بخشی از مقاله
چکیده:
پوشش گیاهی بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تأثیر میگذارد و این خصوصیات در ارزیابی کیفیت خاک از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از مهمترین عملکردهای خاک در شرایط تغییر اقلیم، ترسیب و ذخیره عناصری چون کربن و نیتروژن است که بهعنوان منبع عمده گازهای گلخانهای محسوب میشوند؟ بر همین اساس ارزیابی میزان ذخایر این عناصر در خاک تودههای جنگلی از ضروریات است. تحقیق حاضر در دو توده دست کاشت با گونههای زبانگنجشک و زربین انجام شد.
جهت بررسی خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک، تعداد 8 نمونه خاک در هر توده دست کاشت از دو عمق 15-0 و 30-15 سانتیمتری برداشت و به آزمایشگاه منتقل شد. برای بررسی اثر نوع گونه بر ویژگیها و توان ذخیره کربن و نیتروژن خاک ، تجزیه واریانس دو طرفه انجام شد.
نتایج تحقیق نشان داد که نوع گونههای دست کاشت بهعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای اثرگذار بر میزان ذخیره کربن و نیتروژن خاک میباشد. میزان ذخیره کربن در هر هکتار از توده های زبانگنجشک و زربین در عمق 15-0 سانتی متر به ترتیب 90,48 و 99,71 تن در هکتار و در عمق 30-15 سانتی متری در توده های فوق به ترتیب 52,95 و 42,27 تن در هکتار بوده است.
میزان ذخیره نیتروژن در هر هکتار از توده های زبانگنجشک و زربین در عمق 15-0 سانتی متر به ترتیب 9,3 و 12 تن در هکتار و در عمق 30-15 سانتی متری در توده های فوق به ترتیب 5,5 و 5,1 تن در هکتار بوده است. همچنین مقدار این ذخایر در هر دو توده در لایه بالایی خاک بهطور معنیداری بیشتر از لایه پایین بوده است. براین اساس پیشنهاد میشود در جنگلکاری و توسعه جنگل از گونه پهنبرگ زبانگنجشک و در برخی مناطق مستعد از گونه زربین استفاده شود تا بتوان از قابلیت گونههای مختلف در ذخیره کربن و نیتروژن بهرهمند شد.
.1 مقدمه
از مهمترین اهداف جنگلداری حفاظت از جنگل و پایداری اکوسیستم جنگل است. در ارتباط با پایداری اکوسیستمهای جنگلی شاخصهای مختلفی وجود دارد که یکی از این شاخصها حفظ حاصلخیزی خاک در جنگل میباشد لذا شناخت تغییرات در ویژگیهای خاک در طول دوره زمانی خصوصاً پس از جنگلکاریها نیاز به مطالعه و بررسیهای همهجانبه دارد
خاک جنگل در تعامل با سایر عوامل زیستی و غیر زیستی، محیط مساعدی را برای رشد و پراکنش رستنیها ایجاد میکند. نوع کاربری و پوشش گیاهی بر خصوصیات فیزیکی شیمیایی خاک اثر میگذارد و خصوصیات فیزیکی نیز در ارزیابی کیفیت خاک اهمیت بالایی دارد و پایداری طولانیمدت اکوسیستمها وابسته به حفظ کیفیت خاک است
غلظت گازهای گلخانهای در اتمسفر در حال افزایش است و افزایش گرمای جهانی زمین را در پی دارد
دیاکسید کربن ، متان و نیتروز اکسید مهمترین گازهای گلخانهای به شمار میروند که حدود 80 درصد گرمایش جهانی زمین را سبب میشوند
نتایج تحقیقات محققان نشان میدهد که تغییرات این گازها تا حد زیادی متأثر از تغییرپذیری شاخصهای اکو فیزیولوژی کربن و نیتروژن خاک است - . - Bürgmann, 2004 حدود 75 درصد از کربن اتمسفر در خاک ذخیره میشود - ورامش و همکاران ، - 1390 و رستنیهای جنگل و خاک مخزن اصلی جذب و ذخیره کربن اتمسفری میباشد
تجمع نیتروژن نیز در حال حاضر به علت فعالیتهای انسانی رو به افزایش است یکی از چاهکهای نیتروژن در اکوسیستمهای زمینی، خاک است . - Templer et al., 2012 - ازاینرو مطالعه و بررسی تغییرات ذخیره کربن و نیتروژن و تعیین عوامل تأثیرگذار بر آن میتواند در پیدا کردن راهحلهای مناسب و پیشبینی تغییرات مربوط به تولیدات جنگلی و کاهش گازهای گلخانهای از اهمیت زیادی برخوردار باشد
در خصوص میزان مواد آلی و ازت خاک در عمقهای مختلف خاک نتایج تحقیقات Chiti و همکاران - 2007 - نشان داد که مقدار کربن آلی و نیتروژن در سطح خاک تا عمق 15 سانتیمتری و در جنگلکاریهای آمیخته بلوط و توسکا ییلاقی بیشتر از جنگلکاریهای خالص بلوط بوده است و توسکا بهعنوان گونه همراه نقش مؤثری در تثبیت نیتروژن و فرایندهای تحول خاک و چرخه کربن داشته است.
جنگلکاری مؤثرترین راهکار برای کاهش پیامدهای ناشی از گرمایش زمین میباشد درختان با قابلیت جذب گازهای گلخانهای و ذخیره آن در خود و در خاک جنگل، در ترسیب گازهای گلخانهای نقش اساسی ایفا میکنند
گونههای درختی به دلیل تفاوت در کیفیت لاش برگ وارده به خاک و فعالیت ریشهها علاوه بر کربن سایر ویژگیهای خاک را نیز تحت تأثیر قرار میدهند خصوصیاتی مثل میزان نیتروژن، پتاسیم و فسفر ارتباط مستقیمی با پراکنش پوششهای مختلف گیاهی و رشد و نمو آنها دارند لذا اثرات متقابل خاک و گونههای درختی همواره موردتوجه محققین بوده و تحقیقات بسیاری در این زمینه انجامشده است .
جنگلکاری بهمنظور احیای جنگلهای مخروبه شمال انجام میشود این کار با گونههای سوزنیبرگ و پهنبرگ صورت میگیرد اما اینکه کاشت این گونهها چه تأثیری بر خاک جنگل گذاشتهاند پرسشی است که کمتر به آن پرداختهشده است، لذا تحقیق حاضر بهمنظور بررسی میزان ذخایر کربن و نیتروژن خاک در دو توده دست کاشت با گونههای زربین و زبانگنجشک در جنگلهای حوزه تجن شرکت چوب و کاغذ مازندران انجام شد.
.2مواد و روشها :
.2,1 منطقه موردمطالعه :
منطقه موردمطالعه در محدوده جنگلهای طرح جنگلداری الندان از حوضه آبخیز تجن و در محدوده شهرستان ساری قرار دارد - شکل . - 1 ارتفاع از سطح دریا بین 1000 تا 1783 متر میباشد. بر اساس آمارهای نزدیکترین ایستگاه هواشناسی بارندگی متوسط سالانه در این محدوده 858 میلیمتر است. حداقل و حداکثر دمای میانگین سالانه مربوط به ماههای بهمن با دمای -6 درجه سانتیگراد و تیر با دمای 24درجه سانتیگراد است و با توجه به جدول اقلیمی دومارتن جزو محدوده اقلیمی خیلی مرطوب میباشد. خاک منطقه طرح غالباً دارای منشأ مادری آهکی و آهک ماسهای و در بعضی نقاط مارن است و تیپ آن، قهوهای جنگلی و قهوهای شسته شده میباشد. بخشهایی از این منطقه در سال 1374 با گونههای زبانگنجشک - - Fraxinus excelsiorو زربین Cupressus sempervirens var.horizontalis جنگلکاری شد. سطح در نظر گرفته شده برای انجام تحقیق سه هکتار در هر یک از توده ها می باشد. فاصله کاشت گونهها 2*2 متر بوده و در هر دو توده عملیات پرورشی یکسان انجامشده است. قطعات نمونه 100 مترمربعی در هر یک از تودههای پیاده شد و حداکثر همگنی بین قطعات نمونه در هر یک از تودهها در نظر گرفته شد .
شکل -1 منطقه تحقیق در سری الندان حوزه آبخیز تجن ساری
.2,2 نمونهبرداری خاک و تجزیه آزمایشگاهی :
بهمنظور انجام کارهای میدانی تحقیق در هر توده دست کاشت 8 قطعهنمونه 100 مترمربعی بهصورت تصادفی پیاده گردید و در مرکز هر قطعهنمونه اقدام به برداشت نمونه خاک از دو عمق 15-0 و 30-15 سانتیمتری شد. درمجموع 32 نمونه خاک برداشت و نمونهها جهت تعیین خصوصیات فیزیکی شیمیایی به آزمایشگاه منتقل شد. نمونههای خاک در هوای آزاد و پس از خشک شدن، خاک حاصل خرد و از الک 2 میلیمتری عبور داده شد . کلیه خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک برای هر عمق به شرح زیر موردمطالعه قرار گرفت :
وزن مخصوص خاک به روش کلوخه برحسب گرم بر سانتیمتر مکعب - - Blake and Hartage, 1986، بافت خاک به روش دانسیمتری بایکاس - زرین کفش ، 1371 - ، درصد ازت به روش کجلدال - زرین کفش، - 1376، درصد کربن آلی گل اشباعشده از آب pH، بهوسیله روش والکی و بلاک مقطر به روش پتانسیومتری، هدایت الکتریکی در عصاره گل اشباع و با استفاده از دستگاه هدایت سنج الکتریکی، درصد ماده آلی به کربن آلی توسط اکسیداسیون دی کرومات پتاسیم - - K2Cr2O روش والکی و بلاک، درصد آهک به روش تیتراسیون، فسفر قابل جذب به روش السن برحسب - - ppm و پتاسیم و کلسیم نیز با جذب اتمی برحسب میلی اکی والان بر لیتر - - meq/lit با استفاده از دستگاه اسپکتوفتومتر موردمحاسبه قرار گرفتند
