بررسی اثر تغییر کاربری بر هدررفت کربن آلی، نیتروژن و فسفر در دو منطقه از حوزة آبخیز کارون شمالی

STUDENT

DEGREE

YEAR

Water erosion is the major cause to reduce soil fertility and productivity and the main path for nutrient traort to freshwaters. The discharge of total suspended sediments (TSS) and dissolved nutrients from watersheds into receiving waters can become a serious problem when natural vegetation is replaced by agriculture. TSS is, by weight, the most important aquatic pollutant and also contains large amounts of nutrients and other pollutants, some of which may later be released into the water column of the receiving waters. This study was conducted to investigate land use change and overgrazing effects on soil fertility changes and nutrient losses by surface runoff. Two study areas, Soolijan in chaharmahal province and Sadatabad in Esfahan province, were selected for this study. Land use treatments in Soolijan included 1) moderately degraded pasture (MDP) with 20-25% vegetation cover, 2) highly degraded pasture (HDP) with 5-10% vegetation cover with native species of Astragalus Sp., Anthemis Sp. and Erangium Sp. and 3) rangeland that was cultivated for rainfed winter wheat for 8 years and in two last years cultivated for rainfed lentil, and in Sadatabad included 1) moderately degraded pasture (SMDP) with 25-30% vegetation cover and 2) high degraded pasture (SHDP) with 5-10% vegetation cover and native species of Astragalus Sp. and Daphne Sp. Soil samples were collected from the depth of 0-10 cm to determine organic carbon (OC), total and inorganic nitrogen, total inorganic and organic phosphorus, available phosphorus, and some organic phosphorus fractions. A rainfall simulator ran for 2 hours with intensity of 60±5 mm/hr at 30% slope and runoff samples were collected after 30, 60, 90 and 120 minutes. The results showed that the amounts of OC and total nitrogen significantly (p 0.05) reduced due to cultivation (54.5 and 41%). Also, the amount of OC and N significantly decreased due to overgrazing (37.8 and 27%) in Soolijan and (41.1 and 41%) in Sadatabab watersheds, respectively. Significantly (p 0.05) lower amounts of total organic P were found following cultivation (23.9%) and overgrazing (18.2 and 43.3 %) in Soolijan and Sadatabad, respectively. The largest depletion of labile organic P (72.3%) and moderately labile organic P (24.3%) was observed in rainfed land in Soolijan. Overgrazing led to decrease in labile organic P (42.1 and 64.4%), moderately labile organic P (13.9 and 35.7%) and nonlabile organic P including moderately resistant and resistant organic P (12.9 and 44.4%) in Soolijan and Sadatabad, respectively. Much higher runoff, sediment and nutrient losses were observed under rainfed area, HDP and SHDP than those under MDP and SMDP. Contribution of particulate phosphorus and nitrogen exported from micro plot via surface runoff was increased by decreasing th

از مهمترین پیامدهای فرسایش خاک می توان کاهش حاصلخیزی و قدرت باروری خاک برجا مانده و انتقال عناصر غذایی و رسوبات به آبهای سطحی را نام برد. مدیریت غلط کاربری اراضی از مهمترین عوامل مؤثر بر هدررفت خاک است بطوریکه با تخریب مراتع و توسعة کشاورزی در سالهای اخیر، افزایش مداومی در هدررفت نیتروژن و فسفر از اراضی مرتعی صورت گرفته که تاثیرات زیانباری را بر کیفیت آب و محیط زیست به جا گذاشته است. به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی مرتعی بر مقدار کربن آلی، نیتروژن و برخی اشکال فسفر در خاک و انتقال آنها در اثر فرسایش، مطالعه ای در دو منطقة سولیجان در استان چهارمحال و بختیاری و سادات آباد در استان اصفهان صورت گرفت. کاربریهای مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب (20-25 درصد) و مرتع با پوشش گیاهی ضعیف (10-5 درصد) با پوشش غالب گون، آویشن و ارنجیوم و کاربری دیمزار که به مدت هشت سال زیر کشت گندم و در دوسال اخیر زیر کشت عدس قرار داشت و در زمان انجام این تحقیق فاقد پوشش بود در سولیجان، و مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب (30-25 درصد) و مرتع با پوشش گیاهی ضعیف (5-10 درصد) با پوشش غالب گون و دافنه در سادات آباد مورد مطالعه قرار گرفتند. نمونه های خاک از عمق 10-0 سانتیمتر و در چهار و سه تکرار از هر کاربری به ترتیب در سولیجان و سادات آباد برداشته و مقدار کربن آلی، نیتروژن کل و معدنی، فسفر آلی و معدنی کل، فسفر قابل دسترس و اشکال آلی لبایل، نسبتا لبایل و غیر لبایل (مجموع فسفر آلی نسبتا مقاوم و مقاوم) در نمونه ها اندازه گیری شد. برای مطالعة هدررفت کربن آلی، نیتروژن و فسفر در اثر فرسایش از دستگاه باران ساز و شدت باران 5± 60 میلی متر در ساعت به مدت 120 دقیقه در شیب 30 درصد برای تولید رواناب استفاده شد و رواناب تولید شده در هر 30 دقیقه به طور جداگانه جمع آوری شد. تجزیه و تحلیل داده ها در قالب طرح بلوکهای کاملا تصادفی با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسة میانگین ها توسط آزمون LSD در سطح احتمال 5% انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان دادکه تخریب پوشش گیاهی و تغییر کاربری اراضی در هر دو منطقة سولیجان و سادات آباد باعث کاهش قابل توجهی در حاصلخیزی خاک شده است. تبدیل مرتع به دیمزار باعث کاهش 5/54 و 41 درصد به ترتیب در مقدار کربن آلی و نیتروژن کل خاک شده است. کاهش پوشش گیاهی در اثر چرای دام در سولیجان و سادات آباد به ترتیب باعث کاهش 8/37 و 1/41 درصد در مقدار کربن آلی و 27 و 41 درصد در مقدار نیتروژن کل خاک گردید. فرمهای آلی فسفر در اثر تخریب مراتع تغییر بیشتری نسبت به فرمهای معدنی داشت، به طوریکه در سولیجان اشکال آلی لبایل، نسبتا لبایل و غیر لبایل به ترتیب 3/72، 3/24 و 1/7 درصد در کاربری دیمزار و 1/42، 9/13 و 9/12 درصد در کاربری مرتع با پوشش گیاهی ضعیف نسبت به مرتع با پوشش گیاهی نسبتا خوب کاهش یافت. در سادات آباد نیز در اثر چرای بی رویة دام و کاهش پوشش گیاهی مقدار این اشکال به ترتیب 4/64، 7/35 و 4/44 درصد کاهش یافت. تغییر کاربری بر روی اشکال معدنی فسفر تاثیر معنی داری را نشان نداد. حذف یا کاهش پوشش گیاهی باعث افزایش هدررفت فسفر و نیتروژن محلول و همراه رسوبات شده است. غلظت نیتروژن و فسفر محلول در رواناب در همة کاربری های مطالعه شده بیش از حد مجاز تعیین شده برای جلوگیری از یوتریفیکاسیون آبهای سطحی بود. در سولیجان بیشترین مقدار هدررفت نیتروژن و فسفر محلول به ترتیب درکاربری دیمزا