1- 1- مقدمه
فلات پهناور ايران از لحاظ جغرافيايي در کمربند خشک و نيمهخشک جهان واقع شده زيرا عرض جغرافيايي 20 تا 40 درجه نيمکره شمالي زمين متاثر از اوضاع آب و هوايي خشک جهان بوده و اغلب کويرهاي دنيا در اين منطقه قرار گرفته است (مهاجر،1382). در ايران تبديل اراضي بدون كشت اطراف شهرها به پاركهاي مصنوعي و غرس نهال به وسعت قابل ملاحظه، از جمله اقدام هايي است كه به منظور مبارزه با آلودگي هوا و ايجاد فضاي سبز پس از ملي شدن جنگلها و مراتع كشور به عمل آمده است. با توجه به موقعيت اقليمي ايران كه سطح وسيعي از آن را مناطق خشك و نيمه خشك اشغال کرده، بهسرعت ميتوان به اهميت جنگلکاري در كشور پيبرد (مصدق،1378). در مناطق خشک براي حصول موفقيت در جنگلکاري آشنايي با جغرافياي گياهي لازم و ضروري به نظر ميرسد تا از روي گياهان باقيمانده، که معرف رستنيهاي سابق در آن مناطق هستند بتوانيم گونههايي را که کاشت آنها با شرايط محل سازگاري دارد بشناسيم. کاشت درختان بومي در اکثر موارد در صورت مديريت با موفقيت همراه بوده و ميتوان گونههاي خارجي را نيز در جنگلکاري بصورت آزمايشي وارد کرد (انصاري،1347). حدود 35% از چوب مورد نياز جهان از منابع جنگلکاري تامين ميشود که تنها حدود 3% از کل سطح جنگلهاي جهان را به خود اختصاص داده است و انتظار ميرود که جنگلکاريها بتوانند پاسخگوي 46% از تقاضاي چوب جهان تا سال 2040 باشند (بوت و همکاران1،2002). لازم به ذکر است که جنگلکاري نبايد تنها با هدف اقتصادي و مالي صورت گيرد، گاهي بايستي تنها به دليل اهميت تفريحي يا حفاظتي آن براي اجتماع با تقبل هزينه، اقدام به جنگلکاري در منطقه نمود (يخکشي،1381). در كشور ايران كه به رغم دارا بودن اكوسيستمي خشك و شكننده (مجد طاهري و جليلي،1375) سرعت تخريب جنگل در دنيا توسط انسان بيش از احيا و توسعه آن است (بانك لغت2، 2000). با توجه به مزاياي زياد جنگلها بايد سعي شود اين منابع با اجراي مديريتي اصولي هر چه بهتر حفظ و توسعه يابند. شناخت وي‍ژگيهاي خاك يكي از پايههاي مديريتي جنگل است كه بسياري از گزينههاي جنگلشناسي از جمله انتخاب گونه، تعيين حاصلخيزي رويشگاه، نرخ رويش توده، ميزان سطح ذخيرهگاه لازم در جنگل، پيشبيني درصد زندهماني و رشد نهالها تحت تاثير آن قرار ميگيرند (دانيل3، 1979).
نكته مهم اين است كه برنامهريزيهاي كشاورزي و منابع طبيعي و توليد در هر منطقه به يك سري اطلاعات مربوط به آن منطقه نيازمند ميباشد كه يكي از مهمترين آن وضعيت خاك است. زيرا خاك، بستر رويش بوده، و گياه را استوار نگه داشته و منبع غني از مواد غذايي را نيز در اختيار آن قرار ميدهد (راي موند4، 1998). لذا بايد به منظور كمك به حفظ و توسعه جنگلها، اطلاعات موجود در رابطه با تاثير گونههاي جنگلي بر اين ويژگيها مشخص گردد. البته خاكشناسي جنگل در دنيا سابقه طولاني داشته و تا كنون دانشمندان زيادي در زمينه اثر گونههاي درختي بر خاك تحقيق نمودهاند. به عنوان مثال در قارهي اروپا تا سال 2002 تعداد 205 تحقيق در زمينه بررسي اثر مهمترين گونههاي درختي بر ويژگيهاي فيزيكوشيميايي خاك انجام شده است (آگوستو5 و همکاران، 2002). شدت تاثير، به تيپ خاکي که جنگلکاري در آن استقرار پيدا کرده و شرايط اقليمي منطقه بستگي دارد (گانجنت6 و همکاران، 2004). توليد موفقيتآميز گياهان مستلزم خاك مناسب و وجود مقدار كافي از عناصر غذايي و قابل استفاده گياه است، عناصر غذايي نه تنها بايد به صورت تركيباتي باشند كه به سهولت مورد استفاده گياهان قرار ميگيرند، بلكه تعادل بين مقدار آنها نيز حائز اهميت است (تاندون7، 1989). با اندكي دقت به وضوح مشخص ميشود كه عناصر نيتروژن، فسفر و پتاسيم جزء اصليترين و ضروريترين عناصر غذايي گياه ميباشد (هانسون8، 1967). جذب متفاوت از منابع و بازگشت کربن و عناصر غذايي عوامل مهم و اصلي در جريان عناصر غذايي درون سيستم هستند (ميلر9، 1984). ارتباط و اثرات متقابل بين خاک و درختان در يک منطقهي مشخص اقليمي به قدري به هم نزديک و به اندازهاي داراي پيوند تنگاتنگ هستند که يک مولفه را بدون تاثير مولفه ديگر نميتوان مطالعه و بررسي نمود (زرين کفش، 1380).
درکشوري مثل ايران، شهرها براي مقابله با آلودگيهاي صوتي و هوايي و کاهش استرسهاي محيطي، بيشتر از هر نقطهي ديگري به فضاي سبز نياز دارند. اصولا خاکهايي که براي جنگلکاري در نظر گرفته ميشوند اغلب براي زراعت نامناسب بوده و حاصلخيزي کمي دارند و جنگلکاري ميتواند به حاصلخيزي و خصوصيات مطلوب آن کمک کند (روحي مقدم و همكاران، 1386). درهمين راستا شناخت گونههاي سازگار در هر منطقه ضروري به نظر ميرسد چرا که اين گونهها به تيمار و آبياري کمتري نياز دارند. گونههاي پهنبرگ، نسبت به سوزنيبرگ داراي قدرت ذخيرهي ازت بيشتر (سولان10، 1990: هومان11 وهمکاران ،1992) و فسفر کمتري (کوله12 و همکاران، 1990) هستند و همچنين از تخلخل خاکي و سرعت هواديدگي کمتري (آگوستو13 و همکاران ، 2002) نيز برخوردارند و اين تاثير بيشتر در عمق 10-0 سانتيمتري خاک ديده ميشود (هاگن14 و همکاران و 2004). آبشويي عناصر معدني در خاکهاي زير پوشش سوزنيبرگان سريعتر از خاکهاي تحت پوشش پهنبرگان آن است. همچنين تجمع و انتقال عناصر معدني فيلتر شده از جو و گرد و غبار روي برگهاي سوزنيبرگان بيش از پهنبرگان است (زرين کفش، 1380). هر چند درختان جنگلي خشکيگرا به سبب کندي رشد و اينکه غالباً به ابعاد قابل ملاحظهاي نميرسند و بعضاً از نظر کيفيت چوب نيز چندان مطلوب نيستند اما عاري از فايده نبودهاند (جزيرهاي، 1381). يکي از اين مناطق خشک در ايران اصفهان ميباشد که از دير باز در حال توسعه جنگلکاريها با گونههاي مناسب بوده است. از گونههاي سازگار با اين منطقه کاج تهران و توت است. تحقيق حاضر رويش و مواد غذايي خاك و برگ را در دو گونه توت سفيد (Morus alba L.) و كاج تهران Medw) eldarica (Pinus در جنگلكاري اصفهان، و در سه منطقهي پارك كوهستان، پارك شرق و جنگل دست كاشت دانشگاه صنعتي بررسي خواهد كرد.

1-2- سوالهاي تحقيق:
آيا تودههاي مورد تحقيق از نظر كميت و كيفيت وضعيت مطلوبي دارند؟
آيا تاثير خاک بر ميزان رويش گونههاي مذكور در سه منطقه متفاوت است؟
آيا تفاوت مشخصههاي رويش در دو توده ناشي از تفاوت در ويژگيهاي خاك ميباشد؟
1-3- فرضيهها:
مشخصههاي كمي و كيفي درختان در سه منطقه با يكديگر اختلاف معنيداري دارند.
رويش گونههاي مورد مطالعه در اين مناطق متفاوت است.
تاثير مشخصههاي خاك بر رويش گونهها در اين مناطق متفاوت است.
1-4- اهداف تحقيق:
مقايسهي ميزان رويش با توجه به تفاوتهاي موجود در خاك آنها
بررسي ميزان تاثير برخي مشخصههاي خاک بر روي رويش درختان
بررسي اثر هر كدام از گونهها بر خاك سطحي
1-5- معرفي گونههاي مورد مطالعه:
1-5-1- کاج تهران15:
اين درخت گونهاي از خانوادهي کاجها بوده که رويشگاه طبيعي آن در دشت الدار در گرجستان شرقي است. درختي روشنيپسند که ريشههاي عميق دارد و امکان رشد آن در مناطق خشک وجود دارد. گونهاي کم نياز، مقاوم به خشکي، سرما و گرما که ميزان بارندگي ساليانه مورد نياز آن 250 تا 350 ميليمتر ميباشد. اين گونه قادر به رشد در خاکهاي آهکي و حتي کمي شور بوده، اما به خاکهاي باتلاقي حساس است. اين گونه در ايران بيشتر براي پارکهاي جنگلي استفاده شده و کاشت آن در مناطق شمال ايران براي توليد چوب با موفقيت زيادي همراه نبوده است (جزيره اي ،1381). سردابي (1377) كاج تهران را گونهاي كه هم به كمبود آب و مواد غذايي خاك و هم در برابر اشباع بودن خاك بردبار است معرفي مينمايد.

1-5-2- توت16 :
جنس توت در ايران داراي دو گونه با واريتههاي متعددي است. اين درختان داراي ميوه مرکب گوشتي هستند و در آنها چهار کاسه وجود دارد که پس از رسيدن گوشتي و ماکول ميشود و در درون هريک از آنها يک آکن قرار دارد. درخت توت بومي چين است و در نقاط استپي و شمال ايران کشت ميشود و حتي بطور خودرو در جنگلهاي شمال پراکنده شده است. توت درختي است که قامت آن به 20 متر و قطرش به يک متر ميرسد، داراي تنهاي راست و قائم و پوستي شياردار، خاکستري مايل به زرد، برگهاي مختلف الشکل، صاف و دندانه دار، با قاعده نيم قلبي و انتهاي تيز است. درخت توت در برابر خشکي بردبار است، و در مناطق استپي و نيمهخشک بصورت خودرو ميرويد (ثابتي، 1381). توت درختي است کم توقع و تا حدي سايهپسند، آنچنان که مقداري سايه موجب بالندگي بهتر اين درخت ميشود. زادآوري درخت بصورت دانهزاد و شاخهزاد صورت ميگيرد و قدرت جستدهي اين گونه بسيار زياد است (جزيرهاي، 1381). درخت توت يك گياه چوبي و دائمي با قدرت سازگاري بالاست كه قدرت رشد هم در مناطق سردسير و هم گرمسير را دارد (شبيريان، 1373).

1-6- اصطلاحات و مفاهيم:
1-6-1- جنگلکاري17:
جنگلکاري اصطلاحاً به ايجاد جنگل در زمين باز، يا زميني که سابقاً در آن به زراعت ميپرداختند و اينک به جنگلکاري و درختکاري تخصيص داده شده، يا عرصهاي که پيش از اين در آن جنگلي وجود نداشته و يا اگر جنگلي هم موجود بوده به دلايل گوناگون (از قبيل برش يکسره) يا بر اثر عوامل مختلف (مثلاً حريق) به کلي برانداخته شده باشد اطلاق ميشود (جزيره اي،1381).

1-6-2- خشکي:
مفهوم خشکي از نظر شکل زمين، خاک، گونههاي گياهي، بيلان آبي و فعاليتهاي انساني فوق العاده متنوع است. مهمترين عامل در پيدايش و شناسايي مناطق خشک، محدوديت کمي و زماني ريزشهاي جوي و بهدنبال آن خشکي و کم آبي است (کنشلو، 1380).

1-6-3- رويش:
رويش عبارت است از رشد يا افزايش هر يک از اندامهاي درخت (قطر، سطح مقطع، ارتفاع و حجم ) در طي يک دوره زماني(زبيري، 1384).

1-6-4- آناليز تطبيقي کانونيک 18CCA :
روش آناليز گراديان مستقيم و قدرتمند در بوم شناسي بوده كه تركيبي از آلگوريتم DCA بر روي دادههاي گونهاي با رگرسيون چندمتغيره بر روي متغيرهاي محيطي است. نتايج روش CCA به صورت دو نموداري است، بدين معني كه جايگاه گونه را در ارتباط با عوامل محيطي نمايان ميكند. اين روش در صورتي استفاده ميشود كه رابطه بين گونهها و عوامل محيطي به صورت غيرخطي باشد (زارعي چاهوکي،1387).

1-6-5- نرم افزار: PC-ORD
نرم افزاري براي تجزيه و تحليل چندمتغيره و طبقهبندي دادههاي اكولوژيكي است. در سال 1996 نسخه 2 آن كه تحت DOS بود، توسط انجمن اكولوژيستهاي آمريكا تهيه شد. در سال 1998 نسخه 3 و در سال 1999 نسخه 4 آن به بازار آمد. در حال حاضر نيز نسخه 5 آن موجود است (زارعي چاهوکي،1387). در تحقيق فوق از نسخهي 5 استفاده گرديد.
فصل دوم
سابقه تحقيق
2- پيشينه تحقيق:
2-1- پژوهشهاي انجام شده در داخل کشور:
حبيبي کاسب ( 1353)، تاثير بافت خاک بر روي ميزان رويش راش ايران را مورد مطالعه قرار داد. محقق با مطالعه 15رويشگاه راش شمال ايران و تجزيه فيزيکي و شيميايي خاک آنها نشان داد که مقدار ليمون خاک ميتواند روي رويش قطري و ارتفاع درخت تاثير داشته باشد.
ستاريان (1371)، در مورد پوشش گياهي پارك جنگلي لويزان مطالعاتي را به انجام رسانده است كه شامل خصوصيات اقليمي، زمينشناسي، خاكشناسي و پوشش گياهي منطقه بوده است. او با در نظر گرفتن مطالعات خاكشناسي و نوع تاثيرگذاري سوزنيبرگان و پهنبرگان روي خاك منطقه، اظهار داشت كه تاثير مثبت پهنبرگان در تحول خاك بيشتر از سوزنيبرگان بوده است و در افزايش مواد آلي و همچنين عناصر حاصلخيز خاك N,P,K نقش اساسيتري را ايفا ميكند.
ميربادين (1373)، در تحقيقي علل ضعف فيزيولوژيكي كاج تهران در پارك چيتگر را بررسي نمود. خاک منطقه اغلب شني يا شني لومي است و ظرفيت نگهداري آب در خاک بسيار پايين بوده و اسيديته خاک در توده کاملا شاداب به طرف توده کاملا پژمرده افزايش مييابد. عمق ريشه دواني درختان در خاک منطقه بسيار کم بوده است. وي پژمردگي اين گونه را به بالا بودن pH (بين 5/7 تا 3/8)، شني يا شني لومي بودن بافت و ضعيف بودن ظرفيت نگهداري رطوبت خاك مربوط ميداند.
رضايي (1374)، جنگلكاري توده پيسهآي لاجيم را از نظر كمي و كيفي مورد ارزيابي قرار داده است. در اين تحقيق، در كنار بررسي ويژگيهاي اكولوژيكي از قبيل هواشناسي، خاكشناسي، زمينشناسي، ويژگيهاي بيولوژيكي و اطلاعات ديگري جمعآوري گشته و مورد تجزيه و تحليل واقع شده است، او بيان كرد pH خاك در نقاط خالص توده اسيديتر از نقاط آميخته و خارج توده است.
مجد طاهري و جليلي (1375)، با بررسي تاثير کاشت گونههاي کاج تهران و اقاقيا بر خصوصيات فيزيکي و شيميايي خاک و پوشش گياهي زير اشکوب در پارک جنگلي چيتگر به اين نتيجه رسيدند که به رغم خشک بودن منطقه، روند تغيير و تحول اکوسيستم تحت تاثير دو گونه در طول 25 سال چشمگير بوده است. گونهي اقاقيا در مقايسه با کاج تهران در جهت افزايش عمق خاک سطحي که شاخصي از تکامل محسوب ميگردد بسيار موثر بوده اما نتوانسته است نقشي در افزايش ميزان ازت کل خاک داشته باشد. گونه سوزني برگ کاج نيز باعث افزايش اسيديته و فسفر خاک نسبت به اقاقيا گرديده است.
ايرواني و همکاران (1380)، به تعيين رويشگاه بالقوه 3 گونه مرتعي Ferula ovina ، Bromus tomentellus ، Cachyrys ferulacea در حوزه رودخانه وهرگان اصفهان پرداختند و نتيجه گرفتند مهمترين عوامل موثر بر رويش گونه Ferula ovina بافت خاک، جهت شيب و شاخص رطوبتي بوده و خاکهايي با بافت سنگين را جهت رويشگاه انتخاب ميکند. همچنين عوامل محيطي موثر بر Bromus tomentellus را بافت خاک، ميزان عمق، آهک و سنگريزه و عوامل موثر بر Cachyrys ferulacea را بافت خاک، ميزان عمق و آهک خاک تشخيص دادند.
جعفري و همکاران (1381)، به بررسي روابط پوشش گياهي مراتع پشتكوه استان يزد با خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك با استفاده از روشهاي تجزيه و تحليل چندمتغيره پرداختند. نتايج نشان ميدهد كه ارتباط ويژهاي بين پراكنش تيپهاي مختلف رويشي و خصوصيات خاك وجود دارد و مهمترين خصوصيات خاكي موثر در تفكيك تيپهاي رويشي منطقه مورد مطالعه، هدايت الكتريكي، بافت، املاح پتاسيم، گچ و آهك است و هر گونه گياهي با توجه به منطقه رويش، نيازهاي اكولوژيك و دامنه بردباري با بعضي از خصوصيات خاك رابطه دارد.
عبدالله زاده و همكاران (1382)، پاسخ قطر و ارتفاع كاج تهران به تغييرات شيب و جهت دامنه در پارك لويزان را مورد مطالعه قرار دادند. عکس العمل قطر برابر سينه و ارتفاع درختان 34 ساله دست کاشت کاج تهران در 57 قطعه نمونه در چهار جهت جغرافيايي بررسي شد. بطور كلي نتيجهگيري شد كه اندازههاي قطر و ارتفاع درختان كاج تهران از نظر برآيند مطلوبيت در جهت شرقي نمود پيدا کرد.
محموديان (1383)، جهت بررسي نتايج حاصل از جنگلكاري با كاج تهران در دو دامنه شرقي و غربي، نمونه برداري را به روش تصادفي سيستماتيك در پارك جنگلي قوچك تهران كه داراي اقليم مديترانهاي خشك است انجام داد. پارامترهاي كمي و كيفي در قطعات نمونه برداشت شد. نتايج آماري نشان داد كه بين دو مشخصه مذكور در دامنه غربي همبستگي بيشتري وجود دارد.
ثقفي خادم و همکاران (1383)، با بررسي عوامل موثر بر پوشش گياهي اطراف کوير نمک به اين نتيجه رسيدند که پوشش گياهي در اين ناحيه تابع شکل زمين، خاک و سطح ايستابي است.
ترنج زر و همکاران (1383)، عوامل بوم شناختي مؤثر بر پراکنش پوشش گياهي مراتع وشنوه قم را بررسي كردند. نتايج تحقيق ايشان نشان داد که عوامل خاکي بر پوشش گياهي تأثير عمدهاي داشته و ماده آلي، درصد شن و هدايت الکتريکي به ترتيب بيشترين رابطه را با گونههاي گياهي دارند.
زهتابيان و همكاران (1384)، با مطالعهاي تحت عنوان بررسي و مقايسه وضعيت عناصر غذايي خاك با تاكيد بر K ,PوN در اراضي كشاورزي و مرتعي در خدابنده زنجان نمونه برداري خاك را در دو عمق 0-30 و 30-60 سانتيمتري انجام دادند. بررسي و تجزيه واريانس نمونهها نشان داد كه بين سيستمهاي مختلف به جز در مورد پتاسيم در لايه تحتاني تفاوت معنيداري با سطح اطمينان 95 و 99 درصد وجود دارد.
شهابيان و ملکوتي (1384)، در تحقيقي که بر روي توتستانهاي گيلان و اثرات پتاسيم بر روي کميت و کيفيت برگ توت صورت گرفت. برگهاي مياني شاخههاي رشد کرده در تيرماه جمع آوري شده و غلظت پتاسيم آنها اندازهگيري شد. نتايج حاصله نشان داد که کمبود پتاسيم در توتستانهاي استان گيلان عموميت داشته و پتاسيم عامل عمدهاي در افزايش عملکرد هکتاري و بهبود کيفيت برگهاي توت ميباشد.
علي عرب و همكاران (1384)، اثر گونههاي افرا پلت، اقاقيا، صنوبر آمريكايي و زربين بر برخي ويژگيهاي فيزيكوشيميايي خاك را بر جنگلكاري شرق هراز بررسي نمودند. با آزمايش 13 وي‍‍ژگي (رنگ، بافت، ضخامت،pH ،EC ، رطوبت اشباع، كربن، موادآلي، نيتروژن كل، نسبت كربن به نيتروژن، فسفر، پتاسيم قابل جذب) در 4 لايه از خاك ( افقهاي O ,A ,Bو30سانتيمتر اول)، اثر اين گونهها را روي ويژگيهاي فيزيكوشيميايي خاك بررسي گرديد و مشخص شد اقاقيا تغيرات مطلوب زيادي در خواص خاك دارد و كاشت زربين به لحاظ اثر اندكي كه بر بهبود وضعيت خاك منطقه نسبت به پهنبرگان دارد به احداث كمربند سبز محدود شود.
احمدي و همکاران (1385)، رابطه بين خصوصيات فيزيکوشيميايي خاک و پوشش گياهي در خاکهاي شور و گچي مراتع قشلاقي اشتهارد کرج را بررسي کردند. نمونه برداري از پوشش گياهي به روش تصادفي- سيستماتيک انجام شد. اطلاعات پوشش گياهي شامل تراکم و درصد تاج پوشش در داخل هر پلات و بر روي خطوط ترانسکت تعيين شد. از هر افق نمونههاي دست نخورده به منظور بررسي خصوصيات فيزيکوشيمايي (شامل بافت خاک، pH، هدايت الکتريکي، کربن آلي، کربنات کلسيم معادل، درصد گچ، کاتيونها وآنيونهاي محلول) با استفاده از روشهاي استاندارد تعيين شد. براي تجزيه و تحليل عوامل محيطي در ارتباط با تغييرات پوشش گياهي از روشهاي تجزيه و تحليل چند متغيره آناليز مولفههاي اصلي (PCA) استفاده شد. نتايج نشان ميدهد كه ارتباط ويژهاي بين پراكنش تيپهاي مختلف رويشي و خصوصيات خاك وجود دارد و مهمترين خصوصيات فيزيکوشيميايي خاك موثر در تفكيك تيپهاي رويشي منطقه مورد بررسي، قابليت هدايت الكتريكي، غلظت کلر، درصد گچ، واکنش خاک، درصد سنگريزه و بافت خاک هستند.
رضايي و ارزاني (1386)، تحقيقي تحت عنوان ارزيابي پتانسيل رويشگاه با استفاده از خصوصيات سطحي خاك انجام دادند، به منظور تشخيص کار در سيستم خاک، شکل زمين و اثرات آن در رشد گياهان مرتعي و ارتباط بين خصوصيات خاک و شکل زمين از دانش کارشناسي و تجزيه آماري استفاده گرديد. به اين منظور از اطلاعات خاك و پوشش گياهي منطقه البرز مركزي استفاده و نشان داده شد که ارتباط نزديكي بين شاخص حاصلخيزي و وضعيت و تركيب گياهان مراتع وجود دارد.
كلانتري (1388)، گونه زربين را در توده دست كاشت خالص 40 هکتاري در سن 26 سالگي عباس آباد بهشهر را با روش تصادفي- سيستماتيك مورد آماربرداري قرار داد و فاكتورهاي رويشي را در قطعات 2 آري اندازهگيري كرد. نتايج حاصل از مطالعه پارامترهاي كمي توده نشان داد كه اختلاف معنيداري بين دامنههايي با جهات مختلف از لحاظ رويش وجود دارد و بالاترين رويش در جهت غرب مشاهده شد.
اسحاقي راد و همکاران (1388)، ارتباط بين پوششهاي رستني با خصوصيات فيزيکي و شيميايي خاک در جوامع راش را بررسي کردند. اين تحقيق در جوامعAlno-Fagetum orientalis ، Carpino-Fagetum orientalis، Rusco-Fagetum orientalis و Fagetum oriental بخشهاي نمخانه، گرازبن و چلير (جنگل آموزشي- پژوهشي خيرودکنار نوشهر) انجام شده است. در هر جامعه گياهي در جهتهاي جغرافيايي مختلف اقدام به انتخاب قطعات و در مجموع 120 قطعه نمونه برداشت شد. در مرکز قطعات نمونه، از دو عمق 10-0 و 30-10 سانتيمتر افق معدني خاک، نمونههاي خاک برداشته شد. دو روش رستهبندي، روش آناليز تطبيقي قوسگيري شده DCAو روش آناليز تطبيقي متعارفي CCA براي تجزيه و تحليل ارتباط بين پوشش گياهي و متغيرهاي محيطي بکار گرفته شد. نتايج نشان داد که پراکنش گونهها در جوامع راش منطقه عمدتاً به عوامل جهت، درصد رس، ازت کل، فسفر، درصد مواد آلي و کاتيونهاي تبادلي مرتبط ميباشد.

2-2- پژوهشهاي انجام شده در خارج از کشور:
كندلر19(1982)، طي مطالعهاي در تگزاس ميزان رويش ارتفاعي كاج الدار را 183 تا 244 سانتيمتر در طول 3 تا 5 سال بدست آورد كه اين ميزان توليد به خاك و شرايط آب و هوايي وابسته است و بر روي خاكهاي قليايي در جنوب و غرب تگزاس يافت ميشود.
فلر20(1983)، با مقايسه دو گونه هميشه سبز رادياتا و اکاليپتوس در يک جنگلکاري 37 ساله در جنوب شرقي استراليا نشان داد که مقدار ازت و کاتيونهاي پتاسيم و منيزيم و کلسيم در زير درختان کاج کمتر از اکاليپتوس است.
دولينگ21 و همکاران (1986)، در بررسي رويشگاه گونه آکاسيا Acasia harphophylla مشاهده نمودند که افزايش مقدار فاکتورهايي از قبيل ماده آلي، ازت، گوگرد، پتاسيم، فسفر، کلسيم تبادلي و عمق خاک باعث افزايش درصد پوشش تاجي اين گونه ميشوند.
بوفورد22(1991)، در يک مطالعهاي در آلاباما بر روي تودههاي 30 ساله کاج تدا در فواصل کاشت مختلف نتايج زير را به دست آورد. فاصله کاشت 8/1×8/1 متر، ميانگين ارتفاع 4/19 متر، ارتفاع غالب 4/21 متر، سطح مقطع در هکتار را 3/39 مترمربع، حجم کل در هکتار 3/273 مترمکعب، و در فاصله کاشت 3×3، ميانگين ارتفاع را 4/21 متر، ارتفاع غالب را 1/23 متر، سطح مقطع در هکتار را 2/40 مترمربع و حجم کل در هکتار 5/309 مترمکعب بهدست آمد.
بالدوک23 و همکاران (1992)، در مطالعهاي که در کشور ايرلند انجام شد، نشان داد که خاک، نوع پوشش گياهي و شرايط آب و هوايي نه تنها روي کيفيت، بلکه روي مقدار مواد آلي در يک منطقه تاثير ميگذارند.
جاسون24(1995)، در نوداي آمريکا نشان داد که گونه توسکاي قرمز Alnus rubra در مقايسه با نوعي کاج موجب کاهش بيشتر اسيديته خاک شده است. ولي کاهش ميزان فسفر و کلسيم و ازت زير پوشش کاج در مقايسه با توسکا محسوس و معنيدار بود.
پاناگاپولوس25(1995)، در کشور يونان مطالعهاي بر روي تاثير دو توده جنگلکاري شده کاج سياه و اقاقيا بر روي خاک انجام داد. در اين تحقيق مشخص شد که در هر دو توده جنگلکاري باعث ايجاد افق جديد در خاک منطقه شده، همچنين هر دو باعث کاهش هدايت الکتريکي و اسيديته منطقه شدند. هر دو باعث افزايش معنيداري در ميزان مواد آلي نسبت به منطقه شاهد شدند، ولي تفاوت معنيداري ميان افزايش مواد آلي توده اقاقيا با توده کاج وجود نداشت. همچنين اقاقيا باعث افزايش ميزان منيزيم خاک شده و در ميزان کلسيم تفاوت معنيداري ايجاد نكرده است.
جين26 و همكاران (1998)، طي مطالعهاي با عنوان توليد و بهبود خاك در جنگلهايي با تراكم بالا بر خاكهاي سوديك به اين نتيجه رسيد كه با افزايش تراكم گياهي، ارتفاع و قطر و توليد بيوماس افزايش مييابد.pH خاك، درصد سديم قابل تبادل و يون سديم با افزايش عمر درخت و تراكم گياهان كاهش مييابد. در حاليكه كربن آلي و يونهاي پتاسيم، كلسيم و منيزيم با رشد گياه با افزايش تراكم گياه افزايش مييابد.
وستردال27 و همکاران (1998)، نسبت کربن به مواد غذايي، اسيديته و عناصر موجود در خاک را در دو گونه خزانکننده و پنج گونه سوزنيبرگ بررسي نمودند. کاج لوجپل (Dougls Pinus contorta) داراي نسبت کربن به مواد غذايي کم، پايينترين اسيديته و بيشترين محتواي عنصر و همانند آن خاک زير تاج پوشش بلوط سرخ (Quercus rubber) داراي نسبت کربن به مواد غذايي پايين، بالاترين اسيديته و پايينترين مقدار عنصر بين تمام گونهها بودند. در نهايت آنها پيشنهاد دادند براي ذخيره کربن در خاک و عدم انتقال مواد غذايي بايد از گونههاي مناسب براي مديريت جنگل استفاده کرد.
زاهدي28(1998)، ارتباط پوشش گياهي با ويژگيهاي خاک در دو توده راش- بلوط و زبانگنجشك را در كشور بلژيك مورد بررسي قرار داد و با استفاده از تركيب جنبههاي فلورستيك پوشش گياهي با خصوصيات خاك به وسيلهي تجزيه تحليلCCA نتيجه گرفت که با اين روش ميتوان پيشبيني قابل قبولي از جوامع گياهي با ويژگيهاي خاك را نشان دهد.
اسپنسر29 (2001)، مطالعهاي در مورد جنگلكاريهاي كاج الدار در دو زمان كاشت متفاوت1930 و 1953 در استراليا، در ارتباط با ميانگين قطر برابر سينه درختان، ميانگين ارتفاع، موجودي سرپا، ميانگين رشد سالانه حجم و تعداد در هكتار داشته است. در جنگلكاري سال 1953تعداد در هكتار درختان 1000، ميانگين قطر برابر سينه 5/22 سانتيمتر، ميانگين ارتفاع 1/17 متر، موجودي سرپا 228 مترمكعب در هكتار و ميانگين رشد سالانه حجم 4 متر مكعب در هكتار و در جنگلكاري سال 1930 تعداد در هكتار درختان 1185، ميانگين قطر برابر سينه 5/37 سانتيمتر، ميانگين ارتفاع 22 متر، موجودي سرپا 282 مترمكعب در هكتار و ميانگين رشد سالانه حجم 9/4 متر مكعب در هكتار گزارش شده است.
ديجيکسترا30 (2001)، در تحقيقات خود در شمال آمريکا ضمن مرور کلي بر تاثير درختان بر روي خاک عنوان کرد که در کنار عوامل غير زنده، تاثير درختان و تاج آنها ميتواند بر تحول اکوسيستم کاملا موثر باشد. وي عنوان کرد که درختان از طريق توليد اسيدهاي آلي که در برگ و يا ديگر اجزاي آنها ميتواند وجود داشته باشد در اسيديته و همچنين موجودي يون کلسيم در خاک اثر قابل ملاحظهاي دارند.
وستردال31(2002)، در مطالعهي خود در دانمارک تفاوت معنيداري در کربن خاک زير پهنبرگان و سوزنيبرگان بعد از جنگلکاري (1 تا 29 ساله) با گونههاي Pinus.abies و Quercus.robur در خاکهاي کشاورزي مشاهده نکردند.
آگوستو32 و همکاران (2002)، با بررسي اثر گونههاي درختي مهم مناطق معتدل اروپا بر ويژگيهاي فيزيکي و شيميايي خاک در 205 تحقيق بررسي شده به اين نتيجه رسيدند که ترکيب اشکوب فوقاني جنگل بر ويژگيهاي فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي خاک اثر دارد و اين اثر در سطح الارض بيشتر است.
پائولا33 و همكاران (2003)، با مطالعه بر روي جنگلهاي آميخته كاج رادياتا و اکاليپتوس استراليا و با استفاده از ترکيب مدلها پيشبيني کردند که بين صفر تا 10 سال کربن خاک به صورت ميانگين 7/1 درصد کاهش مييابد و بين 10 تا40 سال با ميانگين 82/0 درصد افزايش مييابد که به صورت کلي کمتر از 3 درصد خواهد بود و در مقايسه با جنگلهاي ديگر کمتر است.
مالاگ34 (2004)، خاک جنگلکاريهاي اتيوپي با دو گونه سريع الرشد Cupressus Iusitanica و Eucalyptus saligna در زمينهاي کشاورزي مخروبه را مورد بررسي قرار داد. بعد از 15 سال جنگلکاري عمق 10-0 سانتيمتر خاك را مورد بررسي قرار دادند و نشان دادند در Iusitanica Cupressus تراکم حجمي کمتري داشت و مقدار کربن، نيتروژن نهايي، ظرفيت تبادل کاتيون CEC ، درصد اشباع بازي BS، درصد پتاسيم قابل دسترس، مقدار پتاسيم قابل تبادل، منيزيم و مس بالاتر بوده است.
فارلي و کلي35(2004)، در بررسي اثرات کاج رادياتا در چمنزارهاي کوههاي آندکوادور، با مقايسه خصوصيات خاک در تودههاي مجاور چمنزارها نشان داده شد که در 10 سانتيمتري سطح فوقاني خاک تحت تاثير گونه کاج، ميزان ازت و کربن آلي خاک پس از 20سال افزايش يافته است و مقدار اسيديته نيز در تودههاي کاج فقط کمي تقليل يافته و اين تغيير ناچيز تنها در خاک سطحي روي داده است. آنها همچنين دريافتند که بيشترين تاثير جنگلکاري ها در خاکهاي سطحي(10-0) سانتيمتري بوده است. غلظت ازت کل در عمق متوسط خاک کاهش پيدا کرد. در 10 سانتيمتر اول خاک غلظت نيترات در زير جنگلهاي کاج افزايش يافت. در فسفر خاک تغييري حاصل نشد. اين جنگلکاريها pH خاک را کاهش داده بود. محققين نتيجه گرفتند که تغييرات پوشش گياهي ميتواند خواص خاک را طي دوره 10 ساله تغيير دهد.
فالکن گرن36 و همكاران (2006)، با مطالعهاي تحت عنوان تاثيرات استفاده از زمين بر دوام نيتروژن, فسفر, کربن و pH خاک در طول 40 تا80 سال از رشد جنگل در خاکهاي زراعي بعد از نمونهگيري از سه عمق مختلف از جنگلهاي بلوط و مقايسه آن با غلظت عناصر موجود در برگ چهار گونه گياهي به اين نتيجه رسيد که ميزان نيتروژن در خاک جنگل بيشتر از زمينهاي کشاورزي ميباشد که در برگ Dryopteris filix-mas منعکس شده بود. ميزان کربن و فسفر در خاک جنگل کمتر از زمينهاي کشاورزي مشاهده شد. غلظت آلومينيوم در Dryopteris و Quercusو آهن در Milium effusum بيشتر و غلظت پتاسيم در Stellaria holostea کمتر بود. غلظت کلسيم در تمام نمونهها اندک بوده و تغييري در غلظت منيزم گياهان مشاهده نشد.
ريتر37(2007)، با بررسي کربن، نيتروژن و فسفر در خاکهاي آتشفشاني بعد از جنگلکاري با Pubescens Betula و Larix sibirica در ايسلند نشان داد که اثرات معنيدار گونههاي درختي فقط براي محتواي نيتروژن در شاخ و برگ درختان پيدا شد. نيتروژن شاخ و برگ به طور معنيداري بيشتر بود و نسبت کربن به نيتروژن به طور معنيداري در سوزنهاي لاريکس کمتر از برگهاي betula بود. کربن آلي خاک در عمق 10-0 سانتيمتري در تودههاي جنگل مسنتر از 30 سال به طور معنيداري بيشتر از تودههاي جوانتر و کمتر از 30 سال بود که اين به افزايش کند مواد آلي نسبت داده بودند.
يان38 و همکاران (2008)، به بررسي کاهش معدني شدن نيتروژن خاک و نيتريفيکاسيون در طول تبديل جنگلهاي هميشهسبز پهنبرگ به جنگلکاريها در منطقه نيمهگرمسيري چين پرداختند. سرعت معدني شدن نيتروژن و سرعت نيتريفيکاسيون نيتروژن خاک و غلظت نيتروژن خاک به طور معنيداري کاهش داشت. نيتروژن معدنيشده خاک به شدت با کربن خاک و غلظت نيتروژن خاک سطحي و غلظت نيتروژن کل لاشبرگ کف جنگل همبستگي داشت و همبستگي منفي با تراکم حجمي و pH خاک و نسبت C/N کف جنگل داشت. در مقابل نيتريفيکاسيون ساليانه خاک همبستگي با مقدار pH و غلظت نيتروژن کل و نسبت C/N خاک سطحي و غلظت کربن کل و نسبت C/N کف جنگل نداشت و پيشنهاد کردند که خاک و خواص لاشبرگ جنگل نقش مهمي در تنظيم تغيير شکل نيتروژن خاک در زمان تغيير بازي ميکند.
وانگ39 و همكاران (2009)، در مطالعهاي تحت عنوان بررسي اثر انواع پوششهاي گياهي بر روي ذخيرهسازي کربن در طول 15 سال بعد از احياي جنگلهاي صنوبر چين به اين نتيجه رسيدند که با کاشت درختهاي ديگر در کنار درختهاي صنوبر در مقايسه با مناطقي که فقط درخت صنوبر کاشته شده است ميزان کربن هم در بيوماس و هم در خاک افزايش مييابد.
فصل سوم
مواد و روشها
3-1-1- مناطق مورد مطالعه
3-1-1-1- موقعيت جغرافيايي مناطق
مطالعهي فوق در سه منطقه مجزا به شرح زير صورت گرفته است.
– پارک کوهستان در شهر بهارستان واقع در 20 کيلومتري اصفهان ميباشد که در عرض جغرافيايي ?10 ?28 ?32 و طول جغرافيايي ?34 ?46 ?51 با مساحتي بالغ بر 700 هکتار و ارتفاع 1606 متر بالاتر از سطح دريا ميباشد.
– جنگل دستکاشت دانشگاه صنعتي که در 10 کيلومتري اصفهان و در محدوده عرض جغرافيايي ?43.68 ?43 ?51 و طول جغرافيايي ?30.01 ?31 ?32 و در ارتفاع 1744 متر از سطح دريا و مساحتي بالغ بر 400 هكتار واقع شده است.
– پارک جنگلي شرق که در 15کيلومتري اصفهان با مساحتي بالغ بر 500 هکتار قرار گرفته است. اين منطقه در طول شمالي ?38.88 ?38 ?32 و عرض شرقي ?20.52 ?47 ?51 و ارتفاع 1593 متر از سطح دريا قرار گرفته است.
در پارک جنگلي شرق به دليل وجود هر دو گونهي مورد مطالعه (کاج تهران و توت) نام منطقه را با شماره مشخص خواهيم کرد: شرق1 (کاج تهران) ، شرق2 (توت)

3-1-1-2- مشخصات زمين شناسي:
مناطق مورد مطالعه در تقسيمات زمينشناسي ايران در ناحيهي ايران مركزي و در حاشيهي غربي آن قرار گرفته كه حد نهايي آن را ناحيهي متامورف و ولكانيكي سنندج- سيرجان شامل ميشود. در اين منطقه انواع فسيلهاي سنگشناسي اعم از آذرين (دروني و بيروني) دگرگوني، رسوبي و ملانژ (درهم) را كه تسلسل زماني كافي ندارند، ميتوان مشاهده كرد ( اختصاصي و همکاران،1365).
3-1-1-3- وضعيت اقليمي:
اصفهان داراي آب و هواي خشک و گرم با زمستانهاي سرد ميباشد. درجه حرارت دماي ساليانه آن بيش از 10 درجه سانتيگراد است. بر اين اساس جزء اقليم گرم محسوب ميشود. ميانگين دما در گرمترين ماه سال تير 7/28 درجه سانتيگراد است. حداکثر دماي روزانه در اکثر دورههاي زمستان به 2/17 درجه و حداقل روزانه به 2- درجه ميرسد. حداکثر دماي روزانه دورههاي تابستان بالغ بر 4/36 درجه و حداکثر مطلق به 46 درجه ميرسد. در اقليم اصفهان حداکثر فصل رشد 8 ماه است و از اوايل اسفندماه شروع و تا آخر مهرماه ادامه دارد. سردترين ماه سال دي ماه است که ميانگين دما به 3 درجه ميرسد. اقليم اصفهان داراي تابستانهاي خشک ميباشد و ميانگين بارندگي کم و حدود 120 ميليمتر است. حداقل بارش در ماه تير، مرداد، شهريور و حداکثر بارش در ماههاي سرد زمستان و فروردين ميباشد منحني آمبروترميک (1- 3) از سال 1363 تا 1388 براي آن رسم شد که بر اساس آن ماههاي خشک سال تعيين ميگردد.
شكل(1-3 ) منحني آمبروترميک
ميانگين ماهيانهي متوسط دماي روزانه هوا بر حسب درجه سانتيگراد: 9/14
ميانگين حداقل دماي روزانه هوا بر حسب درجه سانتيگراد: 8/5
ميانگين حداكثر دماي روزانه هوا بر حسب درجه سانتيگراد: 8/23
ميانگين رطوبت نسبي برحسب درصد: 4/30%
مجموع بارندگي ماهيانه به ميليمتر: 7/104
حداکثر بارندگي روزانه : 9/18
سرعت سريعترين باد برحسب نات (KNOTS) : 7/42 نات
جهت باد غالب: جنوب غربي- شمال شرقي
3-1-1-4- جوامع گياهي :
در هر سه منطقهي مورد مطالعه انواع درختان با تنوعي مشابه کاشته شده است. که شامل درختان زير ميباشد (سازمان پاركها و فضاي سبز اصفهان، 1387).
اين درختان در بعضي بخشها خالص و در بخشهايي بصورت آميخته کاشته شده است.
انواع سرو، زيتون، کاج، سنجد، ارغوان، توت، نوش، عرعر، اقاقيا، زبان گنجشک، انار، اکاليپتوس
3-2- روشها
3-2-1- روشهاي بررسي پارامترهاي کمي تودهها:
قطر در ارتفاع برابر سينه و قطر يقه با نوار قطر سنج و ارتفاع درخت و شيب دامنه با دستگاه شيبسنج سونتو در سه منطقهي مورد مطالعه، اندازهگيري شد. جهت بررسي وضعيت جنگلکاري لازم بود که از عرصه مورد تحقيق آماربرداري صورت گيرد. ابتدا طي جنگل گردشي و بازديد صحرايي به منظور شناخت كلي از منطقه انجام شد. در مرحله بعدي محدودههاي جنگلکاري شده بر روي نقشه، مشخص گرديد.
براي نمونه برداري در پارك شرق از روش تصادفي- منظم استفاده شد. براي اين منظور ابتدا شبكه آماربرداري 50×50 در توده توت و كاج تهران با توجه به سطح عرصه و تعداد 30 قطعه نمونه تهيه شد. محل تقاطع اضلاع شبکه بر روي محدوده مشخص و مختصات محل تلاقي نقاط يادداشت شد و در عرصه با توجه به مختصات مورد نظر مراکز پلاتها با GPS مشخص شد. در دو منطقهي ديگر به دليل کوچکي مساحت از روش آماربرداري صد در صد استفاده گرديد.

