تأثیرپذیری ویژگی‌های خاک از لاشبرگ گیاه Ziziphus spina-christi در رویشگاه صحارا-سیندی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایران

2 دانشیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایران

10.29252/aridbiom.2023.19813.1927

چکیده

در بسیاری از طرح‌های احیای اراضی، به خصوص در مناطق خشک که با محدودیت منابع روبرو هستند، توجه به نوع گونه و اثر آن بر ویژگی‌های کیفی خاک موجب پایداری طولانی مدت عرصه‌­های احیایی می‌­شود. هدف این مطالعه بررسی تأثیر درخت کنار بر شاخص‌­های فیزیکوشیمیایی، میکروبیولوژی و نسبت­‌های مواد مغذی خاک در رویشگاه کنار در ناحیه رویشی صحارا-سیندی در استان خوزستان است. برای این منظور، 15 نمونه خاک ترکیبی به طور تصادفی از خاک سطحی پای درخت کنار و 15 نمونه ترکیبی از مناطق شاهد در مکان‌هایی که درخت کنار حضور ندارد، برداشت گردید. ویژگی­‌هایی مانند بافت خاک، اسیدیته، کربن آلی، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، سدیم، بیکربنات، تنفس پایه، تنفس برانگیخته، بیوماس میکروبی کربن و پتانسیل نیتریفیکاسیون در نمونه‌ها اندازه­‌گیری شد. پس از انجام پیش نیازهای دو گروه نمونه مانند تست نرمالیته و همگنی واریانس­‌ها، آزمون t مستقل برای بررسی وجود تفاوت معنی‌دار بین دو گروه اجرا گردید. نتایج نشان داد که در نمونه‌های خاک پای درخت کنار از نظر کربن آلی 41 درصد، مواد آلی 47 درصد، نیتروژن 69 درصد، نسبت کربن به پتاسیم 24 درصد، نسبت نیتروژن به پتاسیم 42 درصد نسبت به منطقه شاهد که کنار وجود ندارد، رشد نشان می‌دهد. در گروه شاخص‌­های بیولوژیک نیز نمونه‌های پای کنار از نظر تنفس پایه 91 درصد و از نظر زیتوده میکروبی کربن 90 درصد نسبت منطقه شاهد رشد نشان می‌­دهد که حاکی از افزایش سرعت معدنی‌شدن مواد آلی و سلامت خاک است. در خصوص تعادل یون‌های دو ظرفیتی و تک ظرفیتی در فاز تبادلی و محلول نتایج نشان داد که با افزایش یک واحد در SAR میزان ESR در نمونه‌­های شاهد به نسبت نمونه‌های پای کنار 6/1 برابر افزایش می‌­یابد. این امر بدان معناست که با افزایش یون­‌های دو ظرفیتی در فاز محلول، جایگاه‌­های تبادلی در مناطقی که درخت کنار حضور ندارد با سرعت بیشتری توسط یون سدیم اشغال می­‌شود و خاک با سرعت بیشتری به سمت سدیمی شدن پیش می‌رود. با توجه به نتایج فوق می‌توان گفت گونة کنار همزمان باعث احیای خاک و افزایش حاصلخیزی و سلامت آن از طریق بهبود شرایط میکروبی می­شود.

کلیدواژه‌ها


[1]. Alizadeh, T., Habashi, H., Matinizadeh, M., & Sadeghi, S. M. (2021). Investigating the enzyme activities and physicochemical properties of soil in the habitat of Prosopis cineraria (L.) Druce and P. juliflora (SW.) DC. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 3(1), 69-58.
[2]. Bazgir. M, Menati. T, Rostaminya, M., & Mahdavi, A. (2020). Soil microbial biomass and activity of oak forest in three different regions in Ilam province. soil biology, 2(8), 155-165.  [in Farsi]
[3]. Benintende, S. M., Benintende, M. C., Sterren, M. A., & De Battista, J. J. (2008). Soil microbiological indicators of soil quality in four rice rotations systems. Ecological Indicators, 8(5), 704-708. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2007.12.004
[4]. Carnol, M., & Bazgir, M. (2013). Nutrient return to the forest floor through litter and throughfall under 7 forest species after conversion from Norway spruce. Forest Ecology and Management, 309, 66-75. doi: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2013.04.008
[5]. Douterelo, I., Goulder, R., & Lillie, M. (2010). Soil microbial community response to land-management and depth, related to the degradation of organic matter in English wetlands: Implications for the in situ preservation of archaeological remains. Applied Soil Ecology, 44(3), 219-227. doi: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2009.12.009
[6]. Fchinner, Ohlinger. R, & Kandeler. E. (2012). Methods in Soil Biology (N. A. Zadeh, Trans. R. Margesin Ed.). Tabriz-Iran: Tabriz University. [in Farsi]
[7]. Ghaderi, J., Sepehr, I., & Malakouti, M. J. (2006). Magnazium. In M. J. Malakouti & P.Keshavarz (Eds.), A look at the fertility status of Irainian Soils (pp. 503). Iran: Sana. [in Farsi]
[8]. Habashi, H. (2015). Microbial respiration and microbial biomass C relationship with soil organic matter in different types of mixed beech forest. Forest Research and Development, 1(2), 135-144.  [in Farsi]
[9]. Haghverdi, K. (2017). The effect of tree covers on soil microbiological indices and CO2 emission. Water and Soil Conservation, 24(4), 81-63. [in Farsi]
[10]. Haidari, M., Teimouri, M., Pourhashemi, M., & Alizadeh, T. (2023). Study Changes in Biological Indicators in Forest Stands with Different Structure in Kurdistan Province. Ecology of Iranian Forests, 20, 9. [in Farsi]
[11]. Harron, W. R. A., Webster, G. R., & Cairns, R. R. (1983). Relationship between exchangeable sodium and sodium adsorption ratio in a soloneztic soil. Canadian Journal of Soil Science, 63(3), 461-467. doi:10.4141/cjss83-047
[12]. Huang, L., Hu, H., Bao, W., Hu, B., Liu, J., & Li, F. (2023). Shifting soil nutrient stoichiometry with soil of variable rock fragment contents and different vegetation types. Catena, 220. doi:10.1016/j.catena.2022.106717
[13]. Jones, G. L., Scullion, J., Worgan, H., & Gwynn-Jones, D. (2019). Litter of the invasive shrub Rhododendron ponticum (Ericaceae) modifies the decomposition rate of native UK woodland litter. Ecological Indicators, 107, 105597. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105597
[14]. Kalantari, K. (2003). Data Processing and analysis in Socio-Economic Research: Sharif.
[15]. Li, C., Zhao, L., Sun, P., Zhao, F., Kang, D., Yang, G., ... Ren, G. (2016). Deep Soil C, N, and P Stocks and Stoichiometry in Response to Land Use Patterns in the Loess Hilly Region of China. PLOS ONE, 11(7), e0159075. doi:10.1371/journal.pone.0159075
[16]. Limbu, D., Koirala, M., Shang, Z., & Associate, C. (2020). Soil Microbial Biomass Carbon and Nitrogen in Himalayan Rangeland of Eastern Nepal: A Comparison between Grazed and Non-grazed Rangelands. The Rangeland Journal, 10, 217-227.
[17]. Liu, X., Ma, J., Ma, Z.-W., & Li, L.-H. (2017). Soil nutrient contents and stoichiometry as affected by land-use in an agro-pastoral region of northwest China. Catena, 150, 146-153. doi: https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.11.020
[18]. Lu, X., Toda, H., Ding, F., Fang, S., Yang, W., & Xu, H. (2014). Effect of vegetation types on chemical and biological properties of soils of karst ecosystems. European Journal of Soil Biology, 61, 49-57. doi:10.1016/j.ejsobi.2013.12.007
[19]. Memoli, V., Santorufo, L., Santini, G., Ruggiero, A. G., Giarra, A., Ranieri, P., ... Maisto, G. (2022). The combined role of plant cover and fire occurrence on soil properties reveals response to wildfire in the Mediterranean basin. European Journal of Soil Biology, 112, 103430. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2022.103430
[20]. Moazami Goodarzi. H, Jalili, B., Sepanlou, M. G., & Salek-Gilani, S. (2022). Effects of deforestation and land uses on some chemical and microbial properties of soil in northern Iran (a case study: Salim Sheykh area of Sari). Soil biology, 9(2), 123-139. [in Farsi].
[21]. Özkan, U., & Gökbulak, F. (2017). Effect of vegetation change from forest to herbaceous vegetation cover on soil moisture and temperature regimes and soil water chemistry. Catena, 149, 158-166. doi: https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.09.017
[22]. Phillips, C.L. and N. Nickerson, Soil Respiration, in Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. 2015, Elsevier.
[23]. Rezaei, H. (2006). Phosphor. In M. J. Malakouti & P.Keshavarz (Eds.), A look at the fertility status of irainian soils. Tehran: Sana. [in Farsi]
[24]. Shinberg, I., & Oster, J. D. (1998). Quality of Irrigation Water (A. Alizadeh, Trans. fivth ed.). Mashhad, Iran: Ghods. [in Farsi]
[25]. Sun, G., Li, W., Zhu, C., & Chen, Y. (2017). Spatial variability of soil carbon to nitrogen ratio and its driving factors in Ili River valley, Xinjiang, Northwest China. Chinese Geographical Science, 27(4), 529-538. doi:10.1007/s11769-017-0885-7
[26]. Tan, K. H. 2005. Soil Sampling, Preparation, and Analysis, CRC Press
[27]. Vanhala, P., Kiikkilä, O., & Fritze, H. (1996). Microbial responses of forest soil to moderate anthropogenic air pollution. Water, Air, and Soil Pollution, 86(1), 173-186. doi:10.1007/BF00279154
[28]. Wang, C., Li, L., Yan, Y., Cai, Y., Xu, D., Wang, X., ... Xin, X. (2021). Effects of cultivation and agricultural abandonment on soil carbon, nitrogen and phosphorus in a meadow steppe in eastern Inner Mongolia. Agriculture Ecosystems & Environment, 309, 107284.
[29]. Winding, A., Hund-Rinke, K., & Rutgers, M. (2005). The use of microorganisms in ecological soil classification and assessment concepts. Ecotoxicology and Environmental Safety, 62(2), 230-248. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2005.03.026
[30]. Xiao, R., Man, X., Duan, B., Cai, T., Ge, Z., Li, X., & Vesala, T. (2022). Changes in soil bacterial communities and nitrogen mineralization with understory vegetation in boreal larch forests. Soil Biology and Biochemistry, 166. doi:10.1016/j.soilbio.2022.108572
[31]. Yuan, B.-C., & Yue, D.-X. (2012). Soil Microbial and Enzymatic Activities across a Chronosequence of Chinese Pine Plantation Development on the Loess Plateau of China. Pedosphere, 22(1), 1-12. doi: https://doi.org/10.1016/S1002-0160(11)60186-0
[32]. Zandi, l., Erfanzadeh, R., & Joneidi, H. (2020). The effect of introduced Species on rangelands soil quality with emphasizing on Microbial Respiration. Rangeland, 14(1), 1-1.  [in Farsi]
[33]. Zarrinkafsh, M. (1993). Applied soil science. Tehran-Iran: Tehran University.
[34]. Zhao, Y., Zhao, M., Qi, L., Zhao, C., Zhang, W., Zhang, Y., ... Yuan, J. (2022). Coupled Relationship between Soil Physicochemical Properties and Plant Diversity in the Process of Vegetation Restoration. Forests, 13(5). doi:10.3390/f13050648
[35]. Zheng, X., Lin, C., Guo, B., Yu, J., Ding, H., Peng, S., ... Zhang, Y. (2020). Effects of re-vegetation restoration on soil bacterial community structure in degraded land in subtropical China. European Journal of Soil Biology, 98. doi:10.1016/j.ejsobi.2020.103184
[36]. Zhou, Z., Hua, J., & Xue, J. (2022). Salinity drives shifts in soil microbial community composition and network complexity along vegetation community succession in coastal tidal flats. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 276. doi:10.1016/j.ecss.2022.108005.