اثربخشی روش‏های اصلاح مراتع گرمسیری بر بهبود خصوصیات و ذخیره کربن آلی خاک (مطالعه موردی: جنوب قصر شیرین استان کرمانشاه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مرتع داری، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

2 دانشیار مدیریت منابع زمین، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

3 دانشیار خاک‌شناسی، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

چکیده

شرایط تخریب روزافزون مراتع، به­ویژه مناطق گرمسیری، لزوم توجّه بیشتر بر اثربخشی عملیات اصلاحی مرتع را می­طلبد. پژوهش حاضر در مرتع گرمسیری چغاحمام جلگة نفت‌خانه در 31 کیلومتری جنوب شهر قصر شیرین انجام شده است.هدف از این تحقیق، ارزیابی و اثربخشی عملیات اصلاح مراتع بر بهبود خصوصیات و ذخیرة کربن آلی خاک است. بر این اساس، عملیات اصلاحی در این مرتع شناسایی و به چهار تیمار شامل، الف: فارو همراه با بوته‌کاری؛ ب: پیتینگ همراه با بوته‌کاری؛ ج: مدیریت سیستم چرا و د: شاهد با شرایط بهره‌برداری متداول، تفکیک شد. در هر تیمار، هشت نمونه خاک سطحی (0 تا 10 سانتی‌متر) مرتع گرمسیری برداشت و خصوصیات، بافت، آهک کل، اسیدیته، هدایت الکتریکی و کربن آلی خاک اندازه­گیری شد.نتایج این پژوهش نشان داد که کربن آلی خاک تیمارهای فارو، پیتینگ، سیستم چرایی و شاهد، به­ترتیب 82/0%، 90/0%، 68/0% و 38/0% است که در تیمار پیتینگ از همه بیشتر است و تیمار شاهد با حداقل ذخیرة کربن آلی، رابطة معنی­داری (در سطح 05/0) با سایر تیمارها داشت؛ همچنین میان سایر خصوصیات خاک شامل، هدایت الکتریکی، اسیدیته، سدیم، شن، سیلت و رس در میان تیمارهای مختلف رابطة معنی‌داری مشاهده نشد. مقدار کربن ذخیره‌شده در خاک سطحی در چهار تیمار فارو، پیتینگ، مدیریت سیستم چرایی و شاهد، به­ترتیب 1044، 1146، 875 و 509 کیلوگرم در هکتار است که گویای تأثیر بیش از دوبرابری عملیات بیومکانیکی (به­ویژه پیتینگ) نسبت به شاهد بر بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش ذخیرة کربن خاک است.

کلیدواژه‌ها


آذرنیوند، حسین؛ جنیدی جعفری، حامد؛ زارع چاهوکی، محمدعلی؛ جعفری، محمد؛ نیکو، شیما (1388) بررسی اثر چرای دام بر ترسیب کربن و ذخیرة ازت در مراتع با گونة درمنة دشتی در استان سمنان، نشریة علمی پژوهشی مرتع، 3 (4)، صص. 610-590.
آریاپور، علی؛ محرابی، حمیدرضا؛ ده‌پهلوان، علی (1395) تأثیر طرح‌های مرتع­داری بر تولید، وضعیّت و گرایش مراتع (مطالعة موردی: مراتع منطقة خزل شهرستان نهاوند)، نشریة علمی پژوهشی مرتع، 10 (1)، صص. 10-1.
جنیدی جعفری، حامد؛ آذرنیوند، حسین؛ زارع چاهوکی، محمدعلی؛ جعفری، محمد (1392) مطالعة بیوماس اندام هوایی و زیرزمینی گونة درمنة دشتی در شدّت‌های چرای متفاوت در استان سمنان، پژوهش­های آبخیزداری (پژوهش و سازندگی)، 26 (99)، صص. 41-33.
جهانتاب، اسفندیار؛ سپهری، عادل؛ حنفی، بهاره؛ میردیلمی، سیده زهره (1389) مقایسة تنوّع پوشش گیاهی مراتع در دو منطقة قرق و چرا در مراتع کوهستانی زاگرس مرکزی (مطالعة موردی: منطقة دیشموک در استان کهگیلویه و بویراحمد)، تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 17 (39)، صص. 300-292.
حیدریان آقاخانی، مریم؛ نقی­پور برج، علی‌اصغر؛ توکلی، حسین (1389) بررسی اثر شدّت دام بر پوشش گیاهی و خاک در مراتع سیساب بجنورد، تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 17 (2)، صص. 255-243.

سعید­فر، مصطفی؛ اسکندری، ذبیح­الله (1383) اثر مدیریت­های مختلف چرا بر فشردگی خاک سطحی و تغییرات رطوبت خاک در ابتدا و انتهای فصل چرا در ایستگاه تحقیقات مرتع سمیرم (ایستگاه حناء)، سومین همایش ملّی مرتع و مرتع­داری، کرج.

طباطبایی یزدی، جواد؛ حقایقی مقدم، سید ابوالقاسم؛ قدسی، مسعود؛ افشار، هادی (1389) استحصال آب باران برای آبیاری تکمیلی کندم دیم در منطقه مشهد، نشریه آب‌وخاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 24 (2)، صص. 207-198.
فروزه محمدرحیم، حشمتی، غلامعلی (1387) بررسی تأثیر عملیات پخش سیلاب بر برخی از ویژگی‌های پوشش گیاهی و خاک سطحی (مطالعة موردی: دشت گربایگان فارس)، نشریه پژوهش و سازندگی، 21 (79)، صص. 20-11.
فیض‏نیا، سادات؛ حشمتی، مسیب؛ احمدی، حسن؛ قدوسی، جمال (1386) بررسی فرسایش آبکندی سازند مارنی آغاجاری در منطقة قصر شیرین، پژوهش سازندگی در منابع طبیعی، 20 (74)، صص. 40-32.
معتمدی، جواد؛ علیلو، فاطمه؛ شیدای کرکج، اسماعیل؛ کیوان بهجو، فرشاد؛ قریشی، رقیه (1392) بررسی ارتباط عوامل محیطی و شدّت چرای دام با پوشش گیاهی در اکوسیستم­های مرتعی خوی، حفاظت زیست‌بوم گیاهان، 1 (3)، صص. 90-73.
مقدم‏نیا، علیرضا؛ دستورانی، قاسم؛ میرطاهری، محمد؛ عابدین‏زاد، کاظم (1392) بررسی اثرات قرق بر برخی پارامترهای گیاهی در منطقة حفاظت‌شدة شیراحمد سبزوار، محیط‏زیست، 00 (56)، صص. 66-57.
مهدوی، سیده خدیجه؛ آذریان، احمد؛ جوادی، محمدرضا؛ محمودی، جلال (1395) بررسی اثرپخش سیلاب بر برخی از خصوصیات فیزیکی - شیمیایی و حاصلخیزی خاک (مطالعة موردی: منطقة بندعلی­خان ورامین)، نشریة علمی پژوهشی مرتع، 10 (1)، صص. 81-68.
نصرتی، کاظم؛ احمدی، حسن؛ ثروتی، محمدرضا؛ لشکری، حسن (1387) ارزیابی تأثیر عوامل محیطی بر پراکنش تیپ‌های پوشش گیاهی با استفاده از تکنیک‌های آماری چندمتغیّره، جغرافیای طبیعی، 1 (1)، صص. 85-71.
ولایتی، سعداله؛ کدیور، علی‌اصغر (1385) چالش­های زیست­محیطی جنگل­ها و مراتع ایران و پیامدهای آن، جغرافیا و توسعة ناحیه­ای، 4 (7)، صص. 72-53.
Ali, A., Yazar, A., Abdul Aal, A., Oweis, A., Hayek, P. (2010) Micro-Catchment Water Harvesting Potential of an Arid Environment, Agricultural Water Management, 98 (1), pp. 96-104.

Azarbar, S. M., Ahmadi, H., Khorasani, N., Karami, M. (2006) Investigating the Relationship between Wind Erosion and Value of Animal Habitats in Desert Areas, International Journal of Environmental Science & Technology, 2 (4), pp. 387-393.

Blake, G., Hartge, K. (1986) Bulk density, In: Klute, A. (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 1. 2nd edn, Physical and Mineralogical Methods, Wisconsin, U.S.A, pp. 347-380.
Borchardt, G. (1989) Smectites, In: Bighman, J. M., Dixon, J. B., Milford, M. H., Roth, C. B., Weed, S. B. (Eds.), Minerals in Soil Environments, Soil Science Society of America, Madison, Washington, pp. 767-728.
De Baets, S., Poesen, J., Reubens, B., Wemans, K., De Baerde-maeker, J., Muys, B. (2008) Root Tensile Strength and Root Distribution of Typical Mediterranean Plant Species and Their Contribution to Soil Shear Strength, Plant Soil, 305 (1-2), pp. 207-226.
Derner, J. D., Schuman, G. E. (2007) Carbon Sequestration and Rangelands: A Synthesis of Land Management and Precipitation Effects, Soil and Water Conservation, 62 (2), pp. 77-85.
Heshmati, M., Majid, N. M., Shamshuddin, J., Ghaituri, M., Arifin, A. (2013) Effects of Soil and Rock Mineralogy on Soil Erosion Features in the Merek Watershed, Iran, Geographic Information System, 5 (3), pp. 248-257.
Karimi, R., Jalalian, A., Karimian Eghbal, M. K., Ayoubi, Sh., Toomanian, N. (2008) Landslide hazard in central Zagros region in Iran, 15th International Congress of ISCO (International Soil Conservation Organization), Budapest.
Krenz, J., Lee, B., Owens, P. (2000) Swelling Clays and Septic Systems: High Water Tables and Septic System Perimeter Drains, Department of Agriculture (USDA), USA www.ces.purdue.edu/extmedia.
Lutengger, A. J., Cerato, A. J. (2008) Surface Area and Engineering Properties of Fine-grained Soil,University of Massachusetts Press, Amherst, MA, USA, ttps://www.researchgate. net/publication/285314571.
Mosaffaie, J., Ekhtesasi, M. R., Dastorani, M. T., Azimzadeh, H. R., Zare Chahuki, M. A. (2015) Temporal and Spatial Variation of the Water Erosion Rate, Arabian Journal of Geosciences. 8 (8), pp. 5971-5979. DOI: 10.1007/s12517-014-1628-z.
Mosaffaie, J., Salehpour Jam, A. (2018) Economic Assessment of the Investment in Soil and Water Conservation Projects of Watershed Management, Arabian Journal of Geosciences, 11 (4), 368. DOI: 10.1007/s12517-018-3706-0.
Owliaie, H. R., Abtahi, A., Heckr, R. J. (2006) Pedogenesis and Clay Mineralogical Investigation of Soils Formed on Gypsiferous and Calcareous Materials, on a Transect, Southwestern Iran, Geoderma (Elsevier), 134 (1-2), pp. 62-81.
Rehman, O., Rashid, R., Kausar, R., Alvi, S. (2014) Microcatchment Techniques for Efficient Utilization of Stored Rain Water In Gullied Lands, International JournalAgriculture and Crop Sciences, 7 (13), pp. 1304-1311.
Walkley, A., Black, I. A. )1934( Estimation of Soil Organic Carbon by the Chromic Acidtitration Method, Soil Science, 37, pp. 29-38.