بررسی تاثیر هلالی های آبگیر بر خاک و پوشش مراتع منطقه نارون خاش

STUDENT

DEGREE

YEAR

Range improvement practices improve the quality and quantity of forage and animal production. Modifying physical characteristics of rangeland will change the structure and functionality of rangeland; hence it is required to investigate the positive and negative consequences of such changes. The aim of this study was to investigate the effects of small crescent pond or small micro-catchment semi circular bunds on functional characteristics of soil surface including soil stability, infiltration and nutrient cycling, model and the soil seed bank of Naroon rangelands, located in Sistan Baluchistan province. The length and width of all patches, inter-patch lengths were recorded along the 10 established 50 meters transects in treated and reference sites. Eleven soil surface indicators with three replications were measured in each patch and inter patch area to calculate the stability, infiltration and nutrient cycling of the studied sites. A systematic random sampling method was used to establish ten 150 meters transects in the treated and control sites (5 transects in each site) and ten 2m × 2m Sampling plots were established along each transect randomly and the vegetation attributes including plant density and species richness were recorded. Abundance distribution models including geometric series, log series, broken stick and log-normal models were fitted using PAST program. The soil samples from the area under the effects of ten semi circular bunds, and also ten samples from the bare soils, understory of Artemisia sieberi and Zygoghyllum atriplicoides (40 samples in total) were collected. To compare the effects of this management option on soil seed bank, soil samples from 6o semi circular bunds, bare soils, understory of Artemisia sieberi and Zygoghyllum atriplicoides (300 soil samples in total) were collected randomly from 0- 10 cm of soil surface. Seed content of the collected soil samples was assessed in a greenhouse germination experiment over a period of 6 months. According to the results, all structural and functional indices in treated and control sites varied significantly (?= 5 %). Results indicated that the diversity indices between treated and control sites varied significantly (?= 5%) but the richness indices did not varied statistically. Log-normal model was the best fitted parametric model among the species abundance models for the study area. The result confirmed that the vegetation community has high stability in the study area, because plant species with moderate to high frequency are dominant. Using semi circular bunds in the study area resulted density, richness and diversity were measured in understory of Zygoghyllum atriplicoides which significantly differs with other patches (?= 5%). This study indicated that although semi-circular bunds can improve the structural and functional status of rangeland by improving the hydrological condition of the study areas, sediments logged in the semi circular bunds had some negative impacts on soil surface infiltration. Given the facts that there are rich seed bank in understory of native vegetation, biological restoration with endemic shrub and woody species along with constructing semi-circular bunds is recommended to improve rangeland ecological condition. Keywords: Semi-circular bunds, Landscape function analysis, Diversity indices, Abundance distribution models, Stability, Infiltration, Soil seed bank

عملیات اصلاح و احیای مراتع موجب افزایش کمی و کیفی تولید علوفه شده و بر میزان فرآورده های دامی نیز تاثیردارد. هر گونه تغییر در شرایط فیزیکی مرتع باعث بروز تغییراتی در ساختار و عملکرد مرتع می گردد و ضرورت دارد که پیامدهای مثبت و منفی آنها بررسی شود. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر هلالی های آبگیر بر برخی شاخص های ساختاری و ویژگی های عملکردی مراتع انجام شد. در این مطالعه تغییرات عملکردی، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، شاخص های تنوع و غنای گونه ای، مدل های وفور گونه ای و وضعیت بانک بذر خاک ناشی از احداث هلالی های آبگیر در مراتع نارون خاش استان سیستان و بلوچستان بررسی شد. بدین منظور منطقه ای که در آن عملیات احیا توسط هلالی های آبگیر انجام شده بود و منطقه مرجع که از لحاظ شرایط اکولوژیکی مشابه منطقه اصلاحی بود انتخاب شد. در هر منطقه تعداد 5 ترانسکت به طول 50 متر به طور تصادفی مستقر گردید و در طول هر ترانسکت ساختار پوشش گیاهی شامل لکه ها و فضای بین لکه ها ( تعداد سه نوع لکه و یک فضای بین لکه ای) ثبت شد. سپس تعداد 11 شاخص خاک سطحی بر روی لکه ها و فضای بین لکه ها با 3 تکرار بررسی گردید و به روش تحلیل عملکرد چشم انداز (LFA)، وضعیت سه ویژگی عملکردی مرتع شامل پایداری، نفوذپذیری و چرخه موادغذایی در خاک سطحی بررسی گردید. برای بررسی شاخص های تنوع و غنای گونه ای و مدل های وفور رتبه ای در هر دو منطقه با استفاده از روش سیستماتیک-تصادفی پلات گذاری شد و در هر پلات اطلاعات پوشش گیاهی شامل نوع گونه، درصد تاج پوشش و تراکم گونه های گیاهی اندازه گیری شد. جهت مقایسه شاخص های مختلف تنوع بین دو منطقه از آزمون تی مستقل در محیط نرم افزار 16Minitab استفاده شد. سپس برای رسم مدل های وفور–رتبه ای ( سری هندسی، سری لگاریتمی، لوگ نرمال و عصای شکسته) از نرم افزار PAST استفاده شد. برای بررسی برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، تعداد10 عدد از هلالی ها به طور تصادفی انتخاب شده و نمونه های خاک از بخش هایی از هلالی که متاثر از آبگیری می باشند و خاک لخت و خاک زیر تاج پوشش گونه های درمنه و قیچ هرکدام با ده تکرار برداشت شده و به روش آماری مورد مقایسه قرار گرفتند. برای انجام مطالعه بانک بذر خاک تعداد 60 هلالی به طور تصادفی در فصل پاییز انتخاب شده و نمونه های خاک از عمق 0 تا 10 سانتی متری درون60 عدد از هلالی ها، 60 نقطه از خاک لخت در مجاور هر کدام از هلالی ها، زیر تاج پوشش 60 تا از بوته های درمنه و 60 تا از درختچه های قیچ که در نزدیکی هر کدام از هلالی ها واقع شده بودند برداشت شده و در گلخانه دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان کشت گردیدند و گونه های گیاهی جوانه زده ثبت و شناسایی گردیدند. وضعیت بانک بذر خاک در این مناطق با انجام آنالیز واریانس و آنالیز توکی مورد مقایسه قرار گرفتند. بر اساس نتایج، شاخص های عملکردی و ساختاری سطح خاک در دو منطقه اصلاحی و مرجع در سطح آماری (% 5?=) اختلاف معنی داری داشتند. نتایج نشان داد که کلیه شاخص های تنوع در منطقه اصلاحی با منطقه شاهد در سطح آماری (% 5?=) اختلاف معنی داری دارند، ولی شاخص های غنا در دو منطقه با هم اختلاف معنی داری نداشتند. در بین مدل های پارامتریک توزیع برازش شده، مدل لوگ نرمال بهترین مدل برازش شده بر روی مکان های مورد مطالعه بود که بیانگر حضور جوامعی به نسبت پایدار با فراوانی گونه ای متوسط تا زیاد می باشد. این مساله نشان دهنده این بود که اجرای هلالی های آبگیر باعث شده است که پوشش گیاهی بطور یکنواخت در منطقه وجود داشته باشد و این باعث تنوع گیاهی بهتر و پایداری بیشتر اکوسیستم شده است. پایداری خاکدانه ها در زیر تاج پوشش گیاهان افزایش یافته و نفوذپذیری در داخل هلالی ها کاهش یافته، به طوری که با خارج از هلالی ها و منطقه شاهد در سطح آماری (% 5?=)اختلاف معنی داری مشاهده شد. نتایج نشان داد که زیر تاج پوشش درختچه های قیچ بیشترین میزان تراکم بذور جوانه زده و شاخص های تنوع و غنای گونه ای را دارند که با سایر لکه ها در سطح آماری 5 درصد دارای اختلاف معنی داری داشتند. در مجموع می توان گفت که احداث هلالی های آبگیر توانسته است با بهبود شرایط رطوبتی، باعث بهبود وضعیت پوشش گیاهی و شرایط ساختاری و عملکردی پوشش گیاهی و خاک منطقه شوند اما در برخی موارد به علت انباشت خاکدانه های ریز دانه در هلالی ها باعث شده نفوذپذیری را کاهش یابد. با در نظر گرفتن بانک بذر مناسب خاک زیر بوته های قیچ و درمنه می توان این گونه نتیجه گرفت که تلفیق کارهای مکانیکی نظیر احداث هلالی با فعالیت های بیولوژیکی نظیر بوته کاری با گونه های مناسب (نظیر قیچ و درمنه) می تواند بطور موثری باعث بهبود شرایط اکولوژیک منطقه گردد. واژه های کلیدی: هلالی های آبگیر، تحلیل عملکرد چشم انداز، شاخص های تنوع و مدل های وفور رتبه ای، پایداری، نفوذپذیری و بانک بذر خاک