دانلود پایان نامه ارشد:تاثیر چرخه¬های خشک و مرطوب شدن بر فرایند معدنی شدن نیتروژن در خاک جنگل بلوط

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته کشاورزی

گرایش:خاک شناسی

عنوان:تاثیر چرخه¬های خشک و مرطوب شدن بر فرایند معدنی شدن نیتروژن در خاک جنگل بلوط

دانشگاه صنعتی اصفهان

 

دانشکده کشاورزی

تاثیر چرخه­های خشک و مرطوب شدن بر فرایند معدنی شدن نیتروژن در خاک جنگل بلوط

 

 

 

پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی

 

استاد راهنما

دکتر فرشید نوربخش

 

 

1394

 

 

 

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                                                                                   صفحه

فهرست مطالب ……………………………………………………………………………………………………………………………… هشت

فهرست اشکال ……………………………………………………………………………………………………………………………….. یازده

فهرست جداول ………………………………………………………………………………………………………………………………. پانزده

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1

 

فصل اول: مقدمه و بررسی منابع

1-1-مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2- شاخص­های کیفیت یا سلامت خاک ………………………………………………………………………………………………. 3

1-2-1- شاخص­های قابل مشاهده ……………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2-2- شاخص­های فیزیکی خاک …………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2-3- شاخص­های شیمیایی خاک …………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2-4- شاخص­های بیولوژیک خاک ……………………………………………………………………………………………………… 4

1-3- تنش­های طبیعی …………………………………………………………………………………………………………………………… 7

1-3-1- کمبود آب و خشکی خاک ………………………………………………………………………………………………………… 8

1-3-2- خشک و مرطوب شدن خاک ……………………………………………………………………………………………………. 11

1-4- تنش­های ناشی از فعالیت­های بشر ………………………………………………………………………………………………….. 18

1-4-1- تبدیل جنگل به اراضی دیم ………………………………………………………………………………………………………… 18

1-5- فرضیات تحقیق ………………………………………………………………………………………………………………………….. 27

هشت

 

 

1-6- اهداف تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………………. 27

فصل دوم: مواد و روش­ها

2-1- منطقه­ی مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-2- نمونه­برداری خاک …………………………………………………………………………………………………………………….. 29

2-3- خصوصیات کلی خاک­ها ……………………………………………………………………………………………………………. 30

2-4- آزمایش­های انکوباسیونی …………………………………………………………………………………………………………….. 30

2-4-1- آماده­سازی خاک­ها ………………………………………………………………………………………………………………… 30

2-4-2- تیمارهای رطوبتی ……………………………………………………………………………………………………………………. 30

2-4-3- طراحی آزمایش اول ……………………………………………………………………………………………………………….. 30

2-4-4- طراحی آزمایش دوم ……………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-4-5- دوره­ی انکوباسیون ………………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-5- اندازه­گیری­های پس از دوره انکوباسیون …………………………………………………………………………………………. 32

2-5-1- آرجینین آمونیفیکاسیون …………………………………………………………………………………………………………… 32

2-5-2- معدنی شدن خالص نیتروژن، آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون …………………………………………………………… 32

2-6- آنالیز­های آماری ……………………………………………………………………………………………………………………….. 32

 

فصل سوم: نتایج و بحث

3-1-آزمایش اول ………………………………………………………………………………………………………………………………. 34

3-1-1-خصوصیات عمومی خاک­ها ………………………………………………………………………………………………………. 34

3-1-2-بررسی اثر تیمارها بر معدنی شدن نیتروژن ……………………………………………………………………………………… 35

3-1-3- همبستگی بین صفات اندازه­گیری شده …………………………………………………………………………………………. 42

3-1-4- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی به کمک صفات اندازه­گیری شده ………………………………………………….. 43

نه

 

 

3-1-5- نمودار درختی ………………………………………………………………………………………………………………………… 48

3-2-آزمایش دوم ……………………………………………………………………………………………………………………………… 49

3-2-1- خصوصیات عمومی خاک­ها …………………………………………………………………………………………………….. 49

3-2-2- بررسی اثر تیمارها بر معدنی شدن نیتروژن …………………………………………………………………………………….. 50

