اثرات جنگلکاری با گونه های بومی و غیر بومی بر میزان ترسیب کربن خاک در مناطق خشک زاگرس (مطالعه موردی: پارک جنگلی آبگرم دهلران)

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار

2 کارشناس ارشد محیط زیست

چکیده

افزایش نگرانی­ها در زمینه گرمایش جهانی موجب شده که به خاک و توانایی آن در ترسیب کربن توجه ویژه­ای شود. این تحقیق به منظور بررسی اثر جنگل­کاری بر ترسیب کربن خاک در مناطق خشک انجام گردید. برای این منظور پارک جنگلی آبگرم دهلران (با گونه­های اکالیپتوس، کهور و کنار) و یک منطقه شاهد همجوار (غیرجنگلی) انتخاب و به­طور تصادفی- سیستماتیک از عمق 20-0 سانتی‌متری خاک نمونه‌برداری و میزان ترسیب کربن و سایر عناصر نظیر فسفر، پتاسیم، ازت، وزن مخصوص ظاهری، اسیدیته، رطوبت، درصد رس، سیلت، شن و سنگ­ریزه اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که میزان ترسیب کربن خاک در منطقه جنگلی معادل 71/117 تن در هکتار و تقریباً پنج برابر منطقه غیرجنگلی (82/24 تن در هکتار) بود. همچنین میانگین ترسیب کربن خاک در رویشگاه کهور به طور معنی­داری (005/0P<) بیشتر از رویشگاه کنار بوده، اما بین میزان ترسیب کربن در رویشگاه­های کهور و اکالیپتوس و رویشگاه­های کنار و اکالیپتوس اختلاف معنی­داری وجود نداشت. میزان ترسیب کربن خاک در منطقه متراکم رویشگاه اکالیپتوس به طور معنی­داری بیشتر از منطقه غیرمتراکم بوده، اما از این نظر در دو رویشگاه کنار و کهور تفاوت معنی­داری وجود نداشت. از سوی دیگر میزان ترسیب کربن خاک در زیر و خارج تاج پوشش در رویشگاه کنار به طور معنی­داری متفاوت بوده، اما در دو رویشگاه دیگر تفاوت معنی داری مشاهده نشد. با توجه به نتایج این تحقیق می‌توان ابراز داشت که توسعه جنگل‌کاری­ این منطقه نقش مهمی در کاهش آلودگی­های اتمسفری داشته است، به گونه­ای که توسعه این جنگل‌کاری­ها را در سطوح بیشتر می­توان پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of native and exotic tree plantation on carbon sequestration at arid areas of Zagros region (Case study: Abgarm forest park, Dehloran)

نویسندگان [English]

  • Javad Mirzaei 1
  • Farzad Seidi 2
  • Soheil Sobhan Ardakani 1
  • Masoud Bazgir 1
1 Assistant Professor, Department of Forest Science, Faculty of Agriculture, Ilam University.
2 Senior Expert, Faculty of Environmental Science, Azad University, Hamadan Branch.
چکیده [English]

World anxiousness to earth global warmness brought a special attention to soil's potential for carbon sequestration. The purpose of the trial was to investigate effects of tree plantation on carbon sequestration at arid lands. For this reason, a site at forest park of Dehloran area in Ilam province of Iran was chosen where three tree species, including Eucalyptus camaldulensis, Prosopis juliflora and Ziziphus spina-christi had been planted before. Based on random systematic statistical method, 6- 10 sampling plots of 10 x 10 m. size were allocated for each species at planted and unplanted (control) parts, separately. Soil sampling was made in center of each plot at 0-20cm depth after removing the organic layer of the soil surface to measure carbon sequestration, N, P, K, pH, moisture, bulk density, silt, sand, clay and gravel amount. Results showed that carbon sequestration rate under the trees cover was 117.7 ton per hectare which was about five times more than the control plots (24.82 T/ha). Furthermore, only average carbon sequestration rate under P. juliflora plots was significantly more than under Z. spina-christii plots (p< 0.005). In addition, only average carbon sequestration at high density plots was significantly more than at low density plots under E. camaldulensis species. There was only significant difference between plots outside and inside crown cover of Z. spina-christii in respect to carbon sequestration rate. Overall, it might be concluded that forest plantation at Dehloran area played an important role in reducing atmospheric pollution and its area should be increased at high extent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil physical and chemical properties
  • Eucalyptus
  • Prosopis
  • Ziziphus

فصلنامة علمی - پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران

جلد 21  شمارة 3، صفحة 516-506، (1392)

 

اثرات جنگل­کاری با گونه­های بومی و غیر بومی بر میزان ترسیب کربن خاک در مناطق خشک زاگرس (مطالعه موردی: پارک جنگلی آبگرم دهلران)

 

جواد میرزایی1*، فرزاد صیدی2، سهیل سبحان اردکانی3 و مسعود بازگیر4

1٭- نویسنده مسئول، استادیار، گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام. پست‌الکترونیک: Mirzaei.javad@gmail.com

2- کارشناس ارشد، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد همدان

3- استادیار، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد همدان

4- استادیار، گروه گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام

تاریخ دریافت: 17/10/91                                                              تاریخ پذیرش: 6/3/92

 

چکیده

افزایش نگرانی­ها در زمینه گرمایش جهانی موجب شده که به خاک و توانایی آن در ترسیب کربن توجه ویژه­ای شود. این تحقیق به منظور بررسی اثر جنگل­کاری بر ترسیب کربن خاک در مناطق خشک انجام گردید. برای این منظور پارک جنگلی آبگرم دهلران (با گونه­های اکالیپتوس، کهور و کنار) و یک منطقه شاهد همجوار (غیرجنگلی) انتخاب و به­طور تصادفی- سیستماتیک از عمق 20-0 سانتی‌متری خاک نمونه‌برداری و میزان ترسیب کربن و سایر عناصر نظیر فسفر، پتاسیم، ازت، وزن مخصوص ظاهری، اسیدیته، رطوبت، درصد رس، سیلت، شن و سنگ­ریزه اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که میزان ترسیب کربن خاک در منطقه جنگلی معادل 71/117 تن در هکتار و تقریباً پنج برابر منطقه غیرجنگلی (82/24 تن در هکتار) بود. همچنین میانگین ترسیب کربن خاک در رویشگاه کهور به طور معنی­داری (005/0P

 

واژه‌های کلیدی: اکالیپتوس، کهور، کنار، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک

 


مقدمه

دی‌اکسیدکربن یکی از مهمترین گازهای گلخانه‌ای است که در دهه‌های اخیر افزایش مقدار آن در اتمسفر سبب گرم شدن هوای کره زمین شده است. گرم شدن هوا اثرات مخربی بر حیات کره زمین داشته و سبب تخریب بوم‌سازگان­های طبیعی، وقوع سیل و خشک­سالی و برهم‌خوردن تعادل اقلیمی و بوم­شناختی شده است. تغییر اقلیم و افزایش گرمای کره زمین به عقیده بسیاری از محققان ناشی از افزایش غلظت گازهایی مثل بخار آب، دی­ اکسید­کربن، متان، اکسید ازت و پرتو فراسرخ است (Panahi et al., 2011)، که در این میان دی­اکسید­کربن که تراکم آن در اتمسفر در اثر فعالیت‌های انسانی در 150 سال اخیر افزایش چشمگیری یافته، نقش بیشتری داشته است (Mahmoudi Taleghani et al., 2007 و Petit et al., 1999).

بوم‌سازگان­های طبیعی، به­ویژه جنگل­ها و مراتع تأثیر بسزایی در پایداری اتمسفر دارند. زیرا این عرصه­های طبیعی می­توانند دی­اکسید کربن اتمسفر را جذب و با تولید اکسیژن موجبات پایداری بیشتر اتمسفر را فراهم آورند (Badeyan, 2006). اما از طرف دیگر به جهت افزایش جمعیت، سطح این اراضی طبیعی روزبه­روز در حال کاهش بوده، و نگرانی در زمینه ازدیاد این آلودگی‌‌ها نیز در حال افزایش است. بنابراین، لازم است سطح اراضی طبیعی به‌ویژه جنگل‏ها را در مناطق حساس و آلوده برای کاهش آلودگی‌ها افزایش داد؛ اما لازمه این کار آگاهی از میزان ترسیب کربن توسط گونه­های مختلف و همچنین شناخت گونه­هایی است که از کارایی بالاتری در این زمینه برخوردارند.

در خصوص ترسیب کربن در داخل کشور تحقیقاتی انجام شده که از آن جمله می‌توان به بررسی اثرات جنگل‌کاری با گونه‌های پهن برگ بر میزان ترسیب کربن خاک در پارک چیتگر تهران (Varamesh et al., 2011)، بررسی میزان زی توده و ذخیره کربن برگ گونه بنه در باغ گیاه شناسی ملی ایران (Panahi et al., 2011)، ترسیب کربن خاک در جنگل‌کاریهای خالص سوزنی برگ و پهن برگ (Nobakht et al., 2011) و تأثیر قرق و چرا بر روی کربن آلی و وزن مخصوص ظاهری خاک (Aghamohseni Fashami et al., 2007) اشاره نمود. اما با این حال، این گونه مطالعات در مناطق خشک و نیمه خشک زاگرس به تعداد کمتری انجام شده است. ازاین‌رو این پژوهش در نظر دارد اثرات جنگل‌کاری بر میزان ترسیب کربن خاک این مناطق را مورد ارزیابی قرار دهد.

 

مواد و روش­ها

منطقه مورد مطالعه:

منطقه مورد مطالعه به وسعت حدود 476 هکتار در محدوده شهرستان دهلران از توابع استان ایلام و پارک جنگلی آبگرم دهلران واقع شده و بین طول شرقی از "'19  o47 تا "7/14  '16  o47 و عرض شمالی "5/28  '41  o32 تا 5/"20  '43  o32  قرار دارد (شکل1). ارتفاع منطقه از سطح دریا از 40 تا 2480 متر متغیر می­باشد. این پارک در سال 1375 توسط اداره کل منابع طبیعی استان ایلام در ضلع شمال‌شرقی شهر دهلران با سه گونه درختی اکالیپتوس، کنار و کهور احداث گردید و هدف از ایجاد آن توسعه فضای سبز، ایجاد تفرجگاه، تلطیف هوا، حفاظت آب و خاک و جلوگیری از فرسایش خاک بوده است. منطقه مورد مطالعه جزو مناطق خشک و نیمه­خشک کشور بوده و از نظر رویش و پوشش گیاهی و آب و هوایی ایرانی- تورانی محسوب می­شود، بنابراین تحت تأثیر ناحیه صحاری- سندی قرار گرفته است. این منطقه دارای چهار تیپ اراضی شامل کوه­ها، تپه­ها، فلات­ها و تراس­های بالایی و واریزه­های بادبزنی شکل سنگ­ریزه‌دار و پنج واحد اراضی شامل کوه­های کم ارتفاع، کوه­های نسبتاً مرتفع و جنگلی، تپه­های کم ارتفاع بریده بریده، فلات­ها و آبرفت­های بادبزنی شکل و قسمت بالایی واریزه­ای بادبزنی شکل است. از دیدگاه زمین­شناسی این محدوده در زون زمین­شناختی زاگرس چین خورده و در ناحیه ساختمانی لرستان، ضلع غربی زاگرس چین خورده واقع شده است. قدیمی­ترین سازند رخنمون یافته در این ناحیه سازند سروک به سن کرتاسه بالایی از گروه بنگستان است.

 

 

 

شکل1- موقعیت منطقه مورد مطالعه

 


روش مطالعه

نمونه­برداری

پس از بازدید مقدماتی و تعیین محدوده منطقه مورد مطالعه، متغیرهای مورد نظر ارزیابی شدند. بدین منظور ابتدا در هر توده درختی (کنار، کهور، اکالیپتوس و تیمار شاهد) به روش تصادفی- سیستماتیک حداقل 6 و حداکثر ده پلات مربع شکل به ابعاد 10×10 متر مستقر گردید. علاوه بر این برای بررسی اثر تراکم کاشت بر میزان ترسیب کربن خاک، در هر توده نمونه­هایی از توده­های متراکم و غیرمتراکم گرفته شد. در تمام پلات­ها برای گونه‌های درختی، قطر برابر سینه، ارتفاع و درصد تاج پوشش آنها اندازه­گیری شد. به‌منظور بررسی عناصر خاکی و برآورد میزان ترسیب کربن خاک، در مرکز هر پلات پس از کنار زدن لایه لاشبرگی، از عمق 20- 0 سانتی‌متری خاک یک نمونه از زیر تاج پوشش و یک نمونه خارج از تاج پوشش برداشت شد (Varamesh et al., 2010). برای به حداقل رساندن خطا، نمونه‌برداری به صورت ترکیبی انجام شد، بدین معنی که ابتدا چهار نمونه خاک از زیر تاج پوشش و چهار نمونه خارج از تاج پوشش برداشت شده، و در نهایت نیز نمونه‌ها با هم مخلوط شدند. در این پژوهش از هر پلات دو نمونه برداشت شد. بدین ترتیب در توده‌های درختی اکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis) و کهور (Prosopis juliflora) در مجموع 40 نمونه، در توده کنار (Ziziphus spina-christi) 12 نمونه (فاقد منطقه متراکم) و در منطقه شاهد 6 نمونه خاک (در کل 58 نمونه) برداشت گردید. نمونه‌ها در کیسه­های پلاستیکی زیپ‌دار جمع‌آوری و برای تعیین متغیرهای مورد نظر به آزمایشگاه انتقال یافتند.

 

آنالیز آزمایشگاهی

نمونه­های خاک در هوای آزاد خشک گردیدند و بعد از خرد نمودن کلوخه­ها و جدا نمودن ریشه­ها، سنگ و سایر ناخالصی­ها، آنها را آسیاب و از الک 2 میلی‌متری (مش 20) عبور دادیم. همچنین مقدار سنگ­ریزه آنها توزین و به‌صورت درصد محاسبه گردید. برای تعیین بافت، وزن مخصوص ظاهری، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی، ازت، فسفر و پتاسیم نمونه‌های خاک به‌ترتیب از روش‌ها و دستگاه­های هیدرومتری، سیلندر فلزی، پتانسیومتری توسط pH متر الکترونیکی(JENWAY مدل 3310)، EC  متر(JENWAY مدل 4510)، سوزاندن در کوره الکتریکی، اسپکتروفتومتر(JENWAY مدل 6300) و فلیم فتومتر (JENWAY مدل PFP7)  استفاده شد. میزان کربن آلی­ خاک نیز به روش Walkly & black تعیین شد. بدین ترتیب که پنج گرم خاک خشک شده در آون را پس از الک نمودن در بالن مخروطی 500 میلی لیتری ریخته و به آن 10 میلی لیتر از مادۀ  K2Cr2O7  یک نرمال به همراه 20 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ اضافه شد. سپس بالن را به مدت دو تا سه دقیقه به هم زده و اجازه داده شد تا به مدت 30 دقیقه ثابت بماند. بعد از طی این مدت، 200 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه گردید. سپس 10 میلی لیتر اسید فسفریک و یک میلی لیتر شاخص دی فنیل آمین به آن افزوده و ترکیب حاصل را با فرو سولفات آمونیوم تیتر کردیم تا رنگ محلول ارغوانی یا آبی شود. در نهایت نیز به منظور پیدایش رنگ سبز، مقدار بیشتری فرو سولفات آمونیوم به آن اضافه و جهت محاسبه درصد کربن نمونه‌ها و میزان ترسیب کربن خاک در واحد سطح به‌ترتیب از رابطه‌های 1 و 2 استفاده کردیم (Ardakani et al., 2007).

رابطه 1                ×0.003 × 100  =OC

در این رابطه:

OC= درصد کربن آلی

V1= حجم دی کرومات پتاسیم نرمال

V2= حجم فرو سولفات آمونیوم نرمال (میلی لیتر)

W= وزن نمونه خاک (گرم)

 

رابطه 2 cs= 10000 × oc(%) × Bd × e            

در این رابطه:

cs= مقدار ترسیب کربن آلی(کیلوگرم بر هکتار)

Bd= وزن مخصوص ظاهری خاک (گرم بر سانتی‌مترمکعب)   

e= عمق نمونه‌برداری (سانتی متر) می‌باشد.

در این تحقیق جهت پردازش آماری داده‌ها از نرم‌افزار SPSS استفاده شد. بدین منظور ابتدا نرمال بودن داده‌ها با آزمون کولموگروف- اسمیرنوف و همگنی آنها با آزمون لون(Levene) مورد بررسی قرار گرفت. برای مقایسه میزان ترسیب کربن بین منطقه جنگلی و شاهد، میزان ترسیب کربن خاک در منطقه متراکم و غیر متراکم، میزان ترسیب کربن خاک در زیر تاج و خارج تاج و مقایسه کربن و سایر عناصر خاکی در مناطق متراکم و غیرمتراکم از آزمون T مستقل و برای مقایسه ترسیب کربن در رویشگاه‌های کنار، اکالیپتوس و کهور از آزمون تحلیل واریانس یک­طرفه استفاده شد.

 

نتایج

نتایج مقایسه ترسیب کربن بین منطقه جنگلی و شاهد:

منطقه جنگلی با میانگین 71/117 تن در هکتار در مقایسه با منطقه غیرجنگلی با میانگین 82/24 تن در هکتار، به طور معنی‌دار میزان کربن بیشتری را ترسیب داده است (شکل2). علاوه بر این بین دو منطقه از نظر درصد رطوبت، پتاسیم، pH و هدایت الکتریکی اختلاف معنی‌دار بود، به‌طوری‌که بجز در مورد پیراسنجه‌های درصد رطوبت، پتاسیم و هدایت الکتریکی که در منطقه جنگلی بیشتر از منطقه غیرجنگلی بود، بین مقادیر سایر پیراسنجه‌ها در دو منطقه اختلاف معنی‌داری وجود نداشت(جدول1).

 

جدول1- مقادیر پیراسنجه‌های مورد ارزیابی در دو منطقه جنگلی و شاهد

پیراسنجه مورد ارزیابی

t

p

اشتباه معیار ± میانگین

رس (درصد)

منطقه جنگلی

15/1

ns  25/0

23/1 ± 92/18

شاهد

43/1± 75/13

سیلت (درصد)

منطقه جنگلی

72/0-

ns  47/0

28/1 ± 82/18

شاهد

54/3 ± 25/22

شن (درصد)

منطقه جنگلی

69/0-

ns  49/0

66/0 ± 25/62

شاهد

3 ± 64

وزن مخصوص (g/cm3)

منطقه جنگلی

32/0

ns  74/0

02/0 ± 49/1

شاهد

07/0± 46/1

رطوبت (درصد)

منطقه جنگلی

38/4

**001/0

  a18/0± 66/3

شاهد

  b18/0± 49/2

سنگ و سنگ‌ریزه (درصد)

منطقه جنگلی

01/0-

ns  98/0

07/2 ± 10/41

شاهد

89/3 ± 21/41

pH

منطقه جنگلی

4/2-

*01/0

b 02/0 ± 8/7

شاهد

 a06/0 ± 8

EC (میلی زیمنس بر سانتی‌متر)

منطقه جنگلی

09/6

**000/0

 a44/0 ± 3

شاهد

 b008/0 ± 29/0

کربن (درصد)

منطقه جنگلی

29/11

**000/0

 a05/0 ± 79/0

شاهد

 b02/0± 17/0

نیتروژن (درصد)

منطقه جنگلی

74/0

ns  46 /0

01/0 ± 24/0

شاهد

01/0 ± 21/

فسفر (قسمت در میلیون)

منطقه جنگلی

73/0

ns  46/0

40/0 ± 8

شاهد

08/1 ± 92/6

پتاسیم (قسمت در میلیون)

منطقه جنگلی

66/7

**000/0

a18/17 ± 61/356

شاهد

 b23/6 ± 50/216

 

*= اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 95 درصد، **=  اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 99 درصد، ns= عدم وجود اختلاف معنی­دار بین دو منطقه جنگلی و شاهد، حروف متفاوت لاتین بیانگر اختلاف معنی‌دار بین گروه‌هاست.

 

 

 

 

شکل2- مقایسه میانگین میزان ترسیب کربن بین دو منطقه جنگلی و شاهد (غیر جنگلی)

 


ترسیب کربن در رویشگاه­های مختلف

نتایج آنالیز بین رویشگاه­های مختلف پارک جنگلی آبگرم دهلران نشان داد که میانگین ترسیب کربن در رویشگاه‌های مختلف و منطقه شاهد تفاوت معنی­داری دارد (005/0>P) (شکل3). به‌طوری‌که بیشترین میزان ترسیب کربن در رویشگاه کهور و کمترین آن در منطقه شاهد بود. همچنین بین میزان ترسیب کربن خاک در رویشگاه کهور و رویشگاه کنار اختلافی معنی‌دار (005/0P=) مشاهده شد، به‌نحوی‌که میانگین ترسیب کربن در رویشگاه کهور با 62/141 تن در هکتار بیشتر از رویشگاه کنار (با 6/89 تن در هکتار) بوده است. اما بین میزان ترسیب کربن در رویشگاه کهور و رویشگاه اکالیپتوس و میانگین ترسیب کربن در رویشگاه اکالیپتوس و رویشگاه کنار اختلافی معنی­داری مشاهده نشد. همچنین نتایج نشان داد که میانگین ترسیب کربن در داخل و خارج تاج رویشگاه کنار به طور معنی‌داری متفاوت است، به‌طوری‌که میانگین ترسیب کربن در زیر تاج با 84/120 تن در هکتار بیشتر از خارج تاج با 6/57 تن در هکتار بود (شکل4). بین میزان ترسیب کربن خاک در دو منطقه زیر و خارج تاج پوشش رویشگاه اکالیپتوس و کهور اختلاف معنی­داری وجود ندارد (شکل4). همچنین نتایج آزمون T مستقل (غیر جفتی) بین زیر و خارج تاج در رویشگاه اکالیپتوس نشان داد که به­ لحاظ میزان درصد سنگ و سنگ‌ریزه (04/0P=)، pH (04/0P=)، فسفر (004/0P=) و پتاسیم (004/0P=) اختلافی معنی‌داری وجود داشت، به‌طوری‌که، میزان pH و پتاسیم در زیر تاج به طور معنی­داری بیشتر از خارج تاج، درصد سنگ، سنگ­ریزه و فسفر کمتر و از نظر سایر پیراسنجه‌های مورد ارزیابی اختلاف معنی­داری وجود نداشت (جدولهای2 و 3).

 

 

 

شکل3- مقایسه میانگین ترسیب کربن بین رویشگاه‌های مختلف پارک جنگلی آبگرم و منطقه شاهد

 

 

شکل4- مقایسه میانگین ترسیب کربن در زیر و خارج تاج پوشش رویشگاه­های کنار، اکالیپتوس و کهور

 


نتایجتأثیر تراکم درختان بر میزان ترسیب کربن

نتایج آزمون آماری نشان داد که بین میزان ترسیب کربن خاک در دو منطقه متراکم و غیرمتراکم رویشگاه اکالیپتوس اختلاف معنی‌داری وجود دارد، به‌طوری‌که میانگین ترسیب کربن خاک در منطقه متراکم با 41/145 تن در هکتار بیشتر از منطقه غیرمتراکم با 93 تن در هکتار می­باشد، اما در رویشگاه کهور از این نظر اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد (شکل5).

 

 

 

 

شکل5- مقایسه میانگین ترسیب کربن در دو منطقه متراکم و غیرمتراکم رویشگاه اکالیپتوس و کهور

 

جدول2- میانگین و اشتباه معیار پیراسنجه‌های شیمیایی اندازه‌گیری شده در رویشگاه‌های مختلف پارک جنگلی آبگرم دهلران

رویشگاه

کربن (درصد)

فسفر(ppm)

پتاسیم (ppm)

نیتروژن (درصد)

pH

EC dsm/cm3))

اکالیپتوس

زیر تاج

a 35/0± 85/0

b 63/0± 27/6

  a 66/22± 30/422

a 05/0± 23/0

a 15/0± 8/7

a 84/2± 52/3

خارج تاج

a 21/0± 63/0

  a 34/1± 91/7

b 59/71± 7/303

  a 07/0± 2/0

b 22/0± 6/7

  a 4/4± 8/6

کهور

زیر تاج

a 24/0± 1

a 61/1± 83/8

a 01/94± 1/434

a 07/0± 22/0

a 13/0± 7/7

a 66/2± 38/2

خارج تاج

a 50/0± 95/0

b 63/0± 78/6

b 27/93± 5/281

a 03/0± 22/0

a 17/0± 8/7

a 8/1± 28/1

کنار

زیر تاج

a 11/0± 76/0

a 42/3± 4/14

a 51/51± 1/483

a 01/0± 29/0

a 09/0± 8/7

a 95/0± 55/1

خارج تاج

b 16/0± 36/0

b 38/0± 53/5

b 36/25± 16/188

a 15/0± 24/0

a 30/0± 8/7

a 41/2± 34/2

شاهد

04/0± 17/0

17/2± 92/6

47/12± 5/216

02/0± 21/0

13/0± 8

01/0± 29/0

 


جدول3- میانگین و اشتباه معیار پیراسنجه‌های فیزیکی اندازه‌گیری شده در رویشگاه‌های مختلف پارک جنگلی آبگرم دهلران

رویشگاه

عمق لاشبرگ (سانتی متر)

رس (درصد)

سیلت (درصد)

شن (درصد)

وزن مخصوص (گرم بر سانتی متر مکعب)

رطوبت (درصد)

سنگ و سنگ‌ریزه (درصد)

اکالیپتوس

زیر تاج

a2 ± 7/2

a15 /11± 4/16

a08/12± 7/21

a35/4±9/61

a24/0±43/1

a76  /0±43/4

b 05/11±69/28

خارج تاج

a2  ±7/2

a4/4± 6/19

a83/7± 5/17

a6/5± 9/62

a11/0±49/1

a55 /1± 7/3

a 41/12±1/40

کهور

زیر تاج

a25/1±3/1

a46/9±3/19

a70/9± 7/19

a44/2±61

a21/0± 52/1

a1/1± 33/3

72/13± 46/47

خارج تاج

a25/1±3/1

a24/9±4/23

a73/7± 3/16

a16/5± 3/60

a19/0± 39/1

a01/2± 95/3

80/17± 81/35

کنار

زیر تاج

-

a03/10±5/20

a2/12± 16/15

a42/5± 33/64

a27/0±59/1

a83/0± 44/3

80/9± 79/51

خارج تاج

-

a50 /4± 33/12

a25/2±6/22

a58/5± 65

a11/0± 6/1

a68/0± 62/2

11/9± 80/50

شاهد

-

a87/2± 75/13

a08/7± 25/22

a6 ± 64

a14/0± 46/1

a37/0± 49/2

79/7± 21/41

                   

 


بحث

پژوهشگران مختلف تأثیر جنگل­کاری­ها را بر میزان ترسیب کربن مثبت ارزیابی کرده­ و نشان داده­اند که افزایش سطح جنگل­کاری به­ویژه در اراضی بایر و تخریب شده، به افزایش جذب کربن منجر خواهد شد (Varamesh et al., 2010 و Panahi et al., 2011). نتایج این تحقیق نیز نشان داد که میزان ترسیب کربن در منطقه جنگل­کاری شده دهلران بطور معنی­داری بیشتر از منطقه شاهد (غیرجنگلی) می­باشد (005/0P

نتایج این تحقیق نشان داد که گونه‌های مختلف کاشته شده اثر یکسانی بر میزان ترسیب کربن نداشته، به‌طوری­که گونه کهور نسبت به گونه‌های کنار و اکالیپتوس میزان ترسیب بیشتری داشته است. مهمترین دلیل این امر احتمالاً تراکم بالای تاج پوشش گونه کهور بوده است (جدول2). در این راستا  Paul et al. (2002) نیز بر اساس تحقیقات خود اظهار داشتند که میزان ترسیب کربن خاک در جنگل‏کاری با گونه­های پهن برگ خزان کننده یا گونه­های تثبیت کننده ازت افزایش می­یابد. از سوی دیگر Bordbar & Mortazavi (2006) در بررسی توان ذخیره کربن در جنگل­کاری­های اکالیپتوس و آکاسیا در مناطق غربی استان فارس به این نتیجه رسیدند که مقدار ذخیره کربن در توده اکالیپتوس کمتر از توده آکاسیا می‌باشد.

همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که بین دو منطقه متراکم و غیرمتراکم رویشگاه اکالیپتوس از نظر میزان ترسیب کربن خاک اختلافی معنی­داری وجود دارد، به­طوری­که میانگین ترسیب کربن خاک در منطقه متراکم با 41/145 تن در هکتار بیشتر از منطقه غیرمتراکم با 93 تن در هکتار بوده است ولی در سایر رویشگاه­ها اختلاف معنی داری وجود نداشت. در این راستا Mahmoudi Taleghani et al. (2007) به نتایج مشابهی دست یافتند. البته بین میزان ترسیب کربن خاک در دو منطقه زیر و خارج تاج پوشش رویشگاه کنار اختلاف معنی‌داری وجود داشته (001/0> P)، به‌نحوی­که میانگین ترسیب کربن در زیر تاج با 84/120 تن در هکتار بیشتر از خارج تاج با 6/57 تن در هکتار بوده است ولی در سایر رویشگاه‌ها اختلاف معنی‌داری وجود نداشته است.

علاوه‌براین، نتایج تحقیق نشان داد که بین میزان ترسیب کربن، درصد رطوبت و پتاسیم ارتباط مستقیم وجود دارد، به‌نحوی‌که هر چه میزان رطوبت خاک و پتاسیم بیشتر شود، میزان ترسیب کربن خاک نیز بیشتر می­شود. در این راستا Garten & Charles (2002) در تحقیق خود نشان دادند که ترسیب کربن خاک با ماده آلی و با درصد سیلت و رس همبستگی دارد. علاوه‌براین، Singh et al., (2003) و Badeyan (2006) نیز عنوان نمودند که مقدار مواد آلی خاک و به تبع آن مقدار کربن ترسیب شده در خاک، در واحد سطح به عوامل دیگری ازجمله وزن مخصوص ظاهری خاک بستگی دارد.

بنابراین می­توان عنوان نمود که جنگل­کاریهای­ این منطقه نقش مهمی در کاهش آلودگی­های اتمسفری ناشی از جنگ تحمیلی و صنعتی داشته است. به‌طوری­که در مجموع میانگین میزان ترسیب کربن در مناطق جنگل­کاری شده در حدود پنج برابر بیشتر از مناطق غیر جنگلی بوده است؛ که از این نظر می‌توان توسعه این جنگل­کاری­ها را در سطوح وسیع‏تر پیشنهاد داد. علاوه‌براین نوع گونه نیز بر میزان ترسیب کربن خاک نقش داشته، زیرا گونه­های مختلف میزان ترسیب یکسانی ندارند؛ که این خود می­تواند در برنامه­های جنگل­کاری این مناطق و به­ویژه مناطقی که از میزان آلودگی بیشتری برخوردارند، مورد توجه قرار گیرد. البته در تعیین تراکم جنگل‌کاری با این گونه‌ها در مناطق خشک و نیمه‌خشک، مسئله ترسیب کربن نیز باید مد نظر قرار گیرد.

 

منابع مورد استفاده

References

- Aghamohseni Fashami, M. Zahedi, GH., Farahpour, M. and Khorasani, N., 2007. Influence of exclosure and grazing on the soil organic carbon and soil bulk density (Case study: in the central Alborze south slopes rangelands. Iranian Journal of Agriculture, 5(4): 1-7.

- Ardakani, M.R., Rezvani, M. and Zaafaranian, F., 2007. Analysis methods in plant ecology. Tehran University publisher, 252 p.

- Badeyan, Z., 2006. Relationship between Carbon sequestration and pH of soil in mixed Fagus orientalis forest. MSc thesis, Department of Forestry and Forest Economics, Tehran University, 111 p.

- Bordbar, S.K. and Mortazavi, J., 2006. Carbon sequestration potential of Eucalyptus camaldulensis Dehnh and Acacia salicina Lindl plantation in western areas of Fars province. Pajouhesh and Sazandegi, 70: 95-103.

- Garten, J. and Charles, T., 2002. Soil carbon storage beneath recently established tree plantations in Tennessee and South Carolina, USA, Biomass and Bioenergy. 23(2): 93-102.

- Grunzweig, J.M., Lin, T., Rotenberg, E., Schwartz, A. and Yakir, D., (2003). Carbon sequestration in arid-land forest. Global Change Biology, 9(5): 791-799.

- Mahmoudi Taleghani, E., Zahedi Amiri, GH., Adeli, E., Sagheb-Talebi, KH., 2007. Assessment of carbon sequestration in soil layers of managed forest. Iranian Journal of Forest and Poplar, 15(3): 241-252.

- Nobakht, A., Pourmajidian, M., Hojjati, S.M. and Fallah, A. 2011. A comparison of soil carbon sequestration in hardwood and softwood monocultures (Case study: Dehmian forest management plan, Mazandaran). Iranian Journal of Forest, 3(1): 12-23.

- Panahi, P., Pourhashemi, M. and Hassani Nejad, M. 2011. Estimation of leaf biomass and leaf carbon sequestration of Pistacia atlantica in National. Botanical Garden of Iran. Iranian Journal of Forest, 3(1): 1-12.

- Paul, K.I., Polglase, P.J., Nyakuengama, J.G. and Khanna, P.K., 2002. Change in soil carbon following afforestation. Forest Ecology and Management, 168(1-3): 241-257.

- Petit, J.R., Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, N.I., Barnola, J.M., Basile, I., Bender, M., Chappellaz, J., Davis, M., Delaygue, G., Delmotte, M., Kotlyakov, V.M., Legrand, M., Lipenkov, V.Y., Lorius, C., PÉpin, L., Ritz, C., Saltzman, E. and Stievenard, M., 1999. Climate and atmospheric history of past 420000 years from the Vostock ice core, Antarctica. Nature, 399: 429-436.

- Singh, G., Bala, N., Chaudhuri, K.K. and Meena, R.L., 2003. Carbon sequestration potential of common access resources in arid and semi-arid regions of northwestern India, Indian Forester, 129(7): 859-864.

- Varamesh, S., Hoseini, S.M. and Abdi, N., 2011. Effects of reforestation with broad-leafed species on soil Carbon sequestration in Chitgar forest park. Journal of soil research, 25(3); 25-35.

- Varamesh, S., Hosseini, S.M., Abdi, N. and Akbarinia, M. 2010. Increment of soil carbon sequestration due to forestation and its relation with some physical and chemical factors of soil. Iranian Journal of Forest, 2(1): 25-35.

 

 

Effects of native and exotic tree plantation on carbon sequestration at arid areas of Zagros region (Case study: Abgarm forest park, Dehloran)

 

Javad Mirzaei1*, Farzad Sayedi2, Soheil Sobhan Ardakani3 and Masoud Bazgir4

1*- Corresponding Author, Assistant Professor, Department of Forest Science, Faculty of Agriculture, Ilam University. Email: mirzaei.javad@gmail.com

2- Senior Expert, Faculty of Environmental Science, Azad University, Hamadan Branch.

3- Assistant Professor, Faculty of Environmental Science, Azad University, Hamadan Branch.

4- Assistant Professor, Department of Pedology, Faculty of Agriculture, Ilam University.

Received: 06.01.2013                                                        Accepted: 26.05.2013

 

Abstract

World anxiousness to earth global warmness brought a special attention to soil's potential for carbon sequestration. The purpose of the trial was to investigate effects of tree plantation on carbon sequestration at arid lands. For this reason, a site at forest park of Dehloran area in Ilam province of Iran was chosen where three tree species, including Eucalyptus camaldulensis, Prosopis juliflora and Ziziphus spina-christi had been planted before. Based on random systematic statistical method, 6- 10 sampling plots of 10 x 10 m. size were allocated for each species at planted and unplanted (control) parts, separately. Soil sampling was made in center of each plot at 0-20cm depth after removing the organic layer of the soil surface to measure carbon sequestration, N, P, K, pH, moisture, bulk density, silt, sand, clay and gravel amount. Results showed that carbon sequestration rate under the trees cover was 117.7 ton per hectare which was about five times more than the control plots (24.82 T/ha). Furthermore, only average carbon sequestration rate under P. juliflora plots was significantly more than under Z. spina-christii plots (p< 0.005). In addition, only average carbon sequestration at high density plots was significantly more than at low density plots under E. camaldulensis species. There was only significant difference between plots outside and inside crown cover of Z. spina-christii in respect to carbon sequestration rate. Overall, it might be concluded that forest plantation at Dehloran area played an important role in reducing atmospheric pollution and its area should be increased at high extent.

 

Keywords: Soil physical and chemical properties, Eucalyptus, Prosopis, Ziziphus

- Aghamohseni Fashami, M. Zahedi, GH., Farahpour, M. and Khorasani, N., 2007. Influence of exclosure and grazing on the soil organic carbon and soil bulk density (Case study: in the central Alborze south slopes rangelands. Iranian Journal of Agriculture, 5(4): 1-7.

- Ardakani, M.R., Rezvani, M. and Zaafaranian, F., 2007. Analysis methods in plant ecology. Tehran University publisher, 252 p.

- Badeyan, Z., 2006. Relationship between Carbon sequestration and pH of soil in mixed Fagus orientalis forest. MSc thesis, Department of Forestry and Forest Economics, Tehran University, 111 p.

- Bordbar, S.K. and Mortazavi, J., 2006. Carbon sequestration potential of Eucalyptus camaldulensis Dehnh and Acacia salicina Lindl plantation in western areas of Fars province. Pajouhesh and Sazandegi, 70: 95-103.

- Garten, J. and Charles, T., 2002. Soil carbon storage beneath recently established tree plantations in Tennessee and South Carolina, USA, Biomass and Bioenergy. 23(2): 93-102.

- Grunzweig, J.M., Lin, T., Rotenberg, E., Schwartz, A. and Yakir, D., (2003). Carbon sequestration in arid-land forest. Global Change Biology, 9(5): 791-799.

- Mahmoudi Taleghani, E., Zahedi Amiri, GH., Adeli, E., Sagheb-Talebi, KH., 2007. Assessment of carbon sequestration in soil layers of managed forest. Iranian Journal of Forest and Poplar, 15(3): 241-252.

- Nobakht, A., Pourmajidian, M., Hojjati, S.M. and Fallah, A. 2011. A comparison of soil carbon sequestration in hardwood and softwood monocultures (Case study: Dehmian forest management plan, Mazandaran). Iranian Journal of Forest, 3(1): 12-23.

- Panahi, P., Pourhashemi, M. and Hassani Nejad, M. 2011. Estimation of leaf biomass and leaf carbon sequestration of Pistacia atlantica in National. Botanical Garden of Iran. Iranian Journal of Forest, 3(1): 1-12.

- Paul, K.I., Polglase, P.J., Nyakuengama, J.G. and Khanna, P.K., 2002. Change in soil carbon following afforestation. Forest Ecology and Management, 168(1-3): 241-257.

- Petit, J.R., Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, N.I., Barnola, J.M., Basile, I., Bender, M., Chappellaz, J., Davis, M., Delaygue, G., Delmotte, M., Kotlyakov, V.M., Legrand, M., Lipenkov, V.Y., Lorius, C., PÉpin, L., Ritz, C., Saltzman, E. and Stievenard, M., 1999. Climate and atmospheric history of past 420000 years from the Vostock ice core, Antarctica. Nature, 399: 429-436.

- Singh, G., Bala, N., Chaudhuri, K.K. and Meena, R.L., 2003. Carbon sequestration potential of common access resources in arid and semi-arid regions of northwestern India, Indian Forester, 129(7): 859-864.

- Varamesh, S., Hoseini, S.M. and Abdi, N., 2011. Effects of reforestation with broad-leafed species on soil Carbon sequestration in Chitgar forest park. Journal of soil research, 25(3); 25-35.

- Varamesh, S., Hosseini, S.M., Abdi, N. and Akbarinia, M. 2010. Increment of soil carbon sequestration due to forestation and its relation with some physical and chemical factors of soil. Iranian Journal of Forest, 2(1): 25-35.