Journal of Rangeland

fa تأثیر درجات مختلف بیابان‌زایی بر توازن شیمیایی عناصر غذایی خاک و پوشش گیاهی در منطقه بیابانی بمپور، ایرانشهر Effect of Desertification on Soil and Plant Nutrient Stoichiometry in Desert Lands of Bampour ‎Region, Iranshahr City تخصصي Special پژوهشي Research سابقه و هدف: خصوصیات اقلیمی حاکم بر مناطق خشک و نیمه خشک فلات ایران، شرایط حساس و شکننده‌ای را در این مناطق ایجاد نموده است. در این مناطق فرسایش خاک و کویری شدن از جمله فرآیندهایی است که منابع آب و خاک را بهصورت مستقیم و غیرمستقیم به شدت تهدید می‌کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر درجات متفاوت بیابانزایی بر توازن شیمیایی (استوکیومتری) کربن، نیتروژن و فسفر در خاک و اندامهای گیاهی در منطقه بیابانی بمپور انجام شد.  مواد و روش‌ها: باتوجه به معیارهای خاک و پوشش گیاهی پنج درجه بیابانزایی شامل بالقوه، سبک، متوسط، شدید و خیلی شدید در منطقه درنظر گرفته شد. در هر درجه بیابانزایی، در سایتهای با ابعاد ۱۰۰متر×۱۰۰متر نمونهبرداری از خاک (۴۵ نمونه خاک) و پوشش گیاهی با استفاده از کوادرات (مجموعا ۴۵ کوادرات) به روش کاملا تصادفی انجام شد (مجموع ۱۵ سایت). در هر کوادرات گونههای گیاهی موجود و لاشبرگ و ریشه گونههای گیاهی از عمق ۳۰-۰ سانتیمتری برداشت شدند. نمونههای خاک و گیاه (برگ، ساقه، ریشه، لاشبرگ) پس از خشک شدن برای آنالیز عناصر آماده شدند. در آزمایشگاه غلظت کربن، نیتروژن و فسفرکلیه بافتهای گیاهی، لاشبرگ و نمونههای خاک بر حسب درصد ماده خشک با روشهای استاندارد اندازهگیری شد. داده‌های حاصل از این تحقیق مورد تجزیه واریانس یکطرفه در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار قرار گرفتند. بهمنظور تعیین همبستگی مقدار عناصر و استوکیومتری آنها بین بافتهای گیاهی و خاک ماتریس همبستگی رسم شد. نتایج: نتایج نشان داد بیشترین مقدار کربن، نیتروزن و فسفر خاک مربوط به مرحله بیابانزایی بالقوه بود و با افزایش شدت بیابانزایی در منطقه مورد مطالعه مقدار کربن خاک کاهش معنیدار نشان داد (p<0.01). بیابانزایی در منطقه مورد مطالعه تاثیر معنیداری در کاهش نسبت C:N، N: P و  C: P خاک داشت. نسبت C:N در مرحله بیابانی بالقوه (32/0) نسبت به سایر مراحل بیابانی بیشتر بود. با افزایش شدت بیابانزایی مقادیر کربن بخش هوایی گیاه کاهش معنیدار نشان داد (p<0.05). بیشترین مقدار کربن اندام هوایی بهترتیب مربوط به مرحله بیابانزایی بالقوه (29/37 درصد) بود و کمترین میزان مربوط به مرحله بیابانزایی شدید (04/27 درصد) بود. نسبت N:P  ریشه و لاشبرگ با افزایش شدت بیابانزایی کاهش معنیدار داشت (p<0.01). این نسبت در مورد ریشه و لاشبرگ گیاهی در مرحله بالقوه حداقل میزان بود و مراحل خیلی شدید و شدید بهترتیب بیشترین نسبت N:P ریشه و لاشبرگ را نشان دادند. کمترین و بیشترین نسبت C:P بهترتیب مربوط به مرحله خیلی شدید و بالقوه بود. نتیجه‌گیری: بهطور کلی باتوجه به تغییراتی که در ساختار پوشش گیاهی، حاصلخیزی خاک و ذخیره کربن و نیتروژن دیده شد، میتوان نتیجه گرفت بیابانزایی تاثیر به سزایی در کاهش عناصر مغذی خاک و ذخیره عناصر بافتهای گیاهی در منطقه بیابانی بمپور داشت. این نتایج تلاش های مدیریتی جهت مقابله با تخریب اراضی از طریق بیابانزایی را توجیه می‌کند و شایسته است مورد توجه تصمیم‌گیران قرار گیرد. Background and objectives: The climatic features governing the arid and semi-arid areas of the Iranian plateau have created sensitive and fragile conditions in these areas. In these areas, soil erosion and desertification are among the processes that threaten water and soil resources directly and indirectly. The present study was conducted with the aim of investigating the effect of different degrees of desertification on the chemical balance (stoichiometry) of carbon, nitrogen, and phosphorus in soil and plant organs in Bampur desert region. Methodology: According to soil and vegetation criteria, five degrees of desertification including potential desertification, light desertification, moderate desertification, severe desertification, and very severe desertification were considered in the region. In each degree of desertification, sampling of soil (45 soil samples) and vegetation using quadrats (total of 45 