مقايسه زيتوده ريز ريشه، جمعيت كرم هاي خاكي و نماتدهاي خاكزي در خاك سطحي توده هاي طبيعي و دست كاشت جنگلي

Comparison of fine root biomass, earthworm's and nematodes populations in topsoil of natural forest and plantations

سابقه و هدف: به دليل تخريب و كاهش سطح جنگل‌ها، جنگل‌كاري يك مساًله ضروري در حال و آينده بوده و ارزيابي جنگل‌كاري هاي انجام شده، نقش مهمي در ايجاد جنگل‌هايي با كيفيت و كميت بهتر خواهد داشت. خاك بخش مهمي از اكوسيستم جنگل به حساب مي‌آيد كه تحت شرايط عرصه‌اي يكسان، گونه‌هاي مختلف درختي با تفاوت در زيتوده رو‌زميني و زير‌‌‌زميني، اثرات مختلفي بر ويژگي‌هاي آن دارند. مطالعه‌ و شناخت مشخصه‌هاي زيستي، شاخص‌هاي مناسب براي ارزيابي كيفيت و سلامت خاك به شمار مي روند. در پژوهش حاضر، اثر پوشش‌هاي جنگلي طبيعي، جنگل‌كاري‌هاي پهن‌برگ و سوزني‌برگ، بر تغيير‌پذيري زيتوده ريز‌ريشه‌ها، تعداد و زيتوده گروه هاي اكولوژيك كرم‌خاكي و فراواني نماتدهاي خاكزي مورد توجه قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: در هريك از پوشش‌هاي جنگلي مورد نظر شامل توده طبيعي ممرز - انجيلي و جنگل‌كاري‌هاي پهن‌برگ زبان‌ گنجشك، افراپلت و سوزني‌برگ كاج بروسيا و زربين، مستقر در حوزه چوب و كاغذ مازندران، تعداد 16 نمونه خاك از عمق 15-0 سانتي‌متري (خاك سطحي) برداشت شد. محتوي رطوبت، pH، كربن‌‌آلي، نيتروژن كل و مشخصه‌هاي زيستي خاك (زيتوده ريز‌ريشه‌، تعداد و زيتوده كرم‌هاي خاكي و فراواني نماتدهاي خاكزي) در آزمايشگاه مورد سنجش و اندازه‌گيري قرار گرفت. يافته‌ها: تجزيه واريانس مقادير مشخصه‌هاي فيزيكي و شيميايي خاك حاكي از وجود تفاوت‌هاي آماري معني‌دار در ارتباط با پوشش‌هاي جنگلي مختلف مي‌باشد. بيشترين مقادير مشخصه‌هاي رطوبت، كربن و نسبت كربن به نيتروژن خاك به جنگل‌كاري كاج بروسيا اختصاص داشته، در حالي كه بالاترين مقادير مشخصه‌هاي pH و نيتروژن در خاك تحت توده طبيعي ممرز- انجيلي مشاهده شد. مقادير حداكثر زيتوده ريز‌ريشه‌ها (۸۹/۶۸ گرم بر مترمربع)، تعداد كرم‌هاي خاكي (۱/۸۱ تعداد بر مترمربع) و زيتوده كرم‌هاي خاكي (۲۴/۱۷ ميلي‌گرم بر مترمربع) به توده طبيعي ممرز - انجيلي تعلق داشت. همچنين، بالاترين تعداد (۱/۴۳ تعداد بر مترمربع) و زيتوده (۱۹/۲۵ ميلي‌گرم بر مترمربع) گروه اكولوژيك اپي‌ژئيك، در توده طبيعي ممرز - انجيلي و جنگل‌كاري زبان‌ گنجشك مشاهده شد. در بين توده‌هاي جنگلي مورد بررسي، توده طبيعي ممرز - انجيلي بيشترين تعداد (۰/۳۷ تعداد بر مترمربع) و زيتوده (۴/۹۲ ميلي‌گرم بر مترمربع) گروه اكولوژيك آنسئيك كرم‌هاي خاكي را به خود اختصاص داد. گروه اكولوژيك اندوژئيك در هيچ يك از توده‌هاي مورد بررسي يافت نشد. حداكثر تعداد نماتدهاي خاكزي (۶۰۳/۳۷ تعداد بر متر مربع) در خاك توده طبيعي ممرز - انجيلي مشاهده شد. نتايج همبستگي حاكي از آن است كه محتوي رطوبت و مشخصه‌هاي شيميايي خاك اثر قابل توجهي بر تغيير‌پذيري هر يك از مشخصه‌هاي زيستي در سطح تيپ‌هاي پوششي مختلف دارند. نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش مؤيد اثر قابل توجه پوشش‌هاي جنگلي طبيعي بر مشخصه‌هاي زيستي و كيفيت خاك مي‌باشد. همچنين در مناطق جنگلي تخريب‌ يافته شمال كشور، استقرار گونه درختي زبان‌گنجشك مي‌تواند به عنوان گونه منتخب جهت بهبود شاخص‌هاي زيستي، حفظ كيفيت و سلامت خاك مدنظر قرار گيرد.

Background and Objectives: Because of deforestation and reduction of forest areas, plantation is a vital issue for now and the future. The evaluation of planted species is very important to creation of forests with better quality and quantity in the future. Soils, as an important part of the ecosystems, are affected by tree species with differences aboveground and below ground biomass, under same field condition .Biological properties are good indices to assessment of soil quality and health. In this study the effects of different forest covers including natural forest, hardwoods and softwoods plantations, on variability of fine roots biomass, ecological group's earthworm's density/biomass and nematodes abundance were considered. Materials and Methods: Soil samples were excavated in sixteen points from 0-15 cm (top soil) depth, for each forest covers including Carpinus betulus (hornbeam) - Parrotia persica (iron wood) as a natural stand, Fraxinus excelsior (ash), Acer velutinum (maple) hardwoods and Pinus brutia (pine), Cupressus sempervirens (cypress) softwoods plantations, located in Wood and Paper Company of Mazandaran. Soil moisture, pH, organic carbon, total nitrogen and biological indices (fine roots biomass, earthworm's density/biomass and nematodes abundance) were measured and recorded at the laboratory. Results: ANOVA results for soil physico-chemical properties showed significant statistical differences related to forest covers. So that the highest values of soil moisture, organic carbon and C/N ratio were found under pine plantation. Also the higher values of soil pH and total nitrogen were detected in Carpinus betulus - Parrotia persica natural stand. Greater amounts of fine root biomass (89.68 g m-2), earthworm's density (1.81 n m-2)/biomass (24.17 mg m-2) and nematodes abundance (603.37 n m-2) were found in Carpinus betulus - Parrotia persica natural stand. Also maximum epigeic density (1.43 n m-2)/biomass (19.25 mg m-2), were found under Carpinus betulus - Parrotia persica natural stand and ash plantation. Higher anecic earthworm's density (0.37 n m-2)/biomass (4.92 mg m-2) recorded in Carpinus betulus - Parrotia persica natural stand. The endogeic species were not observed under different forest covers. Greater amounts of nematodes abundance (603.37 n m-2) were recorded in Carpinus betulus - Parrotia persica natural stand. The finding of correlation between biological indices and other studied properties indicating that biological characters are influenced by soil water content and chemistry under different forest covers. Conclusion: The findings of this study are showing the considerable effect of natural forest covers on soil biological properties and quality. In addition, in degraded areas of northern Iran, planting of Fraxinus excelsior species can be considered due to improvement and conservation of soil biological indices, quality and health.