تعیین اعتبار مدل RothC جهت برآورد توان ترسیب کربن خاک بوم نظامی بازسازی شده، تحت دو سناریوی اقلیمی متفاوت

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

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 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.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Validation of RothC Model for Evaluation of Carbon Sequestration in a Restorated Ecosystem Under Two Different Climatic Scenarios

نویسندگان [English]

  • J. Fallahi
  • P. Rezvani Moghaddam
  • M. Nassiri Mahallati
  • M.A. Behdani
چکیده [English]

Climate change by increasing concentrations of greenhouse gases, particularly carbon dioxide, has led to increase attention to the carbon sequestration through the restoration and protection of vegetation cover. In this regards, ecosystems of arid regions have a special importance. In this study the effects of reconstruction and conservation, on soil carbon sequestration of the region of the International Carbon Sequestration Project in Hussein Abad, South Khorasan province of Iran was investigated by a simulation approach using RothC model. In addition, the effects of climate change (increasing temperature and decreasing rainfall) on soil carbon sequestration potential was studied. In the studied area, replanting was done in 2004 and then soil samples were taken every two months during 2010-2011. After collecting the required input data for RothC model (climate, soil and management input data), the model was evaluated and validated for the study area. Moreover, soil carbon sequestration was studied under climate change condition. The simulation results revealed that the RothC model is applicable in rangelands of dry and warm regions, because it estimated the soil carbon changes over the time with proper accuracy. The amounts of model performance index, R2 and RMSE were 0.98, 98% and 0.01, respectively. Simulation study indicated that soil carbon storage will increase from 2011 to 2050 and will be affected by climate change and protection programs. Based on model estimation the amounts of soil carbon in preotected areas will be higher than non-protected areas. Moreover, in non-climate change scenario the amounts of soil carbon will be higher than climate change scenario in 2050.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon Sequestrations
  • Climate change
  • simulation
  • RothC model