ترکیب شیمیایی تاج بارش توده­ های کاج تهران و سرو نقره­ ای درمنطقه آلوده شهری (مطالعه موردی: پارک جنگلی چیتگر)

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی

2 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 استادیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

4 استادیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

5 کارشناس ارشد پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

چکیده

این مطالعه با هدف اندازه­گیری و مقایسه pH، هدایت الکتریکی (EC)، سرب و کادمیم تاج‌بارش توده­های خالص کاج تهران و سرو نقره‌ای در پارک جنگلی چیتگر انجام شد. در مجموع سه بارندگی برای آنالیز ترکیب شیمیایی تاج‌بارش اندازه­گیری شد. باران فضای باز با استفاده از 10 جمع‌آوری کننده و تاج­بارش با استفاده از 30 جمع­آوری­کننده در هر توده که به‌صورت تصادفی زیر تاج­پوشش درختان کاج تهران و سرو نقره­ای قرار داده شدند، جمع­آوری شد. pH و EC نمونه­ها بلافاصله بعد از انتقال به آزمایشگاه اندازه­گیری گردید. همچنین غلظت عناصر سرب و کادمیم توسط دستگاه ICP اندازه­گیری شد. سرب و کادمیم و EC دارای اختلاف معنی­داری بین سه تیمار تاج‌بارش کاج تهران، سرو نقره­ای و باران فضای باز بودند و مقدار آنها به­ترتیب ppb 74/04، ppb 13/25 و µm 298 برای تاج‌بارش کاج تهران، ppb 49/98، ppb 10/75 و µm 251 برای تاج‌بارش سرو نقره­ای و ppb 27/22، ppb 8/55 وµm 90/5 برای باران فضای باز اندازه­گیری شد. PH تاج‌بارش کاج تهران دارای اختلاف معنی­داری در سطح 5 درصد با pH باران فضای باز بود، در حالی که pH تاج‌بارش سرو نقره­ای با pH باران فضای باز اختلاف معنی­داری نشان نداد. با توجه به تغییر عناصر سرب و کادمیم در تاج‌بارش کاج تهران و سرو نقره­ای نسبت به آب باران، به­نظر می­رسد در کنار سایر عوامل برای انتخاب گونه در جنگلکاریهای مناطق آلوده شهری، این ویژگی نیز می­تواند بسیار حائز اهمیت باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Chemical composition of throughfall in Pinus eldarica and Cupressus arizonica plantations in a polluted area (Case study: Chitgar forest park)

نویسندگان [English]

  • Sma'eil Khosropour 1
  • Pedram Attarod 2
  • Anoosheirvan Shirvany 3
  • Mohammad Matinizadeh 4
  • Anahita Shariat 5
1 M.Sc. student of forestry, Faculty of Natural Resources, University of Tehran
2 Associate prof., Faculty of Natural Resources, University of Tehran
3 Assistant prof., Faculty of Natural Resources, University of Tehran
4 Assistant prof., Research Institute of Forests and Rangelands
5 Senior Research Expert, Research Institute of Forests and Rangelands
چکیده [English]

This research was carried out to compare the chemical composition of throughfall (TF), i.e., lead (Pb) and cadmium (Cd) as well as electrical conductivity (EC) and acidity (pH) beneath Pinus eldarica and Cupressus arizonica plantations with open field rainfall in the Chitgar Forest Park. The open field rainfall and TF were collected by 10 and 60 manual cylindrical plastic collectors, respectively. ICP was used in order to measure the concentrations of Pb and Cd. Three rainfall events were measured for chemical analysis. Pb and Cd concentrations as well as EC of TF were significantly different among Pinus eldarica, Cupressus arizonica, and the open field rainfall (P. eldarica: 74.07 ppb, 13.25 ppb, and 298 mµ; C. arizonica: 49.98 ppb, 10.75 ppb, and 251 mµ; open field rainfall: 27.22 ppb, 8.55 ppb, and 90.5 mµ). pH showed a significant difference between Pinus eldarica and the open field rainfall. Concerning the efficiency of plantation canopy for cleaning Pb and Cd concentrations of the atmosphere, changes in the amount of chemical compositions will provide an insight into the multiple criteria of selecting species for plantation projects in polluted urban areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cupressus arizonica
  • PINUS ELDARICA
  • throughfall
  • chemical composition
  • Lead
  • Cadmium
- Aussenac, G., 1970. Action du couvert forestier sur la distribution au sol des precipitations. Annals of Forest Science, 27: 383-399.

