تغییر ویژگی‌های بیولوژیکی یک خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار و تعیین حساس‌ترین ویژگی به تغییر کاربری اراضی

چکیده سابقه و هدف: بررسی پارامترهای بیولوژیکی کیفیت خاک به‌منظور ارزیابی مدیریت زمین و پایداری سیستم‌های کشاورزی مورد استفاده، بسیار مفید است. برای این منظور ویژگی‌های بیولوژیکی کیفی خاک که به کشت و کار حساس هستند مورد اندازه‌گیری و ارزیابی قرار می-گیرند. هدف از مطالعه حاضر بررسی تغییرات بیولوژیک کیفیت خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار، تعیین حساس‌ترین این پارامترها به آشفتگی یک اکوسیستم و ایجاد حداقل مجموعه داده از این پارامتر‌ها با استفاده از روش تجزیه عامل‌ها بود. مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان انتخاب شد. نمونه‌های خاک از دو کاربری جنگل طبیعی و شالیزار مجاور آن‌ها در 5 عمق (20-0، 40-20، 60-40، 80-60 و 100-80 سانتی‌متر) برداشت گردید. داده‌های این پژوهش به‌صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع کاربری اراضی در دو سطح و عمق خاک در پنج سطح بود که در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. لذا تعداد تیمارهای آزمایش 10=2×5 عدد که با لحاظ نمودن تعداد تکرارها در مجموع 30 واحد آزمایشی، جامعه آماری آزمایش را تشکیل داد. در نمونه‌ها تنفس میکروبی، درصد معدنی شدن کربن، کربن زیست توده میکروبی، کسر میکروبی و ضریب متابولیکی اندازه‌گیری و شاخص حساسیت برای هر ویژگی محاسبه گردید. مقایسه میانگین پارامترها با آزمون دانکن و تجزیه عاملی به روش تجزیه به مولفه‌های اصلی انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد با تغییرکاربری اراضی از جنگل بکر به شالیزار به‌طور میانگین در کل خاکرخ نسبت معدنی شدن کربن (28 درصد) و ضریب (کسر) متابولیکی (21 درصد) افزایش یافت. درحالی‌که وزن زیست توده میکروبی (61 درصد)، تنفس میکروبی (39 درصد) و تنفس پایه (49 درصد) کاهش یافت. شاخص حساسیت (SI) نشان داد که در بین پارامترهای بیولوژیکی، زیست توده میکروبی در مقایسه با سایر پارامترها به تغییر کاربری اراضی حساس‌تر بود. استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA) در این مطالعه نشان داد که دو عامل تقریباً بیش از 70 درصد واریانس را در مقادیر زیست توده میکروبی و درصد معدنی شدن کربن و بیش از 60 درصد واریانس را در مقادیر معدنی شدن کربن، تنفس پایه و کسر (ضریب) متابولیکی توجیه کرد. این پارامترها بیش‌ترین برآورد اشتراکی بودن را نشان می‌دهند و کسر میکروبی کم‌ترین اهمیت نسبی در بین تخمین مقادیر اشتراک را نشان داد. نتیجه‌گیری: تغییر کاربری از جنگل بکر به اراضی شالیزاری تاثیر نامطلوب روی پارامترهای بیولوژیکی کیفیت خاک داشت. این امر موجب کاهش سلامت خاک و پتانسیل ترسیب کربن در خاک می‌شود. بنابراین ادامه کشت و کار در این اراضی تخریب خاک را تشدید نموده و در صورت توقف کشت و کار زمان بهبود (Recovery time) و زمان احیا (Resilience time) طولانی‌تر می‌شود.