بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر برخی خصوصیات فیزیکی خاک (مطالعه موردی: شهرستان بافت استان کرمان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بافت، ایران

2 استادیار، دانشگاه تحصیلات تکمیلی، صنعتی و فن‌آوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد‏‏ مرتع‌داری‏، گروه منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی‌واحد بافت، ایران

چکیده

با توجه به اختصاص آمار بیشترین تغییر کاربری اراضی کشور به استان کرمان، این تحقیق به منظور تعیین اثر تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات فیزیکی خاک انجام شد. برای این منظور 6 سایت با شرایط اکولوژیکی مشابه شامل مرتع قرق (NG)، مرتع تحت چرای شدید (HG)، مرتع با گونه غالب شیرین بیان و تحت چرای متوسط(MG)، اراضی شخم‌خورده جهت برداشت شیرین بیان (Gl T)، دیمزار (D) و دیمزار رها شده (F) در منطقه جمال آباد شهرستان بافت جهت مطالعه انتخاب شدند و طرح در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی در اواسط آبان ماه سال 1392با 6 تکرار انجام شد. نمونه‌گیری خاک از عمق 10-0 سانتی‌متری و 30-20 سانتی‌متری در سایت‌های مورد مطالعه و خصوصیات فیزیکی خاک شامل کوبیدگی خاک ( شاخص‌های وزن مخصوص ظاهری خاک و درصد تخلخل) فرسایش‌پذیری خاک (متأثر از میزان ماسه ریز، ماسه درشت، سیلت، رس و کربن آلی خاک) و رطوبت خاک مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که شخم غیرگسسته در سایت شخم‌خورده شیرین بیان‌زار (Gl T) (هر 3-4 سال یکبار) اثر سوء بر فرسایش‌پذیری خاک ندارد اما اگر شخم هر سال بصورت متوالی تکرار شود (سایت دیمزار)، اثرات مضر شخم بر فرسایش‌پذیری خاک نمایان می‌شود و حتی با رها کردن شخم به مدت چندین سال (سایت دیمزار رها شده) نیز این اثر مضر بر فرسایش‌پذیری خاک همچنان باقی می‌ماند. عرصه‌های مرتعی تحت مدیریت چرای دام (چرای متوسط) به‌طور معنی‌داری نسبت به سایت چرای شدید فرسایش‌پذیری خاک را کاهش داد اما فرقی معنی‌دار بین سایت قرق و چرای متوسط مشاهده نشد. طبق نتایج این تحقیق در سایت تحت چرای شدید در مقایسه با سایت چرای متوسط و بدون چرا شاهد نرخ افزایشی معنی‌داری به میزان 35/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب در وزن مخصوص ظاهری خاک بودیم و فرقی معنی‌دار از نظر این صفت بین سایت‌های تحت چرای متوسط و بدون چرا مشاهده نشد. این افزایش فشردگی خاک در سایت چرای شدید با کاهش تخلخل و رطوبت خاک به ترتیب به میزان 5/22 و 2 درصدی در مقایسه با سایت قرق همراه شده است. طبق این نتایج پیشنهاد می‌شود بخش اجرایی دستگاه‌های دولتی منابع طبیعی دو برنامه حفظ عرصه‌های مرتعی (و ممانعت از تغییر کاربری این عرصه‌ها به اکوسیتم‌های زراعی) و پیاده نمودن استراتژی چرای متعادل در این عرصه‌ها را سرلوحه کار خود قرار دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating of land use change effect on some soil physical properties (Case study: Baft city of Kerman province)

نویسندگان [English]

  • reza bagheri 1
  • sedighe mohammadi 2
  • mehrdad saljooghi 3
چکیده [English]

This research was aimed to investigate the effects of land use change on some soil physical properties.  Six sites with similar ecological conditions including ungrazed site (UG), heavily grazed site (HG), moderately grazed site (MG), plowed Glycyrrhiza glabra site (Gl T), dry farming site (D), and fallow site (F) were selected in Jamalabad region of Baft city. The study was conducted in a randomized complete block design with six replications in 2013. Soil sampling was performed in the study sites and soil physical properties were measured. The results showed that a continuous plowing in Gl T site (plowed every 3-4 years) had no negative impact on soil erodibility; however, if plowing is repeated every year consecutively (the dry farming site), the harmful effects of plowing on soil erodibility will appear and remain on soil along time. The rangelands under grazing management (moderate grazing) significantly reduced the soil erodibility, compared to heavily grazed site; however, there was no significant difference between ungrazed and moderately grazed sites. The bulk density increased in the heavily grazed site (0.35 gr/cm3) compared to moderately grazed and ungrazed sites and there was no significant difference between ungrazed and moderately grazed sites. According to the obtained results, rangeland conservation and moderate grazing strategy are recommended to be applied by the natural resources agencies.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • land use
  • soil compaction
  • Erodibility
  • KERMAN PROVINCE
آرمان، ن.، 1391. مدل‌سازی منطقه ای فرسایش و رسوب در البرز شمالی. پایان‌نامه دکتری، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، رشته آبخیزداری، 286ص.

- اسمعلی، ا. و عبداللهی، خ.، 1389. آبخیزداری و حفاظت خاک. انتشارات دانشگاه محقق اردبیلی، 578 ص.

-سندگل، ع.، 1381. اثر کوتاه مدت و شدت‌های چرا بر خاک، پوشش گیاهی و تولید دامی‌در چراگاه Bromus tomentellus. پایان‌نامه جهت دریافت درجه دکتری رشته مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 135ص.

-عطائیان، ب.، 1381. استقرار گیاهان شاخص مرتعی تحت شرایط متفاوت فشردگی خاک. پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد رشته مرتعداری دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 159ص.

-رفاهی‏، ح.، 1378. فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات دانشگاه تهران، ایران، 551 ص.

-چائی چی،م.، محسنی ساروی، م. و ملکیان، آ.، 1383. بررسی اثرات چرای دام بر خصوصیات فیزیکی شیمیایی خاک و پوشش گیاهی در منطقه لار. مجله منابع طبیعی ایران، 56 (4): 491-508.

- سلیمانی، ک. و آزموده، ع.، 1390. بررسی نقش کاربری اراضی بر برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و فرسایش‌پذیری خاک. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی 74: 124-111.

- صفاری، م.، 1383. بررسی و ارزیابی سیاست‌ها و اقدامات اجرایی آبخیزداری و منابع آب و خاک کشور. اولین کنفرانس سراسری آبخیزداری و منابع آب و خاک، مرکز تحقیقات منابع طبیعی و کشاورزی کرمان.

فیض‌نیا، س.، 1387. رسوب شناسی کاربردی با تاکید بر فرسایش خاک و تولید رسوب. انتشارات دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران، 356 ص.

-مجردی گیلان، ح.ر.، سلاجقه، ع، جعفری، م. احمدی، ح. و بی همتا، م.ر.، 1386، بررسی تاثیر الگوی زمانی بارندگی بر تولید رواناب و فرسایندگی باران با استفاده از شبیه ساز باران (مطالعه موردی حوضه الوند). چهارمین همایش علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه تهران.

-محمدی، ص.، 1392. مدلسازی فرسایش و رسوب در منطقه خشک و نیمه خشک ایران (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سفیدرود). پایان نامه دکتری، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، 500 ص.

- نظری‌سامانی، ع.ا.، قربانی، م. و کوهبنانی، ح.ر.، 1389. ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی حوزه آبخیز طالقان در دوره 1366 تا 1380. مرتع، 4 (3): 451-442.

- نهتانی، م.، 1390، بررسی عوامل موثر بر فرسایش‌پذیری لس‌ها جهت ارائه مدل کمی در اقلیم نیمه خشک. پایان‌نامه دکتری، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، 220ص.

- Awotoye, O.O., Adebola, S. I. and Matthew, O. J., 2013. The effects of land-use changes on soil properties in a humid tropical location; Little-Ose forest reserve, south-western Nigeria. Research Journal of Agricultural and Environmental Management, 2(6), pp. 176-182.

-Ayoubi1, S., Khormali, F.,  Sahrawat, K.L. and Rodrigues de Lima, AC.,  2011. Assessing Impacts of Land Use Change on Soil Quality Indicators in a Loessial Soil in Golestan Province, Iran. Journal of Agriculture Science and Technology, (2011) Vol. 13: 727-742.

-Ayobi, Sh. and Hosein Alizadeh, M., 2007. Assessment spatial variability of soil erodibility by using of geostatistic and GIS (Case study MEHR watershed of SABZEVAR). Iranian Journal of Natural Resources. 60(2): 369-382.

-Bagheri, R., Mohseni Saravi, M, and Chaiechi, M. R., 2013. The changes of bulk density, porosity percentage and soil seedbanks in rangelands under different grazing intensities. Iranian Journal of Range and Desert Research, 20(2): 417-432.

-Bagheri, R., Chaiechi, M. R. and Mohseni Saravi, M., Effect of grazing intensity on soil moisture and vegetation (Case study: Khabr National Park and near rangelands). Iranian Journal of Range and Desert Research, 17(2): 316-301.

-Bagheri, R. and Aletaha, S. M.and Mohammadi, S., 2014. Effects of grazing management projects on vegetation and some soil physico-chemical properties (Case study: Dehsard region of Kerman province). Iranian Journal of Range and Desert Research,21(1): 32-40.

- Ceyhun, G., 2009. The effects of land use change on soil properties and organic carbon at Dagdami river catchment in Turkey. Journal of Environmental Biology, 30(5) 825-830.

- Chiara, C., Luisella, C., Paola, B., Renzo, M. and Giacomo, G., 2009. Effect of land use change on soil properties and carbon accumulation in the Ticino Park (North Italy). Studi Trent. Sci. Nat, 85: 83-92

-Donkor, N.T., Gedir, J.V., Hudson, R.J., Bork, E.W., Chanasyk, D.S. and Naeth, M.A., 2002. Impact of grazing system on soil compaction and pasture production in Alberta. Agricultural Institute  of Canada, 82 : 1-8.

-Dormmaar J.F. and Walter D.W., 1998. Effect of forty-four years of grazing on fescue grassland. J. Range Manage, 51: 122-126.

-Ghzanfari, N., Moradi, H. and Feiznia, S., 2010. Inter-rill sediment yield and erodibility in parts of Esfahan Segzi-Kuhpayeh rangelands using rainfall simulator. Iranian Journal of Soil and Water Conservation, 17(4): 199-205.

- Hacisalihoglu, S., 2007. Determination of soil erosion in a steep hill slope with different land-use types: A case study in Mertesdorf (Ruwertal/ Germany). J. Environ. Biol, 28: 433-438.

-Li,  C., Hao, X., Zhao, M., Han, G. and Willms, W.D., 2008.  Influence of historic sheep grazing on vegetation and soil properties of a Desert Steppe in Inner Mongolia. Agriculture. Ecosystems and Environment, 128: 109–116.

- Mas, J.F., Velazquez, J. and Gallegos, D., 2004. Assesseing land use/cover changes: a nationwide multidate spatial database for Mexico. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, pp: 249-261.

- Misir, N., Misir, M., Karahalil, U. and Yavuz, H., 2007. Characterization of soil erosion and its implication to forest management. J. Environ. Biol., 28, 185-191.

-Navidi, M. N., Sarmadian, F. and Mahmoudi, Sh., 2009. Studying the effects of land use change on soil physical and chemical quality indicators of surface horizons in rangelands of eastern Qazvin province. Iranian Journal ofNatural Resources, 62(2): 299-310.

-Poesen, J., Ingelmo-Sanchez, F. and Mucher, H., 1990. The hydrological response of soil surface to rainfall as affected by cover and position of rock fragment in the top layer. Earth Surf. Processes Landforms, 15: 653-671.

- Ridvan, K. and Orchan, D., 2010. Variation of land use and land cover  effects on some soilphysico-chemical characteristics and soil enzyme activity. Zemdybyste Agriculture, 97(2):15-24.

- Saraswathy, R., Suganya, S. and Singaram, P., 2007. Environmental impact of nitrogen fertilization in tea eco-system. J. Environ. Biol, 28: 779-88.

- Selma, Y.K., Necdet, O. and Ahmet, H., 2008. Impacts of land use conversion on soil properties and soil erodibility. Journal of Environmental Biology, May,  29(3): 363-370.

- Shabani, F., Gorji, M., Heidari, A. and Esmeili. A., 2010. Effects of land use types at different slopes on soil erodibility factor (A case study from Amol area, north of Iran). World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 1 – 6 August, Brisbane, Australia.

-Stavi, I., Ungar, E.D., Lavee, H. and Sarah, P., 2008. Grazing-induced spatial variability of soil bulk density and content of moisture, organic carbon and calcium carbonate in a semi-arid rangeland. Catena, 75: 288–296.

-Shifang, P., Hua, F. and Changgui, W., 2008. Changes in soil properties and vegetation following exclosure and grazing in degraded Alxa desert steppe of Inner Mongolia, China. Agriculture, Ecosystems and Environment, 124: 33–39.

-Steffens, M., Kölbl, A., Totsche, K.U. and Kögel-Knabner, I., 2008. Grazing effects on soil chemical and physical properties in a semiarid steppe of Inner Mongolia (P.R. China). Geoderma, 143: 63–72.

-Toy, T. J., Foster, G. R. and Renard, K. G., 2002. Soil erosion process, prediction, measurement and control. John Wiley and sons, Inc, New York., 338pp.

-Wheeler, M.A., Trlica, M.J., Frasier, G.W. and Reeder, J.D., 2002. Seasonal grazing effects soil Physical Properties of a montane riparian community. J. Range Manage, 55:49-56.

- Wischmeier, WH, Johnson, CB. and Cross, BV., 1971. A soil erodibility nomograph for farmland and construction sites. J. Soil Water Conserv, 26, 189–193.

-Yousefifard, M., Khademi, H. and Jalalian, A., 2007. Decline in soil quality as a result of land use change in Cheshme Ali region, Chaharmahal and Bakhtiari province. Iranian Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 4(1): 1-11.

-Zolfaghari, A. and Hajabbasi, M. A., 2008. The effects of land use change on physical properties and water repellency of soils in Lordegan forest and Freidunshar pasture. Iranian Journal of Soil and Water, 22(2): 250-262