عکس العمل تنوع کاتابولیکی جامعه میکروبی خاک به آتش سوزی و اثر متقابل آن با شدت چرا در مراتع خشک و نیمه خشک شمال غربی شهرستان شهرکرد

وقوع آتش سوزی در مراتع یکی از عوامل اصلی تخریب خاک و اکوسیستم به شمار می آید. در نتیجه وقوع آتش سوزی، شاخص های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کیفیت خاک دستخوش تغییر می شوند. هدف اصلی این پژوهش مطالعه تأثیر آتش سوزی و اثر متقابل آن با شدت چرای دام بر تنوع کاتابولیکی میکروبی و تنوع عملکردی خاک در مراتع خشک و نیمه خشک ارجنک، بارده، پردنجان، کرسنک، مرغملک و هرچگان واقع در استان چهارمحال و بختیاری بود. بدین منظور مراتعی با شدت چرای سبک و سنگین، که طی سال 1389 دچار آتش سوزی شده بودند، انتخاب گردید. نمونه برداری دو سال پس از آتش سوزی (سال 1391) از دو عمق سطحی (10-0 سانتی متر) و زیرسطحی (20-10 سانتی متر) در مناطق آتش سوزی و بدون آتش سوزی مجاور آنها به عنوان شاهد انجام پذیرفت. برای بررسی تفاوت ویژگی های اندازه گیری شده در مناطق آتش سوزی شده و شاهد از آزمون t جفت در سطح احتمال 10 درصد و روش تجزیه مولفه های اصلی (pca) استفاده شد. نتایج نشان داد که بر اثر آتش سوزی مرتع، ماده آلی خاک بین 21-12 درصد، نیتروژن کل بین 21-17 درصد و کربن بیوماس میکروبی خاک بین 32-18 درصد تنها در لایه سطحی خاک مراتع با چرای سبک و سنگین و لایه زیرسطحی خاک مراتع با چرای سنگین در مقایسه با شاهد کاهش معنی دار یافتند. با این وجود، ذخیره کربن آلی هر دو لایه خاک تنها در مراتع با چرای سبک کاهش (27-19 درصد) نشان داد. آتش سوزی باعث کاهش تنفس قارچی بین 61-25 درصد و آمونیفیکاسیون آرژینین بین 34-29 درصد در هر دو لایه خاک و شدت چرا گردید. این در حالی است که آتش سبب افزایش معنی دار تنفس باکتریایی (79-39 درصد) تنها در لایه زیرسطحی خاک ها با چرای سبک و سنگین شد. همچنین آتش سوزی کاهش معنی دار تنفس ناشی از سوبسترا های مختلف را به همراه داشت، ولی میزان این کاهش اغلب در مراتع تحت چرای سنگین بیشتر از مناطق تحت چرای سبک بود. در این مطالعه آتش سوزی اثری بر تنوع کاتابولیکی میکروبی خاک نداشت. نتایج کاهش فعالیت اوره آز (44-23 درصد)، ساکاراز (23 درصد) و کاتالاز (22-13 درصد) را بر اثر آتش سوزی نشان دادند. همچنین آتش سبب کاهش معنی دار فعالیت اسید فسفاتاز (45-31 درصد) و آلکالین فسفاتاز(40-26 درصد) تنها در لایه سطحی خاک تحت چرای سبک و سنگین و لایه زیرسطحی خاک ها با چرای سنگین گردید. میانگین هندسی فعالیت آنزیمی خاک در مناطق آتش سوزی شده کاهش نسبتاً محسوس (4/7-6/4 درصد) نشان داد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیوماس میکروبی، آمونیفیکاسیون آرژینین و فعالیت آنزیم ها در بین شاخص های میکروبیولوژیکی مورد بررسی بهتر از سایر ویژگی ها اثر آتش سوزی را پس از گذشت دو سال نشان دادند. اگرچه آتش سوزی تأثیر معنی دار بر تنوع کاتابولیکی میکروبی خاک (محاسبه شده بر اساس تنفس ناشی از 23 سوبسترای مختلف) نداشت، اما کاهش میانگین هندسی فعالیت آنزیمی خاک پس از وقوع آتش سوزی چشمگیر بود. اغلب، میزان کاهش خصوصیات میکروبیولوژیکی خاک بر اثر آتش سوزی در مراتع تحت چرای سنگین و لایه سطحی خاک بیشتر از مناطق تحت چرای سبک و لایه زیرین خاک بود. بنابراین، اثر آتش سوزی بر شرایط خاک تا اندازه ای به شدت چرا و حتی عمق خاک بستگی دارد.