Journal of Rainwater Catchment Systems

fa استحصال آب باران به روش فارو به‌عنوان ابزاری برای احیاء: تأثیر بر شوری، پویایی رطوبت خاک و تنوع پوشش گیاهی Furrow Water Harvesting as a Restoration Tool: Impacts on Soil Salinity, Moisture Dynamics, and Vegetation Diversity تخصصي Special پژوهشي Research <table align="right" class="Table" dir="rtl" style="border-collapse:collapse; border:none"> <tbody> <tr> <td style="border-bottom:1px dashed #4bacc6; width:430px; padding:0in 7px 0in 7px; height:19px; border-top:1px dashed #4bacc6; border-right:1px dashed #4bacc6; border-left:1px dashed #4bacc6" valign="top">شوری خاک و کمبود رطوبت از مهم‌ترین عوامل محدودکننده استقرار پوشش گیاهی و احیای اکوسیستم‌ها در مناطق خشک و نیمه‌خشک به شمار می‌روند. روش‌های استحصال آب باران به‌عنوان راهکارهایی عملی برای بهبود شرایط رطوبتی خاک و تسهیل فرآیندهای احیای اکولوژیک در اراضی تخریب‌شده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در میان این روش‌ها، سامانه فارو با ایجاد تغییر در ریزتوپوگرافی سطح خاک، تمرکز روان‌آب و افزایش نفوذپذیری، می‌تواند شرایط فیزیکی–شیمیایی خاک را بهبود بخشیده و ریززیستگاه‌های مناسبی برای استقرار گیاهان فراهم کند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سامانه فارو بر شوری خاک، توزیع رطوبت در پروفیل خاک و تنوع زیستی پوشش گیاهی در یک اکوسیستم خشک تخریب‌شده انجام شد. نمونه‌برداری میدانی در تیمار فارو و شاهد انجام گرفت. نمونه‌های خاک از سه عمق 0–30، 30–60 و 60–90 سانتی‌متر برداشت شد و هدایت الکتریکی (EC) به‌عنوان شاخص شوری و رطوبت وزنی خاک به‌عنوان شاخص دسترسی آب اندازه‌گیری شد. برای ارزیابی پاسخ‌های زیستی، داده‌های پوشش گیاهی ثبت و شاخص‌های غنا و تنوع گونه‌ای محاسبه گردید. تحلیل‌های آماری با استفاده از آزمون‌های Mann–Whitney U و Welch’s t-test (متناسب با ویژگی‌های داده‌ها) انجام شد و برای کنترل خطای نوع اول ناشی از مقایسه‌های متعدد، اصلاح مقادیر p به روش‌های Bonferroni و نرخ کشف نادرست (FDR) اعمال گردید. نتایج نشان داد که تیمار فارو موجب کاهش معنی‌دار شوری خاک در هر سه عمق نسبت به شاهد شد که بیانگر آبشویی مؤثر و انتقال املاح محلول از ناحیه ریشه است. همچنین رطوبت خاک در تیمار فارو افزایش یافت و این افزایش به‌ویژه در لایه‌های زیرسطحی (30–60 و 60–90 سانتی‌متر) معنی‌دار بود. در مقابل، تفاوت رطوبت در لایه سطحی (0–30 سانتی‌متر) از نظر آماری معنی‌دار نبود که احتمالاً ناشی از تبخیر سریع و نوسانات کوتاه‌مدت رطوبت سطحی در شرایط اقلیم خشک است. تحلیل‌های پوشش گیاهی نیز نشان داد که غنای گونه‌ای و فراوانی گیاهان در تیمار فارو بیشتر از شاهد بوده است. شاخص‌های وابسته به غنا واکنش سریع‌تری نشان دادند، در حالی‌که شاخص‌های وابسته به یکنواختی و غلبه گونه‌ها تغییرات تدریجی‌تری داشتند؛ موضوعی که نشان می‌دهد بهبود شرایط خاک ابتدا موجب تسهیل استقرار گونه‌ها شده و سپس در بلندمدت به تغییر ساختار جامعه گیاهی منجر می‌شود. به‌طور کلی، یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد سامانه فارو با کاهش شوری و افزایش رطوبت خاک، به‌ویژه در لایه‌های عمقی مؤثر بر رشد ریشه، شرایط مناسبی برای استقرار و تنوع پوشش گیاهی فراهم می‌کند. از این‌رو، استفاده از سامانه فارو می‌تواند به‌عنوان روشی کم‌هزینه و کارآمد در مدیریت پایدار سرزمین و احیای اکولوژیک اکوسیستم‌های خشک و نیمه‌خشک مورد توجه قرار گیرد.</td> </tr> </tbody> </table> Soil salinization and limited water availability are among the most important constraints affecting vegetation establishment and ecosystem recovery in arid and semi‑arid regions. Water‑harvesting techniques have been widely applied as practical approaches to improve soil moisture conditions and enhance ecological restoration in degraded drylands. Among these techniques, furrow systems can modify surface microtopography, concentrate runoff, and increase infiltration, thereby potentially improving soil physicochemical conditions and creating favorable microsites for plant establishment. This study investigated the effects of a furrow-based water‑harvesting system on soil salinity, soil moisture distribution, and vegetation biodiversity in a degraded dryland ecosystem. Field sampling was conducted in furrow-treated and untreated (control) plots. Soil samples were collected at three depths (0–30, 30–60, and 60–90 cm) to evaluate electrical conductivity (EC) as an indicator of soil salinity and gravimetric soil moisture as a measure of water availability within the soil profile. Vegetation data were also recorded to assess biodiversity responses using species richness and diversity indices. Statistical analyses were performed to compare treatments, and depending on the characteristics of the data, Mann–Whitney U tests and Welch’s t‑tests were applied. To reduce the risk of Type I error due to multiple comparisons, p‑values were adjusted using Bonferroni and false discovery rate (FDR) corrections. The results showed that the furrow treatment significantly reduced soil salinity across all sampled depths compared with the control plots, indicating effective redistribution and leaching of soluble salts from the root zone. Soil moisture content was also higher in the furrow plots, with the most pronounced and statistically significant increases observed in the subsurface layers (30–60 and 60–90 cm). In contrast, differences in soil moisture in the surface layer (0–30 cm) were not statistically significant, which may be attributed to rapid evaporation and the transient nature of surface moisture conditions in dryland environments. Vegetation analyses indicated a positive ecological response to the furrow treatment, with higher species richness and greater plant abundance recorded in the treated plots. Diversity indices reflecting species richness responded more clearly than indices weighted by species dominance, suggesting that improvements in soil conditions initially promote species establishment before substantial shifts in community structure occur. Overall, the findings demonstrate that furrow-based water‑harvesting systems can significantly improve soil physicochemical conditions by reducing salinity and enhancing soil moisture availability, particularly in deeper soil layers that are critical for plant growth during dry periods. These improvements contribute to more favorable conditions for vegetation establishment and biodiversity recovery. Therefore, furrow systems can serve as an effective and low‑cost management practice for ecological restoration and sustainable land management in degraded arid and semi‑arid landscapes. سامانه فارو، استحصال آب باران، شوری خاک، هدایت الکتریکی، پویایی رطوبت خاک، تنوع زیستی، احیای اراضی خشک. Furrow system, soil salinity, electrical conductivity, soil moisture, biodiversity, dryland restoration, water harvesting. 0 0 http://jircsa.ir/browse.php?a_code=A-10-1055-2&slc_lang=fa&sid=1 banafshe yasrebi بنفشه یثربی b.yasrebi@areeo.ac.ir 10031947532846006304 10031947532846006304 Yes AREEO سازمان تات Mehri Dinarvand مهری دیناروند mmehri.dinarvand@gmail.com 10031947532846006305 10031947532846006305 No AREEO سازمان تات Sayed Hossein Arami سید حسین آرامی arami1854@gmail.com 10031947532846006306 10031947532846006306 No AREEO سازمان تات