quadrats) was done in a completely random design in sites with dimensions of 100 m x 100 m (total of 15 sites). In each square, the existing plant species, litter, and roots of plant species were collected. Soil and plant samples (leaves, stems, roots, litter) were prepared for elemental analysis after drying. In the laboratory, carbon, nitrogen, and phosphorus concentrations of all plant tissues, litter, and soil samples were measured in terms of percentage of dry matter with standard methods. The data obtained from this research were subjected to a one-way analysis of variance in the form of a completely randomized design in three replications. To determine the correlation of the amount of elements and their stoichiometry between plant tissues and soil, a correlation matrix was drawn. Results:The results showed that the highest amount of soil carbon, nitrogen, and phosphorus was related to the potential desertification stage, and with the increase in the desertification intensity in the studied area, the amount of soil carbon decreased significantly (p<0.01). Desertification in the study area has a significant effect (p<0.01). There was a decrease in C:N, N:P, and C:P ratios in the soil. The C:N ratio in the potential desert stage (0.32) was higher than other desert stages. With the increasing intensity of desertification, there was a significant decrease in the amount of carbon in the aerial part of the plant (p<0.05). The highest amount of carbon in aerial parts was related to the stage of potential desertification (37.29%) and the lowest amount was related to the stage of severe desertification (27.04%). The N:P ratio of roots and leaves decreased significantly with increasing intensity of desertification (p<0.01). This ratio was the minimum in the case of plant roots and leaves in the potential stage, and very severe and severe stages respectively showed the highest N:P ratio of roots and leaves. The lowest and highest C:P ratios were related to the very intense and potential stages, respectively. Conclusion: In general, considering the changes observed in the structure of vegetation, soil fertility, and carbon and nitrogen storage, it can be concluded that desertification had a significant effect on reducing soil nutrients and saving plant tissue elements in Bampur desert region. These results justify management efforts to combat land degradation through desertification and deserve the attention of decision-makers. فرسایش بادی, کربن آلی خاک, فسفر آلی,‌‌‎ ‎پوشش گیاهی,‌ مراتع بیابانی.‌ Wind Eerosion,‎‌ ‌Soil Organic Carbon, Organic Phosphorus, Plant Cover, Desert Rangelands.‎ 0 0 http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-172-8&slc_lang=fa&sid=1 Morteza Saberi مرتضی صابری Mortezasaberi@uoz.ac.ir 100319475328460018833 100319475328460018833 Yes Department of Range and Watershed Management, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, Zabol, Iran گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران Mohamadreza Dahmardeh ‎محمدرضا دهمرده mr.dahmardeh@uoz.ac.ir 100319475328460018834 100319475328460018834 No Department of Range and Watershed Management, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, Zabol, Iran گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران Somayeh Rashki سمیه راشکی M_saberi63@yahoo.com 100319475328460018835 100319475328460018835 No Department of Range and Watershed Management, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, Zabol, Iran گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران Mahdieh Ebrahimi مهدیه ابراهیمی maebrahimi2007@uoz.ac.ir 100319475328460018836 100319475328460018836 No Department of Range and Watershed Management, Faculty of Water and Soil, University of Zabol, Zabol, Iran گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران