تحلیل آثار فرسایش آبی بر ویژگی‌های خاک و ساختار میکروبی در آبخیز سرسارو شهرستان خاش

نویسندگان

1 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل. زابل، ایران

2 دکتری بیابان زدایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، کارشناس سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری، ایران

3 دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران

4 استادیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

5 دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران

doi
10.22092/wmrj.2025.370181.1628
چکیده

مقدمه و هدففرسایش آبی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عامل‌های ویرانی خاک، تأثیر قابل‌توجهی بر کیفیت و عملکرد خاک در بوم‌سازگان‌های گوناگون دارد. آبخیز سرسارو در شهرستان خاش به‌دلیل شرایط اقلیمی خاص و دخالت‌های انسانی ازجمله چرای بی‌رویه و ازبین رفتن پوشش گیاهی، از مناطق آسیب­ پذیر نسبت به فرسایش آبی به‌شمار می‌آید. با وجود اهمیت موضوع، بررسی‌های جامعی که به‌طور هم‌زمان ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در این منطقه را نشان دهد، انجام‌نشده است. ازاین‌رو، این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات فرسایش آبی بر تغییرات خاک و ساختار میکروبی در آبخیز سرسارو انجام شد تا با شناخت بهتر اثرات فرسایش، راهکارهایی برای مدیریت پایدار منابع‌طبیعی ارائه شود.مواد و روش‌هادر این پژوهش، نمونه‌برداری خاک به‌شکل طرح کاملاً تصادفی انجام شد. ابتدا از نقشه‌های فرسایش و رسوب موجود در منطقه برای طبقه‌بندی شدت‌های فرسایش خاک شامل: بدون فرسایش، فرسایش کم، فرسایش متوسط و فرسایش شدید، استفاده شد. سپس، در هر منطقۀ فرسایشی، چهار منطقه همگن با شرایط گیتا‌شناسی تقریباً مشابه انتخاب شد و در هرکدام از آن‌ها، پنج نمونه خاک (یک نمونه در مرکز و چهار نمونه به‌شکل علامت بعلاوه در پیرامون آن) برداشت شد. نمونه‌برداری از خاک از ژرفای صفر تا ۳۰ سانتی‌متر انجام شد. برای هر جایگاه فرسایشی، نمونه‌های برداشت‌شده از مناطق همگن باهم ترکیب‌ شدند و یک نمونه مرکب تهیه شد. بلافاصله پس از برداشت، نمونه‌های خاک به دو بخش تقسیم شدند. بخشی از نمونه‌ها که برای اندازه‌گیری ویژگی‌های زیستی در نظر گرفته‌شده بودند، بدون الک کردن و با حفظ شرایط رطوبتی اولیه، در ظروف دربسته و در مجاورت یخ خشک به آزمایشگاه منتقل شدند و تا زمان انجام آزمایش‌ها در یخچال نگهداری شدند. بخش دیگر نمونه‌ها، برای اندازه‌گیری ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی، پس از خشک شدن در هوای آزاد و عبور از الک دو میلی‌متری، استفاده ‌شد. تجزیه پراکنش یک‌طرفه (ANOVA) داده‌های مربوط به ویژگی‌های خاک با استفاده از نرم‌افزار SPSS انجام شد. مقایسه میانگین‌ها، با استفاده از آزمون دانکن با سطح اطمینان ۹۵% انجام شد. همچنین، تحلیل همبستگی میان سنجه‌های بررسی‌شده در محیط نرم‌افزار R انجام شد.نتایج و بحثنتایج تحلیل پراکنش نشان داد که شدت اثرات فرسایش بر ویژگی‌های فیزیکی خاک معنادار (0/01p<) بود. اندازة شن از 25% در خاک‌های بدون فرسایش به‌طور قابل‌توجهی افزایش‌ یافت. همبستگی سیلت و رس با شدت فرسایش منفی و به‌ترتیب (0/96-) و (0/95-) بود و اندازة هر دو کاهش یافت. رطوبت خاک در زمین بدون فرسایش 12/5% بود که در فرسایش شدید به 6/09% کاهش یافت (0/01p<). همچنین، تخلخل کاهش (همبستگی منفی 0/97-) و جرم‌مخصوص‌ظاهری (همبستگی مثبت) افزایش یافت. سنجه‌های شیمیایی خاک نیز مانند کربن آلی از 2/23% به 0/93%، نیتروژن کل از 0/31% به 0/08%، پتاسیم قابل‌جذب و فسفر قابل‌جذب به‌طور معناداری کاهش یافتند (0/01p<). هدایت الکتریکی به‌طور معناداری (همبستگی مثبت 0/92) افزایش یافت. تغییرات اسیدیته چندان چشمگیر نبود (0/05p>). ویژگی‌های زیستی خاک به‌شدت کاهش یافتند؛ فعالیت آنزیم کاتالاز از 28/05 واحد در خاک‌های بدون فرسایش به 3/57 واحد در خاک‌های با فرسایش شدید کاهش یافت (0/01p<). کربن زی‌توده میکروبی از 223/6 میلی‌گرم به 3/93 میلی‌گرم، نیتروژن زی‌توده میکروبی از 31/6 به 7/8 میلی‌گرم و جمعیت میکروارگانیسم‌ها و تنفس میکروبی پایه نیز به‌طور معناداری کاهش یافتند (0/01p<). سهم میکروبی خاک نیز کاهش‌ یافت و همبستگی آن با شدت فرسایش زیاد و منفی (بیش از 0/96-) بود. این داده‌ها بیانگر اثرات منفی و شدید فرسایش آبی بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک و کاهش سلامت و ظرفیت تولیدی بوم‌سازگان‌ها است.نتیجه‌گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که اثرات فرسایش آبی بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در آبخیز سرسارو شدید و منفی بود. فرسایش با حذف لایه‌های سطحی، کاهش ماده آلی، ویرانی ساختار خاک، کاهش عناصر غذایی و تضعیف جامعه‌های میکروبی، سلامت و عملکرد بوم‌سازگان‌های خاک را به مخاطره می‌اندازد و توان تولیدی آن را کاهش می‌دهد. ازاین‌رو، برای جلوگیری از ویرانی بیشتر خاک و کاهش عملکرد زیستی آن، مهار فرسایش و مدیریت جامع منابع خاک از اولویت‌های مهم در مناطق آسیب‌پذیر مانند آبخیز سرسارو است. برپایة نتایج این پژوهش پیشنهاد می‌شود شاخص‌های زیستی به‌عنوان ابزارهای مؤثر در پایش سلامت خاک‌های فرسایش‌یافته در نظر گرفته شوند تا بستر مناسبی برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی فراهم آید.