به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب سید محمد حجتی

  • سلیمه رحیم نژاد، سید محمد حجتی*، حامد اسدی، حمید جلیلوند، مجتبی محمودی
    مقدمه

    نیترات (NO-3) ترکیبی مهم در تغذیه گیاه محسوب می شود که آبشویی مقادیر زیاد آن افزون بر کاهش بارخیزی خاک ممکن است سلامت محیط زیست را با خطر مواجه کند. این پژوهش با هدف بررسی اثر بیوچار پوسته برنج و انواع مختلف کود به صورت خالص و آمیخته بر آبشویی نیترات از خاک نهال های گلدانی شیردار انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش از نوزده تیمار با سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده شد که شامل: پوسته برنج به مقدار 5/0 و 1 درصد حجمی خاک، بیوچار پوسته برنج 5/0، 1 و 2 درصد حجمی خاک، کود گاوی 75/0 و 25/1 درصد حجمی خاک، کود شیمیایی در دو سطح 1. سوپرفسفات تریپل 25، سولفات آمونیوم 75/18 و سولفات پتاسیم 75/18 و2. سوپرفسفات تریپل50، سولفات آمونیوم 5/37 و سولفات پتاسیم 5/37 میلی گرم بر کیلوگرم خاک، تیمار خاک بستر کاشت(شاهد)و ترکیب تیمارها بود.غلظت نیترات به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد. تجزیه وتحلیل آماری با استفاده از نرم افزار R و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن انجام گرفت.

    یافته ها

    بیشترین غلظت نیترات آب زهکشی در مرحله اول در تیمار کود شیمیایی سطح 2، مرحله های دوم و چهارم در ترکیب کود شیمیایی سطح 1 و کود گاوی 75/0 درصد حجمی خاک و مرحله سوم در تیمار کود گاوی 75/0 درصد حجمی خاک مشاهده شد.بیشترین مقدار pH آب زهکشی در مرحله اول در ترکیب تیمار کود شیمیایی سطح 1 و بیوچار 5/0 درصد،در مرحله های دوم و سوم می باشد.

    نتیجه گیری

    در تیمار خاک بستر کاشت و در مرحله پنجم در تیمار کود شیمیایی سطح 1 و بیوچار 5/0 درصد مشاهده شد.نتایج این پژوهش نشان داد که افزودن بیوچار سبب کاهش هدایت الکتریکی و غلظت نیترات و افزایش pH آب زهکشی می شود. بنابراین با توجه به اثر مفید بیوچار در کاهش آبشویی نیترات و شوری خاک که بدون تردید اثرات مثبت زیست محیطی خواهد داشت، توصیه مشود از بیوچار پوسته برنج برای تولید نهال در نهالستان های جنگلی استفاده شود.

    کلید واژگان: بیوچار, پوسته برنج, کود شیمیایی, کود گاوی, نهالستان لاجیم}
    S. Rahimnejad, S.M. Hojjati *, H. Asadi, H. Jalilvand, M. Mahmoudi
    Introduction

    Nitrate (NO-3) is an important compound in plant nutrition. However, the leaching of large amounts of it can reduce soil fertility and endanger environmental health and quality of life.

    Material and Methods

    This study was conducted to investigate the effect of rice husk biochar and different types of pure and mixed fertilizers on nitrate leaching from the soil of one-year-old potted saplings of Acer cappadocicum Gled (with an average collar diameter of 17.3 mm and a height of 19.72 cm). This research was conducted in Lajim nursery, north of Iran, using 19 treatments with three replications in a completely randomized design. The treatments included rice husk at 0.5% and 1% by volume, biochar of rice husk at 0.5%, 1%, and 2% by volume, cow manure at 0.75% and 1.25% by volume, and chemical fertilizer at two levels: 1) triple superphosphate 25, ammonium sulfate 18.75, and potassium sulfate 18.75 mg per kilogram of soil and 2) triple superphosphate 50, ammonium sulfate 37.5, and potassium sulfate 37.5 mg per kilogram of soil. The soil treatment of the planting bed (control) and the combination of treatments were also included. To collect drainage water for measuring the amount of nitrate leaching, potted seedlings were irrigated 20% more than the normal irrigation amount, and samples were taken in five stages (from April to September, once before adding ammonium nitrate fertilizer and four times after its addition). In the laboratory, nitrate concentration was measured by the spectrophotometric method. Statistical analysis was performed using R software, and a comparison of means was performed using Duncan's test.

    Findings

    According to the results, in the first stage of sampling, the highest concentration of nitrate in drainage water was observed in the chemical fertilizer level 2. In the second and fourth stages, it was observed in the combination of chemical fertilizer level 1 and 0.75% cow manure by volume, and in the third stage, it was observed in the treatment with 0.75% cow manure by volume. The highest pH value of the drainage water in the first stage of sampling was observed in the combination of chemical fertilizer level 1 and 0.5% biochar. In the second and third sampling stages, the control showed the highest pH value. In the fifth stage, the result was the same as the first stage. Also, the combination of chemical fertilizer level 1 and 0.75 percent cow manure caused an increase of 204, and 0.5% biochar caused a total decrease of 39.4 mg/liter of nitrate leaching.

    Conclusion

    The results of this research showed that the application of biochar causes a decrease in electrical conductivity and nitrate concentration and an increase in the pH of drainage water. Therefore, considering the beneficial effect of biochar in reducing nitrate leaching and soil salinity, which will definitely bring positive environmental effects, it is recommended to use rice husk biochar to produce seedlings in forest nurseries.

    Keywords: Biochar, Rice Husk, Chemical Fertilizer, Cow Manure, Nursery Lajeim}
  • مهدی سعیدی، سید محمد حجتی*، اصغر فلاح

    تغییرپذیری خصوصیات خاک با گذشت زمان در توده های جنگلکاری به منظور تعیین محدوده سنی بهینه برای اهداف مختلف مدیریتی از جمله موضوعات پژوهشی است که در ایران کمتر به آن توجه شده است. در این پژوهش تغییرات ذخیره کربن خاک برحسب سن در توده های جنگلکاری شده افرا پلت در جنگل های نکا- ظالمرود بررسی شد. سه سن توده 20-10، 30-20 و 40-30 سال در منطقه انتخاب و برای آماربرداری از قطعات نمونه 20×20 متر با استفاده از روش منظم- تصادفی با ابعاد شبکه 50×50 متر استفاده شد. سپس پنج نمونه خاک (در مرکز و چهارگوش قطعه نمونه) از خاک سطحی (15-0 سانتی متری) با استفاده از استوانه فلزی در سه قطعه نمونه در هر طبقه سنی برداشت شد. نتایج نشان داد که از بین مشخصه های فیزیکی بیشترین مقدار رطوبت خاک (33/37 درصد) متعلق به سن توده 40-30 ساله و بیشترین مقدار جرم مخصوص ظاهری (17/2 گرم بر سانتی متر مکعب) متعلق به سن توده 20-10 ساله است. بررسی ویژگی های شیمیایی خاک نشان داد که به جز واکنش خاک و هدایت الکتریکی، بقیه مشخصه ها تحت تاثیر سن توده ها اختلاف معنی داری دارند. بیشترین فسفر قابل جذب، نیتروژن کل و کربن آلی به ترتیب با 81/7 میلی گرم بر کیلوگرم، 35/0 و 1/6 درصد در توده 40-30 ساله و بیشترین پتاسیم قابل جذب با 91/638 میلی گرم بر کیلوگرم در توده 20-10 ساله مشاهده شد. نتایج بررسی ترسیب کربن نشان داد که توده 40-30 ساله با 89/305 تن در هکتار کربن ترسیب شده بیشترین توانایی را دارد. بنابراین می توان نتایج این پژوهش مبنی بر سن بهینه ذخیره کربن (40-30 سال) برای جنگلکاری افراپلت را برای اهداف مدیریتی مختلف معرفی کرد.

    کلید واژگان: جنگلکاری, خاک جنگل, سن خاک, فیزیک و شیمیایی خاک}
    M .Saeidi, S.M. Hojjati *, A .Fallah

    The study of soil property variability over time in forest stands to determine the optimal age range for various management purposes is a research topic that has received limited attention in Iran. This research aimed to investigate the changes in soil carbon storage according to age in reforested stands of Acer velutinum in the Neka-Zalemroud forests. Three age groups were selected: 10-20, 20-30, and 30-40 years. Statistical analysis was conducted using 20 × 20 m sample plots and a systematic-random method with 50 × 50 m grid dimensions. Five soil samples (in the center and square of the sample plot) were taken from the surface soil (0-15 cm) in each age class studied. The results showed that among the physical characteristics, the highest soil moisture (37.33%) was found in the 30-40 year age group, and the highest bulk density  (2.17 grams per cubic centimeter) was found in the 10-20 year age group. Upon examining the chemical characteristics of the soil, it was found that apart from acidity and electrical conductivity, the rest of the characteristics had significant differences influenced by the age of the stand. The highest amounts of absorbable phosphorus (7.81 mg/kg), total nitrogen (0.35%), and organic carbon (6.1%) were found in the 30-40 year old stand, and the highest amount of absorbable potassium (638.91 mg/kg) was found in the 10-20 year old stand. The carbon sequestration study showed that the 30-40-year-old stand had the greatest ability among the stands, with 305.89 tons of carbon sequestered per hectare. Therefore, based on the optimal age of carbon storage (30-40 years) for reforested Acer velutinum, the results of this research can be prescribed for different management purposes.

    Keywords: reforested, Forest soil, soil age, soil physiochemistry}
  • حامد اسدی، سلیمه رحیم نژاد، سید محمد حجتی، حمید جلیلوند، مجتبی محمودی

    در نهالستان های مختلف برای بهبود وضعیت جوانه زنی و رشد بذر از کودهای مختلف مانند کودهای سبز، دامی، شیمیایی، بیولوژیکی و انواع بیوچار استفاده می شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر اصلاح کننده های خاک بر سرعت و درصدجوانه زنی بذر ون در نهالستان جنگلی بود. این آزمایش در نهالستان لاجیم واقع در سرجنگلبانی کسیلیان اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری شهرستان سوادکوه انجام شد. در این تحقیق 19 تیمار اصلاح کننده خاک، شامل پوسته برنج به مقدار 5/0 و 1 درصد حجمی خاک، بیوچار پوسته برنج 5/0، 1 و 2 درصد حجمی خاک، کودگاوی 150 و 300 گرم، کودشیمیایی حداقل و حداکثر (کودشیمیایی حداقل برای سوپر فسفات تریپل 6/0 گرم، برای سولفات آمونیوم 45/0گرم و سولفات پتاسیم 45/0 گرم و کود شیمیایی حداکثر برای سوپر فسفات تریپل 2/1 گرم، برای سولفات آمونیوم 9/0گرم و سولفات پتاسیم 9/0 گرم) و تیمار شاهد با سه تکرار و ترکیب تیمارها در نظر گرفته شد. بذرهای انتخاب شده به منظور اجرای آزمایش، در عمق مناسب خاک کشت شدند با مشاهده اولین بذر جوانه زده در دهم فروردین شمارش بذرها شروع شد. معیار جوانهزنی بذر، خروج برگچه بوده است . به منظور تجزیه و تحلیل آماری پس از بررسی نرمال بودن و همگنی واریانس داده ها، با استفاده از آزمون های شاپیروویلک و لون در سطح احتمال 95 درصد، از روش آنالیز واریانس یکطرفه استفاده شد. در صورت معنی دار بودن داده ها، مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که اثر اصلاح کننده های خاک بر سرعت و درصد جوانه زنی بذر ون دارای اثر معنی دار است. بیشترین سرعت و درصد جوانه زنی در تیمارهای ترکیب کودگاوی 25/1 و پوسته برنج 1، ترکیب کودشیمیایی بیشینه و پوسته برنج 1، بیوچار پوسته برنج 2 و بیوچار پوسته برنج 1 درصد یافت شده است. به طور کلی، استفاده از موادآلی بیشترین تاثیر را بر جوانه زنی بذر این گونه داشته است. پیشنهاد می شود به منظور افزایش جوانه زنی بذر ون در نهالستان های جنگلی از مواد آلی مانند پوسته برنج و همچنین کودگاوی استفاده شود.

    کلید واژگان: درصد جوانه زنی, سرعت جوانه زنی, نهالستان جنگلی, نهالستان لاجیم}
    Hamed Asadi*, salime rahimnezhad, Seyed Mohammad Hojjati, Hameid jalilvand, Mojtaba Mahmoudi

    Different fertilizers such as green, animal, chemical, biological and biochar are used in different nurseries to improve germination and growth. The purpose of this research is to investigate the effect of soil conditioners on the germination rate and percentage of Fraxinus excelsior seeds in forest nurseries. This experiment was carried out in Nursery Lajim, located in Sarjangalbani Kaslian, General Department of Natural Resources and Watershed of Swadkoh city. In this research, 20 soil conditioning treatments include rice husk to amount of 0.5% and 1% of soil volume, rice husk biochar to amount of 0.5%, 1% and 2% of soil volume, 150 and 300 grams of cow manure, minimum and maximum chemical fertilizer (minimum chemical fertilizer for super triple phosphate 0.6 grams, for ammonium sulfate 0.45 grams and potassium sulfate 0.45 grams and chemical fertilizer for triple superphosphate 1.2 grams, for ammonium sulfate 0.9 grams and potassium sulfate 0.9 grams) and the control treatment was considered with three repetitions. The seeds selected for the experiment were cultivated in the appropriate soil depth, by observing the first young seed on the 10th of April, counting of seeds has started. The quality of seed germination was leaf emergence. For statistical analysis, after checking the normality of the data and the homogeneity of variances using the Shapiro Wilk and Loon tests at the 95% probability level, one-way analysis of variance was used. If the data were significant, comparisons were made using Duncan's test. The results showed that the effect of soil conditioners on the speed and percentage of seed germination has a significant effect. The highest germination rate and percentage were observed in the treatments of 1.25% cow manure and 1% rice husk, 1% maximum chemical fertilizer and rice husk, 2% rice husk biochar and 1% rice husk biochar, and in general, the use of these materials had the greatest effect on seed Fraxinus excelsior. it is suggested to use organic materials such as rice husk and cow dung to increase the germination of Fraxinus excelsior seeds in forest nurseries.

    Keywords: Germination percentage, Germination speed, Forest nursery, Lajim nursery}
  • عارف صابری، قربان وهاب زاده کبریا*، سید محمد حجتی، سید رمضان موسوی

    بهره برداری از منابع معدنی اگرچه برای کشور بسیار مفید است، ولی آثار مخرب آن بر زندگی انسان و گیاه تاثیر منفی می گذارد. این آثار به صورت آلودگی در خاک نمایان می شود که می تواند منجر به عدم تعادل بوم سازگان شود و سلامتی انسان را به خطر بیندازد. پژوهش حاضر با هدف بررسی وضعیت آلودگی دو عنصر سرب و روی در داخل خاک سطحی منطقه معدنی کارمزد استان مازندران در اثر برداشت زغال سنگ انجام شده است. برای این منظور، چهار شاخص CF، mCF، RI و Igeo برای 110 نمونه جمع آوری شده از خاک سطحی محاسبه شد. نمونه های تهیه شده در محیط خشک به آزمایشگاه انتقال داده شد و سپس بر اساس روش ICP-MS در اندازه 75 میکرون تحلیل شدند. نتایج نشان داد که مدل کریجینگ معمولی مناسب ترین مدل برای نشان دادن پراکنش غلظت دو فلز سرب و روی در منطقه است. هم چنین، کم ترین مقدار Zn برای شاخص Igeo برابر با 0/53- و بیش ترین آن برای شاخص های CF برابر با 0/72 به دست آمده است. مقدار غلظت سرب اندازه گیری شده بر اساس شاخص های Igeo، CF، mCF و Ri به ترتیب برابر با 0/08، 1/03 و 213 میلی گرم بر کیلوگرم است (RI<CF<Igeo). نتایج CF و mCF نشان داد که منطقه از لحاظ غلظت دو عنصر تعیین شده دارای وضعیت آلودگی کم یا متوسط است؛ به عبارتی مقدار این عامل برای Zn کم تر از 1 (CF<1) به دست آمده است که مقدار Pb (3 > CF> 1) است. شاخص Igeo نشان داد که Zn با غلظت کم تر از صفر آلودگی ندارد، ولی Pb با مقدار (<1 Igo >0) دارای وضعیت غیرآلوده تا کمی آلوده است. شاخص بوم شناختی بالقوه نیز نشان داد که مقدار غلظت دو عنصر کم تر از 150 میلی گرم بر کیلوگرم است؛ پس این شاخص نیز در طبقه خطر پایین آلودگی (150RI≤) قرار دارد. نتایج تحلیل PCA نشان داد که دو عنصر Zn و Pb دارای همبستگی مناسب و پراکنش خوبی با تغییرات محیطی و عوامل انسانی هستند. با توجه به نتایج، منطقه از لحاظ غلظت دو عنصر دارای آلودگی نبوده، ولی بهتر است برای بررسی دقیق تر عناصر دیگری که در سلامتی انسان نقش دارند با استفاده از شاخص های دیگر بررسی شود. همچنین، باطله های زغال سنگ تاثیر زیادی بر روی غلظت عناصر ندارد.

    کلید واژگان: شاخص های آلودگی, فلزات سنگین, کریجینگ, مدیریت منابع}
    Aref Saberi, Ghorban Vahabzadekebriya *, Sayed Mohammad Hojjati, Sayed Ramazan Mosavi
    Introduction

    Although the exploitation of mineral resources is very useful for the country, it has a negative impact on human and plant life with its destructive effects. These destructive effects appear as pollution in the soil, which can lead to the imbalance of ecosystems and ultimately endanger human health. In addition, economic development and the expansion of industrial areas, especially coal mining mines, cause heavy metal contamination of the soil to become more severe and cause the destruction of soil resources and the deterioration of ecosystems in different regions of the world. The present study was conducted to investigate the contamination of the two elements Pb and Zn in the surface soil of the Komarzd mining area in Mazandaran province (Iran) due to coal mining.

    Materials and Methods

    Komarzd mines in Mazandaran province are one of the largest and oldest coal-producing areas in the central Alborz coal field. Komarzd mines are located 48 km from the southern district of Qaemshahr and 25 km from Alasht. Four indices, including CF, mCF, RI, and Igeo were calculated for 110 samples from surface soil prepared at a depth of 5-15 cm. After separating the rubble, the collected soils were kept in closed plastic bags with a unique code, and a GPS device recorded their location. The samples prepared in a dry environment were transferred to the laboratory. The ICP-MS method at 75 microns was used to analyze and measure the concentration of heavy elements in the collected samples. According to the presence of different elements measured in the region's soil and the compounds in it, two metals Zn and Pb were selected for evaluation and analysis. Sampling was randomly selected based on saved points and drilling tunnels. PCA statistical test is a type of multivariate analysis widely used in sediment, water, and soil pollution studies. Varimax Rotation is one of the most common types of PCA tests to interpret the results and contamination components of the method. This statistical method can be calculated using R and SPSS softwares.

    Results and Discussion

    The results showed that the ordinary kriging model is the most suitable model to show the region's concentration distribution of the two metals, PB and Zn. Also, the statistical status of the elements showed that the lowest amount of Zn for the Igeo index is equal to -0.53 and the highest value for the CF index is equal to 0.72. The amount of Pb concentration measured based on Igeo, CF, mCF, and RI indices equals 0.08, 1.03, and 213 mg/kg, respectively (RI<CF<Igeo). The results of the CF and mCF showed that the region has a low or moderate pollution status in terms of the concentration of the two determining elements; in other words, the value of this factor for Zn is less than 1 (CF<1) and the amount for Pb is (3 > CF> 1). The Igeo index showed that Zn with a concentration lower than zero is not polluted, but Pb with a value (0< Igo <1) has a non-polluted to slightly polluted state. The RI also showed that the concentration of the two elements is less than 150 mg/kg, so this index is also in the low-risk category of contamination (RI ≤ 150). By evaluating the graphs obtained from the PCA analysis, it was found that the two elements Zn and Pb in the correlation analysis graph have a good correlation and distribution, and the changes in the two axes show 47.9% and 24%, respectively, for the Igeo. This indicates the presence of environmental factors in the distribution of this element in the environment. The CF also showed that their distribution in region three negatively correlated with environmental factors. Its value for the two axes is 32.5 and 21.9 %, respectively. The correlation of the Zn element is less than -0.5, but the Pb element is more than -0.5. In general, the value of this variable is 8 and 20, respectively, based on the diagram of two minimum and maximum values. The mCF and RI indices showed that environmental factors influence the distribution of the two elements PB and Zn, and among the two elements, the distribution of the Pb element in the mCF and RI, results of 32.8 and 34.4 has the most influence from the distribution of the drilling tunnel and had environmental factors and has a lower correlation than Zn. The effect percentage of these two elements is 32.8 and 23.2%, respectively, and the two elements Zn and Pb have a good correlation and distribution with environmental changes and human factors.

    Conclusion

    According to the measurements and the results of four indices, the area is uncontaminated or has low contamination in terms of the concentration of two elements, PB and Zn. Therefore, mineral tailings and coal exploitation do not significantly affect the distribution of the mentioned elements. To improve the research results, other indices can be used to determine the role of environmental factors. Also, considering the agricultural lands and water resources of Talar River, it is better to use other elements that directly affect human health and analyze the region's conditions in terms of environmental pollution to achieve better results and accuracy. One of the main disadvantages of measuring the sources of pollution is the many problems in laboratory work and the preparation of laboratory materials. Still, with this research, it is possible to determine the existing doubts in the field of soil pollution for residents and show the impact of mining on the spread of pollutants. A suggestion to improve this research is to consider elements other than Pb and Zn in different environments such as water sources; In general, for a more detailed investigation, other elements that play a role in human health should be investigated.

    Keywords: Heavy metals, Kriging, Pollution indices, Resource management}
  • علی بالویی، سید محمد حجتی*، حامد اسدی، مریم اسدیان
    در این پژوهش به بررسی تاثیر جوامع گیاهی جنگل دارابکلا بر ذخیره کربن زی توده روزمینی و خاک پرداخته شده و پنج جامعه گیاهی طبیعی انجیلی-ممرزستان، آزاد-بلوطستان، تاج ریزی جنگلی-راشستان، افرا پلت-انجیلیستان، فرفیون جنگلی-راشستان و یک توده جنگلکاری افرا پلت مقایسه شدند. نمونه برداری به روش آماربرداری منظم تصادفی با ابعاد شبکه 400×400 متر انجام شد. پس از حذف نقاط حاشیه ای، نمونه خاک از مرکز 163 قطعه نمونه به ابعاد 20×20 متر برداشت شد. نتایج آزمون های تجزیه واریانس، مقایسه میانگین و تجزیه مولفه های اصلی نشان داد که بیشترین مقدار پتاسیم خاک در توده جنگلکاری (97/18 ± 96/336) و کمترین آن در جامعه تاج ریزی جنگلی-راشستان (75/10 ± 25/160) مشاهده شد. مشخصه فسفر خاک دارای بیشترین مقدار در جامعه افرا پلت-انجیلیستان (55/0 ± 65/4) و کمترین مقدار در جامعه تاج ریزی جنگلی-راشستان (14/0 ± 95/1) بود. جامعه افرا پلت-انجیلیستان (08/2 ± 80/34 درصد) و تاج ریزی جنگلی-راشستان (22/1 ± 73/22) به ترتیب بیشترین و کمترین درصد رطوبت را داشتند. با این وجود، جوامع مختلف تاثیر معنی داری بر ذخیره کربن و درصد شن خاک نداشتند. جامعه آزاد-بلوطستان (33/23 ± 82/242) بالاترین و توده جنگلکاری (55/5 ± 78/54) کمترین ذخیره کربن زی توده را داشتند.
    کلید واژگان: جنگلکاری, جامعه گیاهی, جنگل طبیعی, ترسیب کربن, جنگل هیرکانی}
    Ali Baluee, Seyyed Mohammad Hojati *, Hamed Asadi, Maryam Asadian
    Current study reviews effect of the Darabkola forest plant communities on Carbon sequestration in soil and Above Ground Biomass (AGB). It compared five natural communities, including Parrotio persicae-Carpinetum betuli, Zelkovo carpinifoliae-Quercetum castaneifoliae, Solano kieseritzkii-Fagetum orientalis, Aceri velutini-Parrotietum persicae, Euphorbio amygdaloidea-Fagetum orientale, and one Maple plantation stand. Sampling was done using systematic randomized with 400×400 meters dimensions. After removal of marginal points, soil samples were collected from center of 163 plots with 20×20 meters dimension. Results of ANOVA, mean comparison, and PCA showed that the highest soil Potassium belongs to the plantation stand (336.96±18.97), while the least one, belongs to Solano kieseritzkii-Fagetum orientalis (160.25±10.75). On the other hand, soil Phosphorus was the highest in the Aceri velutini-Parrotietum persicae (4.65±0.55), and it was the lowest in Solano kieseritzkii-Fagetum orientalis (1.95±0.14). Aceri velutinid-Parrotietum persicae (34.80±2.08) and Solano kieseritzkii-Fagetum orientalis (22.73±1.22) had the highest and the lowest soil moisture content, respectively. However, the study proved that different communities did not affect soil sand percent and carbon sequestration. Zelkovo carpinifoliae-Quercetum castaneifoliae (242.82±23.22) had the highest, and plantation stand (54.78±5.55) had the lowest carbon sequestration in AGB.
    Keywords: forest plantation, Plant community, natural forest, carbon sequestration, Hyrcanian forest}
  • شهره کاظمی، هاشم حبشی*، سید محمد حجتی، سید محمد واعظ موسوی، فاطمه رفیعی
    مقدمه و هدف

    کسب اطلاعات و شناسایی تغییرات و پویایی بوم سازگان جنگل در مراحل مختلف تحولی به منظور مدیریت بهینه، احیا و اصلاح جنگل ها لازم و ضروری است. این تحقیق با هدف بررسی اثر مراحل مختلف تحولی توده بر روی زادآوری چوبی و پوشش علفی توده ممرز آمیخته در دو فصل بهار و تابستان (به دلیل شروع فعالیت های رویشی تا مرحله رویشی اوج گیاهان آشکوب علفی جنگل) در سری دو طرح جنگلداری شصت کلاته گرگان انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی مراحل تحولی، پس از جنگل گردشی تعداد سه قطعه نمونه نیم هکتاری مستطیلی به ابعاد 50 × 100 متر برای هر مرحله تحولی براساس مشخصه های ارایه شده توسط لایبوندگوت و کورپل در زمینه الگوی ساختار مراحل و فازهای تحولی در جنگل های طبیعی استفاده شد. به منظور مطالعه و بررسی زادآوری چوبی و پوشش علفی تعداد پنج ریزقطعه نمونه (20×20 متر)، یکی از آنها در مرکز و چهار ریزقطعه نمونه دیگر در چهار گوشه قطعه نمونه پیاده شدند. در هر ریزقطعه نمونه نوع و درصد پوشش گونه های علفی و فراوانی زادآوری ها یادداشت شد. برای بررسی و مقایسه تنوع زیستی در مراحل مختلف تحولی از شاخص های تنوع سیمپسون و شانون -وینر و برای محاسبه غنا از شاخص های غنای مارگالف و منهینیک و برای یکنواختی از شاخص های یکنواختی اسمیت ویلسون و Evenness در نرم افزار PAST و R (بسته نرم افزاری adiv و تابع specieseve) استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تعداد گونه های علفی و گونه های زادآوری در مرحله تخریب بیشتر از مراحل اولیه و اوج می باشد. شاخص های تنوع زیستی پوشش علفی و زادآوری گونه های چوبی نشان داد که مقدار تنوع شانون -وینر و سیمپسون در دو فصل بهار و تابستان در مرحله اوج کمتر از مراحل اولیه و تخریب بود. همچنین بیشترین مقدار شاخص های یکنواختی اسمیت ویلسون و Evenness نیز در هر دو فصل بهار و تابستان در مرحله اوج مشاهده شد. بیشترین مقدار شاخص غنای منهینیک پوشش علفی در فصل بهار در مرحله اوج مشاهده شد؛ در حالی که در فصل تابستان بین مراحل مختلف اختلاف معنی داری مشاهده نشد. بیشترین مقدار شاخص غنای مارگالف زادآوری گونه های چوبی در هر دو فصل نیز در مرحله تخریب مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    با استناد به نتایج حاصل از پژوهش حاضر، می توان بیان کرد که مراحل مختلف تحولی روی تنوع گونه های علفی و تجدید حیات جنگل اثرگذار است؛ بنابراین، پیامدهای قابل توجهی از مدیریت پایدار بر لایه پوشش گیاهی وجود دارد که پیشنهاد می شود در راهبردهای مدیریت جنگل در آینده مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: تنوع, زادآوری جنگل, غنا, مراحل تحولی, یکنواختی}
    Shohreh Kazemi, Hashem Habashi*, Seyed Mohammad Hojjati, Seyed Mohammad Waez Mousavi, Fatemeh Rafiee
    Introduction and Objective

    Obtaining information and identifying the changes and dynamics of forest ecosystems in different developmental stages is necessary for optimal management, restoration and improvement of forests. The aim of  This research  was to investigate the effect of different development stages of the stand on tree regeneration and understory species in the mixed hornbeam stand in spring and summer (due to the beginning of vegetative activities until the optimal vegetative stage of herbaceous plants) in the forestry plan of Gorgan Shasat-Kalate district two was done.

    Material and Methods

    In order to investigate development stages, after forest surveying, three rectangular half-hectare sample plots with dimensions of 50 x 100 meter for each development stage based on the characteristics provided by Leibundgut and Korpel in the field of the structure pattern of development stages and phases in natural forests were used. In order to study and investigate the vegetation cover, five small sample plots (20x20 meters), one of them in the center and four other in the four corners. In each sample plot, the percentage of herbaceous species cover and the tree regeneration frequency were recorded. To investigate and compare diversity in different development stages, use the diversity indices of Simpson and Shannon-Wiener, and to calculate the richness, use the richness indices of Margalf and Manhinik, and for evenness, use the evenness indices of Smith-Wilson and Evenness in PAST and R software (package Adiv software and specieseve function( were used.

    Results

    The results showed that the number of plant species in the degradation stage is more than the initial and optimal stages. Diversity indices of understory species and tree regeneration species showed that the diversity of Shannon and Simpson in the two seasons of spring and summer in the optimal stage was lower than the initial and degradation stages. Also, Smith-Wilson and Evenness indices had the highest values in both spring and summer in the optimal stage. The highest value of the Menhinic richness index of understory species was determined in the optimal stage in the spring season, while no significant difference was observed between the different stages in the summer season. The highest value of Margalef richness index of tree species regeneration in both seasons was also observed in the degradation stage.

    Conclusion

    Based on the results of the present research, it can be stated that different development stages have an effect on the diversity of herbaceous species and forest regeneration. Therefore, there are significant implications of sustainable management on the vegetation layer, which should be considered in future of forest management strategies.

    Keywords: Developmental stages, Diversity, Evenness, Forest regeneration, Richness}
  • ناطق لشکری صنمی، جمشید قربانی*، بابک متشرع زاده، سید محمد حجتی، قربان وهاب زاده

    این پژوهش به منظور بررسی توانایی جذب و انباشت مس و اثر آلودگی آن بر رشد و محتوای عناصر معدنی گیاهان مرتعی خارمریم و افسنطین در شرایط گلخانه انجام شد. در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی، مس در سه سطح صفر (شاهد)، 100 و 200 میلی گرم در کیلوگرم به صورت سولفات مس با سه تکرار به گلدان ها اعمال و سپس بذر دو گیاه کشت شدند. بعد از دو ماه و کامل شدن رشد، گیاهان برداشت شده و ویژگی های رویشی و محتوای کلسیم، منیزیم، پتاسیم، فسفر، آهن، روی، منگنز و مس در اندام هوایی و ریشه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که با آلودگی سولفات مس، رشد اندام هوایی و زیرزمینی افسنطین تحت تاثیر قرار نمی گیرد اما زیست توده اندام هوایی به همراه حجم، سطح و طول ریشه خارمریم در غلظت های بالاتر مس کاهش معنی داری می یابد. با افزایش غلظت سولفات مس در خاک، انباشت مس در ریشه هر دو گیاه و در اندام هوایی خارمریم افزایش معنی داری نشان داد. بیشترین جذب مس با 50/53 و 72/168 میلی گرم در کیلوگرم در اندام هوایی و ریشه خارمریم مشاهده شد. فاکتور انتقال کمتر از یک در هر دو گیاه توانایی آنها را برای تجمع فلز مس در ریشه نشان می دهد. در سطح آلودگی 200 میلی گرم در کیلوگرم سولفات مس، غلظت پتاسیم در اندام هوایی خارمریم به طور معنی داری بیشتر از افسنطین بود. افزایش غلظت سولفات مس در خاک، محتوای عناصر کم مصرف در گیاه افسنطین را تحت تاثیر قرار نداده اما موجب کاهش معنی دار منگنز و روی در اندام هوایی و ریشه خارمریم و افزایش معنی دار آهن در اندام هوایی خارمریم شد.

    کلید واژگان: بوم شناسی احیا, باطله زغال سنگ, تنش سولفات مس, فلزات سنگین}
    Jamshid Ghorbani*, Babak Motesharezadeh, Seyed Mohammad Hodjati, Ghorban Vahabzadeh

    This study was conducted to investigate the potential of copper (Cu) absorption and accumulation and the effects of its contamination on the growth and mineral nutrient content of Artemisia absinthium and Silybum marianum under greenhouse conditions. This was done under factorial experiment based on a completely randomized design and Copper sulfate (CuSO4.5H2O) solution was added to the pots with three replicates at 0 (control), 100 and 200 mg/kg and then seeds of two plant species were sown. Plant harvesting was done after two months when growth was completed and then plant growth characteristics and mineral elements (Ca, Mg, K, P, Fe, Zn, Mn, and Cu) were measured for roots and shoots. The results showed that there was no effect of copper sulfate stress on roots and shoots of A. absinthium while shoot biomass and root volume, area and length of S. marianum were significantly reduced. The Cu accumulation in roots of both plant species and in shoots of S. marianum significantly increased by increasing the copper sulfate in soil. The highest level of Cu accumulation was found in shoots and roots of S. marianum with 53.50 and 168.72 mg/kg dry matter, respectively. A transfer factor less than one for both plants indicated their ability to copper accumulation in the roots. Potassium content in the shoot of S. marianum was significantly greater than that in A. absinthium at treatment of 200 mg/kg. There was no effect of copper sulfate stress on the micronutrients content of A. absinthium while it caused a significant decrease in Mn and Zn in shoot and root of S. marianum, respectively, and a significant increase in Fe in the shoot of S. marianum.

    Keywords: Restoration Ecology, Coal waste, Copper sulfate stress, Heavy metals}
  • قربان وهاب زاده کبریا*، عارف صابری، سید محمد حجتی، سید رمضان موسوی

    حفاظت از منابع آب و خاک می تواند نقش مهمی در سلامت ساکنان حاشیه مناطق معدنی دارد. طوریکه فلزات سنگین در این منابع می توانند مشکلات زیادی برای کمیت و کیفیت محصولات تولیدی منطقه و سلامت انسان به همراه داشته باشد. برای این منظور از سه شاخص فاکتور آلودگی، درجه آلودگی یا فاکتور آلودگی اصلاح شده، زمین انباشتگی برای تعیین غلظت دو عنصر کادمیوم و آرسنیک در منطقه معدنی سواد کوه استان استفاده شد. برای ارزیابی منطقه در کل 53 نمونه از منطقه تهیه شد که شامل 45 نمونه خاک سطحی زراعی و 8 نمونه رسوب حاشیه رودخانه هستند. نمونه های تهیه شده در محیط خشک به محیط آزمایشگاه انتقال داده شد سپس بر اساس روش ICP-MS در سایز 75 میکرون آنالیز شدند. فاکتور آلودگی نشان داد که مقادیر کادمیوم و آرسنیک موجود در خاک زراعی دارای آلودکی کم با مقدار CF < 1 هستند. همچنین مقادیر عناصر در رسوب حاشیه رودخانه نشان داد که کادمیوم دارای وضعیت آلودگی کم و آرسنیک با مقدار  دارای وضعیت کم تا متوسط است (. شاخص درجه آلودگی اصلاح شده (mCd) نیز نشان داد که خاک زراعی و رسوب منطقه در وضعیت آلودگی بسیار پایین یا پایین هستند؛ به عبارتی مقدار mCd برای دو عنصر کادمیوم و آرسنیک در طبقه درجه بسیار پایین از آلودگی  قرار دارند. نتایج شاخص زمین انباشتگی برای دو عنصر نشان داد که این شاخص در خاک زراعی دارای وضعیت غیر آلوده یا آلودگی کم است. یعنی مقدار شاخص کمتر از صفر و یک واقع شده است. نتایج تجزیه مولفه اصلی (pca) نشان داد که منطقه از لحاظ آلودگی دو عنصر در طبقه آلودگی کم تا متوسط قرار دارد.

    کلید واژگان: حوزه آبخیز, شاخص زمین انباشت, فلزات سنگین, فاکتور غنی شدگی, معدن کارمزد}
    Ghorban Vahabzadahkbriya *, Aref Saberi, Seyed Mohammad Hojjati, Seyed Ramazan Mosavi

    The locals' health in mining sites can significantly benefit from the protection of water and soil resources. These heavy metal sources can negatively impact human health and the amount and quality of goods produced in the area. For this reason, the concentration of two elements, cadmium, and arsenic, in the Savad Kouh mining area of the province was calculated using three indices: pollution factor, degree of pollution or modified pollution factor, and accumulation of land. Fifty-three samples from the area, including 45 samples of agricultural topsoil and eight samples of riverside sediment, were collected to analyze the site. The samples prepared in a dry environment were brought into the lab and subjected to ICP-MS analysis using a 75-micron sample size. According to the pollution factor, cadmium and arsenic levels in agricultural soil have low pollution, which has a CF value of 1. Cadmium has a low pollution status, and arsenic with a CF = 6 has a low to medium status, according to the concentrations of elements in the riverside sediment. According to the modified pollution degree index (mCd), the region's agricultural soil and sediment have extremely low or low pollution levels. In other words, the mCd values for the two elements cadmium and arsenic are in the very low degree of pollution (0≤mCd≤1.5). According to the findings of the soil accumulation index for two elements, agricultural soil has a non-polluted or low-pollution status. In other words, the index value is between 0 and 1. The area falls into the low to medium pollution category in terms of two elements, according to the principal component analysis (PCA) results.

    Keywords: Watershed, Accumulation land index, heavy metals, Enrichment Factor, Karmozd mining}
  • سید محمد حجتی*، مریم اسدیان، محسن محمدزاده، مهدی نادی

    در این پژوهش اثر تغییر کاربری زمین بر شاخص کیفیت خاک در منطقه الندان-ساری با پنج نوع کاربری متفاوت جنگل خالص راش، جنگل غیرتولیدی، جنگلکاری ون، جنگلکاری کاج سیاه و زمین کشاورزی بررسی شد. بدین منظور نمونه برداری خاک از عمق 10-0 سانتی متری و با در نظر گرفتن تعداد شش قطعه نمونه انجام گرفت. قطعه نمونه ها به ابعاد 20×20 متر در هر کاربری به صورت تصادفی سیستماتیک و با استفاده از شبکه آماربرداری به ابعاد 100×50 متر انتخاب شده بودند. بعد از اندازه گیری مشخصه های مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک برای محاسبه شاخص کیفیت خاک، مشخصه هایی چون ظرفیت زراعی، چگالی ظاهری، میانگین هندسی قطر خاکدانه، کلسیم، منیزیم و فسفر قابل جذب، نیتروژن کل، آمونیوم، زی توده میکروبی نیتروژن و آنزیم های اوره آز، اسید فسفاتاز و اینورتاز، با استفاده از روش تجزیه مولفه های اصلی به عنوان مجموعه حداقل داده ها انتخاب شد. در این تحقیق برای ارزیابی کیفیت خاک از دو شاخص تجمعی و وزنی استفاده شد. نتایج حاکی از آن است که جنگلکاری ون بیشترین (76/0 و 25/0) و جنگلکاری کاج سیاه (58/0 و 16/0) و زمین کشاورزی (54/0 و 15/0) کمترین میزان هر دو نوع شاخص تجمعی و وزنی کیفیت خاک (به ترتیب) را دارند. کیفیت خاک در شاخص وزنی در جنگلکاری ون به طور ویژه ای متفاوت با جنگلکاری کاج سیاه و زمین کشاورزی بود. احیای جنگل های غیرتولیدی با استفاده از گونه سوزنی برگی که سبب کاهش کیفیت خاک نظیر وضعیت خاک در زمین کشاورزی شده است توصیه نمی شود.

    کلید واژگان: جنگلکاری, خاک جنگل, شاخص تجمعی, شاخص وزنی, مجموعه حداقل داده ها}
    S.M. Hojjati *, M. Asadian, M .Mohammadzadeh, M .Nadi

    This study investigated the influence of land-use change on soil quality in the Alandan area of Sari, with five different types of land-uses, namely pure beech stand and destructed forest stand, ash plantation, pine plantation, and arable land. Soil samples were taken from a soil depth of 0-10cm, using six plots (20×20m) in each site, which were selected by random systematic sampling network (50×100 m). The different physical, chemical, and biological characteristics of soil were measured in the laboratory. To calculate the soil quality index, characteristics such as field capacity, bulk density, geometric mean diameter, calcium, magnesium, and phosphorus availability, total nitrogen, ammonium, nitrogen microbial biomass and urease, acid phosphatase, and invertase enzyme were selected as the minimum data set by principal component analysis. In this study, additive and weighted indices were used to evaluate soil quality. The results showed that the higher amount of both additive and weighted index of soil quality were observed in ash plantation (0.76, 0.25), and their lowest amount was found in pine plantation (0.58, 0.16) and arable land (0.54, 0.15), respectively. It should be noted that the weighted index of soil quality in ash plantations was significantly higher than in different pine plantations and arable land. Also, the results of this study confirm that rehabilitation of degraded forests using coniferous species, which has led to a decrease in soil quality, such as soil condition in agricultural land, is not recommended.

    Keywords: Plantation, Forest soil, Additive index, Weighted index, Minimum Data Set}
  • شهره کاظمی، هاشم حبشی*، سید محمد حجتی، سید محمد واعظ موسوی، فاطمه رفیعی جزی
    سابقه و هدف

    بررسی تغییرات ویژگی های فیزیکی، شیمیای و زیستی خاک طی مراحل تحولی جنگل در بهبود عملکرد خدمات اکولوژیکی جنگل های پایین بند می تواند راهکار مناسبی برای مدیریت این جنگل ها باشد. بنابراین این تحقیق با هدف بررسی اثر مراحل مختلف تحولی توده بر برخی از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک توده ممرز آمیخته در دو فصل پاییز و تابستان (با فاصله زمانی یکسال) در سری دو طرح جنگلداری شصت کلاته گرگان انجام شد.

    مواد و روش ها

    برای تشخیص مراحل مختلف تحولی پس از جنگل گردشی تعداد 35 قطعه نمونه نیم هکتاری مستطیلی به ابعاد 50 × 100 متر در نظر گرفته شد. در هر کدام از قطعه نمونه ها نوع گونه های درختی، درختچه ای و متغیرهای قطر برابر سینه و ارتفاع کل اندازه گیری شد. در نهایت با استفاده از شاخص مراحل تحولی فلدمن و همکاران، سه مرحله تحولی جوانی، اوج و تخریب برای تمام قطعه نمونه ها تعیین و برای هر مرحله تحولی، سه تکرار در نظر گرفته شد. در هر یک از این نه قطعه نمونه اصلی نیم هکتاری تعداد پنج ریزقطعه نمونه 20 در20 متر که یکی از آن ها در مرکز و چهار ریزقطعه نمونه دیگر در چهار گوشه انتخاب و بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در هر ریزقطعه نمونه در سه نمونه خاک از عمق 15-0 سانتی متر در دو فصل تابستان و پاییز انجام شد. در مجموع تعداد 270 نمونه خاک تجزیه آزمایشگاهی شد.

    یافته ها

    نتایج این تحقیق نشان داد که در بین ویژگی های فیزیکی خاک تغییرات بافت شامل شن، رس، سیلت و جرم مخصوص ظاهری در بین مراحل مختلف تحولی در دو فصل پاییز و تابستان اختلاف معنی داری ندارد. اما در هر دو فصل رطوبت خاک در مرحله اوج (پاییز: 47/1±51/30؛ تابستان: 18/1±07/24) بیشتر از مرحله اولیه (پاییز: 13/1±78/23؛ تابستان: 95/0±89/18) و تخریب (پاییز: 53/1±45/23؛ تابستان: 21/45±1/21) بود. بررسی ویژگی های شیمیایی و زیستی خاک نشان داد که هدایت الکتریکی، کربن آلی، نسبت کربن به نیتروژن، آمونیوم و نیترات خاک بین مراحل مختلف تحولی در فصل پاییز دارای اختلاف معنی دار بود. در فصل تابستان نیز اسیدیته، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی، نیتروژن کل، زی توده میکروبی کربن، آمونیم و نیترات بین مراحل مختلف تحولی دارای اختلاف معنی دار بود. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی با استفاده از متغیرهای مورد مطالعه نشان داد که به طور کلی مولفه های اصلی اول و دوم به ترتیب 16/39 و 11/15 درصد از تغییرات کل را به خود اختصاص دادند. متغیرهای واکنش خاک، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی، آمونیم و نیترات همبستگی بالایی با محور اول داشتند. متغیرهای رطوبت خاک، آمونیم و نیترات همبستگی مثبتی با زی توده کربن میکروبی داشتند. درحالی که متغیرهای اسیدیته، هدایت الکتریکی و درصد کربن آلی همبستگی منفی با زی توده کربن میکروبی داشتند. متغیرهای آمونیم و نیترات خاک نیز همبستگی منفی با اسیدیته، هدایت الکتریکی و درصد کربن آلی داشت و همبستگی مثبت با رطوبت خاک نشان دادند.

    نتیجه گیری

    با استناد به نتایج پژوهش حاضر، می توان بیان کرد که در جنگل پایین بند ممرز آمیخته مراحل مختلف تحولی بر ویژگی های شیمیایی و زیستی خاک جنگل اثرگذار است. باوجود اینکه در سایر مطالعات اثر معنی دار مراحل تحولی روی ویژگی های فیزیکی خاک نیز گزارش شده بود، ولی در پژوهش حاضر مراحل تحولی اثر معنی داری روی ویژگی های فیزیکی خاک نداشت. نتایج این پژوهش حاوی اطلاعات ارزشمندی درباره پویایی فصلی ویژگی های خاک جنگل های پایین بند هیرکانی در مراحل مختلف تحولی ست که رابطه توده جنگل را با تغییرات خصوصیات خاک طی زمان نشان می دهد. با توجه به وجود اختلاف شدید آمونیوم بین فصول مورد بررسی، پیشنهاد می شود تا روند فرایند آمونیفیکاسیون به روش های دقیق تری در رابطه با سایر ویژگی های زیستی خاک از جمله فعالیت آنزیمی نیز مورد توجه قرار گیرد تا بتوان در مورد وضعیت حاصلخیزی مرحله دیس کلیماکس جنگل های پایین بند بیشتر فهمید.

    کلید واژگان: پویایی آمونیوم و نیترات, ساختار جنگل, جنگل پایین بند, زی توده میکروبی}
    Shohreh Kazemi, Hashem Habashi *, Seyed Mohammad Hojjati, Seyed Mohammad Waez-Mousavi, Fatemeh Rafiee Jazi
    Background and objectives

    The investigation of chemical, physical and biological soil properties in developmental stages could be an appropriate approach in low-altitude forest management concerning these ecological services. Investigating the changes in soil properties during the developmental stages of the low-altitude forest is of great importance in improving the ecological services. This research aimed to investigate the effect of different developmental stages of the mixed hornbeam stands on some physical, chemical and biological properties of soil in two seasons, autumn and summer (with a time interval of one year) in series number two of forestry plan of Shastkalateh, Gorgan.

    Materials and methods

    35 half-hectare rectangular sample plots with dimensions of 50 x 100 meters were considered to identify the different developmental stages after the field visit. In each of the samples, the type of tree species, shrubs and the diameter at breast height were measured. Finally, using Feldman et al. (2018) index, three developmental stages of initial, optimal, and decay were determined for all samples and three replicates were considered for each stage. In each of these nine main sample plots of half a hectare, five micro-samples of 20 x 20 meters were selected; one of them in the centre and four others in the corners, then soil samples were taken from a depth of 0-15 cm in each micro-sample at summer and autumn. A total of 270 soil samples were analyzed.

    Results

    The results of this study showed that there is no significant difference in the physical properties of the soil including sand, clay, silt and bulk density in the different developmental stages in the two seasons autumn and summer. But in both seasons, the soil moisture in the optimal stage was significantly higher than in other stages. Examining the chemical and biological properties of the soil showed that electrical conductivity, organic carbon, and the ratio of carbon to nitrogen, ammonium, and nitrate of the soil had significant differences between different developmental stages in the autumn. In the summer, acidity, electrical conductivity, percentage of organic carbon, total nitrogen, and microbial biomass of carbon, ammonium, and nitrate had significant differences between different developmental stages. The results of principal component analysis using the studied variables showed that, in general, the first and second main components accounted for 39.16 and 15.11 percent of the total changes, respectively. The acidity, electrical conductivity, and percentage of organic carbon, ammonium and nitrate had a high correlation with the first axis. Soil moisture, ammonium and nitrate had a positive correlation with microbial carbon biomass. While the variables of acidity, electrical conductivity and percentage of organic carbon had a negative correlation with microbial carbon biomass. Ammonium and nitrate also had a negative correlation with acidity, and electrical conductivity and organic carbon percentage showed a positive correlation with soil moisture.

    Conclusion

    Based on the results of the present study, it can be stated that in the low-altitude forest of the mixed hornbeam stand, the development stages had a significant effect on the chemical and biological characteristics of the forest soil. Although in other studies the significant effect of developmental stages on the physical properties of the soil has been reported, in the present study, the developmental stages had no significant effect on the physical properties of the soil. The results of this research contain valuable information about the seasonal dynamics of the soil characteristics of the low-altitude Hyrcanian forests in different developmental stages, which shows the relationship between the forest stands and the changes in soil characteristics over time.

    Keywords: Dynamics of ammonium, nitrate, Forest structure, Low altitude forest, microbial biomass carbon}
  • مهیا رضایی بیستونی، جمشید قربانی*، قربان وهاب زاده، سید محمد حجتی
    سابقه و هدف

    استخراج معادن موجب تخریب اجزاء ساختاری و کارکردی در یک اکوسیستم مرتع می شوند. در مراتعی که استخراج معادن زغال سنگ در آنها انجام می شود معمولا انباشت های عظیمی از باطله های معدنی وجود دارد که از آلاینده های مهم برای طبیعت منطقه و اطراف هستند. احیای پوشش گیاهی در این انباشت های باطله زغال سنگ موجب کاهش آلودگی و بهبود چشم انداز در منطقه خواهد شد. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله های زغال سنگ در محدوده معادن زغال سنگ البرز مرکزی در استان مازندران بوده است. با این شناخت ضمن شناسایی محدودیت های رشد و استقرار گیاهان، می توان احیای پوشش گیاهی در این مناطق را تسریع نمود.

    مواد و روش

    این تحقیق در معادن زغال سنگ کیاسر در شهرستان ساری در استان مازندران انجام شد. منطقه دارای ارتفاع متوسط 1030 متر از سطح دریا، میانگین بارندگی سالیانه 520 میلی متر و متوسط درجه حرارت سالیانه 2/13 درجه سانتی گراد است. بهره برداری از معدن منطقه از سال 1362 آغاز شده است. تعداد 10 انباشت باطله متروک زغال سنگ در منطقه شناسایی شد. با کمک مهندسان و کارکنان با تجربه شش زمان رهاسازی باطله در منطقه تعیین شد. سن رهاسازی باطله ها شامل باطله 4 تا 6 سال، 8 تا 12سال، 15 تا 18سال، 19 تا 21 سال، 22 تا 24 سال و باطله 25 تا 27 سال بوده است. مراتع اطراف معدن که تحت چرای دام هستند به عنوان منطقه شاهد انتخاب شدند. نمونه برداری باطله زغال سنگ با استفاده از روش تصادفی-منظم تا عمق 20 سانتی متری انباشت های باطله و مراتع اطراف معدن به عنوان شاهد صورت پذیرفت. بافت و میزان رطوبت در انباشت باطله و همچنین خصوصیات شیمیایی آن مانند درصد کربن آلی، آهک، اسیدیته، هدایت الکتریکی، عناصر غذایی (نیتروژن، پتاسیم و فسفر) و عناصر سنگین (مس، سرب، آهن، نیکل و کادمیم) اندازه گیری شدند. برای مقایسه خصوصیات خاک در باطله های متروک زغال سنگ و مراتع اطراف از آنالیز واریانس یک طرفه و در صورت معنی داری از آزمون دانکن جهت مقایسه میانگین ها استفاده شد.

    نتایج

    نتایج آنالیز واریانس نشان داد که به جز میزان ازت و پتاسیم، برای سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در بین باطله های زغال سنگ و خاک مراتع اطراف اختلاف معنی دار وجود دارد. باطله های زغال سنگ نسبت به خاک مراتع اطراف از درصد سیلت، درصد رس، درصد رطوبت و درصد آهک کمتری برخوردار بودند. باطله های زغال سنگ با سن مختلف رهاسازی از نظر این خصوصیات تفاوت معنی داری با هم نداشتند. بیشتر باطله های زغال سنگ در منطقه دارای اسیدیته خنثی تا قلیایی و هدایت الکتریکی کمتر از 5/1 دسی زیمنس بر متر بودند اما تنها باطله زغال سنگ با سن رهاسازی 22 تا 24 سال دارای شرایط اسیدی و هدایت الکتریکی بالاتر بوده است. میزان ماده آلی در تمام باطله های زغال سنگ و فسفر قابل جذب در باطله با سن رها سازی 22 تا 24 سال بیشتر از خاک مراتع اطراف بود. در آنالیز واریانس اثر معنی داری برای کادمیوم و نیکل مشاهده نشد اما برای سایر فلزات سنگین باطله های زغال سنگ از میزان مس و سرب بیشتری برخوردار بودند. غلظت آهن در خاک مراتع اطراف از میزان آن در باطله های زغال سنگ بیشتر بوده است. سن رهاسازی باطله ها بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله اثر داشته و با افزایش سن باطله ها، افزایش درصد ماده آلی، میزان فسفر و سرب مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    در بررسی باطله های زغال سنگ که در زمان های مختلف در منطقه رها شده اند مشخص شد که میزان رطوبت از عوامل محدود کننده برای رشد و استقرار گیاهان است که در ارتباط با بافت عمدتا شنی و شن- لومی باطله ها، دامنه های ناپایدار انباشت باطله ها، و تخلخل بالای آنها است. در باطله ای که در معرض فرسایش و آبشویی بوده افزایش هدایت الکتریکی و کاهش اسیدیته مشاهده شد. مقدار ماده آلی و فسفر قابل جذب هم کمتر از محدوده رشد گیاهان بوده است. مقدار فلزات سنگین در باطله ها حتی با گذشت زمان طولانی از رهاسازی نیز برای رشد گیاهان در محدوده نرمال قرار داشتند. برای احیاء پوشش گیاهی در منطقه استفاده از تیمارهای اصلاحی به منظور بهبود شرایط رشد و استقرار گیاهان توصیه می شود.

    کلید واژگان: باطله های معدنی, توالی, آلودگی, فلزات سنگین, احیاء معدن}
    Mahya Rezaei Bisotoni, Jamshid Ghorbani*, Ghorban Vahabzadeh, Seyed Mohammad Hodjati
    Background

    Mining activities lead to the degradation of rangeland ecosystem structures and functions. Coal mining in rangelands generates substantial quantities of waste dumps, which serve as the primary environmental pollutants in the area and its surrounding ecosystems. Vegetation restoration in these mining areas can help reduce soil pollution and contribute to the overall landscape restoration. The aim of this study was to assess the physical and chemical properties of abandoned coal wastes in the rangelands of Kiasar, Mazandaran province, Iran. This information can be utilized to promote vegetation restoration on coal mine wastes by identifying the factors that limit plant growth and establishment on such substrates.

    Methodology

    This study was conducted at the Kiasar coal mine in Sari, Mazandaran province, Iran. The mine site was established in 1983. The area is located at an elevation of 1030 m above sea level, with an average rainfall of 520 mm and a mean temperature of 13.2°C. A total of 10 coal waste dumps were abandoned in the area over the last three decades. Six age classes were identified based on the time since abandonment of these waste dumps in the surrounding area of the mine site. The identification process involved the assistance of experienced engineers and local workers. The age classes were categorized as follows: 4-6, 8-12, 15-18, 19-21, 22-24, and 25-27 years since abandonment. The control site consisted of natural rangelands around the mine, which are currently used for livestock grazing. Waste and soil samples were collected using a random-systematic method from a depth of 0-20 cm. The samples were then placed in plastic bags for subsequent chemical analysis. The soil samples were air-dried at room temperature, and various parameters, including texture, moisture, pH, EC, OC, CaCO3, N, P, K, Cu, Fe, Cd, Ni, and Pb, were measured in the laboratory. Data were analyzed using one-way ANOVA, and means were compared using Duncan multiple tests.

    Results

    The analysis of variance indicated that all measured parameters of soil and coal, except nitrogen and potassium, exhibited statistically significant differences among the coal wastes and the nearby rangelands. The coal wastes had lower percentages of silt, clay, moisture, and lime compared to those in the surrounding rangelands. However, these properties did not show significant differences among the various abandoned coal wastes. Most of the abandoned wastes were characterized as neutral or alkaline, with an electrical conductivity (EC) less than 1.5 dS/m. An exception was found in the waste that was abandoned 22-24 years ago, which exhibited acidic pH

    Conclusion

    In conclusion, our study revealed that moisture availability is a crucial limiting factor for plant growth on coal wastes. This limitation can be attributed to the sandy and sandy-loamy texture, unstable slope of coal dumps, and high porosity of the substrate. Moreover, coal waste undergoing erosion and leaching exhibited high electrical conductivity (EC) and low pH levels. The levels of organic matter and available phosphorus were found to be insufficient for supporting optimal plant growth. However, the concentrations of heavy metals remained within the normal range, even after a significant period since the abandonment of coal wastes. We recommend the implementation of remediation treatments in similar restoration projects to enhance plant growth and establishment.

    Keywords: Mine wastes, Succession, pollution, heavy metals, Mine reclamation}
  • نازنین فخاری *، سید محمد حجتی، حمید جلیلوند، سید محمد واعظ موسوی

    به منظور بررسی الگوی پراکنش روشنه ها، تنوع زیستی گیاهی و تغییرات خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و لایه های آلی خاک روشنه ها در توده های خالص و آمیخته راش 7 قطعه نمونه 25 هکتاری (500*500 متری) در داخل پارسل های 4، 5، 7، 15، 16، 17، 18 سری دو شصت کلاته (جنگل مدیریت نشده) که از نظر موقعیت مکانی یکسان هستند انتخاب شد. پس از شناسایی روشنه ها و آمار برداری صددرصد روشنه ها شکل عمومی آنها پس از ثبت مختصات مکانی با دستگاه GPS در محیط اتوکد ترسیم گردید. نتایج نشان داد خصوصیات خاک در هریک از دو همق در موقعیت های متفاوت تاج پوشش بین توده خالص و آمیخته: اسیدیته خاک، فسفر و پتاسیم قابل جذب معنی دار بود و همچنبن عمق لایه آلی در توده خالص به طور معنی داری در روشنه های تاج پوشش کمتر از تاج پوششبسته بوده و در میان متغییرهای مورد بررسی در لایه آلی هیچ کدام از خصوصیات مورد اندازه گیری از قبیل اسیدیته، کربن آلی، ازت کل، فسفر وپتاسیم قابل جذب در میان موقعیت های مختلف تاج پوشش معنی دار نبود.

    کلید واژگان: خصوصیات خاک, روشنه, جنگل های راش}
  • سید محمد حجتی*، محیا تفضلی، مریم اسدیان، علی بالویی
    در این پژوهش مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین (رگرسیون-خطی، k-نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی) برای برآورد ترسیب کربن و تنفس خاک در جنگل های شرق استان مازندران ارزیابی شدند. پس از مشخص شدن نقاط نمونه برداری، در هر یک از قطعات نمونه، قطر و ارتفاع درختان اندازه گیری و زی توده روی-زمینی درختان با استفاده از مدل های آلومتریک جنگل هیرکانی محاسبه شد. نمونه خاک از عمق صفر تا 20 سانتی متر تهیه و تنفس خاک با دستگاه CO2-port اندازه گیری شد. تنفس خاک با استفاده از متغیرهای وزن مخصوص ظاهری، درصد رطوبت، درصد اجزای بافت، دمای خاک، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب، درصد کربن و زی توده درختان برآورد شد. ترسیب کربن خاک با کمک متغیرهای دما و رطوبت خاک و زی توده درختان برآورد شد. مدل جنگل تصادفی (47/10RMSE= و 82/0R2=) و ماشین بردار پشتیبان (77/0RMSE= و 90/0R2=) به ترتیب بالاترین عملکرد در برآورد ترسیب کربن و تنفس خاک داشت. متغیر رطوبت خاک در برآورد ترسیب کربن (مدل جنگل تصادفی) و تنفس خاک (مدل ماشین بردار پشتیبان) دارای بالاترین اهمیت نسبی بود. با توجه به نتایج به دست آمده می توان با داشتن زی توده روی-زمین درختان و ویژگی های اولیه خاک، مقدار ترسیب کربن و تنفس خاک را در جنگل با دقت مناسب برآورد کرد.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم, جنگل تصادفی, ماشین بردار پشتیبان, ویژگی های خاک جنگل}
    Seyyed Mohammad Hojati *, Mahya Tafazoli, Maryam Asadian, Ali Baluee
    In this study, machine learning based models (linear regression, k-nearest neighbor, support vector regression, random forest) were evaluated to estimate carbon sequestration and soil respiration in the forests of eastern Mazandaran province. After identifying the sampling points, in each plot, the diameter and height of the trees were measured and the above-ground biomass of the trees was calculated using allometric models of Hyrcanian forest. Soil samples were taken from 0-20 cm depth and soil respiration was measured by CO2-port. Soil respiration was estimated using bulk density, moisture content, texture, soil temperature, total nitrogen, available phosphorus and potassium, organic carbon and above-ground trees biomass. Soil carbon sequestration was estimated using soil temperature and moisture and above-ground tree biomass. Random forest model (RMSE = 10.47 and R2 = 0.82) and support vector machine (RMSE = 0.77 and R2 = 0.90) had the highest performance in estimating carbon sequestration and soil respiration, respectively. Soil moisture had the highest relative importance in estimating carbon sequestration (random forest model) and soil respiration (support vector machine model). According to the obtained results, it is possible to estimate the amount of carbon sequestration and soil respiration in the forest with appropriate accuracy by having the above-ground biomass of trees and basic soil characteristics.
    Keywords: Climate change, Random Forest, Support vector regression, Forest soil properties}
  • فاطمه آذریان مقدم، احمد صادقی پور*، سید محمد حجتی، یحیی کوچ
    سابقه و هدف

    خاک یکی از بزرگ ترین ذخایر کربن در بیوسفر با بیشترین پتانسیل ذخیره کربن برای کاهش اثرات تغییرات اقلیم هستند. مطالعه حاضر با هدف بررسی کاربری های مختلف اراضی بر ذخیره کربن و دیگر مشخصه های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در قطعه چهار شهریار انجام شد.                                                                                                                  

    مواد و روش ها: 

    در این تحقیق کاربری مرتع، شامل آتریپلکس کاری 26 ساله، 16 ساله، 11 ساله و تاغ کاری 18 ساله و کاربری کشاورزی شامل کشت دیم و کشت آبی، همچنین اراضی شاهد انتخاب شدند. نمونه های خاک از اعماق 10-0، 20-10 و 40-20 سانتی متری به صورت تصادفی - سیستماتیک جمع آوری و آنالیز شدند. نمونه های خاک بعد از خشک شدن، ابتدا از الک دو میلیمتری عبور داده شده و سپس درصد سنگ و سنگریزه در آن مشخص گردید. درادامه، بافت خاک (درصد اجزای تشکیل دهنده خاک) به روش هیدرومتری، اسیدیته عصاره اشباع خاک به کمک pH متر، قابلیت هدایت الکتریکی در عصاره اشباع به کمک EC متر  ،آهک خاک به روش کلسیمتری ، نیتروژن به روش کجلدال ، فسفر به روش اسپکتوفتومتری ، سدیم و پتاسیم به روش فلم فتومتری، میزان کربن آلی خاک به روش والکی بلک و جرم مخصوص ظاهری با کمک روش کلوخه اندازه گیری شد. تنفس میکروبی نمونه های خاک از طریق بطری بسته اندازه گیری شد ، کربن و نیتروژن زیتوده میکروبی به روش تدخین-  استخراج و سهم متابولیک از تقسیم دی اکسید کربن آزاد شده (میلی گرم کربن بر گرم خاک در ساعت) بر زیست توده میکروبی کربن خاک (گرم کربن بر گرم خاک) محاسبه شد. سهم میکروبی از تقسیم دو پارامتر کربن زیتوده میکروبی خاک (میلی گرم کربن بر گرم خاک) بر میزان کربن آلی خاک (گرم کربن بر گرم خاک) بدست آمد.. آزمون آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) برای مقایسه داده های خاک در میان کاربری های مختلف استفاده شد. آزمون دانکن برای آزمون تفاوت در سطح یک درصد (01/0  <p) به کار گرفته شد. تمام تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از بسته نرم افزار آماری SPSS, 19 انجام شد.                                

    نتایج

    نتایج نشان داد که مشخصات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در بین کاربری های مختلف اراضی دارای تفاوت معنی دار (01/0 p <) با یکدیگر بودند، به طوری که بیشترین میزان کربن آلی مربوط به تیمار کشت آبی 38/1 درصد و کمترین میزان آن مربوط به تیمار شاهد 14/0 درصد بود. همچنین کمترین میزان جرم مخصوص ظاهری مربوط به تیمار کشت آبی 36/1 گرم بر سانتی متر مکعب بود. بیشترین میزان تنفس پایه مربوط به تیمار تاغکاری 18 ساله 73/0 میلی گرم دی اکسید کربن در گرم خاک در روز می باشد. همچنین بیشترین میزان کربن زیتوده میکروبی مربوط به تیمار تاغکاری 18 ساله 55/124 میلی گرم در کیلوگرم می باشد، به طور کلی اراضی کشاورزی پتانسیل بیشتری برای ذخیره کربن نسبت به دیگر کاربری های مطالعه شده در این ناحیه دارند. در نهایت باید گفت که کاربری های مختلف اراضی تاثیر بسزایی بر خصوصیات فیزیکی شمیایی و زیستی خاک دارند، و نقش موثری در اندوخته بلند مدت کربن در خاک ایفا می کنند.                                                                         

    نتیجه گیری: 

    این تحقیق نشان داد که موفقیت در احیای مناطق بیابانی با استفاده ازاین گونه ها، منوط به دانستن روابط میان خاک و پوشش گیاهی است. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و زیستی خاک، تبادلات کربن بین هوا و خاک را تحت تاثیر قرار می دهند. ازجمله عوامل موثر بر خصوصیات خاک نوع پوشش گیاهی و کاربری اراضی است. این تحقیق نشان می دهد که مناسب ترین راه ذخیره کربن در خاک مبارزه با بیابان زایی و جنگل تراشی و حفظ و احیای پوشش گیاهی است.

    کلید واژگان: ذخیره کربن آلی خاک, کاربری اراضی, پوشش گیاهی, تنفس میکروبی}
    Fatemeh Azariyan Moghadam, Ahmad Sadeghipour*, Seyed Mohamad Hojati, Yahya Kooch
    Background and objectives

    Soils are one of the largest carbon stores in the biosphere with the highest carbon storage potential to mitigate the effects of climate change. The aim of this study was to investigate different land uses on carbon storage and other physical, chemical and biological characteristics of soil in Shahriar. For this purpose, rangelands including 26-year-old, 16-year-old and 11-year-old Atriplex and 18-year-old Haloxylon, and agricultural lands including rainfed and irrigated cultivation, as well as control lands were selected.

    Methodology

     Soil samples from the depths of 0-10, 10-20 and 20-40 cm were randomly and systematically collected and analyzed. After drying, the soil samples were first passed through a 2 mm sieve and then the percentage of stones and pebbles was determined. Next, soil texture (percentage of soil constituents) by hydrometric method, acidity of saturated soil extract by pH meter, electrical conductivity in saturated extract by EC meter, soil lime by calcimetric method, nitrogen by Kjeldahl method, phosphorus by spectrophotometric method, sodium and potassium were measured by film photometric method, soil organic carbon content was measured by Walkly-Black method, and apparent specific gravity was measured by the clod method. Microbial respiration of soil samples was measured through a closed bottle, carbon and nitrogen of microbial biomass by fumigation-extraction method and metabolic contribution by dividing the released carbon dioxide (mg of carbon per gram of soil per hour) by the microbial biomass of soil carbon (gram of carbon) per gram of soil) was calculated. The microbial contribution was obtained by dividing the two parameters of soil microbial carbon (mg carbon/g soil) by soil organic carbon (g carbon/g soil). One-way analysis of variance (ANOVA) was used to compare soil data among different land uses. . Duncan's test was used to test the difference at the one percent level (p<0.01). All statistical analyzes were performed using the statistical software package SPSS, 19.       

    Results

    The results showed that the physical, chemical and biological characteristics of the soil were significantly different (p < 0.01) between different land uses, so that the highest amount of carbon storage was related to irrigation treatment of 1.38% and the lowest rate was related to the control treatment of 0.14%. Also, the lowest bulk density is related to irrigated treatment of 1.36 gr/cm3 and the highest amount of basal respiration is related to 18-year-old Haloxylon treatment of 0.73 mg CO2 g−1 day−1. and Also the highest amount of microbial biomass carbon related to irrigated treatment of 124.55 mg g-1 soil. In general, agricultural lands have more potential for carbon storage than other land uses studied in this area. Finally, it should be said that different land uses have a significant effect on the physical, chemical and biological properties of the soil, and play a significant role in the long-term carbon storage in the soil.                                             

    Conclusion

    This research showed that success in restoring desert areas by using these species depends on knowing the relationship between soil and vegetation. The physical, chemical and biological properties of the soil affect the carbon exchanges between air and soil. The type of vegetation and land use are factors affecting soil properties. This research shows that the most appropriate ways to store carbon in the soil are preventing desertification and deforestation, also preserve and restore vegetation cover.

    Keywords: Soil Organic Carbon Storage, Land Use, Vegetation, basal respiration}
  • رضا لطفی*، سید محمد حجتی، محمدرضا پورمجیدیان، کامبیز اسپهبدی
    مقدمه و هدف

    کمی سازی ساختار توده های جنگلی با کمی کردن اجزای مختلف آن ها به درک و فهم بهتر در جهت مدیریت اجزای مختلف اکوسیستم جنگل کمک می کند. از مهم ترین دلایل اهمیت کمی سازی ساختار می توان به مرتبط بودن ساختار جنگل با رویشگاه بسیاری از گونه های گیاهی، مدل سازی و بازسازی جنگل بر اساس ویژگی های ساختاری آن و اینکه ساختار جنگل یک منبع اطلاعاتی مهم برای پویایی جنگل، زیباشناختی و تولید چوب است، اشاره نمود. بنابراین در این پژوهش ویژگی های ساختاری دو توده مدیریت شده با شیوه های جنگل شناسی تک گزینی و تدریجی-پناهی با توده شاهد مقایسه شدند.

    مواد و روش ها

    جهت اجرای این پژوهش، سه قطعه شامل قطعه پنج با شیوه تک گزینی، قطعه 13 با شیوه تدریجی-پناهی و قطعه ده (قطعه شاهد) در جنگل های سری الندان، در استان مازندارن انتخاب شدند. جهت مطالعه ویژگی های ساختاری توده های جنگلی از قطعه نمونه های دایره ای شکل به مساحت 1000 مترمربع استفاده شد (در قطعه تک گزینی،تدریجی پناهی و شاهد به ترتیب: 21، 14 و 25 قطعه نمونه و در کل 60 قطعه نمونه). آماربرداری به شیوه منظم-تصادفی با ابعاد شبکه 200×150 متر انجام شد. جهت بررسی وضعیت زادآوری از میکروپلات یک مترمربعی در مرکز قطعه نمونه و چهار جهت اصلی آن استفاده شد. جهت بررسی خصوصیات خاک در قطعه نمونه بزرگ در مرکز و چهار جهت اصلی قطعه نمونه، نمونه برداری به روش ترکیبی از عمق 10-0 سانتی متر انجام شد. درصد اجزای بافت خاک (شامل شن، سیلت و رس)، درصد رطوبت، وزن مخصوص ظاهری،pH ، EC، درصد کربن آلی، درصد مواد آلی، درصد آهک، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب در آزمایشگاه اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در قطعات تک گزینی، شاهد و تدریجی-پناهی میانگین تعداد درختان در هکتار 206، 209 و 358 اصله در هکتار بوده که به ترتیب حجمی معادل 428/22، 477/14 و 373/37 سیلو داشتند. میانگین درصد رطوبت، درصد کربن آلی و درصد مواد آلی موجود در قطعه تک گزینی 49/4%،  4/7% و 8/2%  بود در حالی که در قطعات شاهد و تدریجی-پناهی به ترتیب 44/12% و 43/24%؛ 3/4% و 3/28% و 5/9% و 5/66% بود. میزان چگالی ظاهری موجود در توده تدریجی-پناهی 1/72 گرم بر سانتی متر مکعب بود در حالی که مقدار آن در توده های تک گزینی و شاهد به ترتیب 1/22 و  1/24 گرم بر سانتی متر مکعب بود.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد اجرای شیوه های مختلف جنگل شناسی از قبیل تدریجی- پناهی و گزینشی اثرات متفاوتی بر وضعیت ساختار،  زادآوری، و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک دارد.

    کلید واژگان: ابعاد درختان, الندان, زادآوری, شیوه جنگل شناسی, قطعه شاهد​​​​​​​}
    Reza Lotfi*, Seyed Mohammad Hojjati, MohammadReza Pourmajidian, Kambiz Espahbodi
    Introduction and Objective

    Quantifying the structure of forest stands by quantifying their different components helps to better understand for the management of different components of the forest ecosystem. One of the most important reasons for the structure quantification is that the forest structure is related to the habitat of many plant species, the modeling and reconstruction of the forest based on its structural characteristics, and the forest structure is an important source of information for forest dynamics, aesthetics and wood production. Therefore, in this research, the structural characteristics of two stands managed by single-selection and shelterwood methods were compared with the control stand.

    Materials and Methods

    In order to conduct this study, three plots including plot No. 3 with single-selection method, plot No.  13 with shelterwood method and plot No. 10 (control plot) were selected in Alandan forests, Mazandaran province. To study the structural features of forest stands, circular sample plots with an area of ​​1000 m2 were used (21, 14 and 25 sample plots in (In the plots of single-selection, shelterwood and control plot, respectively and a total of 60 sample plots). The inventory was conducted in a systematic-randomly method with a grid size of 200 × 150 m. To investigate the regeneration condition, a 1 m2 micro-plot in the center of the sample plot and its four main directions were used. In order to investigate the soil properties, sampling was performed by a combined method at a depth of 0-10 cm in the center of the large sample plot and the four main directions. Percentage of soil texture (including sand, silt and clay), moisture content, bulk density, pH, EC, percentage of organic carbon, percentage of organic matter, percentage of lime, total nitrogen, absorbable phosphorus and absorbable potassium were measured in the laboratory.

    Results

    The results showed that the average number of trees per hectare was 206, 209 and 358 in the single-selection, control and shelterwood plots, respectively; which had a volume of 428.22, 477.14 and 373.3 sylve, respectively. The average percentage of moisture, percentage of organic carbon and percentage of organic matter in the single-selection was 49.4%, 4.7% and 8.2%, respectively; while, in the control and shelterwood plots they were 44.12 and 43.24%; 3.4 and3.28%; and 5.9 and 5.66%, respectively. The bulk density was 1.72 g/cm3 in the shelterwood plot; while, its amount in single-selection and control masses plots 1.22 and g/cm3, respectively.

    Conclusion

    In general, the results of this study showed that the implementation of different silvicultural methods such as the shelterwood and selection methods have different effects on the structure, regeneration, and physical and chemical properties of the soil.

    Keywords: Alandan, Control plot, Regeneration, Silviculture system, Tree size}
  • مریم اسدیان، سید محمد حجتی*، محسن محمدزاده، مهدی نادی

    این پژوهش با هدف بررسی تغییرات محتوی کربن آلی، نیتروژن کل خاک و شاخص پایداری خاکدانه با افزایش عمق در کاربری های مختلف اراضی در منطقه الندان ساری انجام شد. به همین منظور نمونه های خاک به صورت منظم تصادفی (تعداد شش نقطه در هر کاربری) و از اعماق صفر تا 10، 20-10، 30-20، 40-30 و50-40 سانتی متری با استفاده از استوانه فلزی و مته خاک شناسی برداشت شد. بافت، واکنش خاک، درصد آهک، کربن آلی، نیتروژن کل و میانگین هندسی قطر خاکدانه (به عنوان شاخص پایداری خاکدانه) در آزمایشگاه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مشخصه های کربن و نیتروژن خاک به طور معنی داری (05/0<p) تحت تاثیر عامل های عمق خاک و کاربری اراضی قرار گرفته اند. این درحالی ست که مشخصه میانگین هندسی قطر خاکدانه تنها تحت تاثیر عمق خاک بود. مقایسه میانگین ها نشان داد که با افزایش عمق خاک، مقدار کربن، نیتروژن و شاخص پایداری خاکدانه به طور معنی داری کاهش یافت. در لایه های سطحی خاک، بیشترین مقدار کربن (6/4 درصد) و ازت (31/0 درصد) در توده دست کاشت ون و کمترین مقدار این مشخصه ها (5/2 درصد برای کربن و 15/0 درصد برای نیتروژن) در توده کاج سیاه مشاهده شد. همچنین با افزایش میانگین هندسی قطر خاکدانه، کربن آلی (05/0<p) افزایش یافت.

    کلید واژگان: الندان, پایداری خاکدانه, توده دست کاشت, عمق خاک, ماده آلی}
    Maryam Asadian, Seyyed Mohammad Hojjati *, Mohsen Mohammadzadeh, Mehdi Nadi

    The present study was conducted for investigation the trend of soil carbon, total nitrogen and soil aggregate stability changes with increasing depth under different land uses in Alandan area–Sari. The soil samples were taken from soil depths 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50 cm using coring (8 cm diameter) and auger method in each site systematic randomly (n=6). The soil texture, soil pH, the percentage of CaCO3, organic carbon, total nitrogen and geometric mean diameter (soil aggregate stability index) was measured in the laboratory. The result showed that, soil carbon and nitrogen were significantly (p<0.05) affected by soil depth and land use change. However, the geometric mean diameter was only affected by soil depth. The compared means showed that, the amount of carbon, nitrogen and soil aggregate stability index is significantly reduced with increasing soil depth. In the surface soil layers, the highest carbon (4.6%) and nitrogen (0.31%) were found in ash plantation and theirs lowest (2.5 % and 0.15% respectively) were observed in pine plantation. Also, soil organic carbon is significantly (p<0.05) increased with increasing geometric mean diameter.

    Keywords: Alandan, Stability aggregate, Plantation, Soil depth, Organic matter}
  • سلیمه رحیم نژاد، سید محمد حجتی*، حامد اسدی، حمید جلیلوند، مجتبی محمودی
    پژوهش پیش رو با هدف بررسی اثر اصلاح کننده های خاک شامل پوسته برنج، بیوچار پوسته برنج، کود گاوی و کود شیمیایی بر ویژگی های ریخت شناسی و فیزیولوژیکی نهال های گلدانی ون (Fraxinus excelsior L.) و شیردار (Acer cappadocicum Gled.) طی یک دوره رویش در نهالستان لاجیم در شهرستان سوادکوه انجام شد. درمجموع، 60 گلدان برای نه تیمار اصلاح کننده و نیز خاک نهالستان با سه تکرار برای دو گونه مورد مطالعه در قالب طرح کامل تصادفی درنظرگرفته شد. نتایج نشان داد که تیمارهای مختلف، تاثیر معنی داری بر قطر یقه، ارتفاع، زی توده برگ و طول ساقه نهال های ون داشتند. بیشینه قطر یقه، ارتفاع و طول ساقه ون در تیمار کود حیوانی 150 گرم و بیشترین مقدار وزن خشک برگ های آن در تیمار کود گاوی 300 گرم مشاهده شد. ارتفاع مرحله اول، میانگین سطح برگ، حجم، سطح مقطع و طول ریشه، وزن خشک برگ و حجم ساقه نهال های شیردار نیز به طور معنی داری تحت تاثیر تیمارهای مختلف قرار گرفتند. بیشترین ارتفاع مرحله اول برای نهال های این گونه در تیمار شاهد و بیشینه حجم ریشه آن ها در تیمارهای کود گاوی 300 و 150 گرم و پوسته برنج دو درصد مشاهده شد. بیشترین میانگین سطح برگ نهال های شیردار متعلق به تیمار کود گاوی 150 گرم بود. تیمار کود گاوی 300 گرم نیز بیشینه سطح مقطع ریشه، طول ریشه، وزن خشک برگ و حجم ساقه نهال های این گونه را به خود اختصاص داد. بااین حال، مقدار کلروفیل و فتوسنتز بین تیمارهای مختلف، اختلاف معنی داری نداشتند. براساس این یافته ها می توان نتیجه گرفت که استفاده از کود گاوی در مقایسه با کودهای شیمیایی و بیوچار، کارکرد بهتری در افزایش رشد نهال های گلدانی ون و شیردار طی یک دوره رویش گیاهی در محیط نهالستان دارد.بیوچار، کلروفیل برگ، کود گاوی، نهالستان لاجیم
    کلید واژگان: بیوچار, کلروفیل برگ, کود گاوی, نهالستان لاجیم}
    S. Rahimnezhad, S.M. Hojati *, H. Asadi, H. Jalilvand, M. Mahmoudi
    The aim of this study was to investigate the effects of rice husk, rice husk biochar, cow manure and chemical fertilizers on the morphological and physiological characteristics of coliseum maple (Acer cappadocicum Gled.) and ash (Fraxinus excelsior L.) seedlings. A total of 60 pots were considered for nine modifying treatments and nursery soil with three replications in a completely randomized design in Lajim nursery located in Savadkuh county, north of Iran. Results showed that different treatments had significant effects on some morphological characteristics of ash. The highest diameter, height, stem length of this species were observed in 150 g of cow manure treatment and the highest dry leaf weight was observed in 300 g of cow manure treatment. Different treatments had significant effects on the height of first stage, leaf area, volume, cross section and length of roots, leaf dry weight and stem volume of coliseum maple seedlings. The highest height in first stage of this species was observed in the control and the highest root volume was observed in the treatments of 300 and 150 g of cow manure and 2% of rice husk treatments. The highest root cross section, root length, leaf dry weight and stem volume of coliseum maple seedlings were observed in 300 g of cow manure treatment and the highest mean leaf area was observed in 150 g of cow manure treatment. In addition, no significant difference was observed in chlorophyll content and photosynthesis of different treatments. In general, the obtained results show that the use of cow manure compared to chemical fertilizers and biochar has a better function in increasing the growth of Fraxinus excelsior and Acer cappadocicum seedlings during a period of plant growth in the nursery.
    Keywords: biochar, Manure, leaf chlorophyll concentration, Lajim nursery}
  • آتنا کیان مهر*، سید محمد حجتی، یحیی کوچ، فرهاد قاسمی آقباش
    پویایی عناصر غذایی و بازگشت آنها به خاک از طریق لاشبرگ، از مهم ترین مسیرهای چرخه عناصر غذایی در بوم سازگان جنگلی است. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی پویایی عناصر غذایی در توده های خالص راش (Fagus orientalis Lipsky)، خالص ممرز (Carpinus betulus L.) و آمیخته راش- ممرز در جنگل آموزشی- پژوهشی دارابکلای ساری انجام گرفت. به این منظور در هر توده ده قطعه نمونه 1000 متر مربعی به صورت تصادفی اجرا و با برداشت قطر و ارتفاع درختان، آماره های توصیفی توده های مدنظر تعیین شد. سپس تله های لاشبرگ با ابعاد 50 × 50 سانتی متر برای اندازه گیری مقدار لاشه ریزی در واحد سطح و کیسه های لاشبرگ با ابعاد 20×20 سانتی متری (با روزنه دو میلی متری) با ده تکرار در توده ها به مدت 360 روز نصب و در فواصل زمانی 60، 120، 180، 240، 300 و 360 روز غلظت عناصر نیتروژن، کربن، فسفر و پتاسیم لاشبرگ های کیسه ها اندازه گیری شد. براساس نتایج بیشترین لاشه ریزی برگ با 1817 کیلوگرم در هکتار مربوط به ماه های آبان و آذر در توده راش بود. بیشترین ورودی عناصر تحت بررسی مربوط به توده خالص ممرز بود. روند پویایی عناصر فسفر، پتاسیم و کربن در توده های خالص و آمیخته، کاهنده با افزایش جزیی در انتهای دوره و در مورد نیتروژن افزاینده با کاهش در انتهای دوره بود. پویایی عناصر در توده آمیخته نوسان بیشتری نسبت به توده های خالص نشان داد. همچنین مشخص شد که روزهای 200 تا 300 پس از ریزش لاشبرگ محدوده زمانی مهمی در تغییرات اساسی روند پویایی عناصر غذایی لاشبرگ محسوب می شود.
    کلید واژگان: پویایی عناصر غذایی, تله لاشبرگ, جنگل هیرکانی, کیسه لاشبرگ}
    A. Kianmehr *, S. M. Hojjati, Y. Kooch, F. Ghasemi Aghbash
    The dynamics of nutrients and their return to the soil through the litter is one of the most important pathways of the nutrient cycle in forest ecosystems. The aim of this study was to evaluate the dynamics of nutrients in pure beech, pure hornbeam and beech-hornbeam stands in Darabkola educational-research forest of Sari. For this purpose, in each stand, 10 sample plots with 1000m2 area were randomly established and by measuring the diameter and height of the trees, descriptive statistics of the studied stands were calculated. Then, litter traps with dimensions of 50 × 50 cm to measure the amount of litter fall per unit area and litter bags with dimensions of 20 × 20 cm (with a pore of 2 mm) with 10 replicated were installed in the studied stands for 360 days and at intervals of 60, 120, 180, 240, 300 and 360 days, the concentrations of nitrogen, carbon, phosphorus and potassium in the litter of the bags were measured. According to the results, the highest rate of litter falls with 1817 kg/ha was related to November and December in beech stands. In addition, the highest input of the studied elements was related to the pure hornbeam stand. The resultas also indicatedthe dynamics of phosphorus, potassium and carbon elements in pure and mixed stands are decreasing with a slight increase at the end of the period and increasing in the case of nitrogen and decreasing at the end of the period. The dynamics of the elements in the mixed stand showed more fluctuation than the pure stands. Also, the results of this study showed that the 200th to 300th days after litter fall is an important time range in the fundamental changes in the dynamics of litter nutrients.
    Keywords: Hyrcanian forest, Litter bag, litter trap, nutrient dynamics}
  • آتنا کیان مهر*، سید محمد حجتی، محمدباقر محمودی
    این پژوهش به بررسی برخی از مشخصه های خاکی و همچنین ویژگی های کمی و کیفی درختان در سه توده راش خالص، ممرز خالص و راش-ممرز آمیخته می پردازد. در هر یک از توده ها، 25 قطعه نمونه 400 مترمربعی به صورت منظم - تصادفی انتخاب شدند. در هر قطعه نمونه مشخصه های کمی و کیفی درختان ثبت شد. همچنین نمونه های لاشبرگ و خاک (تا عمق 10 سانتی متر) از هر توده برداشت شد. براساس نتایج، بیشترین قطر برابر سینه (47/54 سانتی متر)، ارتفاع کل (31/22 متر)، سطح مقطع در هکتار (03/82 مترمربع) و حجم در هکتار (43/991 مترمکعب) و کمترین تعداد در هکتار (314 اصله در هکتار در توده راش خالص مشاهده شد. بیشترین مقادیر کربن و نسبت کربن به نیتروژن لاشبرگ در توده راش خالص به ترتیب 16/33 درصد و 52/13 بود. بیشترین مقدار نیتروژن لاشبرگ نیز به دو توده ممرز خالص (22/3 درصد) و راش-ممرز آمیخته (06/3 درصد) اختصاص داشت. از نظر مشخصه های خاک، توده ممرز خالص بیشترین مقادیر واکنش خاک (09/7)، نیتروژن (33/0 درصد) و ترسیب نیتروژن خاک (49/5 تن در هکتار) را نسبت به دو توده دیگر نشان داد. بیشترین مقادیر کربن (63/2 درصد)، نسبت کربن به نیتروژن (27/10) و ترسیب کربن خاک (16/77 تن در هکتار) نیز در توده راش خالص مشاهده شد. برآیند نتایج نشان داد توده راش خالص از نظر مشخصه های کمی و کیفی و توده ممرز خالص از نظر مشخصه های حاصل خیزی خاک در وضعیت مطلوب تری قرار دارند.
    کلید واژگان: تقارن تاجی, ترسیب کربن خاک, جنگل هیرکانی, مشخصه های لاشبرگ, نسبت کربن به نیتروژن}
    Atena Kanmehr *, Seyyed Mohammad Hojati, Mohamadbagher Mahmoodi
    This research investigated some physical and chemical characteristics of soil as well as quantitative and qualitative characteristics of trees in three stands of pure beech, pure hornbeam and beech-hornbeam mixture. In each stand, 25 plots of 400 m2 were selected by systematic-random method. In each plot, quantitative and qualitative characteristics were recorded. Also, litter and soil samples (up to 10 cm depth) were collected from each stand. According to the results, maximum DBH (54.47 cm), total height (22.31 m), basal area per hectare (82.03 m2) and volume per hectare (991.43 m3) were observed in pure beech while having the lowest number per hectare (314 tree per hectare). The highest C and C/N ratio of litter in pure beech were 33.16% and 13.52, respectively. Also, the highest quantity of N in litter was determined in two species of pure hornbeam (3.22%) and mixed beech-hornbeam (3.06%). In terms of soil characteristics, pure hornbeam stand showed the highest amounts of soil reaction (7.09), N (0.33%) and soil N sequestration (5.49 tons per hectare) compared to the other stands. However, the highest amounts of C (2.63%), C/N ratio (10.27) and soil C sequestration (77.16 t / ha) were observed in pure beech. The results showed that pure beech stand in terms of quantitative and qualitative characteristics and pure hornbeam stand in terms of soil fertility are in a more favorable condition.
    Keywords: Symmetric of crown, carbon sequestration. Hyrcanian forest, litter characteristics, C, N}
  • ناطق لشکری صنمی، جمشید قربانی*، سید محمد حجتی، قربان وهاب زاده، بابک متشرع زاده
    شناخت پاسخ های مورفوآناتومیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان در معرض فلزهای سنگین، از اهمیت بالایی برای احیای پوشش گیاهی مناطق معدنی برخوردار است. در این پژوهش اثر سرب بر رشد و مقادیر عناصر غذایی در گیاه خارمریم و افسنطین بررسی شد. آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه ای و با اعمال محلول نیترات سرب در غلظت های صفر (شاهد)، 300 و 600 میلی گرم در لیتر انجام شد. پس از رسیدن به رشد مطلوب، گیاهان برداشت شده و ویژگی های رویشی و مقدار کلسیم، منیزیم، پتاسیم، فسفر، آهن، روی، منگنز، سرب و مس در اندام هوایی و ریشه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سرب، رشد اندام هوایی و زیرزمینی افسنطین تحت تاثیر قرار نگرفت اما زیتوده ریشه و حجم ریشه خارمریم به طور معنی داری در غلظت بالای سرب کاهش یافت. با افزایش غلظت سرب، انباشت سرب در ریشه هر دو گیاه و در اندام هوایی خارمریم افزایش معنی داری نشان داد. بیشترین سرب جذب شده در اندام هوایی و ریشه به ترتیب با 73/14 و 16/57 میلی گرم در کیلوگرم برای خارمریم بود. فاکتور انتقال سرب در هر دو گیاه کمتر از یک به دست آمد. غلظت آهن در اندام هوایی خارمریم به طور معنی داری در تیمار سرب افزایش یافت. غلظت منگنز در اندام هوایی خارمریم در تنش سرب بیشتر از افسنطین بود. با توجه به حضور طبیعی این گیاهان در باطله های زغال سنگ و توانایی رشد و انباشت سرب در غلظت های سمی این فلز، می توان از آنها برای اصلاح مناطق مشابه یا با آلودگی سرب استفاده کرد.
    کلید واژگان: احیاء معادن, باطله زغال سنگ, فلزهای سنگین, گیاه پالایی}
    Nateq Lashkari Sanami, Jamshid Ghorbani *, Seyyed Mohammad Hojjati, Ghorban Vahabzadeh, Babak Motesharezadeh
    Identifying morphoanatomica, physiological and biochemical responses of plants exposed to heavy metals is important for the vegetation restoration on coal mine sites. In this study, the effects of lead (Pb) were assessed on the growth and mineral nutrient content of Artemisia absinthium and Silybum marianum. A factorial experiment based on a completely randomized design was conducted with three replicates in a glasshouse using Pb(NO3)2 at 0 (control), 300 and 600 mg/L as treatment. After two months of the growth period, plants were harvested and their growth characteristics and mineral elements were measured for roots and shoots. The results showed that there was no effect of Pb stress on roots and shoots of A. absinthium while root biomass and volume of S. marianum significantly reduced under Pb treatments. The Pb content in roots of both plant species and in shoots of S. marianum increased. The maximum level of Pb accumulation was found in shoots and roots of S. marianum with 14.73 and 57.16 mg/kg dry matter, respectively. The Pb translocation factor was less than one for both plant species. Fe content in the shoot of S. marianum significantly increased under Pb stress. Mn concentration in the shoot of S. marianum was significantly greater than that in A. absinthium. According to the presence of these plants on coal mine waste and their abilities to grow and accumulate Pb in high concentrations, they can be used for soil remediation in a similar situations or in Pb-contaminated soils.
    Keywords: Coal waste, Heavy metals, Phytoremediation, reclamation}
  • ناطق لشکری صنمی، جمشید قربانی*، سید محمد حجتی، قربان وهابزاده، بابک متشرع زاده
    سابقه و هدف

    فعالیت های معدنکاری موجب آسیب به محیط زیست در سراسر دنیا شده است. باطله های معدنی متروک حاصل از فعالیت های معدنکاری به دلیل شرایط نامناسب و همراه داشتن طیف وسیعی از فلزات سنگین، موجب محدودیت رشد گیاهان می شوند. شناسایی گیاهان حاضر در محیط های معدنی و بررسی خصوصیات جوانه زنی بذر آنها به منظور استفاده از این گیاهان در احیا پوشش گیاهی اهمیت دارد. در این تحقیق خصوصیات جوانه زنی بذر گیاه افسنطین (Artemisia absinthium)، ازمک (Lepidium draba)و خارمریم (Silybum marianum) که در باطله های معدنی زغال سنگ در استان مازندران رویش دارند در غلظت های مختلف مس، سرب و کادمیوم بررسی شد.

    مواد و روش ها

    بذرها از توده های گیاهی مستقر در باطله های زغال سنگ در طی دو سال جمع آوری شدند. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محلول سولفات مس و نیترات سرب در غلظت های صفر (شاهد)، 50، 100، 200 و 300 میلی گرم در لیتر و نیترات کادمیوم در غلظت های صفر (شاهد)، 5، 10، 20 و 30 میلی گرم در لیتر به عنوان تیمار انتخاب شدند. برای هر تکرار تعداد 20 بذر روی یک لایه کاغذ صافی در پتری دیش قرار داده شد. سپس تیمارها اعمال و در ژرمیناتور با کنترل دما، نور و رطوبت قرار داده شدند. شمارش تعداد بذور جوانه زده در هر پتری دیش به صورت روزانه و تا ثابت شدن جوانه زنی ادامه یافت. در پایان آزمایش خصوصیات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، ضریب آلومتری (نسبت طول ریشه چه به ساقه چه)، شاخص بنیه بذر، درصد سمیت برای ریشه چه و شاخص تحمل بذر اندازه گیری شدند.

    نتایج و بحث

     نتایج نشان داد که افزایش غلظت مس، سرب و کادمیوم به طور معنی داری (05/0≥ p) بر خصوصیات جوانه زنی بذر گیاهان اثر داشت. بذر گونه S. marianumدر تیمار مس و سرب، گونه A. absinthiumدر پاسخ به سرب و گونه L. drabaتحت تنش کادمیوم درصد و سرعت جوانه زنی بالاتری داشتند. شدیدترین کاهش درصد جوانه زنی در غلظت های بالای کادمیوم برای A. absinthium مشاهده شد. با افزایش غلظت عناصر کاهش معنی دار در درصد و سرعت جوانه زنی برای A. absinthium زودتر از دو گونه دیگر مشاهده شد. مقادیر کم غلظت فلزات موجب کاهش رشد ریشه چه و ساقه چه در هر سه گیاه شد و S. marianum دارای بیشترین طول ریشه چه و ساقه چه در تمامی غلظت های اعمال شده فلزات بود. مس نسبت به سرب و کادمیوم کاهش بنیه بذر بیشتری را سبب شد. بذر گونه L. drabaنسبت به سمیت کادمیوم و گونه S. marianumنسبت به سمیت سرب و مس شاخص تحمل بذر بالاتری داشتند. در همه تیمارها با افزایش غلظت، میزان سمیت گیاهی افزایش یافت. کمترین میزان سمیت گیاهی در تنش مس و سرب برای S. marianum و در کادمیوم برای L. draba مشاهده شد. درصد سمیت مس و کادمیوم به خصوص در غلظت های بالا برای بذر گونه A. absinthiumبیشتر بود. با توجه به اعمال غلظت های مشابه برای مس و سرب، همه گونه ها در تنش مس با محدودیت بیشتری همراه بود ه اند. غلظت های پایین تر کادمیوم تا حدی برای گیاهان قابل تحمل بوده اما به طور کلی بیشترین اثر بازدارندگی را بر گونه ها و به خصوص گونه A. absinthiumداشت.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج، پاسخ گیاهان به این تنش ها بر حسب نوع گونه، نوع فلز و غلظت آنها متفاوت بوده است. هر سه گونه در غلظت های بالای فلزات سنگین توانایی جوانه زنی داشتند. حضور این گونه ها در باطله های زغال سنگ و توانایی جوانه زنی آنها در غلظت های بالای فلزات سنگین موجب می شود تا بتوان این گیاهان را در برنامه های احیایی آینده و گیاه پالایی به کار گرفت.

    کلید واژگان: باطله های معدنی, بنیه بذر, سمیت گیاهی, فلزات سنگین, گیاه پالایی}
    Nateq Lashkari Sanami, Jamshid Ghorbani *, Seyed Mohammad Hodjati, Ghorban Vahabzadeh Kebria, Babak Motesharezadeh
    Introduction

    Mining activities causes substantial damage to the environment worldwide. Abandoned mine wastes from mining activities limit the growth of plants due to unfavorable conditions and the concentration of a wide range of heavy metals. Identifying plant species growing on mine waste and assessing their seed germinations are important for vegetation restoration on mining areas. This study aimed at assessing the germination characteristics of Artemisia absinthium, Lepidium draba, and Silybum marianum naturally growing on coal mine wastes in Mazandaran province under different concentrations of copper (Cu), lead (Pb), and cadmium (Cd).

    Materials and methods

    Seeds were collected from plants growing in coal wastes during 2 years. Completely randomized design was conducted with three replicates. Treatments were CuSO4 and Pb(NO3)2 at 0 (control), 50, 100, 200, and 300 mg/L, and Cd(NO3)2 at 0 (control), 5, 10, 20, and 30 mg/L. In each replicate 20 seeds were placed in a Petri dish containing a layer of filter paper. Then treatments were applied and Petri dishes were taken to a germinator under controlled temperature, moisture, and light. Germinated seeds were counted daily and then germination percentage, germination rate, allometric coefficient, seed vigor index, phytotoxicity percentage and seed tolerance index were calculated.

    Results and discussion

    The results showed that increasing the concentration of lead, copper, and cadmium significantly affected the seed germination of studied plants. S. marianum had better germination percentage and rate in lead, and copper while germination of A. absinthium, L. draba, was better in cadmium, and copper, respectively. The greatest reduction in germination percentage was found for A. absinthium in 20, and 30 mg/L Cd. As the concentration of metals increased, significant reduction in germination percentage and rate for A. absinthium started in lower concentrations than the other species. Root and shoot length of all species significantly reduced even in low concentration of metals and S. marianum had greater root and shoot length under all treatments. Reduction in seed vigor index was greater under Cu than that in Pb and Cd. High tolerance index was found for L. draba in response to cadmium and for S. marianum under the stress of lead and copper. In all treatments increase in metal concentration significantly increased phytotoxicity index. Under Cu and Pb S. marianum showed least phytotoxicity index while the lowest phytotoxicity index was found for L. draba under Cd stress. Copper and cadmium in high concentration were more toxic for A. absinthium than that for the other two species. Under similar concentrations of copper and lead, all species showed reduced germination in copper stress. Cadmium in lower concentrations were tolerable for plants but generally it had the greatest inhibitory especially on A. absinthium.

    Conclusion

    Overall the responses were different regarding to the plant species, metal and concentrations. All three species were able to germinate at high concentrations of heavy metals. The presence of these species in coal wastes and their ability to germinate in high concentrations of heavy metals makes it possible to use these plants in future restoration and phytoremediation programs.

    Keywords: Heavy Metal, Mine waste, Phytoremediation, Plant phytotoxicity, Seed vigor}
  • بهمن زمانی کبرآبادی*، سید محمد حجتی، فرهاد رجالی، مسعود اسماعیلی شریف، راضیه صبوحی
    این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو عامل: 1- تلقیح با قارچ‏های آربسکولار مایکوریزا در سه سطح Rhizophagus irregularis، Funneliformis mosseae و شاهد (بدون تلقیح) و 2- تنش خشکی در چهار سطح 100 (شاهد)، 75، 50 و 25 درصد ظرفیت زراعی (FC) در چهار تکرار در گلخانه انجام شد. صفات مورفولوژیکی نهال های سنجد Elaeagnus angustifolia L. (ارتفاع، قطر یقه و غیره) در ابتدا و انتهای دوره آزمایش اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش تنش آبی صفات رویشی مانند ارتفاع، قطر یقه، تعداد شاخه و برگ، وزن خشک ریشه و اندام هوایی نهال‏های سنجد به طور معنی‏دار کاهش یافت. طول ریشه اصلی نهال‏ها با افزایش تنش خشکی تا FC 50 درصد روند افزایشی نشان داد که نشان دهنده افزایش طول ریشه در شرایط تنش آبی بود. متوسط طول ریشه نهال‏های سنجد در گونه‏های قارچی F. mosseaeو R. irregularisبه ترتیب 46 و 38 سانتی متر بود. کاربرد میکوریز به طور قابل ملاحظه‏ای رشد رویشی و صفات مورفولوژیکی نهال‏ها را در شرایط تنش خشکی افزایش داد، گونه قارچی F. mosseae در تمامی صفات مورفولوژیک غیر از وزن خشک ریشه شرایط مطلوب‏تری نسبت به گونه قارچی R. irregularis برای نهال‏های یک‏ساله سنجد ایجاد کرد.
    کلید واژگان: ارتفاع نهال, کلونیزاسیون, قطر یقه, وزن اندام هوایی, وزن ریشه}
    Bahman Zamani Kebrabadi *, Seyed Mohammad Hojjati, Farhad Rejali, Masoud Esmaeili Sharif, Razieh Saboohi
    Drought stress is the most important factor in the growth of plants in arid and semi-arid regions and plays an important role in the establishment of plants in these ecosystems. Russian olive seedlings were planted in environmental plan in the form of Complete Randomized Block Design (RCBD) with four replications and treat mental plan in the form of factorial with 2 factors in the greenhouse. The test factors were Arbuscular mycorrhizal inoculum (Rhizophagus irregularis, Funneliformis mosseae and control without inoculation) and four drought stress intensity (25, 50, 75 and 100% of field capacity (FC)). Seedlings growth rate include height, collar diameter, number of leaves, number of branches, weight of aerial and underground organs was calculated by comparison of the growth rate at the beginning and end of the experimental period. With increasing drought stress intensity, vegetative traits such as height, collar diameter, number of branches and leaves, root dry weight and shoot dry weight of Russian olive seedlings were decreased significantly. With increasing drought stress to 50% of FC, the main root length of seedlings showed an increasing trend, indicating an increase in root length under dehydration. The highest and lowest dry weights of seedlings shoot were observed in treatments of F. mosseae and control, 36 g and 18 g, respectively. Fungal species of F. mosseae in all morphological traits except root dry weight provided more favorable conditions for the seedlings, as well as the F. mosseae, showed more abundance and better coexistence with Russian olive seedlings.
    Keywords: Shoot weight, collar diameter, Colonization, Seedling height, Root weight}
  • سمانه حاجی میرزا آقایی، حمید جلیلوند*، سید محمد حجتی، یحیی کوچ

    با توجه به اهمیت و حساسیت عملیات جنگل کاری و در عین حال بازگردانیدن و سرعت بخشیدن به روند احیا و بازسازی مناطق مخروبه جنگلی تا رسیدن به جنگل پیشگام و هدایت جنگل کاری تا عملیات پرورشی تنک کردن، تحقیق حاضر در نظر دارد تاثیر جنگل کاری با گونه های پهن برگ بومی و سکویا با جنگل طبیعی در رویشگاه جنگلی سردآبرود واقع در استان مازندران را بررسی کند. بدین منظور سطح چهار هکتار از هریک از توده های جنگل طبیعی، سکویا، پلت، پلت-توسکا و توسکا مورد بررسی قرار گرفت. در هر یک از توده ها تعداد 16 قطعه نمونه مربعی شکل به ابعاد 20 متر ×20متر برداشت شد. برای مقایسه تنوع گونه ای در هریک از مناطق مورد مطالعه، از شاخص های تنوع گونه ای، غنا و یکنواختی استفاده گردید. گونه های Carex sylvatica L. -Oplismenus undulatifolius(Ard.)P. Beauv- Pteris cretica L.- Viola alba L.- Microstegium vimenium (Trin.)- Ruscus hyrcanus Woron.- Rubus persicus Bioss. در تمامی مناطق مورد مطالعه حضور داشتند. بالاترین تنوع پوشش کف مربوط به جنگل طبیعی بوده و بیشترین مقدار شاخص های سیمپسون (94/0) و شانون وینر (17/3)، کامارگو (49/0) و اسمیت وویلسون (24/0) در منطقه جنگل طبیعی و بیشترین مقدار شاخص مارگالف (34/7) و منهینیک (78/4) به توده جنگل کاری با سکویا اختصاص داشت. در پژوهش حاضرجنگل کاری های تک کشتی مسبب کاهش سطح تنوع زیستی شده اند، در حالی که جنگل کاری آمیخته به لحاظ تنوع گونه ای رضایت بخش بوده است. لذا توصیه می شود، در مدیریت بوم سامانه های تخریب یافته و در عین حال حفظ کمیت و پایداری بلند مدت عرصه های جنگل کاری شده، نگهداشت توده های طبیعی در اولویت قرار گیرد.

    کلید واژگان: بوم سامانه های تخریب یافته, تغییر کاربری, جنگل کاری, تنوع گونه ای, جنگل سردآبرود}
    Smaneh Haji Mirzaaghaee, Seyed Mohammad Hojati, Yahya Kooch

    Reforestation operations, recovery and acceleration of the regeneration and rehabilitation process of deforested areas are important to reach the pioneering forest. The current research aimed to study the effect of native broad-leaved species, redwood (Sequoi sempervirens) species and natural forest in Sardabrood forest, located in Mazandaran Province. For this purpose, four hectares from each studied forest stands (i.e. natural forest, redwood, maple, maple-alder and alder) were considered. In each of the stands, 16 sample plots (20 m ×20 m area) were taken to study of species diversity, richness and evenness indices in the term of plant biodiversity. Based on our data, the species of Carex sylvatica L. -Oplismenus undulatifolius (Ard.) P. Beauv- Pteris cretica L.- Viola alba L. - Microstegium vimenium (Trin.)- Ruscus hyrcanus Woron.- Rubus persicus Bioss. were found in all of studied stands. The highest diversity of forest floor belonged to the natural forest, so that the highest values of Simpson (0.94) and Shannon-Wiener (3.17), Camargo (0.49) and Smith-Wilson (0.24) were found in the natural forest. The greater amounts of Margalef (7.34) and Menhinic (4.78) were allocated to the redwood plantation. In the present study, monoculture plantation has led to the reduction of biodiversity. It is recommended to managing the degraded ecosystems. While maintaining the long-term quality and sustainability of forested areas, the maintenance of natural stands is prioritized and the reforestation with non-native needle-leaved species should be considered as next priority.

    Keywords: natural forest, land use change, reforestation, species diversity, Sardabrood forest}
  • معصومه سلیمانی رحیم آبادی، سید محمد حسینی نصر*، حمید جلیلوند، سید محمد حجتی، پوریا بی پروا

    زبان گنجشک (Fraxinus excelsior L.)، گونه ای جنگلی با فعالیت های همه جانبه بیولوژیکی و دارویی است که از عصاره اندام های مختلف آن به عنوان الگویی برای ساخت ترکیبات جدید در درمان بیماری های مختلف انسان استفاده می شود. در این تحقیق به منظور بررسی چگونگی تاثیرپذیری خصوصیات بیوشیمیایی این گونه جنگلی از شرایط محیطی، چهار رویشگاه پرچینک، امره، الندان و قارن سرا با حدود ارتفاعی 200 تا 1400 متری، در حوزه آبخیز تجن و سیاهرود در استان مازندران انتخاب شدند. در هر رویشگاه نمونه های پوست از سه درخت (تکرار) در فصل تابستان برداشت شد. استخراج عصاره ها به روش خیساندن با اتانول صورت گرفت. مهم ترین ترکیبات شیمیایی عصاره ها با استفاده از کروماتوگراف گازی متصل به طیف سنج جرمی مورد شناسایی قرار گرفت و مشخصه های فیزیکو شیمیایی خاک نیز اندازه گیری شد. مقادیر مهم ترین ترکیبات شناسایی شده شامل بنزن - اتانول (33/30- 35/51 درصد)،  دی- آلوز (20/6- 72/31 درصد)، اسکوپولتین (65/14- 83/26 درصد)، تیروزول - استات (37/5- 06/9 درصد)، کارواکرول (0-93/4 درصد)،  هومو وانیل - الکل (84/3- 53/6 درصد) در چهار رویشگاه مورد نظر با افزایش ارتفاع افزایش یافت که با عناصر غذایی پرمصرف خاک رابطه منفی مشاهده شد. در این میان تنها پلی فنول تیروزول-استات  رفتاری متفاوت از سایر ترکیبات داشته به نوعی که با عامل ارتفاع از سطح دریا رابطه منفی و با مقادیر کربن و فسفر قابل جذب خاک همبستگی مثبت نشان داد. نتایج حاکی از تاثیرپذیری ترکیبات شیمیایی پوست درخت از شرایط رویشگاهی است. با توجه افزایش میزان مواد موثره پوست در ارتفاعات بالاتر که طبعا باعث افزایش مقاومت گیاه در برابر پاتوژنها می شود، به نظر می رسد کاشت این گونه در ارتفاعات  به منظور تامین اهداف چندگانه در جنگل کاری ها بازدهی بیشتری دارد.

    کلید واژگان: اسکوپولتین, پوست, زبان گنجشک, کارواکرول, مازندران}
    Masoumeh Soleimany Rahimabadi, Seyed Mohammad Hosseini Nasr *, Hamid Jalilvand, Seyed Mohammad Hodjati, Pouria Biparva

    Fraxinus excelsior L. is a forest species with versatile biological and medicinal activities that its extracts are used as a model for making new compounds in the treatment of various human diseases. In this study, in order to investigate how the biochemical characteristics of this forest species are affected by environmental conditions, four habitats of Perchink, Amreh, Alandan and Qarnsara with an altitude of 200 to 1400 meters, were selected in Tajan and Siahroud watersheds located in Mazandaran province. In each habitat, skin samples were taken from 3 trees (repeated) in summer. Ethanol extracts were obtained by maceration and were analyzed by GC/MS and the physical and chemical properties of the soil samples were measured. The most important compounds of extracts were included:  benzeneethanol (30.33-51.35%), d-allose (6.20-31.72%), scopoletin (14.65-26.83%), tyrosol acetate (5.37-9.06%), carvacrol (0-4.93%), homovanillyl alcohol (3.84- 6.53%) which increased with increasing altitude. Also, there was negative relationship between the identified compounds and soil nutrients. Among them, only polyphenol tyrosol acetate behaved differently from the other compounds in a way that showed a negative relationship with the altitude factor and a positive correlation with the amount of carbon and absorbable phosphorus in the soil. Also, the chemical composition of d-allose was not observed in Perchink habitat. These results were showed that the chemical properties of this tree skin are affected by habitat conditions, which caused increases the species' resistance to pathogens. As a result, considering that the amount of active ingredients in this species was higher at higher altitudes and the presence of these compounds increases the resistance to pathogens, it seems planting this species is more productive at higher altitudes to achieve multiple goals in afforestation.

    Keywords: Fraxinus excelsior L, Skin extract, Scopoltin, Carvacrol, Mazandaran Province}
  • مظاهر الازمنی، سید محمد حجتی*، سید محمد واعظ موسوی، محیا تفضلی

    تاکنون پژوهشی در خصوص اثر سن درختان روی ویژگی های خاک و همچنین ترسیب کربن در خاک انجام نشده است، بنابراین هدف از اجرای این پژوهش بررسی اثر سن توده دست کاشت توسکا ییلاقی روی برخی ویژگی های خاک و ترسیب کربن آن بود. سه توده جنگلکاری 25، 30 و 35 ساله توسکا ییلاقی واقع در پارسل ها شش و هفت جنگل شصت کلاته انتخاب شد. برای بررسی ویژگی های کمی درختان قطر و ارتفاع تمام درختان با استفاده از روش آماربرداری صددرصد ثبت شد. در هر یک از توده ها قطعات نمونه با ابعاد 20×20 متر با استفاده از روش منظم-تصادفی با ابعاد شبکه 50×50 متر پیاده شد. سپس در هر قطعه نمونه از عمق 15-0 سانتی متر با استفاده از روش استوانه فلزی نمونه خاک تهیه شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار رطوبت خاک (44/2±49/45 درصد) و کمترین مقدار چگالی ظاهری (02/0±36/1 گرم بر سانتی متر مکعب) در توده 35 ساله مشاهده شد. بیشترین مقدار pH (01/0±59/7) و کمترین مقدار هدایت الکتریکی (02/0±71/0 دسی زیمنس بر متر) در توده 35 سال مشاهده شد. بیشترین و کمترین مقدار درصد نیتروژن کل خاک و همچنین ترسیب کربن به ترتیب در توده های 35 و 25 سال مشاهده شد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که توده 35 ساله با دو توده دیگر تفاوت دارد؛ از این رو می توان بیان کرد که توده توسکا ییلاقی در این سن نیز توانایی بالایی در ترسیب کربن خواهد داشت.

    کلید واژگان: تثبیت نیتروژن, تغییر اقلیم, جنگلکاری, ویژگی های خاک}
    Mazaher Alazmani, Seyyed Mohammad Hojati *, Seyed Mohammad Waez Mousavi, Mahya Tafazoli

    There had been no study about the effect of the plantations’ age on the properties of forest soils and soil carbon sequestration. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of an alder plantation’s age on some soil properties and carbon sequestration. Three alder plantation stands (25, 30, and 35 years old) located in Parcels No. 6 and 7 in Shastkolateh forest were selected. In order to investigate the quantitative characteristics of trees, the diameter and height of all trees were recorded using the full inventory method. In each stand, 20 × 20 m sample plots were considered using a systematic random method with a 50 × 50 m grid. A soil sample was then taken at the depth of 0-15 cm in each plot using the core method. The result showed that the 35-year-old stand had the highest soil moisture (45.49%±2.44) and the lowest bulk density (1.36 g/cm2±0.02). The highest pH (7.59 ±0.01) and the lowest EC (0.71±0.02 dS/m) were observed in the 35-year-old stand. The highest and lowest percentages of total soil nitrogen as well as carbon sequestration were observed in the 35- and 25- year- old stands, respectively. The results of component analysis showed that the 35-year-old stand was different from the other two stands; hence, it can be stated that alder plantation stands will have a high capacity for carbon sequestration at this age.

    Keywords: Climate change, Nitrogen fixation, Plantation, soil properties}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال