مدیریت بیابان

مدیریت بیابان

تأثیر کاربری اراضی بر برخی شاخص‌های میکروبی خاک در منطقه لاسجرد، استان سمنان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حمیدرضا سعیدی 1
احمد صادقی پور 2
نادیا کمالی 3
علی اصغر ذوالفقاری 4
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت و کنترل بیابان، دانشکده کویر شناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
2 استادیار دانشکده کویر شناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
3 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.
4 دانشیار دانشکده کویر شناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
10.22034/jdmal.2023.2003379.1416
چکیده
پژوهش حاضر به‌منظور بررسی نقش کاربری‌های مختلف اراضی بر برخی شاخص‌های میکروبی خاک در لاسجرد سمنان در دو عمق صفر تا cm10 و 10 تا cm30 انجام شد. بعد از تعیین اراضی مختلف به عنوان تیمارهای تحقیق، نمونه برداری از خاک صورت گرفت؛ به این صورت که یک پروفیل در مرکز و چهار پروفیل بصورت متقاطع در اطراف با در نظر گرفتن اثر حاشیه‌­ای، حفر شد. داده­‌های مربوط به ویژگی‌­های میکروبی خاک با بهره‌گیری از آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار و آزمون دانکن تجزیه و تحلیل شد. در عمق اول، تنفس پایه خاک، تنفس برانگیخته، C زیست‌توده میکروبی، N زیست‌توده میکروبی، ضریب میکروبی و ضریب متابولیک تحت تأثیر کاربری‌های مختلف قرار گرفته‌اند. بیشترین میزان تنفس پایه خاک در اراضی رها شده معادل 0.424mgCO2g-1dm24h-1  و کمترین میزان در کشت .Triticum aestivum L و برابر mgCO2g- 1dm24h-1 0.006 اندازه‌گیری شد. همچنین در عمق دوم، تنفس پایه خاک، ضریب میکروبی و ضریب متابولیک از انواع کاربری ها متاثر شدند، بطوری که بیشترین میزان ضریب متابولیک در اراضی رها شده برابر 0.068mgCO2-Cg-1MBCday-1 و کمترین آن در اراضی کشت .Medicago sativa L برابر 0.013mgCO2-Cg-1MBCday-1 مشاهده شد. بطور کلی شاخص­‌های میکروبی خاک به تغییرات کاربری اراضی حساس هستند و اولین عمق مورد بررسی، بیشترین تأثیر را از این شاخص­‌ها داشته است. تغییر اراضی مرتعی به کاربری کشاورزی، با شکستن خاکدانه‌­های خاک، سرعت تجزیه مواد آلی را افزایش می‌دهد و ذخیره‌سازی عناصر غذایی، جمعیت، ترکیب و فعالیت میکروبی خاک را به‌عنوان شاخص کیفیت، سلامت و حاصلخیزی خاک کاهش می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
تنفس پایه
ضریب متابولیکی میکروبی
ویژگی‌های زیستی خاک
اراضی کشاورزی

موضوعات

  1. Anderson, T.H. (2003). Microbial eco-physiological indicators to assess soil quality. Agriculture, Ecosystems and Environment, 98(1-3), 285–293. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-8809(03)00088-4
  2. Bottomley, P.J., Scott Angle, J. & Weaver, R. W. (2018). Methods of soil analysis, Part 2: microbiological and biochemical properties. USA: Soil Science Society of America.
  3. Chen, J., Chen, J., Liao, A., Cao, X., Chen, L., Chen, X., He, C., Han, G., Peng, Sh., Lu, M., Zhang, W., Tong, X. & Mills, J. (2015). Global land cover mapping at 30m resolution: A POK-based operational approach. ISPRS Photogrammetry and Remote Sensing, 103, 7–27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2014.09.002
  4. Datta, A., Basak, N., Chaudhari, S.K., & Sharma, D.K. (2015). Soil properties and organic carbon distribution under different land uses in reclaimed sodic soils of North-West India. Geoderma Regional, 4, 134-146. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2015.01.006
  5. Fernández-Romero, M.L., Lozano-García, B., & Parras-Alcántara, L. (2014). Topography and land use change effects on the soil organic carbon stock of forest soils in Mediterranean natural areas. Agriculture, Ecosystems & Environment, 195, 1–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2014.05.015
  6. Fu, C., Chen, Z., Wang, G., Yu X., & Yu, G. (2021). A comprehensive framework for evaluating the impact of land use change and management on soil organic carbon stocks in global drylands. Current Opinion in Environmental Sustainability, 48, 103–109. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cosust.2020.12.005
  7. Gerdemann, J.W. & Nicolson, T.H. (1963). Spores of Mycorrhizal Endogone Species Extracted from Soil by Wet Sieving and Decanting. Transactions of the British Mycological Society, 46(2), 235-244. DOI: https://doi.org/10.1016/S0007-1536(63)80079-0
  8. Ghimire, R., Norton, J.B., Stah, P.D., & Norton, U. (2014). Soil microbial substrate properties and microbial community responses under irrigated organic and reduced-tillage crop and forage production systems. Plos One, 9(8), 1-14. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103901
  9. Hamilton, S.E., & Casey, D. (2016). Creation of a high spatio‐temporal resolution global database of continuous mangrove forest cover for the 21st century (CGMFC‐21). Global Ecology and Biogeography, 25, 729–738. DOI: https://doi.org/10.1111/geb.12449
  10. Hamilton, S.E., & Friess, D.A. (2018). Global carbon stocks and potential emissions due to mangrove deforestation from 2000 to 2012. Nature Climate Change, 8, 240–244. DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-018-0090-4
  11. Jagadamma, S., Mayes, M.A., Steinweg, J.M., & Schaeffer, S.M. (2014). Substrate quality alters the microbial mineralization of added substrate and soil organic carbon. Biogeosciences, 11(17), 4665–4678. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-11-4665-2014
  12. Jenkinson, D. S., & Ladd, J. N. (1981). Microbial biomass in soil: measurement and turnover. Soil biochemistry, 5(1), 415-471.
  13. Joneidi, H., Sadeghipour, A., Kamali, N., & Nikoo, S. (2015). Effects of land use change on soil carbon sequestration and emissions (case study: arid rangelands of Eivanakei, Semnan province). Natural Environment, 68(2), 191-200. DOI: 22059/JNE.2015.54947 [In Persian]
  14. Kamali, N., Eftekhari, A., & Ashoori, P. (2020). Protection Levels and Distribution of Organic Carbon in Size Fractions of Soil (case of: Salook, North Khorasan). Rangeland, 14(1), 85-95. DOI: 1001.1.20080891.1399.14.1.8.6 [In Persian]
  15. Kamali, N., Eftekhari, A., Souri, M., Nateghi, S., & Bayat, M. (2020). Grazing impact on vegetation cover and some soil factors (Case study: Houz-e-Soltan Lake, Qom). Rangeland, 14(3), 490-499. DOI: 1001.1.20080891.1399.14.3.10.2 [In Persian]
  16. Kamali, N., Saberi, M., Sadeghipour, A., & Tarnian, F. (2020). An Evaluation on Impacts of Different Land Uses and Land Covers on Emission of Carbon Dioxide from the Soil (Case Study: Biabanak, Semnan Province). Ecopersia, 8(3), 155-161. DOI: 1001.1.23222700.2020.8.3.5.8 [In Persian]
  17. Kamali, N., & Sadeghipour, A. (2017). Determining the most important factors related to carbon storage in different land uses (case study: Shahriar, Iran). Watershed Management Research (Pajouhesh & Sazandegi), 29(2), 2-8. DOI: 22092/WMEJ.2016.112319 [In Persian]
  18. Kamali, N., & Sadeghipour, A. (2018). Monthly and quarterly review of carbon emission at different intensities of water erosion (Case study: Ghara aghaj basin- Isfahan province). Natural Environment,70(3), 709-717. DOI: 22059/JNE.2017.100048.695 [In Persian]
  19. Kamali, N., Siroosi, H., & Sadeghipour, A. (2020). Impacts of wind erosion and seasonal changes on soil carbon dioxide emission in southwestern Iran. Arid Land, 12, 690–700. DOI: https://doi.org/10.1007/s40333-020-0018-5
  20. Karhu, K., Auffret, M.D., Dungait, A.J. Hopkins, D.W., & Prosser J.I. (2014). Temperature sensitivity of soil respiration rates enhanced by microbial community response. Nature, 513, 81–84. DOI: https://doi.org/10.1038/nature13604
  21. Khormali F., & Shamsi, S. (2009). Micromorphology and quality attributes of the loess derived soils affected by land use change: a case study in Ghapan watershed, northern Iran. Mountain Science, 6(2), 197–204. DOI: https://doi.org/10.1007/s11629-009-1037-z
  22. Parisi, V., Menta, C., Gardi, C., Jacomini, C., & Mozzanica, E. (2005). Microarthropod communities as a tool to assess soil quality and biodiversity: a new approach in Italy. Agriculture, Ecosystems & Environment, 105(1–2), 323-333. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2004.02.002
  23. Raiesi F. (2007). The conversion of overgrazed pastures to almond orchards and alfalfa cropping systems may favor microbial indicators of soil quality in Central Iran. Agriculture, Ecosystems and Environment, 121(4), 309–318. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2006.11.002
  24. Jafari, M., Azarnivand, H., Sadeghipour, A., Kamali, N. Heidari A., & Maddah arefi, H. (2016). Effect of Different Grazing Intensities on Soil Carbon Sequestration and Nitrogen Stabilization (Case Study: Shahriar). Rangeland and Watershed management, 69(2), 427-436. DOI: https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61693 [In Persian]
  25. Sadeghipour, A., Kamali, N., Kamali, P., & Joneidi, H. (2014). The changes in monthly and seasonal values of carbon emission in different grazing intensities (Case study: Ghoosheh, Semnan). Rangeland and Watershed management, 67(3), 451-458. DOI: https://doi.org/10.22059/jrwm.2014.52837 [In Persian]
  26. Sadeghipour, A., Kamali, N., & Joneidi, H. (2014). Investigation of the effect of rangeland restoration and mechanical rehabilitation operations on seasonal and monthly changes in soil carbon dioxide emission rate (Case study: Sorkheh rangelands, Semnan province). Rangeland, 7(3), 88-97. [In Persian]
  27. Sattler, D., Murray, L.T., Kirchner, A., & Lindner, A. (2014). Influence of soil and topography on aboveground biomass accumulation and carbon stocks of afforested pastures in South East Brazil. Ecological Engineering, 73, 126–131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2014.09.003
  28. Su, Y.Z., Zhao, H.L., Zhang, T.H., & Zhao, X.Y. (2014). Soil properties following cultivation and non-grazing of a semi-arid sandy grassland in northern China. Soil and Tillage Research, 75, 27–36. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-1987(03)00157-0
  29. Tan, Z., & Lal, R. (2005). Carbon sequestration potential estimates with changes in land use and tillage practice in Ohio, USA. Agriculture, Ecosystems and Environment, 111(1-4), 140-152. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2005.05.012
  30. Walkley, A., & Black, I.A. (1934). An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science., 37, 29–38. DOI: http://dx.doi.org/10.1097/00010694-193401000-00003
  31. Wang, T., Kang, F., Cheng, X., Han, H., & Ji, W. (2016). Soil organic carbon and total nitrogen stocks under different land uses in a hilly ecological restoration area of North China. Soil Tillage Research, 163, 176–184. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2016.05.015
  32. Wardel, D.A., & Ghani, A. (1995). A critique of the microbial metabolic quotient (qCO2) as a bioindicator od disturbance and ecosystem development. Soil Biology and Biochemistry, 27(12), 1601-1610. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-0717(95)00093-T
مدیریت بیابان
دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 26
6 مقاله
تابستان 1402
صفحه 49-60

  • تاریخ دریافت 08 خرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 05 مرداد 1402
  • تاریخ پذیرش 08 مرداد 1402