اثر تغییرکاربری و چرای دام بر هدررفت کربن آلی و نیتروژن خاک در زیر حوزة سولگان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول: کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استاد، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

3 استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

خاکهای مرتعی زاگرس به­دلیل چرای بی­رویة دام و تغییرکاربری به­شدت در معرض تخریب قرار دارند. در این پژوهش اثر تغییرکاربری و چرای دام بر فرسایش و حاصلخیزی خاک و هدررفت نیتروژن و کربن آلی همراه با رواناب با استفاده از باران­ساز بررسی شد. کاربریها شامل مرتع با دو سطح تخریب، مرتع با پوشش نسبتاً خوب (25-20 درصد پوشش­گیاهی) و مرتع با پوشش­گیاهی ضعیف (10-5 درصد پوشش) و دیمزار شخم­خورده بود. تخریب پوشش­گیاهی باعث کاهش معنی‌داری (05/p<) در مقدار کربن آلی ونیتروژن کل خاک در دو کاربری مرتع با پوشش­گیاهی ضعیف ( 38 و 27 درصد) و دیمزار (5/54 و41 درصد) نسبت به مرتع با پوشش نسبتاً خوب شده بود. همچنین تولید رواناب و رسوب و هدررفت نیتروژن محلول به­همراه رسوبات در اثر تغییرکاربری افزایش یافت. مقدار هدررفت نیتروژن کل در دیمزار ( g/m2 3/46) و مرتع با پوشش ضعیف (g/m25/22) در مقایسه با مرتع با پوشش نسبتاً خوب (g/m27/8) به ترتیب پنج و دو برابر بیشتر بود. به­طوری­که مقدار هدررفت آمونیوم و نیترات محلول در رواناب در دیمزار (mg/m2 5/25 و 8/96) و مرتع با پوشش ضعیف (mg/m26/26 و 6/88) نسبت به مرتع با پوشش نسبتاً خوب (mg/m27/10 و 1/42) افزایش معنی­داری (05/0 p<) را نشان داد. نتایج این پژوهش نشان داد که چرای مفرط و تبدیل اراضی مرتعی به دیمزار باعث افزایش فرسایش و کاهش حاصلخیزی خاک و افزایش انتقال نیتروژن از حوزه­های آبخیز می‌شود.
 
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Nitrogen and Organic Loss Following Land Use Change and Overgrazing in Soolegan Catchment

نویسندگان [English]

  • M. Momeni 1
  • A. Jalalian 2
  • M. Kalbasi 3
  • H. Khademi 3
چکیده [English]

Grassland soils in Zagros Mountains are being seriously degraded under cultivation and overgrazing. This study investigated the impacts of land use shifting and overgrazing on soil erosion, soil fertility, and Organic C and N losses via surface runoff produced by rainfall simulator. Land uses were two levels of pasture degradation including moderately (MDP) and heavily degraded pasture (HDP), classified based on vegetation cover (the former had 20-25 % and the latter had 5-10% plant cover), and cultivated field. Significantly (p<0.05) lower amounts of organic carbon and total nitrogen were found following overgrazing (38 and 27%) and cultivation (54.5 and 41%), respectively. Much higher runoff, sediment and nitrogen (dissolved and particulate) losses observed following land use changes. Total nitrogen lost under cultivated (46.3 g/m2) and HDP (22.5 g/m2) were 5 and 2 times greater than that under MDP (8.7 g/m2), respectively. Much higher amounts of dissolved ammonium and nitrate were lost under cultivated (25.5 and 96.8 mg/m2) and HDP (26.6 and 88.6 mg/m2) than that under MDP (10.7 and 42.1 mg/m2), respectively. This study indicated that overgrazing and land use change caused not only sever soil erosion, but also fertility decline and nitrogen removal via catchment flows.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land use shifting
  • loss
  • dissolved and particulate nitrogen

مراجع

-  آذرآبین، م. 1382. تعیین درجة تخریب اراضی با استفاده از برخی خصوصیات فیزیکی شیمیایی خاکها در منطقة کوهرنگ (چلگرد) استان چهارمحال و بختیاری. پایان­نامة کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
-  احمدی ایلخچی، ع.، حاج عباسی، م. ع. و جلالیان، ا. 1381. اثر تغییر کاربری زمینهای مرتعی به دیمکاری بر تولید رواناب، هدررفت و کیفیت خاک در منطقة دوراهان چهارمحال و بختیاری. مجلة علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. جلد ششم ، شمارة چهارم،240 صفحه.
-  Bremner, J.M., and Mulvaney. C.S.,1982. Nitrogen total. pp. 643-698.In: Page, A.L. MillerR.H., and Keeney D.R. (Eds.). Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and Microbiological Properties. American Societyof Agronomy Inc., Madison, WI, 1692 pp.
-  Correl, D. L., Jordan, T. E. and Weller, D. E., 1999. Precipitation effects on sediment and associated nutrient discharges from RhodeRiver watershed. Journal of Environment Quality. 28: 1897-1907.
-  Elliot, E. T., 1986. Aggregate structure and carbon, nitrogen and phosphorus in native and cultivated soils. American Journal of Soil Science Society, 50: 627-633.
-  Fierer, N. G. and Gabet, E. J., 2002. Carbon and nitrogen losses by surface runoff following changes in vegetation. Journal of Environment Quality, 31: 1207-1213.
-  Follet, R. F. and Delgado, J. A., 2002. Nitrogen fate and transport in agricultural systems. Journal of Soil Water Conservation, 6: 402-408.
-  Gao, C., Zhu, J.G., Zhu, J. Y., Gao, X., Dou, Y. J. and Hosen, Y., 2004. Nitrogen export from an agriculture watershed in the TaihuLake area, China. Environment. Geochem. Health 26: 199-207.
-  Gburek, W. J., Sharpley, A. N.,  Heathwaite, A. L. and Folmar G., 2000. Phosphorus management at the watershed scale. Journal of Environment Quality, 29: 130-144.
-  Glantz, M. H., 1994. Droughts follow the plow: cultivating marginal areas. CambridgeUniversity Press, Cambridge.UK, 215 pp.
-  Haan, C. T., Barfield, B. J.  and Hayes, J. C., 1994. Design hydrology and sedimentology for small catchments. Academic Press, New York. 588 pp.
-  Keeny, D. R. and Nelson D. W., 1982. “Nitrogen inorganic forms”. PP. 643-698. In: A.L. Page, MillerR.H., and D.R. Keeney (Eds.). Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy Inc., Madison, WI, 1692 pp.
-  Levin, S. L. and Schindler, D. W., 1989. Phosphorus, nitrogen, and carbon dynamics of ExperimentalLake 303 during recovery from eutrophication. Canadian. Journal of Fish. Aquatic Science, 46: 2-10.
-  Loveland, P. and Webb, J., 2003. Is there a critical level of organic matter in the agricultural soils of temperate regions: A review, Soil Till. Res. 70: 1-18.
-  Rasiah, V., Florentine, S. K. Williams, B. L. and Westbrooke, M. E., 2004. The impact of deforestation and pasture abandonment on soil properties in the wet tropics of Australia. Geoderma 120: 35-45.
-  Schilling, K. E. and Libra, R. D.,  2000, The relationship of nitrate concentrations in streams to row crop land use in Iowa. Journal of Environment Quality, 29: 1846-1851.
-  Soil Survey Staff, 2003. Keys of soil taxonomy. Ninth edition, Unites States Department of Agriculture and Natural Resources Conservation Service, 332 pp.
-  Stevenson, F. J., Cole, M. A., 1999. Cycles of soils. 2nd edition. John Wiley & Sons, 448 pp.
-  Vitousek, P. M., Mooney, H. A. Lubchenco, J. and Mellilo, J., 1997. Human domination of earth’s ecosystem, Science, 277: 494- 499.
-  Walky, A. and Black, I. A., 1934. An examination of digestion method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration methods. Soil Science, 37: 29-38.
-  Wu, R. and Tiessen, H., 2002. Effect of land use on soil degradation in Alpine grassland soils, China Soil Scienc Society, 66: 1648- 1655.
Zhao, W. Z., Xiao, H. L., Liu, Z. M. and Li, J., 2005. Soil degradation and restoration as affected by land use change in the semiarid Bashang area, northern China. Catena, 59: 173-186.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 26 آبان 1386
  • تاریخ بازنگری: 08 خرداد 1395
  • تاریخ پذیرش: 17 اسفند 1388

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار