آشیان بهینه خاک برای برخی از گیاهان مرتعی پیشگام در باطله های زغال سنگ در معادن کارمزد سوادکوه، استان مازندران

استخراج مواد معدنی از جمله عوامل مهم در تخریب بوم سازگان مرتعی در کشور است. گیاهان بومی در احیای مناطق معدن کاری شده در اولویت هستند به ویژه گیاهانی که به تنش ناشی از فلزات سنگین و کمبود مواد غذایی و شرایط سخت این مناطق سازگارتر باشند. در احیای پوشش گیاهی در محیط های آلوده معدنی لازم است به چگونگی پاسخ گونه های گیاهی به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله ها توجه شود. در این تحقیق به پاسخ چند گونه گیاهی پیشگام شامل Glaucium fimbrilligerum، Melica persica، Hordeum vulgare، Polygonum aviculare و Silybum marianum در توالی ثانویه در محیط معدنی به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله های زغال سنگ پرداخته شد.

این تحقیق در انباشت متعددی از باطله زغال سنگ در محدوده معادن کارمزد در شهرستان سوادکوه در استان مازندران انجام شد. این معادن از بزرگترین و قدیمی ترین نواحی تولیدکننده زغال سنگ در حوضه زغالی البرز مرکزی هستند. باطله هایی که در ارتفاع از سطح دریا و جهت جغرافیایی مشابه قرار داشته و سه دهه از متروک ماندن آنها گذشته بوده، شناسایی و انتخاب شدند. یک باطله که در طول زمان باطله ها روی هم انباشت و تسطیح شده و دو باطله دیگر در خروجی دهانه تونل ها قرار داشته و عملیات مکانیکی خاصی روی آنها انجام نشده بود. نمونه گیری پوشش گیاهی در 138 پلات های یک مترمربعی و به صورت تصادفی-منظم در امتداد ترانسکت انجام شد. در هر پلات درصد تاج پوشش هر گونه گیاهی تخمین زده شد. نمونه گیری خاک در مرکز هر پلات و از عمق صفر تا 20 سانتی متر انجام شد. نمونه ها به آزمایشگاه منتقل و بافت، اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب و فلزات سنگین (مس، روی، نیکل و سرب) اندازه گیری شدند. به منظور برازش هر یک از مدل های هفتگانه HOF، تعیین مقدار بهینه و دامنه بوم شناختی گونه ها از بسته eHOF نسخه 1.8 در نرم افزار R  نسخه 3.5.3 استفاده شد. مبنای انتخاب بهترین مدل، شاخص آکاییک بوده است.

نتایج این تحقیق نشان داد که تنوعی از پاسخ گونه های گیاهی به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله زغال سنگ وجود داشته که پاسخ متقارن تک نمایی و پاسخ دونمایی با دو بهینه نابرابر متداول تر از بقیه مدل ها بودند. همه گونه های گیاهی به جزء H. vulgare در محدوده 49 تا 88 درصد شن دارای وضعیت بهینه حضور بودند. گونه S. marianum در مقدار کم رس و P. aviculare و H. vulgare در دامنه وسیع تری از گرادیان رس حضور داشتند. گونه های G. fimbrilligerum و H. vulgare در پاسخ به اسیدیته باطله زغال سنگ پهنای آشیان گسترده تری را نسبت به سایر گونه های گیاهی داشتند. پاسخ گیاهان به عناصر غذایی باطله زغال سنگ بیشتر به صورت دونمایی با دو بهینه نابرابر بوده است. بالاترین بهینه نیتروژن کل برای گونه P. aviculare و بالاترین بهینه فسفر قابل جذب برای گونه P. aviculare و H. vulgare مشاهده شد. گونه S. marianum و M. persica نسبت به تمام فلزات سنگین موجود در باطله زغال سنگ رفتار تک نمایی متقارن داشتند و سایر گونه ها دارای تنوعی از مدل بهینه بودند. S. marianum با افزایش سطوح فلزات سنگین بهینه بالاتری نسبت به سایر گونه ها داشت که بهینه آن در مس، سرب، روی و نیکل به ترتیب 24/255، 74/53، 59/180 و 87/151 پی پی ام بوده است.  

در این تحقیق سه گونه گیاهی از پهن برگ علفی نسبت به دو گونه گندمیان در پاسخ به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله زغال سنگ از مدل های متنوع تری پیروی کردند. این پنج گونه گیاهی دارای طول عمر و فرم رویشی متفاوت بوده و پاسخ آنها نشان داد که از پتانسیل خوبی جهت استقرار بر روی باطله های متروک زغال سنگ و احیاء پوشش گیاهی بر روی آنها برخوردار هستند. از بین آنها S. marianum و  M. persica می توانند در اولویت قرار گیرند. انجام مطالعات بعدی در استفاده از تیمارهای مختلف به منظور تسریع در رشد و استقرار این گیاهان توصیه می شود.