۱- ۱- مقدمه

فلات پهناور ایران از لحاظ جغرافیایی در کمربند خشک و نیمهخشک جهان واقع شده زیرا عرض جغرافیایی ۲۰ تا ۴۰ درجه نیمکره شمالی زمین متاثر از اوضاع آب و هوایی خشک جهان بوده و اغلب کویرهای دنیا در این منطقه قرار گرفته است (مهاجر،۱۳۸۲). در ایران تبدیل اراضی بدون کشت اطراف شهرها به پارکهای مصنوعی و غرس نهال به وسعت قابل ملاحظه، از جمله اقدام هایی است که به منظور مبارزه با آلودگی هوا و ایجاد فضای سبز پس از ملی شدن جنگلها و مراتع کشور به عمل آمده است. با توجه به موقعیت اقلیمی ایران که سطح وسیعی از آن را مناطق خشک و نیمه خشک اشغال کرده، بهسرعت میتوان به اهمیت جنگلکاری در کشور پیبرد (مصدق،۱۳۷۸). در مناطق خشک برای حصول موفقیت در جنگلکاری آشنایی با جغرافیای گیاهی لازم و ضروری به نظر میرسد تا از روی گیاهان باقیمانده، که معرف رستنیهای سابق در آن مناطق هستند بتوانیم گونههایی را که کاشت آنها با شرایط محل سازگاری دارد بشناسیم. کاشت درختان بومی در اکثر موارد در صورت مدیریت با موفقیت همراه بوده و میتوان گونه های خارجی را نیز در جنگلکاری بصورت آزمایشی وارد کرد (انصاری،۱۳۴۷). حدود ۳۵% از چوب مورد نیاز جهان از منابع جنگلکاری تامین میشود که تنها حدود ۳% از کل سطح جنگلهای جهان را به خود اختصاص داده است و انتظار میرود که جنگلکاریها بتوانند پاسخگوی ۴۶% از تقاضای چوب جهان تا سال ۲۰۴۰ باشند (بوت و همکاران^[۱]،۲۰۰۲). لازم به ذکر است که جنگلکاری نباید تنها با هدف اقتصادی و مالی صورت گیرد، گاهی بایستی تنها به دلیل اهمیت تفریحی یا حفاظتی آن برای اجتماع با تقبل هزینه، اقدام به جنگلکاری در منطقه نمود (یخکشی،۱۳۸۱). در کشور ایران که به رغم دارا بودن اکوسیستمی خشک و شکننده (مجد طاهری و جلیلی،۱۳۷۵) سرعت تخریب جنگل در دنیا توسط انسان بیش از احیا و توسعه آن است (بانک لغت^[۲]، ۲۰۰۰). با توجه به مزایای زیاد جنگلها باید سعی شود این منابع با اجرای مدیریتی اصولی هر چه بهتر حفظ و توسعه یابند. شناخت وی‍ژگیهای خاک یکی از پایه های مدیریتی جنگل است که بسیاری از گزینههای جنگلشناسی از جمله انتخاب گونه، تعیین حاصلخیزی رویشگاه، نرخ رویش توده، میزان سطح ذخیرهگاه لازم در جنگل، پیشبینی درصد زندهمانی و رشد نهالها تحت تاثیر آن قرار میگیرند (دانیل^[۳]، ۱۹۷۹).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

نکته مهم این است که برنامهریزیهای کشاورزی و منابع طبیعی و تولید در هر منطقه به یک سری اطلاعات مربوط به آن منطقه نیازمند میباشد که یکی از مهمترین آن وضعیت خاک است. زیرا خاک، بستر رویش بوده، و گیاه را استوار نگه داشته و منبع غنی از مواد غذایی را نیز در اختیار آن قرار میدهد (رای موند^[۴]، ۱۹۹۸). لذا باید به منظور کمک به حفظ و توسعه جنگلها، اطلاعات موجود در رابطه با تاثیر گونه های جنگلی بر این ویژگیها مشخص گردد. البته خاکشناسی جنگل در دنیا سابقه طولانی داشته و تا کنون دانشمندان زیادی در زمینه اثر گونه های درختی بر خاک تحقیق نمودهاند. به عنوان مثال در قارهی اروپا تا سال ۲۰۰۲ تعداد ۲۰۵ تحقیق در زمینه بررسی اثر مهمترین گونه های درختی بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاک انجام شده است (آگوستو^[۵] و همکاران، ۲۰۰۲). شدت تاثیر، به تیپ خاکی که جنگلکاری در آن استقرار پیدا کرده و شرایط اقلیمی منطقه بستگی دارد (گانجنت^[۶] و همکاران، ۲۰۰۴). تولید موفقیتآمیز گیاهان مستلزم خاک مناسب و وجود مقدار کافی از عناصر غذایی و قابل استفاده گیاه است، عناصر غذایی نه تنها باید به صورت ترکیباتی باشند که به سهولت مورد استفاده گیاهان قرار میگیرند، بلکه تعادل بین مقدار آنها نیز حائز اهمیت است (تاندون^[۷]، ۱۹۸۹). با اندکی دقت به وضوح مشخص میشود که عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم جزء اصلیترین و ضروریترین عناصر غذایی گیاه میباشد (هانسون^[۸]، ۱۹۶۷). جذب متفاوت از منابع و بازگشت کربن و عناصر غذایی عوامل مهم و اصلی در جریان عناصر غذایی درون سیستم هستند (میلر^[۹]، ۱۹۸۴). ارتباط و اثرات متقابل بین خاک و درختان در یک منطقهی مشخص اقلیمی به قدری به هم نزدیک و به اندازهای دارای پیوند تنگاتنگ هستند که یک مولفه را بدون تاثیر مولفه دیگر نمیتوان مطالعه و بررسی نمود (زرین کفش، ۱۳۸۰).

درکشوری مثل ایران، شهرها برای مقابله با آلودگیهای صوتی و هوایی و کاهش استرسهای محیطی، بیشتر از هر نقطهی دیگری به فضای سبز نیاز دارند. اصولا خاکهایی که برای جنگلکاری در نظر گرفته میشوند اغلب برای زراعت نامناسب بوده و حاصلخیزی کمی دارند و جنگلکاری میتواند به حاصلخیزی و خصوصیات مطلوب آن کمک کند (روحی مقدم و همکاران، ۱۳۸۶). درهمین راستا شناخت گونه های سازگار در هر منطقه ضروری به نظر میرسد چرا که این گونه ها به تیمار و آبیاری کمتری نیاز دارند. گونه های پهنبرگ، نسبت به سوزنیبرگ دارای قدرت ذخیرهی ازت بیشتر (سولان^[۱۰]، ۱۹۹۰: هومان^[۱۱] وهمکاران ،۱۹۹۲) و فسفر کمتری (کوله^[۱۲] و همکاران، ۱۹۹۰) هستند و همچنین از تخلخل خاکی و سرعت هوادیدگی کمتری (آگوستو^[۱۳] و همکاران ، ۲۰۰۲) نیز برخوردارند و این تاثیر بیشتر در عمق ۱۰-۰ سانتیمتری خاک دیده میشود (هاگن^[۱۴] و همکاران و ۲۰۰۴). آبشویی عناصر معدنی در خاکهای زیر پوشش سوزنیبرگان سریعتر از خاکهای تحت پوشش پهنبرگان آن است. همچنین تجمع و انتقال عناصر معدنی فیلتر شده از جو و گرد و غبار روی برگهای سوزنیبرگان بیش از پهنبرگان است (زرین کفش، ۱۳۸۰). هر چند درختان جنگلی خشکیگرا به سبب کندی رشد و اینکه غالباً به ابعاد قابل ملاحظهای نمیرسند و بعضاً از نظر کیفیت چوب نیز چندان مطلوب نیستند اما عاری از فایده نبودهاند (جزیرهای، ۱۳۸۱). یکی از این مناطق خشک در ایران اصفهان میباشد که از دیر باز در حال توسعه جنگلکاریها با گونه های مناسب بوده است. از گونه های سازگار با این منطقه کاج تهران و توت است. تحقیق حاضر رویش و مواد غذایی خاک و برگ را در دو گونه توت سفید (Morus alba L.) و کاج تهران Medw) eldarica (Pinus در جنگلکاری اصفهان، و در سه منطقهی پارک کوهستان، پارک شرق و جنگل دست کاشت دانشگاه صنعتی بررسی خواهد کرد.

۱-۲- سوالهای تحقیق:

آیا توده های مورد تحقیق از نظر کمیت و کیفیت وضعیت مطلوبی دارند؟

آیا تاثیر خاک بر میزان رویش گونه های مذکور در سه منطقه متفاوت است؟

آیا تفاوت مشخصه های رویش در دو توده ناشی از تفاوت در ویژگیهای خاک میباشد؟

۱-۳- فرضیه ها:

مشخصه های کمی و کیفی درختان در سه منطقه با یکدیگر اختلاف معنیداری دارند.

رویش گونه های مورد مطالعه در این مناطق متفاوت است.

تاثیر مشخصه های خاک بر رویش گونه ها در این مناطق متفاوت است.

۱-۴- اهداف تحقیق:

مقایسهی میزان رویش با توجه به تفاوتهای موجود در خاک آنها

بررسی میزان تاثیر برخی مشخصه های خاک بر روی رویش درختان

بررسی اثر هر کدام از گونه ها بر خاک سطحی

۱-۵- معرفی گونه های مورد مطالعه:

۱-۵-۱- کاج تهران^[۱۵]:

این درخت گونهای از خانواده کاجها بوده که رویشگاه طبیعی آن در دشت الدار در گرجستان شرقی است. درختی روشنیپسند که ریشه های عمیق دارد و امکان رشد آن در مناطق خشک وجود دارد. گونهای کم نیاز، مقاوم به خشکی، سرما و گرما که میزان بارندگی سالیانه مورد نیاز آن ۲۵۰ تا ۳۵۰ میلیمتر میباشد. این گونه قادر به رشد در خاکهای آهکی و حتی کمی شور بوده، اما به خاکهای باتلاقی حساس است. این گونه در ایران بیشتر برای پارکهای جنگلی استفاده شده و کاشت آن در مناطق شمال ایران برای تولید چوب با موفقیت زیادی همراه نبوده است (جزیره ای ،۱۳۸۱). سردابی (۱۳۷۷) کاج تهران را گونهای که هم به کمبود آب و مواد غذایی خاک و هم در برابر اشباع بودن خاک بردبار است معرفی مینماید.

۱-۵-۲- توت^[۱۶] :

جنس توت در ایران دارای دو گونه با واریتههای متعددی است. این درختان دارای میوه مرکب گوشتی هستند و در آنها چهار کاسه وجود دارد که پس از رسیدن گوشتی و ماکول میشود و در درون هریک از آنها یک آکن قرار دارد. درخت توت بومی چین است و در نقاط استپی و شمال ایران کشت میشود و حتی بطور خودرو در جنگلهای شمال پراکنده شده است. توت درختی است که قامت آن به ۲۰ متر و قطرش به یک متر میرسد، دارای تنهای راست و قائم و پوستی شیاردار، خاکستری مایل به زرد، برگهای مختلف الشکل، صاف و دندانه دار، با قاعده نیم قلبی و انتهای تیز است. درخت توت در برابر خشکی بردبار است، و در مناطق استپی و نیمهخشک بصورت خودرو میروید (ثابتی، ۱۳۸۱). توت درختی است کم توقع و تا حدی سایهپسند، آنچنان که مقداری سایه موجب بالندگی بهتر این درخت میشود. زادآوری درخت بصورت دانهزاد و شاخهزاد صورت میگیرد و قدرت جستدهی این گونه بسیار زیاد است (جزیرهای، ۱۳۸۱). درخت توت یک گیاه چوبی و دائمی با قدرت سازگاری بالاست که قدرت رشد هم در مناطق سردسیر و هم گرمسیر را دارد (شبیریان، ۱۳۷۳).

۱-۶- اصطلاحات و مفاهیم:

۱-۶-۱- جنگلکاری^[۱۷]:

جنگلکاری اصطلاحاً به ایجاد جنگل در زمین باز، یا زمینی که سابقاً در آن به زراعت میپرداختند و اینک به جنگلکاری و درختکاری تخصیص داده شده، یا عرصهای که پیش از این در آن جنگلی وجود نداشته و یا اگر جنگلی هم موجود بوده به دلایل گوناگون (از قبیل برش یکسره) یا بر اثر عوامل مختلف (مثلاً حریق) به کلی برانداخته شده باشد اطلاق میشود (جزیره ای،۱۳۸۱).

۱-۶-۲- خشکی:

مفهوم خشکی از نظر شکل زمین، خاک، گونه های گیاهی، بیلان آبی و فعالیتهای انسانی فوق العاده متنوع است. مهمترین عامل در پیدایش و شناسایی مناطق خشک، محدودیت کمی و زمانی ریزشهای جوی و بهدنبال آن خشکی و کم آبی است (کنشلو، ۱۳۸۰).

۱-۶-۳- رویش:

رویش عبارت است از رشد یا افزایش هر یک از اندامهای درخت (قطر، سطح مقطع، ارتفاع و حجم ) در طی یک دوره زمانی(زبیری، ۱۳۸۴).

۱-۶-۴- آنالیز تطبیقی کانونیک ^[۱۸]CCA :

روش آنالیز گرادیان مستقیم و قدرتمند در بوم شناسی بوده که ترکیبی از آلگوریتم DCA بر روی داده های گونهای با رگرسیون چندمتغیره بر روی متغیرهای محیطی است. نتایج روش CCA به صورت دو نموداری است، بدین معنی که جایگاه گونه را در ارتباط با عوامل محیطی نمایان میکند. این روش در صورتی استفاده میشود که رابطه بین گونه ها و عوامل محیطی به صورت غیرخطی باشد (زارعی چاهوکی،۱۳۸۷).

۱-۶-۵- نرم افزار: PC-ORD

نرم افزاری برای تجزیه و تحلیل چندمتغیره و طبقهبندی داده های اکولوژیکی است. در سال ۱۹۹۶ نسخه ۲ آن که تحت DOS بود، توسط انجمن اکولوژیستهای آمریکا تهیه شد. در سال ۱۹۹۸ نسخه ۳ و در سال ۱۹۹۹ نسخه ۴ آن به بازار آمد. در حال حاضر نیز نسخه ۵ آن موجود است (زارعی چاهوکی،۱۳۸۷). در تحقیق فوق از نسخهی ۵ استفاده گردید.

فصل دوم

سابقه تحقیق

۲- پیشینه تحقیق:

۲-۱- پژوهشهای انجام شده در داخل کشور:

حبیبی کاسب ( ۱۳۵۳)، تاثیر بافت خاک بر روی میزان رویش راش ایران را مورد مطالعه قرار داد. محقق با مطالعه ۱۵رویشگاه راش شمال ایران و تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک آنها نشان داد که مقدار لیمون خاک میتواند روی رویش قطری و ارتفاع درخت تاثیر داشته باشد.

ستاریان (۱۳۷۱)، در مورد پوشش گیاهی پارک جنگلی لویزان مطالعاتی را به انجام رسانده است که شامل خصوصیات اقلیمی، زمینشناسی، خاکشناسی و پوشش گیاهی منطقه بوده است. او با در نظر گرفتن مطالعات خاکشناسی و نوع تاثیرگذاری سوزنیبرگان و پهنبرگان روی خاک منطقه، اظهار داشت که تاثیر مثبت پهنبرگان در تحول خاک بیشتر از سوزنیبرگان بوده است و در افزایش مواد آلی و همچنین عناصر حاصلخیز خاک N,P,K نقش اساسیتری را ایفا میکند.

میربادین (۱۳۷۳)، در تحقیقی علل ضعف فیزیولوژیکی کاج تهران در پارک چیتگر را بررسی نمود. خاک منطقه اغلب شنی یا شنی لومی است و ظرفیت نگهداری آب در خاک بسیار پایین بوده و اسیدیته خاک در توده کاملا شاداب به طرف توده کاملا پژمرده افزایش مییابد. عمق ریشه دوانی درختان در خاک منطقه بسیار کم بوده است. وی پژمردگی این گونه را به بالا بودن pH (بین ۵/۷ تا ۳/۸)، شنی یا شنی لومی بودن بافت و ضعیف بودن ظرفیت نگهداری رطوبت خاک مربوط میداند.

رضایی (۱۳۷۴)، جنگلکاری توده پیسهآی لاجیم را از نظر کمی و کیفی مورد ارزیابی قرار داده است. در این تحقیق، در کنار بررسی ویژگیهای اکولوژیکی از قبیل هواشناسی، خاکشناسی، زمینشناسی، ویژگیهای بیولوژیکی و اطلاعات دیگری جمعآوری گشته و مورد تجزیه و تحلیل واقع شده است، او بیان کرد pH خاک در نقاط خالص توده اسیدیتر از نقاط آمیخته و خارج توده است.

مجد طاهری و جلیلی (۱۳۷۵)، با بررسی تاثیر کاشت گونه های کاج تهران و اقاقیا بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و پوشش گیاهی زیر اشکوب در پارک جنگلی چیتگر به این نتیجه رسیدند که به رغم خشک بودن منطقه، روند تغییر و تحول اکوسیستم تحت تاثیر دو گونه در طول ۲۵ سال چشمگیر بوده است. گونهی اقاقیا در مقایسه با کاج تهران در جهت افزایش عمق خاک سطحی که شاخصی از تکامل محسوب میگردد بسیار موثر بوده اما نتوانسته است نقشی در افزایش میزان ازت کل خاک داشته باشد. گونه سوزنی برگ کاج نیز باعث افزایش اسیدیته و فسفر خاک نسبت به اقاقیا گردیده است.

ایروانی و همکاران (۱۳۸۰)، به تعیین رویشگاه بالقوه ۳ گونه مرتعی Ferula ovina ، Bromus tomentellus ، Cachyrys ferulacea در حوزه رودخانه وهرگان اصفهان پرداختند و نتیجه گرفتند مهمترین عوامل موثر بر رویش گونه Ferula ovina بافت خاک، جهت شیب و شاخص رطوبتی بوده و خاکهایی با بافت سنگین را جهت رویشگاه انتخاب میکند. همچنین عوامل محیطی موثر بر Bromus tomentellus را بافت خاک، میزان عمق، آهک و سنگریزه و عوامل موثر بر Cachyrys ferulacea را بافت خاک، میزان عمق و آهک خاک تشخیص دادند.

جعفری و همکاران (۱۳۸۱)، به بررسی روابط پوشش گیاهی مراتع پشتکوه استان یزد با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با بهره گرفتن از روش های تجزیه و تحلیل چندمتغیره پرداختند. نتایج نشان میدهد که ارتباط ویژهای بین پراکنش تیپهای مختلف رویشی و خصوصیات خاک وجود دارد و مهمترین خصوصیات خاکی موثر در تفکیک تیپهای رویشی منطقه مورد