تاثير مديريت اراضي بر تغييرات كربن آلي خاك، توزيع اندازه ذرات و پايداري خاك‌دانه‌ها در طول چند توپوسكوينس، در مناطق نيمه‌خشك خراسان شمالي

Effects of land use management on soil organic carbon,particle size distribution and aggregate stability alonghillslope in semi-arid areas of northern Khorasan

بخش عمده مساحت ايران داراي اقليم خشك و نيمه‌خشك بوده و خاك‌ به‌طور ذاتي مستعد فرسايش و تخريب‌پذيري است. شناخت تاثير‌ مديريت اراضي و ويژگي‌هاي توپوگرافي بر شاخص‌هاي مهم كيفيت خاك، مانند مقدار كربن آلي خاك و پايداري خاك‌دانه‌ها، لازمه‌ استفاده پايدار از اين اراضي مي‌باشد. در اين راستا، از اراضي تپه‌ماهوري منطقه سيساب شهرستان بجنورد، 4 ناحيه با مديريت‌هاي مرتع قرق، مرتع چراي متوسط، مرتع چراي شديد و اراضي كشاورزي انتخاب و در هر منطقه، از جهت‌هاي شمالي و جنوبي شيب‌ و در هر جهت از موقعيت‌هاي قله، شيب‌پشتي و پنجه‌شيب، از عمق 15-0 سانتي‌متري خاك، نمونه‌برداري شد. به‌طوركلي ميزان شن در شيب‌هاي جنوبي و ميزان سيلت، كربن آلي خاك و ميانگين وزني قطر خاك‌دانه‌ها (MWD) در شيب‌هاي شمالي بيش‌تر بودند. بيش‌ترين مقدار كربن آلي و MWD در پنجه‌شيب‌هاي شمالي و كم‌ترين مقدار آن‌ها در شيب‌پشتي جنوبي بوده است. ميزان شن در مرتع چراي شديد و متوسط نسبت به مرتع قرق، به‌ترتيب 41 و 39 درصد افزايش و ميزان رس حدود 6 درصد كاهش يافته است. كاهش ميزان كربن ورودي به اكوسيستم در نتيجه برداشت محصول و چراي دام، همچنين، به‌هم خوردن خاك و تسريع اكسيداسيون ماده آلي، موجب كاهش معني‌دار مقدار كربن آلي خاك از 6/9 گرم بر كيلوگرم در مرتع قرق به 4/6، 2/8 و 1/9 گرم بر كيلوگرم به‌ترتيب در اراضي كشاورزي، مرتع چراي شديد و متوسط شده است. MWD نيز به‌ميزان 55 درصد در اراضي كشاورزي، 35 درصد در مرتع چراي شديد و 17 درصد در مرتع چراي متوسط نسبت به مرتع قرق به‌طور معني‌داري كاهش يافته است. بر خلاف وجود رابطه قوي ميان كربن آلي خاك و MWD در همه مناطق مورد بررسي (81/0=2R)، در شيب‌هاي شمالي پايداري خاك‌دانه‌ها بيش‌تر متاثر از كربن آلي و در شيب‌هاي جنوبي نقش كربنات كلسيم پر‌رنگ‌تر است.

Large areas of Iran are located in arid and semi-arid climatic regions and their soils are naturally subjected to erosion and degradation. Be aware of how management practices and topographic features influence soil organic carbon and aggregate stability is a very important issue from the land management point of view. In this study, four different land use management sites (preserved pasture, grazing pasture, overgrazing pasture and rain fed lands) positioned in the hill slopes of Sisab experimental station (Bojnourd) were considered. In each site, soil samples from 0-15 cm of summit, backslope and toeslope in north and south-facing slopes were sampled. Soil samples were analyzed by using standard methods. The results showed that sand content in south-facing slopes was higher compare to north facing slopes, while silt content, soil organic carbon and mean weight diameter (MWD) were higher in north-facing slopes compared to south facing slopes. The maximum soil organic carbon and MWD were observed in the toeslope of north-facing slope while the minimum were monitored in backslope of south-facing slopes. The results also showed that sand content increased to 41 and 39% in overgrazing and grazing pastures respectively compared to preserved pasture and clay content decreased by 6%. Soil organic carbon decreased from 9.6 (g kg-1 (in preserved pasture to 6.4, 8.2 and 9.1 (g kg-1 (in cultivated land, overgrazing and grazing pastures, respectively. MWD decreased by 55, 35 and 17 percent in rain fed, overgrazing pasture and grazing pasture compared with preserved pasture, respectively. Despite the strong correlation between MWD and soil organic carbon (R2=0.81) in all sites, the aggregate stability in north-facing slopes was mainly influenced by organic carbon while the role of calcium carbonate was notable in south-facing slopes.