نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
تازه های تحقیق
عنوان مقاله English
نویسنده English
Soil is one of the most important components of rangeland ecosystems, serving as the primary medium that supports the survival and growth of rangeland vegetation. Maintaining soil quality and its nutrient content plays a fundamental role in sustaining productivity, enhancing biodiversity, and preserving ecosystem services. Improper grazing management and overgrazing reduce soil fertility, accelerate soil erosion, and ultimately decrease the productive capacity of rangelands. Despite considerable research, significant challenges remain in quantifying the economic impacts of grazing intensity and understanding its consequences for rangeland ecosystems. This study aimed to economically evaluate the role of rangeland ecosystems in conserving key soil nutrients, with a particular emphasis on nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K), in the Moghan region. For this purpose, two rangelands with contrasting management conditions (well-managed and poorly managed) were selected. Using the transect sampling method, 30 soil samples were collected from each rangeland and transferred to the laboratory for the determination of N, P, and K concentrations. The annual soil erosion rate of the study area was estimated at 14.7 t ha⁻¹ yr⁻¹, while the total rangeland area was calculated to be 115,000 ha. Statistical analyses included an independent t-test to compare soil nutrient concentrations between the two rangelands and logistic regression to estimate the probability of rangeland degradation. Finally, the economic value of the conserved soil nutrients was estimated using the replacement cost method. The results indicated that the rangeland capital value regarding soil nutrients conservation was estimated 449190000 Iranian Rials per hectare. These findings highlight the critical importance of sustainable rangeland management in reducing the loss of natural capital, maintaining soil fertility, and minimizing the economic costs associated with rangeland degradation. The results can provide valuable scientific evidence for policymakers and land managers in developing effective strategies for the conservation and sustainable utilization of rangeland ecosystems.
کلیدواژه‌ها English
مقدمه
حفظ حاصلخیزی خاک‌ها یکی از کارکردهای مهم اکوسیستمهای مرتعی است به‌ویژه در مناطق پرشیب کوهستانی به میزان قابل‌توجهی آسیب‌پذیر به نظر می‌رسد. از بین رفتن پوشش گیاهی و در پی آن نابودی منابع خاک از جمله عوامل تهدیدکننده عرصههای مرتعی میباشد. دخالت نامعقول انسان در اکوسیستمهای مرتعی موجب به هم خوردن تعادل آنها میگردد که حاصل آن کاهش حاصلخیزی خاک مرتع و فقر عناصر غذایی میباشد. از طرفی اثبات شده است که از کارکردهای مهم غیرعلوفهای پوشش گیاهی مراتع، حفاظت خاک و جلوگیری از فرسایش است (Eskandari et al., 2008). همچنین نتایج پژوهشها ثابت نموده است که کاهش حاصلخیزی خاک در اثر فرسایش نه‌تنها میزان تولید را پایین میآورد، بلکه کیفیت محصول تولید شده را نیز کاهش میدهد. سه عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم، از عناصر بسیار مهم و حیاتی در فرآیند حاصلخیزی خاک مراتع محسوب میشود. در واقع میزان مواد آلی، نیتروژن، فسفر و پتاسیم، از جمله متغیرهایی است که بر میزان تولید علوفه تأثیر بسزایی میگذارند (Rastgar et al., 2015). بنابر آمار اعلام‌شده از سوی مسئولان سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور، نرخ سالانه فرسایش خاک در کشور حدود 16 تن در هکتار و در کل عرصههای کشور بالغ بر 2 میلیارد تن در سال است. این در حالی است که بر اساس معیارهای جهانی نرخ متعادل سالانه فرسایش خاک باید 6 تن در هکتار باشد. بنابراین، میزان فرسایش خاک در ایران حدود 3 برابر متوسط شاخص جهانی است (Jafari et al., 1999).
در سالهای اخیر، مراتع کشور به دلایل مختلف به‌طور فزاینده در معرض تخریب کمی و کیفی قرارگرفته‌اند تا جاییکه که اصلاح و احیای مجدد آنها نیاز به زمان زیاد و هزینه هنگفت دارد. در بسیاری از موارد این تخریب بیش از آنکه معلول عوامل طبیعی همچون خشک‌سالی و تغییر شرایط جوی باشد، معلول عملکرد غیرمعقول و غیرعلمی انسان در بهره‌برداری از این منابع است (Mousavi et al., 2014). بررسی منابع و نوشتارهای مربوط به بررسیهای انجام‌شده در زمینه هدر رفت خاک و مواد مغذی آن، مبین این است که در ایران بیشتر تحقیقات انجام‌شده درباره مقدار فرسایش و میزان جابجایی خاک و مقادیر رسوبگذاری بوده‌است. در حالیکه خسارات فرسایش به خارج شدن خاک از دسترس گیاه و پر شدن مخازن آب محدود نمیشود، بلکه هدر رفت و از دسترس خارج شدن عناصر غذایی موجود در خاک موجب کاهش حاصلخیزی خاک آن در اثر فرسایش میشود که موجب زیانهای اقتصادی و اجتماعی ناشی از فرسایش به ویژه در دامنههای شیبدار میشود (Ghoddousi, 2007). با در نظر گرفتن لزوم و اهمیت روشهای محاسبه هزینههای ناشی از فرسایش خاک، برخی از مهم‌ترین نتایج پژوهشی بدست‌آمده در جهان و ایران بدین شرح است. اولین بار Bennett (1933)، در آمریکا هزینه فرسایش خاک را با استفاده از روش هزینه جایگزین برآورد نمود. ایشان به منظور تخمین هزینههای فرسایش خاک، هزینه جایگزینی عناصر مغذی خاک را با استفاده از قیمت تجاری کودهای شیمیایی قابل جانشین برآورد نمود. در این روش، با برآورد هزینه هر تن هدررفت خاک، مقدار هدر رفت مواد آلی و مغذی خاک مشخص شد. Andreasen & Skovgaard (2009)، در تحقیقی که در مورد خاک‌های مناطق گرمسیری نیمه‌خشک انجام دادند نشان دادند که فرسایش و از دست رفتن مواد غذایی که به وسیله میزان زیاد رواناب ایجادشده بازدهی محصول را کاهش میدهد. Ahmed (2009)، اثر تغییر درپوشش جنگل بر روی وضعیت خاک را در حوضه کهمیل موردبررسی قراردادند. هدف این مطالعه، کوشش برای نشان دادن وضعیت جنگل‌ها در کشمیر بود که تحت فشارهای خیلی زیاد انسانی قرار داشتند. نتایج نشان میدهد که جنگل‌زدایی در اثر فرسایش خاک تشدید شده‌است. همچنین ارزش اقتصادی فرسایش خاک را، براساس خاک فرسایشیافته و محتوای عناصر غذایی آن و با توجه به قیمت بازاری این عناصر در دو کاربری کشاورزی و مرتع در شمال شرق ترکیه، مطالعه کردند. ارزش اقتصادی خاک فرسایش یافته در اراضی مرتعی حدود 54/59 دلار در هکتار در سال و همچنین مقادیر هدر رفت N, P, K به ترتیب3/5، 83/4 و 33/48 دلار در هکتار در سال برآورد شد. Gulati & Rai (2014)، تخمین هزینه فرسایش خاک و هدررفت مواد مغذی را در حوزهی آبخیز چوتاناگپور در هند انجام دادند. آنها با برآورد 590 کیلوگرم هدررفت مواد مغذی خاک از سطح حوزه آبخیز، هزینه هدررفت مواد مغذی خاک (نیتروژن، فسفر و پتاسم) را 137 دلار در هکتار برآورد نمودند. Rife (2010)، به‌منظور تعیین ارزش خدمات اکوسیستمی در ایالت جنوب شرقی الغنی پنسیلوانیا امریکا، هدررفت خاک را با استفاده از مدل USLEدر محیط GISمحاسبه نمود. ایشان هزینه برداشت رسوب را 024/129 دلار در هکتار در سال برآورد نمودند. Bakhtiari (2007)، در تحقیقی که در زمینه ارزش‌گذاری اقتصادی کارکرد حفظ و نگهداشت عناصر غذایی خاک در جنگلهای منطقه سبز کوه انجام دادند به این نتیجه رسیدند که ارزش اقتصادی سالانه جنگل در حفاظت از عناصر غذایی N, P, K و جلوگیری از هدر رفت آنها در منطقه موردبررسی، معادل996 هزار ریال در هکتار میباشد. Panahi (2015)، با تحقیق در زمینه ارزش جنگلهای خزری در نگهداشت عناصر غذایی خاک به این نتیجه رسیده‌است که ارزش جنگلهای موردبررسی از طریق حفاظت خاک و جلوگیری از رخداد فرسایش و در نتیجه هدر رفت عناصر غذایی موجود در خاک سالانه حدود 6/92 میلیون ریال در هکتار میباشد. Noor et al., 2013 تلفات اقتصادی فرسایش خاک در مراتع حوزه آبخیز لرستان را با استفاده از روش جایگزینی مواد غذایی برآورد نمودند. کل میزان فرسایش در منطقه با استفاده از روش MPSIAC، 6/107500 تن در سال برآورد نمودند.
