پديد آورندگان :
عسكري، سولماز دانشگاه ياسوج - گروه علوم خاك , اوليايي، حميدرضا دانشگاه ياسوج - گروه علوم خاك , صفري، ياسر دانشگاه صنعتي شاهرود - گروه علوم خاك , صدقي اصل، محمد دانشگاه ياسوج - گروه علوم خاك
كليدواژه :
برنامه ريزي كاربري اراضي , تغييرپذيري مكاني , جنگل تراشي , عناصر غذايي خاك
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: در دهه‌هاي اخير، مديريت خاص مكاني به‌منظور دستيابي به افزايش بهره‌وري نهاده‌ها، افزايش حاشيه اقتصادي عملكرد محصولات و كاهش خطرات زيست‌محيطي مورد توجه ويژه‌اي قرار گرفته است. تغييرپذيري مكاني كوتاه‌دامنه ويژگيهاي خاك لزوم كاربرد تكنيك‌هاي مديريت خاص مكاني را تشديد مي‌كند. تغييرپذيري طبيعي خاك‌ها در نتيجه تعامل پيچيده بين زمين‌شناسي، پستي و بلندي، اقليم و تغييرات كاربري اراضي و راهبردهاي مديريتي رقم مي‌خورد. جنگل‌تراشي و تغييرات گسترده كاربري اراضي جنگلي به كشاورزي از جمله راهكارهاي مديريتي مهمي است كه در دهه‌هاي اخير در سطوح گسترده‌اي رواج يافته است. از اين رو، شناخت اثرات تغييرات كاربري اراضي بر ويژگيهاي خاك در تعامل با شرايط محيطي هر منطقه و بررسي تغييرات مكاني ويژگيهاي خاك متأثر از تغيير كاربري كمك شاياني به برنامه‌ريزان كاربري اراضي مي‌كند.. بنابراين هدف از اين مطالعه تبيين اثرات كاهش تراكم جنگل‌هاي بلوط و يا تبديل اراضي جنگلي به كشت ديم در منطقه شاه‌مختار ياسوج بر تغييرپذيري مكاني عناصر غذايي در خاك به كمك راهكارهاي زمين‌آماري است.
مواد و روش‌ها: اين مطالعه در منطقه شاه مختار، در غرب و شمال غرب شهر ياسوج واقع در استان كهگيلويه و بوير‌احمد انجام شد. تغييرپذيري مكاني هفت ويژگي حاصلخيزي خاك شامل مقادير نيتروژن كل، پتاسيم تبادلي، فسفر قابل دسترس، آهن، مس، روي و منگنز قابل جذب در سه كاربري جنگل متراكم، جنگل تخريب‌شده (كم‌تراكم) و اراضي ديم، در مجاورت يكديگر مورد بررسي قرار گرفت. تعداد 100 نمونه خاك از عمق 30-0 سانتي‌متري برداشت گرديد و پس از آماده‌سازي نمونه‌ها، مقادير عناصر غذايي در آنها اندازه‌گيري شد. تجزيه و تحليل آماري داده‌ها شامل توصيف آماري آنها و بررسي الگوي توزيع نرمال با استقاده از آزمون آماري كولوموگرف-اسميرنف صورت پذيرفت. در مرحله تجزيه و تحليل زمين‌آماري داده‌هاي هر يك از ويژگيهاي اندازه‌گيري شده، ابتدا ساختار مكاني متغيرها با محاسبه واريوگرام‌هاي تجربي و برازش مدل واريوگرامي مناسب بر آنها، مدل‌سازي شد. با درون‌يابي مقادير غلظت هر يك از عناصر با استفاده از تخمين‌گرهاي كريجينگ و وزن‌دهي معكوس فاصله، نقشه پراكنش مكاني مقادير عناصر غذايي در خاك‌هاي مورد مطالعه در محيط نرم‌افزاري ArcGIS 10.3 تهيه شد.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ميانگين غلظت اغلب عناصر غذايي اندازه‌گيري شده در خاك تحت پوشش كاربري جنگل متراكم بالاترين مقادير را داشتند و با تغيير كاربري به جنگل كم‌تراكم و سپس كشت ديم، كاهش محسوسي مشاهده شد. در اين ميان، غلظت نيتروژن خاك با مقدار ميانگين 0/34% در خاك تحت پوشش جنگل متراكم، 0/17 در خاك جنگل كم‌تراكم و 0/08% در خاك تحت كشت ديم بيشترين كاهش را داشت. بررسي نيم‌تغييرنماهاي متغيرهاي مورد مطالعه نشان داد كه مدل كروي نسبت به ساير مدل‌ها عملكرد بهتري دارد. براي درون‌يابي مقادير عناصر منگنز و پتاسيم در فضاي نمونه‌برداري، تخمين‌گر وزن‌دهي معكوس فاصله و براي ساير عناصر، تخمين‌گر كريجينگ بهتر عمل كردند. كلاس هم‌بستگي مكاني الگوي تغييرات عناصر نيتروژن، مس و آهن، قوي و براي عناصر فسفر و روي متوسط بود. بررسي نقشه پراكنش مكاني مقادير عناصر غذايي مورد بررسي حكايت از آن داشت كه مقادير عناصر پرمصرف و كم‌مصرف اندازه‌گيري شده در اين پژوهش، در خاك‌هاي تحت پوشش جنگل متراكم بلوط بيشتر بوده و با تغيير كاربري اراضي به جنگل تخريب‌شده و سپس كشت ديم، مقادير اين عناصر كم و كمتر شده است.
نتيجه‌گيري: به‌طوركلي براساس نتايج حاصل از اين مطالعه مي‌توان اظهار داشت كه تخريب جنگل‌هاي بلوط موجب كاهش قابل ملاحظه مقدار عناصر غذايي ضروري در خاك، به‌ويژه عنصر پر مصرف نيتروژن، به‌عنوان يكي از شاخص‌هاي اصلي كيفيت حاصلخيزي خاك مي‌شود. بنابراين، چنان‌چه روند تخريبي جنگل‌هاي بلوط منطقه شاه‌مختار ياسوج متوقف نشود، ضمن كاهش كيفيت خاك‌هاي منطقه، تخريب گسترده اكوسيستم و پيامدهاي اقليمي نامناسبي در پي خواهد داشت.
چكيده لاتين :
Introduction: In recent decades, site-specific management (SSM) has been specifically considered to achieve to increased input efficiency, improved economic margins of crop production and reduced environmental risks. Short-scale spatial variability of soil properties caused more necessity of SSM techniques. Natural variability of soil results from complex interactions between geology, topography and climatic factors, as well as land use change and land management strategies. Deforesting and vast land use changes are considered as the important land management strategies that have been extensively used in recent decades. Therefore, determining the effects of land use change on soil properties in conjunction with local environmental conditions and on the spatial variability of soil properties may drastically help the land use planners. Therefore, the present study was done aimed to explore the effects of oak trees deforesting in Shah-Mokhtar region in Yasouj and land use changes to dry farming on the spatial variability of nutritional elements using geostatistical techniques.
Materials and Methods: The present study was conducted in a Shah-Mokhtar, north, and northwest of Yasouj, in Kohgiluyeh Province, southern Iran. Spatial variability of seven soil fertility properties, including N, P, K, Fe, Cu, Zn, and Mn concentration in soil, were examined in three land uses, including dense forest, degraded (semi-dense) forest and rain-fed lands. A total of 100 surface (0-30 cm) soil samples were collected and analyzed for the nutritional elements after preparing in the laboratory. Data were analyzed statistically and their normal distribution pattern was examined using the Kolmogrov-Smirnov test. In the geostatistical analyses step, the spatial structure of studied variables was analyzed by fitting the suitable authorized models on calculated experimental semi-variograms. The concentration of studied elements was interpolated using ordinary kriging (OK) and inverse distance weighting (IDW) estimators and finally, the spatial distribution map of each soil nutrient was prepared using ArcGIS 10.3.
Results: The results showed that the highest mean soil concentration of almost all of selected nutrients belonged to the dense forest lands and due to the land use changes to the degraded forest and then dry farming, average values of selected elements significantly decreased. Among the studied properties, soil N concentration with an average of 0.34%, 0.17% and 0.08% in dense forest, degraded forest, and rain-fed soil samples, had the most decrease caused by deforesting. Semi-variogram analyses showed that spherical model had the best performance. For interpolating the soil K and Mn concentration, IDW method and for other studied elements, OK method was efficiently used. The spatial correlation class was strong for N, Cu, and Fe; whereas a moderate class was calculated for soil P and Zn concentration. The spatial distribution maps of selected nutrients revealed that the dense forest and dry farming soils had the highest and lowest contents of soil nutritional elements.
Conclusion: According to the findings of the present study, it can be stated that degradation of oak forest may lead to the significant decrease of soil nutritional elements, specifically soil N concentration as one of the main soil fertility quality. Therefore, it seems that not only the significant soil quality decline but also the extensive degradation of whole ecosystem and unfavorable climatic consequences will be the unavoidable results of deforesting in Shah-Mokhtar region.
