علوم خاک
صبا باقریفام؛ محمد امیر دلاور؛ پیمان کشاورز؛ پرویز کرمی
چکیده
خاک با از دست دادن کربن به شکل کربن دی‌اکسید، پتانسیل زیادی برای تشدید گرمایش زیست‌کره دارد. از سوی دیگر امکان ترسیب کربن در خاک، راهکار مناسبی جهت کاهش انتشار کربن دی‌اکسید شناخته می‌شود. خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان اگرچه حاوی مقادیر کمی کربن آلی هستند؛ اما به‌واسطه وسعت زیاد، امکان ترسیب مقادیر قابل‌توجهی کربن آلی را ...
بیشتر
خاک با از دست دادن کربن به شکل کربن دی‌اکسید، پتانسیل زیادی برای تشدید گرمایش زیست‌کره دارد. از سوی دیگر امکان ترسیب کربن در خاک، راهکار مناسبی جهت کاهش انتشار کربن دی‌اکسید شناخته می‌شود. خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان اگرچه حاوی مقادیر کمی کربن آلی هستند؛ اما به‌واسطه وسعت زیاد، امکان ترسیب مقادیر قابل‌توجهی کربن آلی را دارند. از این‌رو جهت بررسی تغییرات ذخایر کربن آلی خاک اراضی زراعی اقلیم نیمه‌خشک جلگه‌‌رخ واقع در استان خراسان رضوی، مدل رتامستد با استفاده از داده‌های مطالعات پیشین و مقادیر اندازه‌گیری شده در سال 2020 اعتبارسنجی شد. مقایسه بین مقادیر کربن آلی اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی‌شده توسط مدل، نشانگر قابلیت مدل در ارائه پیش‌بینی‌هایی با دقت مناسب بود. به‌طوری‌که مقادیر ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، تفاوت میانگین و شاخص کارایی مدل به ترتیب معادل 97/0، 78/2، 11/2، 33/2 و 70/0 به‌دست آمدند. سپس تأثیر تغییرات اقلیمی بر انتشار کربن دی‌اکسید و ذخایر کربن آلی خاک منطقه مدل‌سازی شد. بررسی تغییرات اقلیمی منطقه در (دوره آماری 1981 تا 2020) نشانگر کاهش بارندگی و افزایش معنی‌دار دما طی 40 سال گذشته بوده است. مدل‌سازی تغییرات اقلیمی تا پایان قرن جاری با اعمال افزایش دما و کاهش بارندگی انجام شد که نتایج بیانگر کاهش همه ذخایر کربن فعال مدل بود، چنان‌که مخازن مواد گیاهی تجزیه‌پذیر، مواد گیاهی مقاوم، زیست‌توده میکروبی، مواد آلی هوموسی‌شده و کل کربن آلی خاک به‌ترتیب معادل 41/2، 72/2، 51/2، 04/1 و 32/1 درصد نسبت به شرایط عدم وقوع تغییرات اقلیمی کاهش و میزان انتشار تجمعی کربن دی‌اکسید از خاک، 26/1 درصد افزایش نشان داد. افزایش دما باعث افزایش ضریب تصحیح دما (a) به میزان 20/2 درصد شد که منجر به افزایش سرعت تجزیه کربن آلی و تلفات کربن به شکل کربن دی‌اکسید شده است؛ اگرچه باعث افزایش تولید خالص اولیه بوم‌نظام نیز گردید. کاهش بارندگی و افزایش تبخیر و تعرق پتانسیل نیز باعث کاهش ضریب تصحیح رطوبت (b) به میزان 23/0 درصد شد؛ این فرایند از یک سو با کاهش فعالیت ریزجانداران موجب کاهش تجزیه زیستی کربن و انتشار کربن دی‌اکسید از خاک شده است؛ اما از سوی دیگر موجب کاهش درصد پوشش گیاهی و پیرو آن به دام انداختن کربن دی‌اکسید طی فرایند فتوسنتز و انتقال آن به خاک می‌گردد.
حسین رضائی؛ علی اصغر جعفرزاده؛ احمد علیجانپور؛ فرزین شهبازی؛ خلیل ولیزاده کامران
چکیده
با توجه به نقشهای مهم ماده آلی خاک در اکوسیستم، ضروری است که وضعیت آن در شرایط مختلف محیطی مورد بررسی قرار گیرد. بر این اساس مطالعه حاضر در زیر حوضه کلیبرچای سفلی از جنگلهای ارسباران با مطالعه پنج خاکرخ شاهد در بخشهای محیطی متمایز شده برمبنای توزیع تیپهای جنگلی در امتداد یک نیمرخ ارتفاعی انجام شد. ضمن تجزیههای مرسوم خاک، شناسایی ...
بیشتر
با توجه به نقشهای مهم ماده آلی خاک در اکوسیستم، ضروری است که وضعیت آن در شرایط مختلف محیطی مورد بررسی قرار گیرد. بر این اساس مطالعه حاضر در زیر حوضه کلیبرچای سفلی از جنگلهای ارسباران با مطالعه پنج خاکرخ شاهد در بخشهای محیطی متمایز شده برمبنای توزیع تیپهای جنگلی در امتداد یک نیمرخ ارتفاعی انجام شد. ضمن تجزیههای مرسوم خاک، شناسایی نوع آن و مطالعه وضعیت ماده آلی، بهعنوان هدف اصلی تحقیق، با بررسی مقدار ماده آلی خاک، توان ترسیب کربن آلی آن و مطالعه میکرومرفولوژیک شکلهای بقایای آلی تکمیل گردید. نتایج بیانگر تغییر نوع خاک از انتیسول، اینسپتیسول و آلفیسول به مالیسول با کاهش ارتفاع بود. در روندی مشابه، همگام با افزایش تکامل خاک میزان ترسیب کربن آلی آن نیز افزایش یافت امّا مقدار ماده آلی روندی عکس بهدلیل نوع فرآیندهای دخیل در تجزیه بقایا در نواحی مختلف نشان داد. با توجه به امکان روی دادن انواع فرآیندهای فیزیکی و بیوشیمیایی تحت شرایط مختلف محیطی، در نواحی مرتفع شکلهای دستنخوررده بقایای آلی بهعنوان شکل غالب شناخته شدند امّا با کاهش ارتفاع غالبیت در اختیار شکلهای کاملاً تجزیه شده بود. در محدوده و مقیاس مورد مطالعه عامل ارتفاع با توجه به اثرات مستقیم و غیرمستقیم خود بهعنوان اصلیترین فاکتور محیطی کنترل کننده وضعیت ماده آلی خاک تشخیص داده شد. در نهایت نتیجه شد با توجه به ارتباط بین نوع خاک، مقدار ماده آلی، توان ترسیب کربن آلی خاک و شکلهای بقایای آلی میتوان از شناسایی خاکها و توزیع آنها در مدیریت منطقهای کربن آلی خاک نیز استفاده نمود.
پریسا لاهوتی؛ سید مصطفی عمادی؛ محمدعلی بهمنیار؛ مهدی قاجار سپانلو
چکیده
برای درک بهتر از ترسیب یا آزادسازی کربن به اتمسفر، پهنه‌بندی کربن آلی خاک برای داشتن خط مبنایی از مقدار و ذخیره آن در خاک و همچنین امکان پایش تغییرات آن در طول زمان، بسیار حائز اهمیت است. هدف اصلی این تحقیق، شناخت تغییرپذیری مقدار و ذخیره کربن آلی خاک با استفاده از روشهای شبکه عصبی مصنوعی و زمین‌آمار در شرق و جنوب شرق استان کهگیلویه ...
بیشتر
برای درک بهتر از ترسیب یا آزادسازی کربن به اتمسفر، پهنه‌بندی کربن آلی خاک برای داشتن خط مبنایی از مقدار و ذخیره آن در خاک و همچنین امکان پایش تغییرات آن در طول زمان، بسیار حائز اهمیت است. هدف اصلی این تحقیق، شناخت تغییرپذیری مقدار و ذخیره کربن آلی خاک با استفاده از روشهای شبکه عصبی مصنوعی و زمین‌آمار در شرق و جنوب شرق استان کهگیلویه و بویراحمد بود. نمونه‌های خاک به‌صورت مرکب و تصادفی از 204 نقطه از عمق 0-15 سانتی‌متر جمع‌آوری و مقدار کربن و ذخیره کربن آلی و برخی خصوصیات خاک اندازه‌گیری شد و از شاخص پوشش گیاهی، ارتفاع، دما، بارش و شیب بهعنوان داده‌های کمکی استفاده شد. به‌منظور تخمین نقاط در محل‌های نمونهبرداری نشده از روشهای شبکه عصبی مصنوعی (پرسپترون چندلایه، MLP)، کوکریجینگ، کریجینگ معمولی و وزندهی معکوس فاصله استفاده شد و از شاخصهای آماری نظیر ضریب همبستگی (R2)، ضریب همبستگی همگام (CCC)، خطای میانگین (ME) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای تعیین بهترین روش استفاده شد. مقدار و ذخیره کربن آلی خاک با کاهش میانگین دما و افزایش ارتفاع، ارتقا یافت و در کاربری جنگل بیشترین مقدار بود. بهترین مدل واریوگرام برای مقدار و ذخیره کربن آلی مدل گوسی بود و روش MLP نسبت به روشهای زمین‌آماری در تخمین مقدار و ذخیره کربن آلی خاک دقت بیشتری داشت. پهنه‌بندی حاصل از روش MLP با توجه به‌دقت بالای آن (856/0= RMSE، 133/0= ME، 89/0 CCC=و 68/0= R2) و مدنظر قرار دادن عوامل زمینی، خاکی و اقلیمی، میتواند بهعنوان یک نقشه مبنا برای بیان وضعیت فعلی کربن آلی در منطقه معرفی گردد.
علیرضا اوجی؛ احمد لندی؛ سعید حجتی
چکیده
ماده آلی خاک از مهمترین عوامل ارزیابی کیفیت خاک است و ارتباط نزدیکی با ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارد. از طرفی، ترسیب کربن در زیتوده گیاهی و خاک‌های متأثر از آن هستند، سادهترین و به لحاظ اقتصادی عملیترین راهکار ممکن جهت کاهش خطرات دی‌اکسید کربن اتمسفری است. اطلاعات کمی در ارتباط با تأثیر مدیریت قرق بر ترسیب ...
بیشتر
ماده آلی خاک از مهمترین عوامل ارزیابی کیفیت خاک است و ارتباط نزدیکی با ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارد. از طرفی، ترسیب کربن در زیتوده گیاهی و خاک‌های متأثر از آن هستند، سادهترین و به لحاظ اقتصادی عملیترین راهکار ممکن جهت کاهش خطرات دی‌اکسید کربن اتمسفری است. اطلاعات کمی در ارتباط با تأثیر مدیریت قرق بر ترسیب و مدیریت کربن در خاک‌های مراتع استان خوزستان وجود دارد؛ لذا این مطالعه با هدف بررسی تأثیر مدیریت قرق بر میزان و تغییرات ترسیب و مدیریت کربن خاک و با دیدگاه اقتصادی در برخی خاک‌های مراتع دشت پنتی ایذه و منطقه دیمه رامهرمز در استان خوزستان انجام شد. چهار مرتع با مدیریتهای مختلف (قرق شده و تحت چرا) در اطراف ایذه و رامهرمز انتخاب و سپس از 15 نقطه به صورت تصادفی و از دو عمق سطحی و زیرسطحی (با توجه به مرز تفکیک افقها) نمونهبرداری صورت گرفت. نتایج حاصل از ترسیب و شاخص مدیریت کربن در این مطالعه نشان دهنده بازیابی کربن خاک و بهبود کیفیت آن طی قرق میباشد. از طرفی، برآورد ارزش اقتصادی ترسیب کربن طی قرق در مراتع مطالعاتی بسیار قابل توجه بوده و موجب افزایش 17 و 7/12 درصدی ارزش ترسیب کربن در منطقه ایذه و رامهرمز گردیده است. از این رو ضروری به نظر میرسد که تیمار قرق بهعنوان یکی از برنامههای اصلی در طرحهای منابع طبیعی تجدید شونده مد نظر قرار گیرد.
جبار فلاحی؛ پرویز رضوانی مقدم؛ مهدی نصیری محلاتی؛ محمدعلی بهدانی
چکیده
تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن، منجر به افزایش توجه به مسئلة ترسیب کربن از طریق بازسازی و حفاظت از پوشش گیاهی شده و در این بین بوم نظام های مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. از این رو، در این تحقیق اثرات بازسازی و حفاظت، بر روی توان ترسیب کربن خاک در منطقة اجرای پروژه بین‌المللی ترسیب ...
بیشتر
تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن، منجر به افزایش توجه به مسئلة ترسیب کربن از طریق بازسازی و حفاظت از پوشش گیاهی شده و در این بین بوم نظام های مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. از این رو، در این تحقیق اثرات بازسازی و حفاظت، بر روی توان ترسیب کربن خاک در منطقة اجرای پروژه بین‌المللی ترسیب کربن در استان خراسان جنوبی با رویکردی شبیه-سازی، بررسی و اثرات تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش میزان بارندگی بر وضعیت ترسیب کربن در منطقة مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. عملیات بازسازی و حفاظت در منطقة مورد مطالعه از سال 1384 شروع شد و هشت سال پس از آن، در فاصلة سال‌های 1390 تا 1391 نمونه برداری خاک به صورت هر دو ماه یک بار، انجام گرفت. در نهایت پس از جمع آوری ورودی‌های اقلیمی، خاکی و مدیریتی مورد نیاز برای مدل RothC، این مدل برای بوم نظام تحت بررسی، مورد ارزیابی و تعیین اعتبار قرار گرفت. علاوه بر این، وضعیت ترسیب کربن منطقة مورد مطالعه در شرایط تغییر اقلیم نیز بررسی گردید. نتایج حاصل از به‌کارگیری مدل RothC نشان داد که این مدل قابلیت به‌کارگیری در بوم نظام های نواحی گرم و خشک را داشته و به خوبی می تواند تغییرات کربن خاک را در طی زمان برآورد نماید؛ به طوری که مقادیر شاخص کارایی مدل، ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر 98/0، 98 درصد و 01/0 بود. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی، روند تغییرات کربن خاک در فاصلة زمانی سال های 2011 تا 2050 در بوم نظام مورد بررسی افزایشی بوده و این عامل از اجرای عملیات حفاظت و نیز تغییر اقلیم احتمالی اثر خواهد پذیرفت. به طوری که، برآورد میزان کربن ترسیب شده در سال 2050 حاکی از بالاتر بودن آن در مناطق تحت حفاظت در مقایسه با نواحی تحت چرا می باشد. علاوه بر این، در اثر تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش بارندگی پیش بینی شده برای منطقة مورد مطالعه، توان ترسیب کربن خاک با کاهش نسبی مواجه خواهد شد.
