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)

Abstract

سابقه و هدف: کربن آلی خاک (SOC) از مهمترین اجزاء خاک‌ها می‌باشد که سایر ویژگی‌های خاک را تحت تأثیر قرار می‌دهد و خود نیز از دیگر ویژگی‌های خاک تأثیر می‌پذیرد. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که تغییر کاربری اراضی مرتعی و جنگلی به اراضی زراعی در اغلب موارد باعث کاهش SOC می‌شود؛ ولی این موضوع همیشه صادق نیست و به عوامل مختلف مخصوصاً شیوه‌های مدیریت مواد آلی در مزرعه بستگی دارد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر 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 ویژگی‌های موثر معنی‌دار خاک بر میزان SOC از اهداف دیگر این پژوهش بود. مواد و روش‌ها: 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 1395 از عمق 20-0 سانتی‌متری خاک هر یک از پوشش‌های جنگلی Populus euphratica و Tamarix ramosissima، مرتعی Desmostachiya bipinnata و Suaeda vermiculata و همچنین زراعی Triticum aestivum (با 15 سال سابقه تغییر کاربری) و فقط از نقاطی که پوشش گیاهی متراکم داشت مجموعاً 25 نمونه خاک (5 نمونه خاک از هر یک از پوشش‌های گیاهی)، بصورت تصادفی نظارت شده برداشت گردید. سپس 28 ویژگی فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک ازجمله درصد SOC اندازه‌گیری شد. تجزیه آماری داده‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی، مقایسه میانگین داده‌های SOC با آزمون حداقل اختلاف معنی‌دار و همبستگی پیرسون میان ویژگی‌های خاکی اندازه‌گیری گردید. تجزیه رگرسیون گام به گام نیز برای شناسایی ویژگی‌های موثر معنی‌دار بر تغییرات SOC بوسیله نرم افزار Statistix10 انجام شد. سپس با تجزیه علیت اثرات مستقیم و غیر مستقیم آن ویژگی‌ها بر میزان SOC بوسیله نرم‌ افزار Path 2 محاسبه گردید.یافته‌ها: تغییرات در جمعیت‌ باکتری‌های حل‌کننده‌ فسفات 37%، قارچ‌های حل کننده فسفات44%‌، کل میکروارگانیسم‌های حل‌کننده فسفات 39%، باکتری‌ها 51%، قارچ‌ها 46%، کل میکروارگانیسم 51%؛ و همچنین تغییرات در مقادیر کربن آلی 39%، رس 68%، سیلت 71%، شن 81%، قابلیت هدایت الکتریکی (EC) 37%، سدیم 56%، پتاسیم 81%، نیتروژن 67% ، کلسیم 56% و منیزیم 37% ، متأثر از پوشش گیاهی بود. بیشترین درصد SOC در پوشش گیاهی P. euphratica با مقدار 24/1% اندازه‌گیری شد؛ و نسبت به T. aestivum،D. bipinnata ، S. vermiculata و T. ramosissima به ترتیب21/2، 69/1، 94/1 و 86/1 برابر درصد کربن آلی بیشتری داشت. البته میان پوشش‌های گیاهیT. aestivum، T. ramosissima، D. bipinnata و S. vermiculata از نظر این صفت تفاوت آماری معنی‌دار مشاهده نشد. درصد SOC با جمعیت قارچ‌های حل‌کننده فسفات و غلظت سدیم محلول خاک به ترتیب قوی‌ترین ضرایب همبستگی‌ مثبت (63/0=r) و منفی (60/0-=r) معنی‌دار (01/0P≤) را داشتند. همچنین بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون گام به گام و تجزیه علیت، جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات و ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) به ترتیب موثرترین عوامل اثر گذار مثبت؛ و نسبت جمعیت میکروارگانیسم‌های حل‌کننده 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 حساس‌ترین 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 می‌گردد که مدیریت و بهبود ویژگی‌های خاک شامل: جمعیت قارچ‌های حل کننده فسفات، CEC، نسبت جمعیت میکروارگانیسم‌های حل‌کننده فسفات و EC نیز مورد توجه قرار گیرد.