تاثیر عملیات حفاظتی بر مقادیر شاخص های مقاومت و تاب آوری خاک تحت اثر تنش آلایندگی با مس

سابقه و هدف: با توجه به میزان بالای تخریب خاک در کشور و لزوم یافتن روش های کارآمد جهت بهبود کیفیت، عملیات حفاظتی متنوع و متعددی در حوضه های آبخیز صورت می گیرد. از آن جایی که انجام پروژه های حفاظتی زمانبر و همراه با هزینه-های زیادی است، ارزیابی کارایی پروژه های انجام شده ضرورت دارد. عملیات های حفاظتی می توانند به واسطه تفاوت در ویژگی های خاک و پوشش گیاهی، تاثیرات متفاوتی بر پایداری و تاب آوری خاک در برابر تنش های مختلف داشته باشند. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر عملیات حفاظتی مختلف در حوضه گرگانرود استان گلستان بر تاب آوری خاک در مقابل تنش آلایندگی و مطالعه موردی در مورد فلز مس می باشد.مواد و روش ها: این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو عامل زمان بازیابی (۷ و ۲۸ روز) و در هشت مدیریت اراضی (جنگل، تراس بندی شده، نهال کاری شده، مرتع کاری، کشاورزی، جنگل سوخته، زمین کشاورزی حفاظتی و کشاورزی مرسوم) انجام شد. نمونه برداری خاک از عمق صفر تا ۲۰ سانتی متری و به منظور اعمال تنش آلودگی مس، از غلظت ۲۰۰ میلی گرم مس به ازای کیلوگرم خاک خشک از منبع نمک پنتا هیدارت سولفات مس (II) استفاده گردید. شاخص های مقاومت و تاب آوری خاک با استفاده از مدل اوروین و واردل از طریق ویژگی های شیمیایی (pH، EC، کربن آلی، نیتروژن کل و ظرفیت تبادل کاتیونی) و شاخص های زیستی (تنفس میکروبی و کربن بیوماس میکروبی) ارزیابی شدند. یافته ها: نتایج نشان داد در مدت زمان های مطالعه شده پس از تنش آلودگی، ویژگی های خاک به نسبت های متفاوتی از برگشت پذیری دست یافته اند. این نسبت به طور قابل توجهی تحت تاثیر نوع عملیات حفاظتی و مدت زمان تنش قرار دارد. کاربری های طبیعی مانند جنگل ها و مراتع مقاومت و تاب آوری بیشتری در برابر این تنش داشتند، در حالی که کاربری های تخریب شده مانند جنگل سوخته و تراس بندی آسیب پذیری بیشتری را نشان دادند. تبدیل اراضی جنگلی به کشاورزی موجب کاهش قابل توجهی در شاخص های مقاومت و تاب آوری خاک شده است. در شاخص مقاومت، مقدار کربن آلی از ۹۲/۰ در جنگل به ۴۶/۰ در کشاورزی منطقه چهارده و ۴۸/۰ در کشاورزی منطقه چهل چای کاهش یافته که به ترتیب کاهش ۵۰ و ۴۸ درصدی را نشان می دهد. همچنین، بیوماس میکروبی خاک که در جنگل ۷۰/۰ بود، در کشاورزی منطقه چهل چای به ۴۸/۰ رسید که معادل ۳۱ درصدی کاهش است. تنفس میکروبی نیز از ۷۴/۰ در جنگل به ۵۰/۰ در کشاورزی منطقه چهل چای کاهش یافته و ۳۲ درصد افت داشته است. اما با اعمال کشاورزی حفاظتی، مقدار کربن آلی به ۸۲/۰، بیوماس میکروبی خاک به ۵۴/۰ و تنفس میکروبی به ۵۳/۰ افزایش یافته است، که به ترتیب افزایش ۷۸، ۵/۱۲ و ۶ درصدی را نسبت به کشاورزی منطقه چهل چای نشان می دهد. در شاخص تاب آوری نیز در روز هفتم پس از تنش آلودگی، کربن آلی از ۲۷۲/۰ در جنگل به ۱۷۹/۰ در کشاورزی منطقه چهل چای کاهش یافته که معادل کاهش ۳۴ درصدی است. نیتروژن کل نیز از ۴۰۲/۰ در جنگل به ۱۱۶/۰ در کشاورزی منطقه چهل چای رسیده که ۷۲ درصد کاهش نشان می دهد. با این حال، در روز ۲۸، اعمال کشاورزی حفاظتی موجب افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی از ۱۳۳/۰ در کشاورزی منطقه چهارده به ۵۸۳/۰ و بیوماس میکروبی از ۱۱۴/۰ به ۶۶۱/۰ شده است که به ترتیب افزایش ۳۳۸ و ۴۸۰ درصدی را نشان می دهد.نتیجه گیری: براساس یافته های مقاله، کاربری های تخریب شده مانند جنگل سوخته و کشاورزی سنتی، به دلیل کاهش مواد آلی، فعالیت زیستی ضعیف تر و ظرفیت کمتر در نگهداری عناصر غذایی، آسیب پذیری بیشتری داشته اند. با گذشت زمان (روز ۲۸)، شاخص های تاب آوری در برخی کاربری ها بهبود یافته، اما همچنان کشاورزی حفاظتی و تراس بندی در مقایسه با کشاورزی سنتی عملکرد بهتری دارند. بنابراین، اجرای مدیریت حفاظتی، بازسازی زیستی و استفاده از اصلاح کننده های آلی برای افزایش تاب آوری خاک در مناطق تخریب شده ضروری است.

کلیدواژه ها:

تاب آوری خاک ، تنش آلودگی ، کاربری زمین ، مقاومت خاک ، مدیریت پایدار