بخشی از مقاله
چکیده
افزایش انتشار گازهای گلخانهای و تغییر کاربری اراضی موجب تشدید پدیده تغییر اقلیم شدهاند. اقلیم مهمترین عامل اثرگذار بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک میباشد. تغییرات اقلیمی با تأثیر بر رژیمهای رطوبتی و حرارتی خاک سبب تغییر تراکم پوشش گیاهی شده و در نهایت بر ویژگیهای مختلف خاک تاثیر میگذارد. به طوری که تعییرات کربن خاک یکی از مهمترین شاخصهای نشاندهنده تأثیر اقلیم بر خاک است.
نتایج این تحقیق نیز نشان داد که اقلیم از طریق عواملی مانند بارندگی، دما، تبخیر و تعرق، یخبندان، باد و همچنین تشعشع بر بعضی از فرآیندهای خاکسازی و بخشهای مختلف خاک تأثیر میگذارد. به طوری که برهمکنش فاکتورهای اقلیمی، اجزای خاک - نوع و مقدار رس - و فرسایش تاثیر زیادی بر تحول خاک دارند. بنابراین با توجه به اینکه فرسایش خاک عامل مهم و اصلی افزایش گازهای گلخانهای در اتمسفر میباشد، لذا کاهش فرسایش خاک و مدیریت خاکها از طریق اتخاذ روشهای بهینه حفاظتی، عامل مهمی در حفظ و ذخیره گازهای گلخانهای و رویکرد مناسبی به منظور کاهش تغییرات اقلیمی میتواند باشد.
مقدمه
اقلیم: دما و بارش اساسیترین پارامترهای اقلیمی هستندکه اثرات انکار ناپذیری بر سیکل هیدرولوژی، چرخه تولید محصولات زراعی، مصرف آب، فعالیتهای انسانی و تشکیل و تحول خاک دارند. درجه حرارت خاک نیز یکی از عوامل موثر برچرخه تولید محصولات زراعی و سایر خصوصیات خاک - انتقال حرارت و رطوبت - میباشد.[1] میزان بارندگی و رطوبت خاک نیز تعیین کننده چگونگی پاسخ جانداران خاکزی به افزایش دما میباشد، چنانچه رطوبت خاک محدودکننده نباشد،
افزایش دما سبب بهبود کارایی جوامع میکروبی، افزایش تجزیه ریشه و سایر بقایای گیاهی و در نهایت انتشار بیشتر کربن از خاک خواهد شد، اما چنانچه میزان رطوبت خاک محدودکننده باشد، افزایش دما سبب کاهش کارکردهای میکروبی، کاهش تجزیه ریشه و سایر بقایای گیاهی و در نهایت کاهش خروج کربن از خاک خواهد شد
دلایل تغییرات اقلیمی: افزایش انتشار گازهای گلخانهای و تغییر کاربری اراضی از جمله عواملی هستند که طی دهه-های اخیر موجب تشدید پدیده تغییر اقلیم شدهاند. اگر چه این گازها به طور طبیعی در اتمسفر وجود دارند، اما فعالیتهای مخرب انسانی و آلودگیهای ناشی از این فعالیتها، مقدار گازهای مذکور را به طور غیر طبیعی افزایش داده و در نتیجه گرمای ناشی از تابشهای خورشیدی در جو زمین محبوس شده و سبب گرمایش جهانی، کاهش و تغییر الگوی بارش، افزایش تبخیر و تعرق، تغییر جهت وزش باد، افزایش وقوع خشکسالی، افزایش مناطق بیابانی و تغییر در حجم منابع آب سطحی و زیرزمینی منجر شده است.
علاوه بر این، با توجه به اینکه چرخه هیدرولوژیکی در سراسر جهان رابطه تنگاتنگی با تغییرات درجه حرارت جو و تعادل تشعشع خورشیدی دارد، تغییر اقلیم و گرمایش زمین طی چند دهه گذشته منجر به تغییر مؤلفه-های سیستمهای هیدرولوژیکی شده است که مواردی مانند تغییر در الگوهای بارندگی، فراوانی و شدت بارندگیها، ذوب گسترده برف و یخ، افزایش بخار آب اتمسفری، افزایش تبخیر و تغییر در رطوبت خاک و رواناب از جمله این تغییرات است.
.تأثیر خاک بر اقلیم: این در حالی است که خاک نقش مهمی در انتشار گازهای گلخانهای دارد. ویژگیهای مختلف خاک تأثیر بسزایی بر انتشار گازهای گلخانهای و افزایش تراکم آنها در اتمسفر و در نتیجه تغییرات اقلیمی دارد. بنابراین اتخاذ روش-های بهینه حفاظت و توسعه اکوسیستمهای طبیعی مانند جنگلها و مراتع جذب و ذخیره گازهای گلخانهای توسط خاک را افزایش داده و انتشار آنها را کاهش میدهد.[7 ] در این رابطه میزان کربن ذخیره شده در خاک بستگی به تعادل بین فتوسنتز و تنفس جامعه میکروبی خاک دارد که میتواند به نوبه خود نقش چشمگیری در تغییرات اقلیمی داشته باشد . [8] همچنین تغییر اقلیم ممکن است ساختار جامعه میکروبی را دگرگون سازد و در این رویکرد سرعت فرآیندها و ساز و کار کنترل آنها نیز تغییر میکند، زیرا جامعه میکروبی جدید فیزیولوژی متفاوتی از جامعه میکروبی اول خواهد داشت [9] - شکل. - 1
شکل:1 تبادلات گازهای گلخانهای میان خاک و جو
مواد آلی خاک مهمترین عامل افزایش حاصلخیزی و کیفیت خاک بوده و موجب حفاظت بهینه از محیط زیست، تصفیه آلایندهها، جذب و ذخیره آب و املاح و بهبود کیفیت و کمیت آب نیز میشود. علاوه بر این عامل مهمی در تعدیل تغییرات اقلیمی و کاهش گازهای گلخانهای میباشد .[10]
تأثیر تغییرات اقلیمی بر خاک: حساس بودن ماده آلی و کربن خاک به تغییرات اقلیمی و شیوههای مدیریتی باعث شده است که کربن خاک به عنوان یک شاخص مناسب برای پایش تأثیر اقلیم به کیفیت خاک باشد[11] و .[ 12] زیرا بسیاری از ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک به مقدار ماده آلی و کربن موجود در خاک بستگی دارد، به همین دلیل تعادل میان بخشهای مختلف منابع کربن از نظر کیفیت خاک و حفظ محیط زیست بسیار حائز اهمیت است .[ 13] تغییرات اقلیمی با تأثیر بر رژیمهای رطوبتی و حرارتی خاک سبب تغییر تراکم پوشش گیاهی شده و در نهایت بر اشکال مختلف کربن خاک به ویژه کربن آلی خاک تاثیر میگذارد .[14]
شکل :2 سلامت خاک
در مناطق وسیع و در مقیاس جهانی، تنوع اقلیمی اولین عامل کنترل کننده تغییرات کربن آلی خاک است [15] در این بین دو عامل دما و بارندگی تأثیر بیشتری بر تعادل کربن موجود در خاک دارند.[ 16 ] علاوه بر این، افزایش گازهای گلخانهای در اتمسفر میتواند در تأمین و جریان انرژی در شبکه غذایی درون خاک نقش مهمی داشته باشد، به طوری که افزایش غلظت دی اکسید کربن میتواند سبب تغییرات کمی - افزایش زیتوده - و کیفی - افزایش - C/N بخشهای هوایی و همچنین تغییر در کمیت و کیفیت نهشتههای ریشه در گیاهان شود [17] - شکل . - 3 کربن غیرآلی خاک نیز یکی از مهمترین ترکیبات تشکیل-دهنده خاک در اقلیمهای خشک تا نیمهمرطوب میباشد.[ 18 ]
شکل :3 تغییرات اقلیمی و خاک
تأثیر تغییر اقلیم برنحوه تشکیل خاک: تعییرات کربن خاک یکی از مهمترین شاخصهای نشاندهنده تأثیر اقلیم بر خاک است. بررسی مقدار کربن خاک اعم از کربن آلی و غیر آلی - کربناتها - و موادآلی ذرهای تأثیرگذاری آن بر سایر
