اثر جنگل‌كاري بر برخي مشخصه‌هاي خاك و پوشش علفي كف جنگل كُلِت در استان مازندران

The effect of refforestation on some soil properties and understory vegetation in Kolt forests of Mazandaran province

سابقه و هدف: جنگل‌هاي دست‌كاشت مي‌توانند بر تنوع گونه‌هاي گياهي و خصوصيات خاك يك منطقه اثرگذار باشند. بدين منظور در پژوهش حاضر به بررسي اثرات توده‌هاي 25 ساله جنگل‌كاري‌شده با گونه‌هاي پلت، توسكا ييلاقي و زربين بر تنوع‌زيستي گياهي و پوشش كف جنگل و برخي از خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك در مقايسه با جنگل طبيعي (ممرز و راش) در جنگل كُلِت استان مازندران پرداخته شد. مواد و روش‌ها: در هر توده جنگل‌كاري‌شده كه درختان در فاصله 2*2 متر كاشته شدند و توده طبيعي مجاور آن تعداد ده قطعه-نمونه 400 مترمربعي (20*20 متر) به‌صورت انتخابي با ابعاد شبكه آماربرداري 100*100 متر پياده شد. سپس فهرست كليه گونه-هاي علفي و وفور (درصد پوشش) آنها ثبت شد. همچنين در هر قطعه‌نمونه اقدام به برداشت يك نمونه خاك از چهار گوشه و مركز آن به عمق 0-15 سانتي‌متر شد، سپس اين نمونه‌ها باهم مخلوط و يك نمونه تركيبي به‌منظور مطالعه مشخصه‌هاي فيزيكي و شيميايي خاك (جرم مخصوص ظاهري، بافت خاك، واكنش خاك، هدايت الكتريكي، كربن آلي، ازت كل، فسفر و پتاسيم قابل‌جذب) در آزمايشگاه تهيه شد. همچنين به بررسي شاخص‌هاي غناي (مارگالف و منهنيك)، يكنواختي (شانون- وينر) و تنوع (سيمپسون و شانون- وينر) نيز پرداخته شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد توده‌هاي جنگل‌كاري‌شده از نظر ميزان واكنش خاك (05/0>P )، پتاسيم قابل‌جذب، رس و درصد رطوبت نسبي خاك با جنگل طبيعي اختلاف معني‌داري داشتند (01/0>P ). همچنين، به‌ترتيب مقدار واكنش خاك و پتاسيم قابل‌جذب در توده پلت (6/99 ،904/51 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) بيشترين ميزان و كم‌ترين آن در توده طبيعي (6/18، 557/52 ميلي‌گرم بر كيلوگرم) مشاهده شد. از طرفي بالاترين درصد رس در توده طبيعي (43/57 درصد) و كم‌ترين درصد آن در توده توسكا (39/32 درصد) بود. رطوبت نسبي نيز در توده پلت (40/78 درصد) بيشترين ميزان و در توده زربين (20/12 درصد) كمترين مقدار به خود اختصاص داده است. اما ساير متغيرهاي خاك اختلاف معني‌داري با توده طبيعي نشان ندادند. ميزان غناي مارگالف و منهنيك در چهار توده داراي تفاوت معني‌داري بود (05/0>P )، شاخص تنوع (سيمپسون،0/58)، (شانون- وينر، 1/26) و غناي (مارگالف، 2/00)، (منهنيك، 1/57) نيز در توده طبيعي بيشتر از توده‌هاي جنگل‌كاري‌شده بود و شاخص يكنواختي (شانون- وينر، 0/82) در توده زربين بيشترين مقدار را نشان داد. تحليل رگرسيون چندگانه متغيرهاي خاكي با دو محور اول و دوم تحليل DCA حاكي از آن است كه تنها پتاسيم در تفكيك و تمايز توده‌هاي گياهي منطقه مؤثر واقع شده است و چهار توده مورد مطالعه از نظر تركيب پوشش گياهي زيرآشكوب قابل تفكيك و تمايز هستند. نتيجه‌گيري: به‌طوركلي نتايج پژوهش حاضر نشان داد كه شاخص‌هاي غناي گونه‌هاي علفي و همچنين مشخصات رطوبت، واكنش خاك و پتاسيم قابل‌جذب تحت تأثير جنگل‌كاري تغيير كرده و طبق تحليلDCA مهم‌ترين مؤلفه مؤثر در تفكيك توده‌هاي گياهي پتاسيم قابل‌جذب است. همچنين بررسي شاخص‌هاي تنوع‌زيستي حاكي از بالا بودن شاخص‌هاي تنوع و غنا با توجه به آميختگي گونه‌ها در توده طبيعي (ممرز و راش) نسبت به توده‌هاي جنگل‌كاري‌شده سوزني‌برگ (زربين) بود. به عبارتي نتايج نشان‌دهنده نقش حفاظتي بيشتر توده‌هاي پهن‌برگ (پلت و توسكا) و توده طبيعي (ممرز و راش) نسبت به توده سوزني‌برگ (زربين) براي غنا و تنوع گونه‌هاي علفي و نگهداري پايدار جوامع زيرآشكوب در منطقه كُلِت است.

Background and objectives: Reforestation stands can effect on diversity of plant species and soil characteristics of an area. In this study, the effects of 25-year-old reforestation stands with Acer velutinum Bioss., Alnus subcordata C. A. M. and Cupressus sempervirens species on plant biodiversity, understory vegetation and some physico-chemical of soil properties were studied compared with natural forest (Carpinus betulus and Fagus orientalis) in the Kolet forests of Mazandaran province. Materials and methods: In each reforested stands and natural forest, ten plots (2020 meters) were selectively sampled in transects which were 100-m stretches systematically. Then, the list of all herbaceous species and their abundance (cover percentage) was recorded. Also, in each sample plot, a soil sample was taken from the four corners and its center at a depth of 0-15 cm, then these samples were mixed together and a composite sample were taken to study the physic-chemical characteristics of the soil (bulk density, soil texture, acidity, electrical conductivity, organic carbon, total nitrogen, absorbable phosphorus and potassium). The indices of richness (Margalf and Menhenic), evenness (Shannon-Wiener) and diversity (Simpson and Shannon-Wiener) were also studied. Results: The results showed that reforested stands were significantly different from natural forest (control) in terms of soil reaction rate (P <0.05), potassium, clay and relative soil moisture (P <0.01). Also, the amount of acidity and absorbable potassium reaction in Acer velutinum Bioss mass (6.99, 904.51 mg kg-1) was the highest and lowest in natural mass (6.18, 557.57 mg / kg). It was observed that the highest percentage of clay in natural mass (43.57%) and the lowest percentage in Alnus subcordata mass (39.32%) and the relative moisture in Acer velutinum Bioss mass (40.78%) was the highest and It has the lowest value in Cupressus sempervirens mass (20.12%). But other soil variables did not show significant differences with natural forest. Margalf and Manhenic richness in the four reforestation stands was significantly different (P <0.05). The diversity indices (Simpson, 0.58 and Shannon-Wiener, 1.26) and the richness (Margalf, 2.00 and Mannick, 1.57) were higher in the natural forest than four reforestation stands and the evenness index (Shannon-Wiener, 0.82) showed the highest value in the Cupressus sempervirens stand. Multiple regression of soil variables with the first and second axes of DCA analysis indicates that only potassium has been effective in the separation and differentiation of vegetation in the area and the four studied stands can be distinguished in terms of understory vegetation. Conclusion: In general, the results of the present study showed that the richness indices of understory vegetation species as well as the characteristics of moisture, soil reaction and adsorbable potassium changed under the influence of reforestation and according to DCA analysis is the most important component in mass segregation. Potassium is an absorbable plant. Also, the study of biodiversity indices showed that the diversity and richness indices were higher due to the fusion of species in the natural massif (Carpinus betulus and Fagus orientalis) compared to the reforested massifs of conifers (Cupressus sempervirens). In other words, the results show a greater protective role of broadleaf stands (Acer velutinum Bioss and Alnus subcordata C.A.M) and natural stands (Carpinus betulus and Fagus orientalis) than needle stands (Cupressus sempervirens) for richness and diversity of understory vegetation species and sustainable maintenance of communities the underside is in the Kolet area.