quercus castaneifolia c. a. mey( وزامدنلب تشاکتس · )quercus castaneifolia c. a. mey(...

ایمیل: 11994921090شمارة تماس: نویسندة مسئول[email protected]

مجلۀ جنگل ایران، انجمن جنگلبانی ایران

9911، بهار 9سال دوازدهم، شمارة

99-24ص

مقاله پژوهشی

ۀتوددر نیتروژن نشستته یسازهیشببه و الشبرگ خاک شیمیایی یهامشخصهپاسخ

(Quercus castaneifolia C. A. Mey) بلندمازو کاشتدست

4، سید جلیل علوی3، سید محمد حجتی*2جلیلوند، حمید 1نورایی الساداتاعظم

.مازندران کشاورزی و منابع طبیعی ساری،علوم دانشگاه منابع طبیعی، ة، دانشکدو اکولوژی جنگل یشناسجنگل دانشجوی دکتری9 .درانمازن طبیعی ساری، منابع و کشاورزی منابع طبیعی، دانشگاه علوم ةاستاد گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکد 4 .مازندران ساری، طبیعی منابع و منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی ةدانشیار گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکد 9

.منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران ةدانشکد ،جنگلداری استادیار گروه 2

(91/1/9911تاریخ پذیرش: ؛49/0/9911تاریخ دریافت:)

چکیده، هتد ایتن تحقیت . تبدیل شده استت یطیمحستیزجدی معضلاست و امروزه به یک تغییر حال در جهان در نیتروژن توزیع الگوهای

در ستری افراتختت بلنتدمازو کاشتت دست تودة در نیتروژن نشستته یسازهیشب به الشبرگ و خاک شیمیایی یهامشخصه پاسخ بررسی

ۀنمون قطعه 94تصادفی در طوربهچهار تیمار در سه تکرار پژوهش این در. بودران واقع در شهرستان ساری چوب و کاغذ مازند یهاجنگل

، 911) ،(، کتم 01) ،(شتاهد ) صترر شتامل نیتتروژن نشستت ته یسازهیشبتیمارهای . شد پیاده پژوهشمورد عرصۀ در مربعی متر 91×41

از یبتردار نمونته .اضتافه شتد در عرصه ماهیانه صورتبهبود که سال در هکتار در نیومآمو محلول نیترات کیلوگرم( ، زیاد901) و( متوسط

( P<19/1) فسرر و پتاسیم در تیمار زیتاد نیتروژن، مقدار، افزایش یسازهیشبدورة انتهای در . گرفتخاک و الشبرگ در چهار فصل انجام

در یستاز هیشتب ةدورپایتان الشتبرگ در الیۀکربن موجود در موردشی در این روند افزایمشاهده شد. الشبرگ الیۀدر نیتروژن نشستته

بیشتترین زیتاد و خاک، مربوط به تیمار pH مقدارکمترین ،یسازهیشب دورة. در پایان شد دیدهنیز کیلوگرم نیتروژن 901و 911سطوح

و بیشترین دارایبر کیلوگرم( گرمیلیم) 90±9/1 و 411±0 اب بیترتبهشاهد تیمار ،فسرر و پتاسیم مورد در. بود شاهد تیمار در آن مقدار

چنتین تتوان یمت را پتژوهش نتایج این بودند. مقدار کمترین دارایبر کیلوگرم( گرمیلیم) 9/1±9/1 و 449±2 نیتروژن زیاد تیمار سطوح

و موجتب تغییتر ترکیتب دهتد میکاهش را کنرخ تجزیه و فعالیت میکروبی خا ،در خاک افزایش یابدنیتروژن مقدار ترسیر کرد که وقتی

.شودیمو خاک شیمیایی الشبرگ

.الشبرگنیتروژن، شیمی خاک، نشستتهبلندمازو، :های کلیدیواژه

مقدمه

، کلروفیتل و استیدهای DNAنیتروژن برای تشکیل

بنابراین در مقایسه بتا دیگتر متواد ؛ تآمینه ضروری اس

ی رشتد و تکییتر مغذی معدنی به مقادیر بیشتتری بترا

.(Graham et al., 2006)جوامع گیاهی مورد نیاز است

،غذایی مهتم ةدسترسی به این ماد مقدار ،این با وجود

41. جتو زمتین از استت گیاهتان محتدود بیشتربرای

درصد 9نیتروژن تشکیل شده است که کمتر از درصد

92 24تا 99ۀ ، صرح9911، بهار 9مجلۀ جنگل ایران، انجمن جنگلبانی ایران، سال دوازدهم، شمارة

بترای .گیاهتان در دستترس استت استرادة از آن برای

ابتتدا بایتد از ،استراده شتود گیاهان درژن نیترو نکهیا

rN شتدنی بته اشتکال جتذب 2N نشتدنی جذباشکال

دو ۀگانت سته . پیونتد (Bobbink, 2010) تبتدیل شتود

انرژی علت نیبه هماست و عنصر نیتروژن بسیار قوی

استتتزیتتادی بتترای شکستتتن ایتتن پیونتتد متتورد نیتتاز

(Driscoll, 1997). تیبیتتت ،جداستتازی ایتتن دو اتتتم

نیتروژن نام دارد. تیبیت نیتتروژن در طبیعتت زیستی

یهتتایبتتاکترو زیتتاد ی، دمتتارعتتدوبر از طریتت

و دیتتتفرانکو هتتتاومیتتتنیآکتازت، ةکننتتتدتیتتتتیب

گیترد متی انجتام آبی( -سبز یهاجلبکسیانوباکترها )

(Dentener et al., 2006) . نیتتروژن از طریت تیبیت

کودهتای فستیلی و یهتا سوختصنعتی، یهاتیفعال

زمتانی کته دو اتتم ؛پتذیر استت نیتز امکتان یی شیمیا

و (Hهیتدروژن ) یهااتم، شوندیمنیتروژن از هم جدا

و شتوند بتا آنهتا وارد پیونتد تواننتد یمت (Oاکسیژن )

+نیتروژن واکنشی مانند آمونیوم )4NH) یاN اکسیدها

(NOx ( مانند نیترواکستید )O2N) ( 2، نیتریتتNO) و

-نیترات )3NO ) 2006 ,را بسازند)Friedman(.

انستانی یهتا تیت فعالآمونیوم مصنوعی کته در ارتر

فستتیلی و تولیتتد یهتتاستتوختماننتتد صتتنعتی شتتدن،

مواد منرجره و کتود یک،پالست یلون،نامحصوالتی مانند

، موجب انتشتار و تولیتد گازهتای مضتر آیدبه وجود می

. شتتودیمتت( xNOاکستتیدها ) Nیتتا (3NH)اک آمونیتت

کشتتاورزی موجتتب یهتتانیزمتتشتتیمیایی در کودهتتای

، امتا از عوامتل مهتم فراینتد شتوند یمافزایش محصول

ۀیت اول ةمتاد 3NH ،بر آنافزون هستند.آلودگی نیتروژن

ین، محصتتوالت متعتتدد، از جملتته چستتب، مالمتت یجتتادا

و متواد منرجتره یگتو مکمل ختوراک م ی، ماه حیوانات،

یتن در ا هکاررفتت بته نیتتروژن سرنوشت بارة اما در ؛است

ایتن . کمتی وجتود دارد شتناخت یصتنعت یهتا تیفعال

همتتراهبتتهشتتدید کشتتاورزی و صتتنعتی یهتتاتیتتفعال

و صتنایع، ونقتل حملدر کاررفتهبهفسیلی یهاسوخت

تتا ؛شده استت یاگلخانه یگازهاموجب افزایش شدید

صنعتی یهاتیفعالحدی که ورودی نیتروژن حاصل از

طریت منتابع طبیعتی آن بیشتر از ورودی نیتتروژن از

پژوهشتگران ف عا آنچه موجب نگرانی مضاما، شده است

توانتد یمت استت کته این نیتتروژن اضتافی انتقال ،است

تیت نها درو کرده هزاران کیلومتر را در استراتوسرر طی

در .(Bobbink et al, 2010) کنتد نشستت تهدر جایی

+م )و، آمونیت نشستت تته یند افر یط4NH در نزدیکتی )

