بررسی ترسیب کربن پوشش درختی و خاک در دو پارک شهری کوهدشت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد جنگل‌داری دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه ملایر

2 استادیار دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه ملایر (مسوول مکاتبات)

10.22034/jest.2020.11035

چکیده

زمینه و هدف: افزایش دی­اکسیدکربن اتمسفری در سال­های اخیر منجر به افزایش گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی شده است. ترسیب کربن در پوشش درختی، گیاهی و خاک­های تحت آن ساده­ترین و از لحاظ اقتصادی عملی­ترین راه­کار ممکن جهت کاهش کربن اتمسفری محسوب می­شود. لذا این پژوهش به منظور ارزیابی میزان ترسیب کربن پوشش درختی و خاک در دو پارک شهری کوهدشت (پارک شقایق و شهید بهشتی) انجام شد.
روش بررسی: جهت دست­یابی به هدف مورد نظر، درختان هر دو پارک مورد آماربرداری قرار گرفتند. هم­چنین نمونه­های خاکی در دو عمق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتی­متری از داخل پارک و زمین عاری از پوشش گیاهی مجاور پارک (به عنوان شاهد) جمع­آوری و برای انجام آنالیزهای مربوطه آماده شدند.
بحث و نتیجه­گیری: نتایج نشان داد مقدار ترسیب کربن خاک در اعماق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتی­متری در پارک شقایق و منطقه شاهد آن به ترتیب 7/106، 65/251، 52/23 و 48/45 تن در هکتار از پارک شهید بهشتی و منطقه شاهد آن به ترتیب 93/11، 83/20، 05/32 و 13/53 تن در هکتار به طور معنی­داری (P< 0.01) بیش­تر بود. تراکم و تنوع در آمیختگی پوشش درختی نیز تاثیر چشم­گیری در مقدار کربن ترسیب داشته است (چنار13/53، کاج مشهد 32/31، کاج تهران 05/32 و اقاقیای توپی 81/12 تن در هکتار). به طورکلی، ترسیب کربن پارک شقایق از پارک شهید بهشتی بیش­تر بوده و از جمله دلایل اصلی آن می­توان به بافت خاک (رسی)، تراکم و تنوع بالای پوشش درختی و هم­چنین نزدیکی به جاده دسترسی آسفالته اشاره کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره یک، فروردین  ماه 99

بررسی ترسیب کربن پوشش درختی و خاک در دو پارک شهری کوهدشت

 

                                                                شریفه حیدریان[1]

heidariansh56@gmail.com

فرهاد قاسمی آقباش[2]٭

تاریخ دریافت: 22/10/94

تاریخ پذیرش: 19/03/95

چکیده

زمینه و هدف: افزایش دی­اکسیدکربن اتمسفری در سال­های اخیر منجر به افزایش گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی شده است. ترسیب کربن در پوشش درختی، گیاهی و خاک­های تحت آن ساده­ترین و از لحاظ اقتصادی عملی­ترین راه­کار ممکن جهت کاهش کربن اتمسفری محسوب می­شود. لذا این پژوهش به منظور ارزیابی میزان ترسیب کربن پوشش درختی و خاک در دو پارک شهری کوهدشت (پارک شقایق و شهید بهشتی) انجام شد.

روش بررسی: جهت دست­یابی به هدف مورد نظر، درختان هر دو پارک مورد آماربرداری قرار گرفتند. هم­چنین نمونه­های خاکی در دو عمق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتی­متری از داخل پارک و زمین عاری از پوشش گیاهی مجاور پارک (به عنوان شاهد) جمع­آوری و برای انجام آنالیزهای مربوطه آماده شدند.

بحث و نتیجه­گیری: نتایج نشان داد مقدار ترسیب کربن خاک در اعماق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتی­متری در پارک شقایق و منطقه شاهد آن به ترتیب 7/106، 65/251، 52/23 و 48/45 تن در هکتار از پارک شهید بهشتی و منطقه شاهد آن به ترتیب 93/11، 83/20، 05/32 و 13/53 تن در هکتار به طور معنی­داری (P< 0.01) بیش­تر بود. تراکم و تنوع در آمیختگی پوشش درختی نیز تاثیر چشم­گیری در مقدار کربن ترسیب داشته است (چنار13/53، کاج مشهد 32/31، کاج تهران 05/32 و اقاقیای توپی 81/12 تن در هکتار). به طورکلی، ترسیب کربن پارک شقایق از پارک شهید بهشتی بیش­تر بوده و از جمله دلایل اصلی آن می­توان به بافت خاک (رسی)، تراکم و تنوع بالای پوشش درختی و هم­چنین نزدیکی به جاده دسترسی آسفالته اشاره کرد.

واژه­های کلیدی: ترسیب کربن، پهن­برگ، عمق خاک، فضاهای سبز شهری، کوهدشت.

                     

 

 

 

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 22, No.1,March, 2020

 

 

 

 


Study of Carbon sequestration in trees and soil in two urban parks of Kohdasht City

 

Sharifeh Heidarian[3]

heidariansh56@gmail.com

Farhad Ghasemi Aghbash[4]*

Accepted: 2016.06.08

Received: 2016.01.12

Abstract

Background and objectives: The increase in atmospheric carbon dioxide in recent years has led to increased global warming and climate change. Carbon sequestration in tree, vegetation and subsoil cover is the simplest and most economically viable way to reduce atmospheric carbon. Therefore, this study was conducted to evaluate the amount of carbon sequestration of tree cover and soil in two urban parks of Kuhdasht (Shaghayegh and Shahid Beheshti parks).

Methods: In order to achieve the desired goal, the trees of both parks were surveyed. Also, soil samples were collected at two depths of 0 to 15 and 15 to 30 cm from inside the park and land free of vegetation adjacent to the park (as a control) and prepared for relevant analyzes.

Discussion and Conclusion: The results showed that the amount of soil carbon sequestration at depths of 0 to 15 and 15 to 30 cm in Shaghayegh Park and its control area were 107.7, 251.65, 23.52 and 45.48 tons, respectively. In hectares of Shahid Beheshti Park and its control area, 11.93, 20.83, 32.05 and 53.13 tons per hectare were significantly higher (P <0.01), respectively. Density and variability in tree cover mixing also had a significant effect on the amount of sediment carbon (sycamore 53.13, Mashhad pine 31.32, Tehran pine 32.05 and ball acacia 12.81 tons per hectare). In general, the carbon sequestration of Shaghayegh Park is more than Shahid Beheshti Park, and among the main reasons are soil texture (clay), high density and variety of tree cover, as well as proximity to the asphalt access road.

Keywords: Carbon Sequestration, Broad leaf, Soil depth, Urban Parks, Kohdasht.   

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

 

فضاهای سبز شهری قسمتی از فضاهای باز هستند که در عرصه­های طبیعی یا مصنوعی حوضه شهری، تحت استقرار درختان، گل­ها، چمن­ها و سایر گیاهان قرار دارند. این اماکن بر اساس  نظارت و مدیریت انسان با در نظر گرفتن ضوابط، قوانین و تخصص­های مرتبط با آن برای بهبود شرایط زیستی، زیست­گاهی و رفاهی شهروندان ایجاد، حفظ و نگه­داری می­شوند (1).  گسترش روزافزون آلاینده­های محیط زیستی مثل دی­اکسیدکربن و نگرانی از روند گرمایش زمین، لزوم توجه به اصول توسعه پایدار از جمله حفاظت از محیط زیست را بیش­تر کرده است (2). فضاهای سبز شهری به دلیل کارکردهای متنوع خود از قبیل ترسیب کربن، جذب آلاینده­ها و نیز دارا بودن  ارزش­های زیباشناختی از اهمیت خاصی برخوردارند (3). جنگل­های شهری ظرفیت بالایی در جذب دی­اکسیدکربن اتمسفری، بهینه­سازی مصرف سوخت و انرژی دارند و خدمات محیط زیستی بسیاری را در مناطق شهری ایجاد می­کنند (4). در نتیجه، فضای سبز شهری می­تواند به عنوان یک مخزن کربن عمل کرده و تاثیر زیادی در نگه­داری کربن ایفا نماید. افزایش نگرانی­ها در زمینه گرمایش جهانی و تغییر اقلیم موجب شده است که علاوه بر فضای سبز شهری، به خاک و قابلیت آن نیز در ترسیب کربن توجه ویژه­ای شود، به طوری که کل مقدار کربن آلی موجود در خاک ها تقریبا دو برابر موجودی کربن اتمسفر است. از این رو تغییر در کربن خاک اثرات قابل توجهی بر تغییر اقلیم بر جا می­گذارد (5). خاک تقریباً 75 درصد ذخایر کربن در خشکی را داراست (یعنی حدود سه برابر بیش­تر از میزان ذخیره کربن در گیاهان و جانوران). بنابراین خاک­ها در حفظ توازن چرخه جهانی کربن نقش عمده­ای را ایفا می­کنند (6). برای حفظ غلظت فعلی گاز کربنیک در هوا لازم است 60 درصد مقدار آن کاهش یابد که مخارج لازم برای این کار در طول یک دوره 90 ساله حدود 520 میلیارد دلار خواهد بود و درصورت استفاده از پوشش گیاهی و کاشت درختان در قالب جنگل­کاری می­توان علاوه بر تولید فضای سبز و چوب و سایر مزایای جنگل به هدف ذخیره­سازی کربن نیز نایل آمد (7). پارک­های شهری سبب کاهش گازهای گل­خانه­ای از طریق ترسیب کربن در بیوماس گیاهی و خاک می­شوند و به این ترتیب باعث جلوگیری از آلودگی هوا و فرسایش خاک، افزایش بارخیزی خاک و بهره­وری اراضی برای تولید، حفظ توان و تنوع زیستی در طبیعت، افزایش پایداری اکوسیستم و کاهش بیماری­های مختلف می­گردند. بنابراین نحوه مدیریت و استفاده از درختان شهری در جذب آلودگی دی­اکسیدکربن هوا، نیازمند اطلاعات درست و دقیق از نقش بسیار مهم پارک­های شهری در کاهش سطح اتمسفری است. ورامش و همکاران (1388) با بررسی تأثیر جنگل­کاری با گونه­های پهن­برگ و سوزنی­برگ بر ترسیب کربن خاک پارک جنگلی چیتگر گزارش دادند که میزان ترسیب کربن خاک در اثر درخت­کاری افزایش پیدا     می­کند. پناهی و همکاران (1390) با برآورد زیتوده و ذخیره کربن برگ گونه بنه در باغ گیاه­شناسی ملی ایران، به اهمیت و نقش    جنگل­کاری در افزایش کربن خاک اشاره کردند. حق دوست و همکاران (1391) با بررسی تأثیر جایگزینی جنگل­های تخریب یافته شمال با جنگل­کاری بر حاصل­خیزی و ترسیب کربن خاک گزارش دادند که میزان ترسیب کربن خاک با افزایش عمق خاک کاهش پیدا می­کند (8). دیناکاران و کریش نایا (2008) با بررسی ترسیب کربن در خاک­های منطقه حاره بیان داشتند که نوع گونه­های درختی اثر متفاوتی در ترسیب کربن آلی خاک دارند (9).  به طور کلی ترسیب کربن یک راه برای کاهش انباشت گازهای گل­خانه­ای در جو توسط سوزاندن سوخت­های فسیلی و دیگر فعالیت­های انسانی است. در پرتو مدیریت محیط زیستی، ارزیابی زیست توده، یک شاخص مهم در ترسیب کربن است (10).

 

موادوروش­ها

مشخصات مناطق مورد مطالعه

پارک شهری شهید بهشتی: این پارک در سال 1375 به مساحت 4/4 هکتار در شمال غرب شهرستان کوهدشت احداث شده و بین 11ً َ32 °33 عرض شمالی و 32ً  َ36 °47 طول شرقی قرار دارد (شکل1). ارتفاع از سطح دریا 1196متر است. این پارک در نزدیکی منازل مسکونی (فاقد تردد بالای وسایل نقلیه) واقع شده است. پارک شهری شقایق: این پارک در سال 1381 به مساحت 3/4 هکتاردر شرق شهرستان کوهدشت احداث شده و بین ˝13 ́31 ˚33 عرض شمالی و ˝54 ́37 ˚47 طول شرقی قرار دارد (شکل2). ارتفاع از سطح دریا 1194متر است. این پارک در نزدیکی جاده اصلی ابتدای شهر (دارای تردد بالای وسایل نقلیه اعم از سبک و سنگین) واقع شده است.

 

 

           

 

شکل 1- پارک شهید بهشتی

Figure 1- Shahid Beheshti Park

شکل 2- پارک شقایق

Figure 2- Shaghayegh Park

 


 روش نمونه­برداریمیدانی

در هر کدام از پارک­های مورد مطالعه چهار منطقه که از نظر گونه­های درختی و گیاهی متنوع هستند به همراه یک قطعه شاهد بدون درخت در نزدیکی پارک­ها که فاقد پوشش درختی و گیاهی بود انتخاب شد. در مناطق انتخابی یک قطعه نمونه 100×100 متری به صورت تصادفی- سیستماتیک مستقر گردید و در داخل هر پلات ارتفاع و قطر برابر سینه تمامی درختان اندازه­گیری شدند. نمونه­برداری خاک در هر منطقه و در قطعه­های شاهد از اعماق 15-0 و 30-15 سانتی­متری انجام گرفت. برای به حداقل رساندن خطا، نمونه برداری به صورت ترکیبی انجام شد، به این صورت که چهار نمونه خاک یک کیلوگرمی از چهار گوشه قطعه نمونه و یک نمونه خاک از مرکز برداشت شد و سپس نمونه­ها با هم مخلوط شدند. به این ترتیب در هر منطقه از هر عمق، یک نمونه خاک برداشت گردید. در مجموع در هر دو پارک مذکور از عمق 0-15 و 30-15سانتی­متر تعداد 16 نمونه خاک برداشت شد. نمونه برداری خاک در هر دو قطعه شاهد در قطعه­های 5×5 متری انجام گرفت. روش برداشت خاک نیز در این­جا مطابق با نمونه برداری انجام گرفته در هر توده صورت گرفت.   نمونه­های خاکی در هوای آزاد خشک شده و بعد از خرد کردن کلوخه­ها، جداکردن

 

 

ریشه­ها، سنگ و سایر ناخالصی­ها، از الک دو      میلی­متری (مش20) عبور داده شده و به آزمایش­گاه منتقل شدند (7).

 

روشتحقیقآزمایش­گاهی

در آزمایش­گاه برخی از خصوصیات فیزیکی خاک شامل وزن مخصوص ظاهری به روش کلوخه در پارافین جامد بر حسب گرم بر سانتی­متر مکعب (11)، بافت خاک با استفاده از روش هیدرومتری (12) و ماده آلی خاک به روش سوزاندن در کوره اندازه­گیری گردید (13) که در نهایت 54 درصد از ماده آلی خاک به عنوان کربن آلی خاک محاسبه شد (14).

 رابطه (1)                               OC= 0.54 OM

که = OM ماده آلی، = OC کربن آلی

مقدار کربن آلی خاک بر حسب کیلوگرم بر هکتار تعیین شد (15) که به تن بر هکتار تبدیل شد:

 رابطه (2)           Cs = 10000 × % OC × Bd × E

که = Cs  کربن آلی (kg/ha)، = % OC درصد کربن آلی، Bd = وزن مخصوص ظاهری خاک ( gr/cm3) و = E عمق نمونه­برداری (cm)

میزان کربن ذخیره شده  در درخت با  استفاده  از ارتفاع و قطر

برابر سینه درختان محاسبه شد. به این منظور برآورد قطر درختان توسط رابطه زیر انجام شد (16):

 

رابطه (3)                                               

 

که d = قطر برابر سینه درختان ( cm)، c = محیط درخت ( cm)

سپس کربن موجود در درختان سرپا محاسبه شد (17).

 

رابطه (4)                     AGTB = 0/112× (ρD2H) 0/916

  CAGTB = AGTB×0/4                                              

که AGTB= بیوماس درختان روی سطح زمین، =ρ دانسیته ویژه چوب g/cm3

=D قطر درخت در ارتفاع برابر سینه (cm)، =H ارتفاع درخت (m)

تجزیه و تحلیل داده­ها

ابتدا نرمال بودن داده­ها با استفاده از آزمونKolmogorov-Smirnov   بررسی شد که نتایج این آزمون حاکی از نرمال بودن داده­ها بود. سپس همگن بودن داده­ها با استفاده از آزمون Leven مورد تایید قرار گرفت. برای مقایسه کلی ترسیب کربن گونه­های درختی از آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) و مقایسه میانگین­ها نیز با استفاده از آزمون دانکن انجام گرفت. بررسی میزان ترسیب کربن در دو عمق مورد نظر از طریق آزمون T جور شده انجام پذیرفت. کلیه آزمون­های آماری با استفاده از نرم افزار آماری Spss Var. 20  و ترسیم نمودارها نیز با استفاده از نرم افزار  Excel انجام گرفت.

 

نتایج

مشخصات کمی درختان در هر دو پارک مورد مطالعه در جداول (1 و 2) آورده شده است.


 

جدول 1-  مشخصات کمی درختان در پارک شهید بهشتی

Table 1- Quantitative characteristics of trees in Shahid Beheshti Park

ردیف

نام گونه

اشتباه معیار ±  میانگین

 

 

قطر برابر سینه (سانتی­متر)

ارتفاع (متر)

رویه زمینی (مترمربع)

1

چنار

54/0± 47/13

64/0± 15/9

71/5± 43/142

2

کاج تهران

83/0± 5/14

42/0± 4

45/9± 05/165

3

نارون چتری

27/1± 97/14

5/0 ± 5/10

9/14± 92/175

4

بید زرد

3/1± 65/14

5/0± 5/9

95/14± 5/168

 

جدول 2-  مشخصات کمی درختان در پارک شقایق

Table 2- Quantitative characteristics of trees in Shaghayegh Park

ردیف

نام گونه

اشتباه معیار ±  میانگین

 

 

قطر برابر سینه (سانتی­متر)

ارتفاع (متر)

رویه زمینی (مترمربع)

1

اقاقیای توپی

61/0± 88/9

09/0± 33/3

8/4± 63/76

2

کاج مشهد

6/0± 40/10

17/0± 05/4

9/4± 9/84

3

افرای چناری

67/0± 83/3

17/0 ± 34/3

57/2± 52/11

           

 

 

نتایج مربوط به ترسیب کربن درختان موجود در هر دو پارک مورد بررسی نشان داد که به ترتیب در پارک شهید بهشتی و شقایق گونه­های چنار و کاج مشهد بیش­ترین ترسیب کربن را به خود اختصاص داده­اند (P< 0.01).

 

 

 

شکل 3- ترسیب کربن گونه­های درختی در پارک شهید بهشتی

Figure 3- Carbon sequestration of trees in Shahid Beheshti Park

 

 

شکل 4- ترسیب کربن گونه­های درختی در پارک شقایق

Figure 4- Carbon sequestration of trees in Shaghayegh Park

 

 

مقایسه کربن آلی خاک در دو عمق 15-0و30-15سانتی­متری مناطق مورد مطالعه نشان داد که اختلاف معنی­داری در سطح 99 درصد بین کربن آلی موجود در عمق اول و دوم وجود دارد به طوری که در منطقه شاهد مجاور پارک شهید بهشتی میزان
کربن ترسیب شده در اعماق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتی­متری به ترتیب 52/663 و 18/1560 تن در هکتار و در پارک شهید بهشتی نیز این مقادیر به ترتیب 4/1193 و 35/2083 تن در هکتار بودند (شکل5).

 

 

 

 

 

   

شکل 5- ترسیب کربن آلی خاک (تن در هکتار) در دو عمق مختلف در پارک شهید بهشتی و منطقه شاهد آن

Figure 5- Soil organic carbon sequestration (Ton/hectare) in two different depths in Shahid Beheshti Park and its control plot

 

   

شکل6- ترسیب کربن آلی خاک (تن در هکتار) در دو عمق مختلف در پارک شقایق و منطقه شاهد آن

Figure 6- Soil organic carbon sequestration (Ton/hectare) in two different depths in Shaghayegh Park and its control plot

     

 

در پارک شقایق نیز وضعیت همانند پارک شهید بهشتی بوده و میزان ترسیب کربن آلی در منطقه شاهد مجاور پارک شقایق در اعماق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتی­متری به ترتیب 35/29786 و 31/55657 تن در هکتار و در پارک شقایق نیز این مقادیر به ترتیب 55/41769 و 58/245381 تن در هکتار بودند (شکل6). آن­چه که نتایج فوق نشان می­دهند وضعیت بهتر ترسیب کربن آلی خاک در پارک شقایق است.

 

 بحث و نتیجه­گیری

دی­اکسیدکربن مهم­ترین گاز گل­خانه­ای است که به دلیل توسعه بی­رویه صنعت و جمعیت در کشور و مصرف زیاد انرژی و سوخت­های فسیلی، روزانه مقدار زیادی از آن همراه با سایرگازهای گل­خانه­ای به جو وارد می­شود. این در حالی است که جنگل­های شهری پتانسیل بالایی درجذب و ترسیب دی­اکسیدکربن اتمسفری دارند (7). بسیاری از تحقیقات اخیر (18، 19، 20) نشان داده­اند که جنگل­کاری قابلیت زیادی درترسیب کربن خاک دارد. پژوهش­گران مختلف تأثیر جنگل­کاری­ها را بر میزان ترسیب کربن مثبت ارزیابی کرده و نشان داده­اند که افزایش سطح جنگل­کاری به ویژه در اراضی بایر و تخریب شده، به افزایش جذب کربن منجر خواهد شد (21 و 22) به طوری که یافته­های تحقیق نیز موید این مساله است (اشکال 5 و 6). لال و آکالا (2001) به اهمیت جنگل­کاری، واکاری و انتخاب گونه­های مناسب در افزایش ذخیره کربن تاکید کرده و متذکر شده­اند که درخت­کاری زمین­های مخروبه می­تواند ذخیره کربن را افزایش دهد (23). هم­چنین درختان جوان میزان و سرعت ترسیب کربن بیش­تری نسبت به درختان مسن دارند اما درختان مسن نیز کربن را به میزان  بیش­تری و مدت زمان طولانی­تری ترسیب می­کنند. درخت به عنوان جذب کننده دی­اکسیدکربن از طریق فتوسنتز و تثبیت آن در بیوماس و خاک عمل می­کند. برخی از محققین معتقدند که گونه­های تند رشد در مراحل ابتدایی زندگی خود به علت رشد سریعشان مقدار بیش­تری بیوماس و در نتیجه کربن ذخیره می­کنند. از طرف دیگر گونه­های کند رشد به علت تراکم بالای چگالی چوبشان نسبت به گونه­های تند رشد، در بلند مدت بیوماس و کربن بیش­تری ذخیره می­کنند (24، 25). با توجه به نتایج مربوط به ترسیب کربن گونه­های درختی (شکل 3) مشخص گردید که دلیل بالا بودن میزان ترسیب کربن درخت چنار بالا بودن  چگالی چوب آن نسبت به سایر درختان است. در پارک شقایق نتایج نشان دادند که علی رغم بالا بودن چگالی چوب درخت اقاقیا و قابلیت بالای آن در رابطه با ترسیب کربن (26) ذخیره کربن در درختان کاج بیشتر بوده است که دلیل آن بالا بودن حجم در هکتار و تراکم این درختان است (6). همان گونه که    یافته­های این تحقیق نشان دادند درختان مختلف ظرفیت متفاوتی در ترسیب کربن دارند، هم­چنان که نتایج عبدی (1386) و ورامش (1388) در ارتباط با رابطه ترسیب کربن با درصد پوشش گیاهی، نوع گیاهی، میزان حجم سرپا و تاثیر آمیختگی گونه­ها موید این مساله است (22 و 27). لال (2005) نیز معتقد است که نسبت ترسیب کربن و حجم و کیفیت ذخیره کربن به فعل و انفعالات بین اقلیم، خاک، گونه­های درختی، مدیریت و ترکیب شیمیایی لاشبرگ درختان بستگی دارد (28). با توجه به نتایج تحقیقات محمودی طالقانی و همکاران (1386) و حق دوست و همکاران (1391) در خصوص ترسیب کربن خاک در اعماق مختلف نمونه برداری، با افزایش عمق از میزان ترسیب کربن خاک کاسته شده است. در نتایج تحقیقات این دو با افزایش عمق کاهش کربن آلی خاک و افزایش وزن مخصوص ظاهری خاک جالب توجه است. نتایج مطالعه پائول و کلارک (1996) نیز نشان داد که معمولا بیش­ترین مقدار ماده آلی در سطح خاک ذخیره شده و با افزایش عمق، میزان ترسیب کربن خاک کاهش می­یابد (29) اما یافته­های این تحقیق بر خلاف تحقیقات مورد اشاره نشان داد که ترسیب کربن خاک در هر دو پارک مذکور و منطقه شاهد در عمق دوم بیش­تر بوده است. شاید بتوان دلیل آن را به نوع بافت خاک ارتباط داد. مطالعاتی انجام شده که نشان داده­اند با افزایش عمق مقدار رس و شن خاک بیش­تر شده و در نتیجه آن مقدار ذخیره کربن افزایش می­یابد (30).  بایر و همکاران (1987) معتقدند که کربن آلی خاک با محتوای رس خاک ارتباط دارد. خاک­های دارای مقدار شن بیش­تر و ذخیره کربن اولیه کم­تر، کربن آلی بیش­تری را جذب کردند. دلیل دیگر برای افزایش کربن خاک در عمق­های پایین­تر در مناطق شاهد را می­توان ارتباط بین هدررفت کربن آلی خاک در اثر فرسایش سطحی با این افزایش دانست (31). نزدیکی به جاده اصلی با حجم بالای تردد و ترافیک (پارک شقایق) و نیز آمیختگی گونه­های درختی سوزنی­برگ و پهن­برگ (پارک شهید بهشتی) عواملی هستند که سبب افزایش ترسیب کربن در این دو پارک شده­اند. کرنر و کلاپاتک (2002) نیز گزارش دادند که فعالیت انسان و خودرو موجب تولید بیش از 80 درصد از ورودی دی­اکسیدکربن به داخل نواحی شهری شده است (32). هم­چنین لال و همکاران (1998) ابراز داشته­اند که مطالعات زیادی مبین تاثیر مدیریت بر افزایش ذخایر کربن آلی خاک هستند (33).  محققین زیادی معتقدند که تجمع کربن آلی خاک در اعماق مختلف خاک به مقدار هوموس، سطح تاج پوشش و نوع گونه­های موجود بستگی دارد (34 و 35) لذا با در نظر گرفتن این مساله و با توجه به شکل­های (3 و 4) مشخص می­شود که ترسیب کربن در خاک­هایی که تنوع پوشش درختی (سوزنی­برگ و پهن­برگ) بالایی دارند، بیش­تر بوده به طوری که نتایج دیناکاران و کریش نایا (2008) این مساله را تایید می­نماید. ایشان معتقدند که نوع پوشش گیاهی تاثیر معنی­داری بر کربن آلی خاک می­گذارد به طوری که مقدار کربن آلی در خاک­هایی با پوشش درختی متنوع بالا است که این امر نشان دهنده پتانسیل بالای ذخیره کربن توسط درختان است. به طورکلی می­توان نتیجه­گیری کرد که  ترسیب کربن در پارک شقایق از پارک شهید بهشتی بیش­تر بوده است که از دلایل آن می­توان به حجم در هکتار بالا، تنوع در ترکیب و آمیختگی پوشش درختی، نوع گونه درختی، پتانسیل بالای ذخیره کربن خاک، میزان نفوذپذیری آب، ریشه­دوانی عمیق گیاهان و ترکیب شیمیایی لاشبرگ درختان اشاره کرد. با توجه به یافته­های این پژوهش و مشابه با تحقیق اسشومان و همکاران (2002) می­توان بیان کرد که پتانسیل ترسیب کربن برحسب گونه­های گیاهی، مکان و شیوه مدیریت متفاوت است (36). بنابراین با شناخت گونه­هایی که دارای قابلیت زیادی در ترسیب کربن هستند، اعمال فعالیت­های مدیریتی مانند افزایش میزان کربن وارد شده به خاک مثل لاشبرگ و بقایای گیاهی، استفاده از نتایج این گونه تحقیقات در انتخاب گونه­های مناسب برای پارک­ها و فضاهای سبز شهری و هم­چنین بررسی عوامل مدیریتی که بر فرآیند ترسیب کربن تاثیرگذار هستند، می­توان اصلاح و احیای اراضی را از منظر شاخص ترسیب کربن دنبال نمود.

 

منابع

         1.         Bahmanpour, H., 2005. Investigating the effects of urban development on the green space in Tehran. Master's thesis, Islamic Azad University, 331p. (In Persian).

         2.         Vahidi, A., Khosravi, M., and Ahmadi, M., 2013. Identify sources of carbon dioxide emissions for injection into oil reservoirs to increase harvest. Journal of Exploration & Production Oil & Gas, 106: 40-43. (In Persian).

         3.         Pourhashemi, M., 2011. Investigating the structure of urban forests (Case study: Chitgar Forest Park). National Forest and Rangeland Research Institute, National Botanical Garden of Iran. 1-14. (In Persian).

         4.         Varamesh, S., Hosseini, S.M., and Abdi, N., 2008. Urban forest potential in reducing greenhouse gases and conserving energy. Energy news, 1(1): 71-72. (In Persian).

         5.         Fallahi, J., Rezvani Moghaddam, P., Nassiri mahallati, M., and Behdani, M.A., 2013. Validation of RothC Model for Evaluation of Carbon Sequestration in a Restorated Ecosystem Under Two Different Climatic Scenarios. Journal of Water and Soil, 27(3): 658-668. (In Persian).

         6.         Mahmoudi Taleghani, E., Zahedi Amiri, Gh., Adeli, E., and Sagheb-Talebi, Kh., 2007. Assessment of carbon sequestration in soil layers of managed forest (Case study: Golband forest in the north of Iran). Journal of Iranian Forest and Poplar Research, 15(3): 241-252. (In Persian).

         7.         Varamesh, S., Hosseini, S.M., and Abdi, N., 2011. The effect of afforestation with broadleaf species on carbon sequestration in the soil of Chitgar Forest Park. Journal of Soil Research (Soil and Water Sciences), 25(3): 187-196. (In Persian).

         8.         Hagh Doost, N., Akbari Nia, M., Hosseini, S.M., and Varamesh, S., 2012. The effect of replacing the degraded forests of the north with afforestation on soil fertility and carbon sequestration. Journal of Environmental Studies, 38(3): 135-146. (In Persian).

         9.         Dinakaran, J., Krishnayya, N. S. R., 2008: Variations in type of vegetal cover and heterogeneity of soil organic carbon in affecting sink capacity of tropical soils. 94:1144-1150.

       10.       Ugle, P.,  Rao, S.,  and Ramachandra, T.V., 2010. Carbon Sequestration Potential Of Urban Trees. Wetlands, Biodiversity and Climate Change.1-12.

       11.       Rossi, A.M., Hirmas, D.R., Graham, R.C., and Sternberg, P.D., 2008.  Bulk Density Determination by Automated Three-Dimensional Laser Scanning. SSSAJ: Volume 72: Number 6. 1591-1593.

       12.       Gee, G.W. , and Bauder, J.W. 1986. Particle-size analysis, in : Klute A Editor. Methods of soil analysis: physical an mineralogicale methods.New York: American  of Agronomy,404-9.

       13.       Heiri, O., Lotter, A.F., Lemcke, G., 2001.Loss on Ignition as a method for Estimaiting Organic and Carbonate content in sediment:Reproducibility and comparability of Results, Journal of paleolimnology,25:101-110.

       14.       Froozeh, M.R., Heshmati, Gh., Ghanbarian, Gh., and Mesbah, S.H., 2008. Comparison of carbon sequestration potential of three plant species of Helianthemum, Dendrostellera lesserti and Artemisia sieberi in arid pastures of Iran (Case study: Gorbaigan Fasa plain). Journal of Environmental Studies, 34(46):65-72. (In Persian).

       15.       Lemma, B., Kleja, D.B., Nilsson, I., and Olsson, M., 2006. Soil carbon sequestration under different exotic tree species in the South Western Highlands of Ethiopia. Geoderma, 136:886-898.

       16.       Zobeyri, M., 2011. Forest Inventory, Tehran University Press. 424p. (In Persian).

       17.       Subedi, B.P., Pandey, S.S., Pandey, A., Bahadur Rana, E., Bhattarai, S., Raj, Banskota, T., Charmakar, S. and Tamrakar, R. 2010. Asia Network for Sustainable agriculture and bio resources. Federation of community forest users, Nepal, international center for integrated mountain development, Norwegian agency for development cooperation, guidelines for measuring carbon stocks in community- managed forests.16p.

       18.       Bordbar, S.K. and Mortazavi, Jahromi, S.M. 2006. Review of potential carbon storage in eucalyptus and acacia afforest in the western province, quarterly research and development, 70: 95-103.

       19.       Hopmans, P., Elms. 2009. Changes in total carbon and nutrients in soil profiles and accumulation in biomass after a 30- year rotation of pinus radiata on podzolized sands: Impact of intensive harvesting on soil resources. Forest Ecology and Management, 258(10), Pp: 2183-2193.

       20.       Rossi, J., Govaerts, A., De Vos, B., Verbist, B., Vervoort, A., Possen, J., Muys, B. and Deckers, J. 2009. Spatial structures of soil organic carbon in tropical forests- a case study of Southeastern Tanzania, Catena, 77: 19-27.

       21.       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. (In Persian).

       22.       Varamesh, S., 2009. Comparison of carbon sequestration of broadleaf and coniferous species in urban forest (Case study: Chitgar Park, Tehran), Master's thesis, Tarbiat Moddares University, 331p. (In Persian).

       23.       Akala, V.A., and Lal, R., 2001. Soil organic carbon pools and sequestration rates in reclaimed mine soils in Ohio. J0urnal of Environmental Quality, 30: 2098-2104.

       24.       Baker, T.R., Phillips, O.L., Malhi, Y., Almeidas, S., Arroyo, L., Di Fiore, A., Erwin, T., Killen, T.J., Laurance, S.G., Laurance, W.F., Lewis, S.L., Lloyd, J., Monteagudo, A., Neill, D.A., Patino, S., Pitman, N.C.A., Silva, J.N.M., and Vasquez-Martinez, R., 2004: Variation in wood density determines spatial patterns in Amazonian forests. Global Change Biol. 10, 545-562.

       25.       Whitmore, T.C., 1998. An Introduction to Tropical Rain Forests, 2nd ed.Oxford University Press, New York.154pp.

       26.       Ali Arab, A., Hosseini, S.M., and Jalali, S.Gh., 2005. Effects of Acer insigne, Robinia pseudoacacia, Populus deltoides and Cupressus sempervirens on Some Physico-Chemical Properties of Soil in East of Haraz afforestation. Journal of Soil and Water Sciences, 19(1): 96-106. (In Persian).

       27.       Abdi, N., Maddah Arefi, H., and Zahedi Amiri, Gh., 2008. Estimation of carbon sequestration in Astragalus rangelands of Markazi province (Case study: Malmir rangeland in Shazand region), Iranian journal of Range and Desert Reseach, 15(2): 269-282. (In Persian).

       28.       Lal, R., 2005. Forest soils and carbon sequestration. Forest Ecology and Management, 220: 242–258.

       29.       Paul, E.A., and Clark, F.E., 1996. Soil Microbiology and Biochemistry, 2nd Edition. Academic Press, San Diego CA. 243pp.

       30.       Bauer, A., Cole, C.V., and Black, A.L., 1987. Soil property comparisons in virgin grasslands between grazed and nongrazed management systems. Soil Science Society of America Journal, 51:176–182.

       31.       Abdi, N., 2005. Estimation of carbon sequestration capacity by Astragalus (Subgenus: Tragacanty) in Central and Isfahan Provinces. Ph.D. thesis, Islamic Azad University, 194p. (In Persian). 

       32.       Koerner, B., and Klopatek, J. 2002. Anthropogenic and natural CO2 emission sources in an arid urban environment. Environment Pollution. 116: 45-51.

       33.       Lal, R., Kimble, J. and Follett, R., 1998: Land use and soil C pools in terrestrial ecosystrms. In: Management of Carbon Sequestration in Soil (Eds Lal, R., Kimble, J.M., Follett, R.F. and Stewart, B.A.). CRC Press, New York: 1-10.

       34.       Baldock, J.A., and Oades, 1992: Aspects of the chemical structure of soil organic materials as revealed by solid- state. Sol Biology and Biochemistry, 16: 1-42.

       35.       Singh G., and Singh, NT, 1993: Mesquite for revegetation of salt lands. Central Soil Salinity Research Institute. Bulletin No. 18: 20-26.

       36.       Schuman G.E., Janzen H., Herrick J.E., 2002: Soil Carbon Information and Potential Carbon Sequestration by Rangelands, Environmental Pollution, 116: 391- 396.

 

 



1- دانشجوی کارشناسی ارشد جنگل­داری دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه ملایر

2- استادیار دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه ملایر (مسوول مکاتبات)

[3] -MSc Candidate of Forestry, Faculty of Natural Resource and Environment, Malayer University, Iran

[4] -Assistant Professor, Faculty of Natural Resource and Environment, Malayer University, Iran

         1.         Bahmanpour, H., 2005. Investigating the effects of urban development on the green space in Tehran. Master's thesis, Islamic Azad University, 331p. (In Persian).
         2.         Vahidi, A., Khosravi, M., and Ahmadi, M., 2013. Identify sources of carbon dioxide emissions for injection into oil reservoirs to increase harvest. Journal of Exploration & Production Oil & Gas, 106: 40-43. (In Persian).
         3.         Pourhashemi, M., 2011. Investigating the structure of urban forests (Case study: Chitgar Forest Park). National Forest and Rangeland Research Institute, National Botanical Garden of Iran. 1-14. (In Persian).
         4.         Varamesh, S., Hosseini, S.M., and Abdi, N., 2008. Urban forest potential in reducing greenhouse gases and conserving energy. Energy news, 1(1): 71-72. (In Persian).
         5.         Fallahi, J., Rezvani Moghaddam, P., Nassiri mahallati, M., and Behdani, M.A., 2013. Validation of RothC Model for Evaluation of Carbon Sequestration in a Restorated Ecosystem Under Two Different Climatic Scenarios. Journal of Water and Soil, 27(3): 658-668. (In Persian).
         6.         Mahmoudi Taleghani, E., Zahedi Amiri, Gh., Adeli, E., and Sagheb-Talebi, Kh., 2007. Assessment of carbon sequestration in soil layers of managed forest (Case study: Golband forest in the north of Iran). Journal of Iranian Forest and Poplar Research, 15(3): 241-252. (In Persian).
         7.         Varamesh, S., Hosseini, S.M., and Abdi, N., 2011. The effect of afforestation with broadleaf species on carbon sequestration in the soil of Chitgar Forest Park. Journal of Soil Research (Soil and Water Sciences), 25(3): 187-196. (In Persian).
         8.         Hagh Doost, N., Akbari Nia, M., Hosseini, S.M., and Varamesh, S., 2012. The effect of replacing the degraded forests of the north with afforestation on soil fertility and carbon sequestration. Journal of Environmental Studies, 38(3): 135-146. (In Persian).
         9.         Dinakaran, J., Krishnayya, N. S. R., 2008: Variations in type of vegetal cover and heterogeneity of soil organic carbon in affecting sink capacity of tropical soils. 94:1144-1150.
       10.       Ugle, P.,  Rao, S.,  and Ramachandra, T.V., 2010. Carbon Sequestration Potential Of Urban Trees. Wetlands, Biodiversity and Climate Change.1-12.
       11.       Rossi, A.M., Hirmas, D.R., Graham, R.C., and Sternberg, P.D., 2008.  Bulk Density Determination by Automated Three-Dimensional Laser Scanning. SSSAJ: Volume 72: Number 6. 1591-1593.
       12.       Gee, G.W. , and Bauder, J.W. 1986. Particle-size analysis, in : Klute A Editor. Methods of soil analysis: physical an mineralogicale methods.New York: American  of Agronomy,404-9.
       13.       Heiri, O., Lotter, A.F., Lemcke, G., 2001.Loss on Ignition as a method for Estimaiting Organic and Carbonate content in sediment:Reproducibility and comparability of Results, Journal of paleolimnology,25:101-110.
       14.       Froozeh, M.R., Heshmati, Gh., Ghanbarian, Gh., and Mesbah, S.H., 2008. Comparison of carbon sequestration potential of three plant species of Helianthemum, Dendrostellera lesserti and Artemisia sieberi in arid pastures of Iran (Case study: Gorbaigan Fasa plain). Journal of Environmental Studies, 34(46):65-72. (In Persian).
       15.       Lemma, B., Kleja, D.B., Nilsson, I., and Olsson, M., 2006. Soil carbon sequestration under different exotic tree species in the South Western Highlands of Ethiopia. Geoderma, 136:886-898.
       16.       Zobeyri, M., 2011. Forest Inventory, Tehran University Press. 424p. (In Persian).
       17.       Subedi, B.P., Pandey, S.S., Pandey, A., Bahadur Rana, E., Bhattarai, S., Raj, Banskota, T., Charmakar, S. and Tamrakar, R. 2010. Asia Network for Sustainable agriculture and bio resources. Federation of community forest users, Nepal, international center for integrated mountain development, Norwegian agency for development cooperation, guidelines for measuring carbon stocks in community- managed forests.16p.
       18.       Bordbar, S.K. and Mortazavi, Jahromi, S.M. 2006. Review of potential carbon storage in eucalyptus and acacia afforest in the western province, quarterly research and development, 70: 95-103.
       19.       Hopmans, P., Elms. 2009. Changes in total carbon and nutrients in soil profiles and accumulation in biomass after a 30- year rotation of pinus radiata on podzolized sands: Impact of intensive harvesting on soil resources. Forest Ecology and Management, 258(10), Pp: 2183-2193.
       20.       Rossi, J., Govaerts, A., De Vos, B., Verbist, B., Vervoort, A., Possen, J., Muys, B. and Deckers, J. 2009. Spatial structures of soil organic carbon in tropical forests- a case study of Southeastern Tanzania, Catena, 77: 19-27.
       21.       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. (In Persian).
       22.       Varamesh, S., 2009. Comparison of carbon sequestration of broadleaf and coniferous species in urban forest (Case study: Chitgar Park, Tehran), Master's thesis, Tarbiat Moddares University, 331p. (In Persian).
       23.       Akala, V.A., and Lal, R., 2001. Soil organic carbon pools and sequestration rates in reclaimed mine soils in Ohio. J0urnal of Environmental Quality, 30: 2098-2104.
       24.       Baker, T.R., Phillips, O.L., Malhi, Y., Almeidas, S., Arroyo, L., Di Fiore, A., Erwin, T., Killen, T.J., Laurance, S.G., Laurance, W.F., Lewis, S.L., Lloyd, J., Monteagudo, A., Neill, D.A., Patino, S., Pitman, N.C.A., Silva, J.N.M., and Vasquez-Martinez, R., 2004: Variation in wood density determines spatial patterns in Amazonian forests. Global Change Biol. 10, 545-562.
       25.       Whitmore, T.C., 1998. An Introduction to Tropical Rain Forests, 2nd ed.Oxford University Press, New York.154pp.
       26.       Ali Arab, A., Hosseini, S.M., and Jalali, S.Gh., 2005. Effects of Acer insigne, Robinia pseudoacacia, Populus deltoides and Cupressus sempervirens on Some Physico-Chemical Properties of Soil in East of Haraz afforestation. Journal of Soil and Water Sciences, 19(1): 96-106. (In Persian).
       27.       Abdi, N., Maddah Arefi, H., and Zahedi Amiri, Gh., 2008. Estimation of carbon sequestration in Astragalus rangelands of Markazi province (Case study: Malmir rangeland in Shazand region), Iranian journal of Range and Desert Reseach, 15(2): 269-282. (In Persian).
       28.       Lal, R., 2005. Forest soils and carbon sequestration. Forest Ecology and Management, 220: 242–258.
       29.       Paul, E.A., and Clark, F.E., 1996. Soil Microbiology and Biochemistry, 2nd Edition. Academic Press, San Diego CA. 243pp.
       30.       Bauer, A., Cole, C.V., and Black, A.L., 1987. Soil property comparisons in virgin grasslands between grazed and nongrazed management systems. Soil Science Society of America Journal, 51:176–182.
       31.       Abdi, N., 2005. Estimation of carbon sequestration capacity by Astragalus (Subgenus: Tragacanty) in Central and Isfahan Provinces. Ph.D. thesis, Islamic Azad University, 194p. (In Persian). 
       32.       Koerner, B., and Klopatek, J. 2002. Anthropogenic and natural CO2 emission sources in an arid urban environment. Environment Pollution. 116: 45-51.
       33.       Lal, R., Kimble, J. and Follett, R., 1998: Land use and soil C pools in terrestrial ecosystrms. In: Management of Carbon Sequestration in Soil (Eds Lal, R., Kimble, J.M., Follett, R.F. and Stewart, B.A.). CRC Press, New York: 1-10.
       34.       Baldock, J.A., and Oades, 1992: Aspects of the chemical structure of soil organic materials as revealed by solid- state. Sol Biology and Biochemistry, 16: 1-42.
       35.       Singh G., and Singh, NT, 1993: Mesquite for revegetation of salt lands. Central Soil Salinity Research Institute. Bulletin No. 18: 20-26.
       36.       Schuman G.E., Janzen H., Herrick J.E., 2002: Soil Carbon Information and Potential Carbon Sequestration by Rangelands, Environmental Pollution, 116: 391- 396.