بخشی از مقاله
چکیده
یکی از مهمترین مباحث در مدیریت اکوسیستمهای کشاورزی، حفظ و توسعه تنوع زیستی میباشد. تنش شوری میتواند موجب کاهش فعالیتهای زیستی خاک و در نتیجه باعث از بین رفتن تنوع زیستی شود. پژوهش حاضر میکوشد تفرق ویژگیهای زیستی خاک را براساس شاخصهای تفرق در سه سطح شوری کم - EC < 2ds/m - ، متوسط - EC = 2 -4 ds/m - و زیاد - EC = 4 - 8 ds/m - بررسی کند. به این منظور، تعداد 63 نمونه خاک سطحی در پاییز سال 1394 از باغهای پسته در دشت کرمان - زرند برداشت شد و ویژگیهای زیستی خاک شامل تنفس میکروبی و سهم کربن میکروبی تعیین شدند و شاخصهای تنوع از جمله شانن، غنا و یکنواختی محاسبه و مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان دادکه شوریهای مختلف بر ویژگیهای زیستی خاک تأثیر دارد و با افزایش شوری خاک، تمامی شاخصهای تنوع کاهش پیدا کردند. بر این اساس میتوان اذعان نمود که، شوری های مختلف بر روی تنوع زیستی خاک مؤثر است.
کلمات کلیدی: تنوع زیستی، کیفیت خاک، ویژگیهای بیولوژیکی، شوری خاک.
مقدمه
اگرچه به طور عمده برای جزء زنده - تنوع زیستی - استفاده میشود، اما این واژه به طور گسترده در مطالعات زیستمحیطی مورد استفاده قرار میگیرد . - 8 - تنوع زیستی بیانگر تنوع حیات در کره زمین است و کلیه تغییرات زیستی ازسطح ژن تا بوم نظام را در بر میگیرد . - 6 - جلوگیری ازکاهش چشمگیر تنوع بیولوژیکی در چشماندازهای کشاورزی، نیاز به ایجاد و توسعه رهیافتهایی جهت مدیریت پایدار دارد . - 17 - به همین جهت، مطالعه تنوع زیستی کشاورزی و حفاظت از آن،در سالهای اخیر مورد توجه بومشناسان کشاورزی بوده و از ابعاد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است 11 - و . - 15 در محیطهای طبیعی آب و خاک، فاکتور شوری یکی از فاکتورهای تعیین کننده تنوع زیستی محسوب میشود.
خاکهای بیش از0/2 درصد نمک محلول، خاک شور نامیده میشوند که در سراسر جهان و به ویژه مناطق خشک به میزان فراوانی وجود دارند. - 1 - تنش شوری یکی از فاکتورهای تأثیرگذار بر فعالیتهای موجودات خاکزی و در نتیجه ویژگیهای زیستی خاک میباشد. Sardinha و همکاران - 2003 - مشاهده کردند که با افزایش سطح شوری از 2/2 به 13/2 میلیگرم نمک در گرم خاک، تنفس خاک از 41/7 به 16/3 میکروگرم کربن در هر گرم خاک کاهش یافته است . - 12 - بنابراین با توجه به اهمیت تنوع ویژگیهای بیولوژیکی به منظور فراهم آوردن اطلاعات بنیادی و بسترسازی برای مطالعات کاربردی و وسیعتر، تحقیق حاضر به منظورمطالعه میزان تنوع زیستی خاک با توجه به سطوح مختلف شوری در باغهای پسته در دشت کرمان - زرند انجام شد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه در شمال غربی استان کرمان، دشت کرمان - زرند بین مختصات جغرافیایی 30° 24´ تا 30° 41´شمالی و56° 38´ تا 56° 56´ شرقی قرار گرفته و مساحتی حدود 185 کیلومتر مربع را میپوشاند. پسته، مهمترین محصول این منطقه میباشد و شرایط اقلیمی منطقه برای پسته کاری مناسب است. متوسط بارندگی سالانه، درجه حرارت و تبخیرو تعرق به ترتیب 61 میلیمتر، 17 درجه سانتیگراد و 1750 میلیمتر میباشد. نمونهبرداری از خاک باغهای پسته دشت کرمان - زرند از بخش سایهانداز درختان پسته و عمق صفر تا 30 سانتیمتردر پاییز سال 1394 انجام گرفت. موقعیت نقاط نمونهبرداری با GPS تعیین و در مجموع تعداد 63 نمونه خاک برداشت شد.
نمونهها بلافاصله به آزمایشگاه منتقل و تا زمان انجام آزمایشات در دمای 4 درجه سانتیگراد در یخچال نگهداری گردید. .برخی ویژگیها شامل قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع به روش هدایت سنجی، اندازهگیری کربن آلی به روش والکلی بلک - 10 - ، اندازهگیری تنفس میکروبی با استفاده ازمیزان دیاکسیدکربن تثبت شده در هیدروکسید سدیم، پس از افزودن کلریدباریم و فنلفتالئین به باقیمانده سود و تیتر آن بااسیدکلریدریک - 5 - و کربن بیوماس میکروبی به روش انکوباسیون - تدخین شده با کلروفرم - 13 - انجام شد. با تقسیم کربن بیوماس - میلیگرم - به کربن آلی - گرم - خاک سهم کربن میکروبی به دست آمد.
محاسبه شاخصهای تنوع
در مطالعه حاضر شوریهای اندازهگیری شده در سه سطح EC< 2 ds/m ، EC 2 - 4 ds/m و EC= 4 - 8 ds/mطبقهبندی شد که به ترتیب در کلاسهای شوری کم، متوسط و زیاد قرار میگیرند . - 3 - برای محاسبه شاخصهای تنوع درطبقات شوری مختلف، لازم است ویژگیهای بیولوژیکی خاک نیز کلاسبندی شوند - جدول . - 1شاخصهای تنوع شامل شاخصهای شانن، غنا، و یکنواختی با توجه به سه سطح شوری، شوری کم - - EC< 2ds/m، شوری متوسط - EC= 2- 4 ds/m - و شوری زیاد - EC= 4- 8ds/ m - مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. برای تعیین شاخصهای تنوع در منطقه مورد مطالعه، تعداد نمونه در هر سطح شوری - ni - و تعداد کل نمونههای برداشت شده در منطقه - N - در نظر گرفته شد.
- 1 شاخص تنوع گونهای شانن : - Shannon Index - این شاخص در واقع ترکیبی از غنای گونهای و یکنواختی است - 16 - که به شرح زیر تعیین گردید:در این معادله، :H′ مقدار شاخص شانن و :Pi فراوانی نسبی هر گونه در نمونه iام میباشد و براساس فرمول ni/N برآورد میشود. مقدار شاخص شانن بین 1/5 تا 3/5 متغیر است و به ندرت بالای 4/5 میرسد.
- 2 شاخص غنا : - Richness Index - غنای گونهای سادهترین شاخص برای ارزیابی تنوع به شمار میآید. تعداد اجزاء در یک واحد - مثلا مقادیر تنفس میکروبی در شوریهای کمتر از - 2 به عنوان غنای گونههای آن در نظر گرفته میشود.
- 3 شاخص یکنواختی : - Evenness Index - برای محاسبه شاخص یکنواختی از فرمول زیر استفاده شد . - 16 - در این معادله، :H′ مقدار شاخص شانن و :S تعداد گونهها میباشد. شاخص یکنواختی بین صفر و یک به ترتیب برای حداقل و حداکثر یکنواختی توزیع افراد بین گونهها متغیر است.
نتایج و بحث
مقادیر ویژگیهای بیولوژیکی برای تنفس میکروبی و سهم میکروبی در منطقه مورد مطالعه در جدول 2 ارائه شده است. مقادیر ویژگیهای بیولوژیکی اندازهگیری شده نشان داد که میانگین، حداقل و حداکثر تنفس میکروبی در منطقه مورد مطالعه نسبتا پایین است - جدول . - 2 نتایج Sarrantonio و همکاران - 1996 - نیز این مطلب را تأیید میکند . - 14 - شاید بتوان شوری بالای خاک را یکی از دلایل پایین بودن ویژگیهای بیولوژیکی در منطقه مورد مطالعه ذکر کرد. تنش شوری باعث کاهش تعداد موجودات خاکزی و در نتیجه سبب کاهش تنفس میکروبی خاک میگردد. نتایج Sardinha و همکاران - 2003 - نیز مؤید این مطلب است . - 12 -
مقادیر سهم میکروبی در منطقه مورد مطالعه دارای میانگین، 36/14 - mg C mic g-1 - بود - جدول . - 2 آندرسون و دامش - 1989 - و اینسام و همکاران - 1989 - مقادیر سهم میکروبی را بین 15 تا 50 گزارش کردند و نشان دادند که نسبتهای بالاتراز این اعداد، نشانگر تجمع کربن در خاک بوده و نسبتهای پایین بیانگر اتلاف یا کاهش کربن هستند 4 - و . - 9 لذا میتوان چنین نتیجه گرفت که در منطقه مورد مطالعه تعادل کربنی برقرار است.
