تجزيه و تحليل مقايسه‌اي خصوصيات فيزيكوشيميايي خاك در فرسايش‌پذيري انواع پوسته‌هاي بياباني (مطالعۀ موردي: تپه‌ماهورهاي حاشيۀ درياچۀ آجي‌گل- استان گلستان)

Comparative analysis of soil physico-chemical properties in erodibility of various desert crusts (Case study: hills around Aji-Gol lake, Golestan province, Iran)

در طول دو دهۀ گذشته، توجه فراواني به نقش پوسته‌هاي بيولوژيك در اكوسيستم‌هاي خشك و نيمه‌خشك شده است. با توجه به نقش پوسته‌هاي زيستي سطحي خاك در بهبود خصوصيات فيزيكي و شيميايي، و نبود اطلاعات كافي در خصوص ويژگي‌هاي ذاتي آن‌ها، اين پژوهش مي‌تواند در راستاي درك مكانيسم مؤثر اين پوسته‌ها مفيد باشد. هدف از اين پژوهش، بررسي خصوصيات فيزيكوشيميايي، در خاك‌هاي داراي پوسته‌هاي فيزيكي و بيولوژيكي (گلسنگ و خزه)، همچنين مطالعۀ ويژگي‌هاي شاخص فرسايش‌پذيري خاك و ارتباط متقابل آن‌ها، در منطقۀ تپه‌ماهورهاي حاشيۀ درياچۀ آجي‌گل در استان گلستان است. در اين تحقيق، پس از انجام عمليات آزمايشگاهي و تعيين پارامترهاي فيزيكو‌شيميايي نمونه‌ها، همچنين تعيين شاخص فرسايش‌پذيري خاك با استفاده از روابط تجربي، به‌منظور بررسي و مقايسۀ ميانگين خصوصيات فيزيكوشيميايي پوسته‌هاي فيزيكي و بيولوژيكي (گلسنگ و خزه) در نمونه‌هاي سطحي خاك، در سطوح معني‌داري مختلف در محيط نرم‌افزار R استفاده شد. با انجام آزمون آماري ANOVA تفاوت بين متغيرهاي مورد نظر در سه پوستۀ مطالعه‌شده (فيزيكي، گلسنگ و خزه) بررسي شد. نتايج آزمون‌هاي آماري انجام‌شده براي خصوصيات شاخص فرسايش‌پذيري ذرات خاك تشكيل‌دهندۀ رسوبات پوسته‌هاي فيزيكي، گلسنگ و خزه نشان داد كه بين پوسته‌هاي فيزيكي- گلسنگ تفاوت معني‌داري وجود ندارد، ولي اين شاخص بين پوسته‌هاي فيزيكي- خزه و خزه- گلسنگ اختلاف معني‌دار دارد. همچنين در بين خصوصيات فيزيكوشيميايي مقدار كربن آلي، هدايت الكتريكي(EC)، پايداري خاك‌دانه، جورشدگي و ميانگين قطر ذرات در پوسته‌هاي خزه- گلسنگ اختلاف معني‌داري وجود نداشت. با توجه به مقدار p-value در خصوص اندازۀ ذرات تشكيل‌دهندۀ بافت خاك، بين تمامي ذرات رس، سيلت و شن براي 3 نوع پوسته به‌استثناي خزه و گلسنگ از نظر درصد رس، اختلاف معني‌داري در سطح 05/0 وجود داشت.

Introduction: During the past two decades, the attention has been paid to the role of biological crusts in dry and semi-arid ecosystems. According to the roles of soil surface crusts in improving physical and chemical characteristics, and lack of sufficient information on their inherent characteristics, this research can be useful in understanding the mechanism of these crusts. Materials and methods: The purposes of this study were investigating the physicochemical characteristics, methods of measuring and computing of these characteristics for physical and biological soils crusts (lichens and moss), studying the characteristics of soil erodibility index and their mutual relationship in the around Aji-Gol lake located in Golestan province. In this study, after laboratory operations for determination of physicochemical parameters, the soil erosion index using empirical relationships was considered. In order to compare the physicochemical characteristics of physical and biological crusts (lichens and moss) in surface soil samples, different levels of significance were investigated using environment package of R software. Based on ANOVA, the differences between variables were considered in the three studied crusts (physical, lichen, and moss). Results: The results of statistical tests for the soil particle erodibility index showed that there was no significant difference between physical crusts–lichens (P≥0.05), but there were significant differences between the physical crusts-moss and moss-lichens (P≤0.05). Discussion and Conclusion: There were no significant differences among physicochemical characteristics of organic carbon content, EC, aggregate stability, sorption and average particle diameter, and moss-lichen crusts (P≥0.05). With regards to the size particles of the soil texture, there were significant differences among all the particles of clay, silt, and sand belonged to 3 types of crusts (with the exception of moss and lichen in the clay( (P≤0.05)