Keyvan Behjou et al., 2016، پژوهشی با هدف ارزش‌گذاری اقتصادی عناصر غذایی اصلی و با تاکید بر خاک جنگلهای منتخب منطقه حفاظت شده شیمبار در استان خوزستان انجام دادند که در آن میزان فرسایش را با روش EPM، تعیین و سپس هدررفت سه عنصر غذایی مهم (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) را براساس اختلاف مقادیر عناصر غذایی دو تیمار شاهد و فرسایشیافته اندازهگیری شد. سپس ارزش پولی نگهداری عناصر غذایی خاک به وسیلة پوشش جنگلی، بر اساس روش اقتصادی هزینه جایگزینی محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که در محدوده مورد مطالعه به مساحت 3116 هکتار سالانه حدود 468/5 تن عناصر غذایی NPK در اثر فرسایش خاک از بین می‌رود که به معنای ایجاد هزینه‌ای معادل 88202945491 ریال به محیط زیست میباشد.
با توجه به مطالب عنوانشده در قسمت مقدمه و پیشینه تحقیق، مبنی‌بر اینکه مراتع استان اردبیل علاوه بر دامداری از لحاظ زنبورداری و تولید گیاهان دارویی و درکل ازلحاظ اقتصادی حائز اهمیت میباشند، لذا ضرورت دارد تحقیقاتی در ارتباط با تحلیل اقتصادی ارزش وجودی اکوسیستم مرتع بر نگهداشت برخی عناصر غذایی مهم خاک در این استان انجام شود تا بتوان برای مدیریت بهتر و بهره‌برداری خوب و پایدار از این اکوسیستم در کنار حفظ آن راهکارهایی را ارائه نمود.
روش‌شناسی پژوهش
یکی از مناطق مهم در استان اردبیل منطقه مغان است که در شمال شرقی اردبیل و در 48 درجه و 6 دقیقه طول شرقی و 39 درجه و یک دقیقه عرض شمالی واقع شده‌است. میزان مساحت آن، 203324 هکتار میباشد، که 115 هزار هکتار از این مساحت را مراتع دشت مغان تشکیل میدهد (شکل 1). مراتع این شهرستان علاوه بر دامداری، از لحاظ زنبورداری و تولید گیاهان دارویی حائز اهمیت است. به نظر می‌رسد شرایط اقلیمی مناسب و سودآوری بالای محصولات مرتعی حاصل از مرتع باعث شده این منطقه به‌عنوان یک قطب اقتصادی در تولید انواع محصولات بازاری مرتعی مطرح باشد که همین موضوع موجبات تخریب روزافزون مراتع این شهرستان را فراهم آورده است. با استناد به گزارش فرسایش رسوب منطقه مغان (1389) مقدار فرسایش برآوردی با استفاده از مدل MPSIAC برای منطقه در حدود 17/14 تن بر هکتار در سال بدست آمده‌است (جدول 1).
شکل 1. موقعیت منطقه مورد مطالعه
Figure 1. Location of the study area
جدول 1. اطلاعات مربوط به فرسایش و رسوب منطقه مورد مطالعه
Table 1. Erosion and sedimentation information for the study area
|
منطقه |
مساحت (هزار هکتار) |
میزان فرسایش (ton/ha.y) |
میزان فرسایش (m3/ha.y) |
رسوب (ton/ha.y) |
رسوب (m3/ha.y) |
% SDR |
SDR |
|
مغان |
115 |
7/14 |
42/10 |
16/9 |
73/6 |
91/3 |
91/390 |
برای نمونهبرداری خاک در هر مرتع با شروع تصادفی و به صورت سیستماتیک از طریق روش خطنمونه از خاک منطقه نمونه برداری شد، برای پیاده کردن خطنمونه یک نقطه به طور تصادفی به عنوان نقطه شروع خط انتخاب شد و بقیه خطوط به موازات این خط و با فواصل معین (50 متر از یکدیگر) پیاده شد. در هر مرتع به منظور پوشش دادن بحث تکرار در آمار،10 ترانسکت با طول 100 متر پیاده شد. بر روی هر ترانسکت در نقاط ابتدا، وسط و انتها، پروفیل خاک به عمق20 سانتی‌متر حفر و نمونهبرداری شد. با در نظر گرفتن طول ترانسکت و فاصله بین آنها و نیز با توجه به ساختار پوشش گیاهی موجود در منطقه، نقاط نمونه نسبت به یکدیگر 50 متر فاصله داشت. با لحاظ منطق آماری در بررسی جوامع برداشت 30 نمونه میتواند گویای وضعیت جامعه مورد بررسی باشد (Rezai & Mirmohammadi Meibodi, 2005). لذا درمجموع 30 نمونه خاک ازهر مرتع برداشتشده و به آزمایشگاه جهت اندازهگیری N، P، K و نیز برخی خصوصیات فیزیکی (درصد رس، شن، سیلت و درصد رطوبت اشباع) و خصوصیات شیمیایی (اسیدیته، pH، TNV) منتقل گردید. در شکل 2 نمونه برداری از سطح 3 ترانسکت و 9 نقطه نمونه به صورت شماتیک ارایه گردید.
شکل2. شکل شماتیک روش نمونهبرداری از مراتع مورد مطالعه
Figure 2. Schematic diagram of the sampling method for the studied rangelands
روش اندازهگیری نیتروژن (N)
در این تحقیق برای به دست آوردن مقادیر نیتروژن نمونههای خاک از روش کجدال استفاده شد. در این روش، ازت آمونیاکی (N-NH4) ماده آلی بر اثر ترکیب با اسید سولفوریک غلیظ به صورت سولفات آمونیوم درآمده، آمونیوم حاصل پس از ترکیب با سود غلیظ در دستگاه تقطیر به گاز آمونیاک تبدیل گشته و گاز حاصل سپس به‌وسیله اسید بوریک جمعآوری میشود. سرعت فعل و انفعالات فوق با افزایش دما و در حضور کاتالیزور فزونی می‌یابد. در عمل، به منظور افزایش دما، از سولفات پتاسیم و یا سولفات سدیم استفاده میشود. در پایان باز تشکیل‌شده با کمک اسید سولفوریک رقیق (05/0) تیتر گردیده و بدین ترتیب مقدار کل ازت خاک تعیین میشود.
روش اندازهگیری فسفر (P)
برای تعیین مقدار فسفر در این پژوهش از روش السِن استفاده شد. در روش السن، ابتدا 5 گرم خاک را برداشته و داخل یک ارلن قرار داده میشود، سپس 100 میلی‌لیتر بیکربنات کلسیم نیم مولار روی آن ریخته سپس سوسپانسیون ایجادشده به مدت نیم ساعت شیک‌شده و پس از آن توسط کاغذ صافی آن را صاف کرد تا عصاره زلالی حاصل گردد. 15سی سی از عصاره بدست‌آمده را در یک بالن 25 پیپت نموده و به آرامی 5 سی سی محلول آمونیوم مولیبدات به آن اضافه شد. بالن را به تدریج تکان داده تا گازهای دی‌اکسیدکربن خارج شوند. بعد از این مرحله مقدار 1 سی‌سی کلرید قلع اضافه و بالن به حجم 25 سی‌سی رسانده‌شد. شدت عبور نور (T) را پس از کالیبراسیون استانداردهای 9/0، 7/0، 1/0، 3/0 و صفر پی‌پی‌ام در طول موج 660 نانومتر قرائت شد.
روش اندازهگیری پتاسیم (K)
برای جداسازی پتاسیم موجود در کانیهای رسی از یون آمونیوم به علت تشابه بالا با پتاسیم در شعاع یونی، استفاده‌شد. میزان پتاسیم پس از استخراج به کمک دستگاه فیلم فوتومتری یا شعله سنجی اندازهگیری شد. اساس دستگاه به این صورت است که این دستگاه برای اندازهگیری فلزات قلیائی خاکی مخصوصا Li,Na,K طراحی شده‌است. دلیل این موضوع نیز این است که این فلزات در دماهای پائینتری تحریک میشوند و با گاز متان و شعله معمولی این عناصر تحریک و تولید نور میکنند.
تجزیه و تحلیل دادهها
به منظور تجزیه و تحلیل آماری دادهها با توجه به فرضیات تحقیق، از نرم افزار SPSS 22 استفاده شد. نرمال بودن دادهها با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف و شاپیروویلک در سطح احتمال 5 درصد بررسی شد. جهت تجزیه و تحلیل دادهها پس از انجام آزمون نرمالیته درصورت نرمال بودن دادهها از آزمون t مستقل (مقایسه میانگین بین گروهها) جهت مقایسه مقادیر عناصر غذایی خاک در دو مرتع استفاده گردید. همچنین جهت تعیین تابع احتمال آسیب به مرتع از روش رگرسیون لجستیک استفاده‌شد.
