به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « تغییر کاربری » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «تغییر کاربری» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • علیرضا نوری، جواد امیدوار، فرشته مدرسی*، کامران داوری، سمیرا نوری، علی اسدی

    مدیریت نهاده ها و زمین های کشاورزی به خصوص مصرف بهینه آب و تخصیص منابع آبی، نیازمند به داشتن اطلاعات دقیق از انواع کاربری و روند تغییرات آن طی سال های مختلف است. استفاده از تصاویر ماهواره ای و تکنیک سنجش از دور، به علت ویژگی مقرون به صرفه بودن از نظر هزینه و زمان و در عین حال دارا بودن دقت مناسب، می تواند در شناسایی کاربری اراضی و تغییرات آن مورد استفاده قرار گیرد. از این رو پژوهش حاضر با هدف شناسایی و تفکیک کاربری اراضی حوضه پایین دست سد فریمان طی سال های زراعی 1400 و 1401 انجام شده است. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 با دقت مکانی 10 متر و دقت زمانی 5 روز و الگوریتم طبقه بندی جنگل تصادفی استفاده شد. یافته ها نشان می دهد ماهواره سنتینل 2 قادر است با معیارهای دقت کلی بیش از 97/0 و ضریب کاپای بیش از 94/0، محصولات زراعی و باغی را در منطقه مورد مطالعه شناسایی و از هم تفکیک نماید. براساس نتایج به دست آمده، سطح زیرکشت مناطق درختکاری شده نسبت به مناطق زراعی طی سال 1401 افزایش یافته است. براساس بازدیدهای میدانی انجام گرفته از مناطق تغییر کاربری یافته، مشاهده شد که احداث باغ ویلاها توسط مالکان زمین ها و تبدیل برخی زمین های زراعی و آیش به باغ توسط کشاورزان، سبب افزایش سطح درختکاری در منطقه مورد مطالعه شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که استفاده از داده های ماهواره ای سنتینل 2 به منظور شناسایی، تفکیک و بررسی تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی، کارآمد و دارای دقت بالا بوده و می توان از نتایج به دست آمده در سیاست گذاری بهینه مصارف آب و مدیریت اراضی بهره برد.

    کلید واژگان: تخصیص منابع آب, تغییر کاربری, سنتینل 2, کاربری اراضی, طبقه بندی}
    A. Noori, J. Omidvar, F. Modaresi *, K. Davary, S. Nouri, A. Asadi
    Introduction

    Limited fresh water resources and access to these resources as well as providing food security for the growing world population have led researchers to make extensive efforts in the field of optimal management of water consumption and determining the cultivation pattern in different regions. Therefore, identifying cultivated crops in a region and determining their area can be very effective in land management and water allocation in these regions. With the growth and advancement of technology in the field of satellite and remote sensing in recent decades, the use of satellite images in order to identify types of land use and types of cultivated products has expanded greatly. Sentinel-1 (radar) and Sentinel-2 (multi-spectral) satellites have been very popular in agriculture due to their improved spatial resolution (10 meters) and appropriate time resolution (5 days for Sentinel 2 and 12 days for Sentinel 1).

    Materials and Methods

    The studied area is located downstream of the Fariman dam in an area of 22.51 square kilometers (5122 hectares) and the central coordinates are 35 degrees 41 minutes and 59 seconds north latitude and 59 degrees 50 minutes and 49 seconds east longitude. In order to classify satellite images and produce crop maps, ground observation data is needed to train the classification model and also evaluate the accuracy of the results. For this purpose, sample points were taken from different land uses in the region, using GPS. Since it was not possible to take enough samples for all land uses and crops in the determined border, a larger sampling area was selected. Then, all collected data were sorted and for each class, 70% of the data was randomly used to train the classification model and 30% was used to validate the obtained classification results. In the present study, Sentinel 2 satellite images for the first 6 months (crop season) of 2021 and 2022 and digital elevation image (DEM) of the study area were considered. According to the surveys conducted and the reports of the agricultural jihad of Fariman city, the main crops cultivated in the region include maize, tomato, sugar beet, wheat and barley. Therefore, according to the phenological stages of these products in the region, the appropriate time series of images was selected. The accuracy of the classified map was evaluated using the Kappa coefficient and overall accuracy.

    Results and Discussion

    In order to identify and separate the land use in the study area according to the major cultivated crops, first the agricultural calendar of the crops was determined. Then, satellite images were selected based on crop cultivation period. Based on the evaluation indexes of commission error, omission error, overall accuracy as well as the Kappa coefficient, it was observed that the identification of classes and land use was done well and with high accuracy, so that the overall accuracy for the classification map of 2022 is equal to 0.97 and the kappa coefficient value was 0.94. In order to compare land use changes during the two years 2022 and 2021, classification was also done for the images of the crop year 2021. Since the training samples of agricultural crops were not available separately and in sufficient numbers in the crop year of 2021, the classification map of this year was produced only based on the type of land use, and all crops in one class entered the classification model training process. The values of overall accuracy and kappa coefficient in 2021 were obtained as 0.97 and 0.95 respectively. According to the obtained results, the area of the orchard class has increased since 2021 compared to 2022. After repeated field visits to the study area and investigation of some land uses that had been changed and turned into orchard use, it was found that in some areas in 2022 there was the growth of villa gardens and in some areas the farmers have converted cropland to orchard (construction of an orchard). Even in some cases, the old orchard in the region was destroyed by the farmers and the land was fallow for 2 to 3 years (2021, fallow). In 2022, the farmer built a new orchard. It is also necessary to mention that fallow lands are included in the soil class depending on whether they are newly plowed or have no vegetation, and if weeds have grown on these lands, they are included in the rangeland class. 

    Conclusion

    The effective management of water resources from dams for agricultural purposes necessitates the identification of land use downstream of the dams, along with determining the types of crops and their respective areas. In this study, Sentinel 2 satellite images were employed to classify and delineate land use associated with agricultural cultivation downstream of the Fariman dam in Razavi Khorasan Province, spanning the crop years of 2021 and 2022. The results indicate that the Sentinel 2 satellite demonstrates a high capacity to differentiate between various types of land use and crops. The generated map depicting changes in land use and crop cultivation areas can be instrumental in water use planning and the allocation of water resources.

    Keywords: Allocation of water resources, Classification, Land use change, Land use map, Sentinel 2}
  • حمیدرضا اولیایی*، ابراهیم ادهمی، مهدی نجفی قیری

    منابع خاکی از اجزای مهم زیست بوم بوده که کیفیت آن باید در نظر گرفته شود. از عوامل مهم اثرگذار بر کیفیت خاک ها، تغییر کاربری آنها است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرهای تغییر کاربری اراضی و جنگل تراشی بر برخی ویژگی های حاصل خیزی و زیستی خاک در منطقه جنگلی یاسوج انجام شد. در این منطقه از چهار کاربری جنگل متراکم، جنگل تنک، اراضی جنگل تراشی شده (فرسایش یافته) و کشت دیم و در هر کاربری از دو کلاس شیب و در هر کاربری از 10 نقطه سطحی به صورت تصادفی نمونه برداری انجام شد. پانزده ویژگی حاصل خیزی و زیستی خاک با روش های متداول اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربری های جنگل متراکم و اراضی فرسایش یافته، به ترتیب بهترین و بدترین شرایط را از نظر شاخص های اندازه گیری شده داشتند. در میان ویژگی های اندازه گیری شده مقادیر آلکالاین فسفات، تنفس برانگیخته، نیتروژن، تنفس پایه، اسید فسفاتاز، منگنز و روی به ترتیب بیشترین کاهش و مقادیر فسفر و پتاسیم کمترین کاهش را در تغییر کاربری از جنگل متراکم به اراضی فرسایش یافته داشتند. یافته ها نشان داد که تبدیل زیست بوم هایی چون جنگل ها به اراضی زراعی و یا جنگل تراشی، با کاهش شدید شاخص های حاصل خیزی و زیستی خاک همراه بوده و بنابراین برنامه های حفاظتی از این عرصه ها باید بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: تخریب اراضی, تغییر کاربری, ویژگی زیستی, ویژگی های شیمیایی}
    H.R. Owliaie*, E. Adhami, M. Najafi Ghiri

    Soil resources are important components of the ecosystem, and therefore, their quality should be considered. One of the important factors affecting the quality of soils is land use change. The present study was conducted to investigate the effects of land use change and deforestation on some soil fertility and biological characteristics in the forest area of the Yasouj region. In this area, four land uses of dense forest, sparse forest, deforested (degraded) lands, and rainfed agriculture were randomly sampled from two slope classes. In each land use 10 soil surface samples were taken. Fifteen soil fertility and biological characteristics were measured using routine methods. The results showed that dense forest and deforested (degraded) lands had the best and worst conditions, respectively, in terms of the measured parameters. Among the measured characteristics, the values of alkaline phosphate, exhaled respiration, nitrogen, basal respiration, acid phosphatase, manganese, and zinc showed the greatest decrease respectively, and the values of phosphorus and potassium exhibited the least decrease, as a result of land use change from dense forest to degraded lands. The findings showed that the conversion of ecosystems such as forests to agricultural lands or deforestation has led to a severe decrease in the fertility and biological indicators of soil quality. Therefore, the protection programs of these areas should be more considered.

    Keywords: Land degradation, Land use change, Biological characteristic, Chemical characteristic}
  • مهرانگیز سادات ساداتی، علی بهشتی آل آقا*، فردین حامدی
    تغییر کاربری اراضی، تاثیر زیادی بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک می گذارد. در این پژوهش تاثیر رهاسازی اراضی کشاورزی که به مدت حداقل 10 سال رهاشده اند بر شاخص های pH، EC، وزن مخصوص ظاهری، پایداری خاکدانه ها، میزان فسفر، نیتروژن و کربن آلی خاک، معدنی شدن کربن آلی، کسر متابولیکی و کربن زیست توده میکروبی در دو عمق صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتی متری در 3 منطقه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی پایداری خاکدانه ها را به طور معنی دار افزایش و میزان رس قابل انتشار را کاهش داد. جرم مخصوص ظاهری نیز در اثر رهاسازی اراضی کشاورزی در کلیه مناطق به جز در منطقه قلعه کهنه کاهش یافت. نتایج تجزیه وتحلیل ویژگی های شیمیایی خاک حاکی از کاهش pH خاک در کلیه مناطق و اعماق به جز در منطقه قلعه کهنه بود. نتایج بیولوژیکی نیز نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی سبب تغیر ویژگی های بیولوژیکی شد. رهاسازی اراضی کشاورزی در هر سه منطقه منجر به افزایش کربن زیست توده میکروبی و تنفس میکروبی خاک شد. بالا بودن تنفس میکروبی در اراضی رهاشده به احتمال زیاد به کربن آلی بیشتر در این خاک ها مرتبط است. هدر رفت ماده آلی خاک بر اثر کشت و کار و مدیریت نامناسب خاک اغلب عامل اصلی کاهش تنفس خاک در اراضی کشاورزی نسبت به اراضی رها شده است. به طور خلاصه، تغییر کاربری اراضی از کشاورزی به رهاشده باعث بهبود شاخص های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کیفیت خاک، به ویژه لایه سطحی خاک گردید که نهایتا بهبود کیفیت خاک را در تمامی مناطق مورد مطالعه در پی داشته است. از این رو، می توان چنین نتیجه گرفت که رهاسازی اراضی کشاورزی با افزایش ورود کربن به خاک، بهبود خاکدانه ها و بهبود فعالیت میکروبی خاک باعث افزایش سلامت خاک گردیده است.
    کلید واژگان: به هم خوردگی خاک, تغییر کاربری, سلامت خاک, کشاورزی فشرده}
    M.S. Sadati, A. Beheshti Ale Agha *, F. Hamedi
    Introduction
    Changing land use may have a major influence on physical, chemical, and biological soil properties with a consequence for soil functioning and productivity. Abandonment of agricultural lands is actually a kind of restoration of these lands to their original natural conditions, which is often done through human intervention. Soil restoration after land abandonment is a complex phenomenon. The pastures of our country are typically cultivated in rainfed methods, and the use of agricultural inputs such as animal manure, poisons, and chemical fertilizers is not very common. Therefore the continuous cultivation of a product and the lack of use of agricultural inputs causes a gradual decrease in fertility and increase erosion. Hence, after years of cultivation, the production potential decreases, and the land is abandoned.
    Materials and Methods
    This study was conducted to determine the effects of land abandonment on some physical, chemical, and biological soil properties in the 0-20 and 20-40 cm depth at three different sites including Lal Abad, Qaleh Kohneh and Chalab-e Pain, using 2×2 factorial layout arranged in a completely randomized design (CRD) with three replications. The physical, chemical, and biological characteristics of the soil were measured by conventional laboratory methods. Electrical conductivity of saturated paste extract (ECe) with electrical conductivity meter device in saturated paste extract, pH of saturated paste with pH meter device, and bulk density by cylinder method were determined in the samples. The amount of dispersible clay (DC) was determined by the method of Gee and Bauder and the Mean Weight Diameter (MWD) was determined by the method of the wet sieve. The amount of absorbable phosphorus by extraction method and total soil nitrogen by Keldahl method were measured in the samples. The amount of soil organic carbon (OC) in the samples was determined by the method of Walkley and Black. Mineralization of organic carbon (soil respiration) (Cmin) and metabolic quotient (qCO2) were obtained by validated and conventional methods.
    Results and Discussion
     The results showed that the abandonment of agricultural lands significantly increased the MWD and reduced the amount of dispersible clay. Bulk density also decreased due to the abandonment of agricultural land in all areas except the Qaleh Kohneh area. The results of the analysis of the chemical characteristics of the soil indicated a decrease in soil pH in all areas and depths, except in the Qaleh Kohneh area. The biological results also showed that the abandonment of agricultural lands caused the change in biological characteristics. Abandonment of agricultural lands in all three regions led to an increase in microbial biomass carbon and soil microbial respiration. High microbial respiration in abandoned lands is probably related to more organic carbon in these soils. Loss of soil organic matter due to cultivation and improper soil management is often the main reason for reducing soil respiration in agricultural lands compared to abandoned lands.
    Conclusion
    Changing land use from agriculture to abandonment improved the physical, chemical, and biological indicators of soil quality, especially the surface layer of the soil, which ultimately led to the improvement of soil quality in all the studied areas. It can be concluded that the release of agricultural lands has increased soil health by increasing the carbon input into the soil, improving the soil aggregates, and improving the microbial activity of the soil.
    Keywords: Intensive agriculture, Land use change, Soil Erosion, Soil Health}
  • لیلا زندی، زینب جعفریان*، عطاالله کاویان، یحیی کوچ
    سابقه و هدف

     شیو ه های مدیریت از جمله تغییر کاربری اراضی یکی از مولفه های اصلی تغییرات جهانی است که با تغییر در جوامع میکروبی (با توجه به نقشی که در تجزیه مواد آلی و معدنی شدن مواد غذایی دارند) فرآیند، ساختار و عملکرد اکوسیستم را تحت تاثیر قرار می دهند. تغییرات در مشخصه های زیستی خاک ناشی از تغییر کاربری اراضی و شیوه مدیریت ممکن است منجر به تغییرات مهم در پویایی کربن آلی و تنفس میکروبی خاک شود و بر چرخه مواد غذایی و رشد گیاه اثرگذار باشد. بنابراین برای درک بهتر مدیریت انسانی بر چرخه کربن ، درک همبستگی بین ویژگی‎های میکروبی خاک در طول تغییرات کاربری زمین ضروری به نظر می رسد.

    مواد و روش ها

    پژوهش حاضر با هدف بررسی پویایی زمانی مشخصه های میکروبی خاک در طی تغییرکاربری مراتع اطراف شهرستان کیاسر چهاردانگه مازندران انجام شد. برای این منظور در این حوضه، رویشگاه های مورد مطالعه شامل روستای اروست دارای مراتع تبدیل شده به اراضی کشاورزی (جو) و باغی (سیب و گردو) با سن بیشتر از 30 سال، با یک مرتع شاهد، روستای واوسر با مراتع تبدیل شده به اراضی کشاورزی (جو) و باغی (سیب و گردو) با سن بیشتر از 20 سال با یک مرتع شاهد و همچنین مراتع تبدیل شده به کاربری باغی (سیب و گردو) کمتر از 10 سال، و روستای ارا با مراتع تبدیل شده به اراضی کشاورزی (جو) با سن کمتر از 10 سال با یک مرتع شاهد بود.. نمونه برداری از خاک در هرکاربری، به صورت تصادفی سیستماتیک از عمق 30-0 سانتیمتری انجام گرفت. در مجموع 10 نمونه خاک از هر کاربری تهیه و جهت تجزیه مشخصه های فیزیکوشیمیایی خاک همانند بافت، وزن مخصوص ظاهری، درصد محتوای رطوبت، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، اسیدیته و مشخصه های میکروبی شامل تنفس میکروبی، تنفس برانگیخته، کربن، نیتروژن و فسفر زی توده میکروبی خاک، ضریب متابولیکی، شاخص قابلیت دسترسی به کربن و سهم میکروبی به آزمایشگاه انتقال داده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که بیشترین میزان از مشخصه های فیزیکوشیمیایی (به جز درصد شن و سیلت و وزن مخصوص ظاهری، اسیدیته و نسبت کربن به نیتروژن) و مشخصه های میکروبی خاک (به جز ضریب متابولیکی، شاخص قابلیت دسترسی به کربن، سهم میکروبی و نسبت زی توده کربن به زی توده نیتروژن) متعلق به کاربری های باغی با سنین بالاتر از 20 و 30 ساله بود. تحلیل مولفه های اصلی (PCA) بیانگرآن است که در طول زمان، فعالیت میکروبی و حاصلخیزی بیشتر خاک درکاربری های باغ با سنین بیشتر از 20 و 30 سال بوده و موقعیت مکانی کاملا متفاوتی را نشان می دهند. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که تغییرپذیری کربن آلی، نیتروژن کل، اسیدیته و محتوای رطوبت خاک در دراز مدت سبب افزایش در مقدار تنفس میکروبی (تنفس پایه و تنفس برانگیخته) کربن، نیتروژن و فسفر زی توده میکروبی خاک شدند. درصورتی که ضریب متابولیکی در کاربری باغ با سن کمتر از 10 سال و مرتع شاهد برای اراضی با سن بیشتر از 20 سال، همچنین سهم میکروبی در کاربری مرتع شاهد برای اراضی با سن کمتر از ده سال دارای بیشترین مقدار بودند این در حالی است که شاخص قابلیت دسترسی به کربن تفاوت معنی داری را بین کاربری با سنین مختلف را نشان نداد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که مشخصه های خاکی درکاربری های باغی با سنین بالاتراز وضعیت بهتری برخودار بودند همچنین تغییرپذیری در خواص فیزیکوشیمیایی خاک در طول زمان سبب تغییر مشخصه های میکروبی خاک شد. بنابراین پیشنهاد می شود انجام مطالعات طولانی مدت و اتخاذ استراتژی های مدیریتی جهت کاهش عدم قطعیت و تخمین نرخ ذخیره کربن آلی اکوسیستم ها که بی ارتباط با مشخصه های میکروبی خاک نیست، در طول تغییرکاربری اراضی لازم و ضروری به نظر می رسد.

    کلید واژگان: ذخیره کربن, بعد زمانی, تنفس میکروبی, مشخصه میکروبی, تغییر کاربری}
    Leila Zandi, Zeinab Jafarian *, Ataollah Kavian, Yahya Kooch
    Background and Objectives

    Management practices such as land use change is one of the main components of global change that affects the process, structure and function of ecosystems by changing microbial communities (due to their role in the decomposition of organic matter and food mineralization(.Changes in soil biological characteristics due to land use change and management practices may lead to significant changes in soil organic carbon dynamics, soil microbial respiration and affect nutrient cycle and plant growth. Therefore, to better understand human management on carbon cycle, it seems necessary to understand the correlation between soil microbial properties during land use change.

    Materials and Methods

    The aim of this study was to investigate the temporal dynamics of soil microbial characteristics during land use change in rangelands around Kiasar Chahardangeh city of Mazandaran. For this purpose, in this basin, the studied habitats were including Erost village with pastures turned into agricultural lands (barley) and orchards (apples and walnuts) with an age of more than 30 years, with a control pasture, Vavsar village with pastures turned into lands. Agriculture (barley) and orchard (apple and walnut) with an age of more than 20 years and also rangelands converted to garden use (apple and walnut) less than 10 years, with a control rangeland and Ara village with rangelands converted into agricultural land (Barley) less than 10 years old with a pasture. Soil sampling in each land use was done systematically randomly from two depths of 0-15 and 15-30 cm.In total, nine soil samples from landuses were transferred to the laboratory for analysis of soil physico-chemical characteristics including texture, bulk density, moisture content, organic carbon, total nitrogen, pH and microbial characteristics including Basal respiration, Substrate induced respiration, Microbial biomass carbon, Microbial biomass nitrogen and Microbial biomass phosphorus, qCO2, microbial ratio and carbon capability index.

    Results

    The results showed that the highest amount of physicochemical characteristics (except sand and silt percentage and bulk density, pH and C/N) and soil microbial characteristics (qCO2, microbial ratio and carbon capability index and MBC/MBN) at both depths and mean depths belonged to orchard land uses older than 20 and 30 years. Principal Component Analysis (PCA) indicates that over time, higher values of microbial activity and soil fertility in the orchard uses are older than 20 and 30 years with a completely different location on the axis. In general, the results of this study showed that the variability of organic carbon, total nitrogen, acidity and soil moisture content in the long run caused an increase in microbial respiration rate (Basal respiration and Substrate induced respiration), While the qCO2 in the orchard less than 10 years old and control rangeland for lands older than 20 years, also the microbial ratio in the control rangeland for lands less than ten years old had the highest value, while the carbon capability index showed no significant difference between users of different ages.

    Conclusion

    In general, the results of this study showed that soil characteristics in orchard uses with older ages were in a better condition. Also, variability in soil physicochemical properties changed the microbial characteristics of the soil over time. Therefore, it is suggested that long-term studies and management strategies to reduce uncertainty and estimate the rate of organic carbon pool of ecosystems, which are not unrelated to soil microbial characteristics, are considered necessary during land use change.

    Keywords: Carbon pool, temporal dimension, Microbial respiration, Microbial characteristics, Land use}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، پریسا علمداری
    سابقه و هدف

    فعالیت های بشری مانند جنگل زدایی، تبدیل اکوسیستم های طبیعی به زراعی، سوزاندن زیست توده، شخم و کشت و کار، چرای دام، مصرف کودهای شیمیایی دارای تاثیر شدید و منفی بر مخزن کربن آلی خاک هستند. به خصوص تبدیل اکوسیستم های طبیعی به زراعی باعث کاهش مخزن کربن آلی خاک می شوند. شناخت نحوه توزیع فضایی کربن آلی در خاک برای درک نقش خاک در سیستم کربن جهانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین هدف از مطالعه حاضر بررسی تغییرات کربن کل و اجزای آن در اندازه های مختلف خاکدانه های یک خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار و تعیین حساس ترین و مقاوم ترین جز به تغییر کاربری بود.

    مواد و روش ها: 

    برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان انتخاب شد. نمونه های خاک از دو کاربری جنگل طبیعی توسکا و شالیزار مجاور آن ها در دو عمق (20-0 و 40-20 سانتی متر) برداشت گردیدند. در نمونه خاک ها خاکدانه هایی با اندازه مختلف جدا و مقدار کربن آلی در این خاکدانه ها اندازه گیری شد. آنگاه کربن آلی در اندازه های مختلف این خاکدانه ها در هر دو کاربری جزبندی گردید.

    یافته ها: 

    بررسی توزیع کربن آلی در ارتباط با اندازه خاکدانه در دو کاربری نشان داد که با افزایش اندازه خاکدانه محتوای کربن آلی افزایش یافت به طوری که مقدار کربن آلی در جنگل طبیعی توسکا و اراضی شالیزار (میانگین دو عمق برای هر کاربری) به ترتیب 5/4 و 3/3 برابر در خاکدانه های بزرگتر از 2 میلی متر (خاکدانه های بزرگ) بیشتر از خاکدانه های کوچکتر از 053/0 میلی متر (پیوند یافته با سیلت و رس) بود. با تغییر کاربری از جنگل طبیعی به شالیزار مقدار کربن آلی در خاکدانه ها کاهش یافت. ولی مقدار کاهش در خاکدانه های بزرگتر از 2 میلی متر (خاکدانه های بزرگ) بیشترین و در خاکدانه های 053/0-25/0 میلی متر (خاکدانه های کوچک) کمترین مقدار بود. نتایج جزبندی موادآلی بر حسب دانسیته نشان داد که در هر دو کاربری با افزایش دانسیته، وزن اجزا افزایش یافت. این وضعیت در هر دو عمق و در تمام اندازه خاکدانه قابل مشاهده بود. با افزایش دانسیته درصد کربن آلی کاهش یافت. درصد کربن اجزا به صورت درصدی از کربن کل خاک در تمام اندازه خاکدانه ها در اجزای با دانسیته کوچکتر از 2 گرم بر سانتی مترمکعب کمتر از اجزای با دانسیته بزرگتر از2 گرم بر سانتی-مترمکعب بود و با افزایش عمق در تمام اندازه خاکدانه ها از درصد کربن در اجزای با دانسیته کوچکتر از 2 گرم برسانتی مترمکعب کاسته و به درصد کربن در اجزای با دانسیته بزرگتر از 2 گرم برسانتی مترمکعب اضافه گردید. با افزایش دانسیته اجزا، نسبت C/N اجزا کاهش یافت. در تمام اندازه خاکدانه ها در اثر تغییر کاربری از جنگل طبیعی به شالیزار درصد کربن اجزا به صورت درصدی از کربن کل خاک از اجزای با دانسیته کوچکتر از 2 گرم بر سانتی متر مکعب کم و به جز با دانسیته بزرگتر از 2 گرم برسانتی متر مکعب اضافه گردید. میزان کاهش از خاکدانه های بزرگتر به سمت خاکدانه های کوچکتر کاهش یافت. حساس ترین جزء به تغییر کاربری جزء

    نتیجه گیری

    تغییر کاربری از جنگل بکر به اراضی شالیزاری تاثیر نامطلوب روی مقدار کربن اجزا در اندازه های مختلف خاکدانه داشت. به طوری که از میزان مواد آلی ذره ایی آزاد و محبوس شده در خاکدانه (جز سبک) که نقش بسیار مهمی را در تغذیه کیاه دارند به شدت کاسته شد. که این امر موجب کاهش سلامت خاک و پتانسیل ترسیب کربن در خاک می شود.

    کلید واژگان: تغییر کاربری, جزبندی کربن آلی, مواد آلی ذره ایی آزاد, مواد آلی ذره ایی محبوس شده در خاکدانه ها}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Parisa Alamdari
    Background and objectives

    Human activities such as deforestation, conversion of natural ecosystems to farming, biomass burning, tillage and cultivation, grazing, fertilizer use have a significant and negative impact on soil organic carbon pool. In particular, the conversion of natural ecosystems to agriculture reduces soil organic carbon pools. Understanding the spatial distribution of organic carbon in soil is particularly important for understanding the role of soil in the global carbon system. Therefore, the purpose of the present study was to investigate the changes of total carbon and its components in different sizes of aggregates of a forest soil after conversion to paddy.

    Material and Methods

    For this study, Poplar Research Station in Guilan province was selected. Soil samples were collected from two uses of forest and adjacent paddy fields at two depths (0-20 and 20-40 cm). In the soil samples, aggregates of different sizes were separated and the amount of organic carbon in these aggregates was measured. Organic carbon was then fractionated into different sizes of these aggregates in both land use.

    Results

    Investigation of organic carbon distribution in relation to aggregate size in two land uses showed that with increasing aggregate size, organic carbon content increased so that organic carbon content in Populus natural forest and rice fields were 4.5 and 3.3 times higher in aggregates larger than 2 mm (larger aggregates) than smaller aggregates 0.053 mm, respectively. The amount of organic carbon in the aggregates decreased with the change from natural forest to paddy fields. However, the decrease was greater in aggregates larger than 2 mm and lowest in aggregates (0.25–0.053 mm). Results of soil organic carbon fractionation showed that percentage of soil weight in fractions increased with increasing density in two land use. This situation was visible in two depths and in all the aggregate sizes. By increasing the density of fractions, the concentration of organic carbon in the fractions decreased. The organic carbon content of the fractions as a percentage of organic carbon content of whole soil, in all the aggregate sizes, and in the fractions with density < 2 g cm-3 was smaller than those of fractions with density > 2 g cm-3. In all of the aggregates, with increasing depth, organic carbon content of the fractions with density < 2 g cm-3 as a percentage of organic carbon content of whole soil decreased while those of the fractions with density of > 2 g cm-3 increased. By increasing the density of fractions, the C/N ratio of the fractions decreased. In all of the aggregate, due to the change of land use from natural forests to rice field, organic carbon content of the fractions as a percentage of organic carbon content of whole soil, decreased in the fractions with density < 2 g cm-3 and increased in the fractions with density > 2 g cm-3 and this was more pronounced in aggregates of larger size. The most sensitive and resistant fractions to land use change were fraction 2g/cm3 respectively. The ratio of carbon to nitrogen decreased as a result of land use change from natural forest to the rice field.

    Conclusion

    The change of land use and long-term cultivation in virgin forests and its transformation in rice field has changed organic carbon content of the fractions. The amount of free and occluded particulate organic matter in the aggregate (light fraction), which plays a very important role in the nutrition of the crop, was greatly reduced. This reduces the soil's health and the potential for carbon sequestration in the soil.

    Keywords: Land use change, Soil quality, Organic carbon fractionation, Free particulate organic matter, Occluded particulate organic}
  • زاهد شریفی*، ناهید آزادی

    سابقه و هدف:

     آتش سوزی و تغییر کاربری جنگل ها به دلیل نقش قابل توجه در تخریب محیط زیست و تغییرات اقلیمی به یکی از نگرانی های قابل توجه جهانی تبدیل شده است. در این میان، خاک جنگل ها به دلیل دارا بودن ماده آلی نسبتا بالا و ساختمان مناسب همواره مورد توجه بوده است. اما آتش سوزی و تغییر در مدیریت کاربری این زیست بوم ها و اعمال خاک ورزی اثرات زیان بار زیادی بر ساختمان خاک و از دست رفتن ماده آلی آن ها داشته است. لذا این پژوهش اثر آتش سوزی و تغییر کاربری زمین به تاکستان بر میزان کربن آلی خاک و نرخ تجزیه آن در بخش اندازه خاکدانه در یک جنگل بلوط در زاگرس شمالی را مورد بررسی قرار می دهد.

    مواد و روش ها

    برای انجام این پژوهش خاک (عمق 5-0 سانتی متری) از یک جنگل دست نخورده از زیر تاج و بیرون تاج درختان برداشته شد، تیمار دوم بخش دیگری از این جنگل بود که سه سال پیش آتش سوزی در آن رخ داده بود، نمونه های خاک از محل های با شدت سوختگی ضعیف، متوسط و شدید برداشته شد. تیمار سوم بخش دیگری از این جنگل بود که 30 سال قبل به تاکستان تبدیل شده بود که در این کاربری نیز نمونه های خاک از زیر تاج و بیرون تاج درختان برداشته شد. نمونه های خاک هوا خشک شدند و به روش الک خشک به خاکدانه های 8-2، 2-1، 1-25/0 و 25/0 > میلی متر تفکیک شدند و مقدار کربن آلی هر بخش از خاکدانه ها تعیین شد. سپس هر اندازه خاکدانه در رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی در چرخه های دمایی از 5 تا °C 35 با فاصله دمایی °C 5 انکوباسیون شد و میزان تنفس پایه خاک پس از گذشت 2 روز از انکویاسیون در هر نقطه دمایی اندازه گیری شد. سپس میزان نرخ تجزیه کربن آلی در هر اندازه خاکدانه از شیب معادله میزان دی اکسیدکربن متصاعد شده در مقابل دمای متناظر با آن در هر چرخه دمایی به دست آمد.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که تغییر کاربری و آتش سوزی به ویژه نوع شدید آن سبب تخریب چشم گیر خاکدانه های درشت و افزایش خاکدانه های ریز می شود. به گونه ای که بیشترین و کمترین میزان خاکدانه های درشت (mm 8-2) به ترتیب در کاربری های زیر تاج جنگل (6/61%) و زیر تاج تاکستان (1/11%) به دست آمد، در حالی که بیشترین و کمترین میزان خاکدانه های ریز (25/0 > میلی متر) به ترتیب در تیمارهای زیر تاج تاکستان (4/12%) و زیر تاج جنگل (7/5%) به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که در همه ی تیمارهای مورد بررسی با کاهش اندازه خاکدانه ها میزان کربن آلی خاک افزایش یافت. در مقایسه با جنگل دست نخورده، تغییر کاربری سبب کاهش چشم گیر کربن آلی خاک شده بود، در حالی که تغییراتی در میزان این شاخص در تیمارهای آتش سوزی مشاهده نشد. همچنین نتایج نشان داد که در همه ی تیمارهای مورد بررسی با کاهش اندازه خاکدانه میزان نرخ تجزیه کربن آلی افزایش یافت و این شاخص در کاربری های مورد بررسی از روند مقابل پیروی کرد: زیر تاج جنگل (2/7) > آتش سوزی شدید (4/5) ≥ بیرون تاج جنگل (2/5) > آتش سوزی متوسط (7/4) > آتش سوزی ضعیف (9/2) > زیر تاج تاکستان (4/1) > بیرون تاج تاکستان (4/0).

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که اثر30 سال تغییر کاربری در تخریب خاکدانه های خاک بیشتر از یک بار آتش-سوزی حتی از نوع شدید آن است، اما اثر یک بار آتش سوزی در تخریب خاکدانه های خاک بسیار بیشتر از یک سال تغییر کاربری است. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که کاربری های با مقدار ماده آلی فراهم و قابل تجزیه بیشتر (زیر تاج جنگل و آتش سوزی شدید) نسبت به تغییر کاربری (زیر تاج و بیرون تاج تاکستان) در مقابل تغییرات اقلیم آسیب پذیرتر بوده و گرمایش زمین را بیشتر تشدید می-کنند.

    کلید واژگان: آتش سوزی, تغییر کاربری, خاکدانه, نرخ تجزیه کربن آلی}
    Zahed Sharifi *, Nahid Azadi
    Background and Objectives

    Forest fires and land use change have become a major global concern due to their significant role in environmental degradation and climate change. Meanwhile, the soil of forests and pastures has always been considered due to its relatively high organic matter and suitable structure. But fires and changes in the management of these ecosystems and the application of tillage have had detrimental effects on soil structure and loss of organic matter of the natural ecosystems. Therefore, this study investigates the effect of wildfires and land use change to vineyard on soil organic carbon (SOC) content and its soil organic carbon decomposition rate (SDR) in aggregate size fraction in an Oak Forest in Northern Zagros.

    Materials and Methods

    For this purpose, topsoil (0-5 cm depth) was sampled in a natural oak forest from both inside (FI) and outside (FO) sprout clumps, a portion of the forest burned three years earlier from areas undergone high (BHI), moderate (BMI), or low (BLO) severity, and a vineyard planted thirty years earlier in place of the forest from both under the foliage of vines (VI) and outside it (VO). All soil samples were air-dried and sieved to obtain four aggregate size fractions (8–2, 2–1, 1–0.25, and

    Results

    The results of this study showed that cultivation and fire, especially its severe type, cause significant damage to large aggregates and increase the fine aggregates. So that, the highest and lowest amounts of coarse aggregates (2–8 mm) were obtained in FI (61.6%) and VI (11.1%) treatments, respectively. Whereas, the highest and lowest amounts of fine aggregates (< 0.25 mm) were obtained in VI (12.4%) and FI (5.7%) treatments, respectively. The results also showed that in all the studied treatments, the amount of SOC increased with decreasing of the soil aggregates size. Furthermore, in compared to the virgin forest, cultivation in the vineyard resulted in a significant reduction in SOC, while no changes in this parameter were observed in the fire treatments. The results also showed that in all the studied treatments, the amount of SDR index increased with decreasing of the soil aggregates size and this index followed the trend: FI (7.2) > BHI (5.4) > FO (5.2) > BMI (4.7) > BLO (2.9) > VI (1.4) > VO (0.4).

    Conclusion

    Overall, thirty years of farming were more impacting on soil aggregates degradation than a single fire, although severe; nevertheless, severe fire appears to have been much more impacting on soil aggregates degradation than every single yearly plowing. The results also showed that the SDR in soils that are rich in organic matter (FI and BHI) could be more sensitive to warming and intensify global warming more strongly than arable lands (VI and VO).

    Keywords: Wildfire, Land use changes, Aggregates, Organic carbon decomposition rate}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، سید عبدالله موسوی کوپر
    در این مطالعه تاثیر تغییر کاربری اراضی (تبدیل جنگل طبیعی به شالیزار) و احیای اراضی تخریب شده بر برخی ویژگی های کیفی و آنزیمی خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان شهرستان آستانه اشرفیه انتخاب شد. نمونه های خاک از 5 کاربری (جنگل طبیعی، جنگل های دست کاشت صنوبر، توسکا و دارتالاب و شالیزار) و از دو عمق (20-0 و 40-20 سانتی متری) جمع آوری شدند. داده های این پژوهش به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع کاربری اراضی در پنج سطح و عمق خاک در دو سطح بود که در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. لذا تعداد تیمارهای آزمایش 10=2×5 عدد که با لحاظ نمودن تعداد تکرارها در مجموع 30 واحد آزمایشی بود. در مجموع 30 نمونه خاک دست خورده و 30 نمونه خاک دست نخورده وجود داشت که جامعه آماری آزمایش را تشکیل می داد. در نمونه ها برخی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین وزنی قطر خاکدانه (75 درصد)، هدایت هیدرولیکی اشباع (95 درصد)، خاصیت آبگریزی (53 درصد)، کربن آلی (52 درصد.)، نیتروژن کل (52 درصد) و کربن زیست توده میکروبی (53 درصد) در جنگل طبیعی بیشتر از شالیزار بود. همچنین فعالیت آنزیم اوره آز و آریل سولفاتاز به طور معنی داری در خاک شالیزار نسبت به جنگل طبیعی کمتر بود. ولی برعکس، فعالیت آنزیم دهیدروژناز در خاک شالیزار بیشتر از خاک جنگل طبیعی بود و این نشان می دهد که در دسترس بودن اکسیژن و رطوبت بر فعالیت دهیدروژناز اثر می گذارد و با افزایش رطوبت خاک، فعالیت آن افزایش می یابد. احیای برخی از اراضی تخریب شده به وسیله جنگل دست کاشت نشان داد پوشش گیاهی صنوبر موثرتر از پوشش های گیاهی دیگر در افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه، هدایت هیدرولیکی اشباع و کربن زیست توده میکروبی بود. در حالیکه تاثیر پوشش دارتالاب در افزایش خاصیت آب گریزی، کربن آلی و فعالیت آنزیم اوره آز و آریل سولفاتاز بیش از پوشش های گیاهی دیگر بود. فعالیت ویژه آنزیم (فعالیت آنزیم در واحد کربن آلی) در دهیدروژناز در شالیزار به طور معنی داری بیشتر از جنگل طبیعی بود که این نشان دهنده آن است که فعالیت این آنزیم مستقل از تغییرات کربن آلی خاک بوده و به رطوبت خاک وابسته است. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که در مقایسه با ویژگی های کیفی و فعالیت آنزیمی، پوشش دارتالاب بهتر از پوشش صنوبر و توسکا این ویژگی ها را بهبود بخشید.
    کلید واژگان: احیای اراضی جنگل زدایی شده, آنزیم های خاک, تغییر کاربری, کربن زیست توده میکروبی, کیفیت خاک}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Saead Abdollah Mosavi Kupar
    In this study, the effects of land use change (conversion of natural forest to paddy fields) and regeneration of deforested land on some qualitative and enzymatic properties of the soil were investigated. For this study, Populus Research Station in Guilan province, Astana Ashrafieh city was selected. Soil samples were collected from 5 land uses (natural forest, populus, Alnus and Taxodium and paddy forests) and two depths (0-20 and 20-40 cm). The data were analyzed as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications. The factors included land use type at five levels and soil depth at two levels that were studied in three replications. Therefore, the number of treatments were 5 * 2 = 10, totally 30 units accounting replications. In total, there were 30 samples of disturbed soil and 30 samples of undisturbed soil that constituted the statistical data of the experiment. Some physical, chemical and biological properties of the samples were measured. The results showed that the mean weight diameter (75%), saturated hydraulic conductivity (95%), water repellency (53%), organic carbon (52%), total nitrogen (52%) and microbial biomass carbon (53%) in the natural forest were higher than the ones in the paddy field. Also, the activity of urease and arylsulfatase in the paddy soil was significantly lower than the one in the natural forest soil. However, the activity of dehydrogenase in the paddy soil was higher than the one in natural forest soil, indicating oxygen availability and moisture affect the activity of dehydrogenase and its activity increases as the soil moisture increases. Reclamation of some deforested lands by hand planted forest showed that Populus vegetation was more effective than the other vegetation covers in increasing aggregate stability, hydraulic conductivity, and microbial biomass carbon. While Taxodium cover increased the activities of urease, arylsulfatase and acid phosphatase more than the ones in other vegetation covers. The specific activity of enzymes (enzyme activity per unit of organic carbon), in dehydrogenase was significantly higher in the paddy soil than in the soil under natural forest. This indicates that the activity of this enzyme is independent of soil organic carbon changes and is dependent on soil moisture. Overall, it can be concluded that, in comparison with the qualitative and enzymatic activity, Taxodium coating improved these properties better than populus and Alnus coating.
    Keywords: Deforestation, Soil enzymes, Land Use Change, Microbial biomass carbon, Soil quality}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، پریسا علمداری، سید عبدالله موسوی کوپر

    فعالیت کشاورزی، به ویژه کشت برنج مسئول عمده تخریب جنگل های طبیعی در شمال ایران است. این پژوهش به منظور بررسی اثر تبدیل جنگل طبیعی به شالیزار بر برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و تعیین حساس ترین این پارامترها به آشفتگی یک اکوسیستم انجام گرفت. همچنین در این مطالعه برای ایجاد حداقل مجموعه داده از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده، از روش تجزیه به مولفه اصلی، استفاده گردید.  لذا دو کاربری (جنگل طبیعی و شالیزار) در استان گیلان انتخاب و نمونه برداری از 5 عمق (20-0، 40-20، 60-40، 80-60 و 100-80 سانتی متر) در سه تکرار صورت پذیرفت. بافت خاک، چگالی، رطوبت در گنجایش زراعی، رس قابل انتشار، میانگین وزنی قطر خاکدانه، پ. هاش، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم، کربن آلی، نیتروژن کل، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربوهیدرات های قابل عصاره گیری با اسید و کربوهیدرات های قابل عصاره گیری با آب داغ در هر عمق تعیین و نتایج به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی گردید. نتایج نشان داد با تغییر کاربری اراضی از جنگل بکر به شالیزار به طور میانگین در کل خاکرخ چگالی ظاهری (15 درصد) و رس قابل انتشار (33 درصد) افزایش یافت. درحالی که میانگین وزنی قطر خاکدانه (76 درصد)، محتوای کربن آلی (57 درصد)، نیتروژن کل (53 درصد) و ظرفیت تبادل کاتیونی (31 درصد) کاهش یافت. شاخص حساسیت (SI) نشان داد که در بین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی به ترتیب میانگین وزنی قطر خاکدانه و کربن آلی در مقایسه با سایر پارامترها به تغییر کاربری اراضی حساس تر بودند. استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) در این مطالعه نشان داد که چهار عامل تقریبا بیش از 90 درصد واریانس را در مقادیر میانگین وزنی قطر خاکدانه، کربن آلی، چگالی، درصد رطوبت در ظرفیت مزرعه، کربوهیدرات های قابل عصاره گیر با اسید و کربوهیدرات های قابل عصاره گیر با آب داغ توجیه نمودند. این پارامترها بیش ترین برآورد اشتراکی بودن را نشان دادند و درصد رس کم ترین اهمیت نسبی در بین تخمین مقادیر اشتراک را نشان داد.

    کلید واژگان: کیفیت خاک, تغییر کاربری, رس قابل انتشار, کربن آلی, تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA)}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Parisa Alamdari, Saead Abdollah Mosavi Kupar

    Agricultural activity, especially cultivating rice, is one of the main reason of the destruction of natural forests in the north of Iran. This study was performed to investigate the effects of changing natural forest to Paddy Field on some physical and chemical properties of the soil and to determine the most sensitive indices to the disturbance of an ecosystem. Moreover, in this study, the Principal Component Analysis (PCA) method was used to create a minimum set of data from measured physical and chemical parameters. Accordingly, two land uses (natural forest and paddy field) were selected in Gilan province and soil samples were collected from five different depths (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100) three times. Soil texture, density, field capacity, dispersible clay, mean weight diameter (MWD), pH, electrical conductivity, calcium carbonate, organic carbon, total nitrogen, cation exchange capacity, extractable carbohydrates with acid and extractable carbohydrates with hot water at each depth were measured and the results were analyzed as factorial in a completely randomized design. The results indicated that by changing the land use from forest to paddy field, the average apparent density of the soil profile (15%) and dispersible clay (33%) were increased. However, the MWD (76%), organic carbon content (57%), total nitrogen (53%), and cation exchange capacity (31%) were reduced. The sensitivity index (SI) showed that among the physical and chemical parameters, MWD and organic carbon content were respectively more sensitive than the other parameters to land use change. The results of PCA revealed that the four factors could almost justify more than 90% of the variance in MWD, organic Carbone, density, moisture content in field capacity, extractable carbohydrates with acid, and extractable carbohydrates with hot water. These parameters showed the highest commonality and the clay percentage had the minimum relative importance among the estimation of commonality values.

    Keywords: Soil quality, Land Use Change, Dispersible clay, Organic carbon, Principal Component Analysis (PCA)}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، سید عبدالله موسوی کوپر، پریسا علمداری
    سابقه و هدف

    بررسی پارامترهای بیولوژیکی کیفیت خاک به منظور ارزیابی مدیریت زمین و پایداری سیستم های کشاورزی مورد استفاده، بسیار مفید است. برای این منظور ویژگی های بیولوژیکی کیفی خاک که به کشت و کار حساس هستند مورد اندازه گیری و ارزیابی قرار می-گیرند. هدف از مطالعه حاضر بررسی تغییرات بیولوژیک کیفیت خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار، تعیین حساس ترین این پارامترها به آشفتگی یک اکوسیستم و ایجاد حداقل مجموعه داده از این پارامتر ها با استفاده از روش تجزیه عامل ها بود.

    مواد و روش ها

    برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان انتخاب شد. نمونه های خاک از دو کاربری جنگل طبیعی و شالیزار مجاور آن ها در 5 عمق (20-0، 40-20، 60-40، 80-60 و 100-80 سانتی متر) برداشت گردید. داده های این پژوهش به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع کاربری اراضی در دو سطح و عمق خاک در پنج سطح بود که در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. لذا تعداد تیمارهای آزمایش 10=2×5 عدد که با لحاظ نمودن تعداد تکرارها در مجموع 30 واحد آزمایشی، جامعه آماری آزمایش را تشکیل داد. در نمونه ها تنفس میکروبی، درصد معدنی شدن کربن، کربن زیست توده میکروبی، کسر میکروبی و ضریب متابولیکی اندازه گیری و شاخص حساسیت برای هر ویژگی محاسبه گردید. مقایسه میانگین پارامترها با آزمون دانکن و تجزیه عاملی به روش تجزیه به مولفه های اصلی انجام گرفت.

    یافته ها

    نتایج این مطالعه نشان داد با تغییرکاربری اراضی از جنگل بکر به شالیزار به طور میانگین در کل خاکرخ نسبت معدنی شدن کربن (28 درصد) و ضریب (کسر) متابولیکی (21 درصد) افزایش یافت. درحالی که وزن زیست توده میکروبی (61 درصد)، تنفس میکروبی (39 درصد) و تنفس پایه (49 درصد) کاهش یافت. شاخص حساسیت (SI) نشان داد که در بین پارامترهای بیولوژیکی، زیست توده میکروبی در مقایسه با سایر پارامترها به تغییر کاربری اراضی حساس تر بود. استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) در این مطالعه نشان داد که دو عامل تقریبا بیش از 70 درصد واریانس را در مقادیر زیست توده میکروبی و درصد معدنی شدن کربن و بیش از 60 درصد واریانس را در مقادیر معدنی شدن کربن، تنفس پایه و کسر (ضریب) متابولیکی توجیه کرد. این پارامترها بیش ترین برآورد اشتراکی بودن را نشان می دهند و کسر میکروبی کم ترین اهمیت نسبی در بین تخمین مقادیر اشتراک را نشان داد.

    نتیجه گیری

    تغییر کاربری از جنگل بکر به اراضی شالیزاری تاثیر نامطلوب روی پارامترهای بیولوژیکی کیفیت خاک داشت. این امر موجب کاهش سلامت خاک و پتانسیل ترسیب کربن در خاک می شود. بنابراین ادامه کشت و کار در این اراضی تخریب خاک را تشدید نموده و در صورت توقف کشت و کار زمان بهبود (Recovery time) و زمان احیا (Resilience time) طولانی تر می شود.

    کلید واژگان: تغییر کاربری, زیست توده میکروبی, ضریب (کسر) متابولیکی, معدنی شدن کربن آلی, تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA)}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Sead Abdolleh Musavi Kupar, Parisa Alamdari
    Background and objectives

    The evaluation of biologic parameters of soil quality plays an important role in assessing the land management and sustainability of agricultural systems. For this purpose, the biological properties of soil quality, which are sensitive to farming are measured and investigated. The aim of the present study is to evaluate the biological changes forest soil quality after converting to the paddy field and determining the most sensitive properties to disturbance of an ecosystem and the creating a minimum set of data from these parameters using the factor analysis method.

    Material and methods

    The present study was performed in Poplar research station in Gilan Province. The soil sample collection was done in both natural forest and closest paddy field from five different depth (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm). The data were analyzed as a factorial test in a completely randomized design with three replications. The factors including the type of land use in two levels and soil depth in five levels were studies in three replications. Therefore, the statistic population of the present study was 10 treatments (5 × 2 =10) with three replications (totally 30 test units). In the study, the microbial respiration, the mineralization percentage of carbon, the microbial biomass carbon, microbial fraction, and the metabolic coefficient of the samples were measured and the sensitivity index to each feature was calculated. The data were analyzed using SAS software. Mean comparison of parameters of Duncan’s test and factor analysis using principal component analysis method were performed.

    Results

    The results of the study showed that any land use changes from forest to paddy field led to increasing the mineralization percentage of carbon and the metabolic coefficient by 28 and 21% respectively. However, microbial biomass C (61%), microbial respiration (31%), and basal respiration (49%) were reduced. Sensitivity index (SI) indicated that microbial biomass is more sensitive than other parameters to land use. The use of principal component analysis (PCA) showed that two factors could explain more than 70% of the variance in microbial biomass and carbon mineralization percentage and more than 60% of the variance in the amount of carbon mineralization, basal respiration, and a metabolic fraction (quotient). These parameters represent the maximum communality estimation, and the microbial fraction showed the minimum relative importance among the estimates of the total communality values.

    Conclusion

    The change in land use from forests to the paddy fields had an adverse effect on the biological parameters of soil quality, which led to reducing the soil health and carbon sequestration potential in soil. Therefore, cultivation in these lands exacerbates soil degradation and stopping the process results in longer recovery and resilience time.

    Keywords: land use change, Microbial Biomass, metabolic friction (quotient), the mineralization of organic carbon, principle main components (PCA)}
  • میرحسن رسولی صدقیانی*، کمال قدرت، ساناز اشرفی، مراد جعفری، حبیب خداوردیلو
    سابقه و هدف
    رشد جمعیت جهان، نیاز غذایی انسان، دخالت انسان در اکوسیستم های طبیعی و تغییر ویژگی های ذاتی خاک از طریق تخریب آن، نیاز به بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر کیفیت خاک را افزایش می دهد. این مطالعه به منظور بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر برخی شاخص های کیفیت خاک در مناطق تغییر کاربری یافته جنگل های زاگرس شمالی انجام گردید.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق تعداد 96 نمونه خاک از خاک های جنگلی زاگرس شمالی و مناطق تغییر کاربری یافته هم جوار تهیه شدند. برخی خصوصیات خاک شامل تنفس پایه (BR)، تنفس برانگیخته (SIR)، کربن بیومس میکروبی (MBC)، واکنش خاک، هدایت الکتریکی، نیتروژن کل، فسفر قابل استفاده، پتاسیم محلول و تبادلی، ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)، ماده آلی، نسبت جذب سدیم (SAR) و درصد سدیم تبادلی (ESP) اندازه گیری گردیدند. شاخص کیفیت خاک (SQI) با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) تعیین گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان داد در اثر تغییر کاربری جنگل به سایر کاربری ها، کربن بیومس میکروبی، تنفس پایه، تنفس برانگیخته، مقدار کلسیم و پتاسیم محلول، کلسیم، منیزیم و سدیم تبادلی، ماده آلی ، ظرفیت تبادل کاتیونی، نسبت جذب سدیم و پتاسیم به طور معنی داری کاهش یافتند. به طوریکه در اثر تغییر کاربری، مقدار ماده آلی در مرتع، باغ و زراعت در مقایسه با جنگل به ترتیب 16، 47 و 5/57 درصد کاهش یافت. شاخص کربن بیومس میکروبی نیز، در اثر تغییر کاربری جنگل به مرتع، باغ و زراعت به ترتیب 34/28، 66/48 و 28/58 درصد کاهش نشان داد. میزان نیتروژن کل، پتاسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی در کاربری جنگل نسبت به زراعت به ترتیب 5/2، 39/1 و 4/1 برابر بیشتر بود. هم چنین، در کاربری های مختلف اثر عمق بر تمام پارامترهای اندازه گیری شده معنی دار بود. بطوریکه نتایج نشان-دهنده وجود بیشترین مقدار پتاسیم، نیتروژن، ظرفیت تبادل کاتیونی، تنفس پایه، کربن بیومس میکروبی و تنفس برانگیخته در خاک سطحی (15-0 سانتی متری) کاریری جنگل بود. تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) نشان داد از میان 16 ویژگی مورد بررسی کیفیت خاک (TDS)، ویژگی های ماده آلی، شاخص قابلیت دسترسی کربن (CAI)، نسبت کربن میکروبی به کربن آلی، فسفر قابل استفاده، اسیدیته خاک و نسبت جذب سدیم به عنوان حداقل ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (MDS)، بیشترین تاثیر را بر کیفیت خاک های مورد مطالعه داشتند. هم چنین بر اساس مدل شاخص تجمعی کیفیت خاک (SQI)، کیفیت خاک برای جنگل (756/0) و مرتع (73/0) درجه II (محدودیت کم) و برای کاربری های زراعت (646/0) و باغ (626/0) درجه III (دارای محدودیت برای رشد گیاه) تعیین گردید.
    نتیجه گیری
    چنین استنباط می گردد که هر گونه مدیریت و تغییر کاربری (جنگل به باغ و زراعت) که باعث افزایش دست خوردگی خاک می شود، کاهش کیفیت خاک و افزایش حساسیت اراضی به فرسایش خاک را در پی دارد. لذا لازم است به منظور حفظ کیفیت خاک عملیات مدیریتی مناسبی انجام گردد.
    کلید واژگان: تغییر کاربری, شاخص کیفیت خاک, ظرفیت تبادل کاتیونی, جنگل, کربن زیست توده میکروبی}
    Mirhassan Rasouli Sadaghiani *
    Background And Objectives
    World population growth, human need of food, his interference in natural ecosystems and changing soil intrinsic properties by degradation, increases the need of evaluating land use changes impacts, on soil quality. This study was carried out to evaluate the effects of land use change on some of soil quality indicators in land use changed forest of Northern Zagros.
    Materials And Methods
    in this study about 96 soil samples were taken from North Zagros forests as well as adjacent areas with land use changed. Some soil properties including basal respiration (BR), substrate induced respiration (SIR), microbial biomass carbon (MBC), pH, electrical conductivity, total nitrogen, available phosphorus, dissolved and exchangeable potassium, cation exchange capacity (CEC), soil organic matter (SOM), sodium adsorbtion ratio (SAR) and exchangeble sodium percent (ESP) were measured. Soil quality index (SQI) was determined using principal component analysis (PCA).
    Results
    The results showed that changing forest to other land uses significantly reduced microbial biomass carbon, basal respiration, substrate induced respiration, the amount of dissolved calcium and potassium, exchangeable calcium, magnesium and sodium, organic matter, CEC, SAR and potassium. Soil organic matter amount in pasture, garden and agriculture decreased 16, 47 and 57.5 percent compared to forest, respectively. As a result of changing forest to pasture, gardens and agriculture MBC amount decreased 28.34, 48.66 and 58.28, respectively. The amount of total nitrogen, potassium and CEC in forest were 2.5, 1.39 and 1.4 times more than agriculture, respectively. Also, in different land uses, depth effect on all measured parameters was significant. As the results showed, the highest amount of potassium, nitrogen, cation exchange capacity, basal respiration, microbial biomass carbon and substrate induced respiration was seen in forest surface soils. Principal component analysis showed that between 16 properties assessed soil quality as total data set (TDS), organic matter, carbon availability, microbial carbon proportion to organic carbon, available phosphorus, pH and SAR, as the most important or the least effective properties on soil quality (minimum data set or MDS), had the greatest impact on the quality of studied soils. According to the cumulative soil quality index (SQI), soil quality for forest (0.756) and pasture (0.73) was II (lowly restricted) and for agriculture (0.646) and garden (0.626) was III (with limitation for plant growth).
    Conclusion
    Therefore, any management and land use change that increases soil disturbance, will reduce soil quality and increase land susceptibility to soil erosion. So, in order to maintain soil quality, appropriate management practices should be done.
    Keywords: land use change, soil quality index, cation exchangeable capacity, forest, microbial biomass carbon}
  • سیروس جعفری، احمد گلچین، احمد طولابی فرد
    به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر اجزاء فیزیکی ماده آلی خاک و برخی از فاکتورهای کیفی آن این پژوهش انجام شد. بدین منظور دو کاربری بکر و کشت شده(شامل کشت تناوبی و نیشکر) در استان خوزستان انتخاب و نمونه های دست خورده و دست نخورده از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتیمتری در سه تکرار تهیه گردید. نیتروژن کل، کربن آلی، رس قابل انتشار، پایداری خاکدانه ها و اجزاء مختلف مواد آلی در هر عمق تعیین و نتایج به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی گردید. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی از 6/3 گرم در کیلوگرم در بکر بترتیب به 5/10 و 7/10 در اراضی با کاربری نیشکر و تناوبی افزایش یافت. بیشترین مقدار شاخص پایداری خاکدانه ها در کاربری نیشکر و کمترین آن در اراضی بکر مشاهده شد. با تغییر کاربری اراضی، مقدار رس قابل انتشار از 46% در اراضی بایر به 8/34 و 5/40% درنیشکری و تناوبی کاهش یافت. کربن آلی و نیتروژن کل در تمام اجزاء فیزیکی ماده آلی بر اثر تغییر کاربری از بکر به نیشکر و تناوبی افزایش یافت ولی جزء شن نسبت به دیگر اجزاء به تغییر کاربری اراضی حساس تر بوده و سریع تر واکنش نشان داد. همچنین در اثر تغییر کاربری، کربن آلی و نیتروژن در بخش شن ماده آلی در لایه سطحی اغلب مناطق غنی تر بود. با این وجود تغییر کاربری اراضی در درجه اول سبب افزایش میزان ماده آلی در جزء رس خاک، در مرتبه بعدی در جزء شن و به میزان اندک در جزء سیلت بود که احتمالا به وجود ترکیبات حلقوی و مقاوم به تجزیه میکروبی در این بخش از مواد آلی مربوط می گردد. نتایج نشان داد که در مناطقی که خاک بکر کیفیت بالایی ندارد اعمال مدیریت های صحیح زراعی از طریق ایجاد امکان کشت و افزایش ماده آلی، باعث افزایش خاکدانه سازی و بهبود کیفیت خاک می گردد.
    کلید واژگان: اجزای فیزیکی, پایداری خاکدانه, تغییر کاربری, رس قابل انتشار و ماده آلی}
    Siroos Jafari, Ahmad Golchin, Ahmad Toolabifard
    This research was conducted to study the effect of land use change on some physical fractionation component of organic matter and some of its quality factors. Therefore, two uncultivated and cultivated (such as rotational cropping and sugarcane) were selected in Khuzestan province. Disturbed and undisturbed soils were sampled from 0-30 and 30-60 cm depths. Total N, OC, dispersible clay (DC), aggregate stability and organic matter differentiation were comprised as factorial in Randomized blocks. The results showed that total carbon content was increased from 3.57 g kg-1 for uncultivated to 10.5 and 10.65% for sugarcane and rotation cropping system, respectively. Maximum aggregate stability was belonging to sugarcane and minimum was for uncultivated land use. Due to land use changes, dispersible clay content was reduced from 44 in uncultivated land to 33 and 38% under sugarcane and rotation cropping system, respectively. Organic carbon content and total N was increased with land use change from uncultivated to cultivate but sand component was more sensitive to the land use change as comparison to other component and reacted rapidly. Also, organic carbon and nitrogen was more reach in sand particle of organic matter in surface layer. While, the change of land use increased clay fraction of organic matter at first level, this was for sand fraction in second level and third level was belong to silt. This is related to aromatic structure and resistance of this fractionation of organic matter. It was concluded that for soils do not have good quality, best management practices (BMP) and increase organic matter can improve the soil quality and aggregate stability due to make good situation for cultivation.
    Keywords: aggregate stability, dispersible clay, land use, organic matter, physical fractionation}
  • مجتبی محمدی*، واحدبردی شیخ، امیر سعدالدین
    سابقه و هدف
    کاربری اراضی و پوشش زمین یکی از عوامل اصلی در مطالعات منابع آب و فرسایش و رسوب حوزه آبخیز می باشند (32)شبیه سازی کامپیوتری اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی فرآیند های حوزه آبخیز در نیم قرن اخیر مورد مطالعه و توجه قرار گرفته است (2، 13، 16، 24، 25). در دهه های اخیر مدلسازی اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی سیلاب ها بارها مورد مطالعه قرار گرفته است (2). بهره مند (2006) با استفاده از مدل توزیعی WetSpa به بررسی اثر جنگل کاری بر روی ویژگی های هیدروگراف سیل در یکی از حوزه های اسلوکی پرداخت. نتایج نشان داد که افزایش 51 درصدی جنگل باعث کاهش 12 درصدی دبی پیک، و افزایش 9 ساعتی زمان تا اوج هیدروگراف می شود (2). باناسیک و فام (2010) به بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر هیدروگراف سیل در یکی از حوزه های هلند با استفاده از روش شماره منحنی و مدل ناش پرداختند. نتایج نشان داد که تغییر کاربری اراضی در دوره 2007 تا 2009 باعث افزایش دبی پیک از 1/1 مترمکعب بر ثانیه به 92/8 مترمکعب بر ثانیه شده است (3) لذا با توجه به اهمیت و نقش تغییرات کاربری اراضی و با توجه به اینکه هیدروگراف سیل پاسخ هیدرولوژیکی آبخیر به تغییرات کاربری اراضی می باشد، در این مطالعه به بررسی و ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی بر هیدروگراف سیل حوزه آبخیز جعفرآباد در استان گلستان با استفاده از مدل هیدرولوژیکی توزیعی GFHM (21) پرداخته شده است
    مواد و روش ها
    در این مطالعه اثر تغییر کاربری اراضی بر هیدروگراف سیل حوزه جعفرآباد با استفاده از مدل GFHM مورد بررسی قرار گرفت. مدل GFHM (21) یک مدل هیدرولوژیکی توزیعی مکانی و زمانی می باشد. نقشه های DEM، کاربری اراضی، تیپ خاک و همچنین داده های بارش حوزه آبخیز، داده های اصلی مورد نیاز مدل می باشند. این مدل جهت محاسبه بارش مازاد از روش شماره منحنی سازمان حفاظت منابع ملی (NRCS) و جهت روند یابی از روش موج سینماتیکی استفاده می نماید. با توجه به شرایط حوزه مورد مطالعه چهار سناریوی مدیریتی با رویکرد اثرات تخریب و احیای کاربری اراضی بر هیدروگراف سیل تدوین گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که افزایش 2/4 درصدی جنگل (سناریو4)، باعث کاهش 55/0 درصدی دبی اوج سیل و 6/2 درصدی حجم سیل می شود. تبدیل 9/3 درصد از اراضی جنگل به اراضی دیم (سناریو2) باعث افزایش 85/0 درصدی دبی اوج سیل و 83/1 درصدی حجم سیل می شود. همچنین تبدیل 8/17 درصد از اراضی جنگلی نیمه متراکم به اراضی دیم (سناریو1) باعث افزایش 84/7 درصدی دبی اوج و افزایش 08/6 درصدی حجم سیل می شود. نتایج همچنین نشان داد که تغییر کاربری اراضی در رگبارهایی با دبی های کم، اثرات بیشتری بر روی دبی اوج و حجم سیل می گذارد.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که برای مدیریت و کاهش سیلاب در منطقه از طریق روش غیر سازه ای مدیریت اراضی می توان دبی اوج و حجم سیل را کاهش داد. بنابراین طرح اصلاح کاربری اراضی حوزه در قالب احیاء جنگل ها و تغییر کاربری اراضی کشاورزی به آگروفارستری به ویژه از نوع باغات زیتون (که در بیشتر مناطق مشابه در استان گلستان به اجرا در آمده است) مقدار ربایش و تلفات اولیه را بطور موثری افزایش خواهد داد.
    کلید واژگان: تغییر کاربری, GFHM, هیدروگراف سیل, مدل سازی هیدرولوژی}
    Mojtaba Mohammadi
    Background And Objectives
    Land-use and land-cover are considered as determining factors in studies of water resources, erosion, and sediment yield watershed (32). Computerized simulation of land-use change effects on the watershed processes have been studied in the last decade (2,13,16,24,25). Modeling the effects of land-use change on flood has been numerously investigated in the last decades (2). Bahremand (2006) has conducted a research on the effect of afforestation on the flood hydrograph features in one of the watersheds in Slovakia. The results revealed that 51 percent increase in jungles led to 12 percent reduction of Debi peak and also causes nine-hour increase up to the hydrograph peak using WetSpa distribution model (2). Banasik and Fam (2010) have investigated the effects of land-use change on flood hydrograph in a watershed in Netherlands using Curve Number method and Nash model. The results indicated that land-use change in 2007-2009 increased Debi peak from 1.1 cubic meters to 8.92 cubic meters (3). Therefore, regarding the significance and the role of land-use change and also considering the fact that flood hydrograph is the hydrological respond of the watershed to land-use change, in this study, land-use change effects have been studied on flood hydrograph in Jafarabad watershed in Golestan province using GFHM (21) distribution model.
    Materials And Methods
    In this study, land-use change effects have been studied on flood hydrograph in Ja’farabad watershed using GFHM (21) distribution model. GFHM (21) model is a hydrological temporal and place distribution model. DEM maps, land-use, soil type, and also precipitation data of the watershed are the main data required by this model. In order to calculate surplus precipitation amount, this model applies Kinematic- wave method using curve number method of Natural resources reservation organization (NRCS) and the kinematic-wave method for routing. Based on the conditions of the watershed, four management scenarios were developed with an approach of the effects of destruction and land-use reclamation on flood hydrograph.
    Results
    The results indicated that 4.2 percent jungle growth (scenario 4), reduces flood Debi peak to 0.55 percent and decreases the flood volume to 2.6 percent. Changing 3.9 percent jungle lands to arid lands (scenario 2) increases flood Debi peak to 0.85 percent and also adds 1.83 percent to flood volume. Also changing 17.8 percent semi-dense lands to water-fed lands (scenario1) can raise flood Debi peak to 7.8 percent and increase flood volume to6.08 percent. The results also depicted that land-use change affects cloudbursts with low Debi, and has more effects on peak Debi and flood volume.
    Conclusion
    The results revealed that flood Debi and volume can be reduced through non-structural land management in order to lower and manage the floods. Hence, land-use reform plan of watersheds with a jungle reclamation pattern and also changing agricultural land-use into agro-forestry lands especially olive orchards (most similar areas are conducted in Golestan Province) significantly increase early casualties and land capture.
    Keywords: Land, use change, GFHM, Flood Hydrograph, Hydrological Modeling}
  • سمیرا تجری، مجتبی بارانی مطلق، فرهاد خرمالی، فرشاد کیانی
    شکل ها و پویایی فسفر در خاک می تواند تا حدود زیادی تحت تاثیر عملیات مدیریتی کشاورزی قرار گیرد. از آن جائی که فسفر معدنی منبع غالب برای جذب گیاهی است، لذا آگاهی از شکل های معدنی در خاک ها برای درک و دانستن زیست فراهمی فسفر و پایداری عملیات کشاورزی ضروری است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر شکل ها و توزیع فسفر معدنی با استفاده از روش عصاره گیری دنباله ای بود. بدین منظور از چهار کاربری (جنگل، مرتع، باغ زیتون، زمین کشاورزی)، بر پایه طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار نمونه برداری تصادفی صورت گرفت. نتایج نشان داد که از بین بردن جنگل های طبیعی و تبدیل آن ها به مزارع کشاورزی مقادیر فسفر کل و فسفر کل آلی را به طور معنی داری کاهش داد. افزون بر این، تبدیل کاربری اراضی از جنگل های طبیعی به اکوسیستم های کشاورزی موجب افزایش معنی دار فسفر کل معدنی و شکل های مختلف فسفر معدنی (فسفر لبایل، فسفر نامحبوس، فسفر محبوس در اکسیدهای آهن و آلومینیوم، فسفات های کلسیم محلول و فسفات های کلسیم کم محلول) شد. بیشترین تغییرات را فسفر معدنی لبایل از خود نشان داد، به گونه ای که میزان فسفر لبایل معدنی در اثر تغییر کاربری از 75/1 در اراضی جنگلی به 01/13 میلی گرم در کیلوگرم در اراضی زراعی تغییر یافت که نشانگر افزایش حدودا 8 برابری نسبت به شاهد (کاربری جنگل) بود. نتایج همچنین نشان داد که فسفر معدنی مقاوم (عصاره گیری شده با اسید) شکل غالب فسفر معدنی در خاک های مورد مطالعه بوده و 50 تا 70 درصد از فسفر کل معدنی را شامل می شود که می تواند بیانگر این باشد که کربنات کلسیم فراهمی فسفر در این خاک ها را کنترل می کند.
    کلید واژگان: تغییر کاربری, جزءبندی فسفر, عصاره گیری دنباله ای, فسفر معدنی}
    Mojtaba Barani
    Introduction
    P in soils exists in many complex chemical forms, which differ markedly in their behavior, mobility and resistance to bioavailability in the soils. The total P content of a soil provides little information regarding the behavior of P in the environment. The various forms of P present to a large degree, determine the fate and transport of P in soils. Fractionation schemes using different chemical sequential extractions have been used in order to describe the many different forms in which P can be found in the soil. The reason for fractionating and studying P forms in the soil is usually to allow a more precise description of the potentials for P release from the soil. The forms and dynamics of soil P can be greatly affected by agricultural management practices. Since inorganic P is the preferred source for plant uptake, knowledge of the inorganic form within soils is fundamental to understanding bioavailability of P and sustainability of agricultural practice. The aim of this study was to investigate the effect of land use change on the form and distribution of inorganic P using a sequential extraction procedure.
    Materials And Methods
    In order to study the impact of land-use change from forestland to cultivated land, composite samples in four replicates from the upper 10 cm of the different land use systems (natural forest, pasture, bower olive, farmland) were collected. We collected five subsamples from each land use in a radial sampling scheme. The five subsamples were then bulked into one sample. The spacing between the subsamples on the radii ranged from 5 to 10 m. The soil samples were transferred to polyethylene bags and transported to the laboratory where they were slightly crushed, passed through a 2 mm sieve prior to fractionation and chemical analysis. Soil texture, cation exchange capacity, organic carbon (OC), electrical conductivity, pH and calcium carbonate equivalent (CCE) were measured with standard methods. Total P and total inorganic P (Pi) contents were measured by the ignition method, for which P in the ignited (550 °C) and unignited soil samples were extracted by 0.5 M H2SO4. A modified version of the sequential extraction of Olsen and Sommers (1982) was used to fractionate inorganic P. Phosphorus was measured in the extracted supernatants by the molybdate–ascorbic acid method.
    Results And Discussion
    The results showed that clear-cutting of the indigenous forests and their conversion into agricultural fields significantly decreased total P and total organic P levels. Land-use changes from natural forest to farmland decreased the total P by 23% (from 644 to 495 mg per kg). Clearing and subsequent cultivation of the native woodland resulted in a marked depletion of total organic P. In addition, the land-use conversion from the natural forestland to an agroecosystem (cultivated land) led to increases in total inorganic P and inorganic P forms levels (labile P, P non-occluded, occluded in oxides of iron and aluminum, soluble calcium phosphate and sparingly soluble calcium phosphate). Labile inorganic P (NaHCO-Pi) showed the greatest changes, such as labile inorganic P in the amount of change from 1.75 in the forest land to 13.01 mg per kg of cultivated land, which represent an increase of approximately 8-fold compared to control (natural forest). The results also revealed that the refractory inorganic P fractions (HCl-Pi) were the major inorganic P pool, comprising 50-70% of the total inorganic P pool, indicating CaCO3 control over phosphorus availability in the studied soils. This study indicated that forestland degradation and cultivation caused chemical changes of P dynamics.
    Conclusion
    Large-scale conversion of indigenous forests to cultivated land, driven by long-term agricultural development in the Toshan region, has greatly impacted the forms and content of P in the soils. Generally, the conversion of natural ecosystem to agroecosystems, decreased the proportion of organic P (Po) in the top-soils at depth of 0 to 10 cm. The depletion in organic P from the cropped fields could be attributed to the enhanced mineralization of soil organic P caused by cultivation and removal of P in the crops. However, the conversion of natural forest to farmland led to increases in inorganic P (Pi). About 50% to 70% of the TP was bound to CaCO3, and thus this solid phase is critical to P fate in the soils and ecosystem of the Toshan Region, Golestan province.
    Keywords: Inorganic P. Land use, Phosphorus fractionation, Sequential extraction}
  • ناژین کاویانی*، فرهاد خرمالی، حسن مسیح آبادی، حسین تازیکه
    این پژوهش به بررسی تاثیر تغییر کاربری بر خصوصیات میکرومورفولوژی و پراکنش کانی های رسی خاک هایی می پردازد که بر روی مواد مادری لسی در یک ردیف اقلیمی- در شرق استان گلستان تشکیل شده اند. به این منظور 12 خاکرخ در رژیم های رطوبتی یودیک، زریک و آریدیک در موقعیت ژئومورفیک یکسان (همگی در قسمت قله شیب) در هر رژیم (شامل کاربری های جنگل، مرتع و زراعی) حفر، تشریح و مطالعه گردید. آماده سازی و مطالعه مقاطع نازک و نیز مطالعه کانی های رسی به روش استاندارد صورت پذیرفت. نتایج نشان می دهد که در رژیم اریدیک خاک هایی با تکامل کم شامل آنتی سول ها و در رژیم رطوبتی زریک راسته های اینسپتی سول و مالی سول و در رژیم رطوبتی یودیک آلفی سول ها تشکیل شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با پیشروی از رژیم اریدیک به سمت رژیم یودیک با افزایش بارندگی و افزایش پوشش گیاهی، فعالیت بیولوژیکی زیاد می شود که به موجب آن ویژگی های میکرومورفولوژیک مانند نوع و میزان حفرات، ریزساختمان ها، بی فابریک و عوارض خاکساز نیز تغییر می کند. مقایسه کاربری های متفاوت در اقلیم های مشابه نشان می دهد که تغییر نوع کاربری نیز سبب تغییر ویژگی های میکرومورفولوژیک مانند حفرات و ریزساختمان و عوارض خاکساز می شود به گونه ای که با تغییر کاربری از جنگل به مرتع و از مرتع به زراعی تعداد حفرات کانالی، بی شکل و همچنین ریزساختمان های اسفنجی و کروی به تدریج کاهش یافته و به تعداد حفرات انقباضی افزوده می شود. نتایج به دست آمده از مطالعه منشا و پراکنش کانی های رسی نشان می دهد که ایلیت کانی غالب خاک در هر سه کاربری است. منشا ایلیت، کلریت و کائولینیت به ارث رسیده از مواد مادری و ورمی کولیت و اسمکتیت تبدیل شده از سایر کانی ها می باشد. مطالعه توزیع کانی ها نشان می دهد که با حرکت از رژیم اریدیک به سمت یودیک از مقدار کانی هایی مانند ایلیت و کلریت کاسته و به مقدار کانی هایی با منشا خاکساز شامل اسمکتیت و ورمی کولیت افزوده می شود. بنابراین نتایج به دست آمده نشان می دهد که تغییر کاربری در این منطقه به سبب حساسیت ویژه مواد لسی نسبت به فرسایش موجب تغییرات شگرفی در پراکنش کانی ها، ویژگی های مورفولوژیک، رده خاک، نوع و مقدار حفرات که از پارامترهای کیفیت خاک به شمار می روند گردیده و بر لزوم برنامه ریزی و کنترل برای این فرایند تغییر کاربری در این منطقه تاکید می نماید.
    کلید واژگان: میکرومورفولوژی, کانی شناسی رس, ردیف اقلیمی, لس, تغییر کاربری}
    N. Kaviani*, F. Khormali, H. Masihabadi, H. Tazikeh
    To study the effects of land use change and climate on micromorphological properties and clay minerals distribution in loess derived soils of Golestan Province, 12 soil profiles in summit geomorphic position consisting of aridic, xeric and udic moisture regimes with cultivated, pasture and forest land uses were studied. The results showed that in aridic moisture regimes weakly developed Entisols, in the xeric soils moisture regime, Inceptisols, Mollisols were dominant, and in udic moisture regime, the most developed Hapludalfs were formed. Micromorphological studies revealed that there was a good positive correlation between soil development and climate index (evapotranspiration ratio). Environmental conditions such as land use and climate consequently affected micromorphological properties such as voids, microstructure, b- fabric, and pedofeatures. In the udic moisture regime, thick clay coatings were observed in speckled b- fabric matrix. However, in the soil with aridic moisture regimes, massive microstructure, and crystallitic b- fabric can be seen. Microscopic observations showed granular microstructure in forest surface horizons has been transformed to massive microstructure in cultivated land use. Results obtained from mineralogical studies showed that there were differences in type and distribution of clay minerals in different climate. Illite was found as the main clay mineral of loess parent materials and soils of the three land uses. The origin of illite, kaolinite and chlorite clay minerals are mainly inheritance while smectite and vermiculite are pedogenic. With increasing precipitation and weathering intensity from xeric zones toward udic zone, illite and chlorite have transformed to smectite and vermiculite. Amount of smectite and vermiculite are mainly affected by climate. It can be concluded that conversion of natural land resources into croplands causes serious soil degradation in loess derived soils in Golestan province.
    Keywords: Micromorphology, Clay mineralogy, Climosequence, Loess, Land use change}
  • حمید محمودزاده، محسن شکل آبادی*، علی اکبر محبوبی
    اندوخته های کربن آلی خاک و ناپایداری کربن مستقیما بر مشخصه های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ها تاثیر دارند، به علاوه ظرفیت خود بازسازی خاک ها ارتباط مستقیمی با ذخیره های کربن خاک دارد. بررسی تغییرات بخش های کربن آلی می تواند به عنوان شاخصی در تعیین کیفیت خاک استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر بخش های اندازه ایی کربن آلی و شاخص ذخیره کربن خاک می باشد. نمونه برداری خاک در حاشیه دریاچه زریبار در اواخر تابستان 1389 انجام گردید. نمونه برداری به تفکیک در 3 کاربری باتلاق، زمین های زیر کشت گندم و یونجه، که قبلا به صورت زمین مرطوب و باتلاق بوده اند، در سه عمق صفر تا 30، 60-30 و 90-60 سانتی متر انجام شد. بخش بندی اندازه ای کربن آلی پس از استفاده از التراسونیک انجام شده و خاک ها به دو بخش کربن هم اندازه شن و هم اندازه سیلت + رس تقسیم گردید. مواد آلی هم اندازه شن (بزرگ تر از 50 میکرون) نسبت به بخش هم اندازه رس + سیلت بیش تر ناپایدار بوده و جهت محاسبه شاخص ذخیره کربن استفاده گردید. نتایج به دست آمده از بخش بندی اندازه ایی نشان داد که در عمق صفر تا 30 سانتی متر بیشترین مقدار کربن آلی در ذرات هم اندازه شن در کاربری باتلاق بوده (01/67 گرم کربن بر کیلوگرم خاک) و کمترین مقدار در کاربری گندم (57/24 گرم کربن بر کیلوگرم خاک) به دست آمده است. تبدیل باتلاق به یونجه و گندم به ترتیب باعث کاهش 39/48 و 14/45 تن در هکتار کربن آلی پیوندی با ذرات سیلت+رس در عمق صفر تا 30 سانتی متر شده است.کربن ذخیره شده در ذرات هم اندازه سیلت+رس در عمق 60-30 سانتی متر دو کاربری زراعی بیش تر از کربن بخش هم اندازه شن می باشد. شاخص اندوخته کربن در یونجه و گندم نسبت به باتلاق به ترتیب 50 و 60 درصد کاهش نشان داده است، هم چنین شاخص مدیریت کربن در یونجه 90/44 و در گندم 70/66 درصد کاهش یافته است.
    کلید واژگان: تغییر کاربری, کربن آلی, بخش بندی, شاخص مدیریت کربن}
    H. Mahmoudzadeh, M. Sheklabadi *, A. A. Mahboubi
    Organic carbon pools and carbon lability directly affect soil biological، physical and chemical characteristics. Besides، capacity of self-organization of soil is related to the organic carbon pools. Sand size fraction (> 50 µm) organic matter is more labile than silt+clay size fraction organic matter. Assessment of this organic carbon variation can be a suitable index to determine soil quality. The aim of present study was to evaluate the impact of land use change on particle size fractions of organic carbon and carbon pool index. In September 2010، soil samples were collected from the three major land use types including wetlands around the lake، wetlands converted to wheat، and alfalfa cultivations. Soil samples were collected from the 0-30، 30-60 and 60-90-cm depths in each of land use. According to the results of particle size fractionation of organic carbon in 0-30-cm layer، the highest and lowest amounts of sand size fraction organic carbon were obtained in wetland (67. 01 g. C. kg-1soil) and wheat land use (24. 57 g. C. kg-1soil)، respectively. Land use change from wetland to alfalfa and wheat caused a decrease of silt+clay size fraction organic carbon in 0-30-cm by 48. 39 and 45. 14 t. C. h-1، respectively. In the 30-60-cm layer of cultivated land، soil organic carbon storage in silt+clay size particle was more than sand size fraction organic carbon. Results showed that carbon pool index in alfalfa، and wheat land was decreased by 50 and 60% compared to wetland، respectively. And carbon management index in alfalfa and wheat was declined by 44. 90% and 66. 70%، respectively.
    Keywords: Land use change, Organic carbon, Fractionation, Carbon management index}
  • فرشته مقامی مقیم*، علیرضا کریمی، غلامحسین حق نیا، آرش دوراندیش
    تغییرات کربن آلی خاک یکی از مهم ترین شاخص های تعیین تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت خاک است. با توجه به سابقه طولانی مدت تبدیل اراضی مرتعی به دیم در منطقه روئین واقع در استان خراسان شمالی، اهداف این پژوهش بررسی تاثیر تغییرات درازمدت کاربری اراضی بر مقدار کربن آلی خاک در جهات مختلف شیب و امکان استفاده از کربن آلی خاک به عنوان معیاری برای تصمیم سازی برای استفاده از اراضی در این منطقه بود. 140 نمونه خاک از عمق 15-0 سانتی متری بخش شیب پشتی شیب های شمالی، جنوبی، شرقی، غربی و بدون جهت در کاربری های مرتع، دیم، یونجه دیم، باغ و کشت آبی و از هر کاربری در 7 نقطه و 14 نمونه از کشت آبی، در تیرماه برداشت شد. نتایج نشان داد که کاربری باغ با میانگین 03/2 و کشت آبی با 78/0 درصد، بیشترین و کمترین مقدار کربن آلی را دارند. میانگین کربن آلی خاک در مرتع 40/1 درصد می باشد که تغییر کاربری باعث کاهش آن تا 27/1 و 04/1 درصد به ترتیب در یونجه دیم و دیم شده است. در تمام کاربری ها بین تمام شیب ها با شیب جنوبی اختلاف معنی داری مشاهده شد و شیب های شرقی بیشترین مقدار کربن آلی خاک را داشتند. به نظر می رسد پس از تغییر درازمدت کاربری، کربن آلی خاک با شرایط محیطی و کاربری به تعادل رسیده و میانگین کربن آلی خاک در جهات مختلف شیب به غیر از شیب جنوبی از 4/1 درصد در کاربری مرتع به 12/1 درصد در کاربری دیم و 32/1 درصد در کاربری یونجه دیم درصد رسیده است که برای مناطق نیمه خشک در حد مناسبی قرار دارد. براساس نتایج به دست آمده، با هدف جلوگیری از تخریب اراضی از یک سو و از سوی دیگر با در نظر گرفتن این واقعیت که دیم کاری یکی از منابع اصلی درآمد ساکنان منطقه است، پیشنهاد می شود که کشت دیم در شیب های جنوبی متوقف شده و در جهات دیگر شیب با رعایت اصول حفاظتی انجام شود.
    کلید واژگان: کربن آلی خاک, تصمیم سازی, تغییر کاربری, کربن آلی خاک, جهت های شیب, روئین}
    F. Maghami Moghim *, A. Karimi, Gh. Haghnia, A. Dourandish
    The quantity and variability of soil organic carbon (SOC) is one of the most important indices to determine the effect of land use changes on the soil quality. Regarding long-term changes from rangeland to dry farming in the Roin area of North Khorasan, the objectives of this study were to investigate the effect of long-term land use changes on the SOC in different slope faces and use SOC as an index to make a proper decision about the future of land use in this area. 140 soil samples were taken from 0-15 cm soil depth of back slope position of north-, south-, west- and east-facing slopes of rangeland, dry farming, alfalfa dry farming and garden in 7 points. 14 soil samples were taken from irrigated farming, too. The results showed that garden and irrigation farming with averages of 2.03 and 0.78% have the maximum and minimum SOC content. The average of SOC content in rangeland was 1.40% that decreased by land use change to 1.04 and 1.27% in dry farming and alfalfa dry farming, respectively. SOC content in southern slope aspects showed a significant difference compared to other slope aspects. The most SOC content occurred in east aspects. It seems that after long-term land use changes, the SOC content have equilibrated to environmental and land use conditions. The average SOC content in different slope aspects except south one changed from 1.4% in rangeland to 1.11% in dry farming and 1.32% in alfalfa dry farming, which are a suitable value for semiarid regions. In conclusion, to protect land from degradation and considering this fact that dry farming is the main income of the people in the study area, it is recommended to stop dry farming on south aspects and continue on east, north and west aspects with conservation practices.
    Keywords: Soil organic carbon, Decision making, Land use change, Slope aspects, Roin}
  • حمیدرضا اولیایی*، مهدی نجفی قیری
    شالیزارها تامین کننده نیاز تغذیه ای حدود نیمی از جمعیت جهان می باشند. تشکیل این خاک های تحت دخالت انسان مرتبط با عملیات شله کاری (پادلینگ)، رژیم های غرقاب و زه کشی، تشکیل کفه شخم و فرایندهای اکسایشی-کاهشی خاص می باشد. این مطالعه به منظور بررسی اثر کشت طولانی مدت برنج بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و کانی شناسی رس در سه مزرعه برنج در منطقه یاسوج و مقایسه با اراضی بکر مجاور صورت گرفت. نتایج نشان داد که کشت طولانی مدت برنج موجب افزایش در میزان رس، کربن آلی، رطوبت اشباع، ظرفیت تبادل کاتیونی، کلاس فعالیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی و کاهش میزان کربنات کلسیم معادل خاک شده است. هم چنین این کاربری منجر به افزایش میزان آهن عصاره گیری شده با اگزالات) (Feo، آهن کل) (Fet و کاهش میزان آهن عصاره گیری شده با دی-تیونات) (Fed شده است. نوع کانی های رسی در دو کاربری تفاوت چندان زیادی را نشان ندادند. اما از نظر مقدار، در خاک های شالیزاری افزایش نسبتا زیاد اسمکتیت به ویژه در افق های سطحی دیده شد. اسمکتیت تشخیص داده شده در خاک های شالیزاری دارای بار لایه ای کمتر و درجه تبلور بالاتر در مقایسه با خاک های غیر شالیزاری بوده است. تغییر شکل ایلیت و کلریت به کانی های انبساط پذیر دلیل احتمالی برای کاهش این کانی ها در خاک های شالیزاری است.
    کلید واژگان: اکسید آهن, تغییر کاربری, خاک شالیزار, کانی رسی}
    H. R. Owliaie *, M.Najai Ghiri
    Paddy soils provide the staple diet for nearly half of the world's population. The formation of the Anthrosols is induced by tilling the wet soil (puddling), flooding and drainage regimes associated with the development of a plow pan and specific redoximorphic features. The aim of this study was to evaluate the effects of long-term rice cultivation on physico-chemical properties and clay mineralogy of soils of three rice farms and compare the results with adjacent virgin lands in Yasouj region. Paddy soils exhibited larger contents of clay, organic carbon, saturation percentage, cation exchangeable capacity, cation exchange activity classes, electrical conductivity and lower content of calcium carbonate equivalent compared to non-paddy soils. This land use showed higher proportions of Feo, Fet and lower content of Fed. No such differences were noticed with the type of clay minerals in both land uses. Paddy soils contained greater amount of smectite, particularly in the surface horizons. Smectite in paddy soils exhibited lower layer charge and higher degree of crystallinity compared to non-paddy soils. Transformation of illite and chlorite to expandable minerals is a possible mechanism for lower amounts of these minerals in paddy soils.
    Keywords: Fe, oxide, Land use change, Paddy soil, Clay minerals}
  • حمید محمودزاده، محسن شکل آبادی*، علی اکبر محبوبی

    هدف این پژوهش بررسی اثر تغییر کاربری زمین بر پایداری خاکدانه ها در حاشیه دریاچه زریبار می باشد. نمونه برداری خاک از کاربری های باتلاق، کشت گندم و یونجه که قبلا به صورت باتلاق بوده اند، جنگل و جنگل تغییر یافته به تاکستان، در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متر انجام شد و خاکدانه های پایدار در آب تعیین شدند. نسبت خاکدانه های پایدار در آب درشت در عمق 30-0 سانتی متری کاربری های دست نخورده باتلاق و جنگل نسبت به کاربری های زراعی و تاکستان بیشتر بود. بزرگ ترین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در باتلاق و جنگل مشاهده شد. تبدیل جنگل به تاکستان موجب 20 درصد کاهش در مقدار خاکدانه های بزرگ تر از 2 میلی متر و 11 درصد افزایش در خاکدانه های ریز گردید. تغییر کاربری باتلاق به یونجه در عمق 30-0 سانتی متر باعث 31 درصد کاهش در مقدار خاکدانه های بزرگتر از 2 میلی متر و افزایش 15 درصد در مقدار خاکدانه های ریز گردیده است. تبدیل کاربری باتلاق به گندم کاری کاهش 23 درصدی در خاکدانه های خیلی درشت را درپی داشته و به افزایش به ترتیب 16 و 6 درصد مقدار خاکدانه های ریز و هم اندازه سیلت و رس منجر شده است.

    کلید واژگان: تغییر کاربری, پایداری خاکدانه, خاکدانه درشت, خاکدانه ریز}
    H. Mahmoodzadeh, M. Sheklabadi, A.A. Mahboubi

    The aim of this study was to assess the effects land use change on soil aggregate stability in marginal lands of Zrebar Lake. Soil samples were collected from the five major land use types including wetland, wetland converted to alfalfa and wheat cultivations, forest and forest converted to vineyard, from the 0-30 and 30-60 cm depth in each land use. Soil aggregate stability was measured on soil samples. The amount of large water stable aggregates in 0-30 cm depth of wetland and forest soils was significantly more than cultivated and vineyard soils. The highest amount of mean weight diameter (MWD) was observed in wetland and forest. Conversion of forest to vineyard caused to 20% decrease in soil large macro aggregates, whereas the of soil microaggregate increased by 11%. Wetland soils converted to alfalfa resulted in 31% decrease of aggregates larger than 2 mm and 15% enrichment of microaggregate in depth of 0-30 cm. Land use change from wetland to wheat cultivation caused a reducation of large macroaggregate by 23% and 16% increase of microaggregates.

    Keywords: Land use change, Aggregate stability, Macro aggregate, Micro aggregate}
  • یونس خالدیان، فرشاد کیانی، سهیلا ابراهیمی، علیرضا موحدی نایینی
    مطالعه شاخص های کیفیت خاک، ابزاری مناسب در مدیریت نوع کاربری اراضی به شمار می رود. این پژوهش با هدف بررسی اثرات تغییر کاربری و ویلاسازی برروی برخی از شاخص های کیفیت خاک در چهار کاربری جنگل، مرتع، کشاورزی و شهری و در دو جهت شمالی و غربی انجام شد. نمونه های خاک از عمق 0 تا30 سانتی متر برداشت و تجزیه و تحلیل داده ها با روش اسپلیت پلات در قالب طرح کاملا تصادفی در شش تکرار انجام شد. شاخص های ارزیابی کیفیت خاک در سه بخش فیزیکی، شیمیایی و زیستی به منظور سنجش پارامترهای مهم خاک طراحی و منظور شد. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که مقدار مواد آلی در دو کاربری شهر و کشاورزی به ترتیب 70 و 52 درصد، جرم مخصوص ظاهری به ترتیب 35 و 13 درصد، میانگین وزنی قطر خاکدانه به ترتیب 87 و 57 درصد و نیتروژن کل 60 و 39 درصد و تنفس میکروبی در شهر و مرتع به ترتیب 26 و 22 درصد کمتر از مقادیر آن در جنگل می باشد. همچنین مقدار کربنات ها در دو کاربری شهر و کشاورزی به ترتیب 88 و 80 درصد، هدایت الکتریکی 84 و 42 درصد و واکنش خاک درکشاورزی و مرتع به ترتیب 17 و 13 درصد نسبت به اراضی جنگلی بیشتر بود. بیشترین سرعت نفوذ پذیری آب در خاک در کاربری جنگل و کمترین به ترتیب در کاربری شهر و مرتع مشاهده شد. نتایج فوق بیان می کند مدیریت کنونی زمین های مورد مطالعه، کیفیت منابع آب و خاک به خصوص آلودگی منابع آبی شهر گرگان را متاثر ساخته و در صورت ادامه باعث مسائل مهم زیست محیطی نظیر سیلاب های شهری و آلودگی آب شرب می گردد.
    کلید واژگان: تغییر کاربری, ویلاسازی, کیفیت خاک, زیارت, استان گلستان}
    Y. Khaledian, F. Kiani, S. Ebrahimi, A. Movahedi Naeini
    Study of soil quality indicators were considered as a useful method in the land use management. Population growth tends to high pressure to nature resource and change of the forest to other land uses and building in Golestan Province. Therefore this study to evaluate the effects of land use change and Villa building on some selected indicators of soil quality in the four land uses forest, pasture, cultivated and the urban, in two North and West geography aspect. Soil samples were taken of 0 to 30 cm depth and analysis of data taken by the method of completely randomized split-plot design with six replications. Soil quality indicators were containing physical, chemical and biological important parameters. Analysis data showed that the amount of organic carbon in both urban and cultivated land uses decreased 70 and 52 percent with respect to forest land use, and also bulk density from 13 to 35%; mean weight diameter from57 to 87%; total nitrogen from 39 to 60%; and microbial respiration 22 to 26% respectively in the urban and pasture land uses. The amount of carbonates increased in both urban and cultivated land uses 80 to 88%; electrical conductivity 42 to 84% with respect to forest and soil reaction in cultivated and pasture13 to 17 with respect to forest. Water infiltration of soil in the forest showed that decrease of soil and water quality because the high pollution in this resourced in the Gorgan the main city province. If this changing will be continued, the health of the ecosystem and especially human life in the cities will be changed.
    Keywords: Land use change, Villa building, Soil quality, Ziarat, Golestan Province}
  • علی بهشتی آل آقا، فایز رئیسی احمد گلچین
    در این مطالعه تاثیر تغییر کاربری اراضی از مرتع به زراعی بر برخی شاخص های میکروبیولوژیکی و بیوشیمیایی خاک در دو عمق 20-0 و 40-20 سانتیمتری در سه منطقه کنگاور، ده نو و سلطانیه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از دو عمق خاک و در سه تکرار نمونه های مرکب خاک از هر سه منطقه که کاربری آن ها از مرتع به زراعی تغییر کرده است، تهیه و میزان تنفس میکروبی، تنفس برانگیخته، ضریب متابولیکی، کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی و فعالیت آنزیم های اوره آز، فسفاتاز قلیایی، ساکاراز و آریل سولفاتاز تعیین گردید. نتایج نشان داد تغییر کاربری اراضی سبب کاهش تنفس میکروبی در منطقه کنگاور (64-36 درصد)، ده نو (60-45 درصد) و سلطانیه (34 درصد) گردید. تنفس برانگیخته نیز بر اثر تغییر کاربری در مناطق مورد مطالعه بین 13 الی 37 درصد کاهش یافت. همچنین کربن (60-30 درصد) و نیتروژن (56-18 درصد) توده زنده میکروبی و نسبت کربن به نیتروژن توده زنده میکروبی (17-9 درصد) در هر سه منطقه و در هر دو عمق کاهش یافتند. در حالی که شاخص های ضریب (کسر) متابولیکی (95-36 درصد)، درصد کربن (60-4 درصد) و نیتروژن (76-3 درصد) توده زنده میکروبی و درصد معدنی شدن کربن (43-9 درصد) در هر سه منطقه بر اثر تغییر کاربری افزایش پیدا کردند. بررسی فعالیت آنزیم ها نیز نشان داد فعالیت فسفاتاز قلیایی در هر سه منطقه و هر دو عمق بر اثر تغییر کاربری تغییر معنی دار نیافت. در منطقه سلطانیه تنها در عمق 20-0 سانتیمتری فعالیت اوره آز بر اثر تغییر کاربری به طور معنی دار کاهش (18 درصد) پیدا نمود و برای بقیه آنزیم ها تغییرات معنی دار نبود. تغییر کاربری در منطقه کنگاور فعالیت اوره آز، ساکاراز و آریل سولفاتاز را به طور معنی دار به ترتیب 20، 33 و 11 درصد کاهش داد، ولی در عمق 40-20 سانتیمتری تاثیر تغییر کاربری بر فعالیت این سه آنزیم معنی دار نشد و در منطقه ده نو فعالیت اوره آز و آریل سولفاتاز در هر دو عمق و ساکاراز تنها در عمق 20-0 سانتیمتری به طور معنی دار بر اثر تبدیل کاربری مرتع به زراعی کاهش یافت. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که عملیات کشاورزی و به ویژه خاکورزی دراز مدت سبب افزایش دسترسی ریزجانداران خاک به اکسیژن شده و در نتیجه فعالیت های میکروبی و از جمله تنفس خاک افزایش می یابد که نهایتا منجر به تجزیه ذخیره مواد آلی و کاهش کیفیت خاک می گردد.
    کلید واژگان: فعالیت آنزیمی, کشت و کار, تغییر کاربری, تنفس میکروبی خاک, کیفیت خاک}
    A. Beheshti, F. Raiesi, A. Golchin
    In this study the effects of land use changes from pasturelands to croplands on soil microbiological and biochemical properties were studied in Kangaver, Dehno and Soltanye regions. Composite soil samples from 0-20 and 20-40 cm depths of pasture and cultivated lands were taken from Kangaver, Dehno and Soltanye regions, and soil microbial respiration, microbial biomass C and N, and urease, alkaline phosphatase, saccharase and arylsulfatase activities were determined. Results showed that land use changes from pasture to arable lands resulted in a significant reduction of microbial respiration in Kangaver (36-64%), Dehno (45-60%) and Soltanye (34%) regions. Similarly, substrate-induced respiration (SIR) decreased between 13 to 37% due to land use changes in all the three regions studied. The microbial biomass C (30-60%), N (18-56%) and C/N ratios (9-17%) in the two soil depths of cultivated sites were lower than those of forest sites in the three regions while metabolic quotient (36-95%), the portion of carbon (4-60%) and nitrogen (3-76%) of microbial biomass in total soil and percentage mineralized C (36-95%) in all the three regions increased due to land use changes. The assay of enzyme activities showed that alkaline phosphatase in both soil depths did not change substantially for each region. In Soltanye region, urease activity decreased (18%) only in the 0-20 cm depth and land use effects were not significant for the other enzymes. Conversion of pastures to agricultural lands in Kangaver region resulted significant decreases in urease (20%), saccharase (33%) and arylsulfatase (11%) activities in the surface layer, but not in the 20-40 cm depth. In Dehno, increased urease and arylsulfatase activities in both soil depths due to land use changes from pastures to cultivated lands were significant, but increased saccharase activity was significant only in the 0-20 cm depth. Overall, it is concluded that a change in land use from pastures to croplands with widespread agricultural practices, specifically long-term intensive tillage activities, may lead to enhanced availability of oxygen and substrate to microorganisms, which could result in increased microbial activity including soil respiration.
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال