بخشی از مقاله
چکیده
مناطق خشک و نیمهخشک سراسر جهان اغلب پوششگیاهی پراکنده دارند یا فاقد پوششگیاهی هستند. در این مناطق، زیر گیاهان آوندی پراکنده و فضای خالی بین آنها انواعی از گیاهان غیرآوندی که پوستههای زیستی خاک نامیده میشوند حضور دارند. پوسته های زیستی خاک در یک اکوسیستم نقشهای بسیاری ایفا نموده و تاثیرات متعددی بر خصوصیات خاک و گیاهان آوندی موجود دارند. در تحقیق حاضر تاثیرگذاری گلسنگها بر روی برخی خصوصیات شیمیایی خاک در مراتع پارک ملی گلستان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از عمق 0-5 سانتیمتری در قسمتهای دارای پوشش گلسنگ و بدون آن نمونهبرداری خاک انجام گرفت. با استفاده از آزمون t جفتی ویژگیهای اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی و نیتروژن در دو دسته خاک مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده از آنالیز نشان داد که میزان اسیدیته در خاکهای دارای پوشش کمتر از خاکهای بدون پوشش میباشد، قابلیت هدایت الکتریکی در دو دسته خاک تفاوت معناداری نداشت و ویژگیهای کربن آلی و نیتروژن در خاکهای دارای پوشش نسبت به خاکهای بدون پوشش به طور معناداری افزایش یافته است.
مقدمه
یکی از ویژگی های مشترک مناطق خشک و نیمهخشک، وجود پوششگیاهی پراکنده است. با این وجود فضای آزاد بین گیاهان، معمولا توسط جامعهای از موجودات زنده بسیار خاص پوشیده شده است که بهعنوان پوستههای زیستی خاک شناخته میشوند . - Rosentreter et al., 2007 - پوستههای زیستی اجتماعی تنگاتنگ بین ذرات خاک و موجودات زندهای از قبیل: خزه، گلسنگ، سیانوباکتری، جلبک، باکتری و قارچهای کوچک در نسبتهای مختلف هستند که بر روی سطح خاک یا در داخل چند میلیمتر فوقانی آن زندگی میکنند . - Belnap et al., 2001 - این موجودات و مواد پلی ساکاریدی برون سلولی مربوط به آنها، ذرات خاک را به یکدیگر پیوند داده و یک پوسته زنده چسبناکی را ایجاد میکنند که سطح برخی از مناطق را می-پوشاند و به خصوص در مناطقی که گیاهان آوندی حضور کمتری دارند، پوشش زنده چیره سطح خاک به شمار میرود . - Belnap et al., 2003 - پوستههای زیستی خاک در یک اکوسیتم نقشهای بسیاری ایفا نموده و تاثیرات متعددی بر روی خصوصیات خاک و گیاهان آوندی موجود دارند - عابدی و همکاران، . - 1385 از جمله میتوان به تاثیر آنها بر روی افزایش بایومس گیاهان آوندی، تثبیت کربن و نیتروژن خاک - Housma et al., 2006, Wu et al., 2009 - کاهش فرسایش خاک، تاثیر بر استقرار و عملکرد گیاهان آوندی و ارائه زیستگاهی برای بندپایان و میکروارگانیسمها اشاره کرد . - Maestre et al., 2011 - در این میان گلسنگها یک گروه اصلی و قابل مشاهده از پوستههای زیستی خاک هستند بطوریکه حدود 8 درصد از سطح خاکی زمین توسط گلسنگها پوشیده شده است و در برخی از مناطق فلور غالب منطقه را تشکیل میدهند . - Nash., 1996 - به دلیل اهمیت زیاد پوستههای زیستی سطح خاک، در طول چند دهه اخیر توجه ویژهای به این دسته از گیاهان معطوف گردیده و پژوهشهای متعددی در نقاط مختلف دنیا تأثیرگذاری آنها را بر خاک و فرآیندهای اکولوژیکی مورد بررسی قرار دادهاند - St نشان داده است که حضور پوستههای زیستی
سبب افزایش مقدار کربن آلی نسبت به خاکهای بدون پوسته زیستی میشود. استفاده از ایزوتوپهای پایدار 1 نشان داده است که پوستههای زیستی میتوانند از منابع مهم تثبیت نیتروژن در مناطق بیابانی باشند . - Evans and Ehleringer ., 1993 - با توجه به نقش پوستههای زیستی موجود در سطوح خاک در بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکها، این پژوهش میتواند در راستای درک مکانیسم مؤثر این پوستهها مفید باشد. هدف از این پژوهش، بررسی برخی ویژگیهای شیمیایی خاک دارای پوشش گلسنگ و مقایسه آن با خاک بدون پوشش گلسنگ در مراتع پارک ملی گلستان میباشد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه با نام دره باغ، در ضلع جنوب شرقی پارک ملی گلستان واقع شده است که ارتفاع متوسط آن 1333 متر از سطح دریا و در حد فاصل بین 37 16 43 الی 37 31 35 عرض شمالی و 55 43 25 الی 56 17 45 طول شرقی قرار گرفته است - آخانی، - 1383، پوشش گیاهی غالب منطقه درمنه میباشد و در برخی از نقاط درصد قابل توجهی از پوستههای زیستی از جمله گلسنگها حضور دارند و در مقابل برخی نقاط بدون پوشش میباشد. به طورکلی این پوشش ها به صورت لکه ای در منطقه پراکنده هستند.
نمونه برداری خاک لایه سطحی به صورت جفتی از عمق 0-5 سانتی متری با 5 تکرار صورت گرفت. عمق 0-5 سانتیمتر جایی است که حداکثر تأثیر پوستههای زیستی بر خصوصیات خاک در آن رخ میدهد - Barger, 2003 - این نقاط به طور تصادفی و به گونهای انتخاب شدند که یک خاک دارای پوشش گلسنگ در مجاورت یک خاک بدون پوشش گلسنگ قرار گرفته باشد، که به منظور اندازهگیری برخی پارامترهای شیمیایی خاک صورت پذیرفت. پس از خشک شدن نمونههای خاک در هوای آزاد و کوبیدن و الک نمودن 2 - میلیمتری - آنها ، نمونهها برای انجام آزمایش-های مورد نظر آماده شدند. آزمایشهای مورد نظر و روش انجام هر یک به شرح ذیل میباشد: اسیدیته خاک - pH - در حالت گل اشباع با استفاده از دستگاه pH متر، قابلیت هدایت الکتریکی - EC - از عصاره اشباع با استفاده از دستگاه EC متر یا هدایت سنج الکتریکی، کربنآلی کل براساس روش والکی و بلاک - Walkley and Blak., 1934 - و نیتروژن خاک براساس روش کجلدال - Page., 1982 - اندازهگیری شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS و مقایسه میانگین پارامترهای کیفیت بین دو نمونه خاک دارای پوشش و بدون پوشش گلسنگ توسط آزمون T-test صورت گرفت.
نتایج و بحث
در مقایسه متغیرهای خاکی مورد مطالعه همچنانکه در جدول 1 با استفاده از آزمون t نشان داده شده است در عمق 0-5 سانتیمتری برخی خصوصیات در دو نوع خاک دارای گلسنگ و بدون آن تفاوت معنیدار نشان دادند. این در حالی است که بین این دو نوع لکه تنها از نظر یکی از خصوصیات اندازهگیری شده تفاوت معنیداری مشاهده نمیشود.
- 1996 - Belnap and Garcia-Piche ضمن مقایسه خصوصیات خاک در مراتع جنوب شرقی یوتا تحت شرایط حضور و عدم حضور پوستههای زیستی دریافتند که مقدار pH خاک دارای گلسنگ در مقایسه با خاک بدون گلسنگ بیشتر است. آنها چنین نتیجهگیری نمودند که وجود پوستههای زیستی سبب افزایش pH خاک میشود. محققان مذکور دلیل یا مکانیسمی برای این افزایش ارایه نکردهاند. تفاوت موجود در نتایج حاصل از دو تحقیق میتواند ناشی از متفاوت بودن خاک یا نوع گونههای گلسنگ دو منطقه باشد، اما بطور کلی شاید بتوان چنین فرضیهای را متصور شد که مواد شیمیایی مترشحه از ریزوئید و رایزین خاصیت اسیدی داشته و باعث کاهش pH خاک میشوند. مقدم - 1380 - معتقد است گلسنگها گازکربنیک تولید میکنند که در آب حل شده و باعث تشکیل اسید ضعیفی میشود. هدایت الکتریکی: اگر چه مقادیر قابلیت هدایت الکتریکی دو دسته خاک تفاوت اندکی نشان میدهند، اما این تفاوتها به قدری کم است که از نظر آماری نمیتوان بین دو خاک از نظر خصوصیات مذکور تفاوت قائل شد - جدول1، شکل. - 2 کربن آلی خاک: کربن آلی خاک به خاطر اثرات تعیین کننده بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک مانند قدرت نگهداری آب و در دسترس قرار دادن آن، چرخه عناصر غذایی، رشد ریشه گیاه، شدت جریان گازها و حفاظت خاک نقش تعیین کننده ای بر پایداری کیفیت خاک، تولید محصول و کیفیت محیط زیست دارد . - Whalen and Chang., 2002 - چنانچه مشاهده میشود مقدار کربن آلی خاک در اراضی دارای گلسنگ به طور معنیداری در مقایسه با خاک بدون گلسنگ افزایش یافته است، بهطوریکه میزان آن از 0/29 درصد در خاک بدون پوشش گلسنگ به 0/43 درصد در خاک با پوشش گلسنگ رسیده است که از نظر آماری بین این دو نمونه، اختلاف معنیداری وجود دارد - جدول1، شکل. - 3 پوستههای زیستی خاک نقش بهسزایی در تولید کربن آلی از طریق تثبیت کربن - Beymer and Klopatek., 1991 - و تجزیه مواد آلی - Dainin and Ganor ., 1991 - در خاکهای خشک دارند. - Phillips and Belnap., 1998 - عنوان میکنند که تثبیت کربن در حضور گلسنگ و خزه افزایش مییابد. - Kleiner and Harppe ., 1972 - نیز مشاهده کردند خاکهای بدون پوشش زیستی از میزان مواد آلی کمتری برخوردارند. نکته دیگر این است که بیشتر فرمهای تشکیل دهنده پوستههای زیستی، برخلاف بسیاری از گیاهان آوندی که در طول دوره سرما و زمستان در حالت خواب هستند، دارای فعالیت فتوسنتزی میباشند، بنابراین طول
