مهندسی اکوسیستم بیابان
سال:1393 | دوره:3 | شماره:4 |تعداد مقالات:9

شوری یکی از عوامل اصلی تنش زای محیطی برای گیاهان در بسیاری از نقاط جهان به شمار می رود که اثر بازدارنده بر رشد و متابولیسم گیاهان دارد. در این تحقیق، تاثیر تنش شوری بر برخی ویژگی های رشد و همچنین تجمع یون ها در گیاه اشنان (Seidlitzia rosmarinus L.) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش عبارت بود از: کنترل و چهار سطح شوری شامل 0.25، 0.5، 0.7 و 1 درصد (وزن خاک خشک بستر). نتایج نشان داد با افزایش شوری خاک، اکثر پارامترهای رشد به طور فزاینده ای کاهش یافت. همچنین افزایش شوری خاک سبب کاهش توده و طول ساقه گیاه مورد بررسی شد. با قرار گرفتن گیاه اشنان تحت شرایط تنش تجمع یون سدیم و کلر، به ویژه در برگ فزونی یافت؛ در حالی که افزایش شوری سبب کاهش یون های پتاسیم، کلسیم و منیزیم شد. سطوح کم و متوسط تیمارهای شوری بیان شده در آزمایش (0.25 و 0.50 درصد نمک بر کیلوگرم خاک خشک) سبب تغییر معنی داری بر رشد ریشه و ساقه نشد. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که شوری اثر معنی داری بر تراکم یون های منیزیم و پتاسیم در ریشه ندارد. بر اساس نتایج به دست آمده، گیاه اشنان توانایی تحمل به تنش شوری را از طریق جذب یون ها در اندام های مختلف آن دارد و با توجه به اینکه سطوح متوسط شوری تاثیر معنی داری در کاهش رشد این گیاه ندارد، گیاه اشنان به عنوان گزینه ای مناسب، برای اصلاح خاک های شور و سدیمی پیشنهاد می شود.

کیفیت خاک شامل دو دیدگاه کلی است: خصوصیات ذاتی و طبیعت پویای خاک که تحت تاثیر فعالیت های انسان و تصمیمات مدیریتی است؛ لذا در این تحقیق، تغییرات برخی شاخص های کیفیت خاک، تحت دو نوع مدیریت شرکتی و مشاعی بررسی شد. بعد از شناسایی اولیه منطقه از طریق تصاویر ماهواره ای و نرم افزار Google Earth، محدوده منطقه مورد مطالعه از طریق پیمایش منطقه و با استفاده از دستگاهGPS  (موقعیت یاب جهانی) کنترل شد. سپس، نمونه های خاک به صورت کاملا تصادفی از عمق 0 تا 30 سانتی متری در طرفین مرز جداکننده دو بخش مذکور و پس از حذف آثار حاشیه ای، به صورت جفتی اخذ شد. سپس به منظور تعیین خصوصیات های فیزیکی (بافت، پایداری خاکدانه ها، وزن مخصوص ظاهری و تخلخل خاک) و خصوصیات های شیمیایی (مقدار ماده آلی، اسیدیته، هدایت الکتریکی، ازت، سدیم و پتاسیم خاک) نمونه ها به آزمایشگاه منتقل شد. جهت تجزیه و تحلیل از نرم افزار  SPSS 16.0و آزمون T-Student  (تی - استیودنت) در سطح معنی داری 5 درصد استفاده شد و آثار مدیریت اعمال شده بر شاخص های کیفی خاک مقایسه شد. نتایج حاصل از این پژوهش، نشان داد که در بخش تحت مدیریت شرکتی میزان ماده آلی، ازت، پایداری خاکدانه ها و درصد تخلخل خاک افزایش معنی دار یافته و وزن مخصوص ظاهری خاک نیز کاهش معنی داری از خود نشان داده است.

طبقه بندی جوامع گیاهی یکی از روش هایی است که ساختار یک اکوسیستم را مشخص می کند و ارتباط آن را با عوامل محیطی نشان می دهد. فن تجزیه خوشه ای در اکولوژی توصیفی برای تعیین جوامع گیاهی کاربرد زیادی دارد. هدف از تحقیق حاضر، طبقه بندی مکان های مرتعی رویشی گل ماهور و مشخص کردن پارامترهای کیفی که باعث جداسازی این مکان های مرتعی شده، به وسیله آنالیز خوشه ای (CLUSTER) است. این تحقیق در پنج مکان مرتعی رویشی گل ماهور (دره حوض، قهیز، ورودی سمیرم، قلعه قدم و دنا) انجام گرفت. برای شناسایی ترکیبات فرعی، گیاه در مرحله گلدهی از 5 مکان مرتعی مذکور، جمع آوری و در سایه خشک شد و عصاره آن به روش هضم استخراج شد. طبقه بندی خوشه ای مکان های مرتعی با توجه به شاخص های کیفی گل ماهور به روش واریانس حداقل انجام گرفت. نتایج طبقه بندی به صورت نمودار درختی ترسیم شد. برای تشخیص نقش ویژگی های کیفی در ساخت گروه های نمودار درختی و اطمینان بیشتر از گروه بندی، تجزیه واریانس یک طرفه به روش دانکن، بر مبنای طرح کاملا تصادفی نامتعادل انجام شد. نتایج نمودار نشان داد مکان های مورد مطالعه بر اساس ترکیبات شیمیایی فرعی موجود در عصاره گل، برگ و ساقه به ترتیب در سطح تشابه 68.5 درصد، 71.5 درصد و 63 درصد در 3 رویشگاه قرار می گیرند. همچنین عامل های جداسازی رویشگاه های مختلف از هم، به خوبی مشخص شده است که در اندام گل ترکیبات استر و گلیکوزید، در اندام برگ اسید، گلیکوزید، آمید و ترپن و بالاخره در اندام ساقه ترکیبات هیدروکربن و نیتریل، باعث تفکیک رویشگاه های مورد مطالعه شدند. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که روش طبقه بندی خوشه ای از دقت زیادی برخوردار است و می تواند شاخص های گیاهی اندازه گیری شده را به نحو مطلوبی، بررسی کند و عامل هایی را که باعث جدایی مکان های مرتعی از هم شده است، به صورت دقیق مشخص کند. پیشنهاد می شود تحقیقات مشابه در سایر رویشگاه های گل ماهور در مناطق دیگر کشور انجام گیرد تا بهتر بتوان مهم ترین رویشگاه این گیاه را شناسایی کرد. همچنین پیشنهاد می شود با فراهم کردن شرایط محیطی لازم گیاه، کشت آن را را در سطح وسیع انجام داد تا حداکثر استفاده از مواد موثر گیاه صورت گیرد. ضمن اینکه از روند رو به زوال گل ماهور جلوگیری شود.

با توجه به وجود رکود فیزیکی بذر در خانواده بقولات که ناشی از پوسته های نفوذ ناپذیر بذر در برابر آب است. در این پژوهش، تاثیر تیمارهای مختلف برای شکستن خواب بذرهای کهور و آکاسیا و تحریک جوانه زنی آن ها بررسی شده است. تیمارهای مورد استفاده برای شکستن خواب بذر عبارت بودند از: تیمار اسید سولفوریک غلیظ 95 درصد به مدت 15 دقیقه، اسید سولفوریک رقیق 50 درصد به مدت 15 دقیقه، تیمار آب داغ 95 درجه به مدت 15 دقیقه و تیمارهای ترکیبی شامل اسید سولفوریک به علاوه سرما و تیمار آب داغ 95 درجه و سرما. همچنین از آب مقطر به عنوان شاهد استفاده شد. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس تفاوت معنی دار جوانه زنی حاصل از تیمارها را نشان داد. بیشترین میزان جوانه زنی برای گیاهان کهور (Prospopis juliflora) و آکاسیا (Acacia victoriae) به ترتیب، بر اثر اعمال تیمار اسید سولفوریک غلیظ 98 درصد و تیمار آب داغ به دست آمد. با توجه به نتایج به دستامده مشخص شد تیمارهای اسید سولفوریک و آب داغ به ترتیب، برای گیاهان کهور و آکاسیا از مناسب ترین و آسان ترین روش های تحریک جوانه زنی بذر هستند.

هدف از انجام این تحقیق، بررسی وضعیت آبخوان کاشان، عمق سنگ کف، ضخامت لایه اشباع آبخوان، مرز آب شور و بررسی نفوذپذیری رسوبات دشت کاشان با استفاده از روش مقاومت الکتریکی با آرایش شلومبرژه است. در این مطالعه، به منظور بررسی وضعیت آبخوان به روش ژئوالکتریک، از 41 پروفیل عرضی و یک پروفیل طولی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده و با استفاده از نرم افزار Arc GIS نقاط برداشت شده به صورت نقشه های هم مقاومت مخصوص ظاهری برای خطوط جریان 300، 400، 600، 800 و 1000 متر، نقشه های هم ارتفاع مطلق سنگ کف، هم ضخامت آبرفت و مرز آب شور با توجه به کیفیت نسبی آب های زیرزمینی ترسیم شدند. سپس برای همه پروفیل ها، شبه مقاطع ترسیم شد. در نهایت، نتایج نشان داد که وضعیت کیفی آبخوان تنها در بخش های غربی، جنوب غربی و تا حدودی شمال غرب، پذیرفتنی است و سایر نقاط با کاهش کیفیت آب مواجه هستند. همچنین نتایج حاصل از رسم نقشه مرز آب شور نشان داد که به دلیل شیب هیدرولیکی، نیمه شرقی آبخوان دارای آب لب شور تا شور است و تغییر شیب هیدرولیکی، موجب پیشروی شوری در آبخوان، به ویژه در قسمت شمال شرق شده است.

تنش شوری یکی از مهم ترین مساله مناطق خشک و نیمه خشک در دنیاست. بر اساس گزارش سازمان کشاورزی و غذا بیشتر از 40% اراضی تحت آبیاری ایران متاثر از شوری ثانویه هستند. آثار استرس شوری روی برخی صفات رویشی و روابط آبی دو گونه مرتعی خانواده لگومینوز، از اهداف عمده این تحقیق است. مطالعه در طرح کاملا تصادفی با آزمون فاکتوریل در چهار تکرار شرایط گلخانه انجام شد. تیمارهای آزمون دو گونه Hedysarum criniferum و Hedysarum coronarium و پنج سطح شوریNaCl  خالص با 0، 100، 200، 250 و 300 میلی مولار بود. نتایج آزمون نشان دادند که شوری بر صفات رویشی و روابط آبی گونه های Hedysarum criniferum و Hedysarum coronarium تاثیر داشت. افزایش شوری سبب افزایش معنی دار (P<0.05) در کارایی مصرف آب گونه های مورد مطالعه شد. با افزایش میزان شوری، بعضی صفات رویشی مثل وزن خشک ساقه و وزن خشک ریشه، کاهش معنی داری (P<0.05) داشتند.

شناخت اجزای اکوسیستم مرتع و دست یابی به روابط بین این اجزا، از جمله خاک و پوشش گیاهی، از ضروریات مدیریت بهینه آن است. به منظور آگاهی از تاثیر برخی خصوصیات خاک بر پراکنش گونه های Rheum ribes و Dorema ammoniacum در بخشی از مراتع روستای باغدر بافق، اطلاعات مربوط به پوشش گیاهی به روش تصادفی سیتماتیک در قالب 40 پلات در طول 4 ترانسکت صورت گرفت. پس از حفر پروفیل در ابتدا و انتهای هر ترانسکت و تهیه نمونه خاک از دو عمق 0 تا 10 و 10 تا 80 سانتی متری، پارامترهای اسیدیته، هدایت الکتریکی، آهک، کربن آلی، گچ، کربنات، بی کربنات، کلر، سولفات، کلسیم، منیزیم، سدیم، آهن، مس و توزیع دانه بندی خاک در آزمایشگاه تعیین شد. پس از جمع آوری داده ها برای تجزیه و تحلیل، از روش آنالیز مولفه های اصلی استفاده شد. در نهایت، نتایج حاصل از تحلیل ارتباط عوامل خاکی با پوشش گیاهی نشان داد که از میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بافت، آهک، هدایت الکتریکی، مواد آلی، کلسیم، منیزیم، کلر و سدیم در تفکیک تیپ های گیاهی و پراکنش گونه های Rheum ribes و Dorema ammoniacum بیشترین اثر را دارند.

به منظور بررسی نقش گلایسین بتائین در افزایش مقاومت به خشکی گیاه کلزا تحت تیمارهای مختلف تنش رطوبتی، آزمایشی با استفاده از طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار، بررسی شد. تیمار های آزمایشی شامل غلظت های مختلف گلایسین بتائین (0، 100 و 200 میلی مولار) در ترکیب با دور آبیاری (3، 6 و 9 روزه) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که کاربرد گلایسین بتائین به عنوان یک اسمولیت آلی به طور معنی داری، باعث افزایش قند و پرولین گیاه کلزا در شرایط محدودبودن رطوبت در دسترس (دور آبیاری 6 و 9 روز) در مقایسه با حالت عدم استفاده از این ماده (شاهد) شد. در دور آبیاری 9 روزه، کاربرد 200 میلی مولار گلایسین بتائین منجر به افزایش معنی دار وزن خشک و میزان کلروفیل برگ کلزا در مقایسه با شاهد شد. همچنین محاسبه شاخص های تحمل به خشکی نشان داد که مصرف گلاسین بتائین منجر به افزایش تحمل و ثبات تولید ماده خشک کلزا در دور آبیاری 6 و 9 روزه نسبت به دور آبیاری 3 روزه شد. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان دهنده نقش مثبت گلایسین بتائین در بهبود شرایط رشد گیاه کلزا در وضعیت کم آبیاری است.

منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین آب مورد نیاز برای بخش های کشاورزی، شرب و صنعت، از اهمیت زیادی برخوردار است که با خطرات متفاوتی نظیر افت سطح، کاهش میزان تغذیه به سبب نقصان بارندگی و آلاینده های طبیعی و غیرطبیعی مواجه است. این پژوهش در دشت آبرفتی گرمسار، در استان سمنان صورت گرفته است. به منظور شناخت وضعیت کیفی آب شامل هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیم، نتایج آنالیز شیمیایی 52 چاه در 2 دوره زمانی 1381 تا 1388 و 1390-1387 مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با توجه به اهداف تحقیق، روند و آثار تغییرات شاخص نوسان های سطح سفره آب زیرزمینی در 4 دوره زمانی 1373 تا 1375، 1375 تا 1381، 1381 تا 1388 و 1388 تا 1390 در 75 حلقه چاه، بررسی شد. برای پهنه بندی ویژگی های کمی آب، از روش IDW با توان های 1 تا 5 و دو روش زمین آماری (کریجینگ و کوکریجینگ) در نرم افزارهای ArcGIS و Surfer8 استفاده شد. برای بررسی روند و تغییرات شاخص نوسان های سطح سفره آب زیرزمینی و پارامترهای کیفی معیار آب از کلاس بندی و امتیازات مدل بیابان زایی IMDPA استفاده شد. نتایج نشان داد که افت سطح آب زیرزمینی در دوره های 1373 تا 1375، 1375 تا 1381، 1381 تا 1388 و 1388 تا 1390 به ترتیب، برابر 1.05 متر، 8.2 متر، 4.27 و 5.34 متر بوده است و به طور متوسط، افت آب زیرزمینی در دشت گرمسار سالیانه معادل 0.99 سانتی متر یا به عبارتی معادل 1 متر است. همچنین به منظور تعیین رده و نوع کیفیت آب از تقسیم بندی ویل کوکس استفاده شد که با توجه به نتایج به دست آمده، نوع کیفیت آب برای کشاورزی «خیلی شور و مضر برای کشاورزی» است.