تأثیر تغییر کاربری‌ اراضی بر برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک (مطالعه موردی: بانه)

غلامی, لیلا; داوری, مسعود; نبی اللهی, کمال; جنیدی جعفری, حامد

تأثیر تغییر کاربری‌ اراضی بر برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک (مطالعه موردی: بانه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد خاکشناسی دانشگاه کردستان

² عضو هیئت علمی گروه خاکشناسی دانشگاه کردستان

³ عضو هیئت علمی گروه مرتع و آبخیزداری دانشگاه کردستان

چکیده

تغییرات غیر‌علمی و نا‌آگاهانه کاربری اراضی دارای اثراتی منفی بر ویژگی‌های مطلوب فیزیکی و شیمیایی خاک می‌باشد. در ‏این پژوهش تأثیر تغییر کاربری اراضی بر برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک ارزیابی شده است. بدین منظور در ‏سه ‏کاربری مرتع، جنگل و اراضی زراعی در منطقه بانه استان کردستان سه ایستگاه به‌طور تصادفی انتخاب ‌شد. در هر ‏ایستگاه با ‏کاربری معین، از دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی‌متری خاک نمونه‌هایی دست‌خورده و دست‌نخورده در سه ‏تکرار برداشت شده ‏و در آزمایشگاه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که تأثیر تغییر کاربری اراضی بر درصد شن، سیلت و رس ‏چندان مشخص و معنی‌داری نمی‌باشد. این در حالی است که تغییر کاربری اراضی سبب ‏افزایش جرم مخصوص ظاهری، کاهش ‏تخلخل، کاهش هدایت هیدرولیکی خاک و کاهش پایداری خاکدانه‌ها شده است. بیشترین درصد خاکدانه‌های درشت (8-0.25 ‏میلی‌متر) در جنگل و بیشترین درصد خاکدانه‌های ریز (0.25-0.053 میلی‌متر) نیز در اراضی زراعی مشاهده گردید. تغییر ‏کاربری اراضی همچنین موجب افزایش هدایت الکتریکی و واکنش خاک شده و با افزایش عمق ‏مقدار آنها نیز افزایش یافته ‏است. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد که تغییر کاربری اراضی دارای تأثیر معنی‌دار و کاهشی بر مقدار کربن آلی خاک می‏باشد. با توجه به نتایج به‌دست آمده متوسط کربن آلی در کاربری جنگل معادل 4.99 درصد و در اراضی ‏زراعی و مراتع به‌ترتیب معادل 2.26 و 1.79 درصد می‌باشد. در مجموع نتایج کلی بیان‌گر آن است تغییر کاربری اراضی می‌تواند با تغییر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک موجب ‏کاهش کیفیت خاک و افزایش تخریب آن گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of land use changes on some soil physical and chemical properties (case study: Baneh)

چکیده [English]

Non-scientific and unconscious changes in land use have negative impacts on ‎the soil physical and chemical properties. In this research, the effect of land use ‎changes on some soil physical and chemical properties was investigated. For this propose, three sites in three ‎‎‎adjacent land use ‎types including pasture, forest and‏ ‏agricultural‏ ‏lands were randomly selected in region of Baneh, ‎‎‎‎‎Kurdistan ‎province. Disturbed and undisturbed soil samples were collected from three sites at each of the different land use types from depths of 0–15 and 15–30 cm ‎and were analysed in the laboratory‎. The results indicated that land use changes have no significant effects on the percentage of sand, silt and clay. Change in the land use type caused increase in bulk density and decrease in total porosity, soil hydraulic conductivity and aggregate stability. The ‎most percentage of coarse aggregates (0.25-8 mm) and fine aggregates (0.053-0.25 mm) was found in forest ‎and ‎agricultural land, respectively. Land use change caused increase in electrical conductivity and ‎soil reaction which increases with depth too. The results also indicated that land use change significantly decreases the amount of soil organic carbon. The average of soil organic carbon in forest, agricultural land and pastures were 4.99, 2.26 and 1.79%, respectively. In general, the results of this research showed that changes in land use has adverse effects on the soil physical and chemical properties that can result in reducing soil quality and increasing its degradation.

کلیدواژه‌ها [English]

land use change
Soil chemical properties
soil physical properties

مراجع

آقاسی، م.، بهمنیار، م.ع. و اکبرزاده، م. 1385. مقایسه اثرات قرق و پخش آب بر روی پارامترهای پوشش گیاهی و خاک در مراتع کیاسر. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 4: 58-69.

برومند، م.، قاجار سپانلو، م. و بهمنیار، م. ع. 1393. اثر تغییر کاربری اراضی بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک ‏‏(مطالعه موردی: سمسکنده ساری). پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، 9 (5): 78-94‏.

جنیدی جعفری، ح.، نیکو، ش.، قلی‌نژاد، ب.، کرمی، پ.، و چپی، ک. 1390. بررسی اثرتبدیل مراتع به دیم‌زار بر ذخایر کربن ‏آلی خاک مطالعه موردی: قسمتی از مراتع استان کردستان. مجله مرتع، شماره 1: 34-45.

زبردست، س.، ریاحی فارسانی، ح. و طباطبائی، س. ح. 1393. ارزیابی دقت روش‌های حل مدل بیلان حجمی در تخمین پیشروی آب در آبیاری جویچه‌ای. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، 4 (1): 1-12.

سلیمانی، ک.، آزموده، ع. 1389. بررسی نقش تغییر کاربری اراضی بر برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و فرسایش پذیری ‏خاک. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 74: 111-124.

تاجی خلیلی، ن.، سیدی، س. و بای‌بوردی، ا. 1390. ارزیابی برخی ویژگی های فیزیکی خاک ها بر اثر تبدیل جنگل ها به مرتع و زمین زراعی در منطقه ‏حفاظت شده ارسباران. دوازدهمین کنگره علوم خاک ایران، دانشگاه تبریز، ایران.

‎Balabane,‎‏ ‏M.,‎‏ ‏and‏ ‏Plante,‎‏ ‏A.F.‎‏ ‏‎2004. Aggregation ‎and carbon storage in silty soil using physical ‎‎fractionation ‎‎techniques. European journal of soil ‎science, 55:415-427.‎

‎Beare, M.H., Hendrix, P.F., and Coleman, D.C. ‎‎1994. Water stable aggregates and organic matter ‎‎fractions in ‎‎conventional tillage and no-tillage soils. ‎Soil Science Society of America Journal, ‎‎58:777–‎‎786.‎

‎Bolan, N.S., M.J. Hedley and R.E. White. 1991. ‎Process of soil acidification during nitrogen cycling ‎with emphasis on ‎legume based pastures. Plant Soil Journal, 134: 53-63.‎

‏‏Bronick CJ, and Lal R, 2005. Manuring and rotation‏ ‏effects‏ ‏on‏ ‏soil‏ ‏organic‏ ‏carbon‏ ‏concentration ‏‏for ‎different ‎aggregate size ‎fractions on two soils in ‎northeastern Ohio, United States America. Soil and ‎Tillage Research, ‎‎81:239-252‎‏.‏

‎Cambardella, C.A. and Elliott, E.T. 1993. Carbon ‎and Nitrogen Distribution in Aggregates from ‎Cultivated and ‎Native Grassland Soil Science Society ‎of Amreica Journal, 57: 1071-1076‎‏.‏

‎Celik, I. 2005. Land-use effects on organic matter ‎and physical properties of soil in a southern ‎Mediterranean ‎highland of Turkey. Soil and Tillage ‎Research, 83: 270-277.‎

Datta, A., Basak, N., Chaudhari, S. K., and Sharma, D. ‎K. 2015. Soil properties and organic carbon ‎distribution under ‎‎different land uses in reclaimed ‎sodic soils of North-West India. Geoderma Regional, ‎‎4: 134-146.‎

Evrendilek, F., Celik, I. and Kilic, S. 2004. Changes ‎in soil organic carbon and other physical soil ‎properties along ‎adjacent ‎Mediterranean forest, ‎grassland, and cropland ecosystems in Turkey. ‎Journal of Arid Environments, ‎‎59: 743-752‎‏.‏

Eynard A., Schumacher T.E., Lindstrom M.J. and Malo D.D. 2004. Aggregate sizes and stability in cultivated South Dakota prairie Ustolls and Usterts. Soil Science Society of America Journal. 68:1360-1365.

Giertz, S. Junge, B. and Diekkruger, B. 2005. Assessing ‎the effects of land use change on soil‏ ‏physical ‎properties and ‎hydrological processes in‏ ‏the sub-‎humid tropical environment of West‏ ‏Africa. Physics ‎and Chemistry of the ‎Earth, 30: 485-496.‎

‎Golchin, A. and Asgari, H. 2008. Land use effects on ‎soil quality indicators in north-eastern Iran. Soil ‎Research, 46: ‎‎27-36‎‏.‏

Grandy, A.S., and Robertson, G.P. 2006. Aggregation and Organic Matter Protection Following Tillage of a ‎Previously Uncultivated. Soil Science Society of America Journal, 70:1398–1406.‎

‎Haghighi, F., Gorji, M. and Shorafa, M. 2010. A ‎study of the effects of land use changes on soil ‎physical properties ‎and organic matter. Land ‎Degradation and Development, 21: 496-502‎‏.‏

Henareh Khalyani, A., Mayer, A. L., Falkowski, M. J. and Muralidharan, D. 2012. Deforestation and landscape structure changes related to socioeconomic dynamics and climate change in Zagros forests. Journal of Land Use Science, 8(3): 321-340.

Hunke, P., Roller, R., Zeilhofer, P., Schröder, B., & ‎Mueller, E. N. 2015. Soil changes under ‎different ‎land-uses in the ‎Cerrado of Mato Grosso, Brazil. ‎Geoderma Regional, 4: 31-43.‎

‎Kelishadi, H., Mosaddeghi, M.R., Hajabbasi, M.A. ‎and Ayoubi, S. 2013. Near-saturated soil hydraulic ‎properties as ‎influenced by land use management ‎systems in Koohrang region of central Zagros, Iran. ‎Geoderma, 213: 426-‎‎434.‎

‎Khormali, F., Ajami, M., Ayoubi, S., Srinivasarao, ‎Ch. and Wani, S.P. 2009. Role of deforestation and ‎hillslope ‎position on soil quality attributes of loess-‎derived soils in Golestan province, Iran. Agriculture, ‎Ecosystems and ‎Environment, 134: 178-189.‎

‎Kizilkaya R. and Dengiz O. 2010. Variation of land ‎use and land cover effects on some soil ‎physicochemical ‎characteristics and soil enzyme ‎activity. Zemdirbyste Agriculture, 97(2): 15-24.‎

‎Klute, A. (1986). Methods of soil analysis. Part 1. ‎Physical and mineralogical methods (No. Ed. 2). ‎American Society ‎of Agronomy, Inc. ‎

Li, X., Wang, Z., Ma, Q., and Li, F. 2007. Crop ‎cultivation and intensive grazing affect organic C ‎pools and ‎‎aggregate stability in arid grassland soil. ‎Soil and Tillage Research, 95: 172-181.‎

Liu, M.-Y., Chang, Q.-R‏.,‏‎ Qi, Y.-B., Liu, J. and Chen, ‎T. 2013. Aggregation and soil organic carbon ‎fractions ‎under different land uses on the tableland ‎of the Loess Plateau of China. CATENA, 115: 19-28‎‏.‏

‎‎Lorenz, K. and Lal, R, 2005. ‎‎‎‎‎The Depth ‎Distribution of Soil Organic Carbon in Relation to ‎Land Use and ‎Management and the Potential of ‎Carbon Sequestration in Subsoil Horizons‎‎‎‎‎. ‎Advances in Agronomy, 88:35-66.‎

‎Manna M.C., Swaru A., Wanjari R.H., Mishra B. ‎and Shahi D.K. 2007. Long-term fertilization, manure ‎and liming ‎effects on soil organic matter and crop ‎yields. Soil & Tillage Research, 94: 397–409.‎

Martínez-Mena, M., López, J., Almagro, M., Boix-Fayos, C., Albaladejo, J. 2008. Effect of water erosion and cultivation on the soil carbon stock in a semiarid area of South-East Spain. Soil and Tillage Research, 99: 119 –129.

Page A.L., Miller R.H., Keeney D.R. 1982. Methods of soil analysis, Part 2. ASA, SSSA Inc, Madison.

‎Raiesi, F. 2012. Land abandonment effect on N ‎mineralization and microbial biomass N in a semi-‎arid calcareous ‎soil from Iran. Journal of Arid ‎Environments, 76: 80-87‎‏.‏

‎Upadhyay T.P., Solberg B., Sankhayan P.L. 2006. ‎Use of models to analyse land-use changes, ‎forest/soil ‎degradation and carbon sequestration with ‎special reference to Himalayan region: A review and ‎analysis. Forest ‎Policy and Economics, 9: 349-371.‎

Whalen J.K. and Chang C. 2002. Macroaggregate ‎characteristics in cultivated soils after 25 annual ‎manure ‎applications. Soil Science Society of America Journal, 66: 1637-‎‎1647.‎

‎Wilhelm, W.W., Johnson, J.M.F., Hatfield, J.L., ‎Voorhees, W.B. and Linden, D.R. 2004.‎ ‎‎‎Crop and ‎soil productivity ‎response to corn residue removal: a ‎literature review‎‎ ‎‎‎. Agricultural Journal, 96:1–17.‎