Journal of Rangeland

other تأثیر درجات مختلف بیابان‌زایی بر توازن شیمیایی عناصر غذایی خاک و پوشش گیاهی در منطقه بیابانی بمپور، ایرانشهر The Effect of Different Degrees of Desertification on the Chemical Balance of Soil Nutrients and Vegetation in the Bampour Desert Region, Iranshahr تخصصي Special پژوهشي Research سابقه و هدف: خصوصیات اقلیمی حاکم بر مناطق خشک و نیمه‌خشک فلات ایران، شرایط حساس و شکننده‌ای را در این مناطق ایجاد نموده است. در این مناطق فرسایش خاک و کویری شدن از جمله فرآیندهایی است که منابع آب و خاک را بهصورت مستقیم و غیرمستقیم به شدت تهدید می‌کند. با توجه به نقش کلیدی عناصر غذایی در حاصل‌خیزی خاک و پایداری پوشش گیاهی، بررسی اثرات بیابان‌زایی بر توازن این عناصر امری ضروری است. تاکنون در این زمینه، به‌ویژه در مناطق بیابانی جنوب شرق کشور، مطالعه‌ای جامع صورت نگرفته است. مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر درجات متفاوت بیابان‌زایی بر توازن شیمیایی (استوکیومتری؛ نسبت بین عناصر کربن، نیتروژن و فسفر) در خاک و اندام‌های گیاهی در منطقه بیابانی بمپور انجام شد.  مواد و روش‌ها: باتوجه به معیارهای خاک و پوشش گیاهی پنج درجه بیابانزایی شامل بالقوه، سبک، متوسط، شدید و خیلی شدید در منطقه در نظر گرفته شد. در هر درجه بیابانزایی، در سایتهای با ابعاد ۱۰۰متر×۱۰۰متر نمونهبرداری از خاک (۴۵ نمونه خاک) و پوشش گیاهی با استفاده از کوادرات (مجموعا ۴۵ کوادرات) به روش کاملا تصادفی انجام شد (مجموع ۱۵ سایت). در هر کوادرات گونههای گیاهی موجود و لاشبرگ و ریشه گونههای گیاهی از عمق ۳۰-۰ سانتیمتری برداشت شدند. نمونههای خاک و گیاه (برگ، ساقه، ریشه، لاشبرگ) پس از خشک شدن برای آنالیز عناصر آماده شدند. در آزمایشگاه غلظت کربن، نیتروژن و فسفرکلیه بافتهای گیاهی، لاشبرگ و نمونههای خاک بر حسب درصد ماده خشک با روشهای استاندارد اندازهگیری شد. داده‌های حاصل از این تحقیق مورد تجزیه واریانس یک‌طرفه در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار قرار گرفتند. بهمنظور تعیین همبستگی مقدار عناصر و استوکیومتری آنها بین بافتهای گیاهی و خاک ماتریس همبستگی رسم شد. نتایج: نتایج نشان داد بیشترین مقدار کربن، نیتروزن و فسفر خاک مربوط به مرحله بیابانزایی بالقوه بود و با افزایش شدت بیابانزایی در منطقه مورد مطالعه مقدار کربن خاک کاهش معنیدار نشان داد (p<0.01). بیابانزایی در منطقه مورد مطالعه تاثیر معنیداری در کاهش نسبت C:N، N: P و  C: P خاک داشت. نسبت C:N در مرحله بیابانی بالقوه (32/0) نسبت به سایر مراحل بیابانی بیشتر بود. با افزایش شدت بیابانزایی مقادیر کربن بخش هوایی گیاه کاهش معنیدار نشان داد (p<0.05). بیشترین مقدار کربن اندام هوایی بهترتیب مربوط به مرحله بیابانزایی بالقوه (29/37 درصد) بود و کمترین میزان مربوط به مرحله بیابانزایی شدید (04/27 درصد) بود. نسبت N:P  ریشه و لاشبرگ با افزایش شدت بیابانزایی کاهش معنیدار داشت (p<0.01). این نسبت در مورد ریشه و لاشبرگ گیاهی در مرحله بالقوه حداقل میزان بود و مراحل خیلی شدید و شدید بهترتیب بیشترین نسبت N:P ریشه و لاشبرگ را نشان دادند. کمترین و بیشترین نسبت C:P بهترتیب مربوط به مرحله خیلی شدید و بالقوه بود. نتیجه‌گیری: به‌طور کلی باتوجه به تغییراتی که در ساختار پوشش گیاهی، حاصل‌خیزی خاک و ذخیره کربن و نیتروژن دیده شد، می‌توان نتیجه گرفت بیابا‌نزایی تاثیر به سزایی در کاهش عناصر مغذی خاک و ذخیره عناصر بافتهای گیاهی در منطقه بیابانی بمپور داشت. این نتایج تلاش‌های مدیریتی جهت مقابله با تخریب اراضی از طریق بیابانزایی را توجیه می‌کند و شایسته است مورد توجه تصمیم‌گیران قرار گیرد. از منظر کاربردی، شاخص‌های استوکیومتری عناصر (توازن شیمیایی بین کربن، نیتروژن و فسفر) در خاک و گیاه می‌توانند به‌عنوان ابزار مؤثر برای پایش روند بیابان‌زایی، ارزیابی کیفیت زیست‌محیطی مناطق خشک و نیمه‌خشک، و برنامه‌ریزی در جهت احیای اکوسیستم‌های تخریب‌شده مورد استفاده قرار گیرند.   Background and objective: The climatic conditions of arid and semi-arid regions on the Iranian Plateau have created sensitive and fragile ecosystems. In these areas, soil erosion and desertification are major processes that severely threaten water and soil resources. Given the key role of nutrients in soil fertility and vegetation sustainability, understanding the effects of desertification on the balance of these elements is essential. However, a comprehensive study in this regard—particularly in the southeastern desert regions of Iran—has not yet been conducted. This study aimed to evaluate the impact of varying degrees of desertification on chemical stoichiometry (the balance of carbon, nitrogen, and phosphorus) in both soil and plant organs in the Bampour desert region. Methodology: Based on soil and vegetation criteria, five desertification levels were selected: potential, light, moderate, severe, and very severe. At each level, soil and vegetation sampling was carried out using a completely randomized design within 100 m × 100 m sites (a total of 15 sites). A total of 45 soil samples and 45 quadrats were analyzed. Within each quadrat, existing plant species, litter, and root samples were collected from a 0–30 cm depth. After drying, plant organs (leaves, stems, roots, and litter) and soil samples were prepared for chemical analysis. Total carbon, nitrogen, and phosphorus concentrations were measured in all samples using standard laboratory methods, expressed as a percentage of dry matter. Data were analyzed using one-way ANOVA in a completely randomized design with three replicates. A correlation matrix was also used to assess the relationships between elemental concentrations and stoichiometric ratios in plant tissues and soil. Results:The highest concentrations of soil carbon, nitrogen, and phosphorus were observed under potential desertification conditions. With increasing desertification severity, soil carbon significantly decreased (p < 0.01). Desertification also caused significant declines in the soil C:N, N:P, and C:P ratios. The C:N ratio was highest in the potential desertification stage (0.32). Similarly, aboveground plant carbon content declined significantly with increasing desertification intensity (p < 0.05), with the highest value in the potential stage (37.29%) and the lowest in the severe stage (27.04%). The N:P ratios of roots and litter also declined significantly with increasing desertification severity (p < 0.01), showing minimum values at the potential stage and maximum values at the very severe and severe stages. The lowest and highest C:P ratios were recorded in the very severe and potential desertification stages, respectively. Conclusion: In general, considering the changes observed in the structure of vegetation, soil fertility, and carbon and nitrogen storage, it can be concluded that desertification had a significant effect on reducing soil nutrients and saving plant tissue elements in the Bampur desert region. These results justify management efforts to combat land degradation through desertification and deserve the attention of decision-makers. From a practical perspective, stoichiometric indices of elements (chemical balance between carbon, nitrogen, and phosphorus) in soil and plants can be used as effective tools for monitoring desertification processes, assessing environmental quality, and restoration planning of degraded ecosystems in arid and semi-arid regions.   فرسایش بادی, کربن آلی خاک, فسفر آلی,‌ پوشش گیاهی,‌ مراتع بیابانی. Wind Erosion, Soil Organic Carbon, Organic Phosphorus, Plant Cover, Desert Rangelands. 200 215 http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-58-18&slc_lang=other&sid=1 Mortesa Saberi مرتضی صابری 100319475328460019432 100319475328460019432 Yes Mohammad Reza Dehmardeh محمدرضا دهمرده قلعه نو 100319475328460019433 100319475328460019433 No Somayeh Rashki سمیه راشکی 100319475328460019434 100319475328460019434 No Mahdiyeh Ebrahimi مهدیه ابراهیمی 100319475328460019435 100319475328460019435 No