اثرات آشفتگی ناشی از تبدیل اراضی جنگلی به کشاورزی بر برخی شاخص‌های بیولوژیک کیفیت خاک در اکوسیستم های جنگلی شمال ایران

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

چکیده

تغییر کاربری اراضی جنگلی شمال ایران کیفیت خاک منطقه پره‌سر (استان گیلان) و گرگان (استان گرگان) را در معرض تغییر قرار داده است. به منظور ارزیابی تغییرات برخی از شاخص‌های بیولوژیکی بر اثر تغییر کاربری اراضی از جنگل به کشاورزی از دو عمق 20-0 و 40-20 سانتی متری و در سه تکرار نمونه های مرکب خاک از دو منطقه پره‌سر و گرگان تهیه و برخی از ویژگی‌های بیولوژیکی از قبیل کربن و نیتروژن توده زنده میکروبی، معدنی شدن کربن و نیتروژن، تنفس ناشی از سوبسترا به همراه فعالیت آنزیم‌های اوره آز، فسفاتاز قلیایی و اسیدی، اینورتاز و آریل سولفاتاز تعیین گردید. نتایج نشان داد تغییر کاربری اراضی سبب کاهش کربن (82-44 درصد) و نیتروژن (200-30 درصد) توده زنده میکروبی و نیز نسبت آنها (30-20 درصد)، معدنی شدن کربن (67-11 درصد)، معدنی شدن نیتروژن (68-3 درصد)، تنفس ناشی از سوبسترا (45-8 درصد) و فعالیت آنزیم‌های میکروبی در هر دو منطقه (به جز معدنی شدن کربن و نیتروژن در منطقه پره‌سر) و افزایش ضریب متابولیکی گردید. بنابراین، فعالیت‌های کشـاورزی در اراضی بکر جنگلی باعث افزایش دسترسی ریزجانداران خاک به اکسیژن شده و در نتیجه به دلیل تحریک فعالیت‌های میکروبی و خروج کربن از خاک و تجزیه مواد آلی، کیفیت خاک کاهش می‌یابد. همچنین با تشدید معدنی شدن کربن آلی خاک (تنفس میکروبی) غلظت مواد آلی خاک روند نزولی گرفته و بدین ترتیب انرژی ریزجانداران خاک کم شده و این موضوع سبب شد تا به تدریج جمعیت زنده میکروبی خاک نیز تنزل یابد. با توجه به نتایج بدست آمده توصیه می شود که از بهم زدن مکرر خاک جلوگیری شده و از سیستم های کم خاکورزی و یا بی خاکورزی استفاده گردد. همچنین قرار دادن گیاهان لگوم چندساله در تناوب زراعی می تواند اثر سوء ناشی از کشت و کار را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effects of soil disturbance due to land use change of forest lands to cultivated lands on biological soil quality indices of forest ecosystems of Northern Iran

نویسندگان [English]

  • A. Beheshti Al Agha
  • F. Raiesi
  • A. Golchin
چکیده [English]

Land use change of forest ecosystems in northern Iran changes the soil quality of Paresar (Gilan province) and Gorgan (Gorgan province) regions. In order to study changes in some biological soil quality indices due to land use change from forest to cultivated lands, composite soil samples from two depths (0-20 and 20-40 cm) were taken from Paresar and Gorgan regions and urease, alkaline and acid phosphatase, invertase and arylsulfatase enzymes activities besides some biological properties consisting of microbial biomass carbon and nitrogen, carbon and nitrogen mineralization and respiration due to substrate addition were measured. Results showed that land use change caused biomass carbon (44-82%), biomass nitrogen (30-200%) and their ratio (20-30%), carbon mineralization (11-67%), nitrogen mineralization (3-68%), respiration due to substrate (8-45%) and microbial enzymes activates to decrease in both regions (expect carbon and nitrogen mineralization in Paresar region). However, the metabolic coefficient (qCO2) in both regions increased due to land use change. Therefore, agricultural practices in forest lands cause oxygen availability to increase for soil microorganisms and this phenomenon stimulates the microbial activity and enhances organic matter decomposition and CO2-C emission from soil resulting in soil quality reduction. Also enhancement of carbon mineralization (microbial respiration), decreases soil organic matter concentration and reduces energy for microorganisms and this phenomenon caused soil microbial population to gradually decrease. According to the results it is recommended to reduce soil disturbance by using no-tillage or minimum tillage systems and planting perennial legumes can decrease greatly the harmful effects of cultivation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon and nitrogen mineralization
  • Cultivation
  • Enzymes activity
  • Land use change
  • Microbial biomass