3-2-3- همبستگی بین صفات اندازه­گیری شده ………………………………………………………………………………………… 60

3-2-4- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط به کمک صفات اندازه­گیری شده …………………………………………… 61

3-2-5- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی به کمک صفات اندازه­گیری شده ………………………………………………….. 65

3-2-6-نمودار درختی …………………………………………………………………………………………………………………………. 70

3-3- همبستگی ساده بین فرایندهای اندازه گیری شده و خصوصیات خاک …………………………………………………… 71

3-4- رگرسیون چند متغیره ………………………………………………………………………………………………………………….. 73

3-4-1- رگرسیون چند متغیره بین آرجینین آمونیفیکاسیون و پارامترهای اندازه­گیری شده ……………………………….. 73

3-4-2- رگرسیون چند متغیره بین آمونیفیکاسیون و پارامترهای اندازه­گیری شده …………………………………………….. 74

3-4-3- رگرسیون چند متغیره بین نیتریفیکاسیون و پارامترهای اندازه­گیری شده ……………………………………………… 74

3-4-4- رگرسیون چند متغیره بین معدنی شدن خالص نیتروژن و پارامترهای اندازه­گیری شده …………………………… 74

 

فصل چهارم: نتیجه­گیری کلی و پیشنهادها

4-1- نتیجه­گیری کلی ………………………………………………………………………………………………………………………… 75

4-1-1-آزمایش اول …………………………………………………………………………………………………………………………… 75

4-1-2-آزمایش دوم …………………………………………………………………………………………………………………………… 75

4-2- پیشنهادها ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 77

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 88

 

ده

 

 

 

فهرست اشکال

 

عنوان                                                                                                                                                                            صفحه

شکل1-1- محیط خاک ……………………………………………………………………………………………………………………………… 3

شکل1-2- تغییرات کربن و نسبت کربن به نیتروژن با عمق ………………………………………………………………………………… 5

شکل1-3- نمودار اثر خشک شدن بر نیتروژن معدنی شده، نیتروژن توده زنده میکروبی و تنفس میکروبی تجمعی ………. 10

شکل1-4- اثر خشک شدن بر ساختار جمعیت میکروبی خاک …………………………………………………………………………. 10

شکل1-5- چرخه­های بیوژئوشیمیایی کربن و نیتروژن در خاک­ها ……………………………………………………………………… 12

شکل1-6- تاثیر چرخه­های خشک و مرطوب شدن بر میانگین وزنی قطر خاکدانه­ها …………………………………………….. 14

شکل1-7- تاثیر وضعیت­های متفاوت رطوبتی بر شدت تنفس و دی اکسید کربن تجمعی ………………………………………. 15

شکل1-8- تاثیر چرخه­های خشک و مرطوب شدن بر کربن معدنی شده تجمعی و شدت معدنی شدن کربن ……………… 16

شکل 1-9- تاثیر چرخه­های خشک و مرطوب شدن بر نیتروژن معدنی خاک ………………………………………………………. 17

شکل1-10- تاثیر درختان بر خاک ………………………………………………………………………………………………………………. 19

شکل1-11- نمودار همبستگی کربن توده­ی زنده­ی میکروبی و کربن آلی خاک در سه کاربری جنگل، مرتع و کشاورزی21

شکل1-12- چرخه­ی آب در جنگل و جنگل تخریب شده ………………………………………………………………………………. 23

شکل1-13- چرخه­ی نیتروژن در جنگل و جنگل تخریب شده …………………………………………………………………………. 23

شکل1-14- مقدار نیتروژن و کربن توده­ی زنده­ی میکروبی در خاک­های کشاورزی و جنگل ……………………………….. 24

شکل1-15- مقدار تنفس در خاک­های کشاورزی و جنگل …………………………………………………………………………….. 25

شکل2-1- منطقه­ی مورد مطالعه بر روی نقشه ………………………………………………………………………………………………… 28

شکل2-2- تصاویر منطقه ………………………………………………………………………………………………………………………….. 29

یازده
 

 

 

شکل2-3- نمودار وضعیت آب و هوایی منطقه ………………………………………………………………………………………………. 29

شکل3-1- میانگین­های اثر متقابل کاربری و تیمارهای رطوبتی برای سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون ………………. 40

شکل3-2- میانگین­های اثر متقابل کاربری و تیمارهای رطوبتی برای فرایند آمونیفیکاسیون ……………………………………. 41

شکل3-3- میانگین­های اثر متقابل کاربری و تیمارهای رطوبتی برای فرایند نیتریفیکاسیون …………………………………….. 41

شکل3-4- میانگین­های اثر متقابل کاربری و تیمارهای رطوبتی برای معدنی شدن نیتروژن ………………………………………. 42

شکل 3-5- نمودار آنالیز فاکتورها برای فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده …. 43

شکل3-6- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایند نیتریفیکاسیون و سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده …………………………………………………………………………………………………. 44

شکل3-7- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایند معدنی شدن نیتروژن و سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ……………………………………………………………………….. 44

شکل3-8- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایند آمونیفیکاسیون و سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده …………………………………………………………………………………………….. 45

شکل3-9- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده …………………………………………………………………………………………………………………………. 46

شکل3-10- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ……………………………………………………………………………………………………………….. 46

شکل3-11- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایندهای نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ……………………………………………………………………………………………………………….. 47

شکل3-12- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده……………………………………………………………………………………………… 47

دوازده

شکل3-13- نمودار درختی تفاوت بین واحد­های آزمایشی با کمک فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ………………………………………………………………………………………………………………………………… 48

 

شکل3-14- میانگین­های اثر متقابل فاصله خاک از تنه درخت و وضعیت­های رطوبتی برای سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 56

شکل3-15- میانگین­های اثر متقابل فاصله خاک از تنه درخت و وضعیت­های رطوبتی برای فرایند آمونیفیکاسیون ………. 57

شکل3-16- میانگین­های اثر متقابل فاصله خاک از تنه درخت و وضعیت­های رطوبتی برای نیتریفیکاسیون ………………… 58

شکل3-17- میانگین­های اثر متقابل فاصله خاک از تنه درخت و وضعیت­های رطوبتی برای فرایند معدنی شدن نیتروژن .. 60

شکل 3-18- نمودار آنالیز فاکتورها برای فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….61

شکل3-19- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن …………………………………………………………………………………………………………… 61

شکل3-20- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62

شکل3-21- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 62

شکل3-22- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از فرایندهای نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 63

شکل3-23- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون و فرایند آمونیفیکاسیون ………………………………………………………………………………………………………… 64

شکل3-24- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون و فرایند معدنی شدن نیتروژن …………………………………………………………………………………………………. 64

شکل3-25- تحلیل تبعیضی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت، با استفاده از سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون و فرایند نیتریفیکاسیون ………………………………………………………………………………………………………….. 65

سیزده

شکل3-26- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون و فرایند نیتریفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت …………………………………………………………………………………… 66

 

 

شکل3-27- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون و فرایند معدنی شدن نیتروژن­ در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت …………………………………………………………………….. 67

شکل3-28- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون و فرایند آمونیفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت ………………………………………………………………………………… 67

شکل3-29- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده ازفرایندهای آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت …………………………………………………………………………………………………………….. 68

شکل3-30- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده ازفرایندهای آمونیفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن­ در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت …………………………………………………………………………………………………… 68

شکل3-31- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده ازفرایندهای نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن­ در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت …………………………………………………………………………………………………… 69

شکل3-32- تحلیل تبعیضی تیمارهای رطوبتی با استفاده از فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن نیتروژن در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت ……………………………………………………………………………….. 69

شکل3-33- نمودار درختی تفاوت بین واحد­های آزمایشی با کمک فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت ……………………………………………………………………………………………………………………. 71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چهارده

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                                                            صفحه

جدول1-1- مقدار کربن و نیتروژن در خاک­های جنگلی و کشاورزی مجاور یکدیگر ………………………………………….. 22

جدول1-2- مقادیر کربن و نیتروژن توده­ی زنده­ی میکروبی خاک در سه کاربری جنگل، مرتع و کشاورزی …………….. 24

جدول2-1- تعداد چرخه­های رطوبتی اعمال شده به خاک­ها …………………………………………………………………………….. 32

جدول3-1- برخی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک­های جنگل بلوط طبیعی و جنگل بلوط تخریب شده …………… 35

جدول 3-2- خصوصیات رطوبتی خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده …………………………………………………. 35

جدول 3-3- تعداد چرخه­های رطوبتی اعمال شده به خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده پس از دوره انکوباسیون……………………………………………………………………………………………………………………………………………….35

جدول3-4- تجزیه واریانس فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ………………… 36

جدول3-5- اثر کاربری خاک بر فرایندهای اندازه­گیری شده ………………………………………………………………………….. 38

جدول3-6- اثر تیمارهای رطوبتی بر فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ……… 40

جدول3-7- ضرایب همبستگی بین فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط طبیعی و تخریب شده ……….. 42

جدول3-8- برخی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت ………………… 49

جدول3-9- خصوصیات رطوبتی خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت ………………………………………. 50

جدول3-10- تعداد چرخه­های رطوبتی اعمال شده به خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت پس از دوره انکوباسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 50

جدول3-11- تجزیه واریانس فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت ….. 50

جدول3-12- اثر موقعیت خاک نسبت به تنه درخت بر فرایندهای انداز­گیری شده ………………………………………………… 52

پانزده

جدول3-13- اثر تیمارهای رطوبتی بر فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….55جدول3-14- ضرایب همبستگی بین فرایندهای اندازه­گیری شده در خاک­های جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60

 

 

جدول3-15- ضرایب همبستگی فرایندهای اندازه­گیری شده با برخی خصوصیات خاک­ها ……………………………………. 73

جدول3-16- رگرسیون چند متغیره بین آرجینین آمونیفیکاسیون و پارامترهای اندازه­گیری شده ………………………………. 74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
شانزده

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده

 

نیتروژن که یکی از عناصر پر مصرف مورد نیاز گیاهان است، به شکل آلی و معدنی در خاک­ها وجود دارد. معدنی شدن نیتروژن در خاک­ها با تجزیه بقایای آلی و آمونیفیکاسیون آغاز می­شود که طی آن نیتروژن موجود در بخش آلی خاک، توسط جمعیت­های هتروتروف خاک به شکل معدنی (NH3) تبدیل می­شود و در خاک در حضور آب به­صورت آمونیوم (NH4+) در می­آید. در ادامه روند معدنی شدن نیتروژن، آمونیوم توسط دو گروه از نیتریفیکاتورها به نیترات تبدیل می­شود. در مرحله اول، ساخت نیتریت (NO2) توسط نیتروزوموناس اتفاق می­افتد و پس از آن نیتروباکتر نیتریت را به نیترات (NO3) تبدیل می­کند. فرایندهای معدنی شدن نیتروژن که ناشی از فعالیت­های میکروبی و آنزیم­های موجود در خاک است، به تنش­های محیطی پاسخ می­دهد و به­عنوان شاخص و نشان­گر برای کیفیت خاک و تنش­های محیطی به خاک مورد استفاده قرار می­گیرد. چرخه­های خشک و مرطوب شدن یکی از مهم­ترین رخدادهای رطوبتی خاک است که در اقلیم­های خشک و نیمه خشک رایج می­باشد. این چرخه­ها بر فرایندهای مربوط به معدنی شدن نیتروژن اثر می­گذارند. ریزش نامنظم برگ در زیر تاج پوشش درختان جنگل منجر به توزیع نامنظم مواد آلی در فواصل متفاوت از تنه درخت در خاک جنگل می­شود و از این طریق بر معدنی شدن نیتروژن تاثیر می­گذارد. هم­چنین تخریب جنگل و تبدیل آن به اراضی دیم می­تواند بر فرایند معدنی شدن نیتروژن تاثیر داشته باشد. در این تحقیق اثر چرخه­های خشک و مرطوب شدن بر فرایند معدنی شدن نیتروژن در دو آزمایش جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش اول، تاثیر چرخه­ها بر خاک جنگل بلوط و جنگل بلوط تخریب شده که به مدت چند دهه تحت کشت دیم قرار داشته است، مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش دوم، تاثیر چرخه­ها بر چهار خاک جنگل بلوط با فواصل متفاوت از تنه درخت (1، 2، 3و 4 متر) که از توزیع ناهمگن لاشبرگ برخوردار بودند، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، چهار تیمار رطوبتی شامل دو تیمار ثابت رطوبتی 5/0 و 3/0 ظرفیت نگه­داشت آب خاک و دو تیمار نوسان رطوبتی 5/0-1/0 و 3/0-1/0 ظرفیت نگه­داشت آب خاک، به مدت 90 روز و در دمای 25 درجه سانتی­گراد به خاک­ها اعمال شد. این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار اجرا شد و پس از دوره انکوباسیون فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون، معدنی شدن نیتروژن و سرعت فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که بین تیمارهای رطوبتی در فرایندهای اندازه­گیری شده تفاوت معنی­دار وجود دارد. در هر دو آزمایش، بیش­ترین مقدار فراورده­ فرایندهای اندازه­گیری شده مربوط به تیمار رطوبتی 5/0-1/0 ظرفیت نگه­داشت آب خاک بود و این نوع از نوسان رطوبتی نه­تنها به­عنوان یک تنش برای فرایندهای اندازه­گیری شده عمل نکرده است، بلکه افزایش در این فرایندها را در پی داشته است. در حالی­که تیمار نوسان رطوبتی3/0-1/0 ظرفیت نگه­داشت آب خاک، برای فرایندهای آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و معدنی شدن خالص نیتروژن ایجاد محدودیت و تنش کرد. فرایند آمونیفیکاسیون بیش­ترین حساسیت و فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون کم­ترین حساسیت را به تیمارهای رطوبتی نشان دادند. بدین ترتیب بهترین فرایند جهت نمایش تمایز بین تیمارهای رطوبتی، فرایند آمونیفیکاسیون بود که به­خوبی تیمار نوسان رطوبتی 5/0-1/0 ظرفیت نگه­داشت آب خاک را از سایر تیمارهای رطوبتی متمایز ساخت. در آزمایش اول، بیش­ترین مقدار آمونیفیکاسیون در خاک جنگل بلوط و بیش­ترین مقدار نیتریفیکاسیون و معدنی شدن خالص نیتروژن در خاک جنگل بلوط تخریب شده مشاهده شد و بین جنگل بلوط و جنگل بلوط تخریب شده در فرایند آرجینین آمونیفیکاسیون تفاوت معنی­دار مشاهده نشد. در آزمایش دوم بیش­ترین مقدار فراورده­ فرایندهای اندازه­گیری شده، در نزدیک­ترین خاک به تنه درخت (موقعیت1) که دارای بیش­ترین مقدار مواد آلی نسبت به دیگر خاک­ها بود، مشاهده شد.

 

 

کلمات کلیدی: چرخه­های خشک و مرطوب شدن، معدنی شدن نیتروژن، تخریب جنگل و توزیع لاشبرگ در جنگل

 

 

 

 

فصل اول

مقدمه و بررسی منابع

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1- مقدمه

در تعریفی ساده می­توان خاک را بخش غیر سخت سطح زمین دانست که از چهار جزء معدنی، آلی، هوا و آب تشکیل شده است؛ این چهار جزء جدا از هم نبوده و بین آن­ها فعل و انفعال برقرار است. بیرس (1938) تشکیل خاک را فرایندی بسیار پیچیده دانست: “خاک حاصل کنش آب و هوا و موجودات زنده با مواد مادری و متأثر از ناهمواری­های موضعی در طول زمان می­باشد. همچنین شرایط زهکشی نیز مهم بوده و توسط ناهمواری­های موضعی، جنس مواد مادری و لایه­ی سنگی، مقدار بارندگی، شدت نفوذ و رواناب کنترل می­شود. بنابراین پنج عامل اصلی در تشکیل خاک مؤثر می­باشند: مواد مادری، آب و هوا، فعالیت­های بیولوژیکی، توپوگرافی و زمان. این عوامل وابسته به یکدیگر بوده و تغییر در یک عامل می­تواند باعث تغییر در دیگر عوامل شود” [22]. در خاک فرایندهای بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی اتفاق می­افتد که از شرایط پیرامون خود بسیار تاثیرپذیر می­باشند. علاوه بر این، چنین فرایندهایی برای بقای حیات کره زمین بسیار مهم بوده و در مقیاس وسیع، اختلال در یک فرایند می­تواند نظم اکوسیستم آن منطقه را با تهدید جدی روبه­رو کند. از طرفی گیاهان برای رشد نیازمند خاک بوده و از این طریق، خاک به طور غیرمستقیم بر تولید اکسیژن و غذا اثرگذار است. خاک همچنین در تنوع زیستی و فرایند تصفیه­ی آب شرکت می­کند و نیز محل زندگی بخش عظیمی از جانداران می­باشد که حلقه­هایی از چرخه­های غذایی را شامل می­شوند. همان­طور که اشاره شد سیستم خاک منفصل از محیط اطراف خود نبوده و نسبت به آن مؤثر و متأثر می­باشد. ممکن است اتفاقاتی در خاک یا محیط­های وابسته رخ دهد و عملکرد طبیعی سیستم خاک را مختل کند. این اتفاقات مختل­کننده تنش نام دارند. تنش­های خاک می­توانند به صورت طبیعی و بدون دخالت انسان رخ دهند یا به صورت مصنوعی و حاصل فعالیت­های بشر باشند [146].

 

شکل1-1- محیط خاک

 

خاک یک اکوسیستم بسیار پیچیده است. اگرچه مطالعه ریز جانداران خاک مشکل و درک ما از آن­ها محدود می­باشد، کاردون و گایج (2006) بیان می­کنند که تنوع حیرت انگیز و اندازه کوچک اجتماعات این موجودات برای ما بیشتر آشکار شده است و کاوش­ها در سال­های اخیر نتایج چشمگیری داشته است [24]. جملات فوق تنها بخشی از پیچیدگی خاک در تشکیل و تکامل، فرایندها، حیات و تاثیرپذیری از محیط را نشان می­دهد، ولی با بهره­مندی از نقاط روشن این سیستم پیچیده که تا حدی برای ما آشکار است می­توان به سوالاتی پاسخ داد که بی­شک در آینده می­تواند یاری­دهنده­ی سایر محققان در حل سوالات نامتناهی خاک باشد.

 

1-2- شاخص­های کیفیت یا سلامت خاک

دوران و پارکین (1994) ظرفیت خاک یک اکوسیستم یا کاربری جهت حفظ حاصلخیزی، ابقای کیفیت محیط و بهبود سلامت گیاهی و جانوری را کیفیت و سلامت خاک تعریف کردند [39]. در واقع، سلامت خاک و کیفیت خاک را می­توان مترادف دانست و به­جای یکدیگر به­کار برد. سرویس ملی حفاظت منابع طبیعی ایالات متحده[1]، تعریفی مشابه از کیفیت خاک و سلامت خاک بیان کرده است، ولی به تعریف آن، دو وضعیت پویا و ذاتی را افزوده است. کیفیت ذاتی خاک این­گونه تعریف شده است: “بعدی از کیفیت خاک که وابسته به خصوصیات و ترکیبات طبیعی خاک بوده و متاثر از عوامل و فرایندهای خاکسازی می­باشد و تاثیر بشر در آن دیده نمی­شود.” درحالی­که کیفیت پویای خاک وابسته به خصوصیاتی از خاک است که با استفاده و مدیریت خاک توسط بشر، در طول زمان تغییر می­کند. کیفیت خاک به­طور مستقیم قابل اندازه­گیری نیست، اما خصوصیاتی از خاک که حساس به مدیریت و شرایط محیط می­باشند می­توانند به­عنوان شاخص مورد استفاده قرار گیرند [4]. کیفیت پویای خاک می­تواند پایداری و حاصلخیزی اراضی را تحت تاثیر قرار دهد. سرویس حفاظت منابع طبیعی ایالات متحده (1996) شاخص­های کیفیت خاک را به چهار دسته تقسیم می­کند [94].

 

1-2-1- شاخص­های قابل مشاهده

این نوع شاخص­ها ممکن است با چشم قابل رویت باشند یا اینکه در عکس­ منطقه مشخص شوند. دیده شدن خاک تحتانی، تغییر در رنگ خاک، خندق­ها، آبگرفتگی، رواناب، پاسخ­های گیاهی، جابجایی خاک با باد نمونه­هایی از این نوع شاخص می­باشند.

 

1-2-2- شاخص­های فیزیکی خاک

این شاخص­ها وابسته به آرایش ذرات جامد و فضای خالی بین آن­ها می­باشد. عمق خاک، وزن مخصوص ظاهری، تخلخل، پایداری خاکدانه­ها، بافت، سله و فشردگی از جمله­ی این شاخص­ها هستند.

 

1-2-3- شاخص­های شیمیایی خاک

این شاخص­ها واکنش خاک، شوری، مواد آلی، غلظت فسفر، ظرفیت تبادل کاتیونی، چرخه­ی عناصر، غلظت عناصر آلوده­کننده (رادیواکتیو، عناصر سنگین و…) و عناصر مورد نیاز برای رشد گیاهان را شامل می­شود. شرایط شیمیایی خاک می­تواند روابط گیاه با خاک، کیفیت آب، ظرفیت بافری، قابلیت دسترسی عناصر غذایی و آب به گیاهان و دیگر موجودات زنده، حرکت آلوده­کننده­ها را تحت تاثیر خود قرار ­دهد.

 

1-2-4- شاخص­های بیولوژیک خاک

ساختار و فعالیت جمعیت میکروبی خاک تا حد زیادی به وضعیت زیستگاه آن­ها وابسته است. درون این زیستگاه، میکروارگانیسم­های خاک در حال تغذیه، تنفس، رقابت، همیاری و پاسخ به تغییرات محیط می­باشند. در حقیقت اکثر جمعیت میکروبی خاک ممکن است در حالت غیر فعال به­سر برده و آماده پاسخ به­شرایط اطراف باشند تا در صورت مطلوب بودن شرایط، به جمعیت فعال تبدیل شوند [120]. اجتماع زنده­ی خاک و زیستگاه آن­ها تحت تاثیر یک شبکه به­هم پیوسته از تغییرات است که در اکوسیستم­ها متفاوت می­باشد و ترکیب هر اکوسیستم در اجتماع میکروبی، تا حدی منحصربه­فرد می­باشد [138]. به­نظر می­رسد زندگی گیاهی و جمعیت میکروبی خاک بیش­تر تحت تاثیر دما و رطوبت خاک [122]، تغییرات ناشی از فصل­ها [84] باشد، همچنین اسیدیته و قلیاییت خاک نیز بر زندگی گیاهی و جانوری خاک اثرگذار است. در یک اکوسیستم مشخص، عمق خاک عامل اولیه برای انتخاب زیستگاه میکروبی بوده و خصوصیات کلیدی یک زیستگاه مانند سطوح اکسیژن و دسترسی به غذا و مواد معدنی، در طول پروفیل خاک تغییر می­کند.

1- The National Resources Conservation Service (NRCS)

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :115

قیمت : 14000 تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

 

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید