بخشی از مقاله
چکیده
این مطالعه با هدف بررسی تاثیر توده گیاهی درختچه بر رطوبت، ماده آلی و پایداری خاکدانه در دو منطقه تحت چرای مفرط دام و بدون چرا صورت گرفت. بدینمنظور منطقه مورد مطالعه دراکوتون جنگل-مرتع با پوشش گیاهی درختچهای پراکنده واقع در استان مازندران، منطقه بلده انتخاب شد. با توجه به وسعت منطقه و دقت مورد نیاز 15 توده گیاهی - پنج توده گیاهی در داخل قرق و 10 توده گیاهی درمنطقه تحت چرا - جهت نمونه برداری خاک بهصورت تصادفی انتخاب شدند.
در هر توده - پایه - دو موقعیت شامل زیر توده گیاهی و خارج توده گیاهی - خاک لخت اطراف - انتخاب و نمونههای خاک از عمق صفر تا 10 سانتیمتر برداشت شد . رطوبت خاک، ماده آلی و پایداری خاکدانه در آزمایشگاه اندازگیری شد. برای بررسی تاثیر همزمان چرا و توده گیاهی بر سه فاکتور مورد مطالعه از آزمون آماری t غیرزوجی استفاده شد. نتایج نشان داد در منطقه چرا شده زیر توده گیاهی دارای رطوبت، ماده آلی و درصد پایداری خاکدانه بیشتر است در حالی که در منطقه قرق اختلاف معنی-داری وجود نداشت. همچنین درصد رطوبت ، ماده آلی و پایداری خاکدانه در منطقه قرق بیشتر از منطقه چرا شده بود. بهطور کلی نتایج حاکی از اثر معنیدار تودههای چوبی بر برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در منطقه چرا شده نسبت به قرق بود.
مقدمه
چرای دام1 یک پدیده رایج استفاده از زمین در جهان است و تاثیرات قابل توجهی بر فرآیندها و عملکرد اکوسیستم دارد . - Garrido et al., 2012; Al -Rowaily et al., 2012 - اثر چرای دام بر تغییرات خاک چراگاهها از یک طرف مربوط به کوبیدگی و فشردگی خاک ناشی از تردد دام و از طرف دیگر مربوط به مقدار برداشت گیاهان میباشد. بنابراین حیوانات چراکننده با برداشت و از بین بردن پوششگیاهی بر خصوصیات خاک اثر میگذارند. یکی دیگر از آثار چرای دام، کاهش مقدار نفوذ آب در خاک و در نتیجه کاهش مقدار رطوبت آن میباشد
در مناطق تحت چرای شدید، پوشش گیاهی به فرم تودهای از گیاهان درختچهای شکل میگیرند
آگاهی از فرآیندهای اکولوژیکی این تودههای گیاهی2 و فضای خارج آنها بهویژه در مناطقی که چرای بیش از حد دام وجود دارد لازم و ضروری است . بررسیها نشان داده است که مدیریت چرای دام، موجب تغییر در وضعیت مواد آلی3 شده،که این تغییر در ذخایر ناپایدار سریعتر از کربن آلی یا نیتروژن کل، خود را نشان میدهد به همیندلیل، ذخایر ناپایدار کربن خاک بهعنوان شاخص حساس، برای مشاهده روند تغییرات در مواد آلی خاک پیشنهاد شدهاست مواد آلی خاک بهدلیل تاثیر مثبت بر نگهداری آب، ساختمان خاک، فعالیت بیولوژیکی و ظرفیت تبادل کاتیونی اهمیت زیادی در خاک دارد
خاکدانهها، کلید حفظ پایداری ساختمان خاک و عامل مؤثر در مهار فرسایش میباشند
خاکدانهها ذرات ثانویه هستند که از اجتماع ذرات معدنی با مواد آلی و غیر آلی تشکیل میشوند . - Six et al., 2004 - معمولاً به توانایی خاکدانه در حفظ ساختار و اندازه خود در رویارویی با تنشهای مکانیکی، پایداری خاکدانه میگویند
خاکدانهسازی فرآیندی وابسته به مکان و زمان و متاثر از کاربری و مدیریت خاک میباشد. اندازه خاکدانهها و پایداری آنها بر ویژگیهای فیزیکی خاک مانند نفوذپذیری - ویژگیهای هیدرولیک - ، تهویه، مقاومت خاک، فرسایش و توانایی خاک برای انتقال مایعات، املاح، گازها و گرما - که فرآیندهای مهم برای تولید محصول و سلامتی زیستبوم محسوب میشوند - اثر قابل توجهی دارد
ساز و کار اثر مواد آلی بر پایداری خاکدانه4ها نه تنها به مقدار و نوع مواد آلی بستگی دارد بلکه بیشتر از آن به آرایش و نحوه پیوندهای آن با اجزای معدنی خاک وابسته است
بنابراین در این تحقیق تاثیر تودههای چوب از نوع پوشش درختچهای Crataegus psudomelanocarpa L بر درصد رطوبت، ماده آلی و پایداری خاکدانه در مراتع منطقه بلده واقع در استان مازندران به سبب چرای بیش از حد دام در منطقه مطالعه شد.
مواد و روشها منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه با مساحتی برابر 6/3842 هکتار در مراتع روستای پسپرس، بخش بلده نور در استان مازندران واقع شده است. این منطقه در مختصات جغرافیایی 36 22 طول شمالی و 51 52 عرض شرقی قرار دارد. متوسط ارتفاع آن حدود 1700 متر، میانگین بارش سالیانه حدود 1200 میلیمتر و میانگین درجه حرارت سالیانه 6/8 œc که بر اساس طبقه بندی دومارتن نواحی کوهستانی مازندران دارای اقلیم مرطوب میباشد.
نمونهبرداری
نمونهبرداری خاک در اواخر خرداد 1395 در زمان حداکثر رشد گیاهان انجام شد. در مجموع 15 پایه درختچه بهصورت جداگانه انتخاب شد، بهطوریکه پنج پایه از درختچهها در داخل محدوده قرق و 10 پایه از درختچهها در خارج از محدوده قرق قرار داشتند. از داخل و خارج تودهها برداشت نمونههای خاک صورت گرفت و در هرکدام از این دو موقعیت، بهصورت تصادفی به عمق 10 سانتیمتر بهوسیله یک اوگر جمعآوری شد. پس از برداشت نمونههای خاک و انتقال به آزمایشگاه، پایداری خاکدانه با روش الک تر - Wright and Hons, 2005 - ، درصد مواد آلی بهروش والکلی بلاک - Nosetto et al.,2006 - 5 و همچنین رطوبت خاک از روش توزین - جعفری حقیقی، - 1382 تعیین شد. دادههای جمعآوری شده در نرمافزار Excel بهعنوان بانک اطلاعات ذخیره شدند. بهمنظور بررسی تاثیر توده گیاهی درختچه بر رطوبت، مواد آلی و پایداری خاکدانه در دو منطقه تحت چرای دام و قرق، با توجه به این که مقایسه غیر زوجی بین دو گروه داده میباشد از آزمون t غیرزوجی، در نرم افزار SPSS نسخه 17 استفاده شد.
نتایج و بحث تاثیر توده گیاهی بر رطوبت، ماده آلی و پایداری خاکدانه در منطقه چرا شده و قرق
نتایج آزمون t غیرزوجی نشان داد که میزان رطوبت - شکل - 1، ماده آلی - شکل - 2 و پایداری خاکدانه - شکل - 3 در منطقه-ی تحت چرای دام، در زیر توده گیاهی بهطور معنیداری بیشتر از خارج توده گیاهی بود. تودههای گیاهی از طریق ریشههای خود رسانای هیدرولیک بالایی را در این منطقه ایجاد میکنند که باعث افزایش میزان نفوذپذیری، تغییر بافت خاک و بهبود مواد آلی و معدنی خاک میشوند و درنهایت جزایر حاصلخیزی را ایجاد میکنند
رطوبت - شکل - 1،ماده آلی - شکل - 2 و پایداری خاکدانه - شکل - 3 در منطقه چرا نشده - قرق - ، در زیر توده گیاهی اختلاف معنیداری با خارج توده گیاهی نداشته است.
مقادیر مواد آلی خاک تحت تاثیر چندین فاکتور است که مهمترین آنها کربن معدنی تثبیت شده بهصورت مواد آلی بر اثر فعل و انفعالات فتوسنتزی میباشد. از سوی دیگر کاهش مواد آلی در مکانهایی که پوشش آنها از بین رفته یا کمتر شده - پوشش توده علفی - است، بهدلیل عدم تولید مواد گیاهی و تجزیه ذخایر قبلی بهعلت افزایش دمای خاک در طول فصل گرم میباشد
در تحقیق حاضر در مناطقی که میزان ماده آلی بیشتر بوده میزان پایداری خاکدانه نیز افزایش یافته است. احتمالا افزایش بیشتر مواد آلی حاصل از لاشبرگ گونه چوبی به خاک در زیر تاجپوشش باعث افزایش پایداری خاکدانه شده است. تحقیقات نشان داده است که با افزایش ماده آلی خاک پایداری خاکدانهها نیز افزایش مییابد - قربانی و همکاران،. - 1392 نشان دادند که افزایش پوششگیاهی یکی از مهمترین فاکتورهای تعیین کننده پایداری خاکدانه در خاک میباشد .با توجه به پژوهش حاضر میتوان نتیجه گرفت که مقدار پایداری خاکدانهها بیشتر متاثر از مواد آلی زیر تاجپوشش میباشد.
تاثیر چرای دام بر رطوبت، ماده آلی و پایداری خاکدانه
نتایج آزمون t غیرزوجی نشان داد که رطوبت - شکل - 1، ماده آلی - شکل - 2 و پایداری خاکدانه - شکل - 3 در منطقه چرا نشده - قرق - از منطقه تحت چزای دام به طور معنیداری بیشتر بود. چرای مفرط دام اثرهای بسیار مخربی بر خصوصیات فیزیکی خاک دارد - اسکندری، . - 1374 دام با لگدکوبی خود باعث کاهش تخلخل خاک و به دنبال آن عدم نفوذ آب به داخل خاک میشود. که این موضوع در نهایت منجر به کاهش رطوبت خاک میشود از طرف دیگر دام با چرای گیاهان باعث کاهش لاشبرگ و بقایای گیاهی در سطح خاک میشود که این امر باعث افزایش تبخیر از سطح خاک و کاهش رطوبت خاک و همچنین کاهش ماده آلی خاک میشود
میزان نفوذ درمناطق قرق بهدلیل عدم لگدکوبی دام، عدم فشردگی خاک و همچنین افزایش تراکم و پوشش تاجی گونههای گیاهی افزایش مییابد که در پی آن رشد و توسعه ریشه گیاهان و افزایش مواد آلی خاک و بهبود ساختمان خاک را بهدنبال دارد
شکل-1 بررسی تاثیر چرا و توده گیاهی بر رطوبت وزنی خاک
