بخشی از مقاله
چکیده
افزایش غلظت دیاکسید کربن در جو زمین عامل اصلی تغییرات اقلیمی است که تغییر در اکوسیستمها از خسارت ناشی از آن هستند. این در حالی است که اکوسیستمها با پوششهای گیاهی مختلف تأثیر چشمگیری بر ترسیب کربن خاکدارند. تغییرات پوشش کاربری اراضی و تخریب جنگل و خاک بهطور مؤثر بر انتشار گازهای گلخانهای اثر میگذارد و منجر به گرمایش جهانی میگردد. این تحقیق باهدف بررسی روابط بین برخی ویژگیهای خاک و پوشش گیاهی بر روند ترسیب کربن انجامگرفته است که با توجه به مطالعات انجامگرفته در نقاط مختلف ایران تکمیلشده است که در این میان اثر شیب و تغیرت پوشش گیاهی، فشردگی خاک و نقش آن در تخریب اراضی، تأثیر پارامترهای اولیه توپوگرافی و کاربری پوشش اراضی بر تراکم کربن آلی خاک و همچنین میزان ترسیب کربن در تیپهای مختلف جنگلکاری شده و طبیعی موردبررسی قرار گرفتند نتایج کلی پژوهشها نشان میدهد که حفظ و بهرهبرداری مناسب از پوشش گیاهی درشیبهای پایینتر میتواند منجر به حفظ کربن آلی خاک در مناطق خشک و نیمهخشک گردد و با×شناخت×گونههایی×که×توانایی×بیشتری×برای×ترسیب×کربن×دارند×و همچنین بررسی×عوامل×مدیریتی×تأثیرگذار×بر× فرایند ترسیب کربن، میتوان اصلاح و احیای اراضی را از جنبه ترسیب کربن دنبال کرد.
واژههای کلیدی: دیاکسید کربن، اکوسیستم، اقلیم، مراتع، تیپ گیاهی
مقدمه
در دو سه دهه اخیر تغییرات مهمی در آبوهوای کره زمین ایجادشده است .مهمترین عامل این تغییرات افزایش درجه حرارت است، افزایش درجه حرارت نیز تحت تأثیر متصاعد شدن گاز دیاکسید کربن و افزایش آن در اتمسفر میانی - تروپوسفر - که باعث ایجاد حالت گلخانه مینماید. طبق نظر پائولسنٌ - 2011 - ، مقدار دیاکسید کربن در ابتدای صنعتی شدن کشورهای غربی 280ppmv بود و در سال 2013 به 405 ppmv افزایشیافته است. عامل این افزایش، سوخت مواد فسیلی مانند نفت، بنزین، گاز و عوامل دیگری مانند آتش گرفتن جنگلها، تخریب و فرسایش خاک و تبدیل جنگلها به زمینهای زیر کشت و عوامل نامطلوب کشاورزی میباشد. با بررسی چرخه کربن در کره زمین ثابتشده است که خاک مهمترین مخزن کربن در جهان هست. مقدار کربن آلی در خاک 3 برابر بیش از کربن و در بافت تمام گیاهان و دو برابر بیش از کربن اتمسفر است .مقدار کربن خاک رابین 1500 تا 2000 ژیگاتون تخمین زدهاند
- جراردٌ و همکاران، . - 2010 مقدار کربن ترسیب شده در خاک تحت تأثیر تغییرات آبوهوا، نوع خاک - مشخصات خاک، پوشش گیاهی است.
سیستم خاک بشدت بر ساختار اکوسیستمها اثر گذاشته و بهعنوان یک بافر در تغییرات جهانی اقلیم اثر میگذارد .زیستکره خاکی حاوی حدود 1500 میلیارد تن کربن در عمق یک متری خاکها و حدود 600 میلیارد تن کربن در پوشش گیاهی میباشد که این دو مجموعاً سه برابر مقدار کربن موجود در اتمسفر را دارا میباشند، بنابراین هر تغییری در ذخیره کربن گیاهان یا خاکها بهطور قابلتوجهی بر میزان دیاکسید کربن اتمسفر تأثیر میگذارد - ورامش وهمکاران، . - 2010 افزایش دیاکسید کربن جو منجر به پیامدهای جهانی تغییرات آب و هوایی شده است .روشهای مختلف جهت کاستن این گاز فقط به کاهش انتشار آن مربوط نمیشود، بلکه روشهای ترسیب بیولوژیک کربن بهوسیله پوشش گیاهی و خاک تحت پوشش آن را نیز شامل میشود. ترسیب کربن در زیتوده گیاهی و خاکهایی که در این زیتوده هستند، ساده و به لحاظ اقتصادی عملیترین راهکار ممکن برای کاهش دیاکسید کربن اتمسفری است. توان ترسیب کربن از طریق زیتوده گیاهی برحسب نوع گونه گیاهی، مکان و شیوه مدیریت متفاوت است بطوریکه نتایج آن در مدیریت فضای سبز شهری و اراضی مرطوب نیز به اثبات رسیده است.
اهمیت ترسیب کربن به حدی است که پژوهشهای زیادی در قالب طرحهای تحقیقاتی و پروژههای دانشجویی مرتبط با بحث ترسیب کربن در ایران و دنیا انجامشده است که این تحقیقات همگی، به اهمیت موضوع ترسیب کربن و تأثیر آن بر کاهش گازهای گلخانهای در اتمسفر زمین میپردازند، که ازجمله از آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: جوادی طبالوندانی و همکاران - 2010 - ، به بررسی نقش کاربریهای مختلف در میزان ترسیب کربن خاک در شمال کشور پرداختند و به این نتیجه رسیدند که جنگلهای انبوه با پوشش متراکم درختی بیشترین و مراتع با پوشش علفی کمترین مقدار ترسیب کربن را دارا میباشند. طاطیان و همکاران - 2011 - ، به بررسی تأثیر گونههای رویشی مختلف بر ترسیب کربن در میانکاله پرداختند و به این نتیجه رسیدند که گیاهان چوبی و اندامهایی که دارای بافت چوبی هستند، از توانایی بیشتری برای ترسیب کربن برخوردار میباشند. دیناکارانٍ و کریشناَ - 2008 - ، در نتایج تحقیق خود بیان کردند که نوع پوشش تأثیر معنیداری بر ترسیب کربن خاک میگذارد بهطوریکه تغییر در مقدار ترسیب کربن خاک به مقدار ورودی کربن به خاک از راه بقایای گیاهی و هدر رفت کربن از راه تجزیه بستگی دارد .گیاهان علاوه بر ذخیره کردن کربن در بیوماس خود با فراهم کردن نهادههای کربن به شکل بقایای گیاهی، بر مقدار ذخیره کربن خاک نیز تأثیر میگذارند. علاوه بر این، عملیات خاکورزی سبب مخلوط شدن لایههای پایین خاک با درصد کربن آلی کمتر با خاک رویی حاوی کربن آلی، میگردد و درنتیجه کربن آلی خاک سطحی نسبت به حالت اولیه کاهش خواهد یافت .با افزایش ترسیب کربن علاوه بر کاهش گازهای گلخانهای در جو، ما شاهد کاهش درجه حرارت هوا و همچنین افزایش مواد آلی خاک در این نواحی هستیم. علیرغم مطالعات فراوان راجع به نقش پوشش گیاهی در تشکیل خاک، نقش اطلاعات و دانش کافی از اثر پوشش گیاهی در کاربریهای مختلف بر ذخیره کربن خاک محدود میباشد. هدف از این مطالعه بررسی نقش برخی از ویژگیهای خاک و پوشش گیاهی بر میزان ذخیره کربن میباشد تا با شناخت این عوامل بتوان به راهحل مناسبی برای مقابله با بحران تغییر اقلیم و درنهایت به توسعه پایدار زیستمحیطی دستیافت.
مواد و روشها
تحقیق حاضر مروری بر مطالعات انجامشده در مورد برخی عوامل مؤثر درروند ترسیب کربن است. ازاینجهت که در پی آن است تا نظریهها، اصول و قوانینی که در تحقیقات پایه و مبانی نظری تدوینشده است را برای حل واقعی مسائل به کار گیرد. یکی از مناطق موردمطالعه، مراتع خانقاه سرخ در آذربایجان غربی می باشدکه بهمنظور بررسی و ارزیابی اثر شیب و نوع پوشش گیاهی بر ترسیب کربن خاک که در 3 تیپ گیاهی - As.mi-Ac.mi - و - Pt. au-As. Mi - و - Pt. au-Pr. Ul - و همچنین دو کلاس شیب 10-30 درصد و شیب 30-50 درصد انجام گرفته است - بهرامی و همکاران، . - 1391 از مناطق مورد مطالعه دیگر در این تحقیق به بررسی میزان ترسیب کربن خاک در تیپهای مختلف جنگلکاری شده و طبیعی - مطالعه موردی: طرح جنگلداری چمستان، مازندران - که درمجموع × 20×نمونه × خاک ×از × 6 ×توده ×موردبررسی ×شامل ×قطعات × 21×ساله ×جنگلکاری ×شده ×خالص ×و ×آمیخته با میانگین قطر 18 سانتیمتر از گونههای کرپتومریا، زربین، کاج تدا، افرا، شبه چناری، جنگلکاری آمیخته - با گونههای ذکرشده - و جنگل طبیعی - قطعه شاهد - پرداختهشده است - باده یان و همکاران، . - 1394 همچنین در تحقیق دیگری تأثیر پارامترهای اولیه توپوگرافی و عامل پوشش/کاربری اراضی بر تراکم کربن آلی خاک در بخشی از اراضی شمال ایران که باهدف بررسی روابط بین تراکم کربن آلی خاک - SOCD - و پارامترهای اولیه توپوگرافی در دو عمق ًٍ-ً و ًُ-ًٍ سانتیمتری در منطقه دیلمان استان گیلان انجام گرفت فلاحتکار و همکاران - 1392 - انجام گرفت که در این مطالعه به آن خواهیم پرداخت.
نتایج
نتایج بررسی تأثیر نوع پوشش گیاهی و شیببر خصوصیات خاک در مراتع خانقاه سرخ در آذربایجان غربی، نشان داد که برای بیشتر خصوصیات خاک درجه شیب و نوع تیپهای گیاهی تأثیر معناداری - P< 0.01 - داشتهاند. بین تیپهای موردمطالعه و شیبهای مختلف تفاوت معنیداری در میزان ذخیره کل کربن آلی خاک وجود دارد. همانطور که در جدول 1 نشان دادهشده است بین تیپهای موردمطالعه و شیبهای مختلف تفاوت معنیداری در میزان ذخیره کربن آلی خاک وجود دارد.
جدول -1 اثر تیپهای گیاهی و شیب بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در منطقه موردمطالعه - مراتع خانقاه سرخ ارومیه -
:S1 شیب 10 - 30 درصد، :S2 شیب 30-50 درصد، : EC هدایت الکتریکی خاک ، : pH اسیدیته خاک، :BD وزن مخصوص ظاهری خاک، SOC - ،: - g/cm3 درصد کربن آلی خاک. حروف کوچک انگلیسی نشاندهندهی اختلاف معنیدار هر فاکتور خاک در مناطق نمونهبرداری میباشد. اعداد داخل جدول، میانگین ± اشتباه از معیار میباشند.
و در جدول 2 بیشترین و کمترین میزان ترسیب کربن در تیپها و شیبهای مختلف نمایش دادهشده است که بر طبق آن ترسیب کربن خاک درشیب 30-10 درصد بین تیپهای موردمطالعه دارای اختلاف معنیداری است، اما درشیب 30-50 درصد تغییرات زیادی در محدوده تیپهای موردبررسی ازلحاظ میزان ترسیب کربن خاک مشاهده شد.
