Edge effects and human disturbance influence soil physical and chemical properties in Sacred Church Forests in Ethiopia
Creators
- 1. Colgate University
- 2. Bahir Dar University
- 3. Cornell University
- 4. University of Puget Sound
- 5. University of Florida
Description
Abstract Aims Tropical forests are increasingly threatened by edge effects as forest degradation and deforestation continues, compromising soil integrity, seedling regeneration capacity, and ecosystem services. Ninety-three percent of the last remaining forests of northern Ethiopia, which number 1022 in the South Gondar region of our study, are <16 ha and are protected because they have a Tewahido Orthodox Christian church at their center. The aim of this study was to determine the effects of human disturbance, forest size, distance from population center and other factors on the soil properties and nutrient status of sacred church forests. We also compared forest soil physical and chemical properties across land cover types in these forests. Methods We assessed the soil physical (water content and bulk density) and chemical (total carbon and nitrogen, available phosphorus, ammonium) properties of 40 sacred church forests across three spatial scales: within individual forests; among forests; and across land cover type (forest, forest edge-exterior, Eucalyptus plantation). We used distance from the edge within each forest to examine edge effects on soil nutrients. Results We found that nutrients and carbon decreased significantly from the interior to the outer edge of these forests and with forest size. Further, the soil of Eucalyptus plantations and areas outside of the forest were largely indistinguishable; both had significantly lower nutrient concentrations than sacred church forest soil. Conclusion Our research highlights the insidious impacts of edge effects and human disturbance on forest soils and the need for an integrated soil management program in the region that balances local needs with forest conservation. The conservation of these sacred church forests is important for maintaining regional soil nutrient status relative to agricultural lands and Eucalyptus plantations.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الخلاصة الأهداف تتعرض الغابات الاستوائية لتهديد متزايد بسبب الآثار الحافوية مع استمرار تدهور الغابات وإزالة الغابات، مما يعرض سلامة التربة للخطر، وقدرة تجديد الشتلات، وخدمات النظام الإيكولوجي. ثلاثة وتسعون في المائة من آخر الغابات المتبقية في شمال إثيوبيا، والتي يبلغ عددها 1022 في منطقة جنوب غوندار من دراستنا، هي أقل من 16 هكتار ومحمية لأن لديها كنيسة مسيحية أرثوذكسية في مركزها. كان الهدف من هذه الدراسة هو تحديد آثار الاضطراب البشري وحجم الغابات والبعد عن المركز السكاني وعوامل أخرى على خصائص التربة وحالة المغذيات لغابات الكنيسة المقدسة. كما قارنا الخصائص الفيزيائية والكيميائية لتربة الغابات عبر أنواع الغطاء الأرضي في هذه الغابات. الطرق قمنا بتقييم الخصائص الفيزيائية للتربة (محتوى الماء والكثافة الظاهرية) والكيميائية (إجمالي الكربون والنيتروجين، الفوسفور المتاح، الأمونيوم) لـ 40 غابة كنسية مقدسة عبر ثلاثة مقاييس مكانية: داخل الغابات الفردية ؛ بين الغابات ؛ وعبر نوع الغطاء الأرضي (الغابات، حافة الغابات الخارجية، مزرعة الأوكالبتوس). استخدمنا المسافة من الحافة داخل كل غابة لفحص تأثيرات الحافة على مغذيات التربة. النتائج وجدنا أن العناصر الغذائية والكربون انخفضت بشكل كبير من الداخل إلى الحافة الخارجية لهذه الغابات ومع حجم الغابات. علاوة على ذلك، كانت تربة مزارع الأوكالبتوس والمناطق الواقعة خارج الغابة غير قابلة للتمييز إلى حد كبير ؛ كان لكليهما تركيزات مغذية أقل بكثير من تربة غابات الكنيسة المقدسة. خاتمة يسلط بحثنا الضوء على الآثار الخبيثة لتأثيرات الحافة والاضطرابات البشرية على تربة الغابات والحاجة إلى برنامج متكامل لإدارة التربة في المنطقة يوازن بين الاحتياجات المحلية والحفاظ على الغابات. يعد الحفاظ على غابات الكنيسة المقدسة هذه أمرًا مهمًا للحفاظ على حالة مغذيات التربة الإقليمية بالنسبة للأراضي الزراعية ومزارع الأوكالبتوس.Translated Description (French)
Résumé Objectifs Les forêts tropicales sont de plus en plus menacées par les effets de bordure à mesure que la dégradation et la déforestation des forêts se poursuivent, compromettant l'intégrité des sols, la capacité de régénération des semis et les services écosystémiques. Quatre-vingt-treize pour cent des dernières forêts restantes du nord de l'Éthiopie, qui sont au nombre de 1022 dans la région du Gondar méridional de notre étude, sont <16 ha et sont protégées parce qu'elles ont une église chrétienne orthodoxe Tewahido en leur centre. L'objectif de cette étude était de déterminer les effets des perturbations humaines, de la taille des forêts, de la distance du centre de population et d'autres facteurs sur les propriétés du sol et l'état nutritionnel des forêts des églises sacrées. Nous avons également comparé les propriétés physiques et chimiques des sols forestiers à travers les types de couverture terrestre dans ces forêts. Méthodes Nous avons évalué les propriétés physiques (teneur en eau et densité apparente) et chimiques (carbone et azote totaux, phosphore disponible, ammonium) de 40 forêts d'églises sacrées à trois échelles spatiales : au sein de forêts individuelles ; parmi les forêts ; et à travers le type de couverture terrestre (forêt, bordure forestière-extérieure, plantation d'eucalyptus). Nous avons utilisé la distance du bord de chaque forêt pour examiner les effets du bord sur les nutriments du sol. Résultats Nous avons constaté que les nutriments et le carbone diminuaient considérablement de l'intérieur vers l'extérieur de ces forêts et avec la taille des forêts. De plus, le sol des plantations d'eucalyptus et les zones en dehors de la forêt étaient en grande partie indiscernables ; les deux avaient des concentrations de nutriments significativement plus faibles que le sol de la forêt de l'église sacrée. Conclusion Notre recherche met en évidence les impacts insidieux des effets de bord et des perturbations humaines sur les sols forestiers et la nécessité d'un programme de gestion intégrée des sols dans la région qui équilibre les besoins locaux et la conservation des forêts. La conservation de ces forêts d'églises sacrées est importante pour le maintien de l'état nutritionnel des sols régionaux par rapport aux terres agricoles et aux plantations d'eucalyptus.Translated Description (Spanish)
Resumen Objetivos Los bosques tropicales están cada vez más amenazados por los efectos de borde a medida que la degradación forestal y la deforestación continúan, comprometiendo la integridad del suelo, la capacidad de regeneración de plántulas y los servicios ecosistémicos. El noventa y tres por ciento de los últimos bosques restantes del norte de Etiopía, que suman 1022 en la región de South Gondar de nuestro estudio, son <16 ha y están protegidos porque tienen una iglesia cristiana ortodoxa tewahido en su centro. El objetivo de este estudio fue determinar los efectos de la perturbación humana, el tamaño del bosque, la distancia del centro de población y otros factores sobre las propiedades del suelo y el estado de nutrientes de los bosques sagrados de la iglesia. También comparamos las propiedades físicas y químicas del suelo forestal en todos los tipos de cubierta terrestre de estos bosques. Métodos Evaluamos las propiedades físicas (contenido de agua y densidad aparente) y químicas (carbono y nitrógeno total, fósforo disponible, amonio) del suelo de 40 bosques sagrados de iglesias en tres escalas espaciales: dentro de bosques individuales; entre bosques; y a través del tipo de cubierta terrestre (bosque, borde forestal-exterior, plantación de eucalipto). Utilizamos la distancia desde el borde dentro de cada bosque para examinar los efectos del borde en los nutrientes del suelo. Resultados Encontramos que los nutrientes y el carbono disminuyeron significativamente desde el interior hasta el borde exterior de estos bosques y con el tamaño del bosque. Además, el suelo de las plantaciones de eucaliptos y las áreas fuera del bosque eran en gran medida indistinguibles; ambos tenían concentraciones de nutrientes significativamente más bajas que el suelo del bosque sagrado de la iglesia. Conclusión Nuestra investigación destaca los impactos insidiosos de los efectos de borde y la perturbación humana en los suelos forestales y la necesidad de un programa integrado de manejo del suelo en la región que equilibre las necesidades locales con la protección de los bosques. La conservación de estos bosques sagrados de iglesias es importante para mantener el estado regional de nutrientes del suelo en relación con las tierras agrícolas y las plantaciones de eucaliptos.Files
s11104-020-04595-0.pdf.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:de46b90d5e47d5284bdacc04020b1a8b
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تؤثر تأثيرات الحواف والاضطرابات البشرية على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة في غابات الكنيسة المقدسة في إثيوبيا
- Translated title (French)
- Les effets de bordure et les perturbations humaines influencent les propriétés physiques et chimiques du sol dans les forêts sacrées de l'Église en Éthiopie
- Translated title (Spanish)
- Los efectos de borde y la perturbación humana influyen en las propiedades físicas y químicas del suelo en los Bosques Sagrados de la Iglesia en Etiopía
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3036239793
- DOI
- 10.1007/s11104-020-04595-0
References
- https://openalex.org/W117087640
- https://openalex.org/W1550918981
- https://openalex.org/W1603173873
- https://openalex.org/W1918072595
- https://openalex.org/W1964687103
- https://openalex.org/W1983553314
- https://openalex.org/W1985388258
- https://openalex.org/W1997761453
- https://openalex.org/W2020257168
- https://openalex.org/W2024895682
- https://openalex.org/W2037356735
- https://openalex.org/W2048996754
- https://openalex.org/W2053066796
- https://openalex.org/W2054392846
- https://openalex.org/W2075435443
- https://openalex.org/W2079859691
- https://openalex.org/W2089175197
- https://openalex.org/W2098816950
- https://openalex.org/W2099751860
- https://openalex.org/W2108744281
- https://openalex.org/W2113711459
- https://openalex.org/W2124299251
- https://openalex.org/W2125183920
- https://openalex.org/W2125693955
- https://openalex.org/W2126161611
- https://openalex.org/W2127597920
- https://openalex.org/W2127657748
- https://openalex.org/W2135708323
- https://openalex.org/W2139929104
- https://openalex.org/W2148457023
- https://openalex.org/W2149301124
- https://openalex.org/W2153316516
- https://openalex.org/W2161016972
- https://openalex.org/W2164156266
- https://openalex.org/W2165035908
- https://openalex.org/W2209773368
- https://openalex.org/W2263308712
- https://openalex.org/W2288369501
- https://openalex.org/W2394413942
- https://openalex.org/W2528180284
- https://openalex.org/W2534401410
- https://openalex.org/W2543414891
- https://openalex.org/W2558893102
- https://openalex.org/W2605449390
- https://openalex.org/W2922212630