3-2-1-1- بررسي نرمال بودن تودهها:
چون تعداد نمونه کمتر از 40 بود براي اطلاع از نرمال بودن دادهها از آزمون كلوموگروف- اسميرنوف40 استفاده شد و معلوم شد دادهها نرمال ميباشند (Pvalue > 0/05)

3-2-1-2- تعيين رابطهي بين قطر برابر سينه – ارتفاع :
براي تهيه منحني ارتفاع توده و بررسي رابطه بين قطر برابر سينه و ارتفاع درختان، ابتدا ابر نقاط در صفحه دو محور مختصات تهيه گرديد که محور Xها براي قطر برابرسينه و محور Yها براي ارتفاع درختان در نظر گرفته شد. با توجه به ابر نقاط، مدل رابطهاي که با ابر نقاط مطابقت دارد انتخاب گرديد (زبيري،1384).

3-2-1-3- تعيين رويش سطح مقطع بر حسب سن:
جهت تعيين رويش سطح مقطع از معادله (3-2) ميتوان استفاده کرد (زبيري،1384).
رويش سطح مقطع و متوسط سطح مقطع در توده و سن درختان است
3-2-1-4- تعيين رويش متوسط قطري بر حسب سن:
براي محاسبه رويش قطر بر حسب سن از معادله (3-3) استفاده شد.

که در آن متوسط رويش قطري توده، متوسط قطر توده و سن توده است.
3-2-1-5- تعيين رويش متوسط ارتفاع بر حسب سن:
براي تعيين ميزان رويش ارتفاع بر حسب سن از معادله (3-4) استفاده مي شود.
که در آن رويش ارتفاعي توده، متوسط ارتفاع توده و سن توده است.



قیمت: تومان


پاسخ دهید