- Chiwa, M., Crossley, A., Shepard, L.J., Sakugawa, H. and Cape, J.N., 2004. Throughfall chemistry and canopy interactions in a Sitka spruce plantation sprayed with six difference simulated polluted mist treatments. Environmental Pollution, 127: 57-64.

- Douglas, A., Schaefer, A., William, A. and Richard, K., 1988. Factors controlling the chemical alteration of throughfall in a subalpine balsam fir canopy. Environmental and Experimental Botany, 3: 175-189.

- Gandois, L., Tipping, E., Dumat, C. and Probst, A., 2010. Canopy influence on trace metal atmospheric inputs on forest ecosystems: speciation in throughfall. Atmospheric Environment, 44: 824-833.

- Hanson, D.L., Steenhuis, T.S., Walter, M.F. and Boll, J., 2004. Effects of soil degradation and management practices on the surface water dynamics in the Talgua river watershed in Honduras. Land Degradation & Development, 15: 237-251.

- Hou Bao, F., Wei, H., Zhuang, M. and Kosuke, W., 1999. Acidity and chemistry of bulk precipitation, throughfall and stemflow in Chinese fir plantation in Fujian, China. Forest Ecology and Management, 122: 243-248.

- Hüttl, R.F., Schneider, B.U. and Farrell, E.P., 2000. Forests of the temperate region: gaps in knowledge and research needs. Forest Ecology and Management, 132: 83-96.

- Kellman, M., 1979. Soil enrichment by neotropical savanna trees. Journal of Ecology, 67: 565-577.

- Motahari, M., 2010. Interception loss and throughfall of a Pinus eldarica plantation in a semi-arid area (Case study: Chitgar Forest park). M.Sc. thesis, Tehran University, 81 p.

- Nriagu, J.O., 1989. A global assessment of natural sources of atmospheric trace metals. Nature, 338: 47-49.

- Pacyna, J. and Pacyna, E., 2001. An assessment of global and regional emissions of trace metals to the atmosphere from anthropogenic sources worldwide. Environmental Reviews, 17: 269-298.

- Parker, G.G., 1983. Throughfall and stemflow in the forest nutrient cycle. Advanced Ecological Research, 13: 58-121.

- Rauch, J.N. and Pacyna, M., 2009. Earth's global Ag, Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, and Zn cycles. Global Geochemical Cycles, 23: 1-16.

- Razaghi, 2007. Research of Carbon Monoxide according to climate factors in Tehran Province. Tarbiat Modares University, 206 p.

- Shachnovich, Y., Berliner, P.R. and Bar, P., 2008. Rainfall interception and spatial distribution of throughfall in a pine forest planted in an arid zone. Journal of Hydrology, 349: 168-177.

- Steinnes, E. and Friedland, A.J., 2005. Metal contamination of natural surface soils from long-range atmospheric transport: existing and missing knowledge. Environmental Reviews, 14: 169-186.

- Wullaert, H., Pohlert, T., Boy, J., Valarezo, C. and Wilcke, W., 2009. Spatial throughfall heterogeneity in a Montana rain forest in Ecuador: Extent, temporal stability and drivers. Journal of Hydrology, 377: 71-79.

- Zhou, G.Y., Wei, X.H. and Yan, J.H., 2002. Impacts of Eucalyptus (Eucalyptus exserta) plantation on sediment yield in Guangdong Province, Southern China, A kinetic energy approach. Catena, 49: 231-251.