حاصل خیزی و مدیریت فاکتور های اساسی در تعیین پویایی گونه های گیاهی گراس لند ها هستند که بر ترکیب گونه ها، تولید اولیه و سیکل مواد غذایی در اکوسیستم های مرتعی تأثیر می گذارند. یک مدیر مرتع باید بداند که چه وقت و چه مقدار گیاهان چرا شوند تا بیشترین تولید و کمترین آسیب را داشته و عملکرد دام چرا کننده از این گیاهان نیز در سطح مطلوب باشد. فراهم سازی شرایط لازم برای استفاده بیشتر از فرایند های طبیعی مانند تثبیت بیولوژیک نیتروژن یکی از راهکار های کارآمد جهت حاصلخیزی خاک و افزایش تولید بهینه محصول می-باشد. ازتوباکتر و ازوسپریلوم از میکروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن ملکولی هستند که در همیاری با ریشه گیاهان رشد و نمو آن ها را تقویت می کنند. به منظور بررسی تأثیر بی برگی و باکتری های محرک رشد گیاه (pgpr) (azotobacter و azosprillum) بر خصوصیات کیفی و کمی گیاهschreb festuca arundinacea، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل با سه تکرار در گلخانه دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس اجرا شد. تیمار ها شامل تلقیح (بدون تلقیح، تلقیح با azotobacter، تلقیح با azosprillum)، شدت بی برگی (45، 65، 85 و 100 درصد) و مدت زمان پس از بی برگی (صفر، 6 و 9 روز) بودند. نتایج نشان داد که استفاده از باکتری های افزاینده رشد گیاه در نهایت موجب افزایش کلیه صفات کمی مورد بررسی شامل طول ساقه و ریشه، وزن تر و خشک ساقه و وزن تر و خشک ریشه گردید. در این بین تأثیر azosprillum بر اندام های هوایی بیش از azotobacter و برعکس تأثیر azotobacter بر ریشه بیش از azosprillum بود. باکتری ها همچنین با افزایش هضم پذیری ماده خشک و کاهش دیواره سلولی موجب افزایش کیفیت علوفه شدند و تأثیر azosprillum بیشتر از azotobacter بود. اثر شدت بی برگی بر طول ساقه، وزن تر و خشک ساقه و وزن خشک ریشه در صفات کمی و بر پروتئین و هیدرات های کربن ریشه در صفات کیفی معنی دار شد، بطوریکه بالاترین صفات کمی و پروتئین برای تیمار 45 درصد و کمترین برای 100 درصد بدست آمد. بالاترین هیدرات کربن ساقه و ریشه به ترتیب برای تیمار 65 و 85 درصد و کمترین نیز برای 100 درصد بدست آمد. اثر مدت زمان پس از بی برگی بر کلیه صفات کمی و کیفی بجز وزن خشک ساقه و پروتئین معنی دار شد. در کل زمان 9 روز پس از بی برگی بالاترین و زمان صفر کمترین کیفیت و کمیت را به خود اختصاص دادند. در نهایت بالاترین کیفیت برای تیمار تلقیح با azosprillum با 45 درصد بی برگی در زمان صفر و کمترین برای تیمار بدون تلقیح با 65 درصد بی برگی در زمان صفر بدست آمد. نتایج کلی نشان می دهد که استفاده از pgpr می تواند به عنوان یک تیمار بیولوژیکی سبب بهبود پارامتر های کیفی و کمی علوفه تولیدی در festuca arundinacea گردد.

مواد آلی ذره ای بخشی از ماده آلی است که سهم ناچیزی از حجم خاک را به خود اختصاص می دهد ولی به دلیل داشتن زمان بازگشت کوتاه و نیز غنی بودن از عناصر غذایی و کربن یکی از شاخص های مهم کیفیت خاک به حساب می آید. به منظور مطالعه نقش تنوع گیاهی و عوامل محیطی بر اجزاء ماده آلی خاک و توزیع خاکدانه ها، مراتع حوزه آبخیز خانقاه سرخ ارومیه با مساحتی بالغ بر 2000 هکتار به عنوان عرصه مطالعاتی انتخاب شد. سه تیپ گیاهی مشخص و سپس در داخل هر تیپ دو منطقه کلیدی انتخاب شد. در داخل هر یک از مناطق کلیدی حداقل سه ترانسکت و در طول هر ترانسکت 10 پلات مستقر شد. پوشش گیاهی داخل تمام پلات ها ثبت و نمونه های خاک از دو عمق (15-0 سانتی متری) و (30-15 سانتی متری) از ابتدا، وسط و انتهای هر ترانسکت برداشت شد. آنالیز واریانس نشان داد که شاخص تنوع شانون وینر در تیپ astragalus microcephalus-acanthophyllum microcephalum با میانگین عددی 32/2 بیشترین و کمترین مقدار نیز در تیپ petropyrum aucheri- astragalus microcephalus با میانگین عددی 67/1 بود. مقدار کربن آلی ذره ای در تیپ astragalus microcephalus-acanthophyllum microcephalum با دارا بودن 15/29 درصد بیشترین و تیپ petropyrum aucheri- prangus uloptera با 58/5 درصد کمترین مقدار از کربن آلی ذره ای را به خود اختصاص داده بود. علاوه بر این نیتروژن آلی ذره ای در تیپ petropyrum aucheri- astragalus microcephalus با میانگین 62/3 درصد بیشترین و در تیپ petropyrum aucheri- prangus uloptera با 06/1 درصد کمترین مقدار را داشت. درصد خاکدانه های درشت در خاک تیپ petropyrum aucheri- prangus uloptera با میانگین عددی 65/53 درصد بیشترین و در تیپ astragalus microcephalus-acanthophyllum microcephalum (49/11 درصد) کمترین مقدار را به خود اختصاص داده بود. درصد خاکدانه های ریز نیز در تیپ astragalus microcephalus-acanthophyllum microcephalum (09/34 درصد) بیشترین و در تیپ petropyrum aucheri- prangus uloptera کمترین مقدار (37/9 درصد) را داشت. درصد خاکدانه های درشت خاک و کربن موجود در خاکدانه های درشت و ریز همراه با افزایش تنوع گونه ای افزایش یافتند. در حالیکه درصد خاکدانه های ریز نسبت به افزایش تنوع گونه ای رابطه معکوس نشان دادند. درصد خاکدانه های درشت در عمق اول (15-0 سانتی متری) بیشتر از عمق دوم (30-15 سانتی متری) بود و این در حالی بود که درصد خاکدانه های ریز کاملا عکس درصد خاکدانه های درشت قرار داشتند. نتایج رگرسیون گام به گام نشان داد که مواد آلی ذره ای تحت تاثیر ارتفاع و شیب قرار گرفتند. در مجموع اجزاء ماده آلی خاک آشکارا متاثر از تنوع گونه ای بودند. بنابراین داشتن اطلاعات پیرامون اجزاء ماده آلی خاک و نحوه توزیع خاکدانه ها جهت مدیریت اکوسیستم های مرتعی مفید خواهد بود.

در تحقیق حاضر شاخص های تنوع گونه ای (تنوع، غنا و یکنواختی) و برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک به همراه شاخص های اکوفیزیولوژیک خاک (تنفس خاک، زی توده میکروبی کربن و نیتروژن و کسر متابولیک) در سه رویشگاه جنگلی، اکوتون و مرتع مورد مقایسه قرار گرفت. منطقه مورد مطالعه در دامنه ارتفاعی 2400-1850 متری از سطح دریا در حوزه واز استان مازندران قرار داشت. زمان نمونه برداری با توجه به دوره ی رویش پوشش گیاهی در خرداد ماه صورت گرفت. پس از بازدید صحرایی و شناسایی منطقه، سه رویشگاه مرتعی، جنگلی و اکوتون (جنگل و مرتع) انتخاب شد و پس از آن در هر رویشگاه یک جامعه ی گیاهی بر حسب گونه غالب انتخاب گردید. تیپ گیاهی غالب منطقه شامل تیره هــایpoaceae ، lamiaceae و asteraceae، fabaceae، و rosaceae، بود. سپس در هر جامعه گیاهی، یک منطقه کلیدی مشخص گردید. به منظور مطالعه متغیر های پوشش گیاهی مناطق جنگل، مرتع و اکوتون (جنگل و مرتع)، نمونه برداری به روش تصادفی با استقرار 8 پلات یک متر مربعی در هر یک از مناطق کلیدی رویشگاه ها انجام شد. در داخل هر پلات، لیست گیاهان موجود و درصد تاج پوشش گیاهان به تفکیک گونه تعیین شد. رویشگاه های مورد مطالعه با استفاده از شاخص های تنوع (سیمپسون و شانون)، غنا (مارگالف و منهینیک) و یکنواختی (کامارگو و اسمیت-ویلسون) ارزیابی شدند. مقایسه شاخص های فیزیکی- شیمیایی و اکو فیزیولوژیک خاک در سه رویشگاه با استفاده از آزمون تجزیه واریانس دو طرفه انجام شد. هم چنین مقایسه خصوصیات خاک در دو عمق هر رویشگاه با استفاده از آزمون تی جفتی انجام شد. نتایج نشان داد شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای در سه رویشگاه دارای اختلاف معنی داری بود، به طوری که این شاخص ها در رویشگاه اکوتون نسبت به دو رویشگاه جنگل و مرتع بیش تر بودند.