آثار باقی‌مانده آتش‌سوزی بر برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک در یک مرتع در زاگرس مرکزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد خاک‌شناسی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استاد، دانشگاه صنعتی اصفهان

3 دانشیار، دانشگاه صنعتی اصفهان

4 استادیار، کارگاه آموزشی علوم خاک آلبرتا

چکیده

آتش مخصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک خطرناک­ترین عامل نابودکننده جنگل­ها و مراتع، مخصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک به حساب می­آید و بسته به شرایط آن پیامدهای متفاوتی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک دارد. این پژوهش به منظور بررسی آثار باقی­مانده آتش‌سوزی بر برخی ویژگی‌های شیمیایی در بخش‌هایی از مراتع شهرستان فریدن که قبلاً دچار حریق شده بودند، انجام شد. آتش‌سوزی در این مناطق عمدتاً به دلیل دخالت‌های انسانی بوده است. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی نامتعادل با تکرارهای نامساوی اجرا گردید.کربنات کلسیم معادل، ماده آلی، سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم محلول و فسفر، آهن، منگنز و روی قابل جذب خاک با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که آتش‌سوزی تأثیر معنی‌داری بر برخی ویژگی‌های شیمیایی نظیر ماده آلی، پتاسیم، کلسیم و منیزیم محلول، آهن، منگنز و روی قابل جذب داشته است. مقایسه­ میانگین­ها نشان داد که درصد ماده آلی خاک از 10/2 در خاک نسوخته به 12/4 در خاک سوخته، مقادیر پتاسیم، کلسیم و منیزیم محلول به ترتیب از 45/0، 42/6 و 19/1 در خاک نسوخته به 95/0، 91/9 و 22/2 میلی‌اکی‌والان بر لیتر در خاک سوخته و مقادیر فسفر، آهن و منگنز قابل جذب به ترتیب از 30/31، 22/18 و 29/37 در خاک نسوخته به 17/34، 39/20 و 64/55 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک در عرصه سوخته افزایش پیدا کرده است. به طور کلی تأثیر آتش‌سوزی بر ویژگی‌های شیمیایی خاک در نخستین سال‌های پس از آتش‌سوزی بیش­تر بوده و این روند با گذشت زمان کاهش پیدا نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Residual Effects of Burnings on Some Soil Chemical Properties in a Pasture in the Central Zagros

نویسندگان [English]

  • M. Davoudi 1
  • M. A. Hajabbasi 2
  • M. R. Mosaddeghi 3
  • M. Iravani 4
چکیده [English]

Among various destruction factors affecting forests and grasslands, especially in arid and semi-arid regions, fire is considered the more dangerous factor and results in different physical, chemical, and biological changes in soil properties depending on the conditions. This study aimed to evaluate the residual effects of previously burned pastures on some soil chemical properties in Fereydan region of central Zagros. Fire in these areas was mainly due to human impacts. The experiment was conducted in a completely randomized design with unequal replicates. Calcium carbonate equivalent and organic matter contents, soluble sodium, potassium, calcium and magnesium, available phosphorus, iron, manganese and zinc were measured by standard methods. The results showed that fire had a significant effect on some of the measured soil chemical properties. Soil organic matter content, soluble potassium, calcium and magnesium, available phosphorus, iron and manganese were increased due to firing. Mean comparisons showed that soil organic matter increased from 2.10% in the unburned to 4.12% in the burned portion of pasture. The soluble potassium, calcium and magnesium increased from 0.45, 6.42, and 1.19 in the unburned to 0.95, 9.91, and 2.22 meq/l in the burned areas, respectively. The available phosphorus, iron, and manganese were increased from 31.30, 18.22, and 37.29 mg/kg in the unburned to 34.17, 20.39, and 55.64 mg/kg soil in the burned soil. The overall impact of burning on soil chemical properties was greater in the first year after the fire, and the effect decreased with time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fire in pasture
  • Grasslands burning
  • Soil organic matter

مراجع

  1. بانج شفیعی، ع. اکبری‌نیا، م. عزیزی، پ. و اسحاقی راد، ج. 1389. تأثیر آتش سوزی بر برخی از ویژگی های شیمیایی خاک جنگل در شمال ایران (مطالعه موردی: جنگل خیرودکنار). فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. 18(3): 379-365.
  2. بای­بوردی، م. 1378. خاک: پیدایش و رده بندی، انتشارات دانشگاه تهران.
  3. بی نام. 1391. طرح جامع مدیریت پیشگیری و اطفا حریق. سازمان جنگل ها مراتع و آبخیزداری کشور، دفتر حفاظت و حمایت منابع طبیعی.
  4. خسروی، ا. 1391. ارزیابی پیامدهای کوتاه­مدت آتش­سوزی بر برخی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک مراتع در منطقه فریدن. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی. دانشگاه صنعتی اصفهان.
  5. شریفی، ج. ایمانی، ع ا. 1385. بررسی تاثیر آتش سوزی در تغییرات پوشش گیاهی و ترکیب گونه در مراتع نیمه استپی استان اردبیل (مطالعه موردی در قرق تحقیقاتی خلخال). مجله منابع طبیعی ایران. 59(2): 526-517.
  6. مولوی، ر. باقر نژاد، م. ادهمی، ا. 1388. اثر آتش‌سوزی جنگل و سوزاندن پسمان زراعی بر تغییرات کانی­های رسی و برخی ویژگی‌های فیزیکو-شیمیایی لایه­های سطحی خاک. مجله علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی). 13(49): 110-99.
  7. همت بلند، ا. اکبری‌نیا، م. بانج شفیعی، ع. 1389. اثر آتش‌سوزی بر برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک در جنگل‌های بلوط مریوان. فصلنامه علمی-پژوهشی جنگل و صنوبر ایران. 18(2): 218-205.
  8. Alauzis, M. A. V., M. A. J. Mazzarino, E. Raffaele and L. A. Roselli. 2004. Wildfires in NW Patagonia: long-term effects on a Nothofagus forest soil. Forest Ecol. Manag. 192: 131–142.
  9. Bird, M., E. Veenendaal, C. Moyo, J. Lloyd and P. Frost. 2000. Effect of fire and soil texture on soil carbon in a sub-humid savanna (Matopos, Zimbabwe). Geoderma. 94: 71–90.
  10. Certini, G. 2005. Effects of fire on properties of forest soils: A review. Oecologia. 143: 1–10.
  11. DeBano, L. F. 1991. The effect of fire on soil properties. Proceedings of Management and Productivity of Western-Montane. Forest Soils, PP. 151–155.
  12. DeBano, L. F., D. G. Neary and P. F. Folliott. 1998. Fire Effects on Ecosystems, John Wiley & Sons Incorporated, 91–100.
  13. Dormaar, J. and B. Schaber. 1985. Chemical properties of soil as affected by a single burn of alfalfa stubble to control insects. Can. J. Soil Sci. 65: 357–361.
  14. Ekinci, H. 2006. Effect of forest fire on some physical, chemical and biological properties of soil in Çanakkale, Turkey. Int. J. Agric. Biol. 8: 102–106.
  15. Fernández, I., A. Cabaneiro and T. Carballas. 1999. Carbon mineralization dynamics in soils after wildfires in two Galician forests. Soil Biol. Biochem. 31: 1853–1865.
  16. Fynn, R., R. Haynes and T. O'Connor. 2003. Burning causes long-term changes in soil organic matter content of a South African grassland. Soil Biol. Biochem. 35: 677–687.
  17. García-Corona, R., E. Benito, E. De Blas and M. Varela. 2004. Effects of heating on some soil physical properties related to its hydrological behaviour in two north-western Spanish soils. Int. J. Wildland Fire. 13: 195–199.
  18. García-Marco, S. and S. González-Prieto. 2008. Short-and medium-term effects of fire and fire-fighting chemicals on soil micronutrient availability. Sci. Total Environ. 407: 297–303.
  19. Gómez-Rey, M. X., A. Couto-Vázquez, S. García-Marco and S. J. González-Prieto. 2013. Impact of fire and post-fire management techniques on soil chemical properties. Geoderma. 195: 155–164.
  20. Harvey, A. E., M. F. Jurgensen, M. J. Larsen and R. T. Graham. 1987. Decaying organic materials and soil quality in the Inland Northwest: a management opportunity. General Technical Report INT. 20p.
  21. Hernández, T., C. Garcia and I. Reinhardt. 1997. Short-term effect of wildfire on the chemical, biochemical and microbiological properties of Mediterranean pine forest soils. Biol. Fert. Soils. 25: 109–116.
  22. Iglesias, T., V. Cala and J. Gonzalez. 1997. Mineralogical and chemical modifications in soils affected by a forest fire in the Mediterranean area. Sci. Total Environ. 204: 89–96.
  23. Inbar, A., M. Lado, M. Sternberg, H. Tenau and M. Ben-Hur. 2014. Forest fire effects on soil chemical and physicochemical properties, infiltration, runoff, and erosion in a semiarid Mediterranean region. Geoderma. 221/222: 131–138.
  24. Knicker, H., G. Almendros, F. J. González-Vila, F. Martin and H.-D. Lüdemann. 1996. 13C- and 15N-NMR spectroscopic examination of the transformation of organic nitrogen in plant biomass during thermal treatment. Soil Biol. Biochem. 28: 1053–1060.
  25. Kumar, M., M. A. Sheikh, J. A. Bhat and R. W. Bussmann. 2013. Effect of fire on soil nutrients and under storey vegetation in Chir pine forest in Garhwal Himalaya, India. Acta Ecol. Sin. 33: 59–63.
  26. Liang, J. and R. Karamanos. 1993. DTPA-extractable Fe, Mn, Cu and Zn. PP 87–90 In: M.R. Carter (Eds.), Soil Sampling and Methods of Analysis, Chapter 11. Taylor & Francis,
  27. Menaut, J., L. Abbadie and P. Vitousek. 1992. Nutrient and organic matter dynamics in tropical ecosystems. pp. 215-231.In: J. Crutzen and J. G. Goldammer (Eds), Fire in the environment.- The ecological, atmospheric, and climatic importance of vegetation fires. Vol. 13 Dahlem Workshop ReportsBerlin (Alemania).
  28. Neary, D. G., K. C. Ryan and L. F. DeBano. 2005. Wildland fire in ecosystems: effects of fire on soils and water. Gen. Tech. Rep. RMRS-GTR-42-vol. 4: 250.
  29. Neff, J., J. Harden and G. Gleixner. 2005. Fire effects on soil organic matter content, composition, and nutrients in boreal interior Alaska. Can. J. Forest. Res. 35: 2178–2187.
  30. Nelson, R. 1982. Carbonate and gypsum. In: D. R. Buxton, Ed,, Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical Methods, Vo1. Agronomy Handbook No 9. ASA and SSSA, Madison, WI, PP. 181–197.
  31. Ojima, D. S., D. Schimel, W. Parton and C. Owensby. 1994. Long- and short-term effects of fire on nitrogen cycling in tallgrass prairie. Biogeochemistry. 24: 67–84.
  32. Olsen, S. R. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. United States Department Of Agriculture, Washington. Circular 939.
  33. Parlak, M. 2011. Effect of heating on some physical, chemical and mineralogical aspects of forest soil. J. Fac. For. Istanbul U. 13: 143–152.
  34. Pivello, V. R., I. Oliveras, H. S. Miranda, M. Haridasan, M. N. Sato and S. T. Meirelles. 2010. Effect of fires on soil nutrient availability in an open savanna in Central Brazil. Plant Soil. 337: 111–123.
  35. Raison, R., H. Keith and P. Khanna. 1990. Effects of fire on the nutrient-supplying capacity of forest soils. FRI bulletin-Forest Research Institute, New Zealand Forest Service.
  36. Soil Survey Staff. 2004. Soil survey laboratory methods manual, USDA-NRCS, US Government, Printing Office: Washington, DC. 700p.
  37. Sparks, D. L., A. Page, P. Helmke, R. Loeppert, P. Soltanpour, M. Tabatabai, C. Johnston and M. Sumner. 1996. Methods of Soil Analysis. Part 3- Chemical Methods, SSSA/ASA. Madison, WI, Inc.
  38. Verma, S. and S. Jayakumar. 2012. Impact of forest fire on physical, chemical and biological properties of soil: A review. Proc. Int. Acad. Ecol. Environ. Sci. 2: 168–176.
  39. Walkley, A. and I. A. Black. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Sci. 37: 29–38.
پژوهش های خاک
دوره 30، شماره 2
شهریور 1395
صفحه 227-236

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار