2-4-1-pHخاک 23
2-4-2- قابليت هدايت الکتريکي خاک (EC)23
2-4-3- کربنات کلسيم معادل (آهک) خاک 23
2-4-4- بافت خاک 23
2-4-5-کربن آلي خاک23
2-4-6- نيتروژن کل خاک 23
2-5-اندازهگيري نيتروژن آلي محلول(SON)24
2-6-اندازهگيري معدني شدن نيتروژن در شرايط بيهوازي (شاخص بيهوازي معدني شدن نيتروژن ) 24
2-7-اندازهگيري معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي 24
2-8-اندازهگيري نيتروژن توده زنده ميکروبي 25
2-9-اندازهگيري فعاليت آنزيم ال-آسپاراجيناز 26
2-10- اندازهگيري فعاليت آنزيم ال-گلوتاميناز26
2-11- اندازهگيري فعاليت آنزيم اورهآز27
2-12- طرح آزمايش و تجزيه و تحليل آماري27
فصل سوم: نتايج و بحث
3-1-خصوصيات خاکهاي مورد مطالعه 29
3-2-دامنه مقادير خصوصيات شيميايي و بيوشيميايي حوزهها29
3-3- پاسخ هدايت الکتريکي(EC) خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 32
3-4-پاسخPHخاک به فعاليت آهوان و مورچهها 32
3-5- پاسخ کربنات کلسيم معادل خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 34
3-6- پاسخ کربن آلي خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 37
3-7- پاسخ نيتروژن کل خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 39
3-8- پاسخ نيتروژن آلي محلول خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 41
3-9- پاسخ نيتروژن معدني خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 43
3-10- پاسخ نسبت کربن به نيتروژن خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 43
3-11- پاسخ نسبت نيتروژن معدني به نيتروژن کل خاک به فعاليت آهوان و مورچهها 46
3-12- پاسخ معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي به فعاليت آهوان و مورچهها 48

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

3-13- پاسخ شاخص بي هوازي معدني شدن نيتروژن به فعاليت آهوان و مورچهها 48
3-14- پاسخ نيتروژن توده زنده ميکروبي به فعاليت آهوان و مورچهها 50
3-15- پاسخ فعاليت آنزيم اورهآز به فعاليت آهوان و مورچهها 52
3-16- پاسخ فعاليت آنزيم ال-آسپاراجيناز به فعاليت آهوان و مورچهها 54
3-17- پاسخ فعاليت آنزيم ال-گلوتاميناز به فعاليت آهوان و مورچهها 57
3-18- همبستگيهاي ساده خطي 59
3-18-1- همبستگي بين ويژگيهاي فيزيکي و شيميايي خاکها 59
3-18-2- همبستگي بين ويژگيهاي فيزيکي و شيمايي خاکها با صفات بيولوژيکي اندازهگيري شده 60
3-18-3- همبستگي بين صفات بيولوژيکي اندازهگيري شده63
3-19- آناليز مسير(تحليل عليت)65
3-19-1-آناليز مسير براي متغير وابسته معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي 65
3-19-2- آناليز مسير براي متغير وابسته شاخص بيهوازي معدني شدن نيتروژن 66
3-20-رگرسيون چند متغيره 69
3-20-1- رگرسيون چند متغيره جهت تخمين معدني شدن نيتروژن در شطرايط هوازي 69
3-20-2-رگرسيون چند متغيره جهت تخمين شاخص بيهوازي معدني شدن نيتروژن70
3-21- تحليل تأثير حوزهها بر ويژگيهاي مورد بررسي با استفاده از روش تجزيههاي تبعيضي70
3-22-تحليل اطلاعات به کمک روش تجزيه به عاملها بر اساس مؤلفههاي اصلي71
فصل چهارم: نتيجهگيري و پيشنهادها
4-1- نتيجهگيري73
4-2- پيشنهادها74
4-5- توصيه کاربردي74
پيوستها75
فهرست منابع78

فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1-1- شمايي کلي از نحوه نمونه برداري در منطقه کلاه قاضي22
شکل 3-1- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر هدايت الکتريکي (dS m-1)33
شکل 3-2-اثر اصلي سايت،حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر pH خاک ها35
شکل 3-3- اثراصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر کربنات کلسيم معادل (g kg-1)36
شکل 3-4- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان کربن آلي خاک (g kg-1)38
شکل 3-5-اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان نيتروژن کل خاک (g kg-1)40
شکل 3-6- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان نيتروژن آلي محلول خاک ها (mg kg-1)42
شکل 3-7- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان نيتروژن معدني اوليه خاک ها (mg kg-1)44
شکل 3-8- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان نسبت کربن به نيتروژن خاکها45
شکل 3-9- اثر اصلي سايت، حوزه واثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان نسبت نيتروژن معدني به نيتروژن کل خاکها47
شکل 3-10- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي(mg N kg-1)49
شکل 3-11- اثر اصلي سايت، حوزه و اثرمتقابل سايت وحوزه بر شاخص بيهوازي معدني شدن نيتروژنmg NH4+-Nkg-1)51
شکل 3-12- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر ميزان نيتروژن توه زنده ميکروبي (mg N kg-1)53
شکل 3-13-اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر فعاليت آنزيم اوره آز(mg NH4+-N kg-1 h-1)55
شکل 3-14- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر فعاليت آنزيم ال-آسپاراجيناز(mg NH4+-N kg-1 h-1)56

شکل 3-15- اثر اصلي سايت، حوزه و اثر متقابل سايت و حوزه بر فعاليت آنزيم ال-گلوتاميناز(mg NH4+-N kg-1 h-1) 58
شکل 3-16- تجزيه هاي تبعيضي اثر حوزهها بر ويژگي هاي اندازه گيري شده71
شکل 3-17- تجزيه به مؤلفه هاي اصلي براي متغيرهاي اندازه گيري شده72
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول 3-1- برخي ويژگيهاي فيزيکي و شيمايي خاکهاي مورد مطالعه29
جدول 3-2- دامنه مقادير ويژگي هاي اتدازه گيري شده در خاک هاي مورد مطالعه 30
جدول 3-3- تجزيه واريانس تأثيرسايت وحوزه بربرخي خصوصيات اندازهگيري شده در خاکهاي مورد مطالعه 31
جدول 3-4 – ماتريس همبستگي بين ويژگي هاي فيزيکي و شيميايي در خاک هاي مورد مطالعه 59
جدول 3-5- همبستگي بين ويژگي هاي فيزيکي و شيمايي با صفات بيولوژيکي در خاک هاي مورد مطالعه 62
جدول 3-6- ماتريس همبستگي بين صفات بيولوژيکي اندازه گيري شده در خاک هاي مورد مطالعه64
جدول 3-7- نتايج تجزيه مسير براي متغير وابسته معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي در خاک هاي مورد بررسي67
جدول 3-8- نتايج تجزيه مسير براي متغير وابسته شاخص بي هوازي معدني شدن نيتروژن در خاک هاي مورد بررسي68
جدول 3-9-نتايج رگرسيون چند متغيره جهت تخمين معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي69
جدول 3-10-نتايج رگرسيون چند متغيره جهت تخمين شاخص بي هوازي معدني شدن نيتروژن70
چکيده
پارک ملي کلاهقاضي يکي از بهترين زيستگاههاي حياتوحش در ايران است که در جنوب شرقي اصفهان واقع شده است. يکي از گونههاي فعال علفخوار در اين منطقه آهوي ايراني(Gazelle subguturosa) ميباشد. مورچه جمع کننده بذر از گونه Messor. sp نيز يکي ديگر از گونههاي فعال اين منطقه است. فعاليت اين دوگونه (لانهسازي مورچهها و تجمع سرگين آهوان) به دليل وقوع برهمکنش بين آنها ميتواند باعث تغيرات موضعي در خصوصيات فيزيکي، شيميايي و بيولوژيک خاک در طول زمان شود. از آنجايي که شاخصهاي بيولوژيک نسبت به تغييرات خاکي به سرعت عکسالعمل نشان ميدهند، اندازهگيري اين شاخصها کمک زيادي به شناخت تغييراتي که تحت تأثير فعاليت آهوان و مورچهها در خاک اين منطقه بوجود آمده است، ميکند. به همين منظور در منطقه کلاه قاضي 4 سايت مشخص شد که در هر سايت 5 حوزه فعاليت وجود داشت [حوزه شاهد (غياب آهو- غياب مورچه)C ، حوزه لانه مورچه (حضور مورچه- غياب آهو)A ، حوزه تجمع سرگين آهوان (حضور آهو- غياب مورچه) G، حوزه تجمع سرگين آهو در کنار لانه مورچه و نمونه برداري از لانههاي مورچه A/A+G، حوزه تجمع سرگين آهو در کنار لانه مورچه و نمونه برداري از تجمع سرگينهاي آهوG/A+G ]. سپس از هر کدام از حوزهها نمونهگيري شد، به طوري کلي 20 نمونه خاک تهيه گرديد. بافت خاک، pH، هدايت الکتريکي، آهک، کربن آلي و نيتروژن کل خاکها تعيين گرديد. بافت کليه خاکها لومي شني بوده و جزو خاکهاي آهکي قرار گرفتند. نيتروژن آلي محلول، نيتروژن معدني اوليه، معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي و بيهوازي، نيتروژن توده زنده ميکروبي، فعاليت آنزيمهاي ال- آسپاراجيناز، ال گلوتاميناز و اوره آز به عنوان شاخصهاي بيولوژيک اندازهگيري شدند. نتايج تجزيه واريانس نشان داد که فعاليت آهوان و مورچهها باعث تغييرات معنيداري بر خصوصيات مورد مطالعه شد. کمترين ميزان ECخاک، کربن آلي، نيتروژن کل، نيتروژن آلي محلول، شاخص بي هوازي معدني شدن نيتروژن، فعاليت آنزيماوره آز، فعاليت آنزيمال -آسپاراژيناز و فعاليت آنزيمال -گلوتاميناز در تمام سايتها درحوزه شاهد مشاهده شد. در حوزه G/A+Gيکي از سايتها به جاي معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي، ايموبيليزاسيون مشاهده شد. با توجه به همبستگيهاي ساده مشخص شد که معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي و بيهوازي با تعدادي پارامترهاي بيوشيميايي و آنزيمي خاک همبستگي نشان دادند، لذا براي ارائه بهترين مدل براي تخمين پتانسيل معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي و بيهوازي در خاکهاي مورد مطالعه در منطقه کلاه قاضي، رگرسيون چند متغيره گام به گام انجام شد، تا سهم هر يک از اين پارامترها در توجيه تغييرات مدل مشخص شود. نتايج رگرسيون گام به گام بين معدني شدن نيتروژن در شرايط بيهوازي و پارامترهاي بيولوژيک نشان داد که مهمترين پارامترهاي ورودي به مدل نيتروژن آلي محلول و نسبت نيتروژن معدني اوليه به نيتروژن کل بودند. نتايج رگرسيون گام به گام براي معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي نشان دادکه ازبين ويژگيهاي بيولوژيک ارائه شده به مدل فعاليت آنزيم ال -گلوتاميناز، نيتروژن معدني اوليه، نيتروژن توده زنده ميکروبي، فعاليت آنزيم ال -آسپاراژينازو نسبت کربن به نيتروژن به ترتيب وارد مدل شدند. به منظور تفکيک اثر ويژگيهاي اندازهگيري شده بر معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي و بيهوازي با استفاده از نرم افزار Path2آناليز مسير صورت گرفت. نتايج نشان داد که همبستگي بين شاخص بيهوازي معدني شدن نيتروژن و نيتروژن آلي محلول بيشتر به خاطر اثر مستقيم SONبر اين فرايند است و در درجه بعدي کربن آلي و بعد از آن نيتروژن کل خاک در اين همبستگي سهيم بودهاند. همچنين همبستگي بين معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي با نيتروژن کل، نيتروژن توده زنده ميکروبي، نيتروژن معدني و آنزيم ال -گلوتاميناز بيشتر به صورت مستقيم و همبستگي بين معدني شدن نيتروژن در شرايط هوازي با آنزيمهاي اوره آز و ال-آسپاراجيناز به صورت غير مستقيم و از طريق اثر نيتروژن معدني بود. تجزيههاي تبعيضي نشان داد که حوزههاي مختلف در ارتباط با صفات مورد بررسي تأثيرات يکساني برجاي نگذاشتهاند. به عبارت ديگر فعاليت دو گونه آهو و مورچه در حوزهها به خوبي توانستهاند تمايز قابل توجهي در ويژگيهاي اندازهگيري شده بوجود آورند، چرا که محدوده پراکنش حوزهها همپوشاني با يکديگر نداشتند. نتايج تجزيه به مؤلفههاي اصلي نشان داد که بردارهاي مربوط به متغيرهاي کربن آلي، نيتروژن کل، فعاليت آميدوهيدرولازها داراي راستا و جهت يکساني بوده که نشاندهنده ارتباط قوي بين اين متغيرهاست. بين کربنات کلسيم خاک و ديگر متغيرها ارتباط بسيار کم و از نوع منفي وجود داشت. همبستگي معنيدار منفي بين نيتروژن توده زنده ميکروبي با هدايت الکتريکي خاک و pH خاک مشاهده شد. به طورکلي نتيجهگيري ميشود که مجموع فعاليت آهوان و مورچههاي جمع کننده بذر در اين مناطق بر سرعت بازچرخ نيتروژن در خاک از طريق عوامل مستقيم يا غير مستقيم موثر بوده و حداقل بخشي از رشد سريعتر گياهان و تنوع زيستي غني گياهان در اين مناطق موضعي را بايد به نيتروژن قابل جذب بيشتري که از طريق فرآيند معدني شدن نيتروژن بوسيله واکنشهاي آنزيمي حاصل ميشود، معطوف نمود.

کلمات کليدي: آهوايراني ( Gazelle subguturosa)، مورچه جمعکننده بذر از گونه Messor. sp، منطقه کلاه قاضي، آميدوهيدرولازها، معدني شدن نيتروژن

فصل اول
مقدمه و بررسي منابع

1- کليات و بررسي منابع
مجموعه وسيعي از ميکروارگانيسمها در خاک زندگي ميکنندکه به عنوان حياتيترين عضو اکوسيستم خاک ميتوانند هرگونه تغيير در عملکرد اکولوژيکي خاک را انعکاس دهند؛ بنابراين به دليل عکسالعمل سريع موجودات زنده خاک در برابر تغييرات محيطي وهم‌چنين نقش آن‌ها در تجزيه و اثر آنها بر فرآيندهاي ميکروبي (چرخه عناصر، پايداري خاکدانه و ظرفيت غذايي)، بررسي وضعيت زيستي خاک در سنجش پيامدهاي تغييرات بوجود آمده در اکوسيستم، اهميت فزايندهاي يافته است. البته تغيير وضعيت فيزيکي، شيميايي، دسترسي به عناصرغذايي و کيفيت بقاياي گياهي در خاک مي‌تواند بر فعاليتهاي ميکروبي و درنتيجه فعاليتهاي آنزيمي خاک موثر باشد و در نهايت سبب افزايش يا کاهش فعاليتهاي ميکروبي شود. ازجمله شاخصهاي بيولوژيکي حساس به تغييرات محيطي خاک ميتوان به تنفس ميکروبي، توده زنده ميکروبي، معدني شدن نيتروژن و فعاليتهاي آنزيمي اشاره کرد. ميکروارگانيسمها در وقوع چرخههاي عناصر غذايي و جريان انرژي در اکوسيستمهاي خاکي نقش اساسي دارند. تجزيه مواد آلي به وسيله ميکروارگانيسمها باعث آزاد شدن مواد معدني براي جذب گياهان و ساير ميکروارگانيسمهاي خاک ميشود. همچنين ميکروارگانيسمها باعث حفاظت مواد معدني خاک نيز ميشوند. رشد ميکروارگانيسمها معمولاً وابسته به کربن و نيتروژن سيستم خاک است،
بخش بزرگي از کربن آلي مورد استفاده ميکروبها از مواد گياهي افزوده شده به خاک تأمين ميشود [82].
فعاليت آنزيمها به عنوان شاخصهاي حياتي کيفيت خاک مطرح ميباشند؛ زيرا آنزيمها تسهيلکننده فرآيندهاي مهمي مانند تجزيه موادآلي، چرخه عناصر غذايي، تثبيت نيتروژن و تشکيل ساختمان خاک ميباشند. فرانکنبرگر و طباطبايي (????) گزارش کردند که رابطه مستقيمي بين کربنآلي و نيتروژن کل با فعاليت آنزيم ال-آسپاراجيناز وجود دارد همچنين نتايج مشابهي نيز براي فعاليت آنزيم اورهآز و ال-گلوتاميناز مشاهده شده است [43و 45].آنزيم ال-گلوتاميناز بر پيوند کربن-نيتروژن غيرپپتيدي در آمينواسيدهاي خطي عمل ميکند و نقش مهمي در معدني کردن نيتروژن ايفا ميکند. بنابراين، اندازهگيري صفات بيولوژيکي، شاخصهاي مناسبي جهت تعيين تغييرات به وجود آمده در اکوسيستمهاي خاکي ميباشند [3].
منطقه کلاهقاضي يکي از بهترين زيستگاههاي حياتوحش در کشور ميباشد که از قديم مورد توجه بوده است. پارک مليکلاهقاضي در جنوب شرقي اصفهان واقع شده است و اتوبان اصفهان-شهرضا از کنار آن ميگذرد. يکي از گونههاي علفخوار فعال و فراوان در اين منطقه، آهوي ايراني(Gazelle subguturosa) ميباشد، همچنين مورچههاي جمعکننده بذراز گونه Messor. sp نيز يکي ديگر از اين گونههاي وابسته به پوشش گياهي ميباشد. فعاليت اين دوگونه (لانه سازي مورچهها و تجمع سرگين آهوان) و همچنين برهمکنش آنها ميتواند باعث تغييرات موضعي در خصوصيات فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي خاک در طول زمان شده باشد [62]. همانطور که گفته شد پارامترهاي بيولوژيکي نسبت به تغييرات خاکي به سرعت عکس العمل نشان ميدهند، بنابراين ميتوان با اندازهگيري اين پارامترها تاحدودي تأثير فعاليت مورچهها و آهوان و همچنين برهمکنش آنها را بر خصوصيات بيولوژيکي خاک تعيين کرد.

1-1- تأثير فعاليت مورچهها بر رشد گياهان و خصوصيات خاک
مورچهها و کرمهاي خاکي و موريانهها متعلق به گروههاي اصلي بيمهرگان هستند که بر روي فرآيندهاي اکوسيستم خاک اثرگذارند[34]. در اکوسيستمهايي که کرمها و موريانهها غالب نباشند، به خصوص در مناطق مرطوب و نيمه خشک، فعاليت مورچهها بسيار اهميت پيدا ميکند [25]. مورچهها حشرات زيرزميني اجتماعي هستند كه به طور محلي با حفر خاک و ايجاد تپههاي كم ارتفاع (حداكثر 10 سانتيمتر) تا گاهي بلند (تا حدود 2 متر) باعث تغيير خواص فيزيكي، شيميايي و بيولوژيک خاک و در نهايت تركيب و ساختار پوشش گياهي ميشوند [87]. مورچه ها به دليل جابه جا کردن ذرات خاک از اعماق متفاوت، انبار کردن مواد غذايي، فعاليتهاي زيستي و توليد مواد مختلف موجب تغييرات
اساسي در ويژگي هاي فيزيکي، شيميايي و زيستي خاک ميشوند. توزيع مواد توسط مورچهها و تأثير فعاليت آنها بر خصوصيات خاک ممکن است باعث حاصلخيزي موضعي خاکهاي اکوسيستمهاي نيمه خشک شود [26]. از جمله تغييراتي که فعاليت مورچه ميتواند در يک اکوسيستم ايجاد کند ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
1- مورچهها از طريق تجمع مواد آلي باعث تغييرات خصوصيات فيزيکي و شيميايي خاک ميشوند.
2- فعاليت لانهسازي مورچهها مانع از تشکيل لايههاي سخت خاک و افزايش تخلخل و زهکشي و هوادهي و کاهش چگالي ظاهري و در نهايت اصلاح ساختمان خاک ميشود.
3- تغييراتي که مورچهها در بخش زنده و غير زنده خاک ايجاد ميکنند بر عملکرد و تنوع گياهان آوندي موثر است.
4- لانه مورچهها باعث افزايش جوانهزني و بقاياي گياهچه و توليد دانه و رشد گياه ميشود.
5- گياهاني که در ارتباط با لانه مورچهها رشد ميکنند با گونههايي که در مناطق مجاور ميرويند متفاوت است [34].
به طورکلي خصوصيات فيزيکي، شيميايي، بيولوژيکي (ميکروبيولوژيکي) خاک توسط فعاليت مورچهها مانند جمعآوري بذر و ساير اندام هاي گياهي و حفر سوراخهاي زير زميني تغيير ميکند و باعث تغييرات بافت، کاهش وزن مخصوص ظاهري و افزايش نفوذپذيري و موادغذايي در اين خاکها ميشود [25]. همچنين مورچهها با جابه جا کردن بذر گياهان موجب تغيير در پوشش گياهي اطراف لانههاي خود ميشوند. علاوه بر اين، غني تر بودن خاک لانههاي مورچه نسبت به نواحي اطراف عامل اصلي در رويش گياهان متفاوت در اطراف لانه مورچهها نسبت به ساير نقاط ميباشد [41]. اثر فعاليت مورچهها بر روي خواص شيميايي خاک ازجمله کربن آلي، pH، نيتروژن، فسفر و ساير عناصر بر اساس فعاليت مورچهها، سن کلونيها، رطوبت خاک، مقدار بارندگي و آبشويي در محيطهاي مختلف متفاوت است [25]. دابر و ولترز (1999) در رابطه با فعاليت ميكروبي وتنوع عملكرد در تپه مورچهها دريافتند که اختلافات بين گونههاي مورچه در تاثير بر روي خاک بيشتر مربوط به استراتژي غذايابي و ساختار يا معماري لانه ميباشد [31].کامرات و ريچ (2008) با بررسي مطالعات انجام شده در مناطق مختلف دنيا در مورد اثر فعاليت مورچهها بر ويژگيهاي خاک عنوان کردند که اين تغييرات ايجاد شده براساس گونه مورد مطالعه و ويژگيهاي زيستگاه متفاوت ميباشد [25]. دوستال و همکاران (2004)، تأثير فعاليت مورچه بر توده زنده زيرزميني گياهان را بررسي و مشاهده کردند که ميزان مواد آلي و غلظت عناصرP، N، Kدر لانه مورچهها افزايش يافته است و دليل اين موضوع، ذخيرهسازي غذا و تجمع فضولات و بقاياي مورچهها و شتهها ميباشد، اين محققين اشاره کردند که ويژگي و خصوصيات اوليه خاکها در اين تغييرات بسيار اثرگذار است. علاوه بر آن، عوامل محيطي مثل رطوبت، عمق خاک، نوع پوشش گياهي و مديريت،کلونيهاي مورچهها را کنترل ميکند. همچنين اين محققين با مقايسه لانههاي ترک شده و لانههاي فعال نشان دادند که تغييرات رخ داده به خاطر فعاليت مورچهها در لانه است و نه به خاطر تفاوتهاي خاکي، و تغييرات C،N، K کل بعد از ترک لانهها شبيه خاکهاي شاهد بود. از جمله اين تغييرات ميتوان به افزايش ميزان پتاسيم و فسفر در اين خاکها اشاره کرد و اين محققين علت افزايش پتاسيم را شيره گياهان دانستند که توسط شتهها خارج ميشوند و يکي از منابع غذايي مورچهها ميباشد و افزايش فسفر در اين خاکها را به خاطر تجمع مواد غذايي و افزايش تجزيه بيان کردند [34].کامرات و همکاران (2002) با بررسي خاکهاي برخي مناطق نيمه خشک اسپانيا مشاهده کردند که خاکهايي که لانه مورچه در آنها وجود دارد، داراي pH کمتر و غلظت کربنآلي و عناصر غذايي بيشتر بوده و پايداري ساختمان خاک نيز بيشتر از خاک شاهد ميباشد. همچنين آنها بيان کردند به اين دليل که لانه مورچهها اغلب در مناطقي با پوشش گياهي کم ساخته ميشود، مورچهها به جمع کردن دانهها ميپردازند و همين امر باعث افزايش حاصلخيزي خاک ورودي لانه ميشود و زماني که مورچهها لانه را ترک ميکنند اين مکان براي استقرار گياهان بسيار مناسب ميباشد [26]. کامرات و ريچ (2002) به مطالعه اثر فعاليت مورچهها بر خصوصيات فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي خاک پرداختند. آنها اظهار کردند که فعاليت مورچهها باعث افزايش تخلخل،کاهش چگالي ظاهري، افزايش نفوذپذيري و پايداري ساختمان خاک ميشود و همچنين مشاهده کردند که در لانه مورچهها مقادير بيشتري از گياهان و ميکروبها وجود دارد. از تغييرات خصوصيات شيميايي به افزايشN، P، K و C، کاهش pH در خاکهاي قليايي و افزايش pH در خاکهاي اسيدي اشاره کردند. اين محققين اضافه کردند که تغييرات ميزان عناصر Na، Mgو Caبستگي به نمکهاي محلول در خاک دارد و تأثير فعاليت مورچهها بر خصوصيات خاک، زماني که لانه آنها پايين شيب قرار داشته باشد، به علت سيل و رسوبگذاري کمتر ميباشد [25].کينگ (1981) با بررسي تپههاي مورچه گونه Lasius flavus و علفزارهاي گچي ويلتشاير انگلستان گزارش داد که اندازه قطر بيشتر خاکدانههاي خاک در محدوده 02/0 تا 1/0 ميليمتر در خاک تپه مورچهها مشاهده ميشود. ساختار سست خاک تپه مورچهها، تونل و اتاقکهاي آن دليلي بر کاهش وزن مخصوص ظاهري خاک تپه مورچههاست [52]. لسيکا و کانوسکي (1997) پس از بررسي فعاليت مورچهها در پيت لندهاي وسيع مرکز ايالت مونتانا در آمريکا گزارش کردند که لانه مورچهها با ايجاد محيط گرمتر، هوادهي بهتر و تأمين مواد غذايي غني، محيط را براي رشد گياهان فراهم ميکنند. همچنين اندازه تپه مورچههاي فعال و رها شده معمولاً مشابه بودند و مقادير قابل توجهي از سديم، پتاسيم و منيزيم را در سطح اکوسيستم نشان دادند [56].

1-2-تأثير علف‌خواران بر اکوسيستمهاي خاکي و مرتعي
حيوانات چراکننده به طرق مختلف پوشش گياهي و خاک را متأثر ميسازند که از جمله آنها ميتوان برداشت گياهان، جابجايي موادغذايي و توزيع مجدد آنها از طريق فضولات و فشارهاي مکانيکي بر خاک و مواد گياهي در اثر لگدکوبي را نام برد. همچنين بر هم خوردن سطح خاک بوسيله حيوانات چراکننده ممکن است در کاشت بذور منتشر شده به طريق طبيعي و مصنوعي اثرات سودمندي داشته باشد. خرد کردن خاک توسط حيوانات چراکننده به چند طريق مي تواند به خاک آسيب برساند که از جمله ميتوان به موارد ذيل اشاره نمود:
1) متراکم کردن خاک
2) شکافتن و برهمزدن سطح خاک
3) کاهش نفوذپذيري
4) توسعه معابر حيوانات
5) افزايش فرسايش [7].
چراي علفخواران از راه هاي گوناگون بر اکوسيستم مرتع اثر ميگذارد که از آن جمله ميتوان مصرف اندامهاي گياهان، جابه جايي موادغذايي و توزيع مجدد آنها از طريق فضولات و فشارهاي مکانيکي به خاک و مواد گياهي در اثر لگدکوبي را نام برد. چراي علفخواران ممکن است تنوع گونه اي را در مرتع از طريق مکانيسم ساده کاهش توده زنده و کند کردن رقابت و جانشيني، افزايش دهد. همچنين علفخواران با افزودن سرگين باعث حاصلخيزي خاک ميگردند [13].

1-3- تأثير علفخواران بر ميکروارگانيسمهاي خاک
علفخواران به طور غيرمستقيم بر فعاليت ميکروارگانيسمها و در نتيجه توليدات گياهي و ساختار جمعيتي ميکروارگانيسمها تأثير ميگذارند. همچنين ريشهخواران نيز به طور غيرمستقيم بر زندگي جانوران و چرخه موادغذايي تأثيرگذارند. علفخواران از دو مکانيسم زير بر ميکروارگانيسمهاي خاک اثرگذارند:
1) ميزان مواد آلي که به خاک برميگردد را کنترل ميکنند.
2) کيفيت مواد ورودي براي تغذيه تجزيهکنندگان را تغيير ميدهند (به طور مستقيم از طريق ادرار و مدفوع و به طور غيرمستقيم از طريق تغيير در غلظت مواد غذايي و متابوليتهاي ثانويه).
در مکانيسم 1 علف‌خواران به دو صورت کوتاه مدت و بلند مدت باعث تغيير در ميزان مواد ورودي به خاک ميشوند. در اثرات کوتاه مدت، علف‌خواران بر کربن گياهي و الگوي ترشح ريشه اثر ميگذارند و باعث افزايش ترشح ريشهاي و در نتيجه تغيير در فعاليت و توده زنده ميکروبي در رايزوسفر ميشوند. در اثرات بلند مدت علف‌خواران بر توليد خالص اوليه اثر ميگذارند و باعث ايجاد تغييرات ميشوند.
در مکانيسم 2 پستانداران علف‌خوار مقدار زيادي مواد هضم نشده همراه مدفوع و ادرار وارد خاک ميکنند که اين خود يک راه ميانبر در مسير تجزيه به حساب ميآيد، البته در صورتي که منبع تجزيهپذير، غني از مواد غذايي ناپايدار باشد تا بتواند فعاليت و توده زنده ميکروبي را تحريک کند، باعث معدني شدن کربن و نيتروژن شده و نهايتاً منجر به کسب عناصر غذايي و رشد گياه ميشود. البته شدت اثر علف خواران بر موجودات زنده خاک و فرآيندهاي خاک و در نتيجه بر تجزيهکنندگان و توليدکنندگان بسيار متفاوت و بستگي به حاصلخيزي خاک و تنوع علفزارها و هم چنين نسبت مصرف توليدات خالص اوليه توسط علف‌خواران دارد. به طور کلي گياهخواران باعث تغييرات کيفي و کمي مواد ورودي به خاک ميشوند[15].
تراسي و فرانک (1998) با بررسي تأثير علف‌خواران بر توده زنده ميکروبي و معدني شدن نيتروژن نشان داد که از طريق ميزان توده زنده گياهي ميتوان توده زنده ميکروبي را تخمين زد، زيرا کربن ورودي گياهان، توده زنده ميکروبي را کنترل ميکند. همچنين چراي زمستانه پستانداران به دليل کاهش جريان تجزيه بستر گياه ميتواند اثر قوي بر فعاليت ميکروارگانيسمها داشتهباشد. اين بررسيها نشان داد که معدني شدن نيتروژن در علفزارهاي در حال چرا بيشتر از علفزارهاي غير چرايي است و دليل آن ميتواند زياد بودن نيتروژن در گياهان علفزارهاي در حال چرا باشد و همچنين نسبت کوچک C/N بافت گياهان علفزارهاي در حال چرا نيز ممکن است باعث کاهش ايموبيليزاسيون نيتروژن در خاک شود[82].

1-4- برهمکنش فعاليت علف خواران و جانوران ريزجثه


دیدگاهتان را بنویسید