مدل‏سازی تاثیر تبدیل پوشش گیاهی و تغییر اقلیم بر دینامیک ذخیره کربن آلی خاک در یک اکوسیستم پیچیده

Abstract

سابقه و هدف: تبدیل پوشش گیاهی طبیعی به سایر پوشش‏های گیاهی و تغییر اقلیم اثرات زیادی بر تجزیه کربن آلی خاک و در نهایت میزان انتشار دی‏اکسیدکربن (CO2) از خاک به اتمسفر گذاشته‏اند. اما تاکنون در ایران تحقیقات انگشت شماری به بررسی اثر تبدیل پوشش گیاهی و تغییر اقلیم بر میزان ذخیره کربن آلی به عنوان یک مؤلفه کلیدی در کاهش اثرات تغییر اقلیم و گرمایش جهانی پرداخته‏اند. جهت فائق آمدن بر محدودیت مطالعات میدانی، مدل‏های ماده ‏آلی خاک، ارائه دهنده بهترین درک علمی از دینامیک ماده‏آلی خاک هستند. مدل کربن روتامستد (RothC ) از پرکاربردترین مدل‏ها در مطالعات مربوط به ترسیب کربن خاک می‏باشد که در مطالعات فراوانی برای بررسی اثر تغییر اقلیم بر ذخیره کربن خاک به‌ کارگرفته شده است. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر تبدیل پوشش گیاهی بومی (مرتع) به چهار پوشش گیاهی جدید (مراتع زیر اشکوب سرو، مراتع زیراشکوب بادام کوهی، درختان بادام کوهی و درختان سرو) و همچنین شبیه سازی اثر دو سناریو اقلیمی (عدم وقوع تغییر اقلیم و وقوع تغییر اقلیم) بر دینامیک ذخیره کربن آلی خاک (SOC ) با استفاده از مدل کربن روتامستد (RothC) درپنج پوشش گیاهی منطقه باجگاه شهرستان شیراز برای 36 سال (2014-2050) می‏باشد.<br /> مواد و روش‏ها: در این مطالعه 210 نمونه خاک برای تعیین کربن آلی خاک و بافت خاک و همچنین 420 نمونه به منظور تعیین وزن مخصوص ظاهری خاک جمع آوری شده است. پس از اندازه‏ گیری پارامترهای ذکر شده، ذخیره کربن آلی خاک در عمق 20-0 سانتی‏متری در هر تیمار پوشش گیاهی محاسبه شد. در نهایت اثر تبدیل پوشش گیاهی و دو سناریو اقلیمی بر میزان ذخیره کربن آلی خاک با استفاده از مدل روتامستد در پنج پوشش گیاهی منطقه باجگاه شیراز بررسی شد.<br /> یافته‏ ها: نتایج نشان داد که افزایش ذخیره کربن آلی خاک در اثر کاشت درختان سرو بعد از 15 سال بیشتر از میزان افزایش ذخیره کربن آلی خاک در اثر کاشت درختان بادام کوهی بعد از 30 سال در منطقه باجگاه بوده است. نتایج شبیه‏ سازی مدل روتامستد نیز نشان داد ذخیره کربن آلی خاک در سال 2050 در تیمارهای مرتع، مراتع زیر اشکوب درخت بادام، مراتع زیر اشکوب درخت سرو، درختان سرو و درختان بادام در اثر تغییر اقلیم نسبت به سال 2014 به ترتیب 19/12، 14/12، 11/12، 37/10 و 49/10 درصد کاهش خواهد یافت. میزان ذخیره کربن آلی خاک در هر کدام از تیمارها، قبل و بعد از تغییر اقلیم در سطح 5 درصد (P<0.05) باهم تفاوت معنی ‏دار داشتند.