بخشی از مقاله
ارزیابی تاثیر میکروبیوتیکها بر نفوذپذیري خاك با روش LFA
چکیده
در مناطق خشک و نیمه خشک با پوشش گیاهی اندك خزهها و گلسنگ ها دو گروه اصـلی میکروبیوتیکهـا
(پوسته بیولوژیک) خاك هستند که تاثیرات متعددي بر خصوصیات خاك و گیاهان آوندي دارند. نقش پوسـتههـاي
بیولوژیک در فرایند نفوذپذیري خاك هنوز به خوبی شناخته نشده است به طوري کـه در زمانهـاي مختلـف اثـرات متفاوتی داشته است. این تحقیق بهمنظور بررسی تاثیر این دسته از گیاهان بر ویژگی نفوذپـذیري در مراتـع قـرهقیـر واقع در ترکمن صحرا با روش LFA (تانگوي، (1994 انجام شده است. در مرتع مورد مطالعه نفوذپذیري بـا روش مذکور در خاك داراي خزه – گلسنگ و خاك بدون خزه – گلسنگ مورد مقایسه قرار گرفت. از آنجایی که اقلـیم، توپوگرافی، گیاهان آوندي و بافت خاك در قسمتهاي مورد مطالعه مشابه بوده و تفاوت این نقاط مربوط به حضـور یا عدم حضور پوستههاي بیولوژیک بود، لذا تفاوت در خصوصیات مورد مطالعه را مـی تـوان بـا حضـور یـا عـدم حضور خزه – گلسنگ مرتبط دانست. پس از انجام آزمایشها، میانگین دادههاي به دست آمده از دو دسته خاك بـا آزمون t مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده از دو روش نشان داد که بین نفوذپذیري – رواناب دو خـاك تفاوت معنی دار وجود داشته، خاك داراي خزه – گلسنگ از نظر خصوصیات مورد مطالعه از وضعیت مناسب تري برخوردار است.
کلمات کلیدي: میکروبیوتیک، پوستههاي بیولوژیک، خزه، گلسنگ، نفوذپذیري، رواناب، مرتع، LFA
1
مقدمه
یکی از ویژگیهاي مشترك محیطهاي خشک و نیمه خشک، وجود پوشش گیاهی پراکنده است. در این مناطق، زیر گیاهان آوندي پراکنده و فضاي خالی بین آنها محیط مناسبی براي ظهور گیاهان غیرآوندي - که اصطلاحا به آنها میکروبیوتیک، کریپتوگام یا پوستههاي بیولوژیک خاك اطلاق میشود – میباشد. پوسته بیولوژیک خاك، متشکل از
خزهها، گلسنگها، جگرواشها و سیانوباکتريها است که بخشی از پوشش مراتع خشک و نیمهخشک را تشکیل داده و به خصوص در مناطقی که گیاهان آوندي حضور کمتري دارند، پوشش زنده غالب سطح خاك محسوب میشود .(5)
کریپتوگامها گونههاي پیشقراول در روند توالی یا تجدید پوشش خاكهاي تخریب شده هستند و در یک اکوسیستم نقشهاي بسیاري ایفا نموده و تاثیرات متعددي بر خصوصیات خاك و گیاهان آوندي موجود دارند. نقش پوستههاي بیولوژیک در فرایند نفوذپذیري خاك هنوز به خوبی شناخته نشده است به طوري که در زمانهاي مختلف اثرات متفاوتی بر رطوبت خاك داشته است. به نظر میرسد این گوناگونی نتایج متاثر از نوع خاك و ترکیب گونهاي پوسته باشد. برخی تحقیقات نشاندهنده افزایش نفوذپذیري خاك در نتیجه وجود خزه ها وگلسنگها بوده 6) و (8 در حالی که نتایج به دست آمده از برخی مطالعات دیگر، حکایت از کاهش نفوذپذیري در نتیجه حضور خزه – گلسنگ دارد 9) و .(12 همچنین تحقیقاتی هم انجام شده است که در آنها تفاوتی از نظر نفوذپذیري در خاك داراي خزه-گلسنگ و بدون آن مشاهده نشده است. الدریج دریافت که در یک درمنه زار در نزدیکی آیداهو، مقدار نفوذپذیري در زیر بوتههایی که در خاك آن خزه Tortula ruralis حضور داشت به طور معنی داري بیش از قسمت هایی بود که در آن خاك زیر بوتههاي درمنه بدون خزه بود .(7)
ویلیامز و همکاران در تحقیق خود در یک سایت لومی – شنی در دشت کلرادو، با استفاده از مواد شیمیایی پوسته بیولوژیک را از قسمت هایی حذف کرده، سپس با استفاده از باران ساز مصنوعی به مقایسه نفوذپذیري در این قسمتها با قسمتهاي دست نخورده در آن سایت پرداختند. آنها هیچگونه تفاوت معنیداري از نظر میزان نفوذپذیري در این دو قسمت نیافتند. نتیجهگیري آنها چنین بود که پوسته بیولوژیک در این سایت در مقایسه با سایر خصوصیات خاك، تاثیر کمتري در نفوذپذیري خاك دارد .(15)
با توجه به اهمیت آب در مناطق خشک و نیمه خشک براي بقاي پوشش گیاهی، همچنین وجود گزارش هاي متناقض در زمینه تاثیر خزهها و گلسنگ ها بر نفوذپذیري خاك و ایجاد رواناب تحقیق حاضر انجام شده است تا عملکرد این دسته ازگیاهان پست را در ارتباط با تاثیر آنها بر نفوذپذیري خاك با استفاده از روش LFA در مراتع قره قیر واقع در ترکمن صحرا مطالعه نماید.
مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه (مراتع قرهقیر) به مساحت 8560 هکتار در نزدیکی آق قلا در استان گلستان واقع شده است.
وجه تمایز این مراتع از مراتع اطراف منطقه مورد مطالعه وجود گونههاي مختلفی از خزه و گلسنگ همراه با گیاهان آوندي در این قسمت میباشد که سیماي خاصی را به وجود آورده است. بر اساس تقسیمبندي اقلیمی آمبرژه، منطقه داراي اقلیم خشک سرد است. بر اساس آمار 26 ساله (1353-1379)، متوسط بارندگی سالیانه منطقه 250 میلی متر در سال برآورد میگردد. بیشترین مقدار بارندگی در دي – بهمن و کمترین آن در تیر – مرداد میباشد.
2
میانگین روزانه دماي منطقه 17/4 درجه سانتیگراد و مقادیر مطلق حداکثر و حداقل آن به ترتیب 42/8 و – 5/36
درجه سانتیگراد است.
دامنه ارتفاعی منطقه بین 15 - 47 متر بالاتر از سطح دریا میباشد. از نظر ژئومرفولوژي، منطقه شامل تیپ
تپه ماهورهاي لسی است. لسهاي منطقه از رسوبات بادي دوران چهارم زمین شناسی (کواترنر) و آخرین پسروي
یخچالی میباشد که بر اثر طوفانهاي شدید دورههاي گرم و خشک بین یخچالی از سمت بیابان قرهقوم ترکمنستان به طرف ارتفاعات البرز کپه داغ حمل و به صورت صفحاتی ترسیب شدهاند .(1)
روش تحقیق
به منظور بررسی نفوذپذیري در خاك داراي خزه - گلسنگ و بدون آن از روش ارزیابی عملکرد اکوسیستم که بر اساس دستورالعمل تانگوي (1994) براي ارزیابی وضعیت خاك مرتع میباشد (13) استفاده شد. در این روش، که عموما در مرتع براي ارزیابی استحکام1، نفوذپذیري- رواناب2 و چرخه مواد3 خاك مورد استفاده قرار میگیرد، ترانسکتهایی با طول معین (بسته به چگونگی تغییرات عوامل محیطی و پوشش گیاهی) مستقر شده و در طول آنها پلاتهایی قرار داده شد. سطح، تعداد و فاصله پلاتها از یکدیگر نیز تابع چگونگی پراکنش و تغییرات پوشش گیاهی است. در داخل هر یک از پلاتها و بر اساس دستورالعمل، به هر یک از فاکتورهایی که نشان دهنده استحکام،
نفوذپذیري - رواناب و چرخه مواد خاك هستند امتیازاتی داده شد. ارزیابی وضعیت خاك از نظر عوامل مذکور بر مبناي امتیازات به دست آمده است. براي ارزیابی نفوذپذیري- رواناب در این روش، از 5 پارامتر استفاده میشودکه عبارتند از: میکروتوپوگرافی، بافت خاك، طبیعت سطح خاك4، مقدار خار و خاشاك5 و پوشش سطح خاك6 (منظور پوششی است که بر مسیر جریان آب در سطح خاك تاثیر گذاشته و آن را عوض می کند). هر یک از این فاکتورها خود داراي کلاسهایی بوده و بر اساس قرار گرفتن در هر کلاس امتیازي به آنها داده میشود. با استفاده از این روش، امتیازات با توجه به حداقل و حداکثر امتیاز (5-26) در نهایت به درصد تبدیل شده و نفوذپذیري - رواناب خاك داراي پوسته بیولوژیک و بدون آن با هم مقایسه می شوند. در این مطالعه مجموعا 72 پلات ( 36 پلات 1 متر مربعی با فاصله 10 متر از هم بر روي 6 ترانسکت در خاك داراي خزه – گلسنگ و 36 پلات به همان شکل در خاك بدون خزه – گلسنگ) براي ارزیابی نفوذپذیري خاك مورد استفاده قرار گرفت. از آنجایی که مطالعه در یک منطقه با اقلیم، توپوگرافی و خاك مشابه انجام شد، بنابراین تفاوت نقاط مورد مقایسه در حضور و عدم حضور خزه – گلسنگ بود. با استفاده از آزمون t میانگین دادههاي به دست آمده از خصوصیات مورد مطالعه در خاك قسمت هاي داراي خزه – گلسنگ و بدون خزه – گلسنگ مورد مقایسه قرار گرفتند.
نتایج
شکل 1 نتیجه حاصل از مقایسه ویژگی مورد مطالعه را در دو خاك داراي خزه گلسنگ (crust) و بدون خزه –گلسنگ (No-crust) نشان میدهد. همچنانکه ملاحطه میشود بین دو گروه خاك در سطح یک درصد تفاوت معنی دار است. منظور از 64 درصد براي خاك خزه - گلسنگ دار و 53 درصد براي خاك بدون خزه و
