اثر اجرای شیوه جنگل شناسی تک گزینی بر شاخص کیفیت خاک در جنگل های هیرکانی

مقدمه و هدف: جنگل های هیرکانی به عنوان یکی از مهم ترین جنگل های پهن برگ نیمکره شمالی، با قدمتی بیش از چند میلیون سال، نقشی اساسی در حفاظت از تنوع زیستی، تنظیم چرخه های زیست محیطی و ارائه خدمات بوم­شناسی ایفا می کنند. این جنگل ها به ویژه در ناحیه شرقی خود، در معرض فشارهای ناشی از بهره برداری ناپایدار، تغییرات اقلیمی و کاهش کیفیت زیستگاه ها قرار دارند. در میان اجزای مختلف بوم­سازگان جنگل، خاک به عنوان بستر اصلی چرخه های زیستی و شیمیایی، جایگاه ویژه ای در پایداری بوم­شناختی آن دارد. کیفیت خاک به عنوان شاخصی ترکیبی، توانایی خاک در انجام عملکردهای زیستی، شیمیایی و فیزیکی را نشان می دهد. از این رو، ارزیابی شاخص کیفیت خاک (Soil Quality Index - SQI) می تواند ابزار موثری برای تحلیل تاثیر اقدامات مدیریتی بر پایداری جنگل باشد. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر اجرای شیوه جنگل شناسی تک گزینی بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی، زیستی خاک و شاخص کیفیت خاک در بخش شرقی جنگل های هیرکانی بود.مواد و روش ها: این پژوهش در منطقه جنگلی خلیل شهر واقع در شرق استان مازندران انجام شد. این منطقه شامل دو منطقه مدیریتی مجزا است: ۱) منطقه تحت مدیریت به شیوه تک گزینی (Single-tree Selection) و ۲) منطقه شاهد، فاقد بهره برداری. نمونه برداری خاک از عمق صفر تا ۱۰ سانتی متر در قالب طرح کاملا تصادفی در هر منطقه انجام شد. در مجموع ۲۰ نمونه خاک از هر منطقه برداشت شد. ویژگی های فیزیکی خاک شامل بافت (درصد شن، سیلت و رس) و چگالی ظاهری (BD)، ویژگی های شیمیایی شامل pH، هدایت الکتریکی (EC)، نیتروژن کل (TN)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و کربن آلی (OC)، و ویژگی های زیستی شامل نرخ تولید آمونیوم ( ) و نیترات ( ) با استفاده از روش های استاندارد آزمایشگاهی اندازه گیری شدند. برای تعیین شاخص کیفیت خاک، از تحلیل مولفه های اصلی (PCA) برای انتخاب شاخص های کلیدی استفاده شد و سپس شاخص کیفیت خاک با روش شاخص سازی وزن دار محاسبه شد. برای شناسایی مهم ترین عوامل موثر بر SQI، مدل خطی تعمیم یافته (GLM) اجرا شد.یافته ها: نتایج نشان داد که مدیریت جنگل به شیوه تک گزینی موجب بهبود معنی­دار برخی از ویژگی های خاک نسبت به منطقه شاهد شده است. به طور ویژه، در منطقه مدیریت شده، درصد شن، رطوبت حجمی، pH، هدایت الکتریکی، درصد نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم و نرخ تولید آمونیوم به طور معنی داری افزایش یافته اند (سطح معنی داری P<۰.۰۵). در مقابل، تفاوت معنی داری در چگالی ظاهری، کربن آلی و نرخ تولید نیترات بین دو منطقه مشاهده نشد. تجزیه مولفه های اصلی نشان داد که دو مولفه اول بیش از ۶۷ درصد واریانس کل را تبیین می کنند؛ مولفه اول نمایانگر ویژگی های حاصلخیزی و کیفیت فیزیکی-شیمیایی خاک بود و مولفه دوم به فرآیندهای مرتبط با چرخه نیتروژن مربوط می شد. شاخص کیفیت خاک (SQI) در منطقه تحت مدیریت به شیوه تک­گزینی، به طور معنی­داری بیشتر از منطقه شاهد بود. نتایج مدل خطی تعمیم یافته نشان داد که سه متغیر پتاسیم، چگالی ظاهری و فسفر، به ترتیب بیشترین نقش را در تبیین تغییرات SQI داشتند و مدل با ضریب تبیین ۸۷/۰ عملکرد مطلوبی در پیش بینی شاخص کیفیت خاک داشت.نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان می دهد که مدیریت جنگل به شیوه تک گزینی، اگر به درستی و بر اساس اصول بهره برداری پایدار اجرا شود، می تواند تاثیرات مثبتی بر ویژگی های مهم خاک و در نهایت بر شاخص کیفیت خاک داشته باشد. این امر بیانگر آن است که بهره برداری های مبتنی بر انتخاب تک­درخت، برخلاف برداشت های گسترده، توانایی حفظ و حتی بهبود عملکرد زیستی و شیمیایی خاک را دارند. از آنجا که خاک عامل کلیدی در پایداری و احیای بوم­سازگان جنگلی است، مدیریت صحیح آن می تواند در حفظ سلامت این بوم­سازگان نقش موثری ایفا کند. پیشنهاد می شود در پژوهش­های آینده، اثرهای بلندمدت این نوع مدیریت بر پویایی کربن و نیتروژن خاک، تاثیر ترکیب گونه ای پوشش گیاهی، و نقش تنوع زیستی ریزجانداران خاک بررسی شود. همچنین، بهره گیری از مدل های پیشرفته برای پیش بینی بهتر تغییرات شاخص کیفیت خاک در سطوح مختلف مکانی و زمانی می تواند به توسعه راهکارهای مدیریتی دقیق تر کمک کند.

کلیدواژه ها:

ویژگی های زیستی خاک ، حاصلخیزی خاک ، کیفیت خاک ، شیوه جنگلشناسی ، جنگل های هیرکانی