اثرات آشفتگي ناشي از تبديل اراضي جنگلي به كشاورزي بر برخي شاخص‌هاي بيولوژيك كيفيت خاك در اكوسيستم هاي جنگلي شمال ايران

The effects of soil disturbance due to land use change of forest lands to cultivated lands on biological soil quality indices of forest ecosystems of Northern Iran

تغيير كاربري اراضي جنگلي شمال ايران كيفيت خاك منطقه پره‌سر (استان گيلان) و گرگان (استان گرگان) را در معرض تغيير قرار داده است. به منظور ارزيابي تغييرات برخي از شاخص‌هاي بيولوژيكي بر اثر تغيير كاربري اراضي از جنگل به كشاورزي از دو عمق 20-0 و 40-20 سانتي متري و در سه تكرار نمونه هاي مركب خاك از دو منطقه پره‌سر و گرگان تهيه و برخي از ويژگي‌هاي بيولوژيكي از قبيل كربن و نيتروژن توده زنده ميكروبي، معدني شدن كربن و نيتروژن، تنفس ناشي از سوبسترا به همراه فعاليت آنزيم‌هاي اوره آز، فسفاتاز قليايي و اسيدي، اينورتاز و آريل سولفاتاز تعيين گرديد. نتايج نشان داد تغيير كاربري اراضي سبب كاهش كربن (82-44 درصد) و نيتروژن (200-30 درصد) توده زنده ميكروبي و نيز نسبت آنها (30-20 درصد)، معدني شدن كربن (67-11 درصد)، معدني شدن نيتروژن (68-3 درصد)، تنفس ناشي از سوبسترا (45-8 درصد) و فعاليت آنزيم‌هاي ميكروبي در هر دو منطقه (به جز معدني شدن كربن و نيتروژن در منطقه پره‌سر) و افزايش ضريب متابوليكي گرديد. بنابراين، فعاليت‌هاي كشـاورزي در اراضي بكر جنگلي باعث افزايش دسترسي ريزجانداران خاك به اكسيژن شده و در نتيجه به دليل تحريك فعاليت‌هاي ميكروبي و خروج كربن از خاك و تجزيه مواد آلي، كيفيت خاك كاهش مي‌يابد. همچنين با تشديد معدني شدن كربن آلي خاك (تنفس ميكروبي) غلظت مواد آلي خاك روند نزولي گرفته و بدين ترتيب انرژي ريزجانداران خاك كم شده و اين موضوع سبب شد تا به تدريج جمعيت زنده ميكروبي خاك نيز تنزل يابد. با توجه به نتايج بدست آمده توصيه مي شود كه از بهم زدن مكرر خاك جلوگيري شده و از سيستم هاي كم خاكورزي و يا بي خاكورزي استفاده گردد. همچنين قرار دادن گياهان لگوم چندساله در تناوب زراعي مي تواند اثر سو ناشي از كشت و كار را كاهش داد.

Land use change of forest ecosystems in northern Iran changes the soil quality of Paresar (Gilan province) and Gorgan (Gorgan province) regions. In order to study changes in some biological soil quality indices due to land use change from forest to cultivated lands, composite soil samples from two depths (0-20 and 20-40 cm) were taken from Paresar and Gorgan regions and urease, alkaline and acid phosphatase, invertase and arylsulfatase enzymes activities besides some biological properties consisting of microbial biomass carbon and nitrogen, carbon and nitrogen mineralization and respiration due to substrate addition were measured. Results showed that land use change caused biomass carbon (44-82%), biomass nitrogen (30-200%) and their ratio (20-30%), carbon mineralization (11-67%), nitrogen mineralization (3-68%), respiration due to substrate (8-45%) and microbial enzymes activates to decrease in both regions (expect carbon and nitrogen mineralization in Paresar region). However, the metabolic coefficient (qCO2) in both regions increased due to land use change. Therefore, agricultural practices in forest lands cause oxygen availability to increase for soil microorganisms and this phenomenon stimulates the microbial activity and enhances organic matter decomposition and CO2-C emission from soil resulting in soil quality reduction. Also enhancement of carbon mineralization (microbial respiration), decreases soil organic matter concentration and reduces energy for microorganisms and this phenomenon caused soil microbial population to gradually decrease. According to the results it is recommended to reduce soil disturbance by using no-tillage or minimum tillage systems and planting perennial legumes can decrease greatly the harmful effects of cultivation.