پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,164 |
| تعداد مقالات | 77,018 |
| تعداد مشاهده مقاله | 155,599,848 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 117,224,825 |
بررسی اثرات شدت چرا و میکروتوپوگرافی بر نفوذپذیری خاک و ابعاد لکههای گیاهی در مراتع گمیشان | ||
| نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری | ||
| دوره 79، شماره 1، فروردین 1405، صفحه 93-104 اصل مقاله (834.84 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jrwm.2025.400854.1848 | ||
| نویسندگان | ||
| زهره عزیززاده1؛ مجیدمحمد اسمعیلی* 1؛ علی ستاریان2؛ سیدعلی حسینی3؛ بهاره بهمنش1 | ||
| 1گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس، گنبد کاووس، ایران | ||
| 2گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه و فنی مهندسی، دانشگاه گنبدکاووس، گنبد کاووس، ایران | ||
| 3گروه پژوهشی مؤسسه تحقیقات منابع طبیعی و کشاورزی استان گلستان، گرگان، ایران | ||
| چکیده | ||
| چرای بیرویه یکی از مهمترین عوامل تخریب مراتع نیمهخشک است که با تغییر ویژگیهای لکههای گیاهی و کاهش نفوذپذیری خاک، فرآیندهای هیدرولوژیکی و پایداری اکوسیستم را مختل میکند. اگرچه در مطالعات پیشین اثر چرای دام بر نفوذپذیری یا ساختار لکهها بهطور جداگانه بررسی شده است، اما ارتباط همزمان این دو مؤلفه، بهویژه در شرایط نیمهخشک، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف این پژوهش، ارزیابی اثر شدتهای مختلف چرای دام بر نفوذپذیری خاک و ابعاد لکههای گیاهی در مراتع گمیشان است. این آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و در سه تیمار قرق بلندمدت (۲۴ ساله)، چرای متوسط و چرای شدید انجام شد. در هر تیمار، سه ترانسکت ۵۰ متری در جهتهای مختلف پیادهسازی و طول، عرض و ارتفاع لکههای گیاهی و فواصل بین آنها اندازهگیری گردید. نفوذپذیری خاک در لکههای گیاهی و فضاهای بین لکهای با استفاده از حلقههای زوجی سنجیده و با مدل کوستیاکف برآورد شد. نتایج نشان داد که قرق بلندمدت بهطور معنیداری موجب افزایش نفوذپذیری خاک و ابعاد لکههای گیاهی میشود، در حالی که تفاوت معنیداری بین چرای متوسط و شدید مشاهده نشد. همچنین با افزایش شدت چرا، پاسخ لکههای گیاهی به میکروتوپوگرافی کاهش یافت و این اثر تنها در برخی شاخصها (مانند طول لکهها) و در دامنههای مرتفعتر حفظ شد. یافتههای این تحقیق بر اهمیت قرقهای بلندمدت در بازسازی پوشش گیاهی و بهبود نفوذپذیری خاک تأکید دارد و میتواند بهعنوان مبنایی برای برنامهریزی مدیریت پایدار چرای دام در مناطق نیمهخشک مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با اجرای برنامههای تناوب چرا، ایجاد قرقهای دورهای و پایش منظم شاخصهای فیزیکی خاک میتوان به کاهش روند تخریب و افزایش کارایی اکوسیستم در این مناطق کمک کرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| اکوسیستمهای مرتعی؛ حفاظت خاک؛ قرق بلندمدت؛ مدیریت مراتع؛ مدیریت چرا | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigating the effects of grazing intensity on soil permeability and the dimensions of plant patches in semi-arid Rangelands of Gomishan | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Zohreh Azizzadeh1؛ Majid Mohammad Esmaili1؛ Ali Sattarian2؛ Seyed Ali Hosseini3؛ Bahareh Bahmanesh1 | ||
| 1Department of Rangeland and Watershed, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavos University, Gonbad Kavos, Iran. | ||
| 2Department of Biology, Faculty of Basic Sciences and Engineering, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran | ||
| 3Research Group, Golestan Province Natural Resources and Agriculture Research Institute, Gorgan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Soil moisture in the upper soil layers plays a vital role in water and soil resource management, directly influencing infiltration, runoff, agricultural productivity, and flood regulation. Its spatial variability is controlled by multiple factors, including climate conditions, topography, vegetation, and soil characteristics. Neglecting these variations often leads to significant errors in hydrological and agricultural modeling. This study investigates the relationship between geomorphometric indices as a proxy of topography and topsoil moisture across five sub-basins of the Simineh and Zarrineh rivers in northwest Iran, using both field observations and satellite data. Soil moisture measurements from 287 points (2015–2017) were compared with Soil Moisture Active Passive (SMAP) satellite estimates to produce high-resolution spatial maps. Several geomorphometric indices were derived, including the Topographic Wetness Index (TWI), Topographic Position Index (TPI), Wind Exposure Index (WEI), flow direction (Flow_D), flow accumulation, and Analytical Hillshading (AH). The Random Forest (RF) model was applied to determine the importance of geomorphometric attributes. Validation results revealed a strong correspondence between SMAP data and field observations, with July showing the highest correlation (r = 0.77, soil moisture = 0.18 cm³·cm⁻³), and May the lowest (r = 0.50). The RF model achieved robust performance (R² > 0.7, RMSE = 0.04%). Among the indices, WEI and TWI exhibited the greatest importance (>16%), followed by AH (13%), while Flow_D had the lowest influence (8.9%). These findings confirm the significant role of topographic and hydrological features in controlling soil moisture distribution. The integration of SMAP data with machine learning and geomorphometric indices provides a reliable framework for soil moisture monitoring, offering valuable insights for agricultural management, hydrological modeling, and environmental planning in similar watersheds. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Grazing management, Long-term enclosure, Rangeland ecosystems, Rangeland management, Soil conservation | ||
| مراجع | ||
|
Abdalla, M. et al. (2023). Grazing management and soil hydrological properties in semi-arid grasslands. Journal of Arid Environments, 210, 104921. Chen, J., Liu, Y., Wang, J., & Zhang, X. (2023). Grazing intensity mediates plant diversity and carbon storage in grasslands: A global meta-analysis. Ecological Indicators, 148, 110078. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110078 Feng, Q., Zhao, Y., Liu, B., & Yang, W. (2024). Soil organic carbon responses to long-term grazing exclusion: A meta-analysis of global grassland ecosystems. Science of the Total Environment, 897, 165421. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165421 Li, M., Wu, J., Yun, X., Lv, S., Xu, B., Yang, J., ... & Zhang, L. (2024). Long-term grazing changed the spatial distributions of dominant species in typical steppe of Inner Mongolia. BMC Plant Biology, 24(1), 839. https://doi.org/10.1186/s12870-024-05549-9 Li, Z., Ma, Y., Zhang, R., & Jin, J. (2025). Effects of grazing intensity on soil microbial communities and nutrient dynamics in arid steppe of northern China. Applied Soil Ecology, 190, 105539. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.105539 Liu, H., Zhang, C., & Wei, H. (2023). Vegetation patch dynamics under variable grazing intensities in steppe ecosystems. Plant Ecology, 224(3), 451–466. Pietola, L., Horn, R., & Yli-Halla, M. (2005). Effects of trampling by cattle on the hydraulic and mechanical properties of soil. Soil and Tillage Research, 82, 99–108. Rietkerk, M., Ketner, P., Burger, J., Hoorens, B., & Olff, H. (2000). Multiscale soil and vegetation patchiness along a gradient of herbivore impact in a semi-arid grazing system in West Africa. Plant ecology, 148(2), 207-224. Wang, H., Liu, S., & Zhao, M. (2024). Impacts of grazing intensities on soil bulk density and infiltration capacity in mountainous grasslands. Catena, 230, 107544. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.107544 Wang, Z., Han, G., & Kang, L. (2024). Soil compaction and infiltration in overgrazed alpine grasslands: A long-term perspective. Land Degradation & Development, 35(2), 201–213. Wood, G., K .L. D. A. Macle, J. M. Scott. & K. J. Hutchinson. (1998). Changes soil physical properties after grazing exclusion. Soil Use and Managmenet, 14:19-24. Wu, X., Dang, X., Meng, Z., Fu, D., Cong, W., Zhao, F., & Guo, J. (2022). Mechanisms of grazing management impact on preferential water flow and infiltration patterns in a semi-arid grassland in northern China. Science of the Total Environment, 813, 152082. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152082 Zhang, Y., Li, X., & Chen, Y. (2022). Impacts of grazing intensity on soil and vegetation in dryland grasslands: A meta-analysis. Ecological Indicators, 138, 108838. Zhao, F., Meng, Z., Ren, X., Dang, X., Shi, S., Li, P., ... & Guo, J. (2024). Changes in plant-soil synergistic patterns along grassland degradation gradients in northern China. Frontiers in Environmental Science, 12, 1398726. https://doi.org/10.3389/fenvs.2024.1398726 Zhao, W., Wang, Y., & Chen, L. (2024). Changes in soil hydraulic properties under different grazing intensities in Inner Mongolia steppe. Geoderma, 439, 116497. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116497 Zhou, J., Zhao, W., & Yang, Y. (2024). Patch-interpatch structure and rangeland health assessment under grazing pressure. Rangeland Ecology & Management, 87, 45–54. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 65 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 51 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب