| تعداد نشریات | 284 |
| تعداد نشریات سازمان | 82 |
| تعداد شماره‌ها | 3,083 |
| تعداد مقالات | 34,401 |
| تعداد مشاهده مقاله | 48,250,902 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 79,002,873 |
تحلیل تغییرات ویژگی‌های خاک و ساختار میکروبی ناشی از فرسایش آبی در آبخیز سرسارو، شهرستان خاش | ||
| پژوهش های آبخیزداری | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 31 شهریور 1404 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/wmrj.2025.370181.1628 | ||
| نویسندگان | ||
| مرتضی صابری* 1؛ وحید کریمیان2؛ محمدرضا دهمرده قلعه نو3؛ رسول خطیبی4؛ مهدی سرپرست5 | ||
| 1دانشیار دانشگاه زابل | ||
| 2استادیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یاسوج. | ||
| 3دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، | ||
| 4استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل. | ||
| 5دکتری منابع طبیعی، مقابله با بیابان زایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری | ||
| چکیده | ||
| مقدمه و هدف فرسایش آبی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل تخریب خاک، تأثیر قابل‌توجهی بر کیفیت و عملکرد خاک در بوم سازگان‌های مختلف دارد. آبخیز سرسارو در شهرستان خاش به دلیل شرایط اقلیمی خاص و دخالت‌های انسانی (چرای بی رویه و تخریب پوشش گیاهی)، از مناطق آسیب‌پذیر نسبت به فرسایش آبی به شمار می‌رود. باوجود اهمیت موضوع، بررسی‌های جامعی که به‌طور هم‌زمان ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در این منطقه را مورد مطالعه قرار دهند، انجام‌نشده است. بنابراین، هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی تأثیر فرسایش آبی بر تغییرات خاک و ساختار میکروبی در آبخیز سرسارو بوده است تا با شناخت بهتر اثرات فرسایش، راهکارهایی برای مدیریت پایدار منابع طبیعی ارائه شود. مواد و روش‌ها نمونه‌برداری خاک در این تحقیق به‌صورت طرح کاملاً تصادفی انجام شد. ابتدا از نقشه‌های فرسایش و رسوب موجود در منطقه برای طبقه‌بندی شدت‌های فرسایش خاک شامل: بدون فرسایش، فرسایش کم، فرسایش متوسط و فرسایش شدید، استفاده شد. سپس در هر منطقۀ فرسایشی، چهار منطقه همگن با شرایط فیزیوگرافی تقریباً مشابه انتخاب شد و در هر کدام از آن‌ها، پنج نمونه خاک (یک نمونه در مرکز و چهار نمونه به صورت علامت بعلاوه در اطراف آن) برداشت شد. نمونه‌برداری از خاک از عمق ۰ تا ۳۰ سانتی‌متر انجام شد. برای هر سایت فرسایشی، نمونه‌های برداشت‌شده از مناطق همگن با هم ترکیب شده و یک نمونه مرکب تهیه گردید. بلافاصله پس از برداشت، نمونه‌های خاک به دو بخش تقسیم شدند. بخشی از نمونه‌ها که برای اندازه‌گیری ویژگی‌های زیستی در نظر گرفته شده بود، بدون الک کردن و با حفظ شرایط رطوبتی اولیه، در ظروف دربسته و در مجاورت یخ خشک به آزمایشگاه منتقل و تا زمان انجام آزمایش‌ها در یخچال نگهداری شد. بخش دیگر نمونه‌ها، جهت اندازه‌گیری خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، پس از خشک شدن در هوای آزاد و عبور از الک ۲ میلی‌متری، مورد استفاده قرار گرفت. داده‌های مربوط به با استفاده از نرم‌افزار SPSS تحت آنالیز واریانس یک‌طرفه (ANOVA) قرار گرفتند. جهت مقایسه میانگین‌ها، آزمون دانکن با سطح اطمینان ۹۵ درصد به‌کار گرفته شد. همچنین، تحلیل همبستگی بین پارامترهای مورد مطالعه در محیط نرم‌افزار R انجام شد. نتایج و بحث تحلیل واریانس نشان داد که شدت فرسایش تأثیر معنی‌داری (01/0p<) بر ویژگی‌های فیزیکی خاک دارد. درصد شن از 25درصد در خاک‌های بدون فرسایش به میزان قابل توجهی افزایش یافته، در حالی که درصد سیلت و رس به ترتیب کاهش یافتند (همبستگی منفی با شدت فرسایش: 96/0- برای سیلت و 95/0- برای رس). رطوبت خاک در اراضی بدون فرسایش 5/12درصد بوده که در فرسایش شدید به 09/6 درصد کاهش یافت (01/0p<) .همچنین تخلخل کاهش و وزن مخصوص ظاهری افزایش یافت (همبستگی منفی 97/0- با تخلخل و مثبت با وزن مخصوص ظاهری). پارامترهای شیمیایی خاک نیز تحت تأثیر قرار گرفتند؛ کربن آلی از 23/2درصد به 93/0درصد، نیتروژن کل از 31/0درصد به 08/0درصد، پتاسیم قابل جذب و فسفر قابل جذب به طور معنی‌داری کاهش یافتند (01/0p<)، در حالی که هدایت الکتریکی به طور معناداری افزایش یافت (همبستگی مثبت 92/0). تغییرات اسیدیته چندان چشمگیر نبود (05/0p>). خصوصیات زیستی خاک به شدت کاهش یافتند؛ فعالیت آنزیم کاتالاز از 05/28 واحد در خاک‌های بدون فرسایش به 57/3 واحد در خاک‌های با فرسایش شدید کاهش یافت (01/0p<). کربن زی‌توده میکروبی از 6/223میلی‌گرم به 3/93 میلی‌گرم، نیتروژن زی‌توده میکروبی از 6/31 به 8/7 میلی‌گرم و جمعیت میکروارگانیسم‌ها و تنفس میکروبی پایه نیز کاهش معنی‌داری را نشان دادند (01/0p<). سهم میکروبی خاک نیز کاهش یافته و همبستگی منفی بالایی (بیش از 96/0-) با شدت فرسایش داشت. این داده‌ها بیانگر تأثیرات منفی شدید فرسایش آبی بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک و کاهش ظرفیت تولیدی و سلامت اکولوژیکی اکوسیستم است. نتیجه‌گیری و پیشنهادها نتایج این مطالعه به‌وضوح نشان داد که شدت فرسایش آبی تأثیرات منفی شدیدی بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در آبخیز سرسارو داشته است. فرسایش با حذف لایه‌های سطحی، کاهش ماده آلی، تخریب ساختار خاک، افت عناصر غذایی و تضعیف جوامع میکروبی، سلامت و عملکرد اکولوژیکی خاک را به مخاطره انداخته و توان تولیدی اکوسیستم را کاهش داده است. بنابراین، کنترل فرسایش و مدیریت جامع منابع خاک از اولویت‌های مهم در مناطق آسیب‌پذیر مانند آبخیز سرسارو است تا از تخریب بیشتر خاک و افت عملکرد زیستی آن جلوگیری شود. شاخص‌های زیستی می‌توانند به‌عنوان ابزارهای مؤثر در پایش سلامت خاک‌های دچار فرسایش در نظر گرفته شوند و بستر مناسبی برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی فراهم کنند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مناطق خشک و نیمه‌خشک؛ پایداری خاک؛ خصوصیات فیزیکوشیمیایی؛ شاخص‌های زیستی؛ آنزیم کاتالاز | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Analysis of changes in soil properties and microbial structure due to water erosion in the Sarsaro watershed, Khash County | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Morteza saberi1؛ Vahid Karimian2؛ Mohammad Reza Dahmardeh Ghaleno3؛ Rasool Khatibi4؛ Mehdi Sarparast5 | ||
| 11- Associate Professor, Rangeland and Watershed Management Department, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, | ||
| 2Assistant Professor, Nature Engineering of Department, Faculty of Natural Resources, Yasouj University | ||
| 3Associate Professor, Rangeland and Watershed Management Department, Faculty of Water and Soil, University of Zabol | ||
| 4Assistant Professor, Rangeland and Watershed Management Department, Faculty of Water and Soil, University of Zabol. Zabol, | ||
| 5Ph.D. in Natural Resources, Combating Desertification Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources Gorgan , Natural Resources and Watershed Management Organization, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction and Objective Water erosion, as one of the most important factors of soil degradation, has a significant impact on soil quality and performance in various ecosystems. The Sarsaro watershed in Khash County, due to its specific climatic conditions and human interventions (such as over grazing and destruction of vegetation cover), is considered a vulnerable area to water erosion. Despite the importance of the issue, comprehensive studies simultaneously examining the physical, chemical, and biological properties of the soil in this region have not been conducted. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the impact of water erosion on soil changes and microbial structure in the Sarsaro watershed in order to provide strategies for sustainable natural resource management through better understanding of erosion effects. Materials and Methods Soil sampling in this study was done in a completely randomized design. First, erosion and sedimentation maps available in the region were used to classify soil erosion intensities, including: no erosion, low erosion, moderate erosion, and severe erosion. Then, in each erosion region, four homogeneous areas with common physiographic conditions were selected. In each of them, five soil samples (one sample in the center and four samples in the form of a plus sign around it) were collected. Soil sampling was carried out from a depth of 0 to 30 cm. For each erosion site, samples collected from homogeneous areas were mixed to prepare a composite sample. Immediately after collection, the soil samples were divided into two parts. Part of the samples intended for measuring biological properties were transported to the laboratory in sealed containers to maintain the initial humidity conditions and in the vicinity of dry ice. These samples were not sieved and were stored in the refrigerator until the experiments were performed. The other part of the samples was used to measure physical and chemical properties after drying in the open air and passing through a 2 mm sieve. The data were subjected to one-way analysis of variance (ANOVA) using SPSS software. Duncan's test with a 95% confidence level was used to compare the means. Also, the correlation between the studied parameters was analyzed in the R software environment. Results and Discussion Analysis of variance showed that erosion intensity had a significant effect (p < 0.01) on soil physical properties. The percentage of sand increased significantly from 25% in non-eroded soils, while the percentage of silt and clay decreased respectively (negative correlation with erosion severity: -0.96 for silt and -0.95 for clay). Soil moisture in non-eroded lands was 12.5%, which decreased to 6.09% in severely eroded lands (p < 0.01). Porosity also decreased, and bulk density increased (negative correlation of -0.97 with porosity and positive correlation with bulk density). Soil chemical parameters were also affected: organic carbon decreased from 2.23% to 0.93%, total nitrogen from 0.31% to 0.08%, and available potassium and phosphorus also decreased significantly (p < 0.01), while electrical conductivity increased significantly (positive correlation of 0.92). Changes in pH were not significant (p > 0.05). Soil biological properties were severely reduced: catalase enzyme activity decreased from 28.05 units in non-eroded soils to 3.57 units in severely eroded soils (p < 0.01). Microbial biomass carbon decreased from 223.6 mg to 93.3 mg, microbial biomass nitrogen from 31.6 mg to 7.8 mg, and the population of microorganisms and basal microbial respiration also showed significant decreases (p < 0.01). The soil microbial contribution also decreased and showed a strong negative correlation (greater than -0.96) with erosion severity. These data indicate the severe negative effects of water erosion on the physical, chemical, and biological quality of the soil, as well as the reduction in its productive capacity and the ecological health of the ecosystem. Conclusions and Recommendations The results of this study clearly demonstrated that the intensity of water erosion has severely impacted the physical, chemical, and biological quality of soils in the Sarsaru watershed. Erosion, through the removal of surface layers, reduction of organic matter, degradation of soil structure, depletion of essential nutrients, and disruption of microbial communities, has jeopardized soil health and ecological functioning, thereby diminishing the ecosystem's productive capacity. Therefore, erosion control and integrated soil resource management should be considered critical priorities in vulnerable areas such as the Sarsaru watershed to prevent further soil degradation and loss of biological function. Biological indicators can serve as effective tools for monitoring the health of erosion-affected soils and provide a solid foundation for informed management decisions. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Arid and semi-arid regions, Soil stability, Physicochemical properties, Biological indicators, Catalase enzyme | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 184 |
||