مقایسه برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک رویشگاه گز شاهی (Tamarix aphylla (L.) Karst) در نواحی بیابانی جنوب شرق ایران تحت تاثیر آتش سوزی (مطالعه موردی: رویشگاه نیاتک، استان سیستان و بلوچستان)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته مهندسی منابع طبیعی، مدیریت و کنترل بیابان، دانشگاه هرمزگان، هرمزگان، بندرعباس، ایران.

2 استادیار ، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه هرمزگان، هرمزگان، بندرعباس، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.

4 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات وآموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان هرمزگان، سازمان تحقیقات،آموزش وترویج

5 دانشیار،گروه گیاهپزشکی ، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه زابل، زابل، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: آتش‏سوزی، از جمله بحران‏های اقلیمی و عوامل تهدید رویشگاه‏های مناطق خشک و نیمه‏خشک به‎شمار می‎رود و از طرفی، با کاهش توان اکولوژیک متاثر از آن، روند بیابانی شدن این بوم‎سازگان‎ها را تشدید می‏کند. واکنش گونه‏ها در رویشگاه‏های مختلف به آتش‎سوزی متفاوت است. از این رو، پژوهش حاضر به بررسی تاثیر آتش‎سوزی بر خصوصیات خاک رویشگاه‎های گز شاهی (Tamarix aphylla (L.) Karst) نیاتک در استان سیستان و بلوچستان می‎پردازد.
مواد و روش‎ها: طرح آماری در قالب طرح کاملا تصادفی و نمونه‎برداری‎ به‎صورت خط نمونه است. پس از پیمایش در منطقه، توده‎هایی که مدت زمان آتش‎سوزی در آن 10 سال گذشته بود و توده شاهد، انتخاب و در هریک توده‎ای یک هکتاری با ابعاد ۱۰۰ در۱۰۰ متر به‎صورت تصادفی انتخاب و بر روی اضلاع مربع مشخص شده و فاصله تقریبی ۵۰ متری از اضلاع خطی پیاده شد. سپس، پلات‎هایی با ابعاد ۵ در 5 متر در فواصل تقریبی5۰ متر از یکدیگر پیاده شد (دو ضلع موازی مربع با خط تقارن بین آنها به عنوان سه ترانسکت، هر ترانسکت شامل سه پلات و در مجموع شامل ۹ پلات). پس از پیاده کردن پلات، ۵ نمونه خاک از چهار گوشه و مرکز پلات از عمق 3۰-0 سانتی‎متر در بهمن ماه برداشت انجام شد. هر ۵ نمونه با هم ترکیب و یک نمونه ترکیبی از آن حاصل شد و برای آنالیز آزمایشگاهی به آزمایشگاه انتقال یافت تا خصوصیات فیزیکی (رطوبت و وزن مخصوص ظاهری) و خصوصیات شیمیایی (سدیم، پتاسیم تبادلی، فسفر، نیتروژن، کربن‎آلی، هدایت الکتریکی و اسیدیته) تعیین گردید. تجریه و تحلیل آماری در بخش فیزیکوشیمیایی خاک با استفاده از آزمون تی تست و آزمون ناپارامتریک من ویتنی یو انجام شد.
یافته‎ها: بر طبق یافته ها، نتایج تعداد 93 و 56 درخت در هکتار، 11 و 25 نهال‎ زیر یک متر، 2 و 30 درصد درختان به‎صورت جست‎ به‎ترتیب در توده شاهد و آتش‎سوزی‎شده مشاهده شد. خصوصیات فیزیکی خاک حاکی از کاهش رطوبت خاک در اثر آتش‎سوزی در مقایسه با شاهد و افزایش وزن مخصوص ظاهری در توده آتش‎گرفته بود. بررسی خصوصیات شیمیایی خاک نشان داد، درصد نیتروژن خاک، فسفر قابل جذب، پتاسیم تبادلی و کربن آلی خاک در توده شاهد بیشتر از توده آتش‎گرفته است(05/0P≤). متغیر اسیدیته، تفاوت معنی‎داری در بین دو پلات آتش‎گرفته و شاهد نشان نداد (05/0P≥) اما هدایت الکتریکی در توده‎ آتش‎گرفته بیشتر از توده شاهد بود (05/0P≤).
نتیجه‌‎گیری: برطبق نتایج، آتش‎گرفته منجر به تغییرات تراکم و زادآوری پوشش گیاهی و همچنین خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک می‎گردد. با وجود گذشت 10 سال از آتش‎سوزی، بوم‎سازگان گز شاهی نتوانست بازسازی لازم را انجام داده و همچنان، تفاوت در خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک و همچنین تراکم در بین دو پلات آتش‎گرفته و شاهد وجود دارد و توده به حالت اولیه بازنگشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of some physicochemical properties of the soil of the habitat of Gaz Shahi (Tamarix aphylla (L.) Karst) in the desert areas of southeastern Iran under the influence of fire (case study: Niatek habitat, Sistan and Baluchistan province)

نویسندگان [English]

  • Mehdi Mehmandoost 1
  • Marzieh Rezai 2
  • Rasool Mahdavi 3
  • Maryam Moslehi 4
  • Soltan Ravan 5
1 PhD student in natural resources engineering, desert management and control, Hormozgan University, Hormozgan, Bandar Abbas, Iran.
2 Corresponding author, Assistant Professor, Natural resources engineering group, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Hormozgan, Hormozgan, Bandarabass, Iran
3 resources engineering group, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Hormozgan, Hormozgan, Bandarabass,
4 Associated Professor, Department of Plant Protection, College of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran.
5 Associated Professor, Department of Plant Protection, College of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Fire is one of the climatic crises and threats to the habitats of arid and semi-arid regions, and the reduction of ecological capacity intensifies the process of desertification of these ecosystems. The reaction of species in different habitats to fire is different. Therefore, the present study investigates the effect of fire on soil properties of T. aphylla in Niatek stands, Sistan and Baluchistan province, Iran.
Material and Methods: The statistical design was completely randomized design and sampling was done as a sample line. After surveying in the area, the stands where the fire period had passed for 10 years and control stand were selected. In each stand, area (100 × 100 m) was determined on the sides of the square and the approximate distance of 50 meters was set up from the linear sides. Then, plots with (5 × 5 m) were determined at approximately 50 m from each other (three plots on each side as a transect and 9 plots in total). After setting up the plot, 5 soil samples were collected from the four corners and the center of the plot from a depth of 0-30 cm in the month of February, and 5 samples were combined and one composite sample was obtained and were transferred to the laboratory for laboratory analysis to determine the physical properties (moisture, specific gravity,) and chemical properties (sodium, Exchangeable potassium, phosphorus, nitrogen, organic matterو electrical conductivity and acidity) were determined. The experiment and statistical analysis in the physicochemical part of the soil was done using the t-test and the non-parametric Mann-Whitney U test.
Results: According to the results, the number of 93 and 56 trees per hectare, 11 and 25 saplings under one meter height, 2 and 30% coppice trees were observed in the control and burnt stands, respectively. Examining the physical characteristics of the soil indicated a decrease in soil moisture due to fire compared to the control, and on the other hand, an increase in bulk density in the burned stand. Also, the examination of soil-chemical properties showed that the percentage of soil nitrogen, absorbable phosphorus, exchangeable potassium and soil organic carbon in the control stand was higher than the burned stand (P≤0.05). In this study, there was no significant difference in the acidity variable between the two plots of burned and control (P≥0.05). But the electrical conductivity in the burned stand was higher than that of the control stand (P≤0.05).
Conclusion: According to the results, fire leads to density and regeneration changes in vegetation as well as soil physicochemical properties. Although, 10 years have passed since the fire in Thamarix aphylla Ecosystems, it could not do the necessary reconstruction and reach the edaphic and vegetation balance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil chemical properties
  • Soil organic carbon
  • Soil physical properties

مراجع

1.Moslehi, M., Habashi, H., & Ahmadi, A. (2013). The effect of fire on the physical, chemical and biological properties of the soil of forest ecosystems. Human and Environment Quarterly. 27, 31-41.
2.Keeley, J. E. (2009). Fire intensity, fire severity, and burn severity: a brief review and suggested usage. International J. of Wildland Fire. 18, 116-126.
3.Arianmanesh, R., Mehregan, I., Nejadsatari, T., & Assadi, M. (2015). Molecular phylogeny of Tamarix (Tamaricaceae) species from Iran based on ITS sequence data. European J. of Experimental Biology. 5 (6), 44-50.
4.Xia, J., Zhang, S., Guo, J., Rong, Q., & Zhang, G. (2015). Critical effects of gas exchange parameters in Tamarix chinensis Lour on soil water and its relevant environmental factors on ashellridge island in China’s Yellow River Delta. Ecological Engineering. 76, 36-46.
5.Ershad, M., Hemti, V., & Hashemi S. A. (2013). The effect of fire on some chemical properties of forest soil, a case study: Teda pine stands in the forests of northern Iran. The first national conference on environmental protection and planning.
6.Banj-Shafiei, Sh., Guderzi, M., & Azimi, M. (2015). Investigating the consequences of fire on pasture soil properties. Grazing magazine. 2 (1), 53-64.
7.Amoako, E. E., & Gambiza, J. (2019). Effects of anthropogenic fires on some soil properties and the implications of fire frequency for the Guinea savanna ecological zone, Ghana. Scientific African. 6: e00201.
8.Rahul, D. (2021). To extinguish or not to extinguish: The role of forest fire in nature and soil resilience. J. of King Saud University Science. 33-101539.
9.Management of geographic information system (GIS). (1996). Publications of Iran Mapping Organization, first edition.
10.Fayaz, M. (2016). Investigation of some ecological features of the genus Tag in Sistan and Baluchistan province. Faculty of Natural Resources, University of Tehran, scientific report. [In Persian]
11.Litton, C. M., & Moya, R. S. (2003). Effect of wildfire on soil physical and chemical properties in aNothofagus glauca forest, Chile. Revista Chilena de Historia Natural. 76, 529-542.
12.Black, C. A. (1965). Methods of soil analysis: part I physical and mineralogical properties. Second edition, American Soil Society of Agronomy Press, Madison, Wisconsin, USA, 770p.
13.Page, A. L., Miller, R. H., & Keeney, R. (1992). Methods of soil Analysis, Part 1. In: Ln physical and properties SSSA pup Madison. 1750p.
14.Bremner, J. M. (1996). Nitrogen Total. In: Sparks, D.L., Ed., Methods of soil analysis, Part 3: Chemical Methods, SSSA Book Series 5, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 1085-1122.
15.Olsen, S. R., Cole, C. V., Watenabe, F. S., & Dean, L. A. (1954). Estimation of available phosphorous in soil by extraction with sodium bicarbonate, U.S. Department of Agriculture Cris, 939. USA.
16.Smith, J. L., & Doran, J. W. (1996). Measurement and use of pH and electrical conductivity for soil quality analysis. In: Doran, J. W. and Jones, A. J. (Eds.), Methods for Assessing soil quality. SSSA Species Publication. 49p.
17.Verma, S., Singh, D., Mani, S. et al. (2017). Effect of forest fire on tree diversity and regeneration potential in a tropical dry deciduous forest of Mudumalai Tiger Reserve, Western Ghats, India. Ecol. Process. 6, 32.
18.Verma, S., & Jaykumar, S. (2012). Impact of forest on physical, Chemical and biological properties of soil. IAEES. 2, 168-176.
19.Ruben Garcia, M., & Manuel, E. (2022). Post-fire restoration effectiveness using two soil preparation techniques and different shrubs species in pine forests of South-Eastern Spain. Ecological Economics. 178, 106579.
20.Ekinci, H. (2006). Effect of forest fire on some physical, chemical and biological properties of soil in Çanakkale, Turkey. International J. of Agriculture & Biology. 8 (1), 102-106.
21.Alauzis, M., Mazzarino, M. J., Raffaele, E., & Roselli, L. (2004). Wildfire in NW Patagonia: long-term effects on a Nothofagus forest soil. Forest Ecology and Management. 192 (1), 131-142.
22.Jahandar, A., & Alidoost, A. (2022). The effects of fire on the physical, chemical and biological characteristics of the soil in Arsbaran forests of Kalibar city. Forest research and development. 8 (4), 425-438.
23.Fbutarin, A. R., & Olojugba, M. R. (2014). The influence of forest fire on the vegetation and some soil properties of a savanna ecosystem in Nigeria. J. of Soil Science and Environmental Management. 5 (2), 28-34.
24.Elser, J. J., Bracken, M. E. S., Cleland, E. E., Gruner, D. S., Harpole, W. S., Hillebrand, H., Ngai, J. T., Seabloom,
E. W., Shurin, J. B., & Smith, J. E. (2007). Global analysis of nitrogen and phosphorus limitation of primary producers in freshwater, marine and terrestrial ecosystems. Ecological Letter. 10, 1135-1142.
25.Emelko, M. B., Stone, M., Silins, U., Allin, D., Collins, A. L., Williams, C. H. S., Martens, A. M., & Bladon, K. D. (2016). Sediment-phosphorus dynamics can shift aquatic ecology and cause downstream legacy effects after wildfire in large river systems. Global Change Biology. 22, 1168-1184.
26.Santín, C., Otero X. L., Doerr S. H., & Chafer Ch. J. (2017). Impact of a moderate/high-severity prescribed eucalypt forest fire on soil phosphorous stocks and partitioning. Science of the Total Environment. 621, 1103-1114.
27.Hemmat-Boland, A., Akbarinia, M., & Banj Shafiei A. (2010). The effect of fire on some chemical properties of soil in the oak forests of Marivan. J. of Iranian Forest and Spruce Research.18 (2), 218-205.
28.Wells, C. R. (1979). Effects of prescribed burning on soil chemical properties and nutrient availability. Ashville, New York. Pp: 86-99.
پژوهش‌های علوم و فناوری چوب و جنگل
دوره 30، شماره 4
دی 1402
صفحه 57-72

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار