فراوانی و تنوع زیستی بندپایان مزوفون خاکزی در لایه‌های مختلف خاک جنگل‌های سوزنی‌برگان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

2 دانشجوی دکتری گروه گیاهپزشکی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

به منظور بررسی تنوع زیستی و تغییرات جمعیت مزوفون خاک (کنه­ها و پادمان) خاک سوزنی­برگان (شامل درختان سرو و کاج) در ایلام، نمونه­برداری­ها به صورت ماهیانه و به مدت یک سال (مهر ماه 1397 تا شهریور 1398) از خاکبرگ (0-5 سانتی­متر) و خاک سطحی (5-10 سانتی­متر) انجام شد. بندپایان موجود در خاک با استفاده از قیف برلیز استخراج و در نهایت نسبت به شمارش و شناسایی آن­ها اقدام گردید. تنوع زیستی بندپایان با استفاده از شاخص­های تنوع زیستی محاسبه شد. در این تحقیق، حضور بندپایان در لایه­های مختلف خاک و هم­چنین فصول مختلف سال با یکدیگر مقایسه شدند. آزمون تجزیه واریانس نشان داد که اثر لایه­های خاک و فصول مختلف در هر دو منطقه (درختان سرو و کاج) معنی­دار می­باشد (01/0(P≤، اما اثر متقابل این دو برای تراکم جمعیت بندپایان مزوفون خاک اختلاف معنی­داری نداشت (01/0.(P> بر اساس نتایج حاصل از مقایسه میانگین تغییرات فصلی تراکم جمعیت بندپایان مزوفون خاک، بیش­ترین و کم­ترین مقدار متعلق به درختان سرو با مقادیر عددی 22/8±50/26 (فصل پاییز) و 15/0±74/0 (فصل تابستان) بود. هم­چنین بر اساس مقایسه میانگین، بیش­ترین و کم­ترین مقدار تراکم جمعیت بندپایان در خاک درختان کاج به ترتیب با مقادیر 26/1±31/4 (فصل پاییز) و 14/0±63/0 (فصل بهار) مشاهده شد. در خصوص شاخص­های تنوع زیستی نیز نتایج بدست آمده نشان داد که بیش­ترین میزان تنوع گونه­ای بر اساس شاخص­های شانون – وینر و سیمپسون به تفکیک فصول و مناطق نمونه­برداری (درختان سرو و کاج) به ترتیب با مقادیر عددی 77/3 و 97/0 مربوط به درختان کاج و فصل تابستان و کم­ترین مقدار این شاخص­ها به ترتیب با مقدار عددی 44/2 و 83/0 مربوط به درختان سرو و فصل بهار به دست آمد. هم­چنین بیش­ترین مقدار غنای گونه­ای مارگالف  مربوط به خاک درختان کاج با مقدار 68/11 در فصل پاییز و کم­ترین مقدار آن مربوط به خاک درختان سرو با مقدار89/7 در فصل بهار بود. بیش­ترین میزان شاخص یکنواختی پیلو با مقدار عددی 97/0 مربوط به خاک درختان کاج و فصل تابستان و کم­ترین مقدار این شاخص با مقدار عددی 64/0 مربوط به درختان سرو و فصل بهار بود. به طور کلی شاخص­های تنوع زیستی محاسبه شده در خاک درختان کاج نسبت به خاک درختان سرو بالاتر بود که می­توان از این درختان استفاده بیش­تری در سیستم جنگلکاری شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Abundance and biodiversity of soil mesofauna in different layers of conifers forest soils

نویسندگان [English]

  • Majid Mirabbalou 1
  • Behzad Miri 2
1 Associate Professor., Department of Plant Protection, College of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran
2 Ph.D. student of Entomology, Department of Plant Protection, College of Agriculture, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

In order to investigate the diversity and population fluctuations of soil mesofauna (Acari and Collembola) of conifers (cypress and pine trees) at Ilam province, Iran, soil samples monthly (0–5 and 5–10 cm) were collected during September 2018 to September 2019. The soil mesofauna were extracted using a Berlese funnel and they were counted and identified. The number of arthropods was compared in different soil layers and in different seasons of the year. The analysis of variance of data showed that soil layers and seasons had significant effect on the population densities of soil mesofauna in both cypress and pine trees (P≤0.01), but their interaction did not vary significantly. Based on the means comparisons, the highest and the lowest values of population density of soil mesofauna were ​​belonged to cypress trees with values of 26.5±8.22 (at autumn) and 0.74±0.15 (at summer). In addition, based on the mean comparison, the highest and the lowest amount of population density of soil mesofauna in pine trees were 4.31±1.26 (at autumn) and 0.63±0.14 (at spring). Diversity of arthropods was calculated by using biodiversity indices. The results showed that the most diversity of species based on Shannon-Wiener and Simpson indices observed in seasons and sampling area (cypress and pine trees) with values of 3.77 and 0.97 for pine and summer time and the least diversity detected with 2.44 and 0.83 for cypress and spring time, respectively. Also, the highest amount of species richness of Margalef (11.68) related to the soil of pine trees in autumn season and lowest amount (7.89) related to the soil of cypress trees in spring season. The highest values ​​of Pielou evenness index (0.97) related to soil of pine trees in summer time and lowest value (0.64) related to the soil of cypress trees in spring time. Generally, the calculated biodiversity indices in the soil of pine trees were higher than in the soil of cypress trees, which could be more widely used in the forestry system

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cypress
  • Pine
  • Biodiversity indices
  • Mesofauna
  • Ilam

مراجع

  1. Ajmal khan, S., 2004. Methodology for Assessing Biodiversity, Annamalai University. Centre of Advanced Study in Marine Biology. 12 p.
  2. Balla, S.A. and Davis, J.A., 1995. Seasonal variation in the macroinvertebrate fauna of wetlands of differing water regime and nutrient status on the Swan Coastal plain, Western Australia. Hydrobiologia. 299(2): 147–161.
  3. Barrios, E., 2007. Soil biota, ecosystem services and land productivity. Ecological Economics. 64: 269–285.
  4. Bond, E.M. and Chase, J.M., 2002. Biodiversity and ecosystem functioning at local and regional spatial scales. Ecology Letters. 5: 467–470.
  5. Brevault, T., Bikay, S., Maldes, J.M. and Naudin, K., 2007. Impact of a no-till with mulch soil management strategy on soil macrofauna communities in a cotton cropping system. Soil & Tillage Research. 97: 140–149.
  6. Frouz, J. and Jilkova, V., 2008. The effect of ants on soil properties and processes (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News. 11: 191–199.
  7. Gamito, S., 2010. Caution is needed when applying Margalef diversity index. Ecological Indicators. 10: 550–551.
  8. Hammer, O., Harper, D.A.T. and Ryan, P.D., 2001. PAST - PAlaeontological STatistics. Chapman & Hall. 31 p.
  9. Johnson, N. F., and Triplehorn, C. A., 2004. Borror and Delong,s introduction to the study of insects. Thomson Press, Califofornia.
  10. Kiasari, S.H.M., SaghebTalebi, K.H., Rahmani, R. and Amoozad, M., 2011. Invertebrates diversity at natural and planted forests in sari region (in the depth of 0-10 cm of soil). Journal of Sciences and Techniques in Natural Resources. 6(2): 55–69. (In Persian).
  11. Krantz, G. W., and Walter, D. E., 2009. A Manual of Acarology. Third Edition, Texas Technology University Press, Texas, USA. 807 p.
  12. Krebs, C.J., 2001. Ecology, The experimental analysis of distribution and abundance. 5th ed. Benjamin Cummings, Menlo Park. 801p.
  13. Lamb, E.G., Bayne, E., Holloway, G., Schieck, J., Boutin, S., Herbers, J. and Haughland, D. L, 2009. Indices for monitoring biodiversity change: Are some more effective than others?. Ecological Indicators. 9: 432–444.
  14. Magurran, A.E., 1988. Ecological diversity and its measurement, First ed., Princeton University Press, New Jersey. 179 p.
  15. Margalef, M., 1958. Information theory in ecology. General Systematics. 3: 36–71.
  16. Mirab-balou, M., and Chen, X.X., 2010. A new method for preparing and mounting thrips for microscopic examination. Journal of Environmental Entomology. 32(1): 115–121
  17. Moslehi, M., and Nazari, J., 2012. Relations between earthworms and trees and its effects on forest soils. Human and Environmental. 20(1): 108-113. (In Persian).
  18. Sanji, R., Kooch. Y., and Tabari Kouchaksaraei, M., 2017. Comparison of fine root biomass, earthworms and nematodes populations in topsoil of natural forest and plantations. J. of water and soil conservation. 24(3): 219-234. (In Persian).
  19. Shannon, C.E. and Weaner, A., 1949. The mathematical theory of communication. University of Illinois Press. 350 pp.
  20. Simpson, E.H., 1949. Measurement of diversity. Nature. 12: 1–20.
  21. Smith, R.G., McSwiney, C.P., Grandy, A.S., Suwanwaree, P., Snider, R.M., and Robertson, G.P., 2008. Diversity and abundance of earthworms across an agricultural land-use intensity gradient. Soil and Tillage Research. 100(1): 83-88.
  22. Staley, J., Hodgson, C., Mortimer, S., Morecroft, M., Masters, G., Brown, V. and Taylor, M., 2007. Effect of summer rainfall manipulations on the abundance and vertical distribution of herbivorous soil macro invertebrates. European Journal of Soil Biology. 43(3): 189–198.
  23. Zhang, M., Liang, W.J., and Zhang, X.K., 2012. Soil nematode abundance and diversity in different forest types at Changbai Mountain, China. Zoological Studies. 51(5): 619-626.
زیست شناسی خاک
دوره 9، شماره 1
مرداد 1400
صفحه 99-105

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار