دانشگاه ارومیه پژوهش و توسعه جنگل 2476-3551 11 4 2026 01 21 Studying the effect of decay on the nutrient dynamics and the pattern of nutrient remobilization between leaves and branches of Persian oak (Quercus brantii Lindl) (case study: Begali plane tree area, Lorestan province) بررسی تاثیر پدیده زوال بر پویایی تغذیه و الگوی بازانتقال عناصر غذایی بین برگ‌ها و سرشاخه‌‌های گونه بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) (پژوهش موردی: منطقه چنار بگالی استان لرستان) 535 555 121857 10.30466/jfrd.2025.56471.1774 FA الهام مال اسدی دانشجوی دکتری علوم زیستی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران 0009-0005-8292-2141 کامبیز ابراری واجاری استاد، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران 0000-0002-7637-3984 حامد خدایاری دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران Journal Article 2025 08 15 <strong>Background and Objective:</strong> Persian oak (<em>Quercus brantii</em> Lindl.), the flagship species of the Zagros forests, is facing a severe threat due to the phenomenon of oak decline. As a complex and multi-factorial process, decline leads to a progressive deterioration in tree health by disrupting water and nutrient uptake. This phenomenon is characterized by symptoms such as crown yellowing (chlorosis), branch dieback, and the emergence of epicormic shoots. Since decline influences nutrient dynamics within both soil and plant tissues, investigating nutrient resorption (specifically nitrogen, phosphorus, and potassium) between leaves and twigs in healthy versus declining trees serves as a key indicator for assessing tree vitality. Previous research has demonstrated that nutrient concentrations in healthy trees are significantly higher than in those affected by decline, a phenomenon that also directly impacts soil microbial communities and biogeochemical cycles. This study aimed to evaluate the impact of decline on nutrient resorption in Persian oak and its relationship with soil nutrient availability in the Chenar Begali region of Lorestan Province. The primary hypotheses included a direct link between nutrient resorption in plant tissues and soil properties, the correlation between nutrient concentrations and soil availability, and the significant impact of decline on resorption processes. The findings of this study can contribute significantly to understanding the mechanisms of decline and developing effective conservation strategies.<br /><strong>Material and Methods:</strong> The study area is located in Shorab Chenar Begali within the Dadabad forests of Lorestan Province (33° 20' 32" N, 48° 15' 40" E), covering an area of 60 hectares. According to the De Martonne aridity index, the region is characterized by a highly humid climate with significant microclimatic diversity, where different slope aspects exhibit distinct weather conditions. The soils are predominantly loamy-clay, derived from limestone parent materials. The average annual precipitation is 510 mm, with temperatures ranging from -14.60°C to 47.00°C. In this study, sampling was conducted on healthy and declining coppice-origin Persian oak trees across four dieback classes (healthy, low, moderate, and severe dieback). Sampling was performed using 10 rectangular plots (0.1 hectares each) through a selective random method. In each plot, four trees with homogeneous quantitative characteristics (diameter, height, and canopy cover) were selected. Leaf and twig samples were collected from four crown directions during two periods (April and December 2023). After oven-drying the samples at 65°C for 72 hours and grinding them into a fine powder, the concentrations of nitrogen, phosphorus, and potassium were measured at the laboratory of the Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Lorestan University. Data were analyzed using a two-way analysis of variance (ANOVA) at a 1% probability level, and mean comparisons were performed using Duncan's Multiple Range Test.<br /><strong>Results: </strong>The results of the two-way analysis of variance (ANOVA) revealed that the main effects of decline, plant tissue, and their interaction on nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) concentrations were significant at the 1% probability level during both the initial and final stages of the growing season. Tree decline significantly reduced the concentration of these elements in both leaves and twigs; the most substantial reduction in N was observed in twigs with over 50% dieback, while the greatest decrease in P occurred in leaves under similar dieback conditions. Furthermore, while K concentrations were significantly higher in twigs than in leaves, decline caused a 1.32 to 3.61-fold reduction in this parameter within damaged tissues. Nutrient resorption of N, P, and K decreased as the severity of decline increased, with higher concentrations recorded in twigs compared to leaves. Significant positive correlations were identified between leaf N resorption and soil pH, organic carbon, and soil N at the beginning of the growing season, whereas only the correlation with soil N persisted by the end of the period. Regression models further confirmed the influence of soil variables on nutrient resorption. These findings indicate that decline not only reduces nutrient concentrations but also impairs resorption efficiency, which could have critical implications for plant nutrition management under stress conditions.<br /><strong>Conclusion:</strong> This study demonstrates that decline leads to a marked reduction in nutrient concentrations within leaf and twig tissues, with concentrations dropping sharply as dieback severity intensifies. Decline also significantly impacted the net nutrient resorption of N, P, and K, causing a substantial decrease in resorption efficiency as the trees deteriorated. Varying climatic conditions, soil moisture deficits, and the translocation of nutrients from twigs to leaves are among the primary factors driving these changes. <strong>مقدمه و هدف</strong>: گونه‌ شاخص جنگل­های زاگرس، بلوط ایرانی (.<em>Quercus brantii</em> Lindl)، به‌دلیل پدیده زوال با تهدید جدی مواجه شده است. زوال به­عنوان فرآیندی پیچیده و چند­عاملی، موجب کاهش تدریجی سلامت درختان از طریق اختلال در جذب آب و عناصر غذایی می‌شود. این پدیده با نشانه‌هایی مانند زردی تاج، ریزش شاخه‌ها و ظهور جوانه‌های نابجا همراه است. آنجا که زوال بر پویایی عناصر غذایی در خاک و بافت‌های گیاهی تأثیر می‌گذارد، بررسی بازانتقال عناصر (مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم) بین برگ‌ها و سرشاخه‌ها در پایه‌های سالم و زوال‌یافته، به­‌عنوان شاخصی کلیدی برای ارزیابی سلامت درختان مطرح می‌شود. پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که غلظت عناصر غذایی در درختان سالم به‌‌طور معناداری بیشتر از درختان مبتلا به زوال است و این پدیده بر جوامع میکروبی خاک و چرخه‌های بیوژئوشیمیایی نیز تأثیر مستقیم دارد. این پژوهش با هدف ارزیابی تأثیر زوال بر بازانتقال عناصر غذایی در بلوط ایرانی و ارتباط آن با دسترس­پذیری خاک در منطقه چنار بگالی استان لرستان انجام شد. فرضیه‌های اصلی شامل ارتباط مستقیم بین بازانتقال عناصر در بافت‌های گیاهی و خاک، رابطه غلظت عناصر با دسترس‌ پذیری خاک، و تأثیر معنادار زوال بر بازانتقال عناصر بودند. یافته‌های این بررسی می‌تواند به درک سازوکار‌های زوال و ارائه راهکارهای حفاظتی کمک شایانی کند.<br /><strong>مواد و روش‌ها:</strong> منطقه مورد بررسی این پژوهش، شورآب چنار بگالی در جنگل‌های دادآباد استان لرستان با مختصات جغرافیایی 33 درجه و  20 دقیقه و 32 ثانیه شمالی و 48 درجه و 15 دقیقه و 40 ثانیه شرقی و مساحت ۶۰ هکتار است. این منطقه با اقلیم بسیار مرطوب (بر اساس روش دومارتن) از تنوع مزواقلیمی قابل­توجهی برخوردار است، به‌طوری‌که جهت‌های مختلف شیب، شرایط آب ‌و هوایی متفاوتی را نشان می‌دهند. خاک‌های منطقه بیشتر لومی-رسی و مشتق‌شده از سنگ‌های آهکی است. متوسط بارندگی سالانه در این منطقه ۵۱۰ میلی‌متر و دما بین 60/14- تا 00/47 درجه سانتی‌گراد متغیر است. در این پژوهش، نمونه‌برداری از پایه‌های بلوط شاخه‌زاد سالم و زوال‌یافته در چهار طبقه خشکیدگی (سالم، خشکیدگی کم، خشکیدگی متوسط و خشکیدگی زیاد) با استفاده از ۱۰ قطعه­نمونه مستطیلی (10/0 هکتاری) به روش تصادفی انتخابی انجام شد. در هر قطعه، چهار درخت همگن از نظر ویژگی‌های کمی (قطر، ارتفاع و تاج پوشش) انتخاب و نمونه‌های برگ و سرشاخه از چهار جهت تاج در دو بازه زمانی (فروردین و آذر ۱۴۰۲) جمع‌آوری شد. پس از خشک‌کردن نمونه‌ها در آون (با دمای ۶۵ درجه سانتی‌گراد در مدت زمان ۷۲ ساعت)، پودرشدن آن‌ها توسط آسیاب و غلظت عناصر غذایی (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) در آزمایشگاه گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان اندازه­گیری شد. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها از آزمون آنالیز واریانس دو­طرفه در سطح احتمال یک­درصد استفاده شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون چنددامنه‌ای دانکن انجام شد.<br /><strong>یافته‌ها:</strong> نتایج تجزیه واریانس دوطرفه نشان داد که اثر اصلی زوال، بافت گیاهی و برهم­کنش آنها بر غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در هر دو مرحله ابتدایی و انتهایی دوره رشد در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. زوال به‌‌طور معنی‌داری غلظت این عناصر را در برگ و سرشاخه کاهش داد، به‌‌طوری­که بیشترین کاهش نیتروژن در سرشاخه با خشکیدگی بیش از ۵۰ درصد و بیشترین کاهش فسفر در برگ با خشکیدگی مشابه مشاهده شد. همچنین، پتاسیم سرشاخه به‌طور معنی‌داری بیشتر از برگ بود، اما زوال سبب کاهش 32/1 تا 61/3 برابری این مشخصه در بافت‌های آسیب‌دیده شد. بازانتقال عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم با افزایش شدت زوال کاهش یافت و در غلظت این عناصر در سرشاخه نسبت به برگ بالاتر بود. همبستگی‌ مثبت و معنی‌داری بین بازانتقال نیتروژن برگ با اسیدیته، کربن آلی و نیتروژن خاک در ابتدای دوره رشد شناسایی شد، در حالی که در انتهای دوره، تنها همبستگی با نیتروژن خاک حفظ شد. مدل‌های رگرسیونی نیز تأثیر متغیرهای خاک بر بازانتقال عناصر را تأیید کردند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که زوال نه ‌تنها غلظت عناصر غذایی را کاهش می‌دهد، بلکه کارایی بازانتقال آنها را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد، که این امر می‌تواند پیامدهای مهمی برای مدیریت تغذیه گیاهی در شرایط تنش داشته باشد.<br /><strong>نتیجه‌گیری:</strong> نتایج این پژوهش نشان داد زوال موجب کاهش غلظت عناصر غذایی در بافت برگ و سرشاخه شد و با افزایش شدت زوال، غلظت این عناصر به شدت کاهش پیدا کرد. زوال همچنین بر بازانتقال خالص عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم نیز تاثیر داشت و با افزایش شدت زوال باز انتقال خالص عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم به‌طور زیادی کاهش پیدا کرد. شرایط آب و هوایی متفاوت، کمبود رطوبت خاک، بازانتقال عناصر غذایی از سرشاخه به برگ، از مهم‌ترین دلایل این تغییرها است. https://jfrd.urmia.ac.ir/article_121857_3a9fe5d9dfe308f3fa6f905ce86c7287.pdf