اثر کاربری‌های مختلف اراضی بر مشخصه‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک قطعه چهار شهریار ، استان تهران

سابقه و هدف: خاک‌ یکی از بزرگ‌ترین ذخایر کربن در بیوسفر با بیشترین پتانسیل ذخیره کربن برای کاهش اثرات تغییرات اقلیم هستند. مطالعه حاضر با هدف بررسی کاربری های مختلف اراضی بر ذخیره کربن و دیگر مشخصه‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در قطعه چهار شهریار انجام شد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق کاربری مرتع، شامل آتریپلکس کاری‌ 26 ساله، 16 ساله، 11 ساله و تاغ‌کاری 18 ساله و کاربری کشاورزی شامل کشت دیم و کشت آبی، همچنین اراضی شاهد انتخاب شدند. نمونه‌های خاک از اعماق 10-0، 20-10 و 40-20 سانتی‌متری به صورت تصادفی – سیستماتیک جمع‌آوری و آنالیز شدند. نمونه‌های خاک بعد از خشک شدن، ابتدا از الک دو میلیمتری عبور داده شده و سپس درصد سنگ و سنگریزه در آن مشخص گردید. درادامه، بافت خاک (درصد اجزای تشکیل دهنده‌ خاک) به روش هیدرومتری، اسیدیته عصاره اشباع خاک به کمک ph متر، قابلیت هدایت الکتریکی در عصاره اشباع به کمک ec متر  ،آهک خاک به روش کلسیمتری ، نیتروژن به روش کجلدال ، فسفر به روش اسپکتوفتومتری ، سدیم و پتاسیم به روش فلم فتومتری، میزان کربن آلی خاک به روش والکی بلک و جرم مخصوص ظاهری با کمک روش کلوخه اندازه‌گیری شد. تنفس میکروبی نمونه های خاک از طریق بطری بسته اندازه‌گیری شد ، کربن و نیتروژن زیتوده میکروبی به روش تدخین-  استخراج و سهم متابولیک از تقسیم دی‌اکسید‌کربن آزاد شده (میلی گرم کربن بر گرم خاک در ساعت) بر زیست توده‌ میکروبی کربن خاک (گرم کربن بر گرم خاک) محاسبه شد. سهم میکروبی از تقسیم دو پارامتر کربن زیتوده میکروبی خاک (میلی‌گرم کربن بر گرم خاک) بر میزان کربن آلی خاک (گرم کربن بر گرم خاک) بدست آمد.. آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه (anova) برای مقایسه داده‌های خاک در میان کاربری‌های مختلف استفاده شد. آزمون دانکن برای آزمون تفاوت در سطح یک درصد(p<0.01) به کار گرفته شد. تمام تجزیه‌ و تحلیل‌های آماری با استفاده از بسته نرم‌افزار آماری spss, 19 انجام  شد. نتایج: نتایج نشان داد که مشخصات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در بین کاربری‌های مختلف اراضی دارای تفاوت معنی‌دار (p<0.01) با یکدیگر بودند، به‌طوری‌که بیشترین میزان کربن آلی مربوط به تیمار کشت آبی 1/38 درصد و کمترین میزان آن مربوط به تیمار شاهد 0/14 درصد بود. همچنین کمترین میزان جرم مخصوص ظاهری مربوط به تیمار کشت آبی 1/36 گرم بر سانتی‌متر مکعب بود. بیشترین میزان تنفس پایه مربوط به تیمار تاغکاری 18 ساله 0/73 میلی گرم دی اکسید کربن در گرم خاک در روز می‌باشد. همچنین بیشترین میزان کربن زیتوده میکروبی مربوط به تیمار تاغکاری 18 ساله 124/55 میلی گرم در کیلوگرم می‌باشد، به طور کلی اراضی کشاورزی پتانسیل بیشتری برای ذخیره کربن نسبت به دیگر کاربری‌های مطالعه شده در این ناحیه دارند. در نهایت باید گفت که کاربری‌های مختلف اراضی تاثیر بسزایی بر خصوصیات فیزیکی شمیایی و زیستی خاک دارند، و نقش موثری در اندوخته بلند مدت کربن در خاک ایفا می کنند. نتیجه‌گیری: این تحقیق نشان داد که موفقیت در احیای مناطق بیابانی با استفاده ازاین‌گونه‌ها، منوط به دانستن روابط میان خاک و پوشش گیاهی است. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و زیستی خاک، تبادلات کربن بین هوا و خاک را تحت تاثیر قرار می‌دهند. ازجمله عوامل موثر بر خصوصیات خاک نوع پوشش گیاهی و کاربری اراضی است. این تحقیق نشان می دهد که مناسب ترین راه ذخیره کربن در خاک مبارزه با بیابان‌زایی و جنگل تراشی و حفظ و احیای پوشش گیاهی است. 

effect of different land uses on physical, chemical and biological characteristics of soil, shahriar, tehran province

background and objectives: soils are one of the largest carbon stores in the biosphere with the highest carbon storage potential to mitigate the effects of climate change. the aim of this study was to investigate different land uses on carbon storage and other physical, chemical and biological characteristics of the soil in shahriar. for this purpose, rangelands planted by atripleses with the time period of 26-year, 16-year and 11-year and 18-year-old haloxylon, and agricultural lands including rainfed and irrigated cultivation, as well as control lands were selected.methodology:. soil samples from the depths of 0-10, 10-20 and 20-40 cm were randomly and systematically collected and analyzed. after drying, the soil samples were screened by a 2 mm sieve and then the percentage of stones and pebbles were determined. then soil fratured were analized: texture (percentage of soil constituents) using hydrometric method, acidity of saturated soil extract by ph meter, electrical conductivity in saturated extract by ec meter, soil lime by calcimetric method, nitrogen by kjeldahl method, phosphorus by spectrophotometric method, sodium and potassium were measured by film photometric method, soil organic carbon content was measured by walkly-black method, and apparent specific gravity was measured by the clod method. microbial respiration of soil samples was measured through a closed bottle, carbon and nitrogen of microbial biomass by fumigation-extraction method and metabolic contribution by dividing the released carbon dioxide (mg of carbon per gram of soil per hour) by the microbial biomass of soil carbon (gram of carbon) per gram of soil) was calculated. the microbial contribution was obtained by dividing the two parameters of soil microbial carbon (mg carbon/g soil) by soil organic carbon (g carbon/g soil). one-way analysis of variance (anova) was used to compare soil data among different land uses. . duncan’s test was used to test the difference at the one percent level (p<0.01). all statistical analyzes were performed using the statistical software package of spss.        results: the results showed that the physical, chemical and biological characteristics of the soil were significantly different (p < 0.01) between different land uses, so that the highest amount of carbon storage was related to irrigation treatment of 1.38% and the lowest rate was related to the control treatment of 0.14%. also, the lowest bulk density is related to irrigated treatment of 1.36 gr/cm3 and the highest amount of basal respiration is related to 18-year-old haloxylon treatment of 0.73 mg co2 g−1 day−1. and also the highest amount of microbial biomass carbon related to irrigated treatment of 124.55 mg g-1 soil. in general, agricultural lands have more potential for carbon storage than other land used by the studiy in this area. finally, it should be said that different land uses have a significant effect on the physical, chemical and biological properties of the soil, and play a significant role in the long-term carbon storage in the soil.                                              conclusion: this research showed that success in restoring desert areas by using these species depends on knowing the relationship between soil and vegetation. the physical, chemical and biological properties of the soil affect the carbon exchanges between air and soil. the type of vegetation and land use are factors affecting soil properties. this research shows that the most appropriate ways to store carbon in the soil are preventing desertification and deforestation, also preserve and restore vegetation cover.