بررسی تغییرات ماهانه و فصلی مقادیر تصاعد کربن در شدت‌های مختلف‏ چرای دام (مطالعة موردی: مراتع قوشه، استان سمنان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکدة کویرشناسی، دانشگاه سمنان

2 دانشجوی دکتری مرتع‌داری، دانشگاه تهران

3 دانشجوی دکتری مرتع‌داری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات ماهانه و فصلی میزان تصاعد دی‌اکسید‌ کربن از خاک در شدت‏های مختلف چرای دام از مراتع انجام شد. سه منطقه شامل مراتع قرق (شاهد)، مراتع با چرای کم، و مراتع با چرای شدید در منطقة قوشة سمنان انتخاب شد. در هر یک از مناطق تصاعد کربن به روش تله قلیایی در اتاقک بستة ساکن به صورت ماهانه و به مدت یک سال اندازه‌گیری شد. داده‌های مربوط به مقادیر تصاعد و چرا، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار تجزیه و تحلیل شد. همچنین، برای بررسی ارتباط فاکتورهای دما و رطوبت خاک با تغییرات تصاعد کربن در هر منطقه، با توجه به شرایط داده‌ها، از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد در منطقة مورد مطالعه بیشترین میزان تصاعد کربن از خاک در مردادماه و کمترین آن در بهمن‌ماه صورت گرفته است. همچنین، بین میزان تصاعد در اراضی تحت شدت‌های مختلف چرا اختلاف معنی‏دار وجود دارد. بیشترین میزان تصاعد در اراضی با چرای شدید در مردادماه (34/3 گرم کربن در متر مربع در روز) و کمترین آن در بهمن‌ماه (033/0 گرم بر متر مربع در روز) در اراضی قرق اتفاق افتاده است. از نظر توزیع فصلی، بیشترین مقدار تصاعد به‌ترتیب در تابستان، پاییز، بهار، و زمستان مشاهده شد. همچنین، بین تصاعد کربن مناطق مختلف مورد مطالعه با رطوبت خاک همبستگی منفی وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] Ball, B.C., Scott, A. and Parker, J.P. (1999). Field N2O, CO2 and CH4 fluxes in relation to tillage, compaction and soil quality in Scotland. Soil and Tillage Res, 53, 29-39.
[2] Batjes, N.H. (1996). Total carbon and nitrogen in the soils of the worlds. European journal of soil science, 47, 151-163
[3] Bond-Lamberty, B., Wang, C. and Gower, S. (2004). A global relationship between the hetero-trophic and autotrophic components of soil respiration? Global Change Biology, 10(10):1756-1766.
[4] Eamus, D., Hutley, L.B.A. and O’Grady, P. (2001). Daily and seasonal patterns of carbon and water fluxes above a north Australian savanna. Tree Physiology, 21, 977-988.
[5] FAO (2001). FAO Stat. Agricultural Production Databases. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy.
[6] Forest rangeland and watershed management organization (2002). National action programme of combating desertification. Rural Development Publications. 357p.
[7] Frank, A.B. (2003). Evapotranspiration from northern semiarid grasslands. Agron. J., 95, 1504-1510.
[8] Gupta, R.D., Sanjay, A. and Sumberia, N.M. (2010). Soil physical variability in relation to soil erodibility under different land uses in foothills of Siwaliks in N-W India. Tropical Ecology, 51(2):183-197.
[9] Harvell, A.D., Wienhoil, B.J. and Black, A.L. (2002). Tillage nitrogen and cropping system effect on carbon sequestration. SSSA J., 66, 906-912.
[10] Hill, M.J., Braaten, R. and Mekeon, G.M. (2003). A scenario calculator for effect of grazing land management on carbon stock in Australian rangelands. Environmental modeling and software, 18, 627-644.
[11] Hirotaa, M., Tanga, Y., Hub, Q., Kat, T., Hiratad, S., Moe, W., Caob, G. and Marikoe, S. (2005). The potential importance of grazing to the fluxes of carbon dioxide and methane in an alpine wetland on the Qinghai-Tibetan Plateau. Atmospheric Environment, 39, 5255-5259.
[12] Huang, C.H. and Kronrad, G.D. (2001). The Cost of Sequestration Carbon on Private Forest Lands. Forest Policy and Economics, 2, 133-142.
[13] Jabro, J.D., Sainju, U., Stevens, W.B. and Evans, R.G. (2008). Carbon dioxide flux as affected by tillage and irrigation in soil converted from perennial forages to annual crops. Journal of Environmental Management, 88,1478-1484.
[14] Lal, R. and Kimble, J.M. (2000). Pedogenic carbonates and the global carbon cycle. In: Lal, R., Kimble, J.M., Eswaran, H. and Stewat, B.A. (eds), Global climate change and pedogenic carbonates, CRC press, Boca Raton, 1-14.
[15] Lal, R. (2004). Soil carbon sequestration to mitigate climate change, Geoderma, 123, 1-22.
[16] Li, G. and Sun, S. (2011). Plant clipping may cause overestimation of soil respiration in a Tibetan alpine meadow, southwest China. Ecol. Res, 26, 497-504.
[17] Luo, Y. and Zhou, X. (2006). Soil Respiration and the Environment. 320pp.
[18] Morris, J. and Jensen, A. (1998). The carbon balance of grazed and non-grazed Spartina anglica salt marshes at Skallingen, Denmark. Journal of Ecology, 86, 229-242.
[19] Peichla, M., Cartonc, O. and Kiely, G. (2012). Management and climate effects on carbon dioxide and energy exchanges in a maritime grassland. Agriculture, Ecosystems and Environment,158, 132-146.
[20] Sadeghipour, A. (2012). The study of carbon sequestration and it's distribution in different land uses (Case study: Shahriar). Ph.D. thesis of range management, University of Tehran. 153pp.
 
[21] Sainju, U.M., Jabro, J.D. and Stevens, W.B. (2008) . Soil carbon dioxide emission and carbon content as affected by irrigation, tillage, cropping system, and nitrogen fertilization . Plant and environment intraction, 37, 98-106.
[22] Schmitt, M., Bahn, M., Wohlfahrt, G., Tappeiner, U. and Cernusca, A. (2010). Land use affects the net ecosystem CO2 exchange and its components in mountain grasslands. Biogeosciences, 7, 2297-2309.
[23] Schwining, S. and Sala, O.E. (2004). Hierarchy of responses to resource pulses in arid and semi-arid ecosystems. Oecologia, 141, 211-220.
[24] Sherrod, L.A., Peterson, G.A., Westfall, D.G. and Ahuja, A.R. (2003). Cropping intensity enhances soil organic carbon and nitrogen in a no till agro ecosystem. Soil Sci. Soc. Am. J., 67,1533-1543.
[25] Tan, Z. and lal, R. (2005). Carbon sequestration potential estimates with changes in land use and tillage practice in ohio, USA. Agric. Ecosys. and Environ, 12, 113-12.
[26] Valentini, R., Dore, S., Marchi, G., Mollicone, D., Panfyorov, M., Rebmann, C., Kolle, O. and Schulze, E.D. (2000). Carbon and water exchanges of two contrasting central Siberia landscape types: regenerating forest and bog. Funct. Ecol, 14, 87-96.
[27] Vickers, D., Thomas, C.K., Pettijohn, C., Martin, J. and Law, B.E. (2011). Five years of carbon fluxes and inherent water-use efficiency at two semi-arid pine forests with different disturbance histories. International Meteorological Institute in Stonkholm 3 December 2011.
[28] Wohlfahrt, G. and et al. (2008). Biotic, abiotic, and management controls on the net ecosystem CO2 exchange of European mountain grassland ecosystems. Ecosystems, 11, 1338-1351.
[29] Zeeman, M.J., Hiller, R., Gilgen, A.K., Michna, P., Pluss, P., Buchmann, N. and Eugster, W. (2010). Management and climate impacts on net CO2 fluxes and carbon budgets of three grasslands along an elevational gradient in Switzerland. Agric. Forest Meteorol, 150, 519-530.