and play an important role in the dynamics of forests. The present study aimed to evaluate the effect of canopy gaps area on soil biological and enzymes activities in beech forests of Siahkal. For this purpose, 18 gaps at 4 classes small (<200 m2), medium (200-300 m2), large (300-400 m2) and very large (>400 m2) were selected. Mixed samples of 0-20 cm soil depth were taken in each canopy gap. Frequency of bacterial and fungus population for measuring of soil biological activities were counted. Acid-phosphatase and dehydrogenase activity was assessed by reaction with substrate and photometrical method. ANOVA and Duncan tests were used to analyze of data. The results showed that the highest of acid-phosphatase and dehydrogenase activities observed in 300-400 m2 class, but there was a significant difference between of Acid-phosphatase activity in different canopy gaps of area. The results showed that the highest of bacterial and fungus population observed in <200 and >400 m2 classes and there was a significant difference between of bacterial and fungus population in different areas of gaps. In general, the results of study revealed that the gaps had a significant effect on soil enzyme and biological activities and indicates the important role of gaps within forest ecosystems.
Keywords: Soil enzyme, Hyrcanian forests, canopy gap, biological indices.

کلیدواژه‌ها [English]

  • soil enzyme
  • Hyrcanian forests
  • canopy gap
  • biological indices
[1]. Galhidy, L., Mihok, B., Hagy, A., Rajkai, K., and Standovar, T. (2006). Effects of gap size and associated changes in light and soil moisture on the understory vegetation of a Hungarian beech forest. Plant Ecology, 183(1): 133-145.
[2]. Weiskittel, A.R. and Hix, D.M. (2003). Canopy gap characteristics of an oak-beech-maple oldgrowth forest in Northeastern Ohio. OHIO Journal Science, 103(4): 111-115.
[3]. Bartsch, N. (2000). Element release in beech (Fagus sylvatica L.) forest gaps. Water Air Soil Pollution, 122: 3-16.
[4]. Persson, T., Rudebeck, A., Jussy, J.H., Colin-Belgrand, M., Prieme, A., Dambrine, E., Karlsson, P.S., and Sjoberg, R.M. (2000). Soil nitrogen turnover-mineralization, nitrification, and denitrification in European forest soils, in: Schulze, E.-D. (Ed.), Carbon and Nitrogen Cycling in European Forest Ecosystems, Ecological Studies 142. Springer, Berlin. 297-331.
[5]. McCauley, A., Jones C., and Jacobsen, J. (2005). Basic soil properties. Soil and Water Management Module, 1(1): 1-12.
[6]. Matinizadeh, M., and Ghodarzi, M. (2013). Effects of fire on activity of some rangeland soil enzymes. Iranian Journal of Range and Desert Research, 20(1): 213-225.
[7]. Makoi, J., and Ndakidemi, P. (2008). Selected soil enzymes: Examples of their potential roles in the ecosystem. African Journal of Biotechnology, 7(3): 181-191.
[8]. Moscatelli, M.C., Lagomarsino, A., Angelis, P.D., and Grego, S. (2005). Seasonality of soil biological properties in a poplar plantation growing under elevated atmospheric CO2. Applied Soil Ecology, 30(9): 162-173.
[9]. Kayang, H., (2001). Fungal and bacterial enzyme activities in Alnus nepalensis D. Don. European Journal of Soil Biology, 37(7): 175-180.
[10]. Xu, J., Xue, L.m and Su, Z. (2016). Impacts of forest gaps on soil properties after a severe ice storm in a Cunninghamia lanceolata stand. Pedosphere, 26: 408-416.
[11]. Kooch, Y., and Haghverdi, K. (2018). Effect of forest canopy gap on soil enzyme activity, dissolved organic matter and organic acids. Iranian Journal of Forest and Poplar research, 25(4): 585-597.
[12]. Ghorbanzadeh, N., Pourbabaei, H., Salehi, A., Soltani Tolarood, A.A., and Alavi, S.J. (2018). Investigation of the microbial and soil invertebrates’ biodiversity indices of hard wood and soft wood plantations in west of Guilan province. Journal of Applied Soil Research, 6(3): 1-12.
[13]. Booklet of revised forestry plan series 7 Shenroud. (2004). Department of natural resources and watershed Siahkal, 347p.
[14]. Raiesi, F., and Beheshti, A. (2014). Soil specific enzyme activity shows more clearly soil responses to paddy rice cultivation than absolute enzyme activity in primary forests of northwest Iran. Applied Soil Ecology, 75: 63-70.
[15]. Taati, S., Rahmani, R., Sagheb-Talebi, Kh., Matinizadeh, M., and Habashi, H. (2015). Influence of gap creation on soil enzymes activity in an oriental beech stand (Case study: Langa control plot). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 23(2): 332-341.
[16]. Miesel, J.R., Boerner, R.E.J., and Skinner, C.N. (2011). Soil nitrogen mineralization and enzymatic activities in fire and fire surrogate treatments in California. Canadian Journal of Soil Science, 91: 935-946.
[17]. Boerner, R.E.J., Waldrop, T.A., and Shelburne, V.B. (2006). Wildfire mitigation strategies affect soil enzyme activity and soil organic carbon in loblolly pine (Pinus taeda) forests. Canadian Journal of Forest Research, 36: 3148-3154.
[18]. Tsai, S.H, Selvam, A., Chang, Y.P., and Yang, S.S. (2009). Soil bacterial community composition across different topographic sites characterized by 16S rRNA gene clones in the Fushan Forest of Taiwan. Botanical Studies, 50(2): 57-68.
[19]. Ni, X., Yang, W., Tan, B., Li, H., He, J., Xu, L., and Wu, F. (2016). Forest gaps slow the sequestration of soil organic matter: a humification experiment with six foliar litters in an alpine forest. Scientific Reports, 6, No. 19744, 12p.
[20]. Kheiri, M., Habashi, H., VaezMoosavi S.M., and Moghimian, N. (2018). Effects of canopy gap on soil macrofauna in mixed beech stand (case study in Shast- Kalate forest). Journal of Human and Environment, 10(34): 101-108.
[21]. Kooch, Y., and Bayranvand, M. (2017). Effect of canopy gaps area on soil biological activities and organic matter fractions in a Beech forest stand. Iranian Journal of Forest, 8(4):533-546.
[22]. Gazanshahi, J. (2006). Soil and Plant Analysis. Homa Publication, Tehran, 272p.