تغییر ویژگی های بیولوژیکی یک خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار و تعیین حساس ترین ویژگی به تغییر کاربری اراضی

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.

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.

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.

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.