تحلیل تغییرپذیری ذخایر کربن و نیتروژن خاک گونه های کهور، استبرق و کنار در جنوب کرمان

نوع مقاله: مقاله علمی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس

2 استادیار گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشجوی دکتری جنگل شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان

چکیده

با توجه به گستردگی و سطح اراضی مناطق گرم و خشک، ضرورت مطالعه آنها از جنبه­های زیست­محیطی به منظور برنامه­ریزی و مدیریت بهینه این منابع اهمیت ویژه­ای دارد. با این وجود شناخت گونه­های درختی مناطق گرم و خشک و تأثیری که بر حاصلخیزی، پویایی و بهبود خاک می­گذارد بسیار حائز اهمیت می­باشد. به منظور مدیریت پایدار در این مناطق، اثرگذاری پوشش­های اراضی با گونه­های مختلف درختی شامل کهور، استبرق و کنار بر ذخایر کربن و نیتروژن خاک در جنوب کرمان مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه­های خاک از عمق 20-0 سانتی­متری نمونه­برداری شد. جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، pH، هدایت الکتریکی، کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و تنفس میکروبی خاک و ویژگی­های شیمیایی برگ شامل کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم اندازه­گیری شدند. تجزیه واریانس مقادیر مشخصه­های
فیزیکوشیمیایی- بیولوژیکی خاک و شیمیایی برگ حاکی از وجود تفاوت­های آماری معنی­دار در ارتباط با توده­های درختی و عرصه بدون پوشش می­باشد. نتایج نشان داد که بیشترین مقادیر ذخیره کربن و نیتروژن خاک به گونه درختی کنار اختصاص داشته در حالی که پایین­ترین مقادیر ذخایر کربن و نیتروژن خاک در عرصه بدون پوشش مشاهده شد و گونه­های کهور و استبرق حالت بینابینی را نشان دادند. نتایج حاکی از آن است که گونه­های درختی سازگار با آب و هوای گرم و خشک جنوب کرمان، کیفیت خاک را بهبود می­بخشند. نتایج بر این امر دلالت دارد که گونه درختی کنار در راستای کاهش اثر تغییرات اقلیمی، ذخیره کربن و نیتروژن خاک را نسبت به دیگر گونه­ها بیشتر تقویت می­کند. بر مبنای مشخصه­های مورد مطالعه در این پژوهش، جهت بهبود کیفیت و پویایی خاک و همچنین افزایش ذخیره کربن و نیتروژن خاک در مناطق وسیع جنوب کرمان، درخت­کاری با گونه کنار می­تواند مورد توجه و ارزیابی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


[1]. Allison, L.E. (1975). Organic carbon. In: Black, C.A. (Ed.), Methods of soil analysis. American Society of Agronomy, Madison, W. I, pp. 1367–1378 Part 2.

[2]. Barré, P., Durand, H., Chenu C., Meunier, P., Montagne, D., Castel, G., & Cécillon, L. (2017). Geological control of soil organic carbon and nitrogen stocks at the landscape scale. Geoderma, 285,: 50-56.

[3]. Bower, C. A., Reitemeier, R. F., & Fireman, M. (1952). Exchangeable cation analysis of saline and alkali soils. Soil Science, 73, 251–261.

[4]. Bremner, J.M., & Mulvaney, C.S. (1982). Nitrogen-total. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties, (methodsofsoilan2), pp. 595–624.

[5]. Burton, J., Chen, C., Xu, Z., & Ghadiri, H. (2010). Soil microbial biomass, activity and community composition in adjacent native and plantation forests of subtropical Australia. Journal of Soils and Sediments, 10, 1267-1277.

[6]. Cleveland, C.C., Reed, S.C., Keller, A.B., Nemergut, D.R., O’Neill, S.P., Ostertag, R., & Vitousek, P.M. (2014). Litter quality versus soil microbial community controls over decomposition: a quantitative analysis. Oecologia, 174, 283-294.

[7]. Cong, W. F., van Ruijven, J., vander, Werf, W., De Deyn, G.B., Mommer, L., Berendse, F., & Hoffland, E. (2014). Soil legacy effect of plant species richness accelerates root litter-induced organic matter decomposition. Soil Biology and Biochemistry, 80, 341-348.

[8]. Garbeva, P., Postma, J., Van Veen, J.A., & Van Elsas, J.D. (2006). Effect of above ground plant species on soil microbial community structure and its impact on suppression of Rhizoctonia solani AG3. Environmental Microbiology, 8, 233-246.

[9]. Ghazanshahi, J. (2006). Soil and plant analysis. Hooma publication, 272 p (in Farsi).

[10]. Gour, V.S., & Datta, M. (2015). Soil Carbon Sequestration through Desert Date Based Forestry in Arid and Salt Affected Regions. National Academy Science Letters, 38, 127-128.

[11]. Gruselle, M.C., & Bauhus, J. (2010). Assessment of the species composition of forest floor horizons in mixed spruce-beech stands by Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS). Soil Biology and Biochemistry, 42, 1347-1354.‏

[12]. Guo, L.B., & Gifford, R.M. (2002). Soil carbon stocks and land use change: a meta-analysis. Global change biology, 8, 345-360.

[13]. Gurmesa, G.A., Schmidt, I.K., Gundersen, P., & Vesterdal, L. (2013). Soil carbon accumulation and nitrogen retention traits of four tree species grown in common gardens. Forest Ecology and Management, 309, 47-57.‏

[14]. Homer, C.D., & Pratt, P.F. (1961). Methods of Analysis for Soils, Plants and Waters. University of California, Agricultural Sciences Press, Berkeley, pp. 309.

[15]. Huang, Y. M., Liu, D., & An, S.S. (2015). Effects of slope aspect on soil nitrogen and microbial properties in the Chinese Loess region. Catena, 125, 135-145.

[16]. Kooch, Y., Hosseini, S. M., Samonil, P., & Hojjati, S. M. (2014). The effect of wind throw disturbances on biochemical and chemical soil properties in the northern mountainous forests of Iran. Catena, 116, 142-148.

[17]. Kooch, Y., Moghimian N., Bayranvand M., & Alberti, G. (2016). Changes of soil carbon dioxide, methane, and nitrous oxide fluxes in relation to land use/cover management. Environmental monitoring and assessment, 188, 1-12.

[18]. Langenbruch, C., Helfrich, M., & Flessa, H. (2012). Effects of beech (Fagus sylvatica), ash (Fraxinus excelsior) and lime (Tilia spec.) on soil chemical properties in a mixed deciduous forest. Plant and Soil, 352, 389-403.

[19]. Li, D., Niu, S., & Luo, Y. (2012). Global patterns of the dynamics of soil carbon and nitrogen stocks following afforestation: a meta‐analysis. New Phytologist, 195, 172-181.

[20]. Li, H.J., Yan, J.X., Yue, X.F., & Wang, M.B. (2008). Significance of soil temperature and moisture for soil respiration in a Chinese mountain area. Agricultural and Forest Meteorology, 148, 490-503.

[21]. Melvin, A.M., Lichstein, J.W., & Goodale, C.L. (2013). Forest liming increases forest floor carbon and nitrogen stocks in a mixed hardwood forest. Ecological Applications, 23, 1962-1975.

[22]. Mesdaghe, M. (2003). Pastoralists in Iran. Astan Quds. Press, 336p. (in Farsi)

[23]. Nosrati, K., & Ahmadi, F. (2013). Monitoring of soil organic carbon and nitrogen stocks in different land use under surface water erosion in a semi-arid drainage basin of Iran. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 17, 225-230.

[24]. Plaster, E.J. (1985). Soil Science and Management. Delmar Publishers Inc., Albany, NY. pp. 124.

[25]. Prescott, C.E. (2002). The influence of the forest canopy on nutrient cycling. Tree Physiology, 22, 1193-1200.‏

[26]. Prescott, C.E. (2010). Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils? Biogeochemistry, 101, 133-149.

[27]. Sobanski, N., & Marques, M. (2014). Effects of soil characteristics and exotic grass cover on the forest restoration of the Atlantic Forest region. Journal for Nature Conservation, 22, 217-222.

 [28]. Tamartash, R., Tatian M.R. & Yousefian, M. (2012). The ability of different vegetative forms to carbon sequestration in plain rangeland of miankaleh. Tehran. Juornal of environmental studies, 38, 5.45-54. (in Farsi)

[29]. Vesterdal, L., Clarke, N., Sigurdsson, B.D., & Gundersen, P. (2013). Do tree species influence soil carbon stocks in temperate and boreal forests? Forest Ecology and Management, 309, 4-18.

[30]. Xiao, W., Ge, X., Zeng, L., Huang, Z., Lei, J., Zhou, B., & Li, M. (2014). Rates of litter decomposition and soil respiration in relation to soil temperature and water in different-aged Pinus massoniana forests in the three gorges reservoir area, China. PloS one 9, e101890.

[31]. Zhang, X., Xu, M., Sun, N., Xiong, W., Huang, S., & Wu, L. (2016). Modelling and predicting crop yield, soil carbon and nitrogen stocks under climate change scenarios with fertiliser management in the North China Plain. Geoderma, 265, 176-186.