whatsapp call admin

مقاله تغییرات رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی در کاربریهای گیاهی مختلف در اراضی لسی (مطالعه موردی: آبخیز کچیک استان گلستان)

word قابل ویرایش
24 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

تغییرات رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی در کاربریهای گیاهی مختلف در اراضی لسی (مطالعه موردی: آبخیز کچیک استان گلستان)
چکیده
سابقه و هدف: شناخت عوامل مؤثر بر فرسایش و تعیین پیامدهای منفی آن ها لازمه مدیریت صحیح منابع آب و خاک و رسیدن به توسعه پایدار است . نتایج پژوهش های گذشته نشان میدهد کاربری زمین و شیب در میزان رواناب، فرسایش خاک و هدررفت عناصر غذایی مهم هستند. دشواری عملیات شبیه سازی بارش در سطح کرت با ابعاد بزرگ، سبب شده در غالب مطالعات از کرتهای کوچک مقیاس استفاده شود بنابراین در برخی موارد تغییرات شیب در این سطوح نمود نداشته و گویای شرایط طبیعی نبوده اند. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی اثرات کاربری زمین ، شیب و شدت بارش بر تغییرات رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی در کرتهای نسبتا بزرگ است . مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه (آبخیز کچیک ) در ٢۵ کیلومتری شرق شهر مراوه تپه استان گلستان و در ١۵۴٢°٣٧ تا ̋٢۵۴۶°٣٧ عرض شمالی و ̋١٠۵٢°۵۵ تا ̋۵٢۵٧°۵۵ طول شرقی واقع است . این منطقه از نظر لیتولوژی یکنواخت و سازند لسی تقریبا تمام سطح آبخیز را پوشانده است . محل های شبیه سازی بارش بر اساس طرح آشیانه ای سه مرحله ای در کاربریهای جنگل طبیعی، جنگل دست کاشت ، مرتع و زراعت هندوانه و زراعت گندم درو شده و طبقات شیب ١٢-٣، ١٨-١٢، ٢۵-١٨ و ۴٠-٢۵ درصد انتخاب شد. در کاربریها به ترتیب ۴، ٢، ۴، ۴ و ٢ طبقه شیب انتخاب شد. عملیات شبیه سازی بارش با دو دوره بازگشت ۵٠ و ١٠٠ ساله به ترتیب با شدتهای ٩٠ و ١٠۵ میلی متر بر ساعت در کرت های به ابعاد ١ در ۴ متری اجرا شد. با در نظر گرفتن ٣ تکرار برای هر شبیه سازی ٩۶ کرت انتخاب شد. رواناب و رسوب در هر مرحله جمع آوری و غلظت رسوب، ضریب رواناب، عناصر غذایی (فسفر، نیتروژن، ماده آلی) و ظرفیت تبادل کاتیونی در آزمایشگاه اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل با استفاده از نرم افزارهای SAS،Minitab و SPSS انجام شد.
یافته ها: نتایج تجزیه و تحلیل خروجی کرتها نشان داد، در کاربری های جنگل طبیعی، جنگل دست کاشت ، مرتع ، زراعت هندوانه و گندم درو شده به ترتیب میزان ماده آلی به صورت ٩.١، ۶.٧، ٣.۶، ٢.٢ و ١.٨ درصد، نیتروژن ٠.۶، ٠.٣، ٠.٢٨، ٠.١٧ و ٠.١۵ درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی ١۵.٨، ١١.٢، ٩.۶، ۶.۴ و ٧.٧ سانتیمول بر کیلوگرم، فسفر ١۶.۴، ١١.٣، ١۵.۴، ٨.۶ و ۵.٩ میلیگرم در کیلوگرم تغییر نمود. هم چنین تغییرات ضریب رواناب به صورت ١١.١، ٢۶.۶، ١۶.٧، ٣۶.۴ و ٣۶.۵ درصد و رسوب در واحد سطح ٢٠، ۵٧.٧، ٢٩.٧، ٣۴٢.٣ و ٢٩٧.۵ گرم در مترمربع می باشد. بر اساس نتایج ، عامل شیب اثرات متفاوتی را در مقادیر متغیرهای اندازه گیریشده دارد. بیش ترین و کم ترین اثر تغییر شیب در بین متغیرهای مورد مطالعه به ترتیب مربوط به میزان رسوب در کاربری زراعت هندوانه با ٩.١ برابر اختلاف و میزان نیتروژن در کاربری مرتع با ١.٠۴ برابر اختلاف اندازه گیری شد. نتایج تجزیه و تحلیل ها در شدتهای مختلف نشان داد که اختلاف معنیداری در میزان متغیرهای اندازه گیریشده رخ نداده است . بیش ترین همبستگی معنیدار و مثبت بین رواناب و رسوب به میزان ٠.٩٣ مشاهده شد.
نتیجه گیری: اندازه گیری متغیرهای شیمیایی و فیزیکی در کاربریها و طبقات شیب مختلف نشان داد که وقتی نوع کاربری به تدریج از جنگل به سمت مرتع ، زراعت هندوانه و گندم درو شده تغییر می کند و شیب نیز افزایش می یابد کاهش معنیدار در متغیرهای شیمیایی و افزایش معنی دار در متغیرهای فیزیکی مشاهده می گردد. بنابراین مدیریت صحیح کاربری اراضی زراعی شیب دار در منطقه مورد مطالعه میتواند نقش مهمی در کاهش رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی داشته باشد.
واژههای کلیدی: رسوب، شبیه ساز باران، شیب ، کرت، مراوه تپه

مقدمه
امروزه افزایش جمعیت و تقاضا برای محصولات کشاورزی موجب شده تا پوشش های طبیعی زمین به ویژه جنگل ها و مراتع با سرعت هشداردهنده ای توسط انسان تخریب و تبدیل به اراضی کشاورزی شود (١). هر چند فرسایش در طول تاریخ وجود داشته ، ولی در سال های اخیر به دلیل کاربری نامناسب اراضی شدت یافته است . جنگل تراشی منجر به کاهش قابل توجه مقادیر رس، ماده آلی، نیتروژن و رطوبت پیشین خاک شده و درصد شن ، pH و چگالی خاک را افزایش می دهد (٢۴). خصوصیات خاک از جمله ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی، ماده آلی، نیتروژن کل با تبدیل اراضی از جنگل به کشاورزی کاهش می یابد (٨). فرسایش خاک و پیامدهای ناشی از آن، امروزه یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی به شمار میرود (١۴). خاکهای لسی از حاصل خیزترین خاکهای جهان به شمار میآیند زیرا فراوانی ذرات سیلت موجب سهولت نفوذ ریشه های گیاه در خاک شده و دسترسی آسان را به آب وهوا ممکن می کند (١١). فعالیت های انسان، نوع کاربری و نحوه مدیریت اراضی اهمیت زیادی در حفظ حاصلخیزی و کاهش میزان فرسایش دارد به طوریکه شخم زمین قبل از فصل بارش در خاک های لسی باعث از بین رفتن ساختمان خاک و تشدید فرسایش می شود (١٢).
عبدینژاد و همکاران (٢٠١١) نشان دادند که در اثر شبیه سازی بارش با شدت ۶٠ میلیمتر بر ساعت به مدت ٣٠ دقیقه در کرتهای با ابعاد ٩۵ در ١٢۵ سانتیمتری شن و بار رسوب ضریب همبستگی پایین ٠.٠۴ دارند، همچنین درصد شیب ، رس، سیلت به ترتیب ضریب همبستگی ٠.۶٨، ٠.٣٢ و ٠.٢٣- را با بار رسوب دارند (١). زارع خورمیزی (٢٠١٢) نشان داد که در اثر شبیه سازی باران در کرت ٠.٠٩ مترمربعی بین فرسایش و شیب در سطح یک درصد همبستگی مثبت و معنیداری وجود دارد و نتایج همبستگی پیرسون نشان داد، درصد شن ریز در سطح یک درصد و درصد آهک و سیلت در سطح ۵ درصد، همبستگی مثبت و معنیدار با رواناب دارد (٣٨). غلامیگوهره و همکاران (٢٠١٢) نشان دادند که شبیه سازی بارش با شدت یک میلیمتر بر دقیقه در کرت با ابعاد ٠.۵ در ٠.۵ متر با اجرای تیمار آتش سوزی در کاربری مرتع سبب افزایش به ترتیب ١.١٨، ١.۵٢ در تولید رواناب و رسوب و کاهش
١.٠١۴ برابری در میزان نفوذ می گردد (١٧). جوادی و همکاران (٢٠١٣) نشان دادند که میزان رواناب و رسوب معلق تولیدی حاصل از ایجاد رگباری با شدت ۵٨ میلیمتر بر ساعت با تداوم ٣٠ دقیقه در کرت ٠.۶٢۵ مترمربعی اختلاف معنی داری را بین اراضی کشاورزی و مرتعی در سطح اطمینان ۵ درصد ایجاد می کند (٢١). سلیمانخانی و همکاران (٢٠١۴)، نشان دادند که شبیه سازی بارش در کرت های با ابعاد ٠.۵ در ٠.۵ متری سبب میشود که تغییرات درون رگباری رواناب در دو کاربری مرتع و جنگل احیا شده ابتدا دارای روند افزایشی بوده و سپس روند کاهشی داشته است . همچنین میزان رواناب و رسوب در کاربری مرتع به ترتیب ٣.٨ و ٧.٧ برابر کاربری جنگل احیا شده بود (٣۴). کاویان و همکاران (٢٠١۴) در پژوهشی با استفاده از شبیه ساز بارش با شدت دو میلیمتر بر دقیقه با تداوم ١۵ دقیقه در کرت ٠.٠٩ مترمربعی نشان دادند که متغیرهای رطوبت پیشین خاک، ماده آلی، درصد ذرات شن و وزن مخصوص ظاهری به ترتیب به میزان ٠.۵۶، ٠.۴، ٠.٢٩ و ٠.٢٨ بیش ترین تأثیر را در تولید رواناب دارند. هم چنین در فرآیند هدررفت خاک نیز متغیرهای درصد ماده آلی و رس با ضریب همبستگی ٠.٣٠٣ و ٠.٣ بیش ترین تأثیر را در اراضی زراعی دارند (٢٣).
صادقی و همکاران (٢٠١۴) با استفاده از شبیه سازی بارش با شدت ١.٢ میلیمتر بر دقیقه و تداوم ٣٠ دقیقه در کرت های نیم مترمربعی نشان دادند که کاربرد پلیآکریل آمید سبب کاهش معنی دار هدررفت خاک و غلظت رسوب در اراضی لسی می شود (٣٠). مو و همکاران (٢٠١۵) نشان دادند که شبیه سازی بارش با سه شدت ٠.۶٧، ١ و ١.۶٧ میلیمتر بر دقیقه و ۴ شیب ۵، ١۵، ٢٠ درجه سبب افزایش ضریب رواناب با افزایش شدت بارش و شیب در هر مرحله رویشی می گردد. همچنین رابطه بین ضریب رواناب، رطوبت اولیه خاک، درصد پوشش به صورت چندمتغیره و غیرخطی برآورد شد.
زمان تأخیر رواناب با افزایش شدت بارش و شیب در مرحله رویشی یکسان کاهش یافت (٢۶).
از بررسی مطالعات انجام شده میتوان دریافت که در مجموع عوامل مختلفی در میزان روان آب، هدررفت خاک و عناصر غذایی نقش دارند. در این میان، نقش کاربری اراضی و شیب در میزان رواناب، فرسایش خاک و هدررفت عناصر غذایی مهم است .
پژوهش های گذشته نشان می دهد که به دلیل دشواری عملیات شبیه سازی بارش در سطح کرت با ابعاد بزرگ، در غالب مطالعات کرت های کوچک مقیاس استفاده شده بنابراین در برخی موارد گویای شرایط طبیعی نبوده و تغییرات شیب در این سطوح نمود نداشته اند.
لس های استان گلستان با وجود تنوع آب و هوا تحت کاربریهای متفاوتی قرار دارند. برخی از فعالیت های زراعی در زمین های شیب دار موجب افزایش میزان فرسایش و میزان رسوب شده است .
بیش از ۶٠ درصد از اراضی لسی استان گلستان شیب بالاتر از ۵ درصد دارند که حدود ١٠٠ هزار هکتار (٢٠ درصد) از این محدوده توسط اراضی کشاورزی پوشیده شده است . نتایج بررسیها نشان میدهد که بیش از ۶۵ درصد رسوبات لس گلستان تحت اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارند. با توجه به حساسیت بالای این اراضی به فرسایش ، تولید رواناب و هدررفت عناصر غذایی و از طرفی تغییرات کاربری گسترده در این اراضی و وقوع بارشهای فرساینده با شدت بالا، این پژوهش با هدف کمی سازی این متغیرها در کاربریهای مختلف ، طبقات شیب و شدتهای بارش انجام شد.
مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه : آبخیز کچیک واقع در شمال شرق استان گلستان زیرحوزهای کوچک از آبخیز گرگان رود محسوب میشود. این آبخیز در شهرستان مراوه تپه و ̋١۵۴٢°٣٧ تا ̋٢۵۴۶°٣٧ عرض شمالی و ̋١٠۵٢°۵۵ تا ̋۵٢۵٧°۵۵ طول شرقی واقع شده است . حوضه کچیک دارای حداقل ارتفاع ۶٢٠ متر و حداکثر ارتفاع ١٢۶٠ متر از سطح دریا است . این منطقه از نظر لیتولوژی یکنواخت و سازند لسی تقریبا تمام سطح حوزه را پوشانده است (شکل ١).

میانگین بارندگی سالانه ، متوسط درجه حرارت و رطوبت نسبی سالانه به ترتیب ۴٨٢ میلیمتر، ١۶.٧ درجه سانتی گراد و ۶٣.٨ درصد است . بر اساس روش دومارتن این حوضه دارای اقلیم نیمه خشک و بر اساس روش آمبرژه دارای اقلیم نیمه خشک سرد است .
کاربری اراضی حوضه را جنگل طبیعی شامل گونه های بلوط١، ولیک ٢ و گلابی وحشی ٣، جنگل دست کاشت توسط گونه سرو نقره ای۴، مرتع (تیپ های گیاهی Artemisia sp- Cynodon dactylon، Artemisia herba alba-Dactylic glomerata، Dactylic glomerata-Festuca sp) و زراعت هندوانه ۵ و زراعت گندم تشکیل داده است . به طور عمده در منطقه اشکال فرسایشی از نوع سطحی، فرسایش آبکندی و کنار آبراهه ای وجود دارد. با توجه به اقلیم و وقوع بارشهای رگباری منطقه ، فرسایش های آبکندی شدید و فعال بوده و هم چنین به دلیل عملیات زراعی در شیب های بالا، فرسایش سطحی نسبتا شدید در مناطق مختلف حوضه دیده می شود (٩).

انتخاب محل های آزمایش : انتخاب محل آزمایش های شبیه سازی، بر اساس طرح آشیانه ای سه مرحله ای١ انجام شد (٣۵). به این صورت که ابتدا نقشه کاربری زمین در پنج طبقه کاربری جنگل طبیعی، جنگل دست کاشت ، مرتع ، زراعت هندوانه و زراعت گندم و نقشه شیب با چهار طبقه ٣ تا ١٢، ١٢ تا ١٨، ١٨ تا ٢۵ و ٢۵ تا ۴٠ درصد با استفاده از نرم افزار ٩.٣ Arc GIS روی هم اندازی شد. متوسط شیب در کاربری های جنگل طبیعی، جنگل دست کاشت ، مرتع و زراعت به ترتیب ٢۵.١، ٢۴.۴، ٢٢.٧ و ١٧.٧ درصد بود (جدول ١).
از آنجا که طبقه شیب بالاتر از ۴٠ درصد سطح کمی از آبخیز را به خود اختصاص میدهد و از طرفی با توجه به عدم امکان استقرار شبیه ساز بارش در این طبقه ، این مطالعه روی چهار طبقه شیب فوق الذکر انجام شد. در هر یک از محل ها تعداد ۶ آزمایش شبیه سازی (دو شدت هر یک با سه تکرار) در هر کاربری انجام شد. اطلاعات هر کرت در قالب برگه های یکسانی ثبت شد. در ادامه جهت ایجاد بارش با دو دوره بازگشت ۵٠ و ١٠٠ ساله دستگاه شبیه ساز بارش از نوع تحت فشار BFTS با قابلیت شبیه سازی در سطح کرت ۴ مترمربعی (اصلاحشده توسط دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان) استفاده شد. بعد از انجام شبیه سازی بارش، رواناب و رسوب حاصله در خروجی کرت ها جمع آوری شد.

ویژگی های بارش: برای تعیین شدت های بارش منطقه از داده های باراننگار ایستگاه کلیماتولوژی مستقر در حوزه آبخیز کچیک ، استفاده شد. بررسی دادهها نشان داد که در پنج ساله گذشته آبخیز کچیک دو رخداد بارش با شدت بیش تر از ٧٠ میلیمتر بر ساعت را تجربه کرده است بر این اساس و برای دستیابی به بارشهای فرساینده در منطقه مورد مطالعه و هم چنین توانایی شبیه ساز بارش، دو بارش با دوره بازگشت های ۵٠ و ١٠٠ ساله با تداوم ٣٠ دقیقه از روش قهرمان – آبخضر (٢٠٠۴) استخراج و ملاک انجام شبیه سازی قرار گرفت . شدت بارندگی در طول زمان بارش به صورت ثابت و برابر با ٩٠ و ١٠۵ میلیمتر بر ساعت به ترتیب برای دوره بازگشت های ۵٠ و ١٠٠ ساله در نظر گرفته شد (١۶). آزموده و همکاران (٢٠١٠) و فیض نیا و همکاران (٢٠٠۵) پژوهشگرانی هستند که اثر بارشهای با شدت بالا را بر واکنش خاک بررسی کردند (٧، ١۵).
شبیه سازی بارش: بعد از انتخاب محل کرت ها، با در نظر گرفتن سه مورد تکرار در ٩۶ کرت شبیه سازی بارش انجام شد. توزیع کرتهای کاربری جنگل طبیعی در چهار طبقه شیب بود که در هر طبقه شیب شش کرت انتخاب شد که در سه کرت شبیه سازی بارش با ٩٠ میلیمتر بر ساعت و سه کرت نیز با شدت ١٠۵ میلیمتر بر ساعت صورت گرفت . بخشی از جنگل های منطقه مورد مطالعه به صورت دست کاشت (جنگل دست کاشت ) بود. بررسی نشان داد که جنگل دست کاشت عمدتا روی دو طبقه بالایی شیب (٢۵-١٨ و ۴٠-٢۵ درصد) قرار دارد بنابراین برای مشخص شدن اثرات جنگل دست کاشت این دو طبقه شیب انتخاب و در هر طبقه شیب شش کرت انتخاب شد که در سه کرت شبیه سازی با بارش دوره بازگشت ۵٠ ساله و سه کرت نیز با دوره بازگشت
١٠٠ ساله شبیه سازی صورت گرفت . با توجه به ارتفاع زیاد درختان در کاربری جنگل (طبیعی و دست کاشت ) و محدودیت ارتفاع دستگاه شبیه سازی از آن جا که کشت هندوانه در همه طبقه های شیب گسترده است ، توزیع کرتها مانند جنگل طبیعی و مرتع در چهار طبقه شیب و در هر طبقه در شش کرت شبیه سازی و اندازهگیری انجام شد و در مورد گندم نیز دو طبقه شیب ١٢-٣ و ١٨-١٢ درصد انتخاب و در هر طبقه شش کرت انتخاب شد که در سه کرت، شبیه سازی با شدت ۵٠ ساله و سه کرت نیز با شدت ١٠٠ ساله شبیه سازی صورت گرفت . برای در نظر گرفتن اثر تغییر درصد شیب ، شبیه سازی بارش در مقیاس کرت با ابعاد ۴ متر طول و یک متر عرض صورت گرفت . ابعاد انتخاب شده با هدف لحاظ کردن حداکثر طول ممکن با در نظر داشتن قابلیت شبیه سازی توسط شبیه ساز، جابجایی و امکان استقرار در شیب و کاربریهای مختلف بود. در خروجی هر کرت نمونه های رواناب و رسوب جمع آوری شد و مورد تجزیه و تحلیل فیزیکی و شیمیایی قرار گرفت .

بر اساس شرح کار آنالیز آزمایشگاهی مقادیر غلظت رسوب، عناصر غذایی (N،P و OM)، حجم رواناب خروجی و ظرفیت تبادل کاتیونی – با توجه به این که شاخص خوبی برای تعیین کیفیت و بهره وری خاک بوده و مقدار آن بسته به میزان مواد آلی، مقدار و نوع رس متغیر است – مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . نیتروژن از روش کجلدال ١ (٢٨) تعیین شد، از روش والکی بلک ٢ (١٣) برای تعیین ماده آلی استفاده شد، فسفر از روش السن ٣ (٢٧) اندازهگیری شد و ظرفیت تبادل کاتیونی از روش فلیم فتومتر۴ (١٠) تعیین شد. جهت بررسی و تجزیه و تحلیل آماری میانگین متغیرها ابتدا تجزیه واریانس انجام شد و سپس در صورت معنی داری از روش LSD اثر شیب و کاربری اراضی روی تغییرپذیری متغیرهای مورد مطالعه قرار گرفت و نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel ترسیم گردید. همچنین ، جهت بررسی وجود رابطه آماری بین پارامترهای مورد مطالعه ، ضریب همبستگی آنها محاسبه گردید. برای تجزیه تحلیل آماری متغیرهای اندازهگیریشده نرمافزارهای Minitab، SAS و SPSS مورد استفاده قرار گرفت .
نتایج و بحث
نتایج آنالیز واریانس کلی دادهها براساس طرح آشیانه ای سه مرحله ای در یک آنالیز تعیین شد. بعد از مشخص شدن تأثیرگذاری شیب و کاربری در مقادیر متغیرهای مورد مطالعه ، نتایج و تفسیر آن ها به طور جداگانه در هر کاربری و شیب در این قسمت ارائه می شود.
میانگین متغیرهای اندازه گیریشده در کاربری ها:
نتایج اندازه گیری متغیرها در کاربری های مختلف مطابق شکل های ٣ الی ٨ نشان میدهد که ضریب رواناب در کاربری جنگل طبیعی با ١١.١ درصد کم ترین میزان و گندم درو شده با ٣۶.۵ درصد بیش ترین میزان را دارد هم چنین از این نظر تفاوت معنی داری بین کاربری های جنگل دست کاشت و زراعت هندوانه مشاهده نشد. فقدان لاشبرگ کافی در عرصه های جنگل دست کاشت و عدم پوشش گیاهی در کف جنگل و هم چنین عدم امکان در نظر گرفتن تأثیر تاج پوشش درختان سرو (به دلیل ارتفاع زیاد) در این مناطق ، سبب شده تفاوت معنیداری در کاربری جنگل دست کاشت و زراعت هندوانه از نظر میزان رواناب مشاهده نشود (شکل ٣). کاهش رواناب در کاربری جنگل طبیعی در مقایسه با کاربری زراعی توسط آزموده و همکاران (٢٠١٠) نیز گزارششده است (٧).
میزان مواد مغذی نیتروژن و فسفر در اراضی زراعی ممکن است تحت تأثیر استفاده کود در های خاصی از فصل رویش قرار گیرد در نتیجه در میزان هدررفت نیتروژن و فسفر تأثیرگذار است .
مقدار نیتروژن از کاربری جنگل طبیعی به زراعت
٧۵ درصد کاهش می یابد و از ٠.۶ به ٠.١۵ درصد میرسد که از این نظر تفاوت معنیداری بین کاربری مرتع با جنگل دست کاشت و هم چنین بین زراعت هندوانه و گندم درو شده وجود ندارد (شکل ۴).
عملیات خاکورزی سبب تخریب ساختمان خاک و افزایش تولید رواناب شده و باعث حساسیت بیش تری اراضی زراعی در مقابل فرسایش شده و در نتیجه خروج مقادیر زیادی نیتروژن به همراه ذرات کلوئیدی را از محیط به صورت سالیانه باعث می شود (٣٧) حذف پوشش گیاهی و تأثیر آن بر میزان رطوبت و دمای خاک سبب تجزیه ماده آلی، افزایش معدنی شدن نیتروژن و در نهایت کاهش نیتروژن کل می شود.
نتایج پژوهش ایوبی و همکاران (٢٠١١) نیز نشان داد که ۴٠ سال پس از تغییر کاربری اراضی جنگلی به زراعی سبب شده که نیتروژن به میزان یک سوم مقدار اولیه خود کاهش یابد (۶).
هدررفت فسفر در کاربری جنگل طبیعی با ١۶.۴ میلیگرم در کیلوگرم بیش ترین میزان و کاربری گندم درو شده با ۶ میلیگرم در کیلوگرم کم ترین میزان را دارد و در کاربری های مرتع ، جنگل دست کاشت و زراعت هندوانه به ترتیب میزان فسفر کاهش می یابد (شکل ۵). آبشویی فسفر به استثنای خاک های شنی و با ماده آلی بالا و نفوذپذیری زیاد ناچیز است . در نتیجه با توجه به ریزدانه بودن خاک منطقه مورد مطالعه آبشویی نمیتواند دلیل کاهش آن باشد. فرسایش خاک تقریبا مهم ترین مکانیسم برای انتقال فسفر از کاربری زراعی است (٣٧). هم چنین در تثبیت فسفر مواد آلی و رسهای سیلیکاتی نقش دارند. در اراضی با کاربری مرتع گرچه عناصر غذایی از جمله فسفر به کمک ترشحات ریشه ای از فرم غیرقابل جذب به فرم قابل جذب تبدیل می گردد ولی به دلیل این که بقایای گیاهی مجددا به خاک بر میگردد باعث افزایش میزان فسفر شده است . کاهش میزان فسفر از کاربری جنگل به زراعت با نتایج تجری (٢٠١٣) که کاهش ۴ برابری فسفر را گزارش نموده مطابقت دارد (٣۵).
ماده آلی از کاربری جنگل طبیعی با ٩.١۵ به کاربری زراعت با ١.٨ درصد به طور معنیداری کاهش مییابد (شکل ۶). در خاک جنگلی به دلیل عدم کشت ، تجمع لاشبرگ فراوان باعث افزایش مقدار ماده آلی خاک شده است . کاهش ماده آلی در کاربری مرتع نیز میتواند ناشی از چرای مفرط دامها و در نتیجه کاهش میزان لاشبرگ اضافه شده به خاک باشد. هم چنین در کاربری زراعی کشت و کار دائمی و عملیات شخم عمدتا در جهت شیب نقش مهمی در هدررفت و تجزیه ماده آلی را دارند. کاهش ماده آلی در کاربری جنگل به زراعت در پژوهش های عجمی و همکاران (٢٠٠۶) و صالحی و همکاران (٢٠١١) نیز گزارش شده است (۴، ٣١). ظرفیت تبادل کاتیونی از کاربری جنگل به زراعت کاهش ۵٠ درصدی را نشان داد می یابد که بیش ترین میزان مربوط به جنگل طبیعی با ١۵.٨ و کم ترین میزان مربوط به کاربری زراعت هندوانه با ۶.۴ سانتیمول بر کیلوگرم است (شکل ٧).
با توجه به این که ظرفیت تبادل کاتیونی از مقدار ماده آلی تبعیت می کند (٢٠)، کاهش ماده آلی در اراضی زراعی، میتواند سبب کاهش ظرفیت تبادل کاتیونی در این اراضی شود. عجمی و همکاران (٢٠٠٧) کاهش ماده آلی و رس را در اراضی زراعی، علت کاهش ظرفیت تبادل کاتیونی در کاربری زراعی دانسته اند (٣). تغییر معنیدار ظرفیت تبادل کاتیونی در کاربریهای مختلف و رابطه مستقیم آن با ماده آلی در پژوهش قربانی و همکاران (٢٠١٣) نیز گزارششده است (١٨) اما با پژوهش بهرامی و همکاران (٢٠١٠) که عدم اختلاف معنی دار ظرفیت تبادل کاتیونی در کاربریهای مختلف را گزارش کردند مطابقت ندارد (٨).
رسوب در واحد سطح از کاربری جنگل به زراعت حداکثر تا ١٧ برابر افزایش می یابد، به ترتیب بیش ترین و کم ترین رسوب مربوط به کاربری زراعت هندوانه و جنگل طبیعی با ٣۴٢ و ٢٠ گرم در مترمربع است (شکل ٨). وجود لاشبرگ و پوشش گیاهی در سطح جنگل نقش مهمی را در کاهش انرژی جنبشی بارش، جداشدگی و برداشت ذرات خاک شده و در نتیجه سبب وقوع رواناب با غلظت رسوب پایین تر و کدورت کم تر در مقایسه با اراضی مرتعی و زراعت می شود. افزایش رسوب از کاربری جنگل به زراعت با
نتایج پژوهش های آزموده (٢٠١٠) مطابقت دارد (٧).

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 24 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد