مقایسه خصوصیات فیزیکوشیمیایی و زیستی خاک در عملیات اصلاحی مرتع

سابقه و هدف: به کارگیری عملیات اصلاحی در مراتع و قرق از دیرباز به عنوان راهکارهایی برای بهبود وضعیت پوشش گیاهی و خاک مورد استفاده قرار می گرفتند. هدف از این پژوهش شناخت تاثیر عملیات اصلاحی و قرق بر تغییرات ویژگی های اصلی سلامت و کیفیت خاک است، بدین منظور حوزه معرف خامسان از زیر حوزه های آبخیز زوجی سیروان واقع در استان کردستان، برای انجام مطالعات انتخاب شد. عملیات اصلاحی مراتع منطقه خامسان، شامل عملیات مکانیکی (احداث بانکت و پیتینگ)، عملیات بیولوژیکی (کپه کاری و میانکاری) از سال 1385و قرق منطقه، توسط اداره کل منابع طبیعی استان کردستان، از سال 1386، به منظور حفظ و احیاء مراتع منطقه صورت گرفته است. مواد و روش‌ ها: حوزه معرف خامسان، در شهرستان کامیاران واقع در استان کردستان، دارای سه نوع مدیریت شامل مدیرتی اصلاحی، قرق و منطقه تحت چرای دام، برای انجام مطالعه انتخاب شد. در هر نوع مدیریت، سه منطقه همگن با شرایط فیزیوگرافی تقریبا مشابه انتخاب شد و در هر کدام از آن ها پنج نمونه خاک (عمق 0-30 سانتی متری) برداشت شد. فاکتورهای وزن مخصوص ظاهری، بافت خاک، تخلخل، میانگین قطر ذرات، هدایت الکتریکی، اسیدیته، فسفر، پتاسیم، آهک، نیتروژن، کربن آلی، نسبت کربن به نیتروژن، تنفس پایه، تنفس برانگیخته، کربن زیست توده میکروبی، نیتروژن زیست توده کربن، نسبت کربن به نیتروژن زیست توده میکروبی، ضریب متابولیکی میکروبی اندازه گیری شده و مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت.نتایج: از میان فاکتورهای مورد بررسی، از خصوصیات فیزیکی خاک (درصد سیلت، درصد رس، وزن مخصوص ظاهری، درصد تخلخل و میانگین قطر ذرات)، از شیمیایی (کربن آلی، فسفر، نسبت کربن به نیتروژن خاک) و از زیستی (تنفس پایه، تنفس برانگیخته، کربن زیست‌توده میکروبی، نیتروژن زیست توده میکروبی، نسبت کربن به نیتروژن زیست توده میکروبی، نسبت کربن به نیتروژن زیست توده میکروبی و نسبت میکروبی) تحت تاثیر نوع مدیریت قرار گرفته اند. شاخص های زیستی خاک در منطقه مورد مطالعه بیش از سایر ویژگی ها تحت تاثیر عملیات اصلاحی و قرق قرار گرفته است، به طوریکه بیشترین مقدار تنفس پایه در قسمت تحت چرای دام، 93/0 (mgco2g-1dm24h-1)، بوده و کمترین آن در عملیات اصلاحی، 57/0 (mgco2g-1dm24h-1)، است. بیشترین وزن مخصوص ظاهری (69/1 (gr/cm3)) در منطقه تحت چرای دام بوده است و کمترین آن (57/1 (gr/cm3)) مربوط به مناطق با عملیات اصلاحی است. نسبت کربن به نتیروژن خاک در مرتع با عملیات اصلاحی 18/12 است و در منطقه تحت چرای دام، 91/6 است.نتیجه‌ گیری: چرای دام معمولا در مراتع کشور بیش از ظرفیت و در مدت طولانی صورت می گیرد، از این رو سطح قابل توجهی از مراتع کشور نیاز به اعمال مدیریت و تغییر سطح حفاظت دارد. در میان ویژگی های خاک شاخص های زیستی نسبت به سایر شاخص ها به تغییرات مدیریتی و محیطی حساس تر هستند و می توانند در ارزیابی سلامت خاک اکوسیستم ها به کار روند. انجام عملیات اصلاحی و مدیریت صحیح، با بهبود پوشش گیاهی، کمک به خاکدانه سازی و بهبود ساختمان خاک، افزایش ورود کربن، افزایش جمعیت میکروبی خاک، بهبود سلامت و کیفیت خاک را به دنبال دارد. نتیجه مطالعه انجام شده نشان دهنده تاثیر مثبت عمیات اصلاحی و قرق بر بهبود سلامت خاک است. 

comparison of physicochemical and biological soil properties under different rangeland management practices

background and objectives: sustainable development and food security rely heavily on the preservation and restoration of natural areas. soil health is fundamental for rangeland ecosystem function, and land management practices significantly impact its quality and productivity. rangeland restoration practices and exclosures have been widely implemented to improve vegetation cover and soil health. this study investigates the effects of different rangeland management practices on key soil physicochemical and biological properties in the khamesan representative watershed, kurdistan province, iran.methodology: the khamesan watershed (4193 ha), located 35 km from kamyaran city, was selected for the study. three management regimes were evaluated: restored rangelands (mechanical and biological operations since   2006), exclosures (established in 2007), and livestock grazing areas. within each management area, three homogenous sites with similar physiographic characteristics were chosen. five soil profiles were sampled at each site (one central and four surrounding) from a depth of 0-30 cm. analyzed soil properties included bulk density, texture (silt, clay), porosity, average particle diameter, electrical conductivity, ph, phosphorus, potassium, calcium, nitrogen, organic carbon, carbon-to-nitrogen ratio, basal respiration, stimulated respiration, microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, microbial biomass carbon-to-nitrogen ratio, and microbial metabolic coefficient. data were analyzed using spss 19 software.results: management practices significantly influenced soil physicochemical and biological properties. notably, restoration and exclosure treatments impacted soil texture (silt and clay percentage), bulk density, porosity, average particle diameter, organic carbon, phosphorus, soil carbon-to-nitrogen ratio, basal respiration, stimulated respiration, microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, microbial biomass carbon-to-nitrogen ratio, and microbial metabolic coefficient. biological indicators were more sensitive to management interventions compared to other soil properties. the highest basal respiration (0.93 mgco₂g⁻¹dm²h⁻¹) was observed in the grazed area, while the lowest (0.57 mgco₂g⁻¹dm²h⁻¹) occurred in the restored area. similarly, bulk density was highest (1.69 g/cm³) in the grazed area and lowest (1.57 g/cm³) in the restored area. the carbon-to-nitrogen ratio was also higher in restored pastures (12.18) compared to grazed areas (6.91).conclusion: healthy soil is essential for ecosystem life support, including vegetation and biodiversity. rangelands are often subjected to prolonged overgrazing, necessitating management interventions to improve protection levels. our findings indicate that biological indicators are more sensitive to management practices and environmental changes than other soil properties, making them valuable tools for assessing soil health in rangeland ecosystems. restoration practices and proper management enhance vegetation cover, promote soil aggregation and structure, increase carbon input, and stimulate soil microbial populations, ultimately improving soil health and quality. this study demonstrates the positive impacts of restoration operations and exclosures on soil improvement in the khamesan watershed.