مراتع از جمله اکوسیستم های مهم کره زمین هستند که مساحت بزرگی از کره زمین را شامل می شوند. امروزه تغییرات اقلیمی و آب و هوایی در سرتاسر کره زمین مشهود است و مراتع نیز از تاثیر این پدیده ی جهانی مستثنی نیستند. گرمایش کره ی زمین، پدیده ای است که موجب وقوع بیش تر چرخه های انجماد-ذوب و خشک-مرطوب شدن در اکوسیستم های خاکی و مراتع شده است. وقوع این چرخه ها در مناطق با آب و هوای معتدله بیش تر اتفاق می افتد. در این تحقیق که شامل دو پژوهش است، با اعمال 1، 3 و 5 چرخه انجماد-ذوب در پژوهش اول و 1، 3 و 5 چرخه خشک-مرطوب شدن در پژوهش دوم، در دو خاک مرتعی واقع در شهرستان چلگرد که از دو شیب رو به شمال و جنوب برداشته شده اند، برخی خصوصیات زیستی مهم، انواع اشکال شیمیایی پتاسیم و پتاسیم توده زنده میکروبی اندازه گیری شده اند. همچنین فعالیت خالص آنزیم اوره آز به منظور تعیین شاخص های تولید و دوام آنزیم اوره آز در خاک شیب رو به شمال مرتعی در شهرستان چلگرد، پس از 5 بار اعمال چرخه انجماد-ذوب و خشک-مرطوب شدن در خاک اندازه گیری شد. در پژوهش اول، تنفس میکروبی پایه 2/1 برابر، کربن توده زنده میکروبی 7/1 برابر، کسر متابولیک 03/1 برابر و سرعت آمونیفیکاسیون ال-آرجینین 1/1 برابر، افزایش معنی داری از لحاظ آماری نسبت به وضعیت های 1 و 3 بار اعمال چرخه انجماد-ذوب نشان دادند. تغییرات فعالیت آنزیم اوره آز نسبت به وقوع 1، 3 و 5 چرخه انجماد-ذوب در خاک ها ، تفاوت معنی داری از لحاظ آماری نداشت و تنها تفاوت معنی دار این صفت، مربوط به جنبه ی شیب بود؛ به این ترتیب که در خاک شیب رو به شمال، فعالیت آنزیم اوره آز 3/1 برابر خاک شیب رو به جنوب بود که از لحاظ آماری نیز معنی دار بود. بررسی انواع اشکال پتاسیم در پژوهش اول نشان داد وقوع چرخه باعث افزایش 2/1 و 013/1 برابر به ترتیب در میزان پتاسیم محلول و تبادلی شد در حالی که عدم وقوع چرخه بر پتاسیم غیر تبادلی افزایشی معادل 1/1 برابر داشت که هر سه از لحاظ آماری معنی دار بودند. وقوع 1 چرخه انجماد-ذوب، افزایش 01/2 برابر پتاسیم محلول نسبت به دو وضعیت 3 و 5 چرخه را نشان داد که از لحاظ آماری معنی دار بود. همچنین پتاسیم محلول در خاک شیب شمالی، 4/1 برابر شیب جنوبی بود، در حالی که پتاسیم تبادلی و غیر تبادلی به ترتیب در خاک شیب جنوبی 02/1 و 5/1 برابر خاک شیب رو به شمالی بود که همه از لحاظ آماری معنی دار بودند. پتاسیم توده زنده میکروبی پس از وقوع 5 چرخه انجماد-ذوب، 1/1 برابر 3 چرخه و 032/1 برابر 1 چرخه از لحاظ آماری بود. همچنین پتاسیم توده زنده میکروبی در خاک شیب شمالی نسبت به خاک شیب جنوبی، افزایش معنی دار 027/1 برابری را از لحاظ آماری نشان داد. در پژوهش دوم، دو صفت تنفس میکروبی القا شده و کربن توده زنده میکروبی پس از وقوع اولین چرخه خشک-مرطوب شدن، افزایش معنی داری از لحاظ آماری معادل 3/1 برابر و 026/2 برابر به ترتیب نسبت به دو وضعیت 3 و 5 چرخه مشاهده شد؛ همچنین کم ترین مقدار تنفس میکروبی القا شده و کربن توده زنده میکروبی، در وضعیت 5 چرخه خشک-مرطوب شدن مشاهده شد که از لحاظ آماری نیز معنی دار بودند. اندازه گیری فعالیت خالص آنزیم اوره آز در هر دو پژوهش اول و دوم، فعالیت خالص آنزیم اوره آز پس از 5 بار اعمال چرخه انجماد-ذوب و خشک-مرطوب شدن در خاک شیب رو به شمال در روزهای 0، 1، 2، 3، 4، 5، 7، 9، 11، 13، 15 و 20 انکوباسیون انجام شد تا به این وسیله بتوان شاخص تولید و دوام آنزیم را در آن ها اندازه گیری کرد. در پژوهش اول، با توجه به روند فعالیت خالص آنزیم اوره آز، شاخص تولید، معادل 79/33 و شاخص دوام معادل 39/7 به دست آمد. شاخص تولید نسبت به نمونه شاهد که 5 چرخه انجماد-ذوب را دریافت نکرده بود، بیش تر و شاخص دوام نسبت به نمونه شاهد، کم تر بود که نشان دهنده اثر منفی چرخه انجماد-ذوب بر فعالیت خالص آنزیم اوره آز است. در پژوهش دوم نیز، فعالیت خالص آنزیم اوره آز با شرایطی مشابه پژوهش اول انجام شد با این تفاوت که به جای چرخه انجماد-ذوب، چرخه خشک-مرطوب شدن اعمال شد. اما در این پژوهش، روند فعالیت خالص آنزیم اوره آز امکان محاسبه شاخص تولید و دوام آنزیم اوره آز را فراهم نکرد و بنابراین این دو شاخص برای پژوهش دوم محاسبه نشد. کلمات کلیدی: مرتع، چرخه انجماد-ذوب، چرخه خشک-مرطوب شدن، تغییرات اقلیمی، پتاسیم توده زنده میکروبی، تولید و دوام آنزیم اوره آز