معدنی شدن کربن آلی در خاکدانه ها با اندازه گوناگون در سه اکوسیستم مرتعی خشک و نیمه خشک زاگرس

مدیریت اراضی مرتعی ممکن است توزیع کربن کل خاک را بین اجزاء مختلف کربن تغییر دهد، زیرا اغلب عکس العمل اجزاء مختلف کربن به تغییرات مدیریتی سریع تر از عکس العمل کربن کل خاک می باشد. از این رو، محققان برای پی بردن به اثرات آشفتگی اکوسیستم ناشی از مدیریت و تغییر کاربری اراضی بر تغییر و تحول کربن آلی خاک، افزون بر کل کربن ، اجزاء یا ذخایر مختلف آن را نیز اندازه گیری می کنند. از جمله این روش ها می توان به جداسازی خاکدانه ها به روش الک خشک و اندازه گیری کربن در اجزای مختلف خاکدانه ها اشاره نمود. گرچه اثر خاکورزی و تغییر کاربری اراضی بر میزان و توزیع اجزاء مختلف کربن کل خاک مورد ارزیابی قرار گرفته است ولی به اثر چرای دام کمتر پرداخته شده است. از این رو، هدف این پژوهش بررسی اثر چرای گوسفند بر میزان و توزیع کربن، نیتروژن، معدنی شدن کربن (تنفس میکروبی خاک) و بیوماس میکروبی در فرکشن های فیزیکی خاک بود. در این مطالعه سه مدیریت مرتع شامل قرق، چرای کنترل شده و چرای آزاد در مجاورت یکدیگر در چهار تکرار در سه منطقه سبزکوه، بروجن و شیدا در استان چهارمحال و بختیاری انتخاب و نمونه برداری خاک (cm 15-0) صورت پذیرفت. علاوه بر اندازه گیری خصوصیات اولیه (بافت خاک، ph و کربنات کلسیم معادل)، نمونه های خاک به روش الک خشک به پنج کلاس خاکدانه شامل 2-1، 1-5/0، 5/0-25/0، 25/0-053/0 و 053/0> میلی متر تفکیک گردیدند. در ادامه میزان کربن آلی، نیتروژن کل، کربن بیوماس میکروبی و معدنی شدن کربن هم در کل خاک و هم در فرکشن های خاکدانه ها اندازه گیری شدند. مقادیر شن، سیلت، رس و کربنات کلسیم معادل بین سه مدیریت مختلف مرتع در هر سه منطقه اختلاف معنی دار نداشتند که بیانگر این است مواد مادری مکان های نمونه برداری شده یا همان مدیریت های مختلف مرتع یکسان می باشد. همچنین مقادیر کربن آلی و کربن معدنی شده طی 30 روز انکوباسیون در کل خاک بین مدیریت های گوناگون مرتع در دو منطقه سبزکوه و بروجن تفاوت معنی دار نداشتند. با این وجود، مقدار نیتروژن کل در این دو منطقه در مدیریت قرق بیشتر از دو مدیریت دیگر بود. نتایج نشان داد که در دو منطقه سبزکوه و بروجن مدیریت چرای آزاد اغلب شاخص های مرتبط با خاکدانه سازی و پایداری خاکدانه ها را به درجات مختلف کاهش داد و اعمال مدیریت چرای کنترل شده و قرق بلند مدت اثرات مثبت بر خاکدانه سازی و پایداری خاکدانه ها به همراه داشت. نتایج نشان داد که علیرغم عدم تأثیر معنی دار مدیریت مرتع بر کل کربن و معدنی شدن کربن کل خاک، اثر آن بر کربن فرکشن های مختلف خاکدانه ها محسوس بود. نتایج حاکی است در دو منطقه سبزکوه و بروجن، فرکشن های ماکرو مدیریت های قرق و چرای کنترل شده کربن، نیتروژن و کربن معدنی شده بیشتری در مقایسه با مدیریت چرای آزاد داشتند در حالی که کربن، نیتروژن و کربن معدنی شده فرکشن های میکرو در چرای آزاد بیشتر از دو مدیریت دیگر بود. همچنین در دو مدیریت قرق و چرای کنترل شده کربن، نیتروژن، کربن معدنی شده و بیوماس میکروبی خاکدانه های ماکرو در مقایسه با خاکدانه های میکرو بالاتر بود. نتایج به دست آمده از منطقه شیدا به دلیل مدت کوتاه قرق و سابقه کشت و کار تا حدودی با دو منطقه دیگر متفاوت بود. در این منطقه کربن آلی، نیتروژن کل و معدنی شدن کربن خاکدانه های ماکرو در مدیریت چرای آزاد بیشتر از دو مدیریت دیگر بود. به طور خلاصه، نتایج پژوهش حاضر نشان داد که پاسخ اجزای مختلف کربن در خاکدانه ها به مدیریت مرتع سریع تر از پاسخ کربن کل خاک است و اینکه قرق بلند مدت مرتع سبب ترسیب کربن در خاکدانه های ماکرو و چرای دام باعث خروج آن می گردد. بنابراین، انتظار می رود کیفیت خاک های مرتعی و نقش آنها در چرخه جهانی کربن و تغییرات اقلیمی پیش بینی شده در شرایط مدیریت مناسب قرق حائز اهمیت فراوان باشد.