بررسی تغییرات مشخصه های میکروبی خاک در اثر تغییر در نوع و مدت زمان کاربری (مطالعه موردی: مراتع چهار دانگه کیاسرمازندران)

 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.

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.

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.

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.