Comparison of Soil Characteristics and Diversity of Mycorrhizal Arbuscular Fungi Associated with Cercis griffithii, Boiss In natural and Plantation Sites

Document Type : Research Paper

Authors

1 MSc. student, Department of forest science University of Ilam, Ilam

2 Associated Professor, Department of forest science, University of Ilam, Ilam

3 Assistant Professor, Department of forest science, University of Ilam

4 Assistant Professor, Department of forestry, Faculty of Natural Resources and Environment, Behbahan Khatam Al-Anbia University of Technology

Abstract

This study was conducted to compare soil properties and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) associated with Cercis griffithii in two natural and plantation sites. For this purpose, soil samples were taken from C. griffithii rhizosphere. (0-30 cm) and transported to the laboratory for physiochemical analysis and spore extraction using wet sieving and centrifugation techniques. AMF were identified using morphological features. Furthermore, soil spore density, root length colonization, species richness, Shannon-Wiener and Simpson diversity indices, and Paulo evenness were considered. Significant differences were observed between soil nitrogen, potassium, CaCO3 and organic carbon, clay contents and bulk densities in two studied sites. In natural site, soil organic carbon, nitrogen, phosphorus, potassium and sand were higher but CaCO3 content was lower compare to plantation site. Shannon-Wiener diversity index and root length colonization were significantly different between two studied sites and natural stand had higher values compared to the plantation site. Based on the PCA (Principle component analysis) soil potassium, organic carbon, CaCO3 and soil texture were the most effective factors on stands of C. griffithii.

Keywords

References

  1. ایمانی، ف.، مرادی، م.، بصیری، ر.، 1395. تأثیر جنگلکاری با گونه Prosopis juliflora بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک در تپه­های شنی (پژوهش موردی: منطقه مگران شهرستان شوش). نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، 20(78): 184-173.
  2. بای بوردی، م. 1387. پیدایش و رده­بندی خاک. انتشارات دانشگاه تهران. 680 صفحه.
  3. ثاقب طالبی، خ.، ساجدی، ت. و یزدیان، ف.، 1383. نگاهی به جنگل­های ایران. انتشارات موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع. شماره 399، 28 صفحه.
  4. جعفری حقیقی، م، 1382 . روش های تجزیه خاک، نمونه برداری و تجزیه های مهم فیزیکی و شیمیایی با تاکید بر اصول تئوری و کاربردی، نشر ندای ضحی، 240 ص.
  5. حسینی توسل ، م. 1382 . بررسی ارتباط برخی گونه­های شاخص مرتعی با خصوصیات خاک در منطقه نیمه خشک طالقان. فصلنامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 10(1): 118-115.
  6. جهانی، ح.، ابدالی، غ.، حسینی، س. م.، جعفری، غ. و محمدزاده، ا. 1390. بررسی تنوع درختی بخشی از رویشگاه­های جنگلی زاگرس. فصلنامه علمی محیط زیست، سازمان حفاظت محیط زیست، شماره 51.
  7. حیدری، م.، مهدوی، ع.، جافریان، ا. و میرزایی­زاده، و. 1394. اثر تیمار­های مختلف خاک بر سبز شدن بذر و زنده­مانی نهال­های ارغوان (Cercis griffithii Boiss.) در نهالستان. مجله علمی تحقیقات جنگل­های زاگرس، 2(2): 60-47.
  8. حیدری، م.، پوربابائی، ح. و عطار روشن، س. 1390. وضعیت زادآوری طبیعی بلوط ایرانی در بین گروههای بوم شناختی در ناحیه رویشی کردو- زاگرس. مجله پژوهشهای گیاهی (زیست­شناسی ایران)، 24(4): 592- 578.
  9. رضائی­پور، م.، اکبری­نیا، م.، صالحی، ع.، سهرابی، ه. و جعفری، غ. 1390. بررسی اکولوژیکی درخت ارغوان در غرب ایران. مجله پژوهش­های گیاهی (زیست­شناسی ایران)، 24(3): 420-412.
  10. رضائی­دانش، ی. 1391. بررسی وضعیت قارچ های میکوریز آربوسکولار همراه جو در منطقه دامغان. فصلنامه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع کشاورزی)، 26(4): 437-449.
  11. سلاجقه تذرجی، ف.، سرچشمه­پور،م. و محمدی، ح. 1393. بررسی وضعیت کلنیزاسیون میکوریزایی دانهال­های پسته (Pistaciavera) استان کرمان و مقایسه برخی جدایه­ها از طریق کشت گلخانه­ای. مجله الکترونیک مدیریت خاک و تولید پایدار، 4(3):113-133.
  12. صالحی، ع.، زرین کفش، م.، زاهدی امیری، ق.، مروی مهاجر، ر.، 1384. بررسی تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در ارتباط با گروه های اکولوژیک درختی در سری نم خانه. جنگل خیرودکنار. نشریه مرتع و آبخیزداری، مجله منابع طبیعی ایران، 58(3): 578-567 .
  13. عماد، م.، غیبی، ف.، رسولی، س .م.، خانجانزاده، ر. و محمدی جوزانی. س. 1391. گیاه داروئی-صنعتی ارغوان، نشر پونه، چاپ اول، 42 صفحه.
  14. قربانیان، د. 1381 . بررسی میزان عناصر معدنی تثبیت و تأثیر آن بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکی گونة Salaolarigida (بررسی موردی در استان سمنان)، پایان نامة کارشناسی ارشد رشته مدیریت مناطق بیابانی، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 160 ص.
  15. فیضی کمره، ت.، متینی زاده، م.، شیروانی، ا.، اعتماد، و. و خوشنویس، م. 1390. میکوریز آربوسکولار در کیکم (Acer cinerascens) در دو فصل بهار و پاییز و ارتباط آنها با برخی عناصر غذایی ضروری (مطالعه موردی: بازفت، چهارمحال و بختیاری). مجله جنگل ایران، نشریه علمی – پژوهشی انجمن جنگلبانی ایران، سال سوم، 3: 221-213.
  16. محمودی، ج.، 1381 . ارتباط بین گروههای اکولوژیک و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی خاک در جنگلهای خزر. پایان نامه دکترا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، 128 صفحه.
  17. مدرسی چهاردهی، ا.، موسوی، ل.، بخت­خواه ارده­جانی، ط.، رضایی­ دانش، ی. و ابراهیم، د. 1393. شناسایی گونه های غالب قارچ ریشه های آربوسکولار تعدادی از درختان جنگلی منطقۀ کیاسر. نشریه دانش گیاهپزشکی ایران، دورة 45، 2:371-380.
  18. میرزایی، ج. و نوربخش، ن. 1394. جداسازی و شناسایی قارچ­های اندومیکوریزی موجود در ریزوسفردرختان بادام (Amygdalus scoparia Spach) در جنگل­های زاگرس (مطالعه موردی: ذخیره­گاه جنگلی کلم در استان ایلام). دو فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات حمایت و حفاظت جنگل­ها و مراتع ایران، 13 (1): 56-46.
  19. میرزایی، ج.، اکبری­نیا، م.، محمدی گل­تپه، ا.، شریفی، م. و رضایی نژاد، ی. 1390. معرفی دو گونۀ قارچ میکوریزی آربوسکولار همزیست با ریشۀ درختان بنه (Pistaciaatlantica) و خنجوک (Pistacia khinjuk) در استان ایلام. همایش ملی جنگل­های زاگرس مرکزی؛ قابلیت و تنگناها، 8 صفحه.
  20. Ahmadkhany, R., Ariapour, A., Ahmadi, A. and Ahmadkhany, Y. 2011.Relationship between the elements in plant Galium verum and soil characteristics (Case example: Martyrs Valley, West Azarbaijan province). Journal of plant ecophysiology. 3: 17-28.
  21. Allison, L.E. 1965. Organic carbon, In Black, C.A., Evans, D.D., White, J.L., Ensminger, L.E., Clark, F.E. (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy, Madison, 1367 p. 
  22. Belay, Z., Vestberg, M. and Assefa, F. 2013. Diversity and abundance of arbuscular mycorrhizal fungi associated with acacia trees from different land use systems in Ethiopia, African Journal of Microbiology Research, 7(48): 5503-5515.
  23. Biermann, B. and Linderman R, G.1981. Quntifying vesicular-arbuscular mycorrihizae: A proposed method towards standardization. New Phytologist. 87: 63-67.
  24. Bouamri, R., Dalpe, Y., Serrhini, M. N. and Bennani, A., 2006. Arbuscular mycorrhizal fungi Species associated with rhizosphere of Phoenix dactylifera L. (date palm) in Morocco. African Journal of Biotechnology, 5(6): 510-516.
  25. Bremner, J. and Mulvaney, M. 1982. Nitrogen total, In page, A.L., Miller, R.H., Keeney, R.R. (Eds), Methods of Soil Analysis, Part 2 Second ed. American Society of Agronomy, Madison, WI, 595-62 p.
  26. Bouyoucos, G. J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soils. Agron. J. 54: 464- 465.
  27. Enright, N. J., Miller, B. P. and Akhtar. R., 2005. Desert vegetation and vegetationenvironment relationships in Kirthar National Park, Sindh, Pakistan. Journal of Arid Environments. 61: 397-418.
  28. Eom, A. H., Hartnett, D. C. and Wilson, G. W. T. 2000. Host plants species effects on arbuscular mycorrhizal fungal communities in tallgrass prairie. Oecologia. 122: 435-444.
  29. Gai, J. P., Tian, H., Yang, F.Y., Christie, P., Li, X. L. and Klironomos, J.N. 2012. Arbuscular mycorrhizal fungal diversity along a Tibetan elevation gradient. Pedobiologia 55:145–15.
  30. Kooch, Y., Jalilvand, H., Bahmanyar, M. A. and Poormajidian, M. R. 2007. Ecological distribution of Indicator species and effective edaphical factors on the northern Iran lowland forests. Journal of Applied Science. 7: 1475- 1483.
  31. Kooch, Y., Jalilvand, H., Bahmanyar, M.A. and Pormajidian, M. R. 2008. The use of principal component analysis in studying physical, chemical and biological soil properties in southern Caspian forests (north of Iran). Pakistan Journal of Biological Sciences. 11(3): 366-372.
  32. Magurran A. E. 1988. Ecological Diversity and Its Measurement. Princeton University Press.179p.
  33. Maranon, T., Ajbilou, R., Ojeda, F., Arroya, J. 1999. "Biodiversity of woody species in oak woodland of southern Spain and northern Morocco". Forest Ecology and Management, 115: 147-156
  34. Manimegalai, V., Selvaraj, T. and Ambikapathy, V., 2011. Studies on isolation and identification of VAM fungi in Solanumviarum dunal of medicinal plants. Pelagia research library. 2: 621-628.
  35. Mirzaei, I., Moradi, M. 2017. Biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi in Amygdalus scoparia Spach plantations and a natural stand. Journal of Forestry Research. 28 (6): 1209–1217.
  36. Mirzaei, J., Moradi, M. 2017. Relationships between flora biodiversity, soil physiochemical properties, and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) diversity in a semi-arid forest. Plant Ecology and Evolution. 150 (2): 151–159.
  37. Mirzaei, J., Noorbakhsh, N., Karamshahi, A. 2014. Identification of Arbuscular Mycorrhizal Fungi Associated with Crataegus pontica C. Koch from Ilam Province, Iran. Ecopersia, 2(4): 767-777.
  38. Moradi Behbehani, S., Moradi, M., Basiri, R., Mirzaei, J. 2017. Sand mining disturbances and their effects on the diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in a riparian forest of Iran. Journal of Arid Land, 9(6): 837–849.
  39. Moreno, G., J. J. Obrador and A. Garcia, 2007. Impact of evergreen oaks on soil fertility and crop production in intercropped dehesas, Agriculture, Ecosystems and Environment, 119: 270–280.
  40. Ndoye, F., Kane, A., Le´onard Ngonkeu Mangaptche,´ E., Bakhoum, N., Sanon, A., Diouf, D., Oureye, Sy M., Baudoin, E., Noba, K. and Prin, Y. 2012. Changes in land use system and environmental factors affect arbuscular mycorrhizal fungal density and diversity, and enzyme activities in rhizospheric soils of Acacia Senegal (L.) willd. Internatiol Scholarly Research Notices. 2012:1–13.
  41. Olsen, S. R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., and Dean, L.A. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate, USDA Circular, 939: 1-19.
  42. Page, S. E., Wust, R. A. J., Wriss, D., Rieley, J. O., Shotyk, W., Limin, S. 2004. A record of late Pleistocene and Holocene carbon accumulation and implication for past, present and features carbon dynamics. Jornal of Quaternary Science. 19: 625-635.
  43. Phillips, J. M., and Hayman, D. S. 1970. Improved procedure for clearing roots and staining parasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection, Transactions of the British Mycological Society, 55: 158-161.
  44. Rastetter, E. B., Ryan, M. G., Shaver, G. R., Melillon, J. M., Nadelhoffer, K. J., Hobbie, J. E. and Aber, J. D. 1991. Ageneral biochemistry model describing the responses of the C and N cycle in terrestrial ecosystema to chang in Co2, Climate and N deposition. Tree Phisiology. 9: 101-126.
  45. Schenck, N. C., and Perez, Y.1989. Manual for the identification of VA mycorrhizal fungi. Synergistic Publications. 286 p.
  46. Smith, S. E. and Read D. J. 2008. Mycorrhizal symbiosis. Academic, San Diego Soils Laboratory Staff, Royal Tropical Institute (1984) Analytical methods of the service laboratory for soil, plant and water analysis. Part 1: methods for soil analysis. Royal Tropical Institute, Amsterdam.
  47. Wardle, D. A., Bardgett, R. D., Klironomos, J. N., Setala, H., van der Putten, W. H., Wall, D. H. 2004. Ecological linkages between aboveground and belowground biota. Science. 304, 1629–1633.
Journal of Sol Biology
Volume 6, Issue 1
September 2018
Pages 15-28

Files

Share

How to cite

Statistics