A Review of Fire Studies in Iran's Natural Ecosystems From 1998- 2023
Authors
1
Graduated PhD in rangeland Science, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
2
Associate Professor of rangeland and Watershed Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
3
Master's degree in agricultural engineering majoring in water structures, Watershed expert of the General Department of Natural Resources of Mazandaran-Sari province
4
Master's degree in Watershed Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
10.22034/eiat.2025.217695
Abstract
Examining the effects of fire on various ecosystem characteristics is crucial for effective management and for using fire as a management tool. This article aims to compile and review all research articles published on this topic between 1998 and 2023. In addition to categorizing and summarizing the results, it also explores less-studied aspects of fire research. Journal articles were collected from the Magiran and SID databases, while conference papers were sourced from the Civilica website, using the keyword "fire." A total of 192 journal articles and 249 conference papers were selected and reviewed. The findings show that 82 out of 130 conference papers were published after 2013, and 85% of journal articles (82) were also published post-2013. The highest number of journal publications occurred between 2015 and 2016 (30 articles), indicating a growing and accelerating trend in fire research. A provincial breakdown of the studies revealed that most research was conducted in Iran's three northern provinces: Golestan (27 studies), Mazandaran (23 studies), and Guilan (13 studies). Forest ecosystems were the focus of more than 70% of the articles. The articles were categorized into three groups—experimental, modeling, and review—revealing that over 65% of the studies were experimental. In terms of research duration, 60% of the studies were conducted over a one-year period, 23% spanned two to three years, and 15% covered four to ten years. Only two articles reported on long-term studies (over ten years). Given that fire regimes are changing due to various global drivers, particularly climate change, land use, and human activities like ignition and suppression, it is essential to better understand the drivers, patterns, and impacts of these shifting fire regimes now and in the future.
Keywords
Subjects
آذرنیوند، ح. و زارع چاهوکی، م. ا. 1389. اصلاح مراتع. انتشارات دانشگاه تهران. چاپ دوم.
ادهمیمجرد، م. مستوری، م و هنردوست، ف. 1390. پهنهبندی خطر آتشسوزی و تجزیه و نحلیل آن با استفاده از روش فرانسیلا، (مطالعه موردی: عرصههای منابعطبیعی استان گلستان). نخستین همایش بینالمللی آتشسوزی در عرصههای منابعطبیعی، گرگان، ایران. 1-12.
اکبرزاده، ع. قربانی دشتکی، ش. خوراسگانی، م. ن. محمدی، ج. و تقیزاده مهرجردی، ر. 1396. تأثیر آتشسوزی بر آبگریزی و مقدار و عوامل فرسایش خاک در جنگلهای سواحل جنوب غربی دریای خزر. مجله جنگل ایران، انجمن جنگلبانی ایران. سال نهم. شماره 1.
باشماغی، م. عرفانزاده، ر. و عابدی، م. 1396. اثر شدت آتش بر تراکم بانک بذر خاک گروههای کارکردی گیاهان (مطالعه موردی پارک ملی گلستان). مجله منابع طبیعی ایران، مرتع و آبخیزداری. دوره 70 شماره 1
باغستانیمیبدی، ن. و تقیزارع، ع. 1386. رفتار آتش بر تولید گونههای مرتعی و امکان استفاده از آن در اصلاح مراتع استپی استان یزد. مجله علمی پژوهشی مرتع، سال اول. شماره چهارم.
بانچ شفیعی، ع. اکبرینیا، م. جلالی، غ. و علیجانپور، ا. 1388. تأثیر آتشسوزی جنگل بر رویش قطری گونههای راشو ممرز (مطالعه موردی: جنگل خیرود). مجله چوب و صنوبر ایران. جلد 17- شماره 3.
بانچشفیعی، ع. اکبرینیا، م. عزیزی، پ. و اسحاقیراد، ج. 1389. تاثیر آتشسوزی بر برخی از ویژگیهای شیمیایی خاک جنگل در شمال ایران (مطالعه موردی: جنگل خیرود کنار). فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. جلد 18. شماره 3.
بخشنده سواد رودباری، م. ملک نیا، ر. بانج شفیعی، ع. زرگران، م. ر. و بادهیان، ض. 1396. تاثیر آتشسوزی بر تنوع گونهای ماکروفون خاک (بررسی موردی: جنگلهای سردشت، آذربایجان غربی). جنگل ایران. شماره 2
بهارلویی، د. قربانی دشتکی، ش. خلیل مقدم، ب. نادری، م. و طهماسبی، پ. 1394. تاثیر آتشسوزی بر فرسایش پاشمانی خاک در مراتع نیمهاستپی کرسنگ، چهار محال و بختیاری. نشریه آب و خاک. جلد 29. شماره 4.
بهلکه، خ. عابدی، م. و دیانتی تیلکی، ق. 1397. اثر آتشسوزی بر روابط زیستی گیاه بالشتکی اسپرس در علفزارهای کوهستانی پارک ملی گلستان. تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 25 (1): 140-151.
پور بابایی، ح. 1391. اثرات بلندمدت آتشسوزی بر تنوع گونههای علفی در جنگلهای شمال ایران، مطالعه موردی رودبار استان گیلان. همایش بینالمللی آتشسوزی در گرگان، 8 صفحه.
پوررضا، م. حسینی، س.م. صفری سنجانی، ع. ا. متینیزاده، م. و وارن دیک. 1392. اثر شدت آتش سوزی بر ماکروفون خاک در جنگلهای شاخه زاد بلوط ایرانی. نحقیقات جنگل و صنوبر ایران. جلد 21. شماره 4. 741-729.
تمرتاش، ر. طاطیان، م. ر. یوسفیان، م. و نبوی، س. ج. 1395. بررسی آتش بر برخی از عوامل خاکی در یک بومسازگان جلگهای (مطالعه موردی: مراتع قشقایی بهشهر). محیط زیست طبیعی، منابع طبیعی ایران، دوره 69. شماره 1. 21-33.
توکلی، ب. جمالزاده، ف. و توکلی، ع. 1379. بررسی وضعیت آتشسوزی در مناطق جنگلی استان گیلان طی سالهای 71-78. همایش ملی مدیریت جنگلهای شمال و توسعه پایدار، رامسر سازمان جنگلها و مراتع کشور، 14 صفحه.
جمشیدی باختر، ع. مروی مهاجر، م.ر. ثاقب طالبی، خ. نمیرانیان، م. و معروفی، ع. 1392. تغییرات تنوع گونهای بعد از آتشسوزی در جنگلهای زاگرس (مطالعه موردی جنگلهای مریوان). تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. جلد 21. شماره 3. صفحه 541-529.
چمانده، ج. الوانینژاد، س. و غلامی، پ. بررسی ترکیب و تنوع گیاهان علفی پس از آتشسوزی در جنگلهای بلوط ایرانی، زاگرس جنوبی. نشریه پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل. جلد 24. شماره سوم.
حیدری، ج. قربانی دشتکی، ش. رئیسی، ف. و طهماسبی، پ. 1393. تاثیر آتشسوزی مراتع بر ویژگیهای فیزیکی خاک و پارامترهای نفوذ آب با استفاده از آنالیز تجزیه به مولفههای اصلی. نشریه آب و خاک. جلد 28. شماره 5.
حیدری، م. و فرامرزی، م. 1393. اثرات کوتاه مدت آتشسوزی با شدتهای مختلف بر ترکیب و تنوع بانک بذر خاک در اکوسیستم جنگلی زاگرس، شهرستان سیروان. بومشناسی کاربردی. سال سوم شماره نهم.
رفیعی، ف. اجتهادی،ح. و جنگجو، م. 1393. بررسی تنوع گیاهی در زمانهای مختلف پس از آتشسوزی در یک مرتع نیمهخشک. مجله پژوهشهای گیاهی. جلد 27. شماره 5.
زارع مایوان، ح. و معماریان، ف. 1378. ارزشگذاری کارکردها و خدمات اکوسیستمی مناطق آسیب دیده پارک ملی گلستان در اثر آتشسوزیهای 1374. فصلنامه پژوهش و سازندگی، 43: 95-97.
زکی، ا. عابدی، م. نقینژاد، ع. و عرفانزاده، ر. 1395. پاسخ جوانهزنی بذرهای گروههای مختلف کارکردی به تیمارهای دود مایع و گازی. مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیستشناسی ایران).جلد 30. شماره 4.
سرابی، س. ابراهیمی، ا. اسمعیلی، م. م. و روحانی، ح. اثر آتشسوزی بر تراکم و تنوع بانک بذر خاک (مطالعه موردی: مراتع حاجی قوشان گنبد کاووس). پژوهشهای آبخیزداری- پژوهش و سازندگی. شماره 106.
شکری، م. صفاییان، ن. و اترک چالی، ع.ن. 1381. بررسی پیامد آتش بر پوششگیاهی تختی ییلاق پارک ملی گلستان. مجله منابع طبیعی ایران، جلد 55. شماره 2.
شریفی، ز. نظری، چ. محمدی سمانی، ک. و شعبانیان، ن. 1394. اثر سه سال آتشسوزی متوالی بر برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی یک خاک جنگلی در اطراف دریاچة زریوار مریوان. تحقیقات آب و هوا ایران. دوره 46. شماره 3.
صفاییان، ن. و شکری، م. 1377. نقش آتش به عنوان یک فاکتور اکولوژیک در اکوسیستمهای مرتعی، مجله منابع طبیعی ایران. 51(2): 53-61.
عباسی موصلو، ح. قربانی پاشاکلایی، ج. صفاییان، ن. و تمرتاش، ر. 1388. اثر آتشسوزی پوشش گیاهی بر ترکیب گونهای بانک بذر خاک در پارک ملی بمو شیراز. نشریه مرتع. دوره 3. شماره 4.
محمودی، ع. و بوستانی، ح. ر. 1396. بررسی تأثیر آتش سوزی بر فراهمی برخی عناصر غذایی و خصوصیات شیمیایی خاک مرتعی )مطالعۀ موردی: مراتع مروارید، منطقۀ داراب(. مجله علمی پژوهشی مهندسی اکوسیستم بیابانی ایران. سال ششم. شماره 16.
میرداودی، ح. ر. گودرزی، غ. یوسفی، ی. فرمهینی، ع. و سیاه منصور، ر. 1398. تثر کوتاه مدت آتشسوزی بر تغییرات پوشش گیاهی در مراتع استان مرکزی (مطالعه موردی: مراتع خسبیجان). نشریه علمی پژوهشی مرتع، 13 (1): 52-64.
نقی پور برج، ع.ا. خواجهالدین، س.ج. بشری، ح. ایروانی، م. و طهماسبی، پ. 1395. اثر آتشسوزی و چرا بر تراکم، تنوع و غنای بانک بذر خاک در مراتع نیمه استپی زاگرس مرکزی. تحقیقات مرتع و بیابان ایران. جلد 23- شماره 3- 453-442
نقیپور برج، ع.ا. خواجهالدین، س. ج. بشری، ح. طهماسبی، پ. و ایروانی، ج. 1393. اثر محصولات آتش بر جوانهزنی بذر سه گونه غالب در مراتع نیمهاستپی زاگرس مرکزی. بومشناسی کاربردی سال سوم. شماره نهم.
نیکنام، پ. عرفانزاده، ر. و قلیچنیا، ح. 1396. تاثیر آتشسوزی گیاهان بالشتکی بر بانک بذر خاک در مراتع کوهستانی، مطالعه موردی، حوزه واز، البرز مرکزی. نشریه علمی پژوهشی مرتع، سال یازدهم. شماره 4. 474-485
همت بلند، ا. اکبرینیا، م. و بانج شفیعی، ع. 1389. اثر آتشسوزی بر برخی ویژگیهای شیمیایی خاک در جنگلهای بلوط مریوان. تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. جلد 18. شماره 2.
Abedi, M.; Zeki, E.; Erfanzadeh, R.; & Naghinezhad, A. 2017.Germination patterns of the scrublands in response to smoke: The role of functional groups and the effect of smoke treatment method. South African Journal of Botany. SAJB-01699; No of Pages 6.
Akhani, H. 1998. Plant biodiversity of Golestan National Park, Iran. Stapfia. 53. 1-411.
Agbeshi, A.; Abuger, S.; Darkwa, T.; & Awouh, R. 2022. A review of the effects of forest fire on soil properties. J. For. Res.33:1419–1441.
Alcaniz, M.; Outeiro, L.; Francos, M.; & Ubeda, X. 2018. Effects of prescribed fires on soil properties: a review. Sci Total Environ 613:944–957
Ansley, R.J.; Boutton, T.W.; & Skjemstad, J.O. 2006. Soil Organic Carbon and black carbon storage and dynamics under different fire regimes in temperate mixed – grass savanna. Global Biogiochemical Cycle 20, 11.
Atrakchaei, A. 2000. Effects of fire on vegetation change in Golestan National Park. MSc thesis, University of Mazandaran, 85 p.
Barmpoutis, P.; Papaiono. P.; Dimitropoulos. K.; & Grammalidis. N. 2020. A Review on Early Forest Fire Detection Systems Using Optical Remote Sensing. Sensors, 20, 6442; doi: 103390/s20226442
Barnes, B.V.; Zak, D.R, Denton. S.R.; & Spurr, S.H. 1998. Forest Ecology. John Wiley and Sons, USA, 774 p.
Bento- Goncalves, A.; Vieira, A.; Ubeda, X.; & Martin. D. 2012. Fire and soils: key concepts and recent advances. Geoderma 191:3–13
Boer, M. M.; Bowman, D. M. J. S.; Murphy, B. P.; Cary, G. J.; Cochrane, M. A.; Fensham, R. J. & Bradstock, R. A. 2016. Future changes in climatic water balance determine potential for transformational shifts in Australian fire regimes. Environmental Research Letters, 11. https:// doi.org/10.1088/1748-9326/11/6/065002
Bradley, B.A., Houghtonw, R.A., Mustard, J.F. & Hamburg, S.P. 2006. Invasive grass reduces above ground carbon stocks in shrubland of the Western US. Global Change Biology. 9, 973-982.
Capitanio, R.; & Carcaillet, C. 2008. Post-fire Mediterranean vegetation dynamics and diversity: A discussion of succession models. Forest Ecology and Management, 255:431–439.
Cassie, L.; Smith, J.E.; & Cromack, K. 2009. Invasive plant species and soil microbial response to wildfire burn severity in the Cascade Range of Oregon. Applied Soil Ecology, 42:150- 159.
Esposite, A.; Strumia, S.; Capporaso, S.; & Mazzoleni, S. 2006. The effect of fire intensity on soil seed band in Mediterranean macchia. Forest Ecology and management, 234-207
Esque, T. C.; Young, J. A.; Tracy, C. R. 2010. Short-term effects of experimental fires on a Mojave Desert seed bank. Journal of Arid Environments, 74(10): 1302-1308.
Fattahi, B.; & Tahmasebi, A. 2010. Fire influence on vegetation changes of Zagros mountainous rangelands (Case study: Hamadan province). Rangeland, 4(2): 228-239.
Fernandez-Garcia, V.; Marcos, E.; Huerta, S.; & Calvo, L. 2021. Soil-vegetation relationships in Mediterranean forests after fire. For Ecosyst 8(1):1–13
Gartner, M. H.; Veblen, T. T.; Sherriff, R. L.; & Schoennagel, T. L. 2012. Proximity to grasslands influences fire frequency and sensitivity to climate variability in ponderosa pine forests of the Colorado Front Range. International Journal of Wildland Fire, 21, 562–571.
González-Pérez, J.A.; González-Vila, F.J.; Almendros, G.; & Knicker, H. 2004. The effect of fire on soil organic matter– A review. Environmental. International 30: 855- 870.
Haubensak, K.; D’Antonio, C.; & Wixon, D. 2009. Effects of fire and environmental variables on plant structure and composition in grazed salt desert shrublands of the Great Basin (USA). Journal of Arid Environments 73: 643–650.
Heidary, J.; Ghorbani Dashtaki, Sh.; Raiesi, F.; & Tahmasebi, P. 2014. Effect of rangeland fire on soil physical properties and water infiltration parameters using principle component analysis. Journal of Water and Soil, 28(5), 964-975.
Heydari, M.; Omidipour, R.; Abedi, M.; & Baskin, C. 2017. Effects of fire disturbance on alpha and beta diversity and on beta diversity components of soil seed banks and aboveground vegetation. Plant Ecology and Evolution, 150(3), 247-256.
Jhariya, M.K.; & Singh, L. 2021. Effect of fire severity on soil properties in a seasonally dry forest ecosystem of Central India. Int J Environ Sci Technol 2021:1–12
Jones, R.; Chambers, J.C.; Johnson, D.W.; Blank, R.R.; & Board, D.I. 2015. Effect of repeated buring on plant and soil carbon and nitrogen in cheatgrass (Bromus tecterum) dominate ecosystems. Plant and soil. 386, 47-64.
Jones, M.; Abadzoughlo, J.; & Seraverbek, S. 2022. Global and Regional Trends and Drivers of Fire under Climate Change. Review of Geophysics. 1-76.
Kavian, A.; Azmoodeh, A.; & Solaimani, K. 2014. Deforestation effects on soil properties, runoff and erosion in northern Iran. Arabian Journal of Geosciences, 7(5): 1941-1950.
Kinloch, J.E.; & Friedel, M.H. 2005. Soil seed reserves in arid grazing lands of central Australia. Part 1: seed bank and vegetation dynamics. Journal of Arid Environments 60: 133–161.
Knorr, W.; Arneth, A.; & Jiang, L. 2016. Demographic controls of future global fire risk. Nat Clim Change 6(8):781–785
Kruk, B.C.; & Benech-Arnold, R.L. 2000. Evaluation of dormancy and germination responses to temperature in Carduus acanthoides and Anagallis arvensis using a screening system, and relationship with field-observed emergence patterns. Seed Science Research 10: 77-88.
Limb, R.; Fuhlendorf, S.; Engle, D.; & Miller, R. 2016. Synthesis Paper: Assessment of Research on Rangeland Fire as a Management Practice. Rangeland Ecology & Management.
Loboda, T. V. 2009. Modeling fire danger in data-poor regions: A case study from the Russian Far East. International Journal of Wildland Fire, 18, 19–35. https://doi.org/10.1071/WF07094
Lucas-Borja, M.E.; Ortega, R.; Miralles, I.; Plaza-Alvarez, P.A.; Gonzalez- Romero, J.; Pena-Molina, E.; Moya, D.; Zema, D.A.; Wagenbrenner, J.W.; & De las Heras, J. 2020. Effects of wildfire and logging on soil functionality in the short-term in Pinus halepensis Mill. Forests. Eur J for Res 139:935–945
McKenzie, D.; & Littell, J. S. 2017. Climate change and the eco-hydrology of fire: Will area burned increase in a warming western USA? Ecological Applications, 27, 26–36. https://doi.org/10.1002/eap.1420
Mesdaghi, M. 2009. Range management (principles and practices). 736p.
Moghadam, M. R. 2001. Range and Range Management in Iran, 2th edition. Tehran University, Iran, 452p.
Montoya, S.; Marín, G.; & Ortega, E. 2014. Impact of prescribed burning on soil properties in a Mediterranean area (Granada, SW Spain).Spanish Journal of Soil Science, 1(4): 88-98.
Naghipour, A.; Bashari, H.; Khajeddin, S.J.; Tahmasebi. P.; & Iravani, M. 2016. Effects of smoke, ash and heat shock on seed germination of seven species from Central Zagros rangelands in the semi-arid region of Iran. African Journal of Range & Forage Science
Oluwole, F. A.; Sambo, J. M.; & Sikhalazo, D. 2008. Long-term effects of different burning frequencies on the dry savannah grassland in South Africa. African Journal of Agricultural Research, 3 (2):147-153.
Oris, F.; Asselin, H.; Ali, A. A.; Finsinger Wand Bergeron, Y. 2014 Effect of increased fire activity on global warming in the boreal forest Environ. Rev. 22 2016–19
Owensby, C.E.; & Wyrill, J.B. 1973. Effect of range burning on Kansas Flint Hills soil. Journal of Range Management. 26, 185-188.
Panico, S.C.; Ceccherini, M.T.; Memoli. V.; Maisto, G.; Pietramellara, G.; Barile, R.; & De Marco, A. 2020. Effects of different vegetation types on burnt soil properties and microbial communities. Int J Wildland Fire 29(7):628–636
Pereira, P.; Úbeda, X.; & Martín, D.A. 2012. Fire severity effects on ash chemical composition and water-extractable elements. Geoderma 191:105-114.
Ribeiro-Kumara, C.; Pumpanen, J.; Heinonsalo, J.; Metslaid, M.; Orumaa, A.; Jogiste, K.; Berninger, F.; & Koster. K. 2020. Long-term effects of forest fires on soil greenhouse gas emissions and extracellular enzyme activities in a hemiboreal forest. Sci Total Environ 718:135291
Prater, M.R.; & Delucia, E.H. 2006. Non- native grasses alter evapotranspiration and energy balance in Great Basin sagebrush communities. Agricultural and forest Meteorology 139, 154-163.
Ramezanpor, H.; & Norozi, M. 2012. The effect of floods and forest fire on some soil characteri. Lacan in Gilan. Journal of Science and Technology of Agricalture and natural rescurces. Water and soil sciences. 16. 11 p.
Randerson, J. T. et al. 2006. the impact of boreal forest fire on climate warming Science 314 1130–2
Rau, B.M.; Johnson, D.W.; Blank, R.R.; & Chambers, J.C. 2009. Soil carbon and nitrogen in s great basin pinyon-juniper woodland: influence of vegetation burning and time. Journal of arid Environment. 73, 472- 479.
Rau, B.M.; Tausch, R.J.; Reinen, A.; Johnson. D.W.; Chambers. J.C.; Blank, R.R.; & Lucchest, A. 2010. Influence of prescribed fire and ecosystem biomass carbon and nitrogen in pinyon juniper woodland. Rangeland Ecology & Management. 63, 197-201.
Rau, B.M.; Johnson, D.W.; Blank, B.R.; Luccheis, A.; Caldwell, T.G.; & Schupp, E.W. 2011. Transition from sagebrush steppe to annual grass (Bromus tectorum): influence on below ground carbon and nitrogen. Rangeland ecology and management 64, 139- 147.
Rogers, BM.; Neilson, R P.; Drapek, R.; Lenihan, J.M.; Wells, J. R.; & Bachelet Dand Law, B. E. 2020. Impacts of climate change on fire regimes and carbon stocks of the US Pacific Northwest J. Geophys. Res. Biogeosci. 116: G03037.
Sharifi, J.; & Iemanie, A. A. 2006. An evaluation of the effect of controlled firing on plant cover change and variety composition in semi-steppe rangelands of Ardebil province (Case study: Khalkhal preserved research rangeland). Iranian Journal of Natural resources, 59(2): 517-526.
Sherriff, R. L.; & Veblen, T. T. 2008. Variability in fire-climate relationships in ponderosa pine forests in the Colorado Front Range. International Journal of Wild land Fire, 17, 50–59.
Shokri, M.; Safaian, N. A.; & Atrakchali, A. 2002. Investigation of the effects of fire on vegetation variations in Takhti Yeylagh- Golestan National Park. Iranian Journal of Natural Resources, 55(2): 273-281.
Silverio, D.V.; Brando, P.M.; Bustamante, M.M.; Putz, F.E.; Marra, D.M.; Levick, S.R.; & Trumbore. S.E. 2019. Fire, fragmentation, and windstorms: a recipe for tropical forest degradation. J Ecol 107(2):656–667
Underwood, E.C.; & Quinn, J.F. 2010. Response of ants and spiders to prescribed fire in oak woodlands of California. Journal of Insect Conservation, 14:359–366.
Zhang, Y.; & Biswas, A. 2017. The effects of forest fire on soil organic matter and nutrients in boreal forests of North America: a review. Adapt Soil Manage 2017:465–476
Zida, D.; Sawadogo, L.; Tigabu, M.; & Oden, P.C. 2007. Dynamics of sapling population in savanna woodlands of Burkina Faso subjected to grazing, early fire and selective tree cutting for a decade. Forest Ecology and Management, 243: 102- 115.