-کشتتاورزی و نیتتترات ) یهتتانیزمتت3NO در نزدیکتتی )

مختلتف یهتا پتژوهش . کندیممناط صنعتی رسوب

جهانی مسئلۀ یک ،نیتروژنچرخۀ نشان داده است که

جهتانی گستتردة یهتا پتژوهش و نیازمند همکتاری و

برابتر دهنیتروژن ورودی به زمتین بته مقدار زیرا ؛است

رم نیتتروژن گت راتواحد برحسب 90افزایش یافته و از

رستتیده 9111در اوایتل 900بته 9101در 9در ستال

441 بته 4101ستال که تا شودیم ینیبشیپاست و

مستالل همتۀ بتا .گرم نیتروژن در سال افزایش یابدرات

یشتتر، ب نشستت تته یافتت در علتبه هاجنگل ،ادشدهی

ینبنتابرا .(Gallagher et al., 1997) رترنتد یپذبیآست

پوشتش از جنگل از جملته ییهابخش یتروژنرسوب ن

یبت یکروو موجودات م هاقارچ یوانات،خاک، ح ،یاهیگ

نشان هاپژوهشتا جایی که دهدیمقرار تأریررا تحت

درصد 41تا 91 تواندیمنیتروژن زیادداده که رسوب

( را از هاجنگلکربن )مانند ةکنندترسیبمنابع زمینی

. )& bingUeb-Schulte De vries(2019 ,بتین ببترد

یتتروژن از حد ن یشب نشستتهخاص هایاز ارر یبرخ

یهتا گونته بتر یممستتق یتستم شامل سازگانبومدر

و کتاهش دوستت تروژنین یهاگونهگسترش ،حساس

یهتا ونیکاتشدن خاک، کاهش یدیاس، یستیتنوع ز

میتال ی)بترا یبه فلزات ستم یدسترس یشو افزا یهپا3+AL ،3+(Fe، و یته رانو یهاتنشبه تیحساس افزایش

;Kleijn et al., 2008) شتتودیمتت لعوامتتل اختتتال

Sheppard et al; 2008; Munzi, 2013 ) در نهایتت و

تغییتر حتال در جهتان در نیتتروژن توزیع الگوهای نکهیا

ممکن است حاصل از ترکیبات نیتروژنی یهاونیاست و

ۀجنتییا در شدهاز زمین، وارد آب آشامیدنی هنگام عبور

1. TgN yr-1

...سازیشبیه به الشبرگ و خاک شیمیایی هایمشخصه پاسخ 90

شهری و صتنعتی و ۀزبالآلودگی آب با مواد آلی و تجمع

سیسات فاضالب أتجمع کود حیوانی و شیمیایی یا نشت ت

در چنتتتد .شتتتودوارد منتتتابع آب زیرزمینتتتی ،شتتتهری

و تغییترات یتی زداجنگتل ،در شتمال کشتور اخیتر ۀدهت

;Kooch & Maughimian, 2015)جنگتتل کتتاربری

Rasouli Sedighyani et al., 2016)، یکتتاومعتدن

(Tavakoli et al., 2019)، فسیلی حاصتل یهاسوخت

کودهتای از صنعتی شدن و وسایل نقلیه، مصر زیتاد

تغییتر ستبب ستراها دامافتزایش و نینیتروژ شیمیایی

نیتتروژن نشستتهورودی منابع تغییرو کیریت خاک

در آب آشامیدنی دو ارتر نتامطلوب . نیتراتشده است

از ایجتتاد بیمتتاری انتتدعبتتارته بهداشتتتی دارد کتت

سترطان متهموگلوبینمیا در نوزادان و پتانسیل ایجتاد

ا متتا ؛(Yousefi & Naeich, 2007)در بزرگستتاالن

نیتتروژن اضتافی بتر تتأریر دربتارة دقیقتی یهاپژوهش

اساستی در ارتر کته هتا جنگتل ژهیت وبته و هاسازگانبوم

در شتمال کشتور در دستترس دارنتد هتا انستان زندگی

. در ایتن رستد یمت نظتر بهنیست و بررسی آن ضروری

از 9نیتتروژن نشستت ته یسازهیشب یهاپژوهش، زمینه

بررستی منظتور بته هاروش رینتمطمئنو نیترمتداول

در ایتن . استت این نیتتروژن اضتافی در جهتان تأریرات

یهامشخصههمزمان با بررسی تغییرات فصلی پژوهش

تغییتترات آنهتتا بتتا زة انتتداشتتیمیایی ختتاک و الشتتبرگ،

تتودة درنیتتروژن نشستت تته یسازهیشبافزایش روند

( در .Quercus castaneifolia C. A. Mey) بلنتدمازو

.شدبررسی هیرکانی یهاجنگلبخشی از

هاروشمواد و

پژوهش اجرای ۀشیو

بلندمازو بلوط ةشدجنگلکاری تودة در پژوهش این

(Quercus castaneifolia C. A. Mey. ) واقتتع در

چوب و کاغتذ مازنتدران در یهاجنگلسری افراتخت

فاصتلۀ در که یسر نیا .گرفتشهرستان ساری انجام

1. Nitrogen addition experiment

و یادار مرکتز یغربت شتمال یلتومتر یکحدود پانزده

مازندران و حدود کاغذچوب و شرکت یصنعتمجتمع

واقتع یستار شهرستتان یغربجنوب یلومتریکشش

به جنوب از منطقه، یعزرا یهانیزم به شمال از شده

به غرب ازو مهدشت یسر به شر از ،نکیپرچ یسر

. این تتوده در است محدود منطقه یکشاورز یهانیزم

ختال و صتورت بته ، سری پنج مهدشتت و 94قطعۀ

، 90تتا 90، 44، 99و در عرض شتمالی کاشتدست

09، 04، 09تتا 09، 00، 94و طول شترقی 90، 91

ستال و 41توده دارای میانگین سنی ه است. واقع شد

متتری از 211و در ارترتاع استت 9×9کاشتت فاصلۀ

متوسط دمتا .استقرار دارد رصدد 0سطح دریا با شیب

ماه نیسردتردر و 0/99( مرداد) ماه سال نیترگرمدر

یدمتا و متوستط گتراد یستانت درجتۀ 4/4( یدسال )

بیشینۀمینه و ک .است گرادیسانت درجۀ 1/90 انهیسال

درجتتۀ 22 و -1 بتتا بیتتترتبتته منطقتتهمطلتت یدمتتا

.تعلتت دارد ختترداد هتتای دی ومتتاه بتته گتترادیستتانت

گتزارش شتده متتر یلیم 2/124 انهیسالمجموع باران

خاک منطقه یبندردهلومی و -. بافت خاک شنیاست

گتتتتتزارش شتتتتتده استتتتتت جنگلتتتتتی یاقهتتتتتوه

(Wood & paper organization, 2011.)

جنگلی تودۀاجرا در روش

نشستت تته تتأریر بررستی منظوربه پژوهش این در

انتدازة بتا نمونته قطعته 94 ،جنگلتی تتودة بر نیتروژن

پژوهش منطقۀدر 9910تابستان در مربع متر 41×91

ادامته 9914تتا تابستتان پتژوهش و شد در نظر گرفته

چهتار در( آمونیتوم نیتترات ) 3NO4NH محلول ؛داشت

911 ؛(کتم ) 01 ،(شتاهد ) صترر ( تکترار سته بتا ) سطح

در نیتتروژن کیلتوگرم برحسب( زیاد) 901 و( متوسط)

بتا ( Sun et al., 2016; Li et al., 2016) سال در هکتار

هتر روی متاه هتر نظتر مورد محلول و شده مخلوط آب

تتأریر منظوربه .شد افشانده دستی صورتبه نمونه قطعه

متر بتین قطعته 91ۀ فاصلتیمارها بر یکدیگر، نگذاشتن

کنترل تیمار در بافر در نظر گرفته شد. عنوانبه هانمونه

و شد افشانده زیراشکوب به آب مقدار همان به شاهد یا


یتک مدتبهنیتروژن نشستته یسازهیشب یهاشیآزما

;Mo et al., 2008; He et al., 2016) گرفتسال انجام

Zhang et al., 2019 )نمونته سته ،هقطعته نمونت هر در

از الشتبرگ نمونه سه و متریسانت 1-91عم از خاک

فصتل چهار در یبردارنمونه شد، یآورجمع سطح خاک

یریت گانتدازه نظتر مورد خصوصیات وگرفت انجام سال

(.9 شکل) شد

یبردارنمونهتصویر شماتیک از روش -9شکل

بررسی آزمایشگاهی

نشستت تته بررسی تتأریر منظوربه پژوهشین در ا

الشتبرگ الیتۀ ختاک، ابتتدا یهامشخصهبر نیتروژن

بترای بررستی هتا نمونهو سپس یکدگذار، یآورجمع

خصوصیات شیمیایی الشبرگ )شامل کربن، نیتتروژن،

پتاسم و فسترر( در هتر فصتل بته آزمایشتگاه منتقتل

ز و پتس ا شتدند خشتک هانمونه شدند. در آزمایشگاه

موجود در الشبرگ شامل شیمیایی الک کردن، عناصر

نیتتتروژن کتتل بتتا روش کجلتتدال، فستترر بتتا دستتتگاه

دستتتگاه از استتتراده استتپکتروفتومتر، پتاستتیم بتتا

و کتتربن بتته روش کتتوره )احتتترا ( فتتتومترمیفلتت

ختاک، در یهتا یژگت یوشد. برای بررستی یریگاندازه

ونته نم قطعته در هتر ابتدای پژوهش یک نمونه ختاک

فیزیکی ختاک از عمت یهامشخصهبررسی منظوربه

1فلزی به قطر استوانۀ )با استراده از متریسانت 91-1

برداشتت شتد. در متتر یسانت 91و به عم متریسانت

آزمایشتتگاه درصتتد رطوبتتت بتته روش وزنتتی، چگتتالی

روش بتتهبافتتت ختتاک و روش کلوختته بتتهظتتاهری

ستیب کتربن تر مقتدار شتد. یریت گاندازههیدرومتری

خاک از ضرب کربن آلی خاک در چگتالی ظتاهری در

(. Varamesh et al., 2014آمتد ) دستت بهعم خاک

دربررسی عناصر شیمیایی موجتود در ختاک منظوربه

شیمیایی خاک شتامل واکتنش یهایژگیو آزمایشگاه،

به روش پتانسیومتری، هتدایت الکتریکتی ( pH) خاک

(EC ) آلتتی بتته روش ستتنجی، کتتربنهتتدایتبتته روش

(،Nelson & Sommers, 1996والکتتی و بتتالک )

روش بته ژن به روش کجلدال، فسرر قابل جتذب نیترو

با استات آمونیم یریگعصارهروش به و پتاسیم اولسن

.(Jafarihaghighi, 2003) شد یریگاندازه

روش تحلیل

ستطوح مختلتف ۀعاملت این پژوهش در آزمایش دو

ل سال در قالب طرح کتامال نیترات آمونیوم و چهار فص

قطعته تصادفی و بتا سته تکترار در هتر تیمتار )دوازده

پالت در جنگل 94 41 m

91m

نمونه خاک

نمونه الشبرگ

شکل هر پالت


با استراده هادادهشد. در ابتدا نرمال بودن اجرا ( نمونه

بتا هتا انسیت وارو همگنتی رو ویلکتس یاز آزمون شتاپ

یهتا یژگت یومقایستۀ شتد. بترای رستی برآزمون لون

ی واریتانس یکطرفته و بترای بررست تجزیۀ شیمیایی از

واریتتانس تجزیتتۀ از تکتترار در زمتتان متقابتتل هتتایارر

استتراده شتد. بترای SPSS v.22 افتزار نترم با دوطرفه

از آزمتتون دانکتتن هتتانیانگیتتم یادامنتتهچندمقایستتۀ

.استراده شد

نتایج

نتایج این پتژوهش نشتان داد کته بافتت ختاک در

لتومی -از نتوع شتنی بلوط بلندمازو کاشتدست تودة

چگتتالیدرصتتد، 09/41وبتتت ختتاک رط . مقتتداراستتت

ختاک pH ،مکعتب متتر یستانت گرم در 90/9 ظاهری

9/0 ،EC مقتدار ، زیمتنس بتر متتر دستی 21/1خاک

تتن 49ترسیب کربن برابر با اندازة و درصد 1/2کربن

.(9)جدول شدبرآورد در هکتار

بلندمازوبلوط کاشتدست تودةنیتروژن در نشستته یمارهایتفیزیکی و شیمیایی خاک قبل از اعمال یهایژگیو -9جدول

بلندمازوبلوط خاک یهامشخصه 09/41 (درصدرطوبت )

90/9 مکعب( متریسانتچگالی ظاهری )گرم بر لومی شنی= بافت خاک

10/4 (درصدآهک )

pH 9/0 21/1 زیمنس بر متر(دسیهدایت الکتریکی )

1/2 (درصدآلی به درصد ) کربن

49 تن در هکتار(ترسیب کربن )

واریتانس عناصتر شتیمیایی تجزیۀ نتایج حاصل از

مقتدار مختلتف نشتان داد کته یهتا فصتل الشبرگ و

و پتاسیم در فصل و تیمار و ارر متقابل تکترار نیتروژن

؛ ولی است( P<19/1) داریمعندر زمان دارای اختال

در ستطوح مختلتف یداریمعنت فسرر اختتال دربارة

(. مقدار کربن P>10/1)ژن مشاهده نشد نیترو افزودن

افتزودن موجود در الشتبرگ نیتز در ستطوح مختلتف

( و ارتتتر P<19/1)و در زمتتتان ( P<10/1)نیتتتتروژن

( دارای اختتتال P<10/1)متقابتتل تکتترار در زمتتان

(.4بودند )جدول یداریمعن

نتایج تجزیۀ عناصر شیمیایی الشبرگ نشان داد کته

مقتدار نیتتروژن در تابستتان در تیمار کنترل، بیشترین

درصتد( 1/1درصد( و کمتترین مقتدار در پتاییز ) 4/9)

مشاهده شد. تیمارهای نیتتروژن مقتدار نیتتروژن الیتۀ

<ی افتزایش دادنتد )زیتاد داریمعنت طتور بهالشبرگ را

هتا فصتل کنترل( و ایتن رونتد در همتۀ <کم <متوسط

تان مشاهده شد؛ ولی اختال آن در پاییز و بهار و تابست

بود. بیشترین مقدار نیتروژن الشتبرگ نیتز در داریمعن

درصتد( مشتاهده 1/4تیمار زیاد نیتروژن و در تابستان )

شد. دربتارة مقتدار فسترر الشتبرگ در تیمتار کنتترل،

درصتد( و کمتترین 11/1بیشترین مقدار در تابستتان )

درصتد( مشتاهده شتد. تیمارهتای 12/1مقدار در بهار )

ی بر داریمعنصل پاییز و زمستان تأریر نیتروژن در دو ف

(؛ امتتا ایتتن P<10/1مقتتدار فستترر الشتتبرگ نداشتتتند )

(. P<19/1بتتود ) داریمعنتتاختتتال در بهتتار و تابستتتان

نتایج تجزیۀ پتاسیم الشتبرگ نشتان داد کته در تیمتار

کنترل بیشترین مقدار در تابستان و کمتترین مقتدار در

ود کته مقتدار پتاستیم ی بدر حالآمد؛ این دستبهپاییز

در تیمار کم و زیاد، از تیمار کنترل و متوستط نیتتروژن

(. بیشترین مقدار P<19/1ی بیشتر بود )داریمعن طوربه

کربن الشبرگ نیز در تابستان و در تیمارهای کم و زیاد

(.9نیتروژن مشاهده شد )جدول


نیتروژن نشستته افزودنسطوح مختلف الشبرگ در الیۀواریانس عناصر موجود ۀتجزینتایج -4جدول

بلندمازو کاشتدست تودةمختلف در یهافصلو

یداریمعن F آمارة میانگین مربعات آزادی درجۀ منبع تغییرات عناصر

( درصد) نیتروژن

**111/1 009/401 99 9 فصل

**111/1 004/99 0/9 9 تیمار

**111/1 094/91 0/1 1 زمان×تیمار

10/1 941 خطا

(ددرص) فسرر

**111/1 012/04 99/1 9 فصل

**114/1 004/4 119/1 9 تکرار

440/1ns 411/9 119/1 1 زمان×تیمار

119/1 941 خطا

(درصدپتاسیم )

**111/1 211/9092 0/42 9 فصل

*149/1 190/4 99/1 9 تکرار

**111/1 419/9 90/1 1 زمان×تیمار

10/1 941 خطا

(درصدکربن آلی )

**111/1 101/924 4/9411 9 فصل

*192/1 911/4 2/09 9 تکرار

**114/1 044/4 1/09 1 زمان×تیمار

4/40 941 خطا .داریمعناختال نبود ns ؛درصد 10در سطح داریمعن * ؛درصد 11در سطح داریمعن**

انحرا معیار( ±الشبرگ )میانگین الیۀنیتروژن بر غلظت عناصر غذایی نشستتهارر تیمارهای مختلف -9جدول

بلندمازوکاشت دست تودة در

(Highزیاد ) (Mediumمتوسط ) (Lowکم ) (Controlشاهد ) فصل

نیتروژن )درصد(

a14/1±19/1 a14/1±19/1 b12/1±14/1 b10/1±1/1 پاییز

a14/1±10/9 a10/1±99/9 a10/1±94/9 a14/1±4/9 زمستان

b9/1±20/9 b9/1±02/9 a4/1±19/4 a9/1±9/4 بهار

b14/1±4/9 ab9/1±14/9 ab0/1±9/4 a9/1±1/4 تابستان

)درصد( فسرر

a119/1±101/1 a114/1±101/1 a119/1±101/1 a119/1±119/1 پاییز

a19/1±12/1 a11/1±190/1 a11/1±192/1 a11/1±14/1 زمستان

b112/1±14/1 ab11/1±11/1 ab11/1±112/1 a11/1±111/1 بهار

b14/1±11/1 ab19/1±11/1 ab14/1±9/1 a12/1±9/1 تابستان

پتاسیم )درصد(

a11/1±92/9 a11/1±99/9 a11/1±1/9 a11/1±1/1 پاییز

a19/1±91/9 a14/1±41/9 b11/1±91/9 a10/1±24/9 زمستان

a14/1±0/4 ab14/1±4/4 ab11/1±4/4 b10/1±2/4 بهار

b9/1±14/2 a0/1±0/2 b4/1±9/2 b4/1±4/2 تابستان

کربن آلی )درصد(

a9/2±0/24 a0/1±4/21 a1/4±4/20 a9/2±0/24 پاییز

a0/9±4/91 ab2/4±2/44 b1/9±19/40 a9/0±9/91 زمستان

b1/9±4/90 a4/0±9/21 a0/2±4/29 a0/4±1/24 بهار

a4/4±9/21 a4/9±9/02 a1/9±9/01 a0/4±1/04 تابستان

است. داریمعناختال نبود ةدهندنشان ، التین مشابهدرصد( و حرو 0)در سطح داریمعناختال ةدهندنشان ،رمشابهیغحرو التین


واریتتانس عناصتتر ختتاک در ستتطوح تجزیتتۀ نتتتایج

مختلف یهافصلنیتروژن و نشستته افزودنمختلف

شتتده در ایتتن یریتتگانتتدازه یرهتتایمتغکتته دادنشتتان

پتتژوهش ماننتتد نیتتتروژن، فستترر، پتاستتم و کتتربن در

روژن و ارتر نیتت افتزودن ، تیمارهتای مختلتف هتا فصل

(؛ ولی P<19/1) دارندیمعنمتقابل آنها دارای اختال

pH وEC و تیمارهتتای مختلتتف هتتافصتتلاگرچتته در

هایبودند، ارر داریمعننیتروژن دارای اختال افزودن

یداریمعنتتو تیمتتار آنهتتا اختتتال هتتافصتتلمتقابتتل

(10/1<P 2( نشان ندادند )جدول.)

بلندمازو تودةمختلف در یهافصلنیتروژن و نشستتهعناصر خاک در تیمارهای واریانس ۀنتایج تجزی -2 جدول

F Sigآمارة میانگین مربعات df عناصر

pH

**111/1 912/909 0/9 9 فصل **111/1 191/949 14/2 9 تکرار 140/1ns 149/9 120/1 1 زمان×تیمار

149/1 941 خطا

EC

زیمنس بر متر()دسی

**111/1 901/999 4/1 9 فصل **111/1 419/42 12/1 9 تکرار 109/1ns 049/9 119/1 1 زمان×تیمار

114/1 941 خطا

فسرر

بر کیلوگرم( گرمیلیم)

**111/1 241/991 0/92 9 فصل **111/1 192/101 4/91 9 تکرار **111/1 901/921 0/0 1 زمان×تیمار

19/1 941 خطا


**111/1 014/494 90/1 9 فصل **111/1 909/422 94/1 9 تکرار **111/1 049/40 199/1 1 زمان×تیمار

111/1 941 خطا

پتاسیم

(کیلوگرم بر گرمیلی)م

**111/1 041/9100 90014 9 فصل **111/1 440/9004 99090 9 تکرار **111/1 210/911 9920 1 زمان×تیمار

1 941 خطا


**111/1 491/40 9/4 9 فصل

**111/1 041/02 4/2 9 تکرار

**111/1 104/0 02/1 1 زمان×یمارت 14/1 941 خطا

.داریمعناختال نبود ns ؛درصد 10در سطح داریمعن * ؛درصد 11در سطح داریمعن**

نتتتایج بررستتی مقتتدار عناصتتر و تتتأریر تیمارهتتای

خصوصتیات شتیمیایی بتر نیتتروژن نشستتهمختلف

خاک مربوط به pHخاک نشان داد که کمترین مقدار

( نیتتتروژن و 0/0( و متوستتط )9/0) مارهتتای زیتتادتی

( بتود و 1/0تیمتار شتاهد ) مربوط بته بیشترین مقدار

موجتب کتاهش یداریمعنت طوربهتیمارهای نیتروژن

pH خاک مقتدار هدایت الکتریکی زمینۀخاک شد. در

نیتتتروژن، افتتزودن متوستتط و آن در تیمارهتتای زیتتاد

داریمعنت راوت بیشترین و در تیمار شاهد، کمترین و ت

طتتوربتتهنیتتتروژن کتتل، نیتتتروژن مقتتدار دربتتارةبتتود.

و زیاد نیتروژن بیشتر از سطوح متوسطدر یداریمعن

تیمار کنترل بود؛ اما پتاسیم و فسترر در تیمتار شتاهد

ستطوح و مقدار را داشتند بیشترین یداریمعن طوربه

مقتدار کمتترین ،نیتتروژن نشستت ته یسازهیشب زیاد


(.0و فسرر را به خود اختصاص دادند )جدول پتاسیم

ی هتا فصتل نتایج بررسی تغییرات عناصر ختاک در

ی نشان داد کته مقتدار سازهیشبمختلف در تیمارهای

پتاسیم و فسرر در تیمتار کنتترل، در فصتل زمستتان

ی کمتتر بتود، ولتی بیشتترین مقتدار داریمعنت طوربه

بته پتاسیم به فصتل پتاییز و بیشتترین مقتدار فسترر

ی بهار و تابستتان اختصتاص داشتت و در ایتن هافصل

زمینه از مقدار فسرر و پتاسیم خاک در تیمار متوستط

ی کاستته شتد. در داریمعنت طوربهی، سازهیشبو زیاد

، کمترین اسیدیته مربوط به pHزمینۀ تغییرات فصلی

بهار و تابستان و بیشترین اسیدیته مربوط به زمستتان

ی نیتروژن، بیشتترین رونتد سازهیشب بود و تیمار زیاد

کاهشی را در ارتباط با اسیدیته نشان داد.

نیتروژن( بر غلظت عناصر غذایی خاک نشستتهنیتروژن در پاییز ) افزودنارر سطوح مختلف -0جدول

بلندمازو تودةانحرا معیار( در ±)میانگین

(Highزیاد ) (Mediumمتوسط ) (Lowکم ) (Controlشاهد ) فصل

pH

a4/1±0/0 b9/1±19/0 bc4/1±14/0 c4/1±4/0 پاییز

a19/1±1/0 b10/1±2/0 c9/1±44/0 d4/1±1/0 زمستان

a4/1±9/0 b10/1±1/0 c4/1±0/0 d9/1±2/0 بهار

a9/1±1/0 b9/1±4/0 b9/1±0/0 c9/1±9/0 تابستان

EC زیمنس بر متر()دسی

a12/1±21/1 a14/1±21/1 a19/1±0/1 a19/1±0/1 پاییز

a14/1±21/1 ab14/1±21/1 b14/1±02/1 b19/1±00/1 زمستان

c19/1±01/1 b19/1±09/1 a10/1±04/1 a19/1±01/1 بهار

b19/1±01/1 b19/1±09/1 a12/1±00/1 a10/1±01/1 تابستان


b11/1±40/1 b19/1±40/1 b14/1±44/1 a14/1±41/1 پاییز

d19/1±94/1 c19/1±2/1 b14/1±20/1 a19/1±21/1 زمستان

c19/1±24/1 b19/1±29/1 a19/1±04/1 a14/1±00/1 بهار

d19/1±90/1 c14/1±20/1 b19/1±00/1 a19/1±01/1 تابستان

فسرر

بر کیلوگرم( گرمیلیم)

a4/1±19/92 a4/1±1/99 a4/1±1/99 a4/1±1/99 پاییز

a9/1±9/99 b4/1±0/94 c0/1±9/94 d0/1±0/91 زمستان

a9/1±2/90 b9/1±9/94 c14/1±9/91 d9/1±0/1 بهار

a9/1±2/90 b2/1±1/94 c2/1±2/1 d9/1±9/1 تابستان

پتاسیم

(کیلوگرم بر گرمیلی)م

a4±910 b4±411 b9±411 c4±414 پاییز

a2±444 a9±401 c2±404 c9±421 زمستان

a2±412 b4±401 c2±421 d2±441 بهار

a9±411 b9±401 c4±499 d2±449 تابستان


b19/1±40/2 ab19/1±1/2 a9/1±19/0 a0/1±4/0 پاییز

b19/1±09/2 b19/1±00/2 a94/1±1/2 a0/1±10/0 زمستان

b10/1±1/2 b9/1±4/2 a11/1±4/0 a19/1±9/0 بهار

c2/1±19/0 c9/1±4/2 b9/1±2/0 a9/1±9/0 تابستان

است. داریمعناختال نبود ةدهندنشان ،درصد( و حرو التین مشابه 0)در سطح داریمعنوجود اختال ةددهننشان ،رمشابهیغحرو التین

هدایت الکتریکی نیز در بهار و تابستتان بیشتترین

نیتتروژن ختاک در مقدار. در مقایسه با را داشت اندازه

مختلف، فصل بهار بیشترین یهافصلتیمار کنترل در

ا نشان داد؛ ولی روند افزایشتی مقتدار مقدار نیتروژن ر

نیتروژن از پاییز به تابستان و در تیمارهای کم به زیاد

مقدار کتربن دربارةمشاهده شد. یروشنبه یسازهیشب


مختلف تأریر چندانی بر مقدار یهافصلخاک، اگرچه

کربن خاک از خود نشتان نتداد، مقتدار آن در ستطوح

این رونتد افزایشتی در ، افزایشی بود ویسازهیشبزیاد

(.0بهار و تابستان مشاهده شد )جدول

اصتتلی یهتتامؤلرتتهبراستتاس نتتتایج تجزیتته بتته

نیتتروژن در نشستت تته ( تیمارهتای 9و 4 های)شکل

کامتل از یکتدیگر جتدا طتور به یسازهیشب دورةپایان

، اسیدیته، پتاستیم، فسترر مانند ییهامشخصهشدند و

... کته بتا افتزایش نسبت کتربن بته نیتتروژن ختاک و

سمت راستت محتور در نیتروژن روند کاهشی داشتند،

ماننتد ییهتا مشخصته کته یدرحالاصلی قرار گرفتند،

نیتروژن خاک، نیتتروژن الشتبرگ، فسترر الشتبرگ و

، در ستمت نشتان دادنتد کربن خاک که روند افزایشی

قرار گرفتند. PCAچپ محور

PCA)زیاد( در تحلیل H)متوسط(، M)کم(، L: شاهد، CKنیتروژن شامل نشستتهتوزیع مکانی تیمارهای مختلف -4شکل

نیتروژن نشستتهشیمیایی خاک و الشبرگ در مواجهه با یهامشخصهتوزیع مکانی -9شکل

درصد 09واریانس تجمعی= درصد و درصد 09، درصد واریانس متناظر با عامل= 1/0اول: مقدار ویژه= عامل)

(درصد 04درصد و درصد واریانس تجمعی= 92، درصد واریانس متناظر با عامل= 00/9دوم: مقدار ویژه= عاملو


بحث

نشان داد که ترکیتب شتیمیایی پژوهشنتایج این

نیتتروژن دچتار نشستتهافزایش تأریرالشبرگ تحت

. در ایتن گذاشت شیبه نماو روند افزایش را تغییر شد

کته کردنتد بیتان Cadisch & Giller (1997)زمینته

متغیرهتتای تتتأریرترکیتتب شتتیمیایی الشتتبرگ تحتتت

شیمیایی زیادی مانند مقدار کربن و لیگنین، نیتتروژن

ی که عاملو هر دارد بین آنها قرار یهانسبتو فسرر و

بتر توانتد یمت ،هر یک از این متغیرهتا را تغییتر دهتد

نشستت تته .شبرگ اررگتذار باشتد ترکیب شیمیایی ال

مهم اررگذار بر ترکیب شتیمیایی یهاعاملنیتروژن از

زمینتته (. در ایتتن Li et al., 2019) استتتالشتتبرگ

نشستت تهنشان داد که Han et al. (2014)های یافته

کیریتت الشتبرگ را از طریت مقدار تواندیمنیتروژن

ر کنتد. دچار تغیی C:N مقدارافزایش نیتروژن و تغییر

فراینتد تجزیتۀ بتر تواندیمنیتروژن نشستتهبنابراین

و ترکیب شتیمیایی آن تیریک بر تأریر راهالشبرگ از

تجزیتۀ تواندیمو (Knorr et al., 2005)اررگذار باشد

ازآنها یآزادساز و تجزیه روند ودهد عناصر را افزایش

برختی از اگرچته .کنتد تستریع را ختاک بته الشبرگ

Bragazza et al. (2012) ماننتد پژوهشی یهاگزارش

یستاز هیشتب سال کی که دادند نشان خود تحقی در

دهتد کاهش را الشبرگ تجزیۀ روند تواندیم نیتروژن

تحتت را ختاک آنزیمتی و میکروبی فعالیت شدتبهو

کته دهتد یمت نشتان ما پژوهش نتایج. دهد قرار تأریر

استتت ممکتتن الشتتبرگ الیتتۀ در فستترر زیتتاد تجمتتع

جتانوران و گیاهتان فعالیتت برای بیشتری محدودیت

پتژوهش در Li et al. (2019) ،آن برافزون. ندک ایجاد

توانتد یمت نیتتروژن نشستت تته خود بیان کردنتد کته

بتر جوامتع تأریرترکیب شیمیایی الشبرگ را از طری

در نیتتروژن زمتان زیرا هر ؛میکروبی خاک تغییر دهد

جوامتع فعالیتت باشتد، اشتته د وجود فراوانی به خاک

متانع و دهتد متی قترار تتأریر تحتت را خاک میکروبی

دریافتنتد نیز Sun et al. (2016) .شودیم آنها فعالیت

یهتا میآنتز فعالیتت شتدت بته نیتتروژن نشستته که

متانع و دهدمی قرار تأریر تحت را لیگنین کنندههیتجز

در نیتتروژن افتزایش و کتربن ، افتزایش لیگنین تجزیۀ

پتژوهش نتتایج زمینته، این در. شودیم الشبرگ الیۀ

Chen et al. (2019) و فسرر مقدار مشخ کرد که نیز

نستبت نیتتروژن افتزودن تیمارهای در الشبرگ نیتروژن

کنتد ةدهنتد نشتان که است یافته افزایش ،شاهد تیمار به

نشستت تته افتزایش نتیجۀ در الشبرگ تجزیۀ روند شدن

نتتتایج بررستتی پتتژوهش پتتیش رو، در .استتت نیتتتروژن

الشبرگ نشتان داد الیۀتغییرات فصلی غلظت عناصر در

که غلظت عناصر در الشبرگ تابستان نسبت بته پتاییز و

را آنزمستان در تیمتار کنتترل بیشتتر بتوده استت کته

و بتتارشتتتا بتته افتتزایش غلظتتت عناصتتر در تتتوانیمتت

هزمینت نستبت داد. در ایتن هتا فصتل در ایتن یزیرالشه

داد نشتان Stachurski & Zimka (2002) هتای یافتته

و شتاخه از بتارش تا عبور هنگام یراحتبه پتاسیم که

و( یزنجوانه هنگام) بهار فصل در ژهیوبه درختان برگ

جته ینت در شتود و متی جدا( برگ پیری) تابستان فصل

علتت . دهتد یمت افزایش بارشتا در را پتاسیم غلظت

دن پتاستیم در هنگتام ریتزش متحرک بتو مسئلهاین

استتتتتو انتقتتتتال مجتتتتدد عناصتتتتر هتتتتابتتتترگ

(Jalilvand, 2003.) تحقیت نتتایج نیتز فسرر دربارة

Potter et al. (1991) شتکل بته فسترر کته داد نشتان

آبشتویی بتارش تا ۀلیوسبه سرعتبه تواندیم فسرات

نیز بیتان کردنتد Sagheb-talebi et al. (2014) .شود

یهتا جنگتل صر موجود در الشتبرگ در که غلظت عنا

پوشش درختتان تا دما و علتبههیرکانی در تابستان

.استدیگر یهافصلاز بیشتر

تیمارهتتای تتتأریرعناصتتر و مقتتدارنتتتایج بررستتی

خصوصتیات شتیمیایی بتر نیتتروژن نشستتهمختلف

ختاک pH مقتدار کته کمتترین دهتد یمت خاک نشان

تیمارهتتای زیتتاد و مربتتوط بتته بهتتار و تابستتتان و در

در تیمار شتاهد آن مقدارمتوسط نیتروژن و بیشترین

ختاک، pH بر نیتروژن نشستته تأریر زمینۀ . دراست

کته دهتد یمت نشتان Zhang et al. (2019) پتژوهش

و ختتاک pH کتتاهش موجتتب نیتتتروژن مقتتدار افتتزایش


دسترسی افزایش و قلیایی یهاونیکات آبشویی جهیدرنت

. شتود یمت ختاک در آلتومینیم نتد مان ستمی فلتزات به

ختاک، در قلیتایی یهتا ونیکتات بته اتصتال بتا آمونیوم

ختاک سطح به آنها انتقال و جاییهجاب موجب یراحتبه

و قلیتایی یهاونیکات آبشویی سبب مسئله این که شده

ختاک شتدن اسیدی برابر در آنها بافری ظرفیت کاهش

یکتی (. Matschonat & Matzner, 1996) شتود یمت

بتا همواجهت در را ختاک pH کتاهش یهاعلت از دیگر

ختاک در آمونیتوم افتزایش تتوان یم نیتروژن افزایش

. شتد اضتافه خاک به یسازهیشب فرایند در که دانست

توستط یابد، افزایش خاک در آمونیوم یون که هنگامی

H+ یون آزادسازی موجب نتیجه در و شده جذب گیاه

شتود یمت ختاک استیدیتۀ افتزایش و خاک محلول در

(Smith & Read, 2008 .)آمونیتوم افتزایش همچنین

خاک در شدن نیتراتی فرایند افزایش موجب خاک در

خواهد H+ یون افزایشبه خود مسئله این که شودمی

خواهتد همتراه بته را ختاک شتدن تریدیاس وانجامید

بتین از ستبب 3NO- یهتا ونیت آن کته یدرحال. داشت

و شتتووشستتت طریتت از فلتتزی یهتتاونیکتتات رفتتتن

ختاک محلتول در بار تعادل حرظ برای H+ جایگزینی

را ختاک شتدن استیدی نیتز فراینتد ایتن که شودیم

(.Gundersen et al., 2006) دارد همراهبه

نیتتروژن ختاک مقدار، پژوهشبراساس نتایج این

زیتتاددر تابستتتان و ستتطوح یداریمعنتت طتتوربتته

افزایش نیتروژن در .نیتروژن افزایش یافت یسازهیشب

افتزایش علتت بته تیمارهای زیاد و متوستط نیتتروژن، -

3NO و+4NH به خاک یسازهیشب فرایندکه در است

را افزایش نیتروژن کتل آن دنبالبهشده است و اضافه

؛ کم بتودن (Luo et al., 2014) خواهد داشت همراهبه

ر و مقادیر نیتروژن در پاییز و افزایش بیشتر آن در بهتا

نیتتروژن در افتزودن فراینتد آغتاز علتبهتابستان نیز

آن در مقتدار ،افتزودن رونتد ادامتۀ کته بتا استپاییز

.رسدیمخود بیشترین حدتابستان به

فسترر از عناصتر غتذایی مهتتم بترای رشتد گیاهتتان

نشتان داد کته پتژوهش . نتتایج ایتن شتود یممحسوب

ه استت کته فسرر در تابستان و بهار بود مقداربیشترین

رهای یفسترر در مست غلظتافزایش توانیمرا آن علت

و تتا بتارش( در ایتن یزیرالشهورودی عناصر غذایی )

هاییافته زمینه. در این (Sayer, 2006) دانست هافصل

Potter et al. (1991) شتکل بته داد کته فسترر نشتان

بتارش آبشتویی تتا ۀلیوست به سرعتبه تواندیمفسرات

و بارشتا فسرر هم در بیشتر توجه به غلظت شود و با

افتزایش آن در ختاک ،هتا فصتل ایتن یزیرالشه در هم

تیمارهای فسرر در غلظت ،پژوهشدر این .است روشن

در مقایسه با تیمار یداریمعن طوربهنیتروژن نشستته

Luo et al. (2014) یهتا پتژوهش یافت. کاهش کنترل

معلتوم در چین (Quercus Acutissima)بلوط تودةدر

که افزایش نیتروژن ورودی موجتب کتاهش فسترر کرد

کته نشتان دادنتد آنها .خاک نسبت به تیمار کنترل شد

افزایش نیتروژن ورودی، جذب فسرر را در درخت بلوط

،انتد که با کاهش فسترر ختاک مواجته ییهاطیمحو در

یکتی از عوامتل توانتد یمت مسئلهو این دهدیمافزایش

نشستت تته فسرر ختاک در ارتبتاط بتا افتزایش کاهش

در Treseder & Vitousek (2001) نیتتتروژن باشتتد.

با افزایش ارتباطتحقیقات خود علت کاهش فسرر را در

کته بتا افتزایش کردنتد بیان طورنیانیتروژن نشستته

نیتتتروژن در دستتترس، گیاهتتان قادرنتتد نیتتتروژن را در

ن کنند که ایتن امتر سلولی فسراتاز جایگزیبرونساختار

موجب تبدیل فسرر معدنی به آلی و آزادسازی فسترات

مستئله . بنتابراین، ایتن شودیمبرای جذب توسط گیاه

بتا رابطته یکی دیگر از دالیتل کتاهش فسترر ختاک در

. همچنین بتا توجته بته استنیتروژن نشستتهافزایش

فراینتد الشتبرگ، کتاهش الیتۀ در پتژوهش نتایج ایتن

،گ و آزادسازی فسرر از الشبرگ به ختاک الشبرتجزیۀ

فسرر خاک باشد. مقداریکی دیگر از دالیل تواندیمنیز

نتایج این پژوهش کاهش روند غلظت پتاسیم را بتا

بلنتدمازو نشتان تودةنیتروژن در هر نشستتهافزایش

مقدارپتاسیم خاک نیز افزایش مقدارکاهش علت. داد-

3No فراینتتدونیتتوم در نیتتترات آم افتتزودن علتتتبتته

توسطنیترات کهیصورتدر .استنیتروژن یسازهیشب


ۀلیوست بته و شود میدر خاک شناور ،گیاه جذب نشود

مانند پتاستیم، کلستیم و منیتزیم جتذب ییهاونیکات

قلیایی یهاونیکاتاین موضوع سبب آبشویی ود.شمی

استیدیتۀ افزایش به تنهانه د کهشومینیترات همراهبه

یهتا ونیکتات کاهش سبب بلکه ،خواهد انجامید خاک

ی)برا یبه فلزات سم یدسترس یشافزاقلیایی خاک و

نیتتز AL،3+Fe)(Sheppard et al., 2008)+3 میتتال

.خواهد شد

کته دهنتد یمت مختلتف نشتان یهتا پژوهشنتایج

مختلتتف یهتتابختتش توانتتدیمتتنیتتتروژن نشستتتتتته

توجته بته بتا امقرار دهد. ا تأریرتحت را هاسازگانبوم

یطت یمحستیزچالش نیترمهمتغییرات جهانی اقلیم،

تغییترات درستت درک ،نیتتروژن نشستت ته در زمینۀ

(. نتایج ایتن Tu et al., 2014) استآن چرخۀ کربن و

با که دادکربن خاک نشان مقدارپژوهش در ارتباط با

دورةدر انتهتای خصتوص بته نیتتروژن مقتدار افزایش

کتربن آلتی مقتدار در یداریمعنفزایش ا ،یسازهیشب

پتژوهش نتتایج زمینته، . در ایتن شودیمحاصل خاک

Chang et al. (2019) افتتزایش مشتتخ کتترد کتته

بتاالیی یهتا هیالنیتروژن موجب افزایش کربن آلی در

کتربن آلتی نیتروژن بتر تأریر برایولی ،شودیم خاک

ال ست ده پایینی خاک به زمتانی بیشتتر از یهاهیالدر

الیتۀ نیتتروژن تنهتا در متدت کوتتاه ورودی ؛نیاز است

ختود پتژوهش . آنهتا در استت رگتذار یتأرباالیی خاک

بتا افتزایش نیتتروژن ارتبتاط افتزایش کتربن در دلیل

کته ایتن دانستتند ورودی را افزایش کتربن الشتبرگ

ستلولی بترون یهامیآنزکاهش فعالیت علتبهموضوع

کربن آلی خاک مقدار که بر استلیگنین ةکنندهیتجز

.بوده است مؤررباالیی یهاهیالدر

نشستت تته کته این استت این پژوهش نتایج کلی

شتیمیایی یهامشخصهموجب تغییر تواندیمنیتروژن

، فسرر و پتاسیم و افزایش اسیدیتهکاهش مانندخاک

توانتد یمت بلنتدمازو شتود. همچنتین تودةنیتروژن در

ایتن .کندنیز دچار تغییر ایی الشبرگ را یترکیب شیم

هتا ستازگان بومبیشتری بر هایدر بلندمدت ارر مسئله

ارتر مخترب علتت بته . در نتیجه خواهد داشت همراهبه

آلتودگی کتاهش یاقدامات الزم برا نیتروژن نشستته

yNH( و بتا یعو صتنا یتک تراف ی )از طر xNO ناشی از

اگرچته .رستد یمت نظربهضروری ( یکشاورز ی )از طر

یهتا پتژوهش ،تتر یدقاطالعات دستیابی به منظورهب

ی دیگتر نیتز هتا گونته نیز تحقیت دربتارة بلندمدت و

.رسدیم نظربهضروری

References

Bobbink, R., Hicks, K., Galloway, J., Spranger, T., Alkemade, R., & Ashmore, M. (2010). Global

assessment of nitrogen deposition effects on terrestrial plant diversity: a synthesis. Ecological

Applications, 20, 30-59.

Bragazza, L., Buttler, A., Habermacher, J., Brancaleoni, L., Gerdol, R., Fritze, H., Hanajík, P., Laiho,

R., & Johnson, D. (2012). High nitrogen deposition alters the decomposition of bog plant litter and

reduces carbon accumulation. Global Change Biology, 18(3), 1163-1172.

Cadisch, G., & Giller, K.E. (1997). Driven by Nature: Plant Litter Quality and Decomposition. CABI

Publishing, Wallingford. 409 pp.

Chang, R., Zhou, W., Fang, Y., Bing, H., Sun, X., & Wang, G. (2019). Anthropogenic nitrogen

deposition increases soil carbon by enhancing new carbon of the soil aggregate formation. Journal of

Geophysical Research: Biogeosciences, 124(3), 572-584.

Chen, F.S., Wang, G.G., Fang, X.M., Wan, S.Z., Zhang, Y., & Liang, C. (2019). Nitrogen deposition

effect on forest litter decomposition is interactively regulated by endogenous litter quality and

exogenous resource supply. Plant and Soil, 437(1-2), pp.413-426.


De Vries, W., & Schulte-Uebbing, L. (2019). Impacts of nitrogen deposition on forest ecosystem

services and biodiversity. In Atlas of Ecosystem Services (pp. 183-189). Springer, Cham.

Dentener, F., Drevet, J., & Lamarque, J.F. (2006). Nitrogen and sulfur deposition on regional

and global scales: A multimodel evaluation. Global Biogeochemical Cycles, 20, GB 4003.

Driscoll, J. (1997). Acid rain demonstration: the formation of nitrogen oxides as a by-product of high-

temperature flames in connection with internal combustion engines. Journal of Chemical Education,

74, 1424–1425.

Friedman, S.D., Hébrard, G., Tripp, T.M., Chayer, P. and Sembach, K.R. (2006). The deuterium,

oxygen, and nitrogen abundance toward LSE 44. The Astrophysical Journal, 638(2), p.847.

Gallagher, M., Fontan, J., Wyers, P., Ruijgrok, W., Duyzer, J., & Hummelshøj, P. (1997).

Atmospheric particles and their interactions with natural surfaces: Springer.

Graham, L.E., Graham, J.M., & Wilcox, L.W. (2006). Plant Biology. Upper Saddle River, NJ, USA,

Pearson Education, Inc.

Gundersen, P., Schmidt, I.K., & Raulund-Rasmussen, K. (2006). Leaching of nitrate from temperate

forests effects of air pollution and forest management. Environmental Reviews, 14(1), 1-57.

Han, X., Sistla, S.A., Zhang, Y., Lü, X., & Han, X. (2014). Hierarchical responses of plant

stoichiometry to nitrogen deposition and mowing in a temperate steppe. Plant and Soil, 382, 175–187.

He, T., Wang, Q., Wang, S., & Zhang, F. (2016). Nitrogen addition altered the effect of belowground

C allocation on soil respiration in a subtropical forest. PloS one, 11(5), p. e0155881.

Jafarihaghighi, M. (2003). Sampling and analysis of important physical and chemical soil analysis.

Neda Zoha Press. Tehran, Iran.

Jalilvand, H. (2003). Modeling and simulation of forest tree growth response to nutrition and climatic

variations. PhD. Thesis, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences,

Tarbiat Modarres University, Tehran, IR-Iran, 184 pp.

Kleijn, D., Bekker, R.M., Bobbink, R., De Graaf, M.C., & Roelofs, J.G. (2008). In search for key

biogeochemical factors affecting plant species persistence in heathland and acidic grasslands: a

comparison of common and rare species. Journal of Applied Ecology, 45, 680-687.

Knorr, M., Frey, S.D., Curtis, P.S. (2005). Nitrogen additions and litter decomposition: a meta-

analysis. Ecology, 86, 3252–3257.

Kooch, Y., & Moughimian, N. (2015). The effect of deforestation and land use change on

ecophysiology indices of soil carbon and nitrogen. Iranian Journal of Forest, 7(2), 243-256.

Li, H., Xu, Z., Yang, S., Li, X., Top, E.M., Wang, R., Zhang, Y., Cai, J., Yao, F., Han, X., & Jiang, Y.

(2016). Responses of Soil Bacterial Communities to Nitrogen Deposition and Precipitation Increment

Are Closely Linked with Aboveground Community Variation. Microbial Ecology, 71(4), 974-989.

Li, Y., Bezemer, T.M., Yang, J., Lü, X., Li, X., Liang, W., Han, X., & Li, Q. (2019). Changes in litter

quality induced by N deposition alter soil microbial communities. Soil Biology and Biochemistry, 130,

33-42.

Luo, Y., Guo, W., Yuan, Y., Liu, J., Du, N., & Wang, R. (2014). Increased nitrogen deposition

alleviated the competitive effects of the introduced invasive plant Robinia pseudoacacia on the native

tree Quercus acutissima. Plant and Soil, 385(1-2), 63-75.

Matschonat, G., & Matzner, E. (1996). Soil chemical properties affecting NH4+ sorption in forest soils

Z. Flanzenernahrung Bodenkunde, https://doi.org/10.1002/jpln.1996.3581590514.

Mo, J., W.E.I. Zhang., W. Zhu., P.E.R. Gundersen., Y. Fang., D. Li., & H.U.I. Wang. (2008). Nitrogen

addition reduces soil respiration in a mature tropical forest in southern China. Global Change Biology,

14(2), 403-412.

https://doi.org/10.1002/jpln.1996.3581590514


Munzi, S., Branquinho, C., Cruz, C., & Loppi S. (2013). Nitrogen tolerance in the lichen Xanthoria

parietina: the sensitive side of a resistant species. Functional Plant Biology, 40: 237-243.

Nelson, D.W., & Sommers, L.E. (1996). Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Page,

A.L., Miller, R.H. (Eds.), Methods of Soil Analysis. Part 2. Agronomy, 2nd ed. American Society of

Agronomy, Madison. WI, pp. 961–1010.

Potter, C.S., Ragsdale, H.L., & Swank, W.T. (1991). Atmospheric deposition and foliar leaching in a

regenerating southern Appalachian forest canopy. Journal of Ecology, 79, 97–115.

Rasouli Sadeghiani, M.H., Karimi, S., Khodavardillo, H., Brinvand, M., & Banjshafiei, A. (2016).

Impact of forest ecosystem land use change on soil physical, chemical and biological indices. Iranian

Journal of Forest, 8(2), 167-178.

Sagheb-Talebi, K., Sajedi T., & Pourhashemi, M. (2014). Forests of Iran: a treasure from the past, a

hope for the future. Springer, Dordrecht. 141 pp.

Sayer, E.J. (2006). Using experimental manipulation to assess the roles of leaf litter in the functioning

of forest ecosystems. Biological Reviews, 81(1): 1-31.

Sheppard, L.J., Leith, I.D., Crossley, A., Van Dijk, N., Fowler, D., Sutton, M.A., & Woods, C. (2008).

Stress responses of Calluna vulgaris to reduced and oxidised N applied under ‘real world conditions.

Environmental Pollution, 154(3), 404-413.

Smith, S. E., & Read, D.J. (2008). Mycorrhizal symbiosis (San Diego, CA: Academic). 800 pp.

Stachurski, A., & Zimka, J.R. (2002). Atmospheric deposition and ionic interactions within a beech

canopy in the Karkonosze Mountains. Environmental Pollution, 118, 75–87.

https://doi.org/10.1016/S0269- 7491(01)00238-X.

Sun, T., Dong, L.L., Wang, Z.W., Lu, X.T., & Mao, Z.J. (2016). Effects of long-term nitrogen

deposition on fne root decomposition and its extracellular enzyme activities in temperate forests. Soil

Biochemistry, 93, 50–59.

Tavakoli, M., Hojjati, S.M., & Kooch, Y. (2019). Impact of Traditional Coal Mining on Physical,

Chemical Properties and Soil Heavy Metal Concentrations in Lavij Forest. Iranian Journal of Forest,

11(1), 81-93.

Treseder, K.K., & Vitousek, P.M. (2001). Effects of soil nutrient availability on investment in

acquisition of N and P in awaiian rain forests. Ecology, 82, 946–954.

Tu, L., Hu, T., Zhang, J., Li, X., Hu, H., & Liu, L. (2014). Nitrogen addition stimulates different

components of soil respiration in a subtropical bamboo ecosystem. Soil Biology and Biochemistry, 58,

255–264.

Varamesh, S., Hosseini, S.M., & Sephidi, K. (2014). Evaluation of Carbon Sequestration in Biomass,

Litter and Soil in Acacia and Silver Cedar Stands in around Tehran. Environmental Science and

Technology in Tehran, 16 (Special issue 93), 343-352.

Wood and paper organization, (2011). Booklet of Mahdasht and Afrarakht forest plan. Wood and

paper in Mazandaran (Sari).

Yousefi, Z., & Naeich, O. (2007). Investigation and determination of amount nitrate sources of drinking

water in rural Amol. Journal of Medicine Sciences, University of Mazandaran, 17(61), 161-165.

Zhang, H., Liu, Y., Zhou, Z., & Zhang, Y. (2019). Inorganic Nitrogen Addition Affects Soil

Respiration and Belowground Organic Carbon Fraction for a Pinus tabuliformis Forest. Forests, 10

(5), 1-15 p., 369, doi:10.3390/f10050369.

Corresponding author Tel: +989112140616 Email: [email protected]

Iranian Journal of Forest

Vol. 12, No. 1, Spring 2020

pp. 33-47

Research Article

Response of Soil and Litter Chemical Characteristics to Simulation of

Nitrogen Deposition in Quercus castaneifolia Stand

A. S. Nouraei1, H. Jalilvand2*, S. M. Hojjati3, S. J. Alavi4

1 Ph.D. Student., Dep. of Sciences and Forest Engineering, College of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and

Natural Resources University, Sari, I. R. Iran 2 Professor., Dep. of Sciences and Forest Engineering, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural

Resources University, Sari, I. R. Iran 3 Associate Prof., Dep. of Sciences and Forest Engineering, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and

Natural Resources University, Sari, I. R. Iran 4 Assistant Prof., Dep. of forestry, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, I. R. Iran

)Received: 14 September 2019, Accepted: 21 December 2019(

Abstract

The patterns of nitrogen distribution in the world are changing and today have become a serious

environmental problem. The aim of this study was to investigate the biochemical response of soil and

litter to simulated nitrogen deposition in chestnut-leaved oak (Quercus castaneifolia). Four treatments

in twelve plots of 20 m × 10 m2 were randomly established in the plantation stand. Four simulated

nitrogen deposition treatments were considered including zero (control), 50 (low), 100 (medium) and

150 (high) kg N ha−1year−1, with four seasons in each month. At the end of the simulated period, an

increasing trend in nitrogen, phosphorus and potassium was observed in high nitrogen deposition

treatment. The carbon in the litter layer at the end of the simulated period was also significant (P <

0.01) at levels of 100 and 150 kg N. At the end of simulation period, the lowest soil pH changed were

observed in the high treatment and the highest in the control treatment. The highest amount of

potassium and phosphorus were observed in control treatment 290±5 and 15±0.1, respectively, while

in the high simulated nitrogen treatments the lowest values were 221±4 and 8.1±0.1, respectively. The

results of this study showed that when the nitrogen content in the soil increased, it could decrease the

rate of decomposition and microbial activity in the soil and cause a change in the chemical

composition of the litter layer.

Keywords: Quercus castaneifolia, Litter, Nitrogen cycle, Soil chemistry

quercus castaneifolia c. a. mey( وزامدنلب تشاکتس · )quercus castaneifolia c. a. mey(...

Documents