اندازه گیری تغییرات مخازن فعال کربن آلی و برخی از خصوصیات خاک درختان جنگلی شمال ایران (پژوهش موردی: ایستگاه تحقیقات بذر و نهال گونه‌های جنگلی شلمان، استان گیلان)

Abstract

سابقه و هدف: شناخت تأثیر متفاوت درختان جنگلی بر ویژگی‌های کیفی خاک، دورنمای کنترل سلامت خاک را در مدیریت‌های پایدار متصور میسازد و می‌توان ترمیم و رفع آسیب‌های وارده بر اکوسیستم‌های طبیعی را از طریق انتخاب صحیح گونه‌های درختی مدیریت نمود. در این پژوهش به منظور انتخاب گونه‌های درختی مناسب جنگل‌کاری، ایستگاه تحقیقات بذر و نهال گونه‌های جنگلی شلمان استان گیلان به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و میزان ذخایر (موجودی) کربن آلی خاک و تأثیر گونه‌هایی از درختان پهن‌برگ و سوزنی‌برگ بر خصوصیات خاک مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت جهت معرفی شاخص‌های حساس کیفیت و سلامت خاک، مخازن فعال کربن آلی خاک مورد بررسی قرار گرفتند.مواد و روش‌ها: پس از حفر خاکرخ‌هایی به عمق 200 سانتیمتر در خاک‌های تحت پوشش گونه‌های درختی مختلف، شامل کاج تدا (Pinus taeda)، دارتالاب (Taxodium distichum)، اُرس (Juniperus polycarpos)، توسکا (Alnus glutinosa)، بلوط بلندمازو (Quercus castaneifolia) و سفیدپلت (Populus caspica) نمونه‌برداری از ده لایه 20 سانتیمتری از سطح به عمق انجام شد. در نمونه های 20-0، 40-20، 60-40 و 80-60 سانتی‌متر میزان ظرفیت تبادل کاتیونی، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، هدایت الکتریکی، اسیدیته، چگالی ظاهری، کربن آلی و مخازن فعال (لبایل) اندازه گیری شدند و برای محاسبه میزان ذخایر (موجودی) کربن خاک نمونه‌های کلیه ضخامت‌های 200-0 سانتی‌متر در نظر گرفته شدند. پس از تجزیه واریانس دوطرفه، داده‌ها بر اساس متغیرهای مستقل(گونه درختی و عمق) در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی مورد آنالیز آماری قرار گرفته و جهت تعیین شاخص‌های حساس کیفیت، روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج اولیه بیانگر تأثیر خصوصیات خاک توسط گونه‌های درختی مورد پژوهش در طول عمق خاک بودند. به استثنای هدایت الکتریکی، اسیدیته و چگالی ظاهری نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها بیانگر تاثیر معنی‌دار نوع پوشش گیاهی و عمق خاک بر ویژگی‌های مورد بررسی بود. بیشترین تأثیر نوع پوشش گیاهی بر ویژگی‌های مورد بررسی در ضخامت‌های سطحی خاک مشاهده گردید. در این رابطه و در مقایسه با سایر ضخامت‌های مورد بررسی، بیشترین نوسانات در مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی و همچنین میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها به ترتیب در خاک‌های تحت پوشش توسکا و ارس؛ و توسکا و دارتالاب در ضخامت 20-0 سانتیمتری مشاهده گردید. همچنین بیشترین میزان نیتروژن کل و کربن آلی خاک به طور مشابه در ضخامت 20-0 سانتی‌متری به ترتیب درخاک‌های تحت پوشش توسکا > بلوط > سفیدپلت > ارس > دارتالاب > کاج تدا مشاهده شد. بیشترین میزان ذخایر (موجودی) کربن تا عمق 200 سانتیمتری به مقدار 24/206 تن در هکتار و کمترین مقدار به میزان 94/136 تن در هکتار به ترتیب در خاک‌های تحت پوشش توسکا و کاج تدا محاسبه گردید.نتیجه‌گیری: گونه‌های پهن‌برگ به ویژه درختان توانمند در تثبیت نیتروژن هوا مانند توسکا بیشترین تأثیر را بر ویژگی‌های کیفی خاک داشتند. در گونه‌های پهن‌برگ علاوه بر میزان بالای ذخایر (موجودی) کربن الی خاک، توزیع کربن آلی نیز با یکنواختی بیشتری در طول عمق خاک همراه بود. در نهایت طبق نتایج حاصل از همبستگی صفات کیفی خاک و مخازن فعال کربن، شاخص کیفی واحدی تشخیص داده نشده بلکه مجموعه‌ای از این مخازن به عنوان شاخص‌های حساس سلامت و کیفیت خاک معرفی شدند.

Keywords

• "مخازن فعال (لبایل) کربن"
• "کربن محلول در آب"
• "ذخیره (موجودی) کربن"