محمدجواد روستا
-
پخش سیلاب یکی از مهم ترین اقدامات حفاظت و اصلاح خاک است که مانع هدررفت سیلاب و باعث افزایش نفوذ آب می شود و به مبارزه با بیابان زدایی کمک می کند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب بر ویژگی های فیزیکو شیمیایی و زیستی خاک در عرصه های مرتعی با پخش سیلاب و شاهد در گربایگان فسا در سال های 1399-1400 انجام شد. نمونه برداری به طور تصادفی از خاک اطراف ریشه گیاهان منطقه از عمق 20-0 سانتی متری در سه تکرار در دو فصل بهار و پاییز انجام شد. مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح پنج درصد و با نرم افزار R انجام شد. نتایج نشان داد مقدار کربن و نیتروژن در گونه های موردبررسی در منطقه پخش سیلاب به طور معنی داری بیش تر از شاهد بود. اما مقدار تنفس برانگبخته در منطقه پخش سیلاب بیش ترین مقدار در حالی که تنفس پایه و زیست توده میکروبی در منطقه شاهد بالاترین مقدار را نشان داد. نتایج مقایسه شاخص تنفس میکروبی در عرصه های مختلف تا حد زیادی به وسیله مقدار ماده آلی خاک و شدت فعالیت بیولوژیکی قابل توجیه است کم بودن مقدار مواد آلی خاک در نتیجه چرای بیش از حد دام در عرصه های پخش سیلاب این منطقه می تواند دلیل کاهش تنفس خاک نسبت به عرصه های شاهد باشد. با توجه به نقش مهم مواد آلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، به منظور افزایش میزان مواد آلی خاک و بهبود تنفس میکروبی احیای مراتع سیلابی با پوشش بومی و سازگار، مدیریت چرا و افزایش دوره های قرق پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: پخش سیلاب, تنفس میکروبی, تنفس پایه, تنفس برانگیختهFlood spreading is one of the most important soil protection and improvement measures, which both prevent flood waste and help fight desertification. This research aimed to investigate the effect of flood spreading and plant type on the activity of some physicochemical and biological properties of the soil in pasture fields with and without flood spreading in the Garbayegan, Fasa in 2019-2020. Soil sampling was carried out in spring and autumn to a depth of 20 cm in three repetitions around the rhizosphere of plants and modified according to the materials and methods section. The averages were compared with Duncan's test at the level of 1.5% and using R software. The results showed that the amount of usable phosphorus and potassium in the flood spreading conditions and the control area was without significant difference, but the amount of carbon and nitrogen in all the studied species in the flood spreading area was significantly different. It was more significant than the witness was. However, the amount of respiration in the flood spreading area was the highest, while the respiration and microbial biomass in the control area showed the highest amount. However, the amount of basal heat and microbial biomass in flood spreading areas showed a lower amount, which can be the result of the low amount of organic matter in the soil as a result of excessive livestock grazing in these areas. Finally, it is recommended to implement flood-spreading projects in arid and semi-arid areas to increase the productivity of soil characteristics.
Keywords: Flood Spreading, Microbial Respiration, Microbial Biomass, Stimulated Breathing -
مقدمه و هدف
در سال های اخیر استفاده از سامانه های پخش سیلاب، یکی از موثرترین روش ها برای مهار آب های سطحی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است، که افزون بر کاهش اثرهای زیان بار سیلاب ها موجب کاهش فرسایش خاک، تقویت سفره های آب زیر زمینی، بهبود زمین های کشاورزی و احیای پوشش گیاهی مراتع می شود. در مراتع سیلابی از خصوصیات بانک بذر خاک اطلاعات اندکی وجود دارد. برای این موضوع هزینه و وقت زیادی صرف شده است. بسیاری از گونه های موجود در بانک بذر می تواند اثر عامل های محیطی و مدیریتی گذشته را تفسیر کند. شناسایی این منبع نقش مهمی در حفاظت و احیاء پوشش گیاهی دارد. از این رو، این پژوهش با هدف بررسی اثر پخش سیلاب بر شاخص های تنوع زیستی بانک بذر خاک برای احیا و بهبود پوشش گیاهی در مراتع ویران شده در ایستگاه آبخوانداری کوثر انجام شد.
مواد و روش هابرای بررسی اثر پخش سیلاب روی ترکیب، تراکم، تنوع ، غنا و یکنواختی گونه ای بانک بذر خاک در دو منطقه ی پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) در منطقه ی گربایگان فسا از سال 1399 به مدت سه سال، پژوهش های بانک بذر اجراء شد. پس از شناسایی آغازین مرتع های عرصه ی پخش سیلاب در خرداد ماه 1399، مکان یابی دو منطقه معرف درون و خارج از پخش سیلاب (شاهد) انجام شد. نمونه برداری بانک بذر خاک در پاییز 1399 قبل از آغاز رویش بذرهای موجود در خاک انجام شد. در درون منطقه ی معرف (مرتع پخش سیلاب شده در 6 نوار) و شاهد (مرتع بدون پخش سیلاب)، یک نوار اندازه گیری 150 متری در جهت عمود بر شیب زمین مستقر شد. از روی هر نوار اندازه گیری با فاصله ی 10 متر یک قطعه یک مترمربعی با روش تصادفی-نظام مند (15 قطعه یا تکرار) مشخص شد. در چهار گوشه و مرکز هر قطعه ی یک مترمربعی گودالی به قطر 7 سانتی متر و با ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی متر حفر شد. خاک های هر ژرفا به شکل جداگانه در پنج نقطه ی قطعه ی یک مترمربعی با هم ترکیب و به عنوان یک نمونه برای کاشت در سینی های مخصوص در گلخانه در نظر گرفته شدند. نمونه های بانک بذر خاک به مدت چهار ماه برای شکسته شدن خواب بذر در یخچال نگهداری و سپس به مدت یک سال برای کشت به محیط گلخانه منتقل و با روش ظهور گیاهچه، بذرهای موجود در خاک که به تدریج سبز شدند، شناسایی و شمارش شدند. تحلیل های بانک بذر بر اساس شمارش گیاهچه های جوانه زده در گلخانه انجام شد. تراکم گونه های موجود در بانک بذر خاک با روش محاسبه ی مجموع تعداد بذر همه ی گونه ها در مترمربع انجام شد. برای تعیین شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای از نرم افزار PAST استفاده شد. برای غنای گونه ای بانک بذر خاک از شاخص های مارگالف و منهینیک و برای تنوع از شاخص های شانون-وینر و سیمپسون و برای یکنواختی از شاخص هیل استفاده شد. برای مقایسه ی خصوصیات بانک بذر خاک (تراکم، غنا، تنوع و یکنواختی گونه ای) میان دو منطقه ی معرف مرتع پخش سیلاب و مرتع بدون پخش سیلاب (شاهد) از آزمون t مستقل و برای مقایسه ی میان دو ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی متری نیز از آزمون t جفتی استفاده شد. تجزیه و تحلیل های آماری به وسیله ی نرم افزار R با استفاده از تحلیل پراکندگی یک طرفه انجام شد. همچنین، مقایسه ی میانگین ها با روش دانکن انجام شد.
نتایج و بحث:
نتایج بررسی های گلخانه ای نشان داد که 5340 شمار بذر در گلخانه جوانه زنی داشت، که در منطقه ی پخش سیلاب در ژرفای 5-0 سانتی متر 3756 شمار بذر و در ژرفای 10-5 سانتی متر 1190 شمار بذر رویش داشتند. در منطقه ی بدون پخش سیلاب (شاهد) نیز در ژرفای 5-0 سانتی متر 329 شمار بذر و در ژرفای 10-5 سانتی متر 65 شمار بذر رویش داشتند. تراکم بانک بذر در منطقه ی پخش سیلاب ایستگاه آبخوانداری کوثر در ژرفای 5-0 سانتی متر، به طور میانگین رویش 113 بذر (از 18 خانواده ی گیاهی و 61 گونه) در مترمربع بود. در ژرفای 10-5 سانتی متر، به طور میانگین رویش 36 بذر (از 18 خانواده ی گیاهی و 56 گونه) در مترمربع بود. تراکم بانک بذر در منطقه ی شاهد در ژرفای 5-0 سانتی متر، به طور میانگین رویش 9/96 بذر (از 10 خانواده ی گیاهی و 23 گونه) در مترمربع بود. در ژرفای 10-5 سانتی متر، میانگین رویش 1/96 بذر (از 8 خانواده ی گیاهی و 15 گونه) در مترمربع بود. در منطقه ی پخش سیلاب میانگین تراکم بذرهای سبزشده در ژرفای 5-0 سانتی متر خاک 3/14 برابر بیشتر از ژرفای 10-5 سانتی متر خاک بود. در منطقه ی شاهد هم میانگین تراکم بذرهای سبزشده در ژرفای 5-0 سانتی متر خاک 5/08 برابر بیشتر از ژرفای 10-5 سانتی متر خاک بود. نتایج تجزیه ی پراکنش نشان داد که تفاوت شاخص های تنوع زیستی (تراکم، تعداد گونه، تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای) میان نوارهای شبکه ی پخش سیلاب بیشه زرد 1 و شاهد در ژرفای 5-0 و10-5 سانتی متر بانک بذر خاک در سطح 1 % و 5 % معنی دار بود. همچنین، در دو منطقه ی پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) نتایج آزمون t نشان داد که تفاوت شاخص های تنوع زیستی میان ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی متر بانک بذر خاک در سطح 1 % و 5 % معنی دار بود.
نتیجه گیری و پیشنهادها:
به طور کلی می توان گفت که اجرای عملیات پخش سیلاب در منطقه ی مطالعه شده زیست بوم ویژه ای ایجاد کرده است که سبب بهبود شرایط محیطی مانند رطوبت کافی و ماده آلی مناسب در منطقه شده است. همچنین، بر افزایش تراکم و تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای بانک بذر خاک و ترکیب گونه ای تاثیر قابل توجهی داشته است. بنابراین از این ظرفیت بانک بذر می توان برای احیای این منطقه و مناطق مشابه استفاده کرد. در نهایت نتایج این پژوهش نشان داد بانک بذر خاک منطقه ی مزبور پاسخ مثبتی به اجرای عملیات پخش سیلاب است به شکلی که در منطقه ی پخش سیلاب بیشترین تراکم، تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای ذخیره بذری خاک مشاهده شد. پیشنهاد می شود طرح های بررسی تاثیر پخش سیلاب بر شاخص های تنوع زیستی در قطعه های جنگل کاری با گونه های مختلف اکالیپتوس، آکاسیا و همچنین قطعه های بوته کاری با گونه ی آتریپلکس همراه با قطعه ی شاهد در گربایگان فسا انجام شود و نتایج با هم مقایسه شوند. نتایج این پژوهش را می توان در حفظ تنوع گیاهی، حفظ ذخیره های ژنتیکی و احیاء و مدیریت پوشش گیاهی منطقه به کار برد.
کلید واژگان: تنوع زیستی, جوانه زنی بذر, دشت گربایگان فسا, سیلIntroduction and Goal:
In recent years, the use of flood spreading systems is one of the most effective ways to control surface water, especially in arid and semi-arid regions which In addition to the reduction of the harmful effects of floods, it results in the reduction of soil erosion, the strengthening ground water tables, the improvement of agricultural lands and the rehabilitation of rangelands vegetation. In flooded rangelands, there is little information about the characteristics of the soil seed bank. This, in turn, has cost and wasted a lot of time. The presence of many species in the seed bank can explain the effects of environmental and management factors in the past. Identification of this resource plays an important role in the protection and restoration of vegetation. In this regard, the aim of the current study is to assess the biological diversity indicators of the existing seed bank due to flood spreading in order to restore and improve the vegetation cover in such rangelands.
Materials and MethodsIn order to investigate the effects of flood spreading on the composition, density, diversity, richness and evenness species of the soil seed bank in two areas with flood spread and without flood spread (Control) in Gareh Bygone Fasa region, seed bank research was carried out for three years from 2020. In June 2020, was done after the preliminary identification of the rangelands of the flood spreading area, the location of two representative areas inside and outside the flood spreading area (Control). Sampling of the soil seed bank in the fall of 2020, before the seeds in the soil began to grow. Inside the representative area (rangeland flooded in 6 strips) and Control (rangeland without flooding), 1 transect of 150 meters was established in the direction perpendicular to the slope of the land. At 10-m intervals along each transect, a 1-m2 plot was randomly selected (total of 15 plots or repetitions). A pit with a diameter of 7 cm and a depth of 0 to 5 and 5 to 10 cm was dug in the four corners and center of each plot. Soils of each depth were combined separately in five points of one square meter plot and considered as a sample for planting in special trays in the greenhouse. The soil seed bank samples were kept in the refrigerator for four months to break the seed dormancy and then transferred to the greenhouse environment for one year for cultivation and by the seedling emergence method, the seeds in the soil which gradually they turned green, were identified and counted.Analyzes related to the seed bank were performed based on the number of germinated seedlings and counted in the greenhouse. The density of species in the soil seed bank was calculated by calculating the total number of seeds of all species per square meter. The diversity, richness and evenness of species were assessed using PAST software. For species richness of the soil seed bank, Margalef and Menhinic indices were used, Shannon-Wiener and Simpson indices were used for diversity, and Hill index was used for evenness. To compare the properties of the soil seed bank (density, richness, diversity and evenness of species) was also used between two representative areas of flooded rangeland and non-flooded rangeland (control) independent t-test and paired t-test were also used to compare between two depths of 0-5 and 5-10 cm. The analysis was conducted via R software, employing one-way analysis of variance and Duncan's method for comparison of means.
Results and DiscussionsThe results of the greenhouse studies showed that a total of 5340 seeds germinated in the greenhouse, 3756 seeds germinated in the flood spreading area at a depth of 0-5 cm and 1190 seeds germinated at a depth of 5-10 cm. In the area without flooding (control), 329 seeds grew at a depth of 0-5 cm and 65 seeds grew at a depth of 5-10 cm. In the flood spreading area of Aquifer Management Kowsar Station, in terms of the average density of the seed bank, at a depth of 0-5 cm, a total of 113 seeds per square meter (from 18 plant families and 61 species) sprouted. At a depth of 5-10 cm, a total of 36 seeds per square meter (from 18 plant families and 56 species) germinated. In the control area, in terms of the average seed bank density, at a depth of 0-5 cm, the average of 9.96 seeds per square meter (from 10 plant families and 23 species) germinated. At a depth of 5-10 cm, the average of 1.96 seeds per square meter (from 8 plant families and 15 species) germinated. The average density of sprouted seeds in the soil depth of 0-5 cm was 3.14 times higher than that in the soil depth of 5-10 cm. In the control area, the average density of germinated seeds in the soil depth of 0-5 cm was 5.08 times higher than that of the soil depth of 5-10 cm. The results of variance analysis showed that in terms of biodiversity indices (density, number of species, diversity, and richness species evenness) between the strips of Bisheh Zard 1 and control flood spreading network at the depth of 0-5 and 5-10 cm of the bank, there is a significant difference between soil seeds at the level of 1% and 5%. The results of the t-test showed that in terms of biodiversity indices between the depths of 0-5 and 5-10 cm of the soil seed bank both in the flood spreading area and in the non-flooding area (control) there is a significant difference in there are 1% and 5% levels.
Conclusion and Suggestions:
In general, it can be concluded that the implementation of flood spreading operations in the studied area has created a special ecosystem that has improved the environmental conditions such as sufficient humidity and suitable organic matter in the area. Also, it has a significant effect on increasing the density and diversity, richness and evenness of the soil seed bank species, as well as the species composition. Therefore, the potential of the existing seed bank can be used to rehabilitation this area and similar areas. In general, the results of this research showed that the soil seed bank of this region had a positive response to the implementation of the flood spreading operation, so that the highest density, diversity, richness and evenness of the soil seed stock was observed in the flood spreading area. It is suggested to carry out projects on the effects of flood spreading on biodiversity indices in forestry plots with different species of Eucalyptus, Acacia, as well as shrub planting plots with Atriplex species, as well as a control plot be compared in Gareh Bygone, Fasa. This research's findings can be used in preserving plant diversity, preserving genetic reserves, and revitalizing and managing vegetation in the region.
Keywords: Biodiversity, Flood, Gareh Bygone Plain Of Fasa, Seed Germination -
مقدمه و هدف
در بوم نظام های مرتعی مناطق خشک و نیمه خشک، به دلیل شرایط محیطی خاص، خاک به عنوان پل ارتباطی بخش زنده و غیر زنده ی بوم نظام ها، در پراکنش و تراکم پوشش گیاهی این مناطق بیشترین نقش را دارد. آنزیم های خاک در تمام مرحله های تجزیه ی مواد آلی در ساختار خاک نقش زیست شیمیایی مهمی را بر عهده دارند. این آنزیم ها در پایداری ساختمان خاک، تجزیه و تشکیل ماده ی آلی، چرخه ی عناصر و فعالیت ریزجانداران خاک نقش بسیار برجسته ای را ایفا می کنند. تنش های محیطی مانند خشک سالی بر رشد گیاهان و فعالیت ریزجانداران خاک تاثیرات منفی دارند. از این رو ارزیابی تاثیر پخش سیلاب بر شاخص های کیفی خاک می تواند گامی مفید در ارتقا دانش در این زمینه باشد؛ بنابراین این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب، نوع گیاه و ویژگی های خاک بر برخی شاخص های زیستی در عرصه های پخش سیلاب کوثر در گربایگان فسا در بازه ی زمانی 1399 و 1400 انجام شد.
مواد و روش هادر فصل های بهار و پاییز نمونه برداری خاک پیرامون ریشه ی گیاهان درمنه ی دشتی (Artemisia seiberi Besser)، سیاه گینه (Dendrostellera lessertii (Wikstr) Van Tiegh.) و گل آفتابی (Heliantemum lippii (L) Persدر دو وضعیت پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (منطقه ی شاهد) از ژرفای 20-0 سانتی متر در سه تکرار انجام شد. پس از اطمینان از بهنجار بودن و همگنی پراکندگی (واریانس) داده ها به وسیله ی آزمون های شاپیرو و لون، تجزیه ی داده ها با روش پراکندگی دوطرفه و مقایسه ی میانگین ها با آزمون دانکن در سطح یک و پنج درصد و با استفاده از نرم افزار R انجام شد.
نتایج و بحثنتایج ویژگی های حاصل خیزی خاک نشان داد که میان سه گونه ی مرتعی مطالعه شده اندازه ی فسفر و پتاسیم قابل استفاده در شرایط پخش سیلاب و منطقه ی شاهد تفاوت معنی داری نداشت، اما در تمام گونه های بررسی شده در منطقه ی پخش سیلاب اندازه ی کربن و نیتروژن (ماده ی آلی برای منطقه ی پخش سیلاب 0/3% و برای منطقه ی شاهد 0/15%) به طور معنی داری بیشتر از منطقه شاهد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در وضعیت پخش سیلاب، در فصل بهار بیشترین فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در خاک زیرپوشش گونه ی سیاه گینه بود و کمترین فعالیت آن در خاک زیر پوشش گونه ی گل آفتابی مشاهده شد. فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی در تمام گونه ها در فصل بهار به طور معنی داری بیشتر از فصل پاییز بود. در منطقه ی پخش سیلاب در فصل بهار بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه های گیاهی درمنه ی دشتی (با میانگین 186 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) مشاهده شد و در منطقه ی شاهد در فصل پاییز کمترین اندازه ی این آنزیم در گونه ی گل آفتابی (با میانگین 57 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) بود. به طور کلی، در منطقه پخش سیلاب در فصل بهار اندازه ی فعالیت آنزیم فسفاتاز در گونه ی درمنه ی دشتی 89 % بیشتر از منطقه ی شاهد بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز در فصل بهار بیشتر از فصل پاییز بود. همچنین در فصل بهار در منطقه ی شاهد بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه ی سیاه گینه (با میانگین 8/5 میکروگرم تری فنل فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. در منطقه ی پخش سیلاب در فصل پاییز کمترین اندازه ی این آنزیم در گونه ی درمنه ی دشتی (با میانگین یک میکروگرم تری فنل فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. به طور کلی، در دو منطقه ی شاهد و پخش سیلاب در فصل بهار اندازه ی فعالیت آنزیم دهیدروژناز 66 % بیشتر از فصل پاییز بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط پخش سیلاب در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم اوره آز به ترتیب با میانگین 300 و 270 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بیشتر از منطقه شاهد با میانگین 250 و 173 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بود. همچنین در هر سه گونه ی مطالعه شده در دو منطقه ی شاهد و پخش سیلاب، شاخص های کیفیت خاک با هم اختلاف معنی دار داشتند و پخش سیلاب باعث افزایش اندازه ی این شاخص در گونه ی گل آفتابی و درمنه ی دشتی شد، در حالی که شاخص های کیفیت خاک در گونه ی سیاه گینه با پخش سیلاب کاهش یافت.
نتیجه گیری و پیشنهادها:
نتایج این پژوهش نشان داد که سامانه ی پخش سیلاب یک روش مطلوب برای بهبود کربن آلی خاک است و با کاشت گیاهان کارایی آن بیشتر می شود. افزایش رطوبت و اندازه ی ماده ی آلی در منطقه ی پخش سیلاب می تواند دلیلی برای افزایش فعالیت آنزیم ها در منطقه ی پخش سیلاب باشد. در این پژوهش در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم های خاک بیشتر از منطقه شاهد شد. با توجه به نقش مهم مواد آلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، احیای مراتع سیلابی با گونه های بومی می تواند در فراهم آوردن این شرایط نقش مهمی ایفا کند. همچنین پیشنهاد می شود این آزمایش ها با تعداد نمونه های بیشتر و در مناطق متفاوت تکرار شود و چرخه های نیتروژن، کربن، گوگرد و فسفر و ارتباط آن ها با فعالیت دیگر آنزیم های خاک بررسی شود.
کلید واژگان: آنزیم های خاک, پخش سیلاب, شاخص های کیفیت خاک, گربایگان فسا, گونه های مرتعی, مواد آلی خاکIntroduction and GoalThe rangeland ecosystems of arid and semi-arid regions play the most important role in the distribution and density of vegetation in these areas due to the specific environmental conditions governing the soil, which is the bridge between living and non-living parts of ecosystems. Soil enzymes play important biochemical roles in the decomposition of organic matter at all stages in the soil system. These enzymes play an important role in the stability of the soil structure, the decomposition and formation of organic matter, the cycle of elements and the activity of soil microorganisms. Environmental stresses, such as drought, have negative impact on plant growth and soil microorganism's activity. Therefore, evaluating the effect of flood spreading on soil quality indicators can be a useful step in improving knowledge in this field. Therefore, this research was conducted during 2018 and 2019 to investigate the effect of flood spreading, plant types and characteristics on biological soil in the Kowsar floodplains located in Gareh-Bygone, Fasa.
Materials and MethodsSampling of the soil around the roots of Artemisia sieberi Besser, Dendrostellera lessertii (Wikstr) Van Tiegh. and Heliantemum lippii (L) Pers, in two situations: with flood spreading and without flood spreading (control area) in spring and autumn from a depth of 0-20 cm and in three repetitions. After ensuring the normality and homogeneity of the variance of the data by the Shapiro–Wilk and Levene tests, the data were analyzed using the two-way variance method and mean comparison were made using Duncan's test at the 1% and 5% level and using the R software.
Results and DiscussionThe results of soil fertility characteristics showed that there was no significant difference in the amount of phosphorus and potassium in the three pasture species studied under flood spreading and the control areas. However, the amount of carbon and nitrogen in all studied species was significantly higher in the flood spreading area (containing 0.3% organic matter) than the control area (with 0.15% organic matter). In addition, the results of this research indicated that the highest activity of acid phosphatase enzyme was observed in the rhizosphere of D. lessertii species and in the spring season, and on the contrary the lowest activity was observed in the rhizosphere of H. lippii species under the flood spreading condition. Alkaline phosphatase activity in all species was significantly higher in spring than in autumn season. The highest activity of this enzyme was observed for A. sieberi in the spring season with an average of 186 (µg p-nitrophenol g-1 soil h-1) in the flood spreading area and the lowest level was observed for H. lippii in the control area with an average of 57 (µg p-nitrophenol g-1 soil h-1) in the autumn season. In general, the level of phosphatase enzyme activity for the A. sieberi species in the spring season was approximately 89% higher in the flood spreading area than in the control area. The dehydrogenase enzyme activity was higher in spring than in autumn. Also, the highest activity of this enzyme was observed in the spring season for the D. lessertii species with an average of 8.5 (µg TPFg-1 soil 24 h-1 ) in the control area, and the lowest level was observed in the autumn season for the A. sieberi species in the flood spreading area with an average amount of triphenol formazan was 1 (µg TPFg-1 soil 24 h-1 ) .In other words, the amount of dehydrogenase enzyme activity in the spring season was approximately 66% higher than that in the fall season in both areas (control and flood spreading). The results of this research showed that the activity of urease enzyme under flood spreading conditions in both seasons (autumn and spring), with an average of 270 and 300 (µg N/g.dm.2h) is more than the control area with an average of 173 and 250 (µg N/g.dm.2h). Also, the soil quality indices in all three studied species in the two (control and flood spreading) areas have a significant difference, so that the flood spreading operation has upgraded the value of these indices for the H. lippii species and the A. sieberi, while which has reduced the soil quality index of D. lessertii.
Conclusions and SuggestionsThe results of this research showed that the flood spreading system is a desirable method for improving soil organic carbon, and its efficiency increases with the plant planting. The increase in moisture and the amount of organic matter in the flood spreading area can be a reason for increasing the activity of enzymes in the flood spreading area, so that in both autumn and spring, the activity of soil enzymes is more in the region. Considering the important role of organic matter in improving biological indicators and soil quality and health, the restoration of floodplains with native species can play an important role in providing these conditions. In addition, it is recommended that these tests be repeated with more samples and in different areas and the nitrogen, carbon, sulfur and phosphorus cycles and its relationship with the activity of other soil enzymes related to this cycle should be investigated.
Keywords: Flood spreading, Gareh-Bygone Fasa, pasture species, Soil enzymes, Soil organic matter, Soil quality indicators -
مقدمه و هدف
قارچ های میکوریز آربوسکولار، به دلیل اثرات بسیار مفیدی که در رشد و نمو گیاهان از طریق تامین آب مورد نیاز گیاهان بویژه در شرایط تنش خشکی و افزایش تحمل آن ها به تنش شوری و بطور کلی، کمک به گیاه برای غلبه بر تنش های زنده و غیر زنده دارند مورد توجه بسیاری از پژوهشگران می باشند. این پژوهش در طول سال های 1401-1399 با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب، نوع پوشش گیاهی و ویژگی های خاک بر فراوانی و انواع قارچ های میکوریز در ایستگاه کوثر انجام شد.
مواد و روش هادر بهار و پاییز، در کاربری های مختلف شامل جنگل دست کاشت اوکالیپتوس، جنگل دست کاشت آکاسیا، مرتع دست کاشت با بوته های آتریپلکس با سن 37 سال و مرتع طبیعی در دو وضعیت با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) از ریشه های کوچکتر از یک میلی متر درختان و گیاهان غالب در مرتع (درمنه دشتی، هلیانتموم و دندورا) و خاک اطراف ریشه آن ها تا عمق 20 سانتی متری، سه نمونه تهیه شد. پس از جداسازی و رنگ آمیزی ریشه ها، بررسی میکروسکوپی آن ها برای مشخص شدن وجود همزیستی در بافت ریشه ها و تعیین میزان آلودگی (کلونیزاسیون) ریشه ها با قارچ های میکوریز و میزان همزیستی میکوریزی براساس میزان آلودگی ریشه با ساختارهای میکوریزی صورت گرفت. خاک عبور داده شده از الک دو میلی متری برای جداسازی اسپورها و تعیین تراکم آن ها استفاده شد و با استفاده از کلیدهای شناسایی و اطلاعات موجود در منابع علمی، براساس ریخت شناسی (مورفولوژی) اسپورها، جنس و گونه قارچ های میکوریز شناسایی گردید.
یافته هانتایج نشان داد تراکم اسپور قارچ های میکوریزی در هر دو فصل نمونه برداری در عرصه های پخش سیلاب بیشتر از عرصه های بدون پخش سیلاب بود. بیشترین میزان تراکم اسپور در عرصه پخش سیلاب در فصل پاییز مربوط به گونه هلیانتموم (H. lippii) با تعداد اسپور 50/20 در هر گرم خاک و کمترین مقدار آن با تعداد اسپور 18/80 در هر گرم خاک مربوط به این گونه در عرصه بدون پخش سیلاب در فصل بهار بود. بطوری که تفاوت این دو، از نظر آماری با آزمون دانکن در سطح 5 درصد معنی دار شد. همچنین، در تمام کاربری ها، تراکم اسپور در فصل پاییز بیشتر از فصل بهار بود. بیشترین درصد اشغال (کلونیزاسیون) ریشه یا درصد همزیستی مربوط به گونه آکاسیا با 61/81 درصد در عرصه بدون پخش سیلاب در فصل بهار و کمترین مقدار، مربوط به گونه اوکالیپتوس با 12/26 درصد در عرصه بدون پخش سیلاب در فصل پاییز بود. در این پژوهش، 21 گونه متعلق به 9 جنس Acaulospora، Claroideoglomus، Diversispora، Entrophospora، Funneliformis، Glomus، Rhizophagus، Scutellospora و Septoglomus در عرصه های با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب شناسایی شدند. گونه Septoglomus constrictum با 0/100 درصد فراوانی، بیشترین فراوانی را به خود اختصاص داد. گونه های Glomus heterosporum و Rhizophagus aggregatum با فراوانی 50/0 درصد در رده دوم و گونه های Funneliformis mosseae، Glomus ambisporum، Glomus intraradices و Rhizophagus fasciculatus با فراوانی 33/3 درصد در رده سوم قرار گرفتند.
نتیجه گیریبا توجه به این که شناسایی قارچ های میکوریزی موجود در ریزوسفر گیاهان درختی و بوته های مرتعی مناطق خشک و کاربرد آن ها می تواند گامی اساسی برای کاهش تاثیر منفی تنش های مختلف از جمله تنش خشکی باشد، پیشنهاد می شود گونه های فعال و موثر این قارچ ها شناسایی و تکثیر شده و بصورت مایه تلقیح برای احیای مراتع این مناطق مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: آکاسیا, اوکالیپتوس, دشت گربایگان فسا, مرتع, همزیستی میکوریزیIntroduction and ObjectiveArbuscular mycorrhizal fungi, due to their very beneficial effects in the growth and development of plants through supplying the water needed by plants, especially in drought stress conditions and increasing their tolerance to salt stress and in general, helping the plant to overcome living and non-living tensions, they are the focus of many researchers. This research was conducted during 2020-2022 with the aim of investigating the effect of flood spreading, vegetation type on the abundance and diversity of mycorrhizal fungi in Kowsar Station.
Material and MethodsIn spring and autumn, in different land covers, including planted Eucalyptus and Acacia forest, planted pasture with Atriplex bushes with 37 years old and natural pasture in two situations with flood spate irrigation and without spate irrigation. Three samples were prepared from roots less than 1 mm of trees and dominant plants (Heliantemum, Dendrostellera, and Artemisia) in the pasture and the rhizosphere soil up to a depth of 20 cm. After separating and staining the roots, their microscopic examination to determine the presence of symbiosis in the root tissue and to determine the extent of root colonization with mycorrhizal fungi and the extent of mycorrhizal symbiosis based on the extent of root contamination with structures of mycorrhiza was done. The soil passed through a 2 mm sieve was used to separate the spores, and the genus and species of mycorrhizal fungi were identified based on the morphology of the spores using identification keys and information available in scientific sources.
ResultsThe results showed that the spore density of mycorrhizal fungi in both sampling seasons was higher in areas with flood spreading than areas without flood spreading. The highest spore density in the field of flood spreading in the autumn season is related to H. lippii with the number of spores 50.20 per gram of soil and the lowest with the number of spores 18.80 per gram of soil related to this species in the field without flood spreading in spring. So that the difference between the two was statistically significant with Duncan's test at the 5% level. Also, in all land uses, spore density was higher in autumn than in spring. The highest percentage of root colonization or the percentage of symbiosis was related to Acacia with 61.81% in the field without flood spreading in spring season and the lowest value was related to Eucalyptus with 12.26% in the field without flood spreading in autumn season. In this research, 21 species belonging to 9 genera Acaulospora, Claroideoglomus, Diversispora, Entrophospora, Funneliformis, Glomus, Rhizophagus, Scutellospora and Septoglomus were identified in with and without flood spreading areas. Septoglomus constrictum was the most abundant with 100.0% frequency. Glomus heterosporum and Rhizophagus aggregatum were in the second category with a frequency of 50.0% and Funneliformis mosseae, Glomus ambisporum, Glomus intraradices and Rhizophagus fasciculatus were in the third category with a frequency of 33.3%.
ConclusionConsidering the fact that the identification of mycorrhizal fungi in the rhizosphere of tree plants and pasture bushes in dry areas and their use can be a fundamental step to reduce the negative impact of various stresses, including drought stress, it is suggested the active and effective species of these fungi may be identified and propagated and used as inoculum (biofertilizer) to restore rangelands in these areas.
Keywords: Acacia, Eucalyptus, Gareh Bygone Plain of Fasa, Mycorrhizal symbiosis, Rangeland -
مقدمه و هدف
یکی از شناخته شده ترین شاخص های کیفیت و سلامت خاک فعالیت های زیست شیمی (بیوشیمی) خاک است که در ارزیابی اثر گونه های جنگل کاری شده بر ویژگی های خاک مورد توجه قرار می گیرند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر بلندمدت اقدام های پخش سیلاب و نوع پوشش گیاهی بر فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی، اوره آز و دهیدروژناز و فعالیت میکروبی خاک شامل تنفس پایه و تنفس برانگیخته در سال 1399 انجام شد.
مواد و روش هانمونه برداری از خاک اطراف ریشه ی درختان آکاسیا (Acacia salicina Lindl)، اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.) و بوته های مرتعی آتریپلکس (Atriplex lentiformis (Torr.) Wats.)، در دو وضعیت با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب از عمق 20-0 سانتی متر با 6 تیمار در سه تکرار انجام شد. تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزار SPSS به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی انجام شد و مقایسه ی میانگین ها با آزمون توکی در سطح پنج درصد صورت گرفت.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد تاثیر برهم کنش پخش سیلاب و نوع پوشش گیاهی بر فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی، فسفاتاز قلیایی، اوره آز، دهیدروژناز، تنفس برانگیخته و کربن آلی در سطح یک درصد معنی دار است. فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و فسفاتاز قلیایی در خاک زیرپوشش گونه های درختی آکاسیا و اوکالیپتوس به ویژه در وضعیت پخش سیلاب، بیشتر از فعالیت این آنزیم ها در خاک زیرپوشش گونه ی بوته ای آتریپلکس بود. فعالیت آنزیم اوره آز، در خاک زیر پوشش آتریپلکس دست کاشت با پخش سیلاب، بیش ترین اندازه ی و در خاک زیر پوشش آتریپلکس بدون پخش سیلاب، کم ترین اندازه ی را نشان داد و این تفاوت از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز، در خاک زیر پوشش آتریپلکس دست کاشت با پخش سیلاب، بیش ترین اندازه ی و در خاک زیر پوشش آتریپلکس بدون پخش سیلاب، کم ترین اندازه ی را نشان داد و این تفاوت از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار بود. اندازه ی فعالیت آنزیم دهیدروژناز در خاک زیرپوشش هر سه گونه ی گیاهی آتریپلکس، آکاسیا و اوکالیپتوس دست کاشت در شرایط پخش سیلاب از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد تفاوتی نشان ندادند. اندازه ی تنفس پایه در خاک زیرپوشش جنگل دست کاشت آکاسیا، اوکالیپتوس و آتریپلکس در شرایط پخش سیلاب، بیش تر از وضعیت بدون پخش سیلاب بود، هرچند این تفاوت در دو وضعیت بررسی شده از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار نبود. در شرایط پخش سیلاب اندازه ی تنفس برانگیخته در خاک زیرپوشش آتریپلکس بیش تر از اوکالیپتوس بود ولی از نظر آماری با اندازه ی تنفس برانگیخته در خاک زیرپوشش آکاسیا با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب تفاوتی نداشت. بیش ترین و کم ترین اندازه ی تنفس برانگیخته، به ترتیب در خاک زیر پوشش گونه ی آکاسیا و اوکالیپتوس در وضعیت بدون پخش سیلاب مشاهده شد و این تفاوت ها، از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار بودند.
نتیجه گیری و پیشنهادها:
نتایج این بررسی نشان داد که فعالیت آنزیم های خاک می تواند به طور بالقوه اندازه ی کمبود عناصر غذایی را پیش بینی کند. علاوه بر این، جنگل کاری در مناطق خشک، باعث بهبود شاخص های کیفیت خاک می شود. با توجه به نقش مهم موادآلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، و برای افزایش اندازه ی موادآلی خاک، احیای مراتع سیلابی با پوشش های درختی و بوته ای بومی و سازگار، مدیریت چرا و افزایش دوره های قرق پیشنهاد می گردد.
کلید واژگان: پخش سیلاب, پوشش گیاهی, دشت گربایگان فسا, شاخص های زیستیIntroduction and ObjectivesBiochemical activities of soil have been proposed as one of the most well-known indicators of soil quality and health, which are considered in evaluating the effect of afforested species on soil characteristics. This research was conducted with the aim of investigating the long-term effect of flood spreading operation and type of vegetation on the activity of acid and alkaline phosphatase, urease and dehydrogenase enzymes and soil microbial activity, including basal respiration and stimulated respiration, in 2019.
Materials and MethodsSampling the soil around the roots of Acacia salicina Lindl., Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Atriplex lentiformis (Torr.) Wats. (0-20 cm depth) was carried out with 6 treatments in three replications. Statistical analyzes were performed using SPSS software as a factorial test in the form of a randomized complete block design and the means were compared with Tukey test at P<0.05.
Results and DiscussionsThe results showed that the interaction between flood spreading and vegetation type on the activity of acid phosphatase, alkaline phosphatase, urease, dehydrogenase, stimulated respiration and organic carbon was significant at P<0.01. The activity of acid phosphatase and alkaline phosphatase enzymes in the soil under cover of Acacia and Eucalyptus plantations was higher than the activity of these enzymes in the soil under cover of Atriplex, especially in the situation with flood spreading. The activity of urease enzyme showed the highest value in the soil under the Atriplex with flood spreading and the lowest value in the soil under the Atriplex without flood spreading, and this difference is statistically significant with Tukey's level test at P<0.05. The activity of dehydrogenase enzyme showed the highest value in the soil under the Atriplex with flood spreading and the lowest value in the soil under the Atriplex without flood spreading, and this difference is statistically significant with Tukey's test at P<0.05. Dehydrogenase activity in the soil of Atriplex with flood spreading compared to the activity of this enzyme in the soil of Acacia with flood spreading and also the activity of dehydrogenase in the soil of Acacia and Eucalyptus in the situation with flood spreading, statistically with the test Tukey did not show a difference at P<0.05. In the conditions of flood spreading, the basic respiration rate in the understory soil of Acacia, Eucalyptus and Atriplex was higher than the basic respiration in the soil under the cover of these plants without flood spreading, although the difference in the basic respiration in the two situations with flood spreading and without flooding were not statistically significant at P<0.05. The amount of stimulated respiration in the soil of Atriplex with flood spreading was higher compared to the amount of stimulated respiration in the soil of Eucalyptus with flood spreading, but it was not statistically different from the amount of stimulated respiration in the soil of Acacia with flood spreading and Acacia without flood spreading. The highest and lowest amount of stimulated respiration was observed in the soil under the cover of Acacia and Eucalyptus, respectively, in the condition without flood spreading, and these differences were statistically significant at P<0.05.
Conclusion and Recommendations:
The results of this study showed that the activity of soil enzymes can potentially predict the amount of nutrient deficiency. In addition, afforestation in arid areas, improves soil quality indices. Considering the important role of organic matter in improving the biological properties, quality and health of the soil, in order to increase the amount of organic matter in the soil, rehabilitating flooded rangelands with native and compatible trees and bushes, managing grazing and increasing non-grazing periods are recommended.
Keywords: Biological Indices, Flood spreading, Gareh Bygone Plain of Fasa, vegetation -
مقدمه و هدف
افزایش کربن آلی خاک نه تنها، باعث ترسیب کربن جوی می شود بلکه اغلب، فرایندها و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را بهبود می بخشد. این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیر نوع پوشش گیاهی و ویژگی های شیمیایی خاک بر میزان کربن آلی خاک در سال 1398 در عرصه های پخش سیلاب ایستگاه کوثر واقع در دشت گربایگان فسا (استان فارس) انجام شد. پخش سیلاب برای تغذیه ی آبخوان ها از سال 1361 در پهنه ای به وسعت 2034 هکتار در این دشت اجرا شده است.
مواد و روش هاکاربری های مورد بررسی عبارت بودند از: جنگل دست کاشت آکاسیا (Acacia salicina Lindl.)، جنگل دست کاشت اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)، مرتع دست کاشت آتریپلکس [Atriplex lentiformis (Torr.) (Wats.)] و مرتع طبیعی که همگی از طریق پخش سیلاب آبیاری می شوند. با نمونه برداری مرکب در سه تکرار از خاک زیر پوشش کاربری های مختلف (عمق 30-0 سانتی متر)، 13 ویژگی شامل: اسیدیته ی گل اشباع (pH)، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره ی اشباع (ECe)، کربنات کلسیم، درصد کربن آلی، درصد نیتروژن کل، نسبت C/N، فسفر و پتاسیم قابل جذب، سدیم، کلسیم و منیزیم عصاره ی اشباع، کلسیم+منیزیم و نسبت جذب سدیم (SAR)، اندازه گیری و محاسبه شدند. پس از اطمینان از نرمال بودن داده ها به وسیله ی آزمون کولموگروف-اسمیرنوف، داده های به دست آمده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی، تجزیه و تحلیل شده و میانگین ها با آزمون توکی در سطح پنج درصد مقایسه شدند.
یافته هانتایج تحلیل واریانس داده ها نشان داد که از میان متغیر های بررسی شده، تاثیر تیمار (نوع پوشش گیاهی) بر تمام ویژگی ها (به جز SAR) در سطح یک و پنج درصد معنی دار شده است. برای ارایه ی مدل، از روش رگرسیون گام به گام استفاده شد. نتایج نشان داد متغیرهای نسبت C/N، نیتروژن کل و ECe، بر میزان کربن آلی خاک موثر هستند و 99/7 درصد از تغییرات آن را توجیه می کنند. با توجه به ضرایب استاندارد شده در معادله ی رگرسیون، به ازای افزایش هر واحد نسبتC/N ، مقدار 0/939 واحد و به ازای هر واحد نیتروژن کل، مقدار 0/338 واحد و با افزایش هر واحد EC، مقدار 0/109 واحد به میزان کربن آلی افزوده می شود.
نتیجه گیریدر مجموع، شناخت عوامل موثر بر ذخیره ی کربن آلی در خاک، می تواند باعث ارایه ی راهکارهای مدیریتی مناسب برای افزایش میزان کربن آلی و توسعه ی ظرفیت ذخیره ی کربن در خاک شده، حاصل خیزی خاک را بهبود بخشیده و اثرات منفی تغییر اقلیم را تا حد زیادی کاهش دهد.
