آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 634 |
| تعداد مقالات | 6,632 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,999,439 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,498,561 |
تغییرات مشخصه‌های ریشه و فعالیت‌های بیوشیمی خاک تحت تاثیر زمین‌نمای کاتنا در غرب مازندران | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 12 خرداد 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2025.23289.3787 | ||
| نویسندگان | ||
| افسانه فرهادی فر1؛ یحیی کوچ* 1؛ محمدعلی بهمنیار2 | ||
| 1دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 2دانشگاه ساری | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: مراتع یکی از گسترده‌ترین بوم‌سازگان روی زمین را تشکیل می‌دهند و نقش حیاتی در حفظ تعادل اکولوژیکی دارند. شکل زمین به‌طور قابل توجهی بر شکل‌گیری خاک اثر می‌گذارد و نقش بسیار مهمی در تغییرپذیری ویژگی‌های خاک دارد. "کاتنا" یکی از انواع مختلف شکل‌های زمین است که دارای پنج موقعیت (قله، شانه، پشتی، پای و پنجه شیب) می‌باشد. ناهمواری‌های توپوگرافی در کاتنا با تأثیر بر پراکنش ریشه‌ها و ویژگی‌های خاک، موجب تغییر در پوشش گیاهی، فرآیندهای زیستی و کیفیت خاک می‌شود. در همین راستا موقعیت‌های مختلف کاتنا از عوامل مهم در چگونگی ارتباط بین مشخصه‌های خاک و ریشه می‌باشد. اگرچه مناطق مرتعی بخش قابل توجهی از چشم‌انداز نیمه‌خشک را تشکیل می‌دهند، کمبود اطلاعات جامع در مورد خاک‌های مرتعی نیمه‌خشک، بویژه در اشکال مختلف زمین وجود دارد. بوم‌سازگان نیمه‌خشک، با توجه به شرایط اقلیمی خاص خود در زمره‌ی مناطق بسیار حساس و شکننده قرار می‌گیرند. این تحقیق به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه شکل زمین بر ویژگی‌های ریشه و آنزیم‌های خاک در یک چشم‌انداز مرتعی نیمه‌خشک واقع در بخش کوهستانی شمال ایران تأثیر می‌گذارند و در نتیجه درک ما از کاتنا را عمیق‌تر می‌کند. ریشه‌ها (ریزریشه‌ها و درشت‌ریشه‌ها) بخش بسیار زیادی از اجزای زیرزمین در موقعیت‌های مختلف کاتنا را به خود اختصاص داده است. شکل زمین می‌تواند اثرات زیادی بر زیتوده ریشه‌ها داشته باشد که در موقعیت‌های مختلف، این اثرات می‌توانند متفاوت باشند. موقعیت‌های کاتنا تعیین‌کننده میزان رطوبت و تغذیه خاک است، که به نوبه خود بر میزان زیتوده ریشه‌ها تأثیر دارد. ریشه‌های گیاهان از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند: ریزریشه‌ها و درشت‌ریشه‌ها. ریزریشه‌ها در چرخه عناصر غذایی نقش بسیار مهمی دارند. درشت‌ریشه‌ها به دلیل بزرگتر بودن باعث استحکام گیاهان می‌شوند و در مقایسه با ریزریشه‌ها نرخ بازگشت کندتری به خاک دارند اما در عملکرد رویشگاه‌ها اثرگذار است. فعالیت‌های بیوشیمی حساسیت قابل توجهی نسبت به سایر مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک دارند که در نتیجه آن‌ها را به‌عنوان یک شاخص مناسب برای ارزیابی کیفیت خاک در شکل‌های مختلف زمین قرار می‌دهد. آنزیم‌های خاک طی فرایند کاتالیز شیمیایی، راهبردی برای تغذیه گیاهان و مواد آلی در خاک هستند. مواد و روش: بدین منظور منطقه گیل‌کلا در بخش کجور در استان مازندران بعنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. ابتدا در این منطقه سه کاتنای V شکل و سه کاتنای Ʌ شکل انتخاب شد. در این ساختارها در محل هر یک از موقعیت‌های پنج‌گانه مورد بررسی در عرض کاتنا، نمونه‌برداری از سطح 30×30 سانتی‌متر و عمق‌های 0-15، 15-30 و 30-45 سانتی‌متری خاک انجام شد. در مجموع در ساختارهای مورد بررسی، 270 نمونه خاک برداشت و به آزمایشگاه منتقل شد. پس از انتقال نمونه‌های خاک به آزمایشگاه، درشت‌ریشه‌ها و ریزریشه‌ها از نمونه‌ها جداسازی (بر مبنای عمق 45-0 سانتی‌متری) شده و با الک 2 میلی‌متری شستشو داده شدند. نمونه‌های خاک هواخشک و نمونه‌های ریشه به مدت 24 ساعت در آون با دمای 70 درجه سانتی‌گراد قرار داده شد و خشک شدند. پس از آماده‌سازی نمونه‌ها، اندازه‌گیری مشخصه‌های ریشه از جمله زیتوده ریشه‌ها به روش توزین، کربن به روش احتراق، نیتروژن به روش معدنی‌سازی، فسفر به روش اولسن، پتاسیم، کلسیم و منیزیم به روش جذب اتمی اندازه‌گیری شد. فعالیت‌های بیوشیمی آنزیم‌ها در شرایط استاندارد و در یک بستر کافی انکوباسیون شدند و بر اساس اندازه‌گیری رنگ‌سنجی محصول آزاد شده از آنزیم، نرخ فعالیت آنزیم با استفاده از روش‌های استاندارد مشخص گردید. مشخصه‌های خاک با استفاده از آزمون GLM و در قالب طرح کرت‌های دوبار خردشده تجزیه و تحلیل شدند. تجزیه و تحلیل آماری کلیه داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 20 انجام شد. همچنین برای بررسی ارتباط بین شکل، موقعیت‌ها و عمق‌های مختلف کاتنا از تجزیه و تحلیل چند متغیره و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) با استفاده از برنامه PC-ORD استفاده شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که شکل زمین، اثرات معنی‌داری بر مشخصه‌های مورد بررسی داشته است. نتایج نشان داد که زیتوده (57/645 گرم بر مترمربع) و کربن (70/18 %) درشت‌ریشه، فسفر (32/2 %) ریزریشه و کلسیم (86/0 %) ریزریشه در کاتنای V شکل بیشتر از کاتنای Λ شکل بود. همچنین بیشترین مقادیر مشخصه‌های درشت‌ریشه از جمله زیتوده (16/801 گرم بر مترمربع)، کربن (30/24 %)، فسفر (62/1 %) و کلسیم (46/0 %) در موقعیت پنجه شیب کاتنا مشاهده شد. بیشترین مقادیر زیتوده (92/35 گرم بر مترمربع)، نیتروژن (44/0 %)، فسفر (32/2 %)، پتاسیم (39/1 %)، کلسیم (86/0 %) و منیزیم (69/0 %) ریزریشه در کاتنای V شکل مشاهده شد. زیتوده ریزریشه (24/47 گرم بر مترمربع) و عناصر غذایی آن‌ها (کربن 30/34 %، نیتروژن 54/0 %، فسفر 02/3 %، پتاسیم 55/1 %، کلسیم 07/1 % و منیزیم 87/0 %) در پنجه کاتنای V شکل بیشترین مقدار را داشته است. علاوه بر این نتایج اندازه‌گیری ریشه نشان داد که زیتوده آن (39/502 گرم بر مترمربع)، کربن (71/24 %)، نیتروژن (38/0 %)، فسفر (89/1 %)، پتاسیم (19/1 %)، کلسیم (62/0 %) و منیزیم (45/0 %) بیشترین میزان خود را در کاتنای V شکل داشته است، همچنین در موقعیت پنجه شیب نیز به‌ترتیب (81/636 گرم بر مترمربع، 30/29 %، 44/0 %، 32/2 %، 30/1 %، 77/0 %، 59/0 %) بیشترین مقدار را داشته است. نتایج به‌دست آمده از اندازه‌گیری آنزیم‌های مورد بررسی نشان داد که در کاتنای V شکل بیشترین مقدار آنزیم‌های اسید فسفاتاز (µg PNP g−1 h −1 67/260)، آریل‌سولفاتاز (µg PNP g−1 h −1 89/207) و اینورتاز (µg Glucose g−1 3 h −1 40/229) و بیشترین مقدار آن‌ها به ترتیب اوره‌آز (µg NH4+ –N g-1 2 h-1 04/21)، اسید فسفاتاز (µg PNP g−1 h −1 35/402)، آریل سولفاتاز (µg PNP g−1 h −1 55/350) و اینورتاز (µg Glucose g−1 3 h −1 77/307) در پنجه شیب بوده و در لایه 0-15 سانتی‌متری خاک به‌ترتیب (µg NH4+ –N g-1 2 h-1 67/17)، (µg PNP g−1 h −1 61/267)، (µg PNP g−1 h −1 22/213) و (µg Glucose g−1 3 h −1 01/224) بیشترین فعالیت را داشته‌اند. نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر به این نکته اشاره دارد که موقعیت‌های مختلف کاتنا به‌عنوان یک واحد توپوگرافی، تأثیر زیادی بر ویژگی‌های خاک، پوشش گیاهی و فعالیت‌های زیرزمینی دارند. در کاتنای V شکل، موقعیت‌های پایین شیب به دلیل ویژگی‌های مناسب خاک، مانند نگهداری رطوبت و مواد مغذی، شرایط بهتری برای رشد گیاهان و فعالیت‌های زیستی دارند. در این نواحی، پوشش گیاهی بهتر از مناطق بالای شیب است و از خاک در برابر فرسایش محافظت می‌کند. در مقابل، در نواحی بالای شیب به دلیل شرایط نامناسب خاک، پوشش گیاهی ضعیف‌تر است و فرسایش خاک می‌تواند فعالیت‌های زیستی را مختل کند. موقعیت‌های قله و شانه کاتنا به دلیل قابلیت احیای طبیعی، می‌توانند هدف مناسبی برای عملیات ترمیم و بازسازی خاک باشند. در واقع، ممکن است تصور شود که تجمع مواد آلی، شستشوی مواد مغذی و ایجاد یک میکرواقلیم مناسب می‌تواند فعالیت‌های بیولوژیکی را افزایش دهد، در مقابل آن کاهش نسبت پوشش گیاهی در موقعیت‌های بالا اثرات مضری بر اجزای زیرزمینی ایجاد می‌کند. تعامل بین این متغیرها می‌تواند بینش ارزشمندی در مورد پویایی حاصلخیزی خاک و عملکرد بوم‌سازگان ایجاد کند. در نتیجه، یافته‌های این تحقیق ضرورت حفظ موقعیت پای و پنجه کاتنا برای تقویت حاصلخیزی خاک و سلامت کلی خاک را اثبات می‌کند. علاوه بر این، ممکن است به ارزیابی چرخه مواد مغذی در مناطق شمالی ایران کمک کند. همچنین این یافته‌ها می‌تواند به بهبود مدیریت منابع‌طبیعی و چرخه عناصر غذایی در مناطق کوهستانی شمال کشور کمک کند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توپوگرافی؛ درشت‌ریشه؛ ریزریشه؛ فعالیت آنزیمی؛ عمق خاک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 7 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب