تأثیر شدت آتش سوزی بر میزان کربن، نیتروژن کل و فسفر قابل جذب در خاک های جنگلی (مطالعه موردی: جنگل های مریوان)

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد جنگل‌داری، دانشگاه کردستان

2 استادیار، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کردستان

چکیده

آتش، قسمت جدانشدنی بیشتر اکوسیستم‌هاست که منطقه مدیترانه و مکان مورد مطالعه که در جنگلهای غرب ایران و شهرستان مریوان واقع است، مستثنی از این مهم نیستند. به منظور بررسی تأثیر شدت آتش‌سوزی بر میزان کربن، نیتروژن و فسفر خاک، تعداد 56 نمونه از دو عمق 5-0 و 5 تا 15 سانتی‌متر و از دو منطقه دچار آتش‌سوزی شده و نشده برداشت شد. سپس تعدادی از نمونه‌های نسوخته نیز در آزمایشگاه و توسط کوره در پنج دمای 95، 150، 220، 350 و 490 درجه سانتی‌گراد به مدت نیم ساعت سوزانده شدند و پس از آن کربن آلی از روش والکی بلاک، نیتروژن کل از روش کجلدال و فسفر قابل جذب از روش اولسن اندازه‌گیری شد. بیشترین میزان کربن آلی و نیتروژن کل در خاک سوزانده شده در دمای (C°) 150 از عمق 5-0 سانتی‌متر که به‌ترتیب دارای مقادیر 44/4 و 89/0 درصد بودند و همچنین، بیشترین میزان فسفر قابل جذب در خاک سوزانده شده در دمای (C°) 350 از عمق 5-0 سانتی‌متر با میانگین 99/14 میلی‌گرم در کیلوگرم، بود. به‌طور کلی با افزایش شدت آتش‌سوزی درصد کربن آلی و نیتروژن کل خاک کاهش و میزان فسفر قابل جذب افزایش پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of fire severity on organic carbon, total nitrogen and available phosphorus of forest soils (Case study: Marivan)

نویسندگان [English]

  • Farzaneh Nazari 1
  • Vaheid Hosseini 2
  • Naghi Shabanian 2
1 M.Sc. student of forestry, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan
2 Assistant professor, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan
چکیده [English]

Fire is natural feature of most of ecosystems, including Mediterranean region and the site study in this research. In order to evaluate effect of fire intensity on dynamic of organic carbon, nitrogen and phosphorus of soil, 56 samples were selected from two depths (0-5 and 5-15 cm) in two areas of burned and unburned. Then, some unburned soil samples were burned in the laboratory by furnace at five temperature levels including of 95, 150, 220, 350 and 490 °C for 30 minutes. The amount of organic carbon, total nitrogen and available phosphorus were measured by Walkley-Black method, Kjeltec method and Olsen method, respectively. Maximum organic carbon and total nitrogen were measured 4.44% and 0.89% in soil depth 0-5 cm burned at 150 ˚C, respectively. Also, maximum available phosphorus was measured 14.99 (mg/kg) in soil depth 0-5 cm burned at 350 ˚C. Overall it might be concluded that although increase in fire intensity, decreased total amount of organic carbon and total nitrogen, but increased amount of available phosphorus.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fire
  • Organic carbon
  • total nitrogen
  • Available phosphorus
  • Forest soil
  • Marivan
- بانج شفیعی، ع.، 1385. اثرات آتش‌سوزی بر روی خصوصیات اکولوژیکی سری 4 جنگل چلیر حوزه 45 گلبند. رساله دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، 160 صفحه.

- بی‌نام، 1383. طرح جنگل‌داری چند منظوره حوزه باغان و چناره شهرستان مریوان، خاکشناسی و طبقه‌بندی اراضی. مهندسین مشاور ویسان، 49 صفحه.

- سلیمی، ه.، 1385. بررسی و مقایسه وضعیت توده‌های کمتر تخریب یافته و تخریب یافته در جنگلهای بلوط استان کردستان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد جنگل‌داری، دانشگاه گیلان، 88 صفحه.

- همت‌بلند، ا.، 1386. اثرات آتش‌سوزی روی برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک جنگلهای مریوان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد جنگل‌داری، دانشگاه تربیت مدرس، 69 صفحه.

- Adams, M.A. and Attiwill, P.M., 1986. Nutrient cycling and nitrogen mineralization in eucalypt forests of south-eastern Australia. II. Indices of nitrogen mineralization. Plant Soil, 92: 341-362.

- Boerner, R.E. J., 1982. Fire and nutrient cycling in temperate ecosystems. Biosci., 32: 187-92.

- Cammeraat, L.H. and Imeson, A.C., 1999. The evolution and significance of soil-vegetation patterns following land abandonment and firein Spain. The significance of soil, water and landscape processes in banded vegetation patterning. Catena, 37: 107-127.

- Chandler, C., Cheney, P., Thomas, P., Trabaud, L. and Williams, D., 1983. Fire in Forestry Volume 1: Forest Fire Behavior and Effects. John Wiley and Sons, NY, 450 p.

- DeBano, L.F., 2000. The role of fire and soil heating on water repellence in wildland environments: a review. J. Hydrol., 231: 195-206.

- DeBano, L.F. and Conrad, C.E., 1978. The effect of fire on nutrients in a chaparral ecosystem. Ecology, 59: 489-497.

- DeBano, L.F., Neary, D.G. and Ffolliott, P.F., 1998. Fire Effects on Ecosystems. John Wiley, New York, 320 p.

- Ekinci, H., 2006. Effect of forest fire on some physical, chemical and biological properties of soil in Canakkale, Turkey. International Journal of Agriculture & Biology, 8 (1): 102-106.

- Fernandez, I., Cabaneiro, A. and Carballas, T., 1997. Organic matter changes immediately after a wildfire in an Atlantic forest soil and comparison with laboratory soil heating. Soil Biology and Biochemistry, 29 (1): 1-11.

- Fernandez, I., Cabaneiro, A. and Carballas, T., 1999. Carbon mineralization dynamics in soils after wildfires in two Galician forests. Soil Biology and Biochemistry, 31: 1853-1865.

- Fisher, R.F. and Binkley, D., 2000. Ecology and Management of Forest Soils. John Wiley, New York, 489 p.

- Glass, D.W., Johnson, D.W., Blank, R.R. and Miller, W.W., 2008. Factors affecting mineral nitrogen transformations by soil heating: a laboratory-simulated fire study. Soil Science, 173 (6): 387-400.

- Imeson, A.C., Verstraten, J.M., Van Mulligen, E.J. and Sevink, J., 1992. The effects of fire and water repellence on infiltration and runoff under Mediterranean type forest. Catena, 19: 345-361.

- Johnson, D.W., 1992. Effects of forest management on soil carbon storage. Water Air Soil Pollution, 64: 83-120.

- Kutiel, P. and Naveh, Z., 1987. The effect of fire on nutrients in a pine forest soil. Plant and Soil, 104: 269-274.

- Martinez-Sanchez, J.J., Ferrandis. P., De las Heras, J. and Herranz, J.M., 1999. Effect of burnt wood removal on the natural regeneratioof Pinus halepensis after fire in a pine forest in Tus valley (SE Spain). For. Ecol. Manage., 123: 1-10.

- Murphy, J.D., Johnson, D.W., Miller, W.W., Walker, R.F. and Blank, R.R., 2006. Prescribed fire effects on forest floor and soil nutrients in a Sierra Nevada Forest. Soil Science, 171 (3): 181-199.

- Prieto-Fernandez, A., Villar, M.C., Carballas, M. and Carballas, T., 1993. Short-Term effects of a wildfire on the nitrogen status and its mineralization kinetics in an Atlantic forest soil. Soil Biology and Biochemistry, 25 (12): 1657-1664.

- Raison, R.J., Khanna, P.K. and Woods, P., 1985. Mechanisms of element transfer to the atmosphere during vegetation burning. Canadian J. Forest Res., 15: 132-40.

- Rashid, G.H., 1987. Effect of fire on soil carbon and nitrogen in a Mediterranean oak forest of Algeria. Plant and Soil, 103: 89-93.

- Susfalk, R.B., 2000. Relationships of soil-extractable and plant-available phosphorus in forest soils of the eastern Sierra Nevada. Ph.D. dissertation, University of Nevada, Reno, 105 p.

- Vihnanek, R.E. and Ballard, T.M., 1988. Slash burning effects on stocking, growth, and nutrition of young Douglas-fir plantations in salal-dominated ecosystems of eastern Vancouver Island. Can. J. For.Res., 18: 718-722.

- Walker, J., Raison, R.J. and Khanna, P.K., 1986. Fire, In: Russell, J.S. and Isbell, R.F., (Eds.). Australian soils: the human impact. Australian Society of Soil Science, University of Queensland Press: St Lucia: 185-216.

- Wondafrash, T.T., Sancho, I.M., Miguel, V.G. and Serrano, R.E., 2005. Relationship between soil color and temperature in the surface horizon of Mediterranean soils: A laboratory study. Soil Science, 170 (7): 495-503.