کلید واژگان: ایستگاه کوثر, پخش سیلاب, کربن آلی, پوشش گیاهی, ویژگی های شیمیایی خاکIntroduction and ObjectiveEnhancing the soil organic carbon (SOC), not only sequesters the atmospheric CO2, but also often improves the processes and soil physical, chemical and biological properties. This investigation with the aim of evaluating vegetation cover and soil chemical properties on SOC was carried out in 2019 in the flood spreading fields of Kowsar station located in Gareh-Bygone Plain (Fasa, Fars Province). Flood spreading for feeding aquifers has been carried out since 1982 in an area of 2034 ha in this plain.
Material and MethodsLand uses included Acaci (Acacia salicina Lindl), Eucalyptus (Eucalyptus camaldulensis Dehnh), Atriplex ([Atriplex lentiformis (Torr.) (Wats.)]) Plantation and natural rangeland, all of which are irrigated by flood spreading. By sampling of soils (depth 0-30 cm) in three replications in mentioned land uses, 13 characteristics: pH, ECe, CaCO3, SOC, TN, C/N, P, K, Na, Ca, Mg, Ca+Mg, SAR were measured and determined. After confirming the normality of the data by Kolmogorov-Smirnov test, the obtained data were analyzed in a randomized complete block design (RCBD) and the means were compared with Tukey test at p<0.05.
ResultsThe analysis of variance showed that the effect of treatment (vegetation cover) on the all studied variables, except SAR was significant at p<0.01 and p<0.05. Stepwise regression method was used to present the model. The results showed that C/N, TN, and ECe affect the amount of SOC and explain 99.7% of the changes in SOC. According to the standardized coefficients in the regression equation, for each unit increase of C/N ratio, the value of 0.939 units and for each unit of TN, the value of 0.338 units and with the increase of each EC unit, the value of 0.109 units is added to the SOC.
ConclusionIn general, recognizing the factors affecting the organic carbon storage in the soil, can provide appropriate management strategies to increase the organic carbon content and develop carbon storage capacity in the soil, improve soil fertility and mitigate the negative effects of climate change to a great extent.
Keywords: Flood spreading, Kowsar station, Organic carbon, Soil chemical properties, Vegetation cover -
مقایسه ی میزان ذخیره ی کربن و نیتروژن خاک در دشت گربایگان فسا در دو وضعیت پخش سیلاب و بدون پخش سیلابمقدمه و هدف
تغییر کاربری اراضی عامل اصلی ایجاد تغییرات در ذخیره ی کربن آلی و نیتروژن خاک و چرخه ی جهانی کربن است. بررسی تغییرات ایجاد شده در میزان ذخیره ی کربن آلی و نیتروژن خاک، پس از جنگل کاری و مرتع کاری همراه با سامانه ی پخش سیلاب در اراضی شنی دشت گربایگان فسا واقع در جنوب شرقی استان فارس، هدف این پژوهش بود.
مواد و روش هااز کاربری های جنگل دست کاشت آکاسیا، اوکالیپتوس، آتریپلکس و مرتع در دو وضعیت با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب، در مجموع 45 نمونه ی مرکب خاک از عمق 30-0 سانتی متری برداشت شد و درصد کربن آلی و نیتروژن کل خاک در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. سپس، میزان ذخیره ی کربن و نیتروژن محاسبه شد و ارزش اقتصادی آن ها با روش مالیات بر کربن تعیین گردید. داده ها با استفاده از نرم افزار SAS به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی، تجزیه و تحلیل شده و میانگین ها با آزمون دانکن در سطح 5 درصد مقایسه شدند.
یافته هانتایج نشان داد اثر پخش سیلاب بر درصد کربن آلی و میزان ذخیره ی کربن آلی در خاک در سطح یک درصد معنی دار شده، بر درصد نیتروژن کل معنی دار نگردیده ولی اثر آن بر میزان ذخیره ی نیتروژن در سطح پنج درصد معنی دار شده است. تاثیر کاربری (نوع پوشش گیاهی) بر همه این شاخص ها در سطح یک درصد معنی دار گردیده است. اثر متقابل پخش سیلاب و کاربری بر درصد کربن آلی و میزان ذخیره ی نیتروژن خاک در سطح یک درصد معنی دار شده ولی تاثیر آن بر میزان ذخیره ی کربن و درصد نیتروژن کل معنی دار نشده است. میزان ذخیره ی کربن آلی در خاک کاربری های آکاسیا، اوکالیپتوس، آتریپلکس و مرتع، به ترتیب از 10/23، 22/49، 12/03 و 6/21 مگاگرم در هکتار در شرایط بدون پخش سیلاب، به ترتیب به 23/14، 40/23، 24/12 و 13/96 مگاگرم در هکتار در شرایط پخش سیلاب افزایش یافت. پخش سیلاب بر این عرصه ها، ارزش اقتصادی ذخیره ی کربن و نیتروژن را به ترتیب به میزان 53/59، 48/00، 75/46 و 43/52 درصد افزایش داد.
نتیجه گیریبه طور میانگین، پخش سیلاب باعث افزایش 54/31 درصدی ارزش اقتصادی مجموع ذخیره ی کربن و نیتروژن در خاک گردید.
کلید واژگان: اوکالیپتوس, پخش سیلاب, دشت گربایگان, ذخیره ی کربن, ذخیره ی نیتروژنIntroduction and objectiveLand use change is a major factor in changes in soil organic carbon and nitrogen storage and the global carbon cycle. The aim of this study was to investigate the changes in soil organic carbon and nitrogen storage after afforestation and rangeland cultivation along with flood spreading.
Material and MethodsThis investigation was carried out on the sandy lands of Gareh-Bygone Plain of Fasa located at southeastern of Fars province. A total of 45 soil composite samples were collected from Acacia, Eucalyptus, Atriplex and Planted Range from a depth of 0-30 cm in two conditions with and without flood spreading. The organic carbon and the total nitrogen content were measured in laboratory. Then, the amount of carbon and nitrogen storage was calculated and their economic value was determined by carbon tax method. The data were analyzed using SAS software as a factorial experiment in a completely randomized block design and the means were compared with Duncan's test at p<0.05.
ResultsThe results showed that the effect of flood spreading on the percentage of organic carbon and the amount of organic carbon storage in the soil was significant at the p<0.01, not significant on the percentage of the total nitrogen, but its effect on the amount of nitrogen storage at the p<0.05 was significant. The effect of land use (vegetation type) on all these indices were significant at the p<0.01. The interaction effect of flood spreading and land use on the percentage of organic carbon and soil nitrogen storage at the p<0.01 was significant, but its effect on the amount of carbon storage and the percentage of total nitrogen was not significant. The amount of organic carbon storage in the soils of Acacia, Eucalyptus, Atriplex and Range, from 10.23, 22.49, 12.3 and 6.21 Mg/ha in conditions without flood spreading, respectively, increased to 23.14, 40.23, 24.12 and 13.96 Mg/ha in flood spreading conditions. The spread of floods on these land uses increased the economic value of carbon and nitrogen storage equal to 53.59, 48.00, 75.46 and 43.52 percent, respectively.
ConclusionOn average, flood spreading increased the economic value of total carbon and nitrogen storage in the soil equal to 54.31%.
Keywords: Carbon storage, Eucalyptus, Flood spreading, Gareh Bygone Plain, Nitrogen storage -
به دلیل تاثیر ویژگی های خاک و نوع کاربری زمین بر مقدار ذخیره کربن در خاک و کاهش اثرهای منفی تغییر اقلیم، این پژوهش با هدف ارزیابی کردن تاثیر ویژگی های فیزیکی خاک و نوع کاربری زمین بر مقدار کربن آلی خاک در عرصه های پخش سیلاب دشت گربایگان فسا (ایستگاه کوثر) در سال 1399 انجام شد. کاربری های بررسی شده جنگل دست کاشت آکاسیا (Acacia salicina Lindl.)، جنگل دست کاشت اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)، مرتع دست کاشت آتریپلکس (Atriplex lentiformis (Torr.) Wats.)، و مرتع طبیعی بود که همگی با پخش سیلاب آبیاری می شود. افزون بر این، مرتع بی پخش سیلاب تیمار شاهد گرفته شد. با نمونه برداری در سه تکرار از عمق 30-0 سانتی متری خاک کاربری های گوناگون (15 نمونه مرکب) درصدهای شن، لای، رس و رطوبت اشباع خاک، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، درصد تخلخل، نسبت پوکی و مقدار کربن آلی سنجیده شد. داده ها در قالب طرح کاملا تصادفی تحلیل آماری شد، و میانگین ها با آزمون دانکن در تراز 5% مقایسه شد. نتیجه ی تحلیل پراش داده ها نشان داد که از میان متغیر های بررسی شده، تاثیر تیمار کاربری زمین بر درصد شن، لای، لای+رس، رطوبت اشباع، و تخلخل، جرم مخصوص ظاهری، و نسبت پوکی و کربن آلی در تراز 1%، و بر درصد رس در تراز 5% معنی دار شد. مقایسه میانگین کربن آلی در کاربری های گوناگون نشان داد که در جنگل اوکالیپتوس با 1/68 % بیش ترین، و در کاربری شاهد با 0/14 % کم ترین است. تفاوت آماری درصد کربن آلی در کاربری آکاسیا با آتریپلکس و مرتع معنی دار نشد. برای دست یافتن به مدل روش وایازی گام به گام به کار برده شد. ویژگی های فیزیکی خاک و نوع کاربری متغیرهای مستقل، و مقدار کربن آلی متغیر وابسته گرفته شد. نتیجه نشان داد که لای 77/0 % از تغییر کربن آلی را توجیه می کند. بر پایه ی روش تجزیه به مولفه های اصلی، با در نظر گرفتن دو محور اول حدود 91/70 % از تغییر توجیه پذیر بود، به طوری که محور اول 69/71 % و محور دوم 22/91 % از تغییر را توجیه کرد. نوع کاربری 91/40 %، شن 84/30 %، و جرم مخصوص ظاهری 82/70 % با کربن آلی همبستگی منفی نشان داد، در حالی که رطوبت اشباع 90/30 %، لای+رس 84/80 %، تخلخل 80/70 %، نسبت پوکی 79/10 %، لای 78/50 %، و رس 78/50 % با کربن آلی خاک همبستگی مثبت نشان داد.
کلید واژگان: ایستگاه کوثر, پخش سیلاب, کربن آلی, مدل ذخیره کربن, ویژگی های فیزیکی خاکSoil properties and land use affect the soil carbon content and reduce the adverse effects of climate change. This study aims to assess the effect of some physical properties of soil and land use on the amount of soil organic carbon content (SOC) and model development to estimate the amount of SOC. This investigation was carried out in 2020 in the areas of flood spreading in of Fasa (Kowsar station). Land uses included acacia (Acacia salicina Lindl.), eucalyptus (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.), atriplex (Atriplex lentiformis (Torr.) Wats.) plantation, and natural rangeland, all of which are irrigated by flood spreading. By sampling in three replications of the soil of different land uses from the depth of 0-30 cm (15 composite samples), percentage of sand, silt, clay, silt+clay, percentage of soil saturation moisture (SP), bulk density (BD), particle density (PD), porosity percentage (PS), void ratio (VR) and SOC were determined. Obtained data were statistically analyzed in a complete randomized design and the means were compared with the Duncan test at P<0.05. The analysis of variance showed that the effect of land use (PT) on the percentage of sand, silt, silt + clay, SP, BD, PS, VR, and SOC has been significant at P<0.01, and the clay, at P<0.05. Comparison of the means of SOC in different land uses showed that the Eucalyptus forest, with 1.68%, has the highest value and the control with 0.14% organic carbon has the lowest value. There was no statistically significant difference between the SOC in Acacia forest, Atriplex, and rangeland. Stepwise regression analysis was used to present the model. Soil physical properties and land use were considered as independent variables and SOC was considered as a dependent variable. The results showed that the variable of silt explains 77.00% of the changes in organic carbon. Based on the principal component analysis (PCA) method, according to the specific values, considering the first two axes, about 91.70% of the changes can be explained. Considering the first axis, 69.71% and considering the second axis, 21.99% of the changes are justifiable. The PT, with 91.40%, sand with 84.30%, BD, 82.70%, showed a negative correlation with SOC. While the SP had 90.30%, percentage of clay+silt had 84.80%, PS, 80.70%, VR, 79.10%, silt, 78.50%, clay, 78.50%, had a positive correlation with SOC.
Keywords: Carbon stock model, Flood spreading, Kowsar Station, Organic carbon, soil physical properties -
خاک اکوسیستم های جنگلی منبع عظیمی برای ذخیره کربن اتمسفر بوده که در صورت مدیریت صحیح سهم آن در مقابله با گرمایش زمین فزونی خواهد گرفت. در این پژوهش، سهم اندوخته کربن در خاک و لاش ریزه در دو توده قرق شده 50 ساله (کمتر دخالت شده) و قرق نشده (دخالت شده) گلابی وحشی مقایسه شد. همچنین، ویژگی های خاک شامل درصد رطوبت، چگالی ظاهری، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر و درنهایت تنفس میکروبی خاک نیز بررسی شد. در هر توده، نمونه های خاک در 5 و نمونه های لاش ریزه در 10 تکرار برداشت و خصوصیات آن ها با استفاده از آزمون T غیرجفتی تجزیه و تحلیل شدند. نتایج به طور واضح نشان داد که ذخیره کربن خاک و کربن آلی لاش ریزه چوبی در توده کمتر دخالت شده به دلیل تراکم بیشتر پوشش درختی بیش از دو برابر توده دخالت شده بود. با این وجود، کربن آلی لاش ریزه بین دو توده یکسان بود. مقدار فسفر و نیتروژن خاک در توده کمتر دخالت شده به ترتیب 6 و 2 برابر بیشتر از توده دخالت شده بود. نه تنها درصد رطوبت خاک در توده کمتر دخالت شده (36 درصد) بیشتر از توده دخالت شده (21 درصد) بود، بلکه مقدار تنفس میکروبی خاک در توده کمتر دخالت شده حدود 31 درصد بیشتر از توده دخالت شده بود. در نهایت می توان گفت اعمال مدیریت قرق در توده های جنگلی گلابی وحشی نه تنها سبب افزایش اندوخته کربن خاک تا بیش از دو برابر شده، بلکه حاصل خیزی آن را بهبود داده که این یافته اهمیت مدیریت قرق توده های جنگلی زاگرس در راستای حفظ عملکردهای خاک را گوشزد می کند.
کلید واژگان: تنفس میکروبی, ذخیره کربن, عملکرد جنگل, قرقSoil in forest ecosystems is a giant source for storage of atmospheric carbon that would increase its contribution against climate warming under proper management. In the current research, soil and litter contribution in carbon sequestration were compared between a 50 years old enclosure (less degraded) and un- enclosure (degraded) wild pear stands. Besides, some soil characteristics including soil moisture, bulk density, organic carbon, total nitrogen, phosphorus, and soil microbial respiration were studied. In each stand, 5 soil samples and 10 litter samples were collected from each plot and the characteristics were compared with T-student independent analysis. The results clearly indicated that soil carbon storage and carbon storage in coarse litter due to greater tree covers in enclosure field were two times higher than un- enclos6ure. Meanwhile, carbon storage in fine litter was same in the both stands. Phousphurus content and total nitrogen in soil of enclosure field were 6 and 2 times higher than un- inclosure, respectively. Moisture content Not only was higher in less degraded field (36%) in comparison with degraded one (21%) but also soil microbial respiration in less degraded field was higher around 31% when compared with degraded field. Finally, it can be proposed that enclosure management not only can improve soil carbon storage more than two times but also can increase soil fertility. This finding highlights the importance of enclosure management in Zagros region for maintaining of soil functions.
Keywords: enclosure, Carbon storage, Soil respiration, Forest function -
ذخیره کربن به وسیله جنگل های طبیعی، جنگل های دست کاشت، مراتع و خاک مناسب ترین راهکار کاهش کربن اتمسفری است. این پژوهش در سال 1397 با هدف ارزیابی تاثیر پخش سیلاب بر میزان زی توده و ذخیره کربن در اندام های مختلف درختان در جنگل های دست کاشت اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis) و آکاسیا (Acacia salicina) در ایستگاه کوثر واقع در دشت گربایگان فسا انجام شد. پس از کف برکردن درختان، اقدام به جداسازی تنه، شاخه ها و برگ ها شد. علاوه بر این، میزان لاشبرگ تولید شده در سایه انداز درختان مورد بررسی نیز جمع آوری و توزین شد. پس از آن، نمونه های خشک شده به وسیله آسیاب برقی پودر شدند و میزان کربن آلی موجود در نمونه ها شامل تنه، شاخه، برگ و لاشبرگ، به روش خاکستر کردن در کوره الکتریکی اندازه گیری شد. داده های به دست آمده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی تجزیه و تحلیل شده و میانگین ها با آزمون توکی در سطح 5 درصد مقایسه شدند. نتایج نشان داد برگ ها کمترین میزان زی توده و ذخیره کربن و تنه بیش ترین میزان زی توده و ذخیره کربن را به خود اختصاص داده اند. علاوه بر این، مشخص شد در جنگل دست کاشت اوکالیپتوس (نوار اول)، بیش ترین کربن به میزان 187/56 تن در هکتار به صورت بافت های زنده گیاهی شامل تنه، شاخه و برگ و به شکل لاشبرگ ذخیره شده است. با توجه به این که هر تن کربن معادل با 3/67 تن گاز دی اکسید کربن است، می توان نتیجه گرفت که مقدار 688/34 تن گاز دی اکسید کربن موجود در هوا در اندام های مختلف گیاه و در لاشبرگ به صورت ماده آلی ذخیره شده است. در صورتی که در آکاسیا، میزان ذخیره کربن، 72/81 و معادل دی اکسید کربن ذخیره شده، 21/267 تن در هکتار بود. ارزش اقتصادی-زیست محیطی این مقدار کربن ذخیره شده، به ترتیب معادل 78/5 و 24/2 میلیارد ریال در هکتار محاسبه شد. با توجه به 32 سال پخش سیلاب در این عرصه ها، هر هکتار از عرصه جنگل اوکالیپتوس و آکاسیا به طور متوسط سالانه به ترتیب، 21/51 و 8/35 تن گاز دی اکسید کربن موجود در هوا را به صورت ماده آلی ذخیره کرده اند. از این نظر، جنگل دست کاشت اوکالیپتوس نقش بیش تری در کاهش آلودگی هوا ایفاء نموده است. ارزش زیست محیطی اکسیژن تولید شده در جنگل اوکالیپتوس و آکاسیا (به ترتیب 0/47 میلیارد ریال و 74/52 میلیون ریال) نیز به ارزش زیست محیطی کاهش دی اکسید کربن اضافه شده و جمع ارزش کارکرد اقتصادی آن ها به ترتیب معادل 6/25 و 2/32 میلیارد ریال می گردد. بنابراین، توسعه روش جنگل کاری با اوکالیپتوس در مناطق مستعد پخش سیلاب با شرایط مشابه، از منظر ذخیره کربن دارای توجیه اقتصادی بیش تری بوده و پیشنهاد می گردد.
کلید واژگان: ایستگاه کوثر, تغییر اقلیم, ذخیره کربن, فارس, گازهای گلخانه ایCarbon storage by natural forests, plantation forests, pastures and soils is the best way to reduce atmospheric carbon. This study was conducted in 2018 with the aim of evaluating the effect of spate irrigation on the biomass and carbon storage in various organs of Eucalyptus camaldulensis and Acacia salicina plantation at the Kowsar station located in Gare-Bygone Plain. After truncating the trees, trunk, branches and leaves were separated. In addition, the amount of litter produced under the trees was also collected and weighed. Afterwards, the dried samples were powdered by electric milling and the carbon content in the samples including trunk, branch, leaf and litter was measured by electro-ash method. Data were analyzed using randomized complete block design and the means were compared by Tukey test at P<0.05. The results showed that leaves had the lowest amount of carbon storage and trunk had the highest amount of carbon storage. In eucalyptus stand (first strip), the highest carbon content of 187.56 t/ha was stored as living tissue including trunk, branch and leaf litter. Given that each ton of carbon equals 3.67 tons of carbon dioxide gas, it can be concluded that the amount of 688.34 tons of carbon dioxide gas in the air in different organs of the plant and in litter stored as organic matter. In acacia, however, the amount of carbon stored was 72.81 t/ha and the equivalent of stored carbon dioxide was 267.21 t/ha. The economic-environmental value of this amount of stored carbon was calculated to be $137619.05 and $5333.33 per hectare, respectively. With respect to 32 years of spreading water in these areas, each hectare of eucalyptus and acacia trees averages 21.51 and 8.35 tons of carbon dioxide gas have been stored as organic matter per year, respectively. In this respegt, the eucalyptus plantation has played a greater role in reducing air pollution. The economic value of the oxygen produced in the forests of eucalyptus and acacia ($11190.5 and $1774.28, respectively) is also adds to the economic value of reducing carbon dioxide, and their economic performance value reach to $148809.52 and $55238.10, respectively. Therefore, the development of eucalyptus afforestation toghether with spate irrigation method in similar prone areas is more economically justified and recommended from a carbon storage perspective.
Keywords: Carbon storage, Climate change, Fars, Greenhouse gases, Kowsar Station -
پدیده زوال بلوط مهم ترین چالش اکوسیستم های جنگلی زاگرس در دهه اخیر محسوب می شود. با توجه به اهمیت ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در عملکرد اکوسیستم های جنگلی، اثر زوال درختان بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl.) بر مشخصه های خاک در جنگل های کوهمره سرخی استان فارس بررسی شد. دو قطعه یک هکتاری (100×100 متر) دچار زوال در دو جهت شمالی و جنوبی و همچنین دو قطعه در نواحی سالم در جهت های متناظر انتخاب شدند. در فصل بهار، نمونه های خاک با روش نمونه برداری منظم از چهار توده مذکور و از عمق 10-0 سانتی متری جمع آوری و ویژگی های بافت خاک، محتوای رطوبت، واکنش خاک، هدایت الکتریکی، کربن آلی، ازت کل، پتاسیم و فسفر قابل استفاده و همچنین تنفس میکروبی پایه و برانگیخته و پتانسیل نیتریفیکاسیون اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که واکنش خاک، درصد مواد آلی، کربن آلی و ازت خاک بین توده های سالم و دچار زوال فاقد اختلاف معنی دار آماری بود. در مقابل، رطوبت خاک (حدود 4-3 برابر)، هدایت الکتریکی (حدود 29-28 درصد) و مقدار فسفر (حدود 5-4 برابر) و پتاسیم (حدود 2 برابر) در خاک توده های شاهد به مراتب بیشتر از توده های دچار زوال بود. بیشترین تنفس برانگیخته خاک به ترتیب در توده های شاهد جنوبی، شاهد شمالی و زوال شمالی با مقادیر 06/2، 67/1 و 38/1 (میلی گرم دی اکسید کربن منتشرشده به ازای 100 گرم وزن خشک خاک در یک ساعت) ثبت شد. در مقابل، روند توجیه پذیری برای تنفس میکروبی پایه مشاهده نشد. پتانسیل نیتریفیکاسیون نیز تحت تاثیر پدیده زوال قرار نگرفت. از یافته های این تحقیق می توان استنباط کرد که تاکنون عناصر غذایی خاک تحت تاثیر زوال درختان کاهش شدیدی نداشتند. به نظر می رسد که در کوتاه مدت، ریزش شاخ وبرگ خشکیده درختان دچار زوال تا حدودی می تواند کمبود مواد آلی خاک را جبران کند، اما پیش بینی می شود که با گذشت زمان و تضعیف بیشتر درختان، کاهش کیفیت خاک در بلندمدت محسوس تر خواهد بود. در انتها، پایش فون میکروبی و آنزیم های خاک در توده های سالم و زوال یافته پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: تنفس میکروبی خاک, حاصلخیزی خاک, زاگرس, زوال بلوط, عناصر غذاییNowadays, the oak decline is the most important challenge in the Zagros forests for the last decade. Concerning the importance of soil physical, chemical, and biological properties in the forest ecosystems performance, the impacts of oak decline on soil characteristics were studied. In spring, two declined stands and two healthy stands of Brant`s oak (Quercus brantii Lindl.) with one ha area (100×100 m) in the north and south aspects were selected and then soil samples were collected systematically from 0-10 cm depth. Next, soil texture, reaction, EC, moisture content, organic carbon, nitrogen, potassium, and phosphorus content of collected soils were analyzed. Furthermore, basal soil microbial respiration, induced soil microbial respiration, and nitrification potential were measured. The results showed that pH, organic material and carbon, and nitrogen did not have any significant difference between the declined and healthy stands. On the other hand, EC (around 28-29 %), moisture (around 3-4 times), potassium (around two times), and phosphorus (around 4-5 times) content were considerably higher in the healthy stands. Furthermore, the highest induced microbial respiration were recorded in southern (2.06) and northern healthy stands (1.67) and southern decline stand (1.38 mg CO2.100g-1.dm.h-1), respectively while we did not find any reasonable trend for basal respiration. Nitrification potential did not response to oak decline occurrence. Although soil nutrient significantly declined in response to oak decline, it can be supposed that dried leaves and branches can repair deficiency of soil organic material to some extent in the declined stands but over time, as trees weaken, soil quality will decline. Finally, monitoring of soil fauna and soil enzymes can be suggested for future research.
Keywords: Zagros, tree decline, Soil fertility, nutrient, soil microbial respiration -
این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیر 35 سال پخش سیلاب بر زی توده کل و ذخیره کربن گونه های غالب گیاهان مرتعی در ایستگاه کوثر واقع در دشت گربایگان فسا انجام شد. نمونه برداری از گونه های گل آفتابی (Heliantemum lippii)، سیاه گینه (Dendrostellera lessertii) و درمنه دشتی (Artemisia sieberi) در عرصه هایی که از طریق پخش سیلاب آبیاری می شود و مرتع بدون پخش سیلاب (شاهد)، در پاییز 1397 انجام شد. زی توده و میزان کربن آلی نمونه های گیاهی اندازه گیری شد و مقدار ذخیره کربن به وسیله هر گونه، محاسبه شد. داده های حاصل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی تجزیه و تحلیل آماری شده و میانگین ها با آزمون دانکن در سطح پنج درصد مقایسه شد. نتایج تحلیل واریانس داده ها نشان داد که اثر پخش سیلاب، گونه گیاهی و اثر متقابل آن ها بر زی توده و ذخیره کربن به وسیله گیاه در سطح یک درصد معنی دار است. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که واکنش گونه گل آفتابی نسبت به پخش سیلاب، بسیار زیاد بوده و عملیات پخش سیلاب باعث شده است میزان زی توده کل این گونه به ترتیب از 63/671 کیلوگرم در هکتار در عرصه بدون پخش سیلاب به 94/2013 کیلوگرم در هکتار و میزان ذخیره کربن آن از 90/381 کیلوگرم در هکتار به 20/1106 کیلوگرم در هکتار یعنی به ترتیب به میزان 00/2 و 90/1 برابر افزایش یابد. در صورتی که میزان افزایش زی توده و ذخیره کربن در گونه سیاه گینه در اثر پخش سیلاب در مقایسه با شاهد، به ترتیب، معادل 00/40 و 64/38 درصد بود. گونه درمنه دشتی، واکنش منفی اندکی نسبت به پخش سیلاب نشان داد، به طوری که مقدار زی توده و ذخیره کربن به وسیله این گیاه به ترتیب از 25/1005 و 10/547 کیلوگرم در هکتار در شرایط بدون پخش سیلاب به 99/780 و 30/429 کیلوگرم در هکتار در عرصه پخش سیلاب، احتمالا به دلیل عدم سازگاری به شرایط ایجاد شده در اثر پخش سیلاب، کاهش یافت. هر چند از نظر آماری، این کاهش ها در سطح پنج درصد معنی دار نشد. با توجه به وسعت زیاد مراتع در کشور، ذخیره سازی مقادیر زیاد دی اکسید کربن موجود در اتمسفر (ورود به عرصه بین المللی تجارت کربن) و کاهش اثرات تغییر اقلیم از طریق عملیات پخش سیلاب، امکان پذیر است.
کلید واژگان: پخش سیلاب, ذخیره کربن, زی توده, فارس, مرتعJournal of Rangeland, Volume:14 Issue: 4, 2021, PP 634 -642The aim of this study was to evaluate the effect of 35 years of spate irrigation on total biomass (TB) and carbon stock (CS) of dominant species of rangeland plants in Kowsar station located in Gareh Bygone Plain, Fasa, Iran . Samples of Heliantemum lippii, Dendrostellera lessertii and Artemisia sieberi were taken from two sites, irrigated through flood spreading and without flood spreading as the control in autumn 2018. The TB and CS of the plant samples were measured. The obtained data were analyzed using randomized complete block design and the means were compared with Duncan test at P<0.05. The results showed that the effect of spate irrigation, plant species and their interactions on TB and CS was significant at P<0.01. The comparison of the means showed that the reaction of the H. lippii was very high compared to the flood spreading, so that the TB of this species increased from 671.63 to 2013.94 and its CS from 381.90 to 1106.20 Kg/ha, respectively, i.e. 2.00 and 1.90 fold. In the case of D. lessertii, the TB and CS increased 40.00 and 38.64%, respectively. A. sieberi showed a slight negative reaction to flood spreading, so that its TB decreased from 1005.25 in non-flood conditions to 780.9 99 Kg/ha with spate irrigation. The A. sieberi showed a slight negative reaction to flood spreading, so that its TB and CS decreased from 1005.25 and 547.10 in control to 780.99 and 429.30 Kg/ha in flood spreading stripes, respectively. Although, this decreases were not significant at the P<0.05. With respect to the vastness of rangelands in our country, it is possible to store large amounts of carbon dioxide present in the atmosphere (entry the international arena of carbon trade) and reduce the effects of climate change through the flood spreading.
Keywords: Biomass, Carbon stock, Fars, Flood spreading, Pasture -
ارزیابی نقش آبخوان داری در ترسیب دی اکسید کربن موجود در هوا به شکل کربن آلی، هدف این پژوهش بود. با نمونه برداری از خاک و گیاهان در کاربری های جنگل دست کاشت اوکالیپتوس با و بدون پخش سیلاب و جنگل دست کاشت آکاسیا همراه با پخش سیلاب، مرتع بدون پخش سیلاب و مرتع با پخش سیلاب، مقدار کربن آلی اندازه گیری گردید و در نهایت کل ترسیب کربن محاسبه شد. داده ها، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه و تحلیل آماری شد و میانگین ها با آزمون دانکن در سطح 5 درصد مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تاثیر کاربری های مختلف بر مقدار کربن آلی و ترسیب کربن در خاک و گیاه در سطح یک درصد معنی دار شد. جنگل کاری با اوکالیپتوس کامالدولنسیس همراه با پخش سیلاب، میزان کربن آلی خاک را از 51/0 درصد در شاهد (اوکالیپتوس بدون پخش سیلاب) به 68/1 درصد در نوار اول جنگل اوکالیپتوس افزایش داد (29/3 برابر). با محاسبه ی میانگین عرصه هایی که در آن ها اوکالیپتوس کاشته شده بود، مشخص شد بیشترین کربن به میزان 84/121 تن در هکتار در این کاربری در درختان، لاشبرگ و در خاک (تا عمق 30 سانتی متر) زیر پوشش آن ها ذخیره شده است. با توجه به این که هر تن کربن، معادل 67/3 تن دی اکسید کربن است، می توان نتیجه گرفت که هر هکتار از جنگل اوکالیپتوس 15/447 تن دی اکسید کربن هوا را به صورت ماده ی آلی ذخیره کرده است. ارزش اقتصادی مقدار کربن ذخیره شده معادل 76/3 میلیارد ریال در هکتار محاسبه گردید.کلید واژگان: آکاسیا, اوکالیپتوس, پخش سیلاب, ذخیره ی کربن, فارسJournal of water and soil, Volume:34 Issue: 6, 2021, PP 1323 -1336IntroductionCarbon sequestration (CS) by forests, pastures, afforested stands and soils is the most appropriate way to reduce atmospheric carbon. A combination of all these activities can help balance the global warming process by reducing the concentration of atmospheric CO2. The amount of CS and quality of carbon storage in the soil depends on the interaction between climate, soil, tree species, litter chemical composition and their management. The results of Dinakaran and Krishnayya (2008) research showed that the type of vegetation cover has a significant effect on soil carbon storage. So that the amount of carbon storage in the soil depends on the amount of carbon entering the soil through plant debris and carbon loss through decomposition. To increase carbon in the soil, management activities such as increasing the amount of carbon entering the soil by adding litter and crop residues as well as reducing the rate of decomposition of soil organic matter should be done. Decomposition rate of soil organic matter is affected by soil condition (humidity, temperature and access to oxygen), sequestration of organic matter, placement of organic matter in the soil profile and the degree of physical protection by aggregates. Evaluating the role of aquifer management in reducing via storing the atmospheric CO2, to organic carbon (O.C) is the aim of this study.Materials and MethodsThe studied land uses were as follows: 1-Rangeland-without flood spreading-with grazing (control), 2- Range without grazing-without flood spreading, 3- Six rangelands stripes-with grazing-with flood spreading, 4- Rangeland-Atriplex plantation-with spreading of flood, 5- Eucalyptus control forest-without flood spreading, 6- Eucalyptus forest-first strip-with flood spreading-BisheZard 4 (BZ4), 7- Eucalyptus forest-second strip-with flood spreading-(BZ4), 8- Eucalyptus forest-third strip-with flood spreading-(BZ4), 9- Acacia forest-with flood spreading-(BZ4). Soil and plant were sampled from each land use type. Then, the amount of O.C was measured in the laboratory and CS was calculated. The economic-environmental value of carbon stored in the soil is based on Rivers' proposal, which declares a carbon tax rate of $200 per tonne of CO2. The dollar is equal to 42,000 Iranian rials. Data were analyzed using randomized complete block design and Duncan test (at p < 0.05 ) was used to compare mean values using the SAS software.Results and DiscussionThe analysis of variance showed that the effect of different land uses on the bulk density (BD), %O.C and the CS in the soil was significant at the level of 1%. Comparison of the mean of BD in various land uses showed that the eucalyptus forest (third strip) had the lowest BD compared to others, and the difference between this land use and other land uses was statistically significant. The first strip of Eucalyptus forest had the highest %O.C and the highest amount of CS in the soil, and the statistical difference between these two indices in this land use with other land uses was significant. Among the studied land uses, the lowest amounts of CS were related to the control range and range without grazing-without flood spreading. The interaction of plant to plant species on plant dry weight and plant carbon storage showed that the rangeland species of Heliantemum lippii and Dendrostellera lessertii in the range with flood spreading have the highest dry-weight and the species of Helianthomus has the highest amount of carbon storage. This indicates that the impacts of flood spreading on plant biomass production and carbon storage have been greater than the impact of no grazing on these indicators. In all uses, Artemisia sieberi showed the lowest dry weight and carbon storage. Planting of Eucalyptus camaldulensis irrigated with flood water spreading increased the soil O.C from 0.51% in the control to 1.68% in the first strip of eucalyptus forest (3.29 times). By calculating the mean of the three strips in which the eucalyptus was planted, it was found that the highest carbon content of 121.84 ton/ha was stored in the plant, litter and soil of this land use. Given that, each tonne of carbon is equivalent to 3.67 tons of CO2 gas, it can be concluded that 447.15 tonnes of CO2 gas from the air is stored as organic matter. The economic-environmental value of this CS is 3.76 billion rials ($89523.81) per hectare.ConclusionThe studied land that was irrigated with flood spreading, especially the eucalyptus forested area at Kowsar station, captured significant amounts of CO2 from the air and stored it as organic matter in the root and shoot of plants and in the soil. Also, this may lead to the release of a large amount of oxygen gas to the environment which play an important role in reducing air pollution. Considering the economic-environmental value of the carbon stored in the eucalyptus plantation forest areas, the development of this method in flood prone areas is quite economically justifiable. Due to the high potential of tree species in improving soil carbon storage, it seems that increasing the percentage of woody species and their physiological diversity have increased the carbon storage capacity of these species. Therefore, in order to improve the carbon storage capacity of flood distribution systems, it is suggested that the planting of native and perennial compatible species in these systems should be considered.Keywords: Acacia, Carbon stock, Eucalyptus, fars, Flood spreading
-
ترسیب کربن در زیست توده ی گیاهی و خاک، ساده ترین و به لحاظ اقتصادی عملی ترین راهکار ممکن برای کاهش کربن اتمسفری محسوب می شود. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر کاربری های دست کاشت زبان گنجشک، سرو نقره ای، اقاقیا، سنجد، سدروس و بلوط ایرانی بر میزان ذخیره ی کربن و نیتروژن خاک در سال 1397 در منطقه ی دشت ارژن استان فارس انجام شد. برای هر کاربری جنگل کاری، تعداد 25 اصله درخت به فاصله 5/2 متر از یکدیگر در سه قطعه نمونه وجود داشته که مساحت هر کدام 156 متر مربع است. همچنین در مجاورت این کاربری ها که حدود 50 سال پیش در قالب آزمایش های سازگاری و پیش آهنگ ایجاد شده بودند، کاربری جنگل طبیعی بلوط ایرانی و زمین کشاورزی زیر کشت یونجه با سابقه ی کشت 10 ساله، مورد مطالعه قرار گرفت. برای هر کاربری جنگل کاری و در هر قطعه نمونه آنها، پنج نمونه ساده خاک از عمق 20-0 سانتی متری بر روی اقطار قطعه نمونه برداشت شد و با مخلوط کردن آن ها، یک نمونه مرکب برای هر قطعه نمونه و در مجموع سه نمونه برای هر کاربری تهیه و کربن آلی و نیتروژن کل خاک در آزمایشگاه اندازه گیری شد. سپس، میزان ذخیره ی کربن و نیتروژن و ارزش اقتصادی آن ها محاسبه شد. نتایج نشان داد هر هکتار خاک زیر پوشش دو گونه سدروس و جنگل طبیعی بلوط ایرانی، به ترتیب 9/387 و 6/348 تن گاز دی اکسیدکربن را ذخیره کرده است. ارزش اقتصادی کل ذخیره ی کربن در خاک این دو کاربری،به ترتیب معادل 258/3 و 932/2 میلیارد ریال در هکتار محاسبه شد. برخلاف انتظار، میزان ذخیره ی کربن و نیتروژن در زیر جنگل کاری سدروس، به عنوان یک گونه ی غیر بومی، بیشتر از از سایر گونه ها بود. تبدیل اراضی جنگل طبیعی به اراضی کشاورزی باعث کاهش 63/79 درصدی میزان ذخیره ی کربن در خاک شده است. با توجه به نتایج این پژوهش، توصیه می شود از تغییر کاربری جنگل های طبیعی به اراضی کشاورزی خودداری شده و برای احیای اراضی جنگلی تخریب شده، اقدام به کاشت گونه های جنگلی بومی مانند بلوط و غیربومی سازگار با شرایط اقلیمی منطقه شود.
کلید واژگان: بلوط ایرانی, ترسیب کربن, جنگل دست کاشت, دشت ارژنThe carbon sequestaration by plants and soil is one of the easiest and the most econimical ways to reduce atmosphere carbon. This study was conducted on the planted land use of Fraxinus rotundifolia, Cupressus arizonica, obinia pseudoacacia L., Elaeagnus angustifolia, Cedrus libani, and Quercus brantii (persica) in the Arjan plain of Fars province. For each plantation land use, there were three plots with 125 m2 area where 25 trees were planted with 2.5-meter distance. Also in the vicinity of these land uses, which were established about 50 years ago as a adaptation experiments, were a natural oak forest and a 10-year-old alfalfa farm land. In each plot, five soil samples were taken from 0–20 cm depth. Then simple soil samples from each plot were combined and a composite sample was prepared for each replicate. Totally three composite soil samples from each land use were transformed to the lab and organic carbon and total soil nitrogen were measured and carbon and nitrogen sequestration rate and their economic value were calculated. The total economic value of carbon sequestration in the soil under the cover of C. libani and Q. brantii natural forest was calculated to be $77571.43 and $69809.52, respectively. Each hectare of soil under the cover of these two species captured 387.9 and 348.6 tons of carbon dioxide, respectively. Unexpectedly, the values of carbon and nitrogen stock was higher under cedar trees, as non-native species, when compared with the other tree species. Therefore, these species can be considered as proper options for forest restoration plans. Transformation of natural forest to agriculture led to decreasing of soil carbon stock till 79.63%. According to the results of this study, it is recommended to avoid conversion of natural forest to agricultural lands and native trees like oak and non-native forest species adapted to climate conditions should be considerded to restore deforested forest lands.
Keywords: Arjan Plain, Carbon sequestration, Plantation, Quercus persica -
شور و سدیمی شدن خاک از عامل های مهم تخریب اراضی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می گردد که اگر به آن توجه نشود منجر به فرسایش گشته و تهدیدی برای پایداری خاک در عرصه های مختلف آبخیزها محسوب می شود. در این پژوهش، تاثیر کاربرد مواد آلی بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک در شرایط آبیاری با شوری های مختلف آب به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در سه تکرار به مدت یک سال بررسی گردید. عامل ها شامل دو سطح شوری آب آبیاری با هدایت الکتریکی 7 و 14 دسی زیمنس بر متر، دو بافت خاک شنی لومی و رسی لومی و چهار نوع ماده آلی شامل ضایعات شیرین بیان، لیمو ترش، کود مرغی و کود گوسفندی بودند. نتایج نشان دادند که مواد آلی تاثیر معنی داری بر حفظ رطوبت و کاهش تبخیر از سطح خاک (01/0p <) و کاهش جرم مخصوص ظاهری خاک (05/0p <) داشت. درصد رطوبت وزنی خاک دارای بافت شنی لومی در تیمارهای مواد آلی به ترتیب 25%، %20، 15% و 15% نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. بین تیمارهای بررسی شده، کمترین تبخیر از ستون خاک در تیمار شیرین بیان به مقدار 39/99 سانتی متر بود که نسبت به مقدار تبخیر از سطح خاک در تیمار شاهد (43/26 سانتی متر)، به میزان 8% کاهش نشان داد که این کاهش، از نظر آماری در سطح 5 % با آزمون دانکن معنی دار بود. نتایج همچنین بیانگر تاثیر معنی دار بافت خاک بر مقدار رطوبت در عمق ستون خاک هستند. با توجه به نقش برجسته تیمار شیرین بیان در کاهش تبخیر از سطح و حفظ رطوبت خاک پیشنهاد می شود بررسی های تکمیلی در خصوص امکان کاربرد نتایج در برنامه های حفاظت آب و خاک، به ویژه در اراضی شیب دار انجام شود.
کلید واژگان: تبخیر, رطوبت وزنی, شیرین بیان, کود دامیSoil salinization and sodification are important factors in soil degradation, especially in arid and semi-arid regions, which, if not considered, can lead to erosion that threatens soil stability in different regions of watersheds. Effects of organic matter application on some soil physical properties under irrigation with saline waters was investigated. The experiment was conducted as factorial based on complete randomized design with three replications for a period of one year. Treatments included two levels of irrigation water salinities of 7 and 14 dS/m, two soil textures, namely sandy loam and clay loam, and four sources of organic matters, namely licorice and lemon dregs and chicken and sheep manure. Results showed that organic matter had a significant effect on moisture retention and evaporation from the soil surface (P <0.01) and reduction of soil bulk density (p < 0.05). The percent moisture content of the loamy sandy soils treated with licorice and lemon dregs and chicken and sheep manure increased by 25, 20, 15 and 15%, respectively. The lowest evaporation from the soil columns occurred in licorice treatment amounting to 39.99 cm, which was 8% lower compared to evaporation from the control treatment (43.26 cm). This decrease was statistically significant at the 5% level with the Duncan's test. The results also showed a significant effect of soil texture on soil moisture content at lower depths (P <0.01). Regarding the prominent role of licorice treatment in reducing evaporation from the surface and maintaining soil moisture, further studies are suggested on the feasibility of applying the results in soil and water conservation programs, especially on sloping lands.
Keywords: evaporation, Licorice, Manure, moisture content by weight -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و چهارم شماره 1 (پیاپی 91، بهار 1399)، صص 225 -236
با توجه به مزایای مختلف کاربرد روش های خاکورزی حفاظتی در اراضی کشاورزی از جمله کاهش اثرات تغییر اقلیم از طریق کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن به جو، ناشی از ترسیب کربن در خاک، این پژوهش با دو تناوب گندم- پنبه و گندم- کنجد در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بختاجرد شهرستان داراب (جنوب شرقی استان فارس) با دارای اقلیم گرم و خشک، در یک خاک لوم به مدت چهار سال با هدف بررسی و مقایسه میزان ترسیب کربن در روش های مختلف خاکورزی حفاظتی با روش مرسوم، انجام شد. نتایج نشان داد در تناوب گندم- پنبه، بیشترین و کمترین مقدار کل ترسیب کربن در عمق 20-0 سانتی متری خاک با میانگین 17/160 و 13/810 تن در هکتار به ترتیب با کاربرد روش بدون خاکورزی و خاکورزی مرسوم به دست آمد. بنابراین، کشت مستقیم گندم و پنبه باعث شد مقدار کل ترسیب کربن نسبت به روش خاکورزی مرسوم 24/26 درصد افزایش یابد که ارزش زیست محیطی مقدار افزایش ترسیب کربن در این عمق نسبت به روش کشت مرسوم معادل 103/274 میلیون ریال است. در تناوب گندم- کنجد، بیشترین و کمترین مقدار کل ترسیب کربن با میانگین 25/850 و 12/505 تن در هکتار به ترتیب در روش بدون خاکورزی و خاکورزی مرسوم حاصل شد. بنابراین، کشت مستقیم گندم و کنجد مقدار کل ترسیب کربن در عمق 20-0 سانتی متری خاک را نسبت به روش خاکورزی مرسوم بیش از 100 درصد (1/07 برابر) افزایش داد که ارزش زیست محیطی آن نسبت به روش کشت مرسوم معادل 412 میلیون ریال محاسبه شد. در تناوب گندم- پنبه و گندم- کنجد در شرایط مشابه، روش بدون خاکورزی می تواند جایگزین روش خاکورزی مرسوم شود.
کلید واژگان: استان فارس, ترسیب کربن, تناوب زراعی, خاکورزی حفاظتیGiven the various advantages of applying conservation tillage methods in the agriculture, including reducing the effects of climate change by decreasing the carbon dioxide emissions to the atmosphere caused by carbon sequestration in soil, this study was conducted with two wheat-cotton and wheat-sesame rotations at Agricultural Research Station Bakhtajerd, in Darab, the southeast of Fars Province, which had a warm and dry climate; this work was carried out in a loam soil during four years. The aim of this investigation was to compare the carbon sequestration (CS) in the soil after application of different conservation tillage methods with the conventional method. The results showed that in wheat-cotton rotation, the maximum and minimum amount of CS in the 0-20 cm depth of soil with the average 17.160 and 13.810 t/ha could be obtained by using no-till and conventional tillage, respectively. Therefore, no-till increased CS by 24.26% in wheat and cotton cultivation, as compared to the conventional tillage. The economic value of this CS increment for the environment was $2459 per hectare. In the wheat-sesame rotation, the highest and lowest CS was obtained with an average of 25.850 and 12.505 t/ha in no-till and conventional tillage, respectively. Namely, direct seeding of wheat and sesame increased the CS at the 0-20 cm depth of soil by 107%, as compared to the conventional tillage with the economic value of $9809.5 per hectare. Under similar conditions, in wheat-cotton and wheat-sesame rotations, the conventional methods could be replaced by no tillage.
Keywords: Carbon sequestration, Conservation tillage, Fars province, Rotation -
فرسایش خندقی یکی از بارزترین انواع فرسایش آبی است و به عنوان یکی از مهمترین و مخرب ترین شکل تخریب زمین و هدررفت خاک در سراسر جهان شناخته شده است. به همین دلیل، ضرورت شناخت دقیق عوامل موثر بر گسترش این نوع فرسایش به شدت احساس می شود. از سوی دیگر، مدیریت و کنترل فرسایش خندقی نیازمند شناخت عوامل موثر بر گسترش آن ها است. به این منظور، پژوهش حاضر با اندازه گیری میزان پیشروی طولی خندق های دائمی در دوره زمانی 13 ساله (1396-1383) و تعیین عوامل موثر بر آن ها در حوزه آبخیز خرم بید، واقع در شمال استان فارس اقدام کرده است. نتایج نشان داد، به طور متوسط افزایش طول خندق های منتخب در این دوره 21.67 متر بوده است. این آمار بیانگر آن است که در طول این دوره، خندق های منتخب در هر سال 1.67 متر پیشروی طولی داشته اند. همچنین، با استفاده از نرم افزار SPSS (نسخه 16) و انجام رگرسیون چند متغیره پس رونده، مشخص شد، میزان پیشروی طولی خندق های دائمی در این منطقه تابع دو متغیر درصد خاک لخت و هدایت الکتریکی عصاره اشباع می باشد. بنابراین، لازم است، راه کارهای مدیریتی افزایش مقاومت خاک در برابر فرسایش، شامل: افزایش پوشش گیاهی سازگار و مقاوم با شرایط طبیعی منطقه و قرق به منظور احیاء پوشش گیاهی در اولویت برنامه های مدیریتی و اجرایی قرار گیرد و توجه بیشتری به کنترل فرسایش در پیشانی خندق ها شود.
کلید واژگان: اندازه گیری, پوشش گیاهی, خاک لخت, فرسایش خندقی, هدایت الکتریکیGully erosion is one of the main types of water erosion and is known as one of the destroying forms of land degradation and soil loss in the world. Therefore, knowing the most effective factors on extending this type of erosion is utmost important. Beside, management and control of gully erosion require knowing the most effective factors on gullies extension. So, the present study was performed to determine the most effective factors on gullies in Khorrambid Watershed, North of Fars Province through measuring the permanent gullies during 13 years (2004-2016). Results showed that the average of gully length extension was 21.67 m throughout this period. This data indicated that the length of gully extension was 1.67 m per year. Further, it is determined that the length expansion of permanent gullies in this region was a function of bare soil and saturated electrical conductivity, using SPSS and backward multivariable regression. In conclusion, it is suggested different management solutions to increase the soil resistance against the erosion be prioritized in management and implementation plans such as increasing adoptable cover vegetation for the natural condition of the region and exclude the area to restore vegetation cover and pay more attention to control erosion in gully head cuts.
Keywords: bare soil, Electrical conductivity, Measurement, Permanent gully, Vegetation cover -
به منظور بررسی اثر تخریب جنگل و تبدیل آن به کاربری کشاورزی، تحقیقی در منطقه دشت ارژن-فارس با تکیه بر بعضی از ویژگی های زیستی خاک انجام شد. در همین راستا دو کاربری جنگل بلوط ایرانی و زمین کشاورزی زیر کشت با سابقه بیش از 20 سال در مجاورت هم مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر کاربری نمونه های خاک از عمق 10-0 سانتی متر جمع آوری شد. بدین منظور 3 قطعه نمونه تصادفی با ابعاد 10×10 متر در هر کاربری پیاده و نمونه برداری انجام شد. بعد از انتقال نمونه های خاک به آزمایشگاه مشخصه های زیستی شامل تنفس پایه و برانگیخته میکروبی، کربن و نیتروژن بیوماس میکروبی، ضریب متابولیکی، شاخص قابلیت دسترسی به کربن، نسبت کربن بیوماس میکروبی به کربن آلی به انضمام آنزیم های اوره آز، آلکالین فسفاتاز، اسید فسفاتاز و دهیدروژناز مورد سنجش قرار گرفت. به منظور تجزیه و تحلیل آماری از آزمون تی غیرجفتی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر مشخصه های میکروبی خاک در توده جنگلی بلوط ایرانی حدود 2 تا 3 برابر بیشتر از کاربری کشاورزی است. اگر چه نسبت کربن بیوماس میکروبی به کربن آلی در کاربری جنگل بلوط حدود 10 درصد بالاتر بوده ولی ضریب متابولیکی و شاخص دسترسی به کربن در هر دو کاربری مشابه بود. از سوی دیگر، فعالیت آنزیم آلکالین فسفات از در زمین کشاورزی زیر کشت یونجه، به دلیل مصرف کودهای فسفاته، بیشتر از جنگل بلوط ایرانی بود در حالی که فعالیت سایر آنزیم ها دارای تفاوت معنی دار آماری نبود. نتایج این پژوهش به طور واضح نشان داد که حفظ جنگل های بلوط ایرانی در اکوسیستم ارزشمند زاگرس می تواند سبب حفظ کیفیت خاک شود.
کلید واژگان: کیفیت خاک, جنگل طبیعی, اکوسیستم زاگرس, آنزیم آلکالین فسفاتاز, تنفس میکروبی, بیوماس میکروبیTo understand the effects of forest degradation and their conversion to farmlands, the current research was conducted with emphasis on some soil biological indexes. In this regard, two different land use including an oak natural stand and a farm next to the forest and under cultivation since 20 years ago were surveyed. Within the each land use, three sampling plots with 10×10 meter dimension were randomly set and the soil was sampled form 0-10 cm depth and transformed to the laboratory. Afterwards, some biological variables such as soil basic microbial respiration, substrate induced respiration, microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen, metabolic quotient, carbon availability index, Cmic/Corg, urease, alkaline and acid phosphatase and dehydrogenase enzymes were measured on the sample soils. The data were statistically analyzed by independent t-test. The results indicated that all of the microbial variables in the natural forest were higher around 2-3 folds than those in farmland. Although value of Cmic/Corg in the forest land use was higher around 10% than the farmland, the values of metabolic quotient, carbon availability index were same for the both land use. On the other hand, activity of alkaline phosphatase, due to phosphate fertilizers, was higher in the alfalfa cultivated farmland. According to our results, protection of the natural oak ecosystems can maintain soil quality.
Keywords: Soil quality, natural forest, Zagros, Alkaline phosphatase enzyme, Microbial respiration, Microbial biomass -
نیاز به مطالعه ی دقیق و شناخت عوامل موثر بر فرسایش آبکندی، به دلیل تخریب خاک و تولید رسوب فراوان، و اثرگذاری عوامل مختلف بر شکل گیری و توسعه ی آن، امری ضروری است. به این منظور در این پژوهش، طول آبکند، مساحت آبخیز در بالای نقطه ی گسترش، شیب پیشانی، درصد سنگ ریزه، خاک لخت، پوشش گیاهی، لاشبرگ، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره ی اشباع، اسیدیته، درصد ماده ی آلی، نسبت جذبی سدیم، درصد رس، سیلت و شن در 30 آبکند در سال 1396 اندازه گیری شد. به منظور تعیین فاکتورهای تاثیرگذار بر طبقه بندی نمونه ها، تحلیل عاملی با استفاده از نرم افزار SAS (نسخه ی 1/9) انجام پذیرفت. عوامل موثر بر گسترش طول آبکندها با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره ی پس رونده و به کمک نرم افزار SPSS (نسخه ی 16)، با در نظر گرفتن طول آبکند به عنوان متغیر وابسته و سایر موارد اندازه گیری شده به عنوان متغیرهای مستقل تعیین شد. نتایج این پژوهش نشان داد عوامل هدایت الکتریکی عصاره ی اشباع، مساحت آبخیز گسترش، و درصد خاک لخت، مهم ترین نقش را در گسترش طول آبکندها در حوزه ی آبخیز قاضیان واقع در شمال استان فارس دارند. لذا پیشنهاد می شود توجه بیشتری به کنترل فرسایش در پیشانی آبکندها داشت و با استقرار پوشش گیاهی سازگار و مقاوم، به کاهش سطوح فاقد پوشش و افزایش ضریب زبری اقدام کرد. همچنین ضروری است در هر منطقه (اقلیم) از کشور یک حوزه ی آبخیز دارای فرسایش آبکندی به طور کامل تجهیز شود و پژوهش های دقیق تری، بر روی ساختار ذرات خاک، پوشش گیاهی، رژیم و شدت بارش، ارتفاع رواناب، تنش برشی، سرعت جریان، ویژگی های مورفومتریک، نوع شیب و پوشش، مکانیسم ایجاد و گسترش آبکندها و روش های کنترل فرسایش آبکندی صورت گیرد.
کلید واژگان: آبکند, پوشش گیاهی, خاک لخت, فرسایشDue to soil degradation and abundant of sediment production, the exact recognition of affecting factors on gullies erosion, and the impact of various factors on gully’s formation and development, require a more accurate study. In this regard, in the present study the length of gully, the area above headcut, headcut slope, percent of closed grain, bare soil, cover vegetation, litter, saturated electrical conductivity, pH, percent of organic matter, sodium absorption ratio, and percent of clay, silt and sand were measured in 30 gullies in 2018. Factor analysis with SAS software (version 9.1) was performed to determine the factors affecting the samples classification. Backward regression method in SPSS software (version 16) was used to determine the affecting factors on extension length of gullies, considering the length of gullies as dependent variable and other measured parameters as independent variables. The results of this study showed that the saturated extract electrical conductivity, the area above headcut and the percentage of bare soil factors play the most important role on the length extension of gullies in the Ghazeian watershed, located in the north of Fars province. Therefore, it is recommended to control erosion at headcut and through establishing the adaptable and resistance canopy copy cover, reduces the uncover area and increases the roughness coefficient. Also, it is essential to have a watershed in different part (climate) of the country having gully erosion to perform accurate research on soil particles, canopy cover, type and rate of rainfall, runoff height, shear stress, flow velocity, morphological characteristics, type of slope and its cover, mechanism of creation and expansion of gullies, and the gully erosion control methods.
Keywords: Bare Soil, Cover Vegetation, Erosion, Gully -
فرساش خندقی به عنوان یکی از مهمترین و مخرب ترین شکل تخریب زمین، و هدر رفت خاک در سراسر جهان شناخته شده است. از آنجا که برآورد حجم خاک از دست رفته و درک هزینه های اقتصادی فرسایش خاک از اهمیت زیادی برخوردار است؛ این پژوهش با هدف محاسبه ی حجم خاک از دست رفته ناشی از فرسایش خندقی و برآورد هزینه ی اقتصادی آن در حوزه ی آبخیز قاضیان واقع در شمال استان فارس انجام شده است. به این منظور، در ابتدا حجم خندق ها محاسبه شده و با استفاده از وزن مخصوص ظاهری، وزن خاک از دست رفته محاسبه شد. سپس با جمع این مقادیر، وزن خاک فرسایش یافته ناشی از فرسایش خندق ها محاسبه شد. نتایج نشان دادخندق های این منطقه سالانه به طور متوسط 201/10 متر مکعب (263/43 تن) فرسایش و هدر رفت خاک داشته اند؛ به طوری که این خندق ها به طور متوسط در هر سال 7376/25 دلار (295050000 ریال) خسارت به منابع خاک وارد نموده اند. این نتایج حاکی از اثر مخرب فرسایش خندقی در هدر رفت خاک، و توجه بیشتر به کنترل این نوع فرسایش با استقرار پوشش گیاهی بومی و سازگار، افزایش ضریب زبری، انحراف رواناب های ایجاد شده، و انجام پژوهش های دقیق در مناطق مختلف کشور دارد.
کلید واژگان: هزینه اقتصادی, هدررفت خاک, فرسایش آبکندی, قاضیانIranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, Volume:13 Issue: 46, 2019, PP 112 -120Gully erosion is known as one of the most important and destructive forms of land degradation, and the loss of soil throughout the world. As estimation of soil volume loss and understanding the economic costs of soil erosion are of great importance; this study has been carried out to calculate the amount of soil volume loss due to gully erosion and estimate its economic cost in Ghazeian watershed located in north of Fars province. To do so, the volume of gullies was calculated and thereafter, the mass of soil loss was determined using soil bulk density. Then, total amount of soil loss mass was determined by summation of the mass of soil loss from gullies. The results showed that an average of 201.10 m3 (263.43 ton) soil eroded and loss each year due to gullies erosion in this region, and it damaged the soil resources by an average of 7376.25 dollars (295050000 Rials) per annum. These results indicate the destructive effect of gully erosion on soil loss, and therefore, more attention is required to control this type of erosion by establishing native and consistent vegetation, increasing the roughness coefficient, diverting runoff path, and performing precise research in different regions of the country.
Keywords: Economic cost, Soil loss, Gully erosion, Ghazeian -
یکی از روابط مهم در فرسایش خندقی، بررسی آستانه های ایجاد و گسترش این فرسایش است. این روابط کمک می کند تا بتوان با شناخت دقیق، راهکار مناسبی را پیش بینی نمود و از تخریب اراضی به نحو مطلوب جلوگیری به عمل آورد. طی دهه اخیر، ظهور دانش های نوین در تعیین رابطه بین متغیرها موجب توسعه روش های پیش بینی در علوم مختلف شده است و در نتیجه، بررسی قابلیت استفاده از آن ها در مباحث فرسایش و حفاظت خاک، ضروری است. همچنین با توجه به این که لازم است به منظور کنترل فرسایش خندقی، مکانیسم رشد و گسترش ابعاد خندق ها، به ویژه رشد طولی آن ها، به دقت بررسی و شناخته شود، به این منظور، پژوهش حاضر اقدام به تعیین آستانه موثرترین عوامل بر افزایش طول خندق ها با استفاده از الگوریتم های داده کاوی K-Means و درخت تصمیم CART در حوزه آبخیز قاضیان واقع در شمال استان فارس نموده است. نتایج این پژوهش که شامل اندازه گیری متغیرهای مختلف خندق ها در عملیات میدانی و آزمایشگاهی و استفاده از تکنیک های داده کاوی است نشان داد افزایش طول خندق ها در این منطقه، تابع عوامل مساحت آبخیز گسترش، هدایت الکتریکی عصاره اشباع، شیب پیشانی، درصد پوشش گیاهی و نسبت جذبی سدیم می باشد. توصیه می شود در کاهش گسترش طولی خندق ها و تولید رسوب، به کنترل فرسایش در پیشانی آن ها توجه بیشتری شود. همچنین اصلاح خاک های این منطقه به کمک اصلاح کننده ها و احیای پوشش گیاهی سازگار و افزایش ماده آلی خاک، در اولویت اقدامات موثر در کنترل گسترش طولی خندق ها قرار گیرد.کلید واژگان: آستانه, خندق, داده کاوی, درخت تصمیم, طول, فرسایشOne of the important relations in the erosion of gullies is to study the threshold of erosion creation and expansion. In recent decade, creation of new knowledge in determination of relation between variables was led to develop prediction methods in different science and therefore, investigating the ability to use these methods in erosion and soil conservation is essential. Also, in order to control the erosion of the gully, the mechanism of gullies growth and its dimension expansion, especially increasing in gullies length, has to be carefully determine; for this purpose, the present study aimed to determine the threshold of the most effective factors on increasing the length of the gully, using the K-Means data mining algorithms and the CART decision tree in the Ghazian watershed in the north of Fars province. The results of this study, which include measuring various variables of gullies under field condition and in laboratory, and using data mining techniques, showed that increasing the length of gully in this area depended on the factors of the area above headcut, saturated extract electrical conductivity, forehead slope, canopy cover percentage, and sodium adsorption ratio. It is recommended control of erosion in the foreheads is highly important in reducing the increase in gullies length and sediment production. Also, improving the soils of this area with soil amendments and the restoration of compatible vegetation and the increase in soil organic matter should be considered as the priority of effective actions to control the increasing length of gullies.Keywords: threshold, gully, data mining, decision tree, length, erosion
-
مفهوم و آثار شرط عدم مسوولیت به عنوان یکی از مصادیق شرط کاهنده مسوولیت، در بیمه کم تر مورد توجه پژوهشگران و قوانین موجود قرار گرفته است. مبهم بودن وضعیت این شروط و ارجاع وضعیت این شروط به شرایط خصوصی بیمه نامه، با توجه به الحاقی بودن عقد بیمه و قدرت معاملاتی برتر شرکت های بیمه گر امری قابل انتقاد بوده که غالبا نیز به ضررپزشکان و پیراپزشکان و سایر زیان دیدگان منتهی می شود. به طور کلی شروط عدم مسوولیت در قرارداد بیمه دارای دو منشا قراردادی و قانونی هستند، هرچند با استفاده از برخی از مبانی حقوقی می توان شرط عدم مسوولیت قراردادی نسبت به تعهد اصلی بیمه گر را باطل اعلام نمود، اما این ابهام در مورد تعهدات فرعی بیمه گر کماکان ادامه دارد. همچنین در مواردی فرانشیز نمونه ای از شرط عدم مسوولیت بوده و درمواردی دیگر، فرانشیز گویای شرط تحدید مسوولیت خواهد بود که در هر دو مورد باید چنین شرطی را صحیح دانست. به صورت کلی ارجاع وضعیت شرط عدم مسوولیت به شرایط خصوصی باب سوء استفاده را برای فرار از بار مسوولیت جبران خسارت باز نموده است. به همین دلیل بازنگری در قوانین و مقررات موجود، از این منظر امری ضروری به نظر می رسد.کلید واژگان: شرط عدم مسوولیت, بیمه گر, بیمه گذار, بطلان, تحدید مسوولیتThe concept and effect of the condition of non-responsibility as one of the examples of reduced liability is lesser interest in insurance and existing laws. The ambiguity of the conditions of these terms and the referral of the condition of these terms to the particular circumstances of the insurance policy is critically criticized by the extension of the insurance contract and the superior trading power of the insurance companies, which often leads to the loss of the doctors, paramedics and other losers. Not be generally, the terms of non-liability in the insurance contract are of two legal and contractual origins. However, with some legal bases, you can cancel the condition of non-responsibility of the contractor to the main obligation of the insurer, but this ambiguity continues with the insurer's subsidiary obligations. In some cases, franchising is an example of a non-liability condition, and in other cases, franchising is a condition of limitation of liability, which in both cases should be considered as such a condition. In general, the referral of the condition of non-compliance to the private situation has allowed the abusive agent to escape the burden of compensation. For this reason, a review of existing laws and regulations seems to be necessary from this perspective.
Please cite this article as: Roosta Sekehravany MJ, Tabaie MA, Amini M, Jamali J. Review of the Non-Liability of the Insurer in Insurance Contracts under the Responsibility of Doctors and Physicians. Iran J Med Law 2019; 13(49): 65-85.Keywords: Non-Liability Clause, Insurer, Void, Limitation of Liability -
این تحقیق در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تیمار و چهار تکرار به مدت چهار سال در شهرستان مرودشت فارس اجرا شد. تیمارهای تحقیق عبارت بودند از 1) کم خاک ورزی، 2) کشت مستقیم گندم و ذرت به مدت چهار سال، 3) کشت مستقیم گندم در سال های اول، دوم و چهارم و کشت مرسوم آن در سال سوم وکشت مستقیم ذرت به مدت چهار سال، 4) کشت مستقیم ذرت در سال های اول، دوم و چهارم و کشت مرسوم آن در سال سوم و کشت مستقیم گندم به مدت چهار سال و 5) خاک ورزی مرسوم. نتایج تحقیق نشان می دهد که روش های بی خاک ورزی و کم خاک ورزی، در مقایسه با خاک ورزی مرسوم، باعث کاهش مصرف سوخت به ترتیب به میزان 80 و 58 درصد شده اند. ظرفیت مزرعه ای موثر برای تهیه زمین و کاشت در تیمارهای بی خاک ورزی و کم خاک ورزی، نسبت به تیمار خاک ورزی مرسوم، به ترتیب شش و سه برابر گردید. همچنین، روش های خاک ورزی حفاظتی، باعث افزایش ذخیره رطوبت در خاک، حداکثر به میزان 32 درصد، شده اند. هرچند روش های خاک ورزی اثر معنی داری بر پایداری خاکدانه ها نداشته اند، اما خاکدانه ها در روش های حفاظتی دارای شاخص های پایدارتری بودند. عملکرد گندم در سه سال اول تحقیق تحت تاثیر معنی دار روش های خاک ورزی بوده است (در اکثر این سال ها، خاک ورزی مرسوم عملکرد بیشتری داشت)، اما در سال آخر اختلاف معنی داری بین تیمارها از نظر عملکرد گندم مشاهده نشد.کلید واژگان: پایداری خاکدانه, کشت مستقیم, کم خاک ورزیThis study was conducted using a randomized complete block experimental design with five treatments and four replications in Marvdasht region, Fars province, for four years. Treatments included: 1) reduced tillage, 2) wheat and corn direct seeding, 3) corn direct seeding for four years, wheat direct seeding for the first two years and the fourth year, and conventional planting in the third year, 4) wheat direct seeding for four years, corn direct seeding for the first two years and the fourth year, and conventional planting in the third year, and 5) conventional tillage. Results showed that direct seeding and reduced tillage methods decreased fuel consumption, compared to the conventional tillage for 80% and 58%, respectively. Effective field capacity for seed bed preparation and planting increased in direct seeding and reduced tillage methods compared to the conventional tillage for 6 and 3 times, respectively. Conservation tillage methods also increased soil moisture retention (maximum of 32%) with respect to conventional tillage. However, there was no significant difference between tillage methods from the soil aggregates point of view; conservation tillage methods had more stable soil aggregates. For the first three years, wheat yield was significantly affected by the tillage methods (conventional tillage was practiced in most of these years); whereas, there was no significant difference between tillage methods for wheat yield in the fourth year of the study.Keywords: direct seeding, Minimum Tillage, soil aggregates stability
-
ذخیره کردن کربن در عرصه های طبیعی روشی سازگار با اصول توسعه ی پایدار و یکی از راه کارهای شناخته شده برای کاهش کربن جوی و اصلاح وضع موجود آب وهوایی است .برای مشخص شدن نقش آبخوان داری در کاهش میزان دی اکسیدکربن هوا و ذخیره ی آن به صورت کربن آلی، در هر نوار از شبکه های پخش سیلاب، در آبان سال 1396 سه نمونه خاک از ابتدا، وسط و انتهای هر نوار از عمق 30-0 سانتی متر تهیه شد. سه نمونه ی تصادفی شاهد نیز برداشته شد و میزان کربن آلی نمونه ها (36 نمونه) اندازه گیری و میزان ترسیب کربن محاسبه شد. داده های به دست آمده با طرح آماری بلوک های کامل تصادفی تحلیل و میانگین ها با آزمون دانکن در تراز 5% مقایسه شد. نتایج تحلیل واریانس داده ها نشان داد که پخش سیلاب در کاربری های مختلف بر درصد کربن آلی و میزان ترسیب کربن در خاک در تراز 1% معنی دار شد. نتایج مقایسه ی میانگین ها در کاربری جنگل متراکم اوکالیپتوس همراه با پخش سیلاب در مقایسه با شاهد، نشان داد که بیش ترین مقدار کربن 44/2 تن در هکتار، یعنی معادل 162/2 تن گاز دی اکسیدکربن هوا در خاک ترسیب شده است، در صورتی که در کاربری شاهد (مرتع بی پخش سیلاب)، مقدار ترسیب کربن 6/07 تن در هکتار کربن تعیین شد. با توجه به گذشت 35 سال از اجرای برنامه ی پخش سیلاب در این عرصه ها، هر هکتار از عرصه ی جنگل متراکم اوکالیپتوس به طور متوسط سالانه 4/6 تن گاز دی اکسیدکربن را به صورت ماده ی آلی در خاک ترسیب کرده و نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا ایفا نموده است. ارزش اقتصادی-زیست محیطی کل کربن ترسیب شده در خاک عرصه های جنگل متراکم اوکالیپتوس 1/36 میلیارد ریال در هکتار با میانگین 38/85 میلیون ریال در هکتار در سال است.کلید واژگان: ایستگاه کوثر, پخش سیلاب, ترسیب کربن, فارسCarbon sequestration (CS) in soils is a phenomenon consistent with the principles of sustainable development. Further, it is a vital solution for reducing the atmospheric CO2 and other GHGs. To identify the role of spate irrigation (SI) of afforested plots and rangeland in CS, 36 soil samples were collected from the 0–30 cm top soil in different spate-irrigated and control treatments in November 2017. Organic carbon (OC) was measured by the standard laboratory procedures, and then converted to the sequestered soil carbon (SOC). The data were analyzed using the randomized complete block design benefitting from the SAS software. The means were compared with the Duncan test at P2; this amounts to 4.6 tons of CO2 per year on average.The total income from the carbon rent of the dense Eucalyptus camaldulensis Dehnh. aforested plots at the Kowsar Station is $32381.00 per hectare with an annual mean of $925.17 per hectare.Keywords: Carbon sequestration, Fars, Flood spreading, Kowsar Station
-
اثر کشاورزی حفاظتی بر خصوصیات خاک و عملکرد کنجد در تناوب با گندم
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.