نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مجتبی آذریان ¹
• کامبیز ابراری واجاری ²
• بیت‌اله امان‌زاده ³
• سید محمدمعین صادقی ⁴

¹ دکترای جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشگاه لرستان

² گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

³ بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران

⁴ دانشکده جنگلداری، دانشگاه آریزونا شمالی، فلگ‌استف، آریزونا، آمریکا

چکیده

با وجود اندک مطالعات درباره فعالیت آنزیم‌های خاک در مراحل تحولی راش شرقی، این پژوهش‌ها بر تعداد محدودی از متغیرهای خاک متمرکز بوده و بررسی هم‌زمان روابط چندبعدی بین فعالیت آنزیم‌ها و مجموعه ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در مراحل تحولی جنگل تاکنون مورد توجه قرار نگرفته است. در پژوهش حاضر، فعالیت آنزیم‌های فسفاتاز اسیدی و قلیایی و ارتباط آن‌ها با ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در سه مرحله تحولی جوانی، بلوغ و پوسیدگی جنگل راش شرقی در منطقه اسالم گیلان بررسی شد. نتایج نشان داد که تفاوت معنی‌دار فعالیت آنزیم‌ها بین مراحل تحولی همواره مشاهده نمی‌شود (05/0<p)، اما الگوی ارتباط آن‌ها با ویژگی‌های خاک به‌طور معناداری با تغییر مرحله تحولی بازسازمان‌دهی می‌شود. فسفاتاز اسیدی عمدتاً با شاخص‌های زیستی و متغیرهای مرتبط با ماده آلی خاک هم‌تغییر بود، درحالی‌که فسفاتاز قلیایی ارتباط نزدیک‌تری با ویژگی‌های شیمیایی خاک و عناصر غذایی معدنی نشان داد. تحلیل چندمتغیره حداقل مربعات جزئی (PLS) آشکار ساخت که کنترل‌های مؤثر بر فعالیت آنزیم‌های فسفاتاز ماهیتی چندبعدی و مرحله‌محور دارند و تغییرات چرخه فسفر خاک نتیجه برهم‌کنش هم‌زمان مجموعه‌ای از ویژگی‌های خاک است، نه اثر یک عامل منفرد. به‌طورکلی، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که فعالیت آنزیم‌های فسفاتاز در مراحل تحولی جنگل راش هیرکانی تنها از طریق مقایسه میانگین فعالیت آنزیمی قابل تفسیر نیست، زیرا الگوی ارتباط آن‌ها با ویژگی‌های خاک در هر مرحله تحولی متفاوت است. بنابراین، فسفاتاز اسیدی و قلیایی می‌توانند به‌عنوان شاخص‌هایی مکمل برای ارزیابی تغییرات مرحله‌محور چرخه فسفر و عملکرد زیستی خاک در جنگل‌های راش طبیعی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

• تحلیل PLS
• تحول توده جنگلی
• جنگل‌های هیرکانی
• خاک جنگل
• راش شرقی

عنوان مقاله [English]

Phosphatase enzyme activity and its relationship with soil properties across developmental stages of a beech forest (Asalem)

نویسندگان [English]

• Mojtaba Azaryan ¹
• Kambiz Abrari Vajari ²
• Beitollah Amanzadeh ³
• Seyed Mohammad Moein Sadeghi ⁴

¹ PhD of Silviculture and Forest Ecology, Lorestan University

² Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran

³ Research Division of Natural Resources, Gilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center (AREEO), Rasht, Iran

⁴ School of Forestry, Northern Arizona University, Flagstaff, Arizona, USA

چکیده [English]

Despite the limited number of studies on soil enzyme activity across developmental stages of oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) forests, most have focused on a narrow set of soil variables, and the simultaneous evaluation of multivariate relationships between enzyme activity and soil physical, chemical, and biological properties has received little attention. In this study, acid and alkaline phosphatase activities and their relationships with soil properties were examined across three developmental stages (initial, optimal, and decay) of an Oriental beech forest in the Asalem region, Gilan Province, northern Iran. Statistically significant differences in enzyme activity among stages were not consistently observed; however, the pattern of relationships between enzyme activities and soil properties was significantly reorganized with changes in forest developmental stage. Acid phosphatase activity was mainly associated with biological indicators and organic matter–related variables, whereas alkaline phosphatase showed closer relationships with chemical soil properties and mineral nutrient availability. Partial least squares (PLS) analysis indicated that phosphatase activity was regulated by multivariate and stage-dependent interactions among soil properties, rather than by a single dominant factor. Overall, the results of this study indicate that phosphatase activity across developmental stages of Hyrcanian beech forests cannot be adequately interpreted solely through comparisons of mean enzyme activity, because the relationships between phosphatases and soil properties vary among developmental stages. Therefore, acid and alkaline phosphatases may serve as complementary indicators for evaluating stage-dependent changes in soil phosphorus cycling and biological soil functioning in natural beech forests.

کلیدواژه‌ها [English]

• Partial least squares (PLS)
• Forest stand development
• Hyrcanian forests
• Forest soil
• Oriental beech