ارزش سرمایهای مرتع از محل حفظ عناصر غذایی خاک
در این تحقیق، برای تعیین ارزش سرمایهای مرتع از محل حفظ عناصر غذایی خاک، ابتدا از روش هزینه جایگزینی برای ریالی نمودن مقادیر عناصر غذایی خاک استفاده‌شد (Aghili Kohnehshahri & Sadeghi, 2004). به عبارت دیگر از روش هزینه فرصت ازدست‌رفته جهت تقویم ارزش اقتصادی مقادیر هدر رفت خاک استفاده گردید. در این روش با برآورد هزینههای لازم جهت جایگزین نمودن عناصر ازدست‌رفته خاک (N،P،K) می‌توان به برآورد ارزش سرمایهای مرتع از محل حفظ عناصر غذایی خاک اقدام نمود. به این منظور قیمت بازاری در سال انتشار پژوهش کنونی (1405) مربوط به سه نوع کود ازت، فسفر، پتاسیم به دست آمد که بر اساس نرخنامه سال 1405 قیمت هر کیلوگرم کودهای نیتروژنه، فسفاته و پتاسه به ترتیب 750 هزار ریال، 1432170 ریال و 1370000 ریال میباشد. در این تحقیق میزان نرخ تنزیل نیز 10 درصد لحاظ شد. با داشتن Pn، Pp و Pk به‌عنوان قیمت بازاری کودهای مکمل مربوط به عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم در نظر گرفته شده است و نیز r که همان نرخ تنزیل است 10 درصد لحاظ شد (کیوانبهجو و همکاران، 1395). ارزش فعلی خاک فرسایش یافته (BT) در فاصله زمانی صفر (0) تا بی نهایت (∞) از رابطه 1 محاسبه شد:
رابطه 1. :
یافته‌ها و بحث
به منظور بررسی مقادیر N، P و K و مقایسه مقادیر آنها، سپس برآورد و مقایسه برخی از خصوصیات فیزیکی (نظیر توزیع ذرات شن، رس و سیلت) و شیمیایی (اسیدیته، قلیاییت، درصد رطوبت اشباع و میزان مواد خنثی‌شونده (TNV) در خاک منطقه به روش آزمون T (آزمون t مستقل) و رگرسیون لجستیک در نرم افزار SPSS 22 انجام‌شده و سپس با استفاده از نتایج این بخش، به برآورد ارزش اقتصادی خاک در اکوسیستم مراتع مورد مطالعه اقدام شد (جدول 4). پس از جمعآوری و ثبت دادهها برای تحلیل آماری از نرمافزار SPSS 22 استفاده شد. در جداول 2 و 3، آمار توصیفی (مقادیر میانگین، انحراف معیار و واریانس و ...) مربوط به مقادیر N، P و K در منطقه موردمطالعه به ترتیب برای دادههای اصلی و دادههای نرمال شده ارائه شده‌است.
جدول 2. آمار توصیفی پارامترهای مورد بررسی (با دادههای برداشتشده)
Table 2. Descriptive statistics of the studied parameters (with collected data)
|
متغیر |
واریانس |
میانگین |
انحراف معیار |
ضریب تغییرات |
|
K |
52/7×104 |
470 |
23/274 |
68/5834 |
|
N |
45/78 |
67/3 |
85/8 |
41/2 |
|
P |
07/145 |
49/9 |
04/12 |
26/1 |
جدول 3. آمار توصیفی پارامترهای مورد بررسی (با دادههای نرمالشده)
Table 3. Descriptive statistics of the parameters studied (with normalized data)
|
پارامتر |
واریانس |
میانگین |
انحراف معیار |
ضریب تغییرات |
|
K |
52/7×104 |
470 |
23/274 |
68/5834 |
|
N |
08/0 |
76/2 |
29/0 |
105/0 |
|
P |
27/0 |
66/0 |
52/0 |
78/0 |
جدول4. مقادیر اندازهگیری شده N, P ,K برای مراتع با مدیریت خوب و مدیریت بد (ppm)
Table 4. Measured N, P, K values for well-managed and poorly managed pastures (ppm)
|
عدد نمونه |
N |
P |
K |
|||
|
مدیریت خوب |
مدیریت بد |
مدیریت خوب |
مدیریت بد |
مدیریت خوب |
مدیریت بد |
|
|
1 |
16/0 |
21/0 |
00/154 |
00/780 |
30/1 |
30/2 |
|
2 |
00/33 |
14/0 |
00/238 |
00/390 |
00/27 |
50/1 |
|
3 |
20/0 |
12/0 |
00/133 |
00/700 |
60/4 |
60/1 |
|
4 |
10/0 |
13/0 |
00/94 |
00/185 |
20/3 |
30/3 |
|
5 |
00/33 |
23/0 |
00/238 |
00/768 |
00/27 |
5/4 |
|
6 |
08/0 |
20/0 |
00/75 |
00/706 |
65/1 |
27/1 |
|
7 |
00/21 |
16/0 |
00/222 |
00/742 |
00/34 |
40/2 |
|
8 |
03/0 |
17/0 |
00/227 |
00/1280 |
14/1 |
20/3 |
|
9 |
08/0 |
11/0 |
00/70 |
00/1000 |
65/1 |
40/4 |
|
10 |
14/0 |
14/0 |
00/222 |
00/700 |
47/0 |
20/3 |
|
11 |
15/0 |
10/0 |
00/610 |
00/480 |
50/35 |
60/1 |
|
12 |
11/0 |
14/0 |
00/690 |
00/492 |
00/5 |
20/1 |
|
13 |
10/0 |
16/0 |
00/350 |
00/430 |
10/5 |
08/1 |
|
14 |
12/0 |
19/0 |
00/347 |
00/360 |
65/3 |
02/1 |
|
15 |
08/0 |
15/0 |
00/284 |
00/479 |
72/3 |
01/1 |
|
16 |
00/21 |
13/0 |
00/222 |
00/633 |
00/34 |
0/14 |
|
17 |
00/21 |
21/0 |
00/222 |
00/510 |
00/34 |
13/6 |
|
18 |
00/19 |
57/0 |
00/321 |
00/324 |
00/44 |
53/6 |
|
19 |
18/0 |
17/0 |
00/500 |
00/690 |
40/14 |
00/5 |
|
20 |
23/0 |
31/0 |
00/900 |
00/340 |
00/21 |
40/6 |
|
21 |
00/17 |
19/0 |
00/365 |
00/550 |
00/2 |
40/5 |
|
22 |
63/0 |
17/0 |
00/435 |
00/500 |
00/29 |
60/13 |
|
23 |
00/17 |
13/0 |
00/440 |
00/430 |
50/0 |
00/2 |
|
24 |
12/0 |
16/0 |
00/282 |
00/570 |
17/1 |
40/4 |
|
25 |
09/0 |
39/0 |
00/502 |
00/540 |
70/1 |
40/4 |
|
26 |
13/0 |
16/0 |
00/654 |
00/620 |
67/25 |
40/4 |
|
27 |
33/0 |
15/0 |
00/238 |
00/540 |
00/27 |
40/3 |
|
28 |
03/0 |
14/0 |
00/133 |
00/700 |
90/4 |
20/3 |
|
29 |
75/0 |
11/0 |
00/130 |
00/1000 |
00/9 |
40/4 |
|
30 |
13/0 |
17/0 |
00/154 |
00/1280 |
10/1 |
20/3 |
مقادیر میانگین برای متغیرهای مورد بررسی در وضعیتهای مدیریت خوب و مدیریت بد طبق جدول 5 مقایسه شد که نشان داد متغیرهای فسفر و پتاسیم خاک تفاوت معنی‌داری را در عرصههای مرتعی داشته و تنها پارامتر نیتروژن خاک در رویشگاه‌های مورد بررسی دارای اختلاف معنی‌داری میباشند. این نتیجه با نتایج مطالعات Yousefi (2012) در تناقض است.
جدول 5. مقایسه آماری مراتع موردبررسی از لحاظ عناصر غذایی خاک
Table 5. Statistical Comparison of the Studied Rangelands in Terms of Soil Nutrient Elements
|
متغیر |
مراتع با مدیریت خوب |
مراتع با مدیریت بد |
|
|
|
میانگین گروه و انحراف معیار |
میانگین گروه و انحراف معیار |
مقدارt |
P |
|
|
P |
62/0±791/0 |
37/0±53/0 |
988/1* |
04/0 |
|
K |
11/202± 322 |
23/256±623 |
106/5-** |
000/0 |
|
N |
39/0± 75/2 |
11/0±78/2 |
324/0-ns |
74/0 |
* : تفاوت معنیدار در سطح 5 درصد، ns: فاقد تفاوت معنیدار
میانگین متغیرهای تغذیه‌ای خاک در وضعیتهای مدیریت خوب و مدیریت بد مقایسه شد که در جدول 6 نشان داده شده است متغیر فسفر در سطح معنیدار 5 درصد و پتاسیم خاک در سطح معنیدار 1 درصد اختلاف معنی‌داری را در عرصه‌ها داشته و تنها متغیر نیتروژن خاک در رویشگاه‌ها احتلاف آماری معنی‌داری را از خود نشان نداده است.
