اثر اجرای شیوه جنگل‌شناسی تک‌گزینی بر شاخص کیفیت خاک در جنگل‌های هیرکانی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته دکتری جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استاد، گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استادیار، گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

4 دانش‌آموخته دکتری جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

doi
10.30466/jfrd.2025.56392.1768
چکیده

مقدمه و هدف: جنگل‌های هیرکانی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین جنگل‌های پهن‌برگ نیمکره شمالی، با قدمتی بیش از چند میلیون سال، نقشی اساسی در حفاظت از تنوع زیستی، تنظیم چرخه‌های زیست‌محیطی و ارائه خدمات بوم­شناسی ایفا می‌کنند. این جنگل‌ها به‌ویژه در ناحیه شرقی خود، در معرض فشارهای ناشی از بهره‌برداری ناپایدار، تغییرات اقلیمی و کاهش کیفیت زیستگاه‌ها قرار دارند. در میان اجزای مختلف بوم­سازگان جنگل، خاک به‌عنوان بستر اصلی چرخه‌های زیستی و شیمیایی، جایگاه ویژه‌ای در پایداری بوم­شناختی آن دارد. کیفیت خاک به‌عنوان شاخصی ترکیبی، توانایی خاک در انجام عملکردهای زیستی، شیمیایی و فیزیکی را نشان می دهد. از این‌رو، ارزیابی شاخص کیفیت خاک (Soil Quality Index - SQI) می‌تواند ابزار مؤثری برای تحلیل تأثیر اقدامات مدیریتی بر پایداری جنگل باشد. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر اجرای شیوه جنگل‌شناسی تک‌گزینی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی، زیستی خاک و شاخص کیفیت خاک در بخش شرقی جنگل‌های هیرکانی بود.مواد و روش‌ها: این پژوهش در منطقه جنگلی خلیل‌شهر واقع در شرق استان مازندران انجام شد. این منطقه شامل دو منطقه مدیریتی مجزا است: 1) منطقه تحت مدیریت به شیوه تک‌گزینی (Single-tree Selection) و 2) منطقه شاهد، فاقد بهره‌برداری. نمونه‌برداری خاک از عمق صفر تا ۱۰ سانتی‌متر در قالب طرح کاملاً تصادفی در هر منطقه انجام شد. در مجموع 20 نمونه خاک از هر منطقه برداشت شد. ویژگی‌های فیزیکی خاک شامل بافت (درصد شن، سیلت و رس) و چگالی ظاهری (BD)، ویژگی‌های شیمیایی شامل pH، هدایت الکتریکی (EC)، نیتروژن کل (TN)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و کربن آلی (OC)، و ویژگی‌های زیستی شامل نرخ تولید آمونیوم ( ) و نیترات ( ) با استفاده از روش‌های استاندارد آزمایشگاهی اندازه‌گیری شدند. برای تعیین شاخص کیفیت خاک، از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای انتخاب شاخص‌های کلیدی استفاده شد و سپس شاخص کیفیت خاک با روش شاخص‌سازی وزن‌دار محاسبه شد. برای شناسایی مهم‌ترین عوامل مؤثر بر SQI، مدل خطی تعمیم‌یافته (GLM) اجرا شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدیریت جنگل به شیوه تک‌گزینی موجب بهبود معنی­دار برخی از ویژگی‌های خاک نسبت به منطقه شاهد شده است. به‌طور ویژه، در منطقه مدیریت‌شده، درصد شن، رطوبت حجمی، pH، هدایت الکتریکی، درصد نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم و نرخ تولید آمونیوم به‌طور معنی‌داری افزایش یافته‌اند (سطح معنی‌داری P<0.05). در مقابل، تفاوت معنی‌داری در چگالی ظاهری، کربن آلی و نرخ تولید نیترات بین دو منطقه مشاهده نشد. تجزیه مؤلفه‌های اصلی نشان داد که دو مؤلفه اول بیش از ۶۷ درصد واریانس کل را تبیین می‌کنند؛ مؤلفه اول نمایانگر ویژگی‌های حاصلخیزی و کیفیت فیزیکی-شیمیایی خاک بود و مؤلفه دوم به فرآیندهای مرتبط با چرخه نیتروژن مربوط می‌شد. شاخص کیفیت خاک (SQI) در منطقه تحت مدیریت به شیوه تک­گزینی، به‌طور معنی­داری بیشتر از منطقه شاهد بود. نتایج مدل خطی تعمیم‌یافته نشان داد که سه متغیر پتاسیم، چگالی ظاهری و فسفر، به‌ترتیب بیشترین نقش را در تبیین تغییرات SQI داشتند و مدل با ضریب تبیین 87/0 عملکرد مطلوبی در پیش‌بینی شاخص کیفیت خاک داشت.نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که مدیریت جنگل به شیوه تک‌گزینی، اگر به‌درستی و بر اساس اصول بهره‌برداری پایدار اجرا شود، می‌تواند تأثیرات مثبتی بر ویژگی‌های مهم خاک و در نهایت بر شاخص کیفیت خاک داشته باشد. این امر بیانگر آن است که بهره‌برداری‌های مبتنی بر انتخاب تک­درخت، برخلاف برداشت‌های 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 می‌تواند در حفظ سلامت این بوم­سازگان نقش مؤثری ایفا کند. پیشنهاد می‌شود در پژوهش­های آینده، اثرهای بلندمدت این نوع مدیریت بر پویایی کربن و نیتروژن خاک، تأثیر ترکیب گونه‌ای پوشش گیاهی، و نقش تنوع زیستی ریزجانداران خاک بررسی شود. همچنین، بهره‌گیری از مدل‌های پیشرفته برای پیش‌بینی بهتر تغییرات شاخص کیفیت خاک در سطوح مختلف مکانی و زمانی می‌تواند به توسعه راهکارهای مدیریتی دقیق‌تر کمک کند.