اثرهای غیرافزایشی ترکیب لاشبرگ‌های کاج سیاه (Pinus nigra Arnold) و عرعر (Ailanthus altissima Mill.) بر تجزیه و پویایی عناصر غذایی لاشبرگ‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد جنگلداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 استادیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

چکیده

لاشبرگ گونه‌ها در طبیعت در حالت ترکیبی و در کنار یکدیگر تجزیه می‌شوند. اثرهای ترکیب لاشبرگ‌ها ممکن است در نتیجۀ روابط متقابل شیمیایی لاشبرگ‌ها، ایجاد تغییرات در خردمحیط تجزیۀ لاشبرگ‌ها یا ایجاد تغییرات در تنوع میکروارگانیسم‌های شرکت‌کننده در فرایند تجزیه ایجاد شود. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی اثرهای متقابل سوزن‌های کاج سیاه (Pinus nigra Arnold) و لاشبرگ عرعر (Ailanthus altissima Mill.) با استفاده از روش کیسه‌لاشبرگ در پارک جنگلی شاهد ملایر انجام گرفت. به‌ همین منظور 120 کیسه‌لاشبرگ در منطقۀ تحقیق نصب شد و در مدت 180 روز با فواصل زمانی 30، 60، 120و 180 روز انکوباسیون صورت گرفت. در این تحقیق، اندازه‌گیری مادۀ آلی از دست‌رفته و اثرهای غیرافزایشی ترکیب لاشبرگ‌ها در خصوص پویایی و آزادسازی عناصر غذایی بررسی شد. نتایج نشان داد که لاشبرگ عرعر نسبت به سوزن‌های کاج سیاه از کیفیت بهتری برخوردار است (مقادیر نیتروژن و نسبت C:N در لاشبرگ عرعر به‌ترتیب: 42/6 میلی‌گرم بر گرم و 33/0 و در سوزن‌های کاج به‌ترتیب 31/3 میلی‌گرم بر گرم و 71/0). اثرهای غیرافزایشی ترکیب لاشبرگ‌ها بر نرخ تجزیه و پویایی عناصر غذایی سوزن‌های کاج سیاه مانند نیتروژن، فسفر و کلسیم مثبت و در مورد پتاسیم و منیزیم بی‌اثر بود. همچنین اثرهای غیرافزایشی سوزن‌های کاج بر لاشبرگ عرعر در زمینۀ پویایی نیتروژن منفی و در مورد فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم بی‌اثر بود. براساس نتایج تحقیق، هیچ اثر غیرافزایشی مثبتی در خصوص آزادسازی عناصر غذایی مشاهده نشد. در کل نتایج این پژوهش اثرهای غیرافزایشی مثبت لاشبرگ عرعر بر سوزن‌های کاج سیاه را در خصوص تجزیه و پویایی غلظت‌های نیتروژن، فسفر و کلسیم سوزن‌ها تأیید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Non-additive effects of European black pine (Pinus nigra Arnold) and tree of heaven (Ailanthus altissima Mill.) mixed leaf litters on decomposition and nutrient dynamics of leaf litters

نویسندگان [English]

  • Maryam Beyranvand 1
  • Farhad Ghasemi Abhbash 2
1 MSc. Student of Forestry, Faculty of Natural Resources and Environment, Malayer University, Malayer, I.R. Iran
2 Assist., Prof., Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Environment, Malayer University, Malayer, I.R. Iran
چکیده [English]

In nature, Leaf litter of different plant species is typically mixed and the mixtures decompose together. Leaf litter mixing effects may be caused by chemical interactions between the component leaf litters, by changes in the microenvironment in which the litter is decomposed or by changes in the diversity of associated microorganisms. The purpose of this study was to evaluate the interactions between black pine needles and tree of heaven litters using the litterbag method in Shahed's forest park of Malayer. For this purpose, 120 litterbags placed in the study area and incubated for 180 days at 30, 60, 120 and 180 days. In this study, mass loss was measured and non-additive effects of litter composition was studied regarding the nutrient dynamics and release. The results showed that tree of heaven litter had a higher quality than black pine needles (nitrogen values and C: N ratio of tree of heaven litter were 6.42 mg/g and 0.33 while the values for pine needles were 3.31 mg/g and 0.71, respectively). The non-additive effects of litter mixtures regarding the rate of decomposition and nutrient dynamics of black pine needles such as nitrogen, phosphorus and calcium were positive and neutral for potassium and magnesium. In addition, the non-additive effects of pine needles on the tree of heaven litter was negative in terms of nitrogen dynamics and were neutral regarding phosphorus, potassium, calcium and magnesium. According to the results of the study, no positive non-additive effects was observed on nutrient release. Overall, the results of this study confirmed the positive non-additive effects of tree of heaven litter on black pine needles in terms of the decomposition, dynamics of nitrogen, phosphorus and calcium concentrations of the needles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Decomposition rate
  • interactions
  • litterbag
  • nitrogen
  • nutrients releasing
  • phosphorus

مراجع

[1]. Yajun, X., Yonghong, X., Xinsheng, Ch., Feng, L., Zhiyong, H., and Xu, L. (2015). Non-additive effects of water availability and litter quality on decomposition of litter mixtures. Journal of Freshwater Ecology, 31(2): 153-168.
[2]. Chen, B-M., Peng, S-L., D’Antonio, C.M., Li, D-J., and Ren, W-T. (2013) Non-Additive Effects on Decomposition from Mixing Litter of the Invasive Mikania micrantha H.B.K. with Native Plants. PLoS ONE, 8(6): 1-10.
[3]. Gartner, T.B., and Cardon, Z.G. (2004). Decomposition dynamics in mixed-species leaf litter. Oikos, 104:230-246.
[4]. Lecerf, A., Marie, G., Kominoski, J.S., LeRoy, C.J., and Bernadet, C. (2011). Incubation time, functional litter diversity, and habitat characteristics predict litter-mixing effects on decomposition. Ecology, 92: 160-169.
[5]. Ghasemi Aghbash, F., Jalali, Gh.A., Hosseini, V., Hosseini, S.M., and Berg, B. (2012). Nutrient dynamic of Norway spruce (Picea abies (L) Karst) litter mixed with litter of Beech (Fagus orientalis lipsky), Alder (Alnus subcordata C.A.Meyer) and Maple (Acer velutinum Boiss.) in pure Norway spruce plantation of Lajim site. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 2: 286-298.
[6]. Jiang, Y.F., Yin, X.Q., and Wang, F.B. (2013). The influence of litter mixing on decomposition and soil fauna assemblages in a Pinus koraiensis mixed broad-leaved forest of the Changbai Mountains, China. European Journal of Soil Biology, 55: 28-39.
[7]. Schimel, J.P., and Hattenschwiler, S. (2007). Nitrogen transfer between decomposing leaves of different N status. Soil Biology and Biochemistry, 39: 1428-1436.
[8]. Gessner, M.O., Swan, C.M., Dang, C.K, McKie, B.G., Bardgett, R.D., Wall, D.H., and Hattenschwiler, S. (2010). Diversity meets decomposition. Trends in Ecology and Evolution, 25: 372-380.
[9]. Gartner, T.B., and Cardon, Z.G. (2004). Decomposition dynamics in mixed-species leaf litter. Oikos, 104: 230-246.
[10]. Yin, N., and Koide, R.T. (2019). The role of resource transfer in positive, non-additive litter decomposition. Plos, 1. 14(11): 1-19.
[11]. Ghasemi Aghbash, F., Hosseini, V., and poureza, M. (2016). Nutrient dynamics and early decomposition rates of Picea abies needles in combination with Fagus orientalis leaf litter in an exogenous ecosystem. Annals of Forest Research, 59(1): 21-32.
[12]. Gao, J., Kang, F., and Han, H. (2016). Effect of litter quality on leaf-litter decomposition in the context of home-field advantage and non-additive effects in temperate forests in China. Polish Journal of Environmental Studies, 25(5): 1911-1920.
[13]. Song, Y., Song, C.H., Ren, J., Tan, W., and Jin, L. (2018). Influence of nitrogen additions on litter decomposition, nutrient dynamics, and enzymatic activity of two plant species in a peatland Northeast China. Science of the Total Environment, 625: 640-646.
[14]. Guo, Ch., Hans, J., Cornelissen, C., Zhang, Q.Q., and Ya, E.R. (2019). Functional evenness of N-to-P ratios of evergreen-deciduous mixtures predicts positive non-additive effect on leaf litter decomposition. Plant Soil, 436: 299-309.
[15]. Ghasemi Aghbash, F. (2018). Soil carbon sequestration and understory plant diversity under needle and broad-leaved plantations (case study: Shahed forest park of Malayer city). Ecopersia, 6(1): 1-10.
[16]. Berg, B., and McClaugherty, C. (2014). Plant litter: Decomposition, Humus Formation, Carbon Sequestration, third edition. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg. 315P.
[17]. Guo, L.B., and Sims, R.E.H. (1999). Litter decomposition and nutrient release via litter decomposition, New Zealand eucalypt short rotation forests. Agriculture, Ecosystems and Environments, 75: 133-140.
[18]. Hoorens, B., Stroetenga, M., and Aerts, R. (2010). Litter mixture interactions at the level of plant functional types are additive. Ecosystems, 13: 90-98.
[19]. Rahman, M.M., Tsukamoto, J., Tokumoto, Y., and Shuvo, M.A.R. (2013). The role of quantitative traits of leaf litter on decomposition and nutrient cycling of the forest ecosystems. Journal of Forest Science, 29: 38-48.
[20]. Li, Sh., Tong, Y., and Wang, Zh. (2017). Species and genetic diversity affect leaf litter decomposition in subtropical broadleaved forest in southern Chin. Journal of Plant Ecology, 10(1): 232-241.
[21]. Zhang, L., Zhang, Y., Zou, J., and Siemann, E. (2014). Decomposition of Phragmites australis litter retarded by invasive Solidago canadensis in mixtures: an antagonistic nonadditive effect. Scientific report, 4: 5488.
[22]. Berger, T., and Berger, P. (2014). Does mixing of beech (Fagus sylvatica) and spruce (Picea abies) litter hasten decomposition? Plant Soil, 377: 217-234.
نشریه جنگل و فرآورده های چوب
دوره 73، شماره 3
آبان 1399
صفحه 305-315

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار