اثر تغییر کاربری زمین بر میزان کربن آلی خاک و تعیین ویژگی های خاکی موثر بر آن در یک توالی زیستی (مطالعه موردی: منطقه جزینک دشت سیستان)

سابقه و هدف: کربن آلی خاک (SOC) از مهمترین اجزاء خاک ها می باشد که سایر ویژگی های خاک را تحت تاثیر قرار می دهد و خود نیز از دیگر ویژگی های خاک تاثیر می پذیرد. پژوهش ها نشان می دهد که تغییر کاربری اراضی مرتعی و جنگلی به اراضی زراعی در اغلب موارد باعث کاهش SOC می شود؛ ولی این موضوع همیشه صادق نیست و به عوامل مختلف مخصوصا شیوه های مدیریت مواد آلی در مزرعه بستگی دارد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی جنگلی و مرتعی دشت سیستان به اراضی کشاورزی، در یک توالی زیستی (که دارای بیشترین شباهت از نظر فاکتورهای خاکسازی هستند) بر میزان SOC انجام شد. همچنین تعیین اثرات مستقیم و غیر مستقیم ویژگی های موثر معنی دار خاک بر میزان SOC از اهداف دیگر این پژوهش بود. مواد و روش ها: توالی زیستی مورد مطالعه در منطقه جزینک، کنار رود هیرمند در شمال شرق دشت سیستان و در جنوب غربی مرز مشترک ایران و افغانستان، قرار داشت. در آبان ماه ۱۳۹۵ از عمق ۲۰-۰ سانتی متری خاک هر یک از پوشش های جنگلی Populus euphratica و Tamarix ramosissima، مرتعی Desmostachiya bipinnata و Suaeda vermiculata و همچنین زراعی Triticum aestivum (با ۱۵ سال سابقه تغییر کاربری) و فقط از نقاطی که پوشش گیاهی متراکم داشت مجموعا ۲۵ نمونه خاک (۵ نمونه خاک از هر یک از پوشش های گیاهی)، بصورت تصادفی نظارت شده برداشت گردید. سپس ۲۸ ویژگی فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک ازجمله درصد SOC اندازه گیری شد. تجزیه آماری داده ها در قالب طرح کاملا تصادفی، مقایسه میانگین داده های SOC با آزمون حداقل اختلاف معنی دار و همبستگی پیرسون میان ویژگی های خاکی اندازه گیری گردید. تجزیه رگرسیون گام به گام نیز برای شناسایی ویژگی های موثر معنی دار بر تغییرات SOC بوسیله نرم افزار Statistix۱۰ انجام شد. سپس با تجزیه علیت اثرات مستقیم و غیر مستقیم آن ویژگی ها بر میزان SOC بوسیله نرم افزار Path ۲ محاسبه گردید.یافته ها: تغییرات در جمعیت باکتری های حل کننده فسفات ۳۷%، قارچ های حل کننده فسفات۴۴% ، کل میکروارگانیسم های حل کننده فسفات ۳۹%، باکتری ها ۵۱%، قارچ ها ۴۶%، کل میکروارگانیسم ۵۱%؛ و همچنین تغییرات در مقادیر کربن آلی ۳۹%، رس ۶۸%، سیلت ۷۱%، شن ۸۱%، قابلیت هدایت الکتریکی (EC) ۳۷%، سدیم ۵۶%، پتاسیم ۸۱%، نیتروژن ۶۷% ، کلسیم ۵۶% و منیزیم ۳۷% ، متاثر از پوشش گیاهی بود. بیشترین درصد SOC در پوشش گیاهی P. euphratica با مقدار ۲۴/۱% اندازه گیری شد؛ و نسبت به T. aestivum،D. bipinnata ، S. vermiculata و T. ramosissima به ترتیب۲۱/۲، ۶۹/۱، ۹۴/۱ و ۸۶/۱ برابر درصد کربن آلی بیشتری داشت. البته میان پوشش های گیاهیT. aestivum، T. ramosissima، D. bipinnata و S. vermiculata از نظر این صفت تفاوت آماری معنی دار مشاهده نشد. درصد SOC با جمعیت قارچ های حل کننده فسفات و غلظت سدیم محلول خاک به ترتیب قوی ترین ضرایب همبستگی مثبت (۶۳/۰=r) و منفی (۶۰/۰-=r) معنی دار (۰۱/۰P≤) را داشتند. همچنین بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام و تجزیه علیت، جمعیت قارچ های حل کننده فسفات و ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) به ترتیب موثرترین عوامل اثر گذار مثبت؛ و نسبت جمعیت میکروارگانیسم های حل کننده فسفات بر جمعیت کل میکروارگانیسمها و نیز EC خاک به ترتیب موثرترین عوامل اثر گذار منفی بر درصد SOC در منطقه مورد مطالعه بودند.نتیجه گیری: بطور کلی حساس ترین کاربری به تغییرات، جنگل P. euphratica است. بنابراین در جهت ارتقای کیفیت خاک و افزایش ذخیره کربن در مناطق خشک و فوق خشک علاوه بر حفظ و توسعه پوشش جنگلی P. euphratica پیشنهاد می گردد که مدیریت و بهبود ویژگی های خاک شامل: جمعیت قارچ های حل کننده فسفات، CEC، نسبت جمعیت میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و EC نیز مورد توجه قرار گیرد.

Keywords:

پوشش گیاهی , تجزیه علیت , کشاورزی , ماده آلی خاک , منظر