فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه و هدفنابودی خاک ارتباط نزدیکی با افزایش فرسایش بادی دارد. فرسایش بادی یکی از چالش‌های زیست‌محیطی در سطح جهان و به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک آن است. زیرا، در این مناطق خاک‌ها چسبندگی کمی دارند و ساختار آنها ناپایدار است و پوشش­گیاهی به‌شکل پراکنده دیده می‌شود. افزون بر اثرات گستردة فرسایش بادی بر اقلیم، کیفیت هوا و سلامت انسان در مقیاس جهانی، ذرات ریز آلی موجود در سطح خاک به‌وسیلة این پدیده جابه‌جاشده و از بین می‌رود. این فرایند موجب کاهش قابل‌توجه ذخایر مواد مغذی، کاهش حاصلخیزی و نابودی ساختار فیزیکی و زیستی خاک می‌شود. با توجه به شرایط اقلیمی خشک منطقه ایرانشهر در استان سیستان و بلوچستان و نقش مؤثر بادهای شدید در افزایش فرسایش بادی، بررسی پیامدهای این پدیده بر تغییرات ویژگی‌های خاک اهمیت ویژه‌ای دارد. ازاین‌رو، این پژوهش با هدف بررسی پیامدهای فرسایش بادی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی خاک بوم‌سازگان خشک در ایرانشهر انجام شد.مواد و روش‌هادر این پژوهش، بر اساس بازدیدهای میدانی، مشاهده‌های صحرایی و نقشه‌های فرسایش منطقه، شدت فرسایش خاک به‌عنوان تیمار اصلی در چهار سطح بدون فرسایش، فرسایش کم، متوسط و شدید دسته‌بندی شد. برای بررسی اثر این تیمارها بر تغییرات ویژگی‌های خاک، نمونه‌برداری در آبخیز رحمت‌آباد ایرانشهر بر اساس طرح کاملاً تصادفی در خرداد ماه ۱۴۰۲ انجام شد. در هر سطح فرسایش، چهار منطقه همگن با شرایط گیتاشناسی تقریباً مشابه انتخاب شد و از هر منطقه پنج نمونه خاک از ژرفای صفر تا ۳۰ سانتی‌متر برداشت شد. نمونه‌ها با روش مرکب ترکیب شدند. بخشی از نمونه‌ها بلافاصله پس از برداشت، برای اندازه‌گیری ویژگی‌های زیستی در ظروف دربسته و با حفظ رطوبت اولیه به آزمایشگاه انتقال یافت و در یخچال نگهداری شدند. بخش دیگر پس از خشک شدن در هوای آزاد و عبور از الک ۲ میلی‌متری برای تعیین ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آماده شد. ویژگی‌های فیزیکی شامل بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری و تخلخل، ویژگی‌های شیمیایی شامل کربن آلی، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، اسیدیته و هدایت الکتریکی و ویژگی‌های میکروبی شامل فعالیت آنزیم کاتالاز، تنفس پایه و برانگیخته میکروبی، کربن و نیتروژن زیست‌توده میکروبی و سهم میکروبی ارزیابی شد. داده‌ها با استفاده از تجزیه پراکنش یک‌طرفه (ANOVA) در نرم‌افزارSPSS  نسخه ۲۶ تحلیل شدند و میانگین‌ها نیز با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال ۹۵% مقایسه شدند. همچنین، همبستگی میان ویژگی‌های مطالعه‌شده با نرم‌افزار R بررسی شد.نتایج و بحثیافته ­های پژوهش نشان داد اثر شدت فرسایش بادی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی خاک معنی‌دار بود. تحلیل داده‌ها نشان داد که با افزایش شدت فرسایش، کربن آلی و نیتروژن کل به‌طور قابل توجهی کاهش یافتند. کربن آلی خاک از ۵۹/%۰ در مناطق بدون فرسایش به ۱۶/%۰ و نیتروژن کل از 0/063 به ۰۱۶/%۰ در مناطق با فرسایش شدید، کاهش یافت. همچنین، حساسیت پتاسیم و فسفر قابل دسترس به فرسایش خیلی زیاد بود، به‌طوری که پتاسیم از 161/3 به 79 میلی‌گرم بر کیلوگرم و فسفر قابل دسترس از 8/32 به 3/45 میلی‌گرم بر کیلوگرم کاهش یافتند که احتمالاً ناشی از جابه‌جایی ذرات ریز غنی از مواد مغذی به‌وسیلة باد بود. هدایت الکتریکی خاک با افزایش شدت فرسایش از 0/54 دسی‌زیمنس بر متر در مناطق بدون فرسایش به 0/93 دسی‌زیمنس بر متر در مناطق با فرسایش شدید افزایش یافت. جرم مخصوص ظاهری خاک نیز از 1/36 به 1/58 گرم بر سانتی‌متر مکعب افزایش و تخلخل از 46/6  به 33/2 % کاهش یافت، که نشان‌دهنده تراکم بیشتر خاک و نابودی ساختار خاکدانه‌ها بود. کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز، تنفس میکروبی پایه و برانگیخته، نیتروژن زیست‌توده و جمعیت میکروارگانیسم‌ها با افزایش شدت فرسایش معنی‌دار (p<0.01) بود. این یافته‌ها بیانگر محدودیت منابع غذایی و کاهش فعالیت متابولیکی میکروارگانیسم‌ها بود. با این حال، تغییرات نسبت کربن به نیتروژن زیست‌توده و سهم میکروبی خاک معنی‌دار (p<0.05) نبود. این یافته بیانگر پایداری نسبی برخی فرایندهای میکروبی حتی در شرایط فرسایش شدید بود. نتایج این پژوهش نشان داد فرسایش بادی هم کیفیت و کمیت عناصر غذایی و ماده آلی خاک را کاهش داد و هم روی ساختار و فعالیت میکروبی خاک به‌شدت تأثیرگذار بود. ازاین‌رو، می‌توان از این شاخص‌ها به‌عنوان معیارهای مناسب ارزیابی اثرات فرسایش بادی در بوم‌سازگان‌های خشک، به‌ویژه در ایرانشهر، استفاده کرد. تحلیل همبستگی نشان داد که اثر فرسایش خاک اثر بر ویژگی‌های میکروبی بسیار منفی بود. همبستگی فعالیت آنزیم کاتالاز (0/96-)، تنفس میکروبی (0/96-)، زیست‌توده کربن (0/95-) و نیتروژن (0/98-) و جمعیت میکروارگانیسم‌ها (0/98-) با شدت فرسایش بسیار زیاد و منفی بود. شاخص‌های زیستی به‌‌طور وابسته عمل کردند به‌طوری که رابطة نسبت کربن به نیتروژن زیست‌توده با سهم میکروبی بسیار مثبت (0/92) بود. این یافته‌ها تأییدکنندة کاهش عملکرد شبکه میکروبی خاک تحت تأثیر فرسایش بود.نتیجه‌گیری و پیشنهادهانتایج پژوهش در ایرانشهر نشان داد که بهترین شرایط فیزیکی، شیمیایی و میکروبی خاک مربوط به تیمار بدون فرسایش بود. کمترین جرم مخصوص ظاهری، بیشترین تخلخل، بیشترین ظرفیت نگهداری آب و بیشترین فعالیت میکروبی خاک مربوط به تیمار نامبرده بود. با افزایش شدت فرسایش از کم تا شدید، کیفیت خاک به‌طور پیوسته کاهش یافت؛ به‌طوری که در شرایط فرسایش شدید، بیشترین نابودی ساختار خاک، کاهش کربن، نیتروژن، پتاسیم و فسفر قابل دسترس و افزایش هدایت الکتریکی مشاهده شد. این یافته‌ها بیانگر آن بود که پایداری بهینه ساختار و عملکرد بوم‌سازگان‌های خشک در شرایطی که کمترین فرسایش رخ دهد یا وجود نداشته باشد، امکان‌پذیر است. ازاین‌رو، بر اساس نتایج این پژوهش برای جلوگیری از ورود خاک به مراحل پیشرفته فرسایش، حفاظت از پوشش گیاهی، کاهش چرای بیش از حد، کاهش شخم‌زنی و افزایش ماده آلی پیشنهاد می‌شود.