جدول 6. مقایسه آماری مراتع از لحاظ پارامترهای فیزیکی خاک
Table 6. Statistical comparison of rangelands in terms of physical soil parameters
|
|
مراتع با مدیریت خوب |
مراتع با مدیریت بد |
|
|
|
متغیر |
میانگین گروه و انحراف معیار |
میانگین گروه و انحراف معیار |
مقدار t |
P |
|
رس (%) |
74/1±51/28 |
36/11±66/23 |
348/2* |
022/0 |
|
شن (%) |
32/4±87/28 |
08/10±25 |
95/1ns |
05/0 |
|
سیلت (%) |
24/4± 61/42 |
37/10±53/51 |
42/4-** |
000/0 |
|
رطوبت اشباع (%) |
00/9± 25/48 |
54/7± 50/51 |
521/1-ns |
134/0 |
* : اختلاف معنیدار در سطح 5 درصد، ns: فاقد اختلاف (اثر) معنیدار
جدول7. مقایسه آماری مراتع از لحاظ پارامترهای شیمیایی خاک
Table 7. Statistical comparison of rangelands in terms of soil chemical parameters
|
|
مراتع با مدیریت خوب |
مراتع با مدیریت بد |
|
|
|
متغیر |
میانگین گروه و انحراف معیار |
میانگین گروه و انحراف معیار |
مقدار t |
P |
|
EC |
16/0±907/0 |
301/0±73/0 |
81/2** |
007/0 |
|
pH |
51/0±16/7 |
50/0±56/7 |
07/3-** |
003/0 |
|
TNV |
93/2±70/8 |
36/4±47/6 |
35/2* |
02/0 |
* : اختلاف معنیدار در سطح 5 درصد، ns: فاقد اختلاف (اثر) معنیدار
بر اساس نتایج حاصلشده در جداول 6 و 7، متغیرهای فیزیکی درصد شن و درصد رطوبت اشباع خاک در مراتع با وضعیتهای مدیریتی خوب و بد تفاوت آماری معنی‌داری ندارند. این در حالی است که درصد رس در خاک این مراتع در سطح احتمال 95 درصد و درصد سیلت در سطح 99 درصد دارای اختلاف است. این تفاوت در ارتباط با پارامترهای اسیدیته و pH خاک در سطح احتمال 99 درصد و در مورد مواد خنثی‌شونده در سطح 95 درصد است. میانگین عددی درصد شن در مراتع با مدیریت خوب بالاتر از مراتع با مدیریت بد و فرسایشیافته بوده و این ارتباط در مورد درصد رطوبت اشباع برعکس است. Ghanbarian Alavijeh & Liaghat (2011) نیز در مطالعات خود عنوان کرده‌اند که با افزایش درصد ذرات شن، مقدار رطوبت اشباع خاک کاهش می‌یابد.
برآورد ارزش سرمایهای مرتع از محل عناصر غذایی خاک
با برآورد هزینههای مورد نیاز برای جایگزینی مقادیر عناصر غذایی (N,P,K) از دست رفتة خاک، برآورد ارزش اقتصادی خاک در اکوسیستمهای مرتعی انجام شد.
مقادیر ارزش اقتصادی هدررفت عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم با بکارگیری تکنیک هزینه جایگزینی به ازای هر هکتار محاسبه شد که نتایج در جدول 12 و 13 آمده است. با محاسبه اختلاف مقادیر عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در وضعیتهای مدیریت خوب و مدیریت بد، مقدار اتلاف این سه عنصر غذایی برآورد شد. با لحاظ قیمتهای بازاری عناصر فسفر، نیتروژن و پتاسیم (PP ، PN و PK ) تحت عنوان قیمت بازاری کودهای مکمل مربوط به عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم و نیز میزان تنزیل اجتماعی (r) (نرخ تنزیل 10 درصد لحاظ شد)، ارزش خاک فرسایشیافته (BT) در فاصله زمانی0 تا ∞ از رابطه زیر بدست می‌آید:
رابطه 2.
میزان تولید رسوب با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود (Refahi, 2000):
* میزان فرسایش= تولید رسوب SDR
در این فرمول میزان فرسایش، از اختلاف فرسایش در اراضی دیم زارهای رهاشده یا مراتع تخریب شده و فرسایش در اراضی مرتعی خوب بدست می‌آید (جدول 1). نسبت تحویل رسوب (SDR)، نشان دهنده نسبت میزان رسوب حمل‌شده از حوضه به میزان فرسایش بوده و براساس مساحت حوزه و بافت خاک و با استفاده از نمودارهای مربوطه (Refahi, 2000) و یا براساس مساحت حوزه قابل محاسبه است. Bakhtiari (2007)، جداگانه در مطالعاتی ارزش اقتصادی فرسایش خاک را، براساس خاک فرسایشیافته و محتوای عناصر غذایی آن و با توجه به قیمت بازاری این عناصر در دو کاربری کشاورزی و مرتع در شمال شرق ترکیه و جنگلهای منطقه سبز کوه، مطالعه کردند.
جدول12. مقدار از دست رفتگی عناصر غذایی در منطقه
Table 12. Nutrient loss in the region
|
هدر رفت ماده غذایی |
مساحت (هزار هکتار) |
اختلاف مراتع با مدیریت خوب و بد |
میانگین عناصر در مراتع با مدیریت خوب |
میانگین عناصر در مراتع با مدیریت بد |
||||||||
|
N |
K |
P |
N |
K |
P |
N |
K |
P |
N |
K |
P |
|
|
3450 |
3450 |
- |
115 |
03/0 |
03/0 |
26/0- |
75/2 |
22/263 |
79/0 |
78/2 |
23/226 |
53/0 |
- عدم تفاوت معنیدار
جدول13. ارزش عناصرغذایی از دست رفته در اثر فرسایش
Table 13. Nutritional Value Lost Due to Erosion
|
قیمت عناصر غذایی هدررفته به ازای کل مساحت منطقه (ریال) |
قیمت عناصر غذایی هدررفته به ازای هکتار (ریال) |
مجموع عناصر غذایی هدررفته |
مساحت منطقه کاری (هکتار) |
|
51656850000000 |
449190000 |
6900 |
115000 |
نتیجه‌گیری
تجزیه و تحلیل آماری به‌منظور مقایسه مقادیر عناصر غذایی مورد نظر در وضعیتهای مدیریتی خوب و بد با استفاده از آزمون t بین متغیرها انجام و همچنین آنالیز رگرسیون لجستیک به منظور تعیین تابع احتمال آسیب به مرتع انجام شد که در نهایت برآورد ارزش سرمایهای مرتع از محل حفظ عناصر غذایی خاک انجام گرفت.
نتایج بدست‌آمده از آزمون t مستقل و تحلیل تفاوت میانگین مقادیر (N, K, P) در وضعیتهای مدیریتی خوب و بد، حاکی از معنیدار بودن اختلاف میانگین‌های مقادیر عناصر غذایی فسفر و پتاسیم به ترتیب در سطوح 95 درصد و 99 درصد است که نشان‌دهنده تأثیر معنیدار هدر رفت عناصر غذایی مذکور در اثر فرسایش خاک است که خود از وجود یا نبود پوشش گیاهی به‌ویژه پوشش مرتعی تأثیر می‌پذیرد. مقدار میانگین عناصر فسفر و پتاسیم در وضعیت مدیریتی خوب به مراتب بالاتر از وضعیت مدیریتی بد بدست‌آمد. این در حالی است که مقدار نیتروژن در اثر تغییر وضعیت مدیریتی در مرتع، تفاوت معنی‌داری را از خود نشان نداد. میزان این عنصر در مراتع با مدیریت خوب کمتر از مراتع با مدیریت بد بدست‌آمد. میزان پتاسیم خاک در دو وضعیت مدیریتی مختلف اختلاف معنی‌داری را از خود نشان داد و در وضعیت مدیریتی خوب از میزان بالاتری برخوردار بود. بررسی خصوصیات فیزیکی خاک نشان از اختلاف معنیدار بین میزان رس و سیلت در دو وضعیت مدیریتی دارد.
براساس نتایج حاصله در تحقیق حاضر با توجه به وسعت منطقه مورد مطالعه که حدود 115 هزار هکتار است، مقدار فرسایش حدود 7/14 تن بر هکتار در سال براساس مطالعات فرسایش و رسوب منطقه مورد مطالعه گزارش‌شده، که در مقایسه با استاندارد جهانی که 5 تن در هکتار میباشد حدود سه برابر میباشد. این موضوع از سویی منعکس‌کننده روند تخریب خاک، منابع طبیعی و محیط‌زیست در این منطقه به واسطه تخریب پوشش گیاهی و فرسایش خاک است و از سوی دیگر، نشان‌دهنده لزوم حفاظت و احیای پوشش گیاهی در این منطقه و حفظ خاک به عنوان بستر تولید است. با اتکا به این اطلاعات و با انجام تجزیه و تحلیل آماری بر روی مقادیر عناصر غذایی بدست‌آمده از نمونهبرداریهای برداشتشده از مراتع منطقه مورد مطالعه (جدول 4)، طبق نتایج ارزش سرمایهای مرتع از محل عناصر غذایی خاک به ازای کل مساحت منطقه 51656850000 ریال برآورد شد.
