دانشگاه ایلام مدیریت جامع حوزه های آبخیز 2783-4581 6 1 2026 05 22 Investigating the relationship between functional diversity and carbon storage in the southern Zagros forests, Dehdz county, Khuzestan province بررسی ارتباط تنوع عملکردی و ذخیره کربن جنگلهای زاگرس جنوبی، شهرستان دهدز استان خوزستان 126 146 728128 10.22034/iwm.2025.2057984.1221 FA ایمان داوودی گروه جنگلداری و صنایع سلولزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران مصطفی مرادی گروه جنگلداری و صنایع سلولزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران 0000-0002-1216-3531 رضا بصیری گروه جنگلداری و صنایع سلولزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران پژمان طهماسبی کهیانی گروه مرتعداری، دانشکدة منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Journal Article 2025 04 17 Extended Abstract Introduction: In recent decades, concerns about climate change and unprecedented greenhouse gas emissions have highlighted the importance of carbon sequestration as a key tool for mitigating the negative effects of this phenomenon. Ecosystems, especially forests, capture atmospheric carbon through photosynthesis and store it in their tissues and soil. This process helps reduce atmospheric carbon levels and mitigate greenhouse gas emissions. However, the potential of ecosystems for carbon sequestration varies and is directly influenced by their functional diversity. Different species in more diverse forest ecosystems, perform different roles, such as nitrogen fixation, enhancing soil organic matter, and protecting the soil. Therefore, such ecosystems likely have a greater capacity to capture and conserve carbon. Understanding ecosystem services requires an understanding of functional diversity, which governs ecosystem processes through various components. Different plant species have different performance traits, resulting in varying abilities to absorb, store, and emit carbon. Thus, the relationship between functional diversity and carbon storage is important. This study aimed to evaluate the functional diversity and carbon storage of the Quercus brantii Lindl. forest in Dehdez city, Khuzestan Province. Materials and methods: To study the correlation between different components of functional diversity and carbon storage, 16 plots were selected in a representative Quercus brantii forest in Dehdez, Khuzestan Province. The following parameters were measured to calculate community-weighted mean (CWM), functional divergence (FDvar), and functional dispersion (FDis) as indices of functional diversity: six plant traits (leaf nitrogen content, leaf phosphorus content, specific leaf area, plant height, wood specific gravity, and leaf dry matter content), total ecosystem carbon (TEC), aboveground biomass carbon (AGBC), aboveground litter carbon (ALC), and soil organic carbon (SOC). Principal component analysis (PCA) was used to identify the most important independent variables, which were then used in stepwise multiple linear regression analysis to determine which components best explain the variability in carbon storage. Results and Discussion: The mean organic carbon amounts in TEC, AGBC, ALC, and SOC were 89.5, 11, 3, and 74.4 tons per hectare, respectively. The first PCA axis, explaining 41.9% of the variance, was characterized by the CWM of height, while the second axis, explaining 34.3% of the variance, was characterized by the CWM of specific leaf area. Results showed that litter carbon was predicted by functional divergence, while soil carbon was predicted by CWM. Both were related to the specific leaf area index, which had a negative association. In the study area, the CWM of leaf nitrogen and specific leaf area, as well as the FDvar related to specific leaf area, were identified as the most important factors for predicting carbon storage. The final model for biomass indicated that an increase in nitrogen content leads to an increase in carbon storage. Overall, significant effects of functional diversity on some plant traits such as leaf nitrogen content and specific leaf area were observed. Conclusion: This study found that indices based on a single trait, such as CWM and FDvar, were more important for estimating carbon storage than the FDis index, which considers multiple traits. Additionally, the most important plant traits for carbon estimation were specific leaf area and leaf nitrogen content. چکیده مبسوط مقدمه: در دهههای اخیر با افزایش نگرانیهای جهانی در مورد تغییرات اقلیمی و انتشار بیسابقه گازهای گلخانهای، اهمیت ذخیرهسازی کربن به عنوان یکی از راههای اصلی کاهش تأثیرات منفی این پدیده بیش از پیش آشکار شده است. اکوسیستمها به‌ویژه جنگلها از طریق فتوسنتز، کربن را جذب کرده و در بافتهای گیاهی و خاک ذخیره میکنند. این فرآیند به کاهش سطح کربن در اتمسفر و تعدیل اثرات گازهای گلخانهای کمک میکند. با این حال توانایی اکوسیستمها در ذخیرهسازی کربن متفاوت بوده و بهطور مستقیم تحت تأثیر تنوع عملکردی آنها است. اکوسیستمهایی که تنوع عملکردی بالایی دارند مانند جنگلها که از گونههای مختلف گیاهی تشکیل شده و هر یک وظیفه خاصی مثل تثبیت نیتروژن، افزایش ماده آلی خاک و حفاظت از خاک را بر عهده دارند، ظرفیت بیشتری برای حفظ و افزایش ذخیره کربن دارند. بررسی تنوع عملکردی نقش مهمی در شناخت خدمات اکوسیستم دارد زیرا هر اکوسیستم دارای فرآیندی است که به‌وسیله مولفههای مختلف تنوع عملکردی اداره میگردند. از آنجایی که گونههای گیاهی مختلف دارای ویژگیهای عملکردی متفاوتی هستند، در نتیجه در توانایی جذب، ذخیره و انتشار کربن عملکرد دارند. بنابراین بررسی ارتباط بین تنوع عملکردی و ذخیره کربن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این مطالعه با هدف شناخت عملکردی و ذخیره کربن منطقه جنگلی دهدز بلوط بلند با گونه غالب بلوط ایرانی در شهرستان دهدز استان خوزستان انجام گرفت. مواد و روش‌ها: برای ارتباط بین مؤلفههای مختلف تنوع عملکردی و ذخیره کربن از 16 قطعه نمونه در منطقه جنگلی معرف بلوط ایرانی در شهرستان دهدز استان خوزستان استفاده شد. شش ویژگی گیاهی شامل نیتروژن برگ، فسفر برگ، شاخص سطح ویژه برگ، ارتفاع گیاه، وزن مخصوص چوب و محتوای وزن خشک برگ و نیز ذخیره کربن کل، زیتوده، لاشبرگ و خاک در منطقه مورد مطالعه اندازهگیری شد تا شاخص میانگین وزنی، شاخص واگرایی عملکردی و شاخص پراکندگی عملکردی به عنوان شاخصهای تنوع عملکردی محاسبه شوند. با استفاده از تحلیل مؤلفههای اصلی (PCA) مهمترین متغیرهای مستقل جهت ورود به تحلیل رگرسیون خطی چندگانه انتخاب شدند. در این مطالعه از رگرسیون خطی چندگانه به روش گام به گام استفاده شد تا مشخص شود که کدام مؤلفه تنوع عملکردی، ذخیره کربن را به بهترین وجه تبیین میکند. نتایج و بحث: میانگین مقدار کربن آلی کل اکوسیستم، زیتوده، لاشبرگ و خاک به ترتیب 5/89، 11، 3 و 4/74 تن در هکتار به‌دست آمد. مهمترین ویژگی گیاهی بر روی محور اول PCA با واریانس 9/41 درصد، شاخص میانگین وزنی ارتفاع و بر روی محور دوم PCA با واریانس 3/34 درصد، شاخص میانگین وزنی سطح ویژه برگ بود. نتایج نشان داد که بهترین متغیر برای پیش‌بینی کربن لاشبرگ، شاخص واگرایی سطح ویژه برگ میباشد. همچنین بهترین متغیر برای پیش‌بینی کربن خاک نیز شاخص میانگین وزنی سطح ویژه برگ میباشد. شاخص میانگین وزنی نیتروژن برگ و شاخص سطح ویژه برگ و همچنین شاخص واگرایی مربوط به شاخص سطح ویژه برگ از مهمترین مؤلفهها در برآورد ذخیره کربن در منطقه مورد مطالعه بودند. مدل پیش‌بینی شده نهایی برای زیتوده نشان داد که با افزایش میزان نیتروژن برگ، میزان ذخیره کربن در بخش زیتوده آن بیشتر می‌شود. بطورکلی اثرات معنیدار قوی شاخصهای تنوع عملکردی روی برخی از ویژگیهای گیاهی مثل میزان نیتروژن برگ و شاخص سطح ویژه برگ یافت شد. نتیجه‌گیری: در این مطالعه نقش شاخصهای مبتنیبر یک ویژگی مثل میانگین وزنی و شاخص واگرایی عملکردی در برآورد ذخیره کربن مهمتر تشخیص داده شد. همچنین شاخص پراکندگی مبتنیبر چند ویژگی که پراکنش ویژگیهای گیاهی را در چند بعد نشان میدهد معنیدار نشد. از طرفی، شاخص ویژه سطح برگ و میزان نیتروژن برگ به عنوان مهمترین ویژگیهای گیاهی مؤثر در برآورد کربن تعیین شدند.

https://iwm.ilam.ac.ir/article_728128_7320d9043a936d9148f8bea6139686bf.pdf