بخشی از مقاله
چکیده
به منظور مطالعه تاثیر تغییر کاربری اراضی جنگلی به زراعی بر کیفیت شیمیایی خاک، اراضی شمال توتکابن استان گیلان انتخاب شد. نمونهبرداری از چهار نقطه که دارای کاربری زراعی دیمزار در مجاورت جنگل بود انجام گرفت . در هر کاربری، نمونههای خاک از دو موقعیت شانه و پای شیب و از دو عمق 0-15 و 15-30 سانتیمتری برداشت و ویژگیهای مهم شیمیایی خاک اندازهگیری شدند. تجزیه و تحلیل آماری دادهها نشان داد که تغییر کاربری جنگل به زراعی موجب افزایش معنیدار واکنش خاک و کاهش کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، پتاسیم، کلسیم و منیزیم تبادلی خاک شد. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که از بین بردن پوشش طبیعی جنگل، شخم و سایر عملیات مدیریتی ناپایدار مانند عدم بازگرداندن بقایای گیاهی به خاک در دیمزارها میتواند موجب تنزل کیفیت شیمیایی خاک شود.
مقدمه
یکی از عوامل اصلی تخریب خاک، تغییر نادرست کاربری اراضی میباشد که میتوان به تبدیل جنگلها و مراتع به باغات و مزارع اشاره کرد . وسعت جنگلهای ایران در گذشته نه چندان دور 19/2 میلیون هکتار بوده است، در حالی که طبق آخرین برآوردها وسعت آن به حدود 12/4 میلیون هکتار رسیده است - مروی مهاجر، . - 1384 خاکهای جنگلی به علت دارا بودن مواد-آلی زیاد و ساختمان مناسب همواره مورد توجه بوده اند ولی تغییر مدیریت و کاربری آنها و اعمال خاکورزی، تأثیر زیادی بر کیفیت خاک میگذارد. تبدیل اراضی جنگلی به سایر کاربریها، به علت افزایش هدررفت خاک، اکسیداسیون تشدید شده کربن آلی و تغییر در مقدار و ماهیت بقایای گیاهی بازگشتی به خاک، بر سطح کربن آلی خاک تاثیر میگذارد - Guo and .Gifford, 2002 - نتایج یک مطالعه در مورد اثرات تغییر کاربری جنگل نشان داد که در اثر تبدیل جنگلهای بومی به باغ چای و سرو، به ترتیب کربن آلی 51 و 27 درصد کاهش یافته است . - Soloman et al., 2002 - در مطالعهای در جنوب بابل - استان مازندران - مشاهده شد که تغییر کاربری زیستبوم طبیعی مرتع به زراعی موجب کاهش کربن آلی و افزایش واکنش خاک شد کاهش کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در اثر تغییر کاربری جنگل به باغ چای در لاهیجان و لنگرود استان گیلان، گزارش شده است - رمضانپور و رسولی، . - 1394 کاهش کربن آلی خاک و همچنین کاهش پایداری خاکدانهها در اثر تغییر کاربری جنگل به باغ چای در مطالعه دیگری در لاهیجان استان گیلان گزارش شده است . - Abrishamkesh et al., 2011 - تغییر کاربری جنگل به سایر کاربریها مانند کاربری زراعی دیم نیز در استان گیلان مشاهده میشود. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی اثرات تخریب جنگل و تبدیل آن به دیمزار بر خصوصیات تعیینکننده کیفیت شیمیایی خاک در استان گیلان انجام شد.
مواد و روشها
بعد از تهیه نقشه زمین شناسی، پوشش گیاهی، توپوگرافی و کاربری منطقه توتکابن و جمعآوری اطلاعات لازم، مطالعات صحرایی انجام گردید و در ناحیه شمال توتکابن، محدودهای به مساحت تقریبی حداکثر 5 هکتار در واحد فیزیوگرافی کوه که دارای کاربری جنگل طبیعی در مجاورت کاربری زراعی - گندم دیم - بوده انتخاب شد - شکل . - 1 به منظور مطالعه خصوصیات شیمیایی خاک، در 4 نقطه از دو کاربری، دو موقعیت شانه و پای شیب و دو عمق 0-15 و 15-30 سانتیمترنمونههای مرکب خاک تهیه شدند.
شکل -1 منطقه نمونهبرداری - جنگل در مجاورت دیمزار -
واکنش خاک در سوسپانسیون خاک و آب با نسبت 1:1 اندازهگیری شد. برای اندازهگیری کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی به ترتیب از روش دیکرومات و جایگزینی با استات آمونیوم استفاده گردید. تعیین فسفر قابلجذب با روش اولسن انجام گرفت. پتاسیم، کلسیم و منیزیم تبادلی نیز با استفاده از عصاره گیری با استات آمونیوم اندازهگیری شدند .
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل کاربری × شیب × عمق بر واکنش خاک، درصد کربن آلی و پتاسیم، کلسیم و منیزیم تبادلی در سطح احتمال یک درصد و بر ظرفیت تبادل کاتیونی در سطح احتمال پنج درصد معنیدار بود.
واکنش خاک - pH -
واکنش خاک در کاربری جنگل در هر دو موقعیت شیب و دو عمق، با اختلاف معنیداری از کاربری زراعی کمتر بود - شکل . - 2 در خاکهای جنگلی، کاتیونهای بازی شسته و بنابراین واکنش خاک میتواند کمتر از سایر نقاط باشد - Kiani et .al., 2004 - فرایندهای طبیعی نظیر دی اکسید کربن آزاد شده بر اثر تنفس ریشه گیاهان و تنفس میکروبی خاک نیز میتواند از عوامل کنترل کننده pH خاک باشد. بنابراین به نظر میرسد که میزان تنفس میکروبی خاک و تولید دیاکسید کربن بیش-تر در کاربری جنگل، یکی دیگر از دلایل پایینتر بودن واکنش خاک باشد. در ضمن زیر و رو شدن خاک در اثر شخم نیز موجب بالا آمدن مواد آهکی به سطح در کاربری زراعی شده و میتواند واکنش خاک را نسبت به جنگل طبیعی افزایش دهد.
شکل -2 اثر متقابل کاربری × موقعیت شیب× عمق بر واکنش خاک
کربن آلی خاک
تغییر کاربری جنگل به زراعی موجب کاهش معنیدار درصد کربن آلی خاک شد - شکل . - 3 در مطالعه اثرات جنگلتراشی، به کاهش کرین آلی خاک در اراضی کشاورزی در مقایسه با جنگل اشاره شده است . - Lemenih and Itanna, 2004 - در خاک جنگل، به دلیل عدم کشت و زرع و نیز وجود لاشبرگ فراون، بین تچزیه ماده آلی خاک و تجمع آن توازن وجود دارد اما در کاربری زراعی این توازن به هم میخورد. مهمترین عاملی که در تسریع کاهش ماده آلی در خاک تأثیر میگذارد، کشت و کار است که موجب افزایش تجزیه ماده آلی خاک طی عملیات شخم میشود . - Six et al., 2000 - تغییرات کربن آلی، نمایانگر مهم تغییر کیفیت شیمیایی خاک برای ارزیابی تأثیر عملیات مدیریتی در اراضی کشاورزی و جنگلی است. تخریب خاکدانههای درشت در مناطق تحت کشت به دلیل عملیات شخم و در نتیجه کاهش حفاظت فیزیکی مواد آلی نیز میتواند از دیگر دلایل کاهش کربن آلی در کاربری زراعی باشد . - Nardi et al., 1996 - افزایش دمای خاک به دلیل کاهش پوشش گیاهی و همچنین تغییرات ناشی از عملیات زراعی ممکن است بر تغییرات میزان کربن آلی خاک در اثر تبدیل کاربری اراضی تأثیر بگذارد . - Carter et al., 1998 - در منطقه مورد مطالعه، کاهش معنیدار درصد ذرات رس بر اثر تغییر کاربری جنگل به زراعی گزارش شده است - قاسمی، - 1393 که میتواند موجب کاهش حفظ ماده آلی بر روی ذرات رس و افزایش تجزیه مواد آلی خاک شود.
شکل -3 اثر متقابل کاربری × موقعیت شیب× عمق بر درصد کربن آلی خاک
ظرفیت تبادل کاتیونی
تغییر کاربری جنگل به زراعی موجب کاهش معنیدار ظرفیت تبادل کاتیونی خاک شد - شکل . - 4 بالاتر بودن میزان کربن آلی خاک جنگل باعث افزایش معنیدار در مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی خاکهای جنگلی نسبت به پوشش زراعی مجاور شده است. مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی خاک به pH، میزان مواد آلی و نوع و مقدار رس خاک بستگی دارد. کاهش مواد آلی خاک به دلیل اجرای عملیات زراعی شدید در منطقه جنگلتراشی شده موجب کاهش قابل توجه ظرفیت تبادل کاتیونی در کاربری شده است.
