بخشی از مقاله
چکیده
تغییر غیر اصولی کاربری اراضی و اعمال خاکورزی تأثیر زیادی بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. در این پژوهش به بررسی اثرات تبدیل اراضی جنگل به زمینهای کشاورزی پرداخته شده است. به این منظور ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مانندوزن مخصوص ظاهری خاک، کربن آلی، ماده آلی، هدایت الکتریکی و واکنش خاک مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفت بنابراین از هر کاربری 20 نمونه خاک در 5 ردیف و فاصله هر ردیف 30 متر ازعمق 0-30 سانتیمتر نمونه برداری انجام شد. پس از انجام آزمایشات مربوطه نتایج حاصل مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. براساس نتایج، تغیر کاربری اراضی جنگل به کشاورزی سبب کاهش معنادار کربن آلی، ماده آلی گردید. این در حالی است که اثر معنا دار بر هدایت الکتریکی، وزن مخصوص ظاهری و واکنش خاک نداشت بنابراین پیشنهاد میشود که عوامل تخریبی شناسایی و با انتخاب برنامهها و راه حلهای معقول و اجرایی روند تخریب را کند و نهایتا متوقف سازند.
مقدمه
جنگلهای زاگرس در غرب ایران، زیست بومهای طبیعی باارزشی هستند که در آنها تنوع بالایی از گونههای گیاهی و جانوری وجود دارد و عامل مهمی در تهیه بسیاری از مایحتاج ساکنان این اکوسیستم هستند. متأسفانه عوامل مختلفی مانند تغییر کاربری، بهرهبرداری بیرویه، چرای دام، آتش سوزی، برداشت چوب و کشت و زرع ثبات و پایداری این اکوسیستمها را تهدید میکنند و روز به روز از تعداد و کیفیت گونههای گیاهی و جانوری آنها کاسته میشود. میرزایی - 2012 - در تحقیقی تحت عنوان علل و عوامل تخریب جنگلهای زاگرس و راهکارهای مقابله با آنها؛ مهمترین عوامل تخریب جنگلهای زاگرس را استفاده از چوب به عنوان سوخت، چرای دام، آتش سوزی، کشت دیم، توسعه زیرساختها و پدیده گرد و غبار بیان میکند. خاک از جمله منابع طبیعی دیر تجدید شونده است. حفاظت خاک بستگی به نحوه استفاده از آن دارد. در چهار قرن اخیر حدود 30 درصد از زمینهای جنگلی و مراتع طبیعی در دنیا، تبدیل به چراگاههای دام و زمینهای کشاورزی شده استکه این امر سبب هدررفت کربن آلی، تخریب ساختمان خاک، کاهش هدایت الکتریکی و افزایش چگالی ظاهری گردیده است. تغییر کاربری اراضی بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مؤثر بوده لذا کیفیت آن را تحت تأثیر قرار میدهد. با توجه به اینکه توسعه پایدار در هر نظام نیازمند قوام مؤلفههای تشکیل دهنده آن مانند مدیریتهای علمی و بهینه کشاورزی و منابع طبیعی هر کشور نیز محسوب میشوندلذا تلاش در حفظ این منابع نه تنها استقلال اقتصادی و رفع وابستگی و حفظ محیط زیست را در پی دارد، بلکه سبب استقلال فرهنگی، سیاسی و نظامی که از دیگر شاخصهای توسعه پایدار هستند میگردد. محدودیت منابع آب و خاک سبب شده که استفاده بهینه از اراضی بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد که دسترسی به این بهینه سازی، تنها با اعمال برنامهریزی اصولی و مدیریت صحیح اراضی امکان پذیر است از سویی رشد بیرویه جمعیت و به دنبال آن نیاز روز افزون انسان به غذا، کشاورزان کشورهای مختلف جهان را به سوی بهرهبرداری از زمینهای نامرغوب و اراضی حاشیه ای همچون مراتع و جنگلهای واقع در اراضی شیب دار سوق داده است. این در حالی است که این اراضی عمدتا دارای پتانسیل فرسایشی بالا و پتانسیل تولیدی پایین هستند - . - Engeman, 1995 عجمی و خرمالی - 1386 - با بررسی نقش ماده آلی در ارتقای سلامت خاک اکوسیستمهای کشاورزی با پیشینه کاربری جنگل در گلستان به این نتیجه رسیدند که اجرای عملیات زراعی پس از جنگل تراشی موجب افزایش تراکم خاک، کاهش نفوذ پذیری نیمرخ خاک، تلفات عناصر غذایی به ویژه نیتروژن و کاهش فعالیت میکروبی خاک گردیده است که همگی از نشانههای آسیب به سلامت خاک اکوسیستم کشاورزی بوده که به دلیل از بین رفتن مواد آلی عارض شده است. کیانی و همکاران - 1386 - با بررسی تأثیر جنگل تراشی بر معرفهای کیفیت خاک در اراضی لسی استان گلستان مشاهده کردند که مقدار مواد آلی، به دلیل نسبت زیاد افزایش مواد گیاهی تازه و تجزیه کم در اراضی جنگلی در لایه سطحی خاک، به نزدیک چهار درصد رسیده است. عملیات کشاورزی به دلیل بهبود وضعیت تهویه، موجب افزایش شدت تجزیه مواد آلی میشود و در نتیجه، مقدار ماده آلی به 3/1 درصد کاهش مییابد. افزایش دمای خاک به دلیل کاهش پوشش و سایه خاک، و همچنین تغییرات ناشی از عملیات زراعی مانند تغییر ساختمان خاک و افزایش پتانسیل فرسایش، ممکن است بر تغییرات میزان کربن آلی خاک در اثر تبدیل کاربری اراضی از جنگل به کشاورزی تأثیر بگذارد . - Carter et al,. 1998 - عمادی و باقرنژاد - 1386 - با بررسی بر روی تغییر کاربری از جنگل و مرتع به کشاورزی در ساری به این نتیجه رسیدند که میزان ماده آلی حدود 50 درصد در طی 16 سال در عمق 0-20 سانتیمتر کاهش یافته است و وزن مخصوص ظاهری در زمین کشاورزی در حدود 15 درصد نسبت به جنگل و مرتع بشتر بود و هدایت الکتریکی نیز در خاکهای زراعی، به طور میانگین حدود 12 درصد نسبت به اکوسیستمهای دیگر کاهش یافت. - Solomon, 2002 - با پژوهش درباره خاکهای مناطق ایتوپی بیان کردند جنگل تراشی و 25 سال کشت و زرع پیوسته، به ترتیب 55 و 52 درصد از ماده آلی و نیتروژن کل خاک را از بین برده است. آنها دلایل این امر را کاهش ورود مواد گیاهی تازه و مواد آلی به خاک و همچنین تأثیر عملیات خاکورزی اعلام کردند. این پژوهشگران بیان کردند جنگل تراشی و عملیات کشاورزی علاوه بر مقدار ماده آلی، بر ترکیب شیمیایی آن در منطقه اثر گذاشته است.
مواد و روشها
این تحقیق در منطقه کاکارضا و در موقعیت جغرافیایی 48 o13 52 تا 48 o19 17طول شرقی و"33 o42 36تا 330 45 27"عرض شمالی، در 31 کیلومتری شمال شرق شهرستان خرمآباد در استان لرستان انجام گردید - شکل . - 1 حداکثر و حداقل ارتفاع منطقه مورد مطالعه به ترتیب 2600 و 1400 متر از سطح دریا میباشد. طبق اطلاعات هواشناسی انجام شده، منطقه مورد مطالعه دارای زمستانهای سرد و تابستانهای گرم میباشد، تابستانها در این منطقه خشک میباشد. منشأ عمده بارندگیهای این حوزه جریانهای مرطوب مدیترانهای و سودانی است و اغلب ریزشها در فاصله آذرماه تا اردیبهشت ماه است. بر اساس یک دوره آماری 10 ساله 1385-1394 - شمسی - مربوط به ایستگاه هواشناسی الشتر، متوسط حداکثر و حداقل درجه حرارت سالیانه 21/02 - و - 2/81 درجه سلسیوس، و میزان بارندگی - 34/428 - میلیمتر میباشد.
شکل -1 موقعیت منطقه مطالعاتی کاکارضا در ایران و استان لرستان.
روش نمونه برداری و تجزیه آزمایشگاهی
پس از بازدید کلی و شناسایی منطقه، ازهر کاربری 20 نمونه خاک در 5 ردیف به به فواصل 30 متر در عمق 0-30 نمونه برداری انجام شد. نمونههای خاک پس از برداشت خشک گردیده و پس از عبور از الک 2 میلیمتری به آزمایشگاه منتقل شدند. درصد کربن و ماده آلی خاک با استفاده از روش والکی و بلک - ولکی و بلک، - 1934، برای تعیین واکنش و هدایت الکتریکی خاک، پس از تهیه سوسپانسیون 1 به 5/2 مقدار واکنش خاک - PH - آنها با استفاده از دستگاه PH متر و هدایت الکتریکی با دستگاه EC متر اندازه گیری شدند و وزن مخصوص ظاهری خاک با استفاده از روش کلوخه و پارافین تعیین شد. پس از اتمام آزمایشات با جمع آوری و ثبت دادهها در محیط نرم افزاری Excel ، تجزیه آماری دادهها پس از آزمون نرمال بودن آنها با آزمون کولموگروف-اسمیرنوف، در محیط نرم افزاری SPSS انجام گرفت. مقایسه میانگین دادهها نیز با استفاده از آزمون تی تست در سطح یک درصد صورت پذیرفت.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه و تحلیل آماری دادههای آزمایشات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک منطقه مطالعاتی در جدول 1 آورده شده است. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که تغییر کاربری اراضی جنگل - F - به کشاورزی - A - سبب کاهش معنیدار کربن آلی و ماده آلی خاک گردیده است که این امر ممکن است به این دلیل باشد که مواد آلی در خاکهای زراعی به لحاظ فیزیکی، کمتر از خاک جنگل حفظ میشود؛ زیرا عملیات زراعی موجب شکسته شدن خاکدانههایی میشود که مواد آلی را در خود حفظ کرده است. کمتر بودن مقدار کربن آلی در خاک زراعی نسبت به جنگل، ممکن است ناشی از ورود کمتر کربن به خاک و همچنین، هدررفت بیشتر کربن در این اراضی باشد که خود ناشی از دلایلی مانند تخریب خاکدانهها، افزایش تهویه خاک بر اثر کشت و زرع و تشدید اکسیداسیون مواد آلی، سوزاندن بقایای گیاهی و فرسایش آبی شدید است - اسلام و ویل، . - 2000 همچنین نتایج مقایسه میانگین نشان داد که تغییر کاربری اراضی جنگل به کشاورزی تأثیر معناداری بر هدایت الکتریکی و واکنش خاک این اراضی نداشته است زیرا واکنش خاک به مواد مادری خاک، تغییراتی که در خلال تشکیل رخ میدهد و به بارندگی بستگی دارد. با توجه به اینکه دو منطقه دارای مواد مادری یکسان بوده و در یک شرایط آب و هوایی یکسان قرار دارند بنابراین در واکنش خاک این مناطق تغییری یافت نشد. - نیک نهاد و مارامایی، - 1390 تفاوت معنیداری بین کاربریهای مختلف از نظر مقدار واکنش خاک مشاهده نکردند در بحث معنادار نشدن هدایت الکتریکی این اراضی با توجه به اینکه این اراضی در شیب واقع شدهاند بنابراین املاح موجود شسته شده و از محدوده رشد گیاه خارج شده است. - شعبان زاده و همکاران، - 1390 طی پژوهشهای خود در منطقه کیاسر، یافتههای متفاوتی مبنی بر نبود اختلاف معنادار قابلیت هدایت الکتریکی بین کاربری جنگل و کشاورزی گزارش کردند و معنادار نبودن وزن مخصوص ظاهری خاک این اراضی این مسئله را روشن میسازد که هنوز میزان ماده آلی در خاکهای اراضی کشاورزی به اندازه کافی وجود دارد که از تغییر زیاد وزن مخصوص ظاهری خاک جلوگیری نموده است ولی اگر سالهای بیشتری به این تغییر کاربری بگذرد حتما تغییرات وزن مخصوص ظاهری خاک را خواهیم داشت. - احمدی و ایلخچی و همکاران، - 2002 نیز در مطالعات خود تغییر معنی داری را در وزن مخصوص ظاهری خاک به دلیل تغییر کاربری مشاهده نکردند.
