Journal of Rangeland

fa ارزیابی تأثیر تخریب پوشش گیاهی بر ترکیب شیمیایی ریشه‌ها و فعالیت‌های آنزیمی خاک در منطقه ییلاقی نیچکوه شهرستان نوشهر Assessment of the impact of vegetation cover degradation on the chemical composition of roots and soil enzymatic activities in the summering region of Nichkooh, Nowshahr County تخصصي Special پژوهشي Research Introduction and Objective: Vegetation degradation and land-use changes can profoundly affect soil properties. In recent years, human activities have accelerated the degradation of many ecosystems, leading to reduced or even complete loss of vegetation cover. Soil fulfills multiple ecological functions, and root traits together with soil enzyme activities serve as key indicators of these functions. Accordingly, this study aims to examine the effects of forest and rangeland cover on root and soil biological characteristics in a semi-arid mountainous region characterized by sensitive and fragile habitats. Methodology: The study assessed the impacts of different levels of vegetation cover degradation: severe (0–10% cover), moderate (30–40%), and light (60–70%), compared with undisturbed sites serving as controls (90–100% cover). Research was conducted in the Nichkooh summer rangelands, located in the Kojur district of Nowshahr city. Three one-hectare plots (100 m × 100 m) were established in each habitat type. Within each plot, five soil samples were collected from a depth of 0–30 cm to evaluate root traits. For enzyme activity, samples were taken from depths of 0–10, 10–20, and 20–30 cm within 30 cm × 30 cm quadrats. In total, 15 samples per habitat and 45 samples overall were analyzed in the laboratory. Analysis of variance (ANOVA) was applied to test for significant differences in soil characteristics across cover types, and Duncan’s multiple range test was used for mean comparisons. Results: The findings revealed significant effects of land cover type on root traits and enzyme activities. Biomass and associated nutrient concentrations—including carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium—in both fine and coarse roots declined markedly across degraded habitats. This reduction was most pronounced in the surface soil layer, the zone most active in root growth and nutrient cycling. Furthermore, in habitats dominated by Carpinus orientalis Miller – Quercus macranthera Fisch & C.A. Mey and Crataegus melanocarpa M.B. – Crataegus microphylla C. Koch – Berberis integerrima Bunge, the activities of key soil enzymes (urease, acid phosphatase, arylsulfatase, and invertase) decreased with increasing degradation intensity. Enzyme activity was highest in the topsoil across all habitats. Overall, severe and moderate degradation levels differed significantly from light degradation and undisturbed conditions. Conclusion: The results demonstrate that even light vegetation degradation can reduce soil quality and health, underscoring the critical importance of conserving vegetation and preventing its decline. Restoration efforts should prioritize the use of native plant species adapted to local climatic and edaphic conditions, as these species can rebuild soil structure, enhance nutrient availability, and support ecosystem resilience. Protecting sensitive habitats from human-induced degradation is equally vital. Notably, areas with light to moderate degradation, due to their restoration potential and similarity to undisturbed sites, represent promising targets for rehabilitation through the reintroduction of native vegetation. سابقه و هدف: تخریب پوشش گیاهی و تغییر کاربری اراضی می‌تواند به طور قابل توجهی بر ویژگی‌های خاک تأثیر بگذارد. در سال‌های اخیر، فعالیت‌های انسانی منجر به تخریب بسیاری از این مناطق شده است. پوشش گیاهی این مناطق کاهش یافته یا به طور کامل از بین رفته است. خاک وظایف مختلفی را انجام می‌دهد و ویژگی‌های ریشه‌ها و فعالیت‌های آنزیمی در خاک به‌عنوان شاخص‌های تأثیرگذار بر این عملکردها عمل می‌کند. در نتیجه، این مطالعه با هدف بررسی اثرات پوشش جنگلی و مرتعی بر ویژگی‌های بیولوژیکی ریشه و خاک در یک منطقه نیمه‌خشک کوهستانی (که دارای رویشگاه‌هایی با شرایط حساس و شکننده است) است. مواد و روش: این مطالعه با هدف بررسی تأثیر شدت‌های مختلف تخریب پوشش گیاهی از سنگین (10-0 درصد پوشش)، متوسط (30-40 درصد پوشش) و سبک (70-60 درصد پوشش) در مقایسه با رویشگاه‌های دست نخورده (شاهد) با پوشش 90 تا 100 درصد در منطقه ییلاقی نیچکوه در منطقه کجور شهرستان نوشهر انجام شد. سه قطعه یک هکتاری (100 × 100 متر) در هر یک از رویشگاه‌ها بررسی شد. در این راستا، در داخل هر یک از قطعات، پنج نمونه خاک به‌منظور ارزیابی وضعیت ریشه‌ها از عمق ۰ تا ۳۰ سانتی‌متری برداشت شد. همچنین برای اندازه‌گیری فعالیت‌های آنزیمی، نمونه‌برداری از عمق‌های 1۰–۰، 2۰–1۰، و 3۰–2۰ سانتی‌متر و در سطحی به ابعاد ۳۰ × ۳۰ سانتی‌متر انجام گرفت. به طور کلی 15 نمونه از هر شدت تخریب در هر رویشگاه و در مجموع 45 نمونه خاک به آزمایشگاه منتقل شد. از آزمون آنالیز واریانس برای بررسی وجود یا عدم وجود مقادیر معنی‌دار خصوصیات مختلف خاک در رابطه با انواع مختلف پوشش‌های مورد مطالعه استفاده شد. همچنین از آزمون دانکن برای مقایسه چندگانه میانگین‌ها استفاده شد. نتایج: نتایج حاکی از تأثیر معنی‌دار پوشش‌های مختلف زمین بر ویژگی‌های ریشه و فعالیت آنزیمی بود. به ویژه زیتوده و ویژگی‌های آن شامل کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم در درشت و ریز ریشه‌ها در رویشگاه‌های مورد مطالعه کاهش معنی‌داری یافت. این کاهش به ویژه در لایه سطحی خاک که فعال‌ترین لایه برای رشد ریشه و چرخه مواد مغذی است مشهود بود. علاوه بر این، در زیستگاه‌ها Carpinus orientalis Miller. - Quercus macranthera Fisch & C.A. Mey  و Crataegus melanocarpa M.B. and Crataegus microphylla C. Koch. - Berberis integerrima Bunge.، فعالیت آنزیم‌های کلیدی خاک مانند اوره آز، اسید فسفاتاز، آریل سولفاتاز و اینورتاز نیز با افزایش شدت تخریب کاهش یافت. بیشترین میزان این آنزیم‌ها در خاک سطحی رویشگاه‌های مورد مطالعه مشاهده شد. نتایج نشان داد که شدت تخریب سنگین و متوسط در مقایسه با شدت تخریب سبک و بدون تخریب به وضوح متفاوت است. نتیجه گیری: <a name="_Hlk201164665">این یافته‌ها نشان می‌دهد که هر گونه تخریب پوشش گیاهی، حتی در صورت تخریب سبک، می‌تواند منجر به کاهش کیفیت و سلامت خاک شود. این امر اهمیت حفظ پوشش گیاهی و جلوگیری از تخریب آن را برجسته می‌کند. برای احیای پوشش گیاهی تخریب شده، انتخاب و کاشت گونه‌های بومی که با شرایط آب و هوایی و خاک منطقه سازگاری داشته باشند، ضروری است. این گیاهان بومی می‌توانند به بازسازی ساختار خاک، افزایش در دسترس بودن مواد مغذی و حمایت از سلامت کلی اکوسیستم کمک کنند. همچنین شناسایی و حفاظت از مناطق حساس و مهم برای جلوگیری از تخریب فعالیت‌های انسانی مهم است. از سوی دیگر، رویشگاه‌هایی با میزان تخریب سبک و متوسط، به‌دلیل قابلیت احیا و عدم وجود تفاوت قابل توجه با مناطق بدون تخریب، می‌توانند با انتخاب و کاشت گونه‌های گیاهی بومی و سازگار با اقلیم و شرایط خاک این مناطق به احیای پوشش گیاهی تخریب‌شده کمک کنند.</a>   Introduction and Objective: Vegetation degradation and land-use changes can profoundly affect soil properties. In recent years, human activities have accelerated the degradation of many ecosystems, leading to reduced or even complete loss of vegetation cover. Soil fulfills multiple ecological functions, and root traits together with soil enzyme activities serve as key indicators of these functions. Accordingly, this study aims to examine the effects of forest and rangeland cover on root and soil biological characteristics in a semi-arid mountainous region characterized by sensitive and fragile habitats. Methodology: The study assessed the impacts of different levels of vegetation cover degradation: severe (0–10% cover), moderate (30–40%), and light (60–70%), compared with undisturbed sites serving as controls (90–100% cover). Research was conducted in the Nichkooh summer rangelands, located in the Kojur district of Nowshahr city. Three one-hectare plots (100 m × 100 m) were established in each habitat type. Within each plot, five soil samples were collected from a depth of 0–30 cm to evaluate root traits. For enzyme activity, samples were taken from depths of 0–10, 10–20, and 20–30 cm within 30 cm × 30 cm quadrats. In total, 15 samples per habitat and 45 samples overall were analyzed in the laboratory. Analysis of variance (ANOVA) was applied to test for significant differences in soil characteristics across cover types, and Duncan’s multiple range test was used for mean comparisons. Results: The findings revealed significant effects of land cover type on root traits and enzyme activities. Biomass and associated nutrient concentrations—including carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium—in both fine and coarse roots declined markedly across degraded habitats. This reduction was most pronounced in the surface soil layer, the zone most active in root growth and nutrient cycling. Furthermore, in habitats dominated by Carpinus orientalis Miller – Quercus macranthera Fisch & C.A. Mey and Crataegus melanocarpa M.B. – Crataegus microphylla C. Koch – Berberis integerrima Bunge, the activities of key soil enzymes (urease, acid phosphatase, arylsulfatase, and invertase) decreased with increasing degradation intensity. Enzyme activity was highest in the topsoil across all habitats. Overall, severe and moderate degradation levels differed significantly from light degradation and undisturbed conditions. Conclusion: The results demonstrate that even light vegetation degradation can reduce soil quality and health, underscoring the critical importance of conserving vegetation and preventing its decline. Restoration efforts should prioritize the use of native plant species adapted to local climatic and edaphic conditions, as these species can rebuild soil structure, enhance nutrient availability, and support ecosystem resilience. Protecting sensitive habitats from human-induced degradation is equally vital. Notably, areas with light to moderate degradation, due to their restoration potential and similarity to undisturbed sites, represent promising targets for rehabilitation through the reintroduction of native vegetation.   پوشش گیاهی چوبی, درشت ریشه, ریز ریشه, کیفیت خاک, منطقه کوهستانی Woody vegetation, coarse roots, fine roots, soil quality, mountainous region. 298 315 http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-1096-5&slc_lang=fa&sid=1 Atefeh Shahpiri عاطفه شه پیری atefeh.shahpiri@gmail.com 100319475328460018997 100319475328460018997 Yes Department of Range Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور Yahya Kooch یحیی کوچ yahya.kooch@yahoo.com 100319475328460018998 100319475328460018998 No Department of Range Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور Syed Mohammad Hojjati سیدمحمد حجتی s.hojati@sanru.ac.ir 100319475328460018999 100319475328460018999 No Department of Forest Science and Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری