امکان سنجی بهبود اقلیم و خاک از طریق توسعه فضای سبز‌ در یک منطقه خشک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس *(مسئول مکاتبات).

چکیده

      ساده‌ترین و اقتصادی‌ترین راهکار کاهش CO2 آتمسفری و تعدیل اقلیم، ترسیب کربن در زی­توده گیاهی و خاک‌ می‌باشد که از طریق ایجاد پوشش گیاهی و توسعه فضای سبز ممکن می‌باشد. در تحقیق حاضر تاثیر جنگل­کاری و حاصلخیزی خاک روی میزان ترسیب کربن خاک و در نتیجه بهبود اقلیم، در دو توده 15 ساله سوزنی برگ کاج تهران (Pinus eldarica Medw.) و پهن برگ اقاقیا (Robinia pseudoacacia L.) آبیاری شده با فاضلاب شهری و آب چاه و یک عرصه کنترل (فاقد جنگل­کاری) در منطقه اقلیمی خشک شهر ری بررسی شد.
      برای این منظور قطعات نمونه 30 × 30 متر در هر توده مورد بررسی انتخاب گردید. در هر قطعه نمونه، نمونه­های خاک از 4 پروفیل حفر شده در عمق‌های 15-0، 30-15 و 60-30 سانتی‌متری برداشت و در آزمایشگاه درصد کربن آلی نمونه­های خاک با روش سرد والکی-بلاک تعیین شد.
      نتایج نشان داد که در هر توده، در سطح 1% اختلاف معنی­داری در میزان ذخیره کربن خاک دو تیمار آبیاری (فاضلاب شهری و آب چاه) وجود دارد. میزان ترسیب کربن خاک دو توده کاج تهران و اقاقیا تفاوت معنی­داری نداشت، اما در هر یک، همواره بیش از منطقه کنترل (بدون جنگل­کاری) بود. در هر دو توده، با افزایش کربن آلی خاک، پارامترهای رشد (قطر، ارتفاع و حجم) و بیوماس درختان به طور خطی افزایش یافتند (01/0p<).
      در مجموع، به لحاظ معدل بیوماس چوبی و ذخیره کربن درخت، می­توان گفت که جنگل‌کاری کاج تهران در مقایسه با اقاقیا، نقش بیشتری در کاهش آلودگی هوا و در نتیجه تعدیل اقلیم دارد. همیشه سبز بودن کاج تهران می‌تواند از محسنات برجسته آن در تقلیل آلودگی هوا و بهبود شرایط اقلیمی قلمداد شود.

کلیدواژه‌ها


Climate regulation, Carbon sequestration, Green space, Municipal effluent, Pinus

 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دوره پانزدهم، شماره چهار، زمستان 92

 

 

امکان سنجی بهبود اقلیم و خاک از طریق توسعه فضای سبز‌ در یک منطقه خشک

 

آزاده صالحی[1]

 مسعود طبری کوچکسرایی[2]*

mtabari@modares.ac.ir

 

تاریخ دریافت:15/1/88

تاریخ پذیرش:4/11/88

 

چکیده

      ساده‌ترین و اقتصادی‌ترین راهکار کاهش CO2 آتمسفری و تعدیل اقلیم، ترسیب کربن در زی­توده گیاهی و خاک‌ می‌باشد که از طریق ایجاد پوشش گیاهی و توسعه فضای سبز ممکن می‌باشد. در تحقیق حاضر تاثیر جنگل­کاری و حاصلخیزی خاک روی میزان ترسیب کربن خاک و در نتیجه بهبود اقلیم، در دو توده 15 ساله سوزنی برگ کاج تهران (Pinus eldarica Medw.) و پهن برگ اقاقیا (Robinia pseudoacacia L.) آبیاری شده با فاضلاب شهری و آب چاه و یک عرصه کنترل (فاقد جنگل­کاری) در منطقه اقلیمی خشک شهر ری بررسی شد.

      برای این منظور قطعات نمونه 30 × 30 متر در هر توده مورد بررسی انتخاب گردید. در هر قطعه نمونه، نمونه­های خاک از 4 پروفیل حفر شده در عمق‌های 15-0، 30-15 و 60-30 سانتی‌متری برداشت و در آزمایشگاه درصد کربن آلی نمونه­های خاک با روش سرد والکی-بلاک تعیین شد.

      نتایج نشان داد که در هر توده، در سطح 1% اختلاف معنی­داری در میزان ذخیره کربن خاک دو تیمار آبیاری (فاضلاب شهری و آب چاه) وجود دارد. میزان ترسیب کربن خاک دو توده کاج تهران و اقاقیا تفاوت معنی­داری نداشت، اما در هر یک، همواره بیش از منطقه کنترل (بدون جنگل­کاری) بود. در هر دو توده، با افزایش کربن آلی خاک، پارامترهای رشد (قطر، ارتفاع و حجم) و بیوماس درختان به طور خطی افزایش یافتند (01/0p<).

      در مجموع، به لحاظ معدل بیوماس چوبی و ذخیره کربن درخت، می­توان گفت که جنگل‌کاری کاج تهران در مقایسه با اقاقیا، نقش بیشتری در کاهش آلودگی هوا و در نتیجه تعدیل اقلیم دارد. همیشه سبز بودن کاج تهران می‌تواند از محسنات برجسته آن در تقلیل آلودگی هوا و بهبود شرایط اقلیمی قلمداد شود.

واژه های کلیدی: تغییر اقلیم، ترسیب کربن، فضای سبز، فاضلاب شهری، کاج تهران، اقاقیا.


مقدمه


      افزایش سریع دمای کره زمین طی 60 سال گذشته که عمدتاً به انتشار گازهای گلخانه­ای نسبت داده می­شود (1) از سال 1975 تبدیل به بحران زیست محیطی شده است (2). گازهای گلخانه­ای عموماً شامل بخار آب، دی اکسید کربن (CO2)، متان (CH4) و مونوکسید نیتروژن (N2O) می­باشد (3). امروزه اکثر محققان بر این باورند که در بین گازهای گلخانه­ای، افزایش CO2 جو ناشی از فعالیت­های انسان، عامل اصلی افزایش درجه حرارت کره زمین است (4). از آن­جا که افزایش محتوای ماده آلی خاک می­تواند به طور موثری در کاهش CO2 مفید باشد، لذا مسئله ترسیب و یا ذخیره کربن به عنوان یکی از موضوعات پژوهشی مهم در علوم خاک در طی سال­های اخیر مطرح گردیده است (5، 6). تقریباً 75% کل کربن خشکی در خاک­ ذخیره می­شود، به­طوری که خاک بزرگ­ترین انبار کربن در بین اکوسیستم­های زمینی شناخته شده است (7) و خاک­های جنگلی حدوداً 40% این کربن را نگه­داری می­کنند (8). قسمت اعظم ذخیره زمینی کربن در 2 متر بالای خاک معدنی است (9) بنابراین، در صورت استفاده از پوشش گیاهی و کاشت درختان در قالب جنگل­کاری می­توان علاوه بر ایجاد فضای سبز و تولید چوب و سایر مزایای جنگل، به هدف ذخیره­سازی کربن نیز نایل آمد (10). تاثیر جنگل­کاری بر تغییرات ایجاد شده در وضعیت کربن خاک و نتیجتا" کاهش آلودگی‌های جوی و بهبود وضعیت اقلیمی عوامل متعددی چون عمق و حاصلخیزی خاک، نوع گونه، سن جنگل­کاری، عملیات پرورشی، جنگل­شناسی و ... تاثیر گذار است (11).

      از طرفی، یکی از مسایل مهم مرتبط با توسعه فضای سبز و جنگل­کاری، به خصوص در مناطق خشک، تامین آب مورد نیاز آن­ها می­باشد. با توجه به تولید حجم انبوهی از فاضلاب­ها در اثر افزایش شهر نشینی و صنعتی شدن، در اغلب کشورهایی که با کمبود آب مواجه هستند، فاضلاب ارزان­ترین و قابل دسترس­ترین منبع جهت آبیاری فضای سبز است (12). به دلیل بالا بودن غلظت عناصر غذایی در برخی فاضلاب­ها، استفاده از آن ها می تواند افزایش غلظت عناصر غذایی خاک و تقویت حاصلخیزی آن را به همراه داشته باشد (13، 14). در حقیقت، نظر به کمبود عناصر غذایی خاک در نواحی خشک، نقش عناصر غذایی فاضلاب در افزایش حاصلخیزی خاک سودمند بوده و می­تواند به عنوان کود برای اصلاح خاک مورد استفاده قرار گیرد (15، 16).

      مطالعات گسترده­ای در اکثر کشورهای جهان برای ارزیابی پتانسیل تثبیت و ذخیره کربن پوشش گیاهی در سطوح ناحیه­ای و ملی انجام یافته است که در پی آن روش­هایی برای افزایش تثبیت کربن به دست آمده است (17، 18). این در حالی است که ذخیره کربن از طریق جنگل‌کاری و فضای سبز در بهبود اقلیم نقش مؤثری ایفا می‌نماید. در کشور ما علی­رغم وسعت زیاد و پتانسیل مناسب ذخیره کربن، در این مورد، تاکنون تحقیقات چندانی صورت نگرفته است. لذا تحقیق حاضر در صدد است تا تاثیر جنگل­کاری، نوع گونه و حاصلخیزی خاک روی بهبود ترسیب کربن خاک، در دو توده 15 ساله سوزنی برگ کاج تهران (Pinus eldarica) و پهن برگ اقاقیا (Robinia pseudoacacia)، آبیاری شده با فاضلاب شهری و آب چاه و همچنین یک منطقه کنترل (فاقد جنگل­کاری)، در منطقه اقلیمی خشک شهر ری را مورد مطالعه و مقایسه قرار دهد.

مکان مورد مطالعه

      محل تحقیق در 5 کیلومتری جنوب شهر تهران (شهر ری) (′23 °51 طول شرقی و و ′37 °35 عرض شمالی) در ارتفاع 1005 متر از سطح دریا واقع شده است. بر اساس اطلاعات هواشناسی ایستگاه سینوپتیک تهران (مهر آباد)، متوسط درجه حرارت سالیانه 46/13 درجه سانتی­گراد، متوسط بارندگی سالیانه 4/232 میلی­متر، میانگین دمای سردترین ماه سال (دی) 49/5 درجه سانتی‌گراد، میانگین دمای گرم­ترین ماه سال (مرداد) 31 درجه سانتی‌گراد، حداکثر دمای مطلق (تیر) 6/42، حداقل دمای مطلق (بهمن) 6/8-، حداکثر بارندگی ماهیانه (اسفند) 32/41 میلی‌متر، حداقل بارندگی ماهیانه (مرداد) 89/0 میلی‌متر و طول دوره خشکی 5/7 ماه می­باشد. با استفاده از تقسیمات اقلیمی خلیلی مبتنی بر شاخص گسترش یافته دومارتن (19)، منطقه دارای اقلیم خشک سرد است.

روش تحقیق

      تحقیق حاضر در سال 1385 در دو توده دست کاشت 15 ساله سوزنی برگ کاج تهران (Pinus eldarica) و پهن برگ اقاقیا (Robinia pseudoacacia) در دو عرصه با تیمارهای آبیاری فاضلاب شهری و آب چاه انجام یافت. همچنین، یک عرصه فاقد جنگل­کاری در نزدیکی دو توده بالا انتخاب گردید. خاک توده­ها در عرصه­های مورد بررسی یکسان و لومی- رسی بود. در هر یک از عرصه­های تحت تیمار آبیاری در هر توده، چهار قطعه نمونه 30×30 متر به صورت تصادفی- سیستماتیک انتخاب شد (20). در هر یک از قطعات نمونه 4 پروفیل خاک حفر و نمونه­های خاک از 3 عمق 15-0، 30-15 و 60-30 سانتی­متری برداشت گردید (21). جهت تقلیل تعداد نمونه­ها برای آنالیز میزان درصد کربن آلی، نمونه­های خاک هم افق هر قطعه نمونه با هم مخلوط شدند (22). در منطقه کنترل (فاقد جنگل­کاری) نیز دو پروفیل خاک حفر و نمونه­های خاک از عمق­های ذکر شده برداشت شد. در آزمایشگاه درصد کربن آلی نمونه­های خاک از روش سرد والکی- بلاک (23) تعیین گردید.

      جهت تعیین وضعیت رشد دو توده کاج تهران و اقاقیا، در قطعات نمونه انتخابی، آماربرداری 100% از پارامترهای رویشی قطر برابر سینه و ارتفاع کل به عمل آمد و حجم هر اصله درخت  نیز با استفـــاده از ضریب شآآآآکل 5/0 و فرمـــول

  h × d2× V = 0.4 تعیین شد (24) که در آن d قطر برابرسینه (cm) و h ارتفاع کل درخت (m) می‌باشد. محاسبه زی‌توده (بیوماس) هر درخت  نیز با استفاده از فرمول­های زیر که برای جنگل­کاری در مناطق خشک ارائه شده است، انجام یافت  (25، 26).

 

برای سوزنی برگان:

 Y = exp{-1.170 + 2.119 × ln (D)}

و برای پهن برگان:

   Y = exp {-1.996 + 2.32 × ln (D)}

که در آن­ها Y بیوماس هر درخت (kg) و D قطر برابر سینه درخت (cm) می­باشد.

تجزیه و تحلیل آماری

      برای تجزیه و تحلیل داده­ها از نرم افزار آماری SPSS (12Ver.) استفاده گردید. در ابتدا، توزیع داده‌ها با استفاده از آزمون Shapiro-Wilk بررسی شد. با توجه به نرمال بودن داده­ها، برای بررسی تاثیر حاصلخیزی خاک (ناشی از تیمار آبیاری) روی پارامترهای رشد و میزان کربن آلی خاک، و همچنین برای مقایسه پارامترهای رشد و بیوماس دو توده و دو تیمار آبیاری در هر توده از آزمون تی غیر جفتی و برای مقایسه میزان کربن آلی خاک توده­های کاج تهران، اقاقیا و منطقه کنترل از آزمون دانکن استفاده شد. برای تعیین همبستگی کربن آلی خاک با پارامترهای رشد و بیوماس نیز از رگرسیون حداقل مربعات استفاده گردید (27).

نتایج

      نتایج اندازه­گیری و محاسبه پارامترهای رشد (قطر، ارتفاع، و حجم) و بیوماس درختان کاج تهران و اقاقیا در دو تیمار آبیاری در جدول 1 آورده شده است. همان­طورکه مشاهده می­شود، درختان کاج تهران و اقاقیا در تیمار آبیاری با فاضلاب شهری به طور معنی­داری (01/0p<) از رشد و تولید بیوماس بیشتری نسبت به تیمار آب چاه برخوردارند. مقایسه پارامترهای رشد دو گونه مورد مطالعه نیز نشان دهنده رشد و تولید بیوماس بهتر درختان کاج تهران در مقایسه با درختان اقاقیا می­باشد (جدول 2).

 

 

 

 

 

جدول 1- مقایسه پارامترهای رشد و بیوماس درختان اقاقیا و کاج تهران در دو تیمار آبیاری (میانگین ± انحراف معیار)

پارامترهای رشد

اقاقیا

کاج تهران

آبیاری با فاضلاب

آبیاری با آب چاه

آبیاری با فاضلاب

آبیاری با آب چاه

قطر (cm)

96/0 ± 62/16 a

51/0 ± 03/12 b

33/1 ± 95/17a

61/0 ± 88/12b

ارتفاع(m)

18/0 ± 31/9 a

15/0 ± 73/6 b

15/0 ± 04/10 a

12/0 ± 64/8 b

حجم(m3)

011/0 ± 110/0 a

003/0 ± 047/0 b

013/0 ± 139/0 a

006/0 ± 060/0 b

بیوماس (kg)

57/12 ± 61/92 a

27/4 ± 59/43 b

02/22 ± 69/141 a

03/7 ± 92/69 b

حروف انگلیسی متفاوت در ردیف، معنی­داری را بین میانگین گروه­های مورد بررسی نشان می­دهد.

 

جدول 2- مقایسه پارامترهای رشد و بیوماس (میانگین ± انحراف معیار)دو توده کاج تهران و اقاقیا در هر تیمار آبیاری

پارامترهای رشد

آبیاری با فاضلاب

آبیاری با آب چاه

کاج تهران

اقاقیا

P sig.

کاج تهران

اقاقیا

P sig.

قطر  (cm)

33/1 ± 95/17a

96/0 ± 62/16 a

1/0 ns

61/0 ± 88/12a

51/0 ± 03/12 a

 ns07/0

ارتفاع(m)

15/0 ± 04/10 a

18/0 ± 31/9 b

002/0 **

12/0 ± 64/8 a

15/0 ± 73/6 b

001/0 **

حجم (m3)

013/0 ± 139/0 a

011/0 ± 110/0b

01/0*

006/0 ± 060/0 a

003/0 ± 047/0 b

04/0*

بیوماس (kg)

02/22 ± 69/141 a

57/12 ± 61/92 b

008/0 **

03/7 ± 92/69 a

27/4 ± 59/43 b

001/0 **

حروف انگلیسی متفاوت در ردیف، معنی­داری را بین میانگین گروه­های مورد بررسی نشان می­دهد.

** معنی داری در سطح احتمال 01/0؛  * معنی داری در سطح احتمال 05/0؛  nsعدم تفاوت معنی­دار

 

 

      مقایسه میزان کربن آلی خاک دو توده کاج تهران و اقاقیا عدم تفاوت معنی­دار آماری را نشان  می­­دهد. اما هر توده در مقایسه با عرصه کنترل (فاقد جنگل­کاری) میزان کربن آلی بیشتری را در خاک ترسیب و ذخیره کرده­ است (نمودار 1).

 

 

 

 

 

نمودار 1- مقایسه میزان کربن آلی عمق­های مشابه خاک توده­های اقاقیا      ، کاج تهران      و منطقه کنترل (بدون جنگل­کاری)      ؛ حروف انگلیسی متفاوت، معنی­داری (01/0p<) را بین میانگین گروه­های مورد بررسی نشان می­دهد.

 

 

مقایسه درصد کربن آلی خاک دو تیمار آبیاری نشان می­دهد که میزان کربن آلی خاک هر دو توده در تیمار فاضلاب شهری به طور معنی­داری (01/0p<) بیشتر از تیمار آب چاه است (جدول 3).

 

 

جدول 3- مقایسه درصد کربن آلی عمق های مختلف خاک آبیاری شده با فاضلاب شهری و آب چاه در هر یک از توده های اقاقیا و کاج تهران (میانگین ± انحراف معیار)

تیمار آبیاری

عمق خاک (سانتی­متر)

اقاقیا

کاج تهران

فاضلاب شهری

15-0

03/0 ± 46/1 a

04/0 ± 43/1 a

آب چاه

16/0 ± 23/1 b

b 14/0 ± 21/1

فاضلاب شهری

30- 15

053/0 ± 26/1 a

09/0 ± 24/1   a

آب چاه

126/0 ± 03/1 b

14/0 ± 872/0 b

فاضلاب شهری

60-30

051/0 ± 01/1 a

a 103/0 ± 864/0

آب چاه

080/0 ± 756/0 b

044/0 ± 602/0 b

 

       حروف انگلیسی متفاوت، معنی­داری را بین میانگین‌های دو تیمار آبیاری نشان می­دهد.

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آنالیز همبستگی درصد کربن آلی خاک با پارامترهای رشد و بیوماس با استفاده از رگرسیون خطی، همبستگی مثبت و معنی­داری را بین پارامترهای رشد (قطر، ارتفاع و حجم سرپا) و بیوماس درختان با میزان کربن آلی خاک نشان داد (نمودار 2).

 

 

 

 

 

 

 

نمودار 2- ارتباط کربن آلی خاک با پارامترهای رشد و بیوماس

 

بحث

 

      عوامل متعددی (اقلیم، بافت خاک، وضعیت خاک، نوع گونه درختی، سن جنگل­کاری، عملیات پرورشی و مراقبتی، مدیریت رویشگاه، بهره­برداری و ...) وسعت تغییرات ایجاد شده در کربن آلی خاک تحت جنگل­کاری را متاثر می­سازد (11، 28). در تحقیق حاضر، با توجه به متغیر بودن نوع گونه درختی و حاصلخیزی خاک ناشی از تیمار آبیاری و یکسان بودن سایر عوامل بین دو توده مورد مطالعه، تاثیر جنگل­کاری، نوع گونه درختی و حاصلخیزی خاک بر روی میزان ترسیب کربن خاک مورد مطالعه قرار گرفت. در تحقیق حاضر، درختان اقاقیا و کاج تهران آبیاری شده با فاضلاب شهری در مقایسه با تیمار آب چاه از رشد و تولید بیوماس بیشتری برخوردارند (جدول 1). در واقع، فاضلاب شهری به علت دارا بودن مواد آلی و افزایش میزان عناصر غذایی، به ویژه عناصر میکروی قابل دسترس، باعث بهبود شرایط خاک برای رشد و تولید بیوماس بیشتر و افزایش بازدهی محصول (29، 30) شده، لذا درختان در این شرایط می­توانند بیوماس گیاهی بیشتری را نسبت به درختان آبیاری شده با آب چاه تولید کنند (31، 32). مقایسه پارامترهای رشد دو توده درختی نیز نشان دهنده رشد و تولید بیوماس بیشتر درختان کاج تهران در مقایسه با درختان اقاقیا می­باشد (جدول 2).

      افزایش رشد از طریق تسهیل برگ­دهی و در نتیجه افزایش تعداد برگ‌ (از طریق تأثیر بر جریان فیزیولوژیک) در گیاه و جذب بیشتر انرژی خورشید و CO2 جو اتفاق می­افتد (33، 34). از طرفی، کیفیت حاصلخیزی خاک و نوع گونه گیاهی می‌تواند سبب افزایش رشد و تولید بیوماس گیاهی و بهبود ذخیره کربن آلی خاک گردد (35). نتایج تحقیق حاضر نیز حاکی از رشد و تولید بیوماس بیشتر درختان و افزایش معنی­دار (01/0p<) میزان کربن آلی خاک در تیمار فاضلاب شهری نسبت به تیمار آب چاه می­باشد (جدول 3). همبستگی مثبت و معنی­دار بین پارامترهای رشد (قطر برابر سینه، ارتفاع و حجم) و بیوماس درختان با مقدار کربن آلی خاک نیز مؤید این نتیجه است (نمودار2). در همین راستا بردبار و مرتضوی جهرمی (4)، ضمن بررسی پتانسیل ذخیره کربن در جنگل­کاری­های اکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.) و آکاسیا (.Acacia salicina Lindl) در مناطق غربی استان فارس، نشان دادند که گونه­های مورد بررسی در رویشگاه­های حاصل‌خیز با افزایش تولید بیوماس (عمیق بودن خاک و بالا بودن سفره آب زیر زمینی) باعث ترسیب بیشتر ذخیره کربن خاک شده­اند.

      نظر به این­که معمولاً 50% بیوماس خشک را کربن تشکیل می­دهد (36)، در تحقیق حاضر علی‌رغم رشد و تولید بیوماس بیشتر درختان کاج تهران نسبت به درختان اقاقیا، تفاوت معنی­داری بین میزان کربن آلی خاک این دو توده درختی مشاهده نشد (نمودار 1). تحقیقات به عمل آمده توسط مجد طاهری و جلیلی (37) و Turner و Lambert (38) نیز هر کدام به نوعی این مطلب را تایید می­نمایند. در واقع، این عدم تغییر را می­توان به تجزیه کند و آهسته لاشبرگ و میزان پایین­تر کربن برگ سوزنی­برگان در مقایسه با پهن­برگان نسبت داد (39، 40). از طرفی، هر توده به طور معنی­داری (01/0p<) در مقایسه با منطقه کنترل (فاقد جنگل­کاری)، کربن آلی بیشتری را در خاک ترسیب و ذخیره کرده­ است (نمودار 1) که مؤید تاثیر مثبت پوشش گیاهی روی ذخیره کربن آلی خاک می­باشد. طوری که همراه با جنگل­کاری تغییراتی در کیفیت، کمیت و توزیع زمانی و مکانی کربن آلی خاک اتفاق می­افتد (41). تغییرات ایجاد شده در ذخیره کربن آلی خاک همراه با جنگل­کاری در مطالعات متعددی بیان شده است (40، 42، 43، 44) که همگی یک کاهش اولیه مربوط به آمادگی رویشگاه (45) و به دنبال آن یک روند افزایشی را در میزان ذخیره کربن خاک بعد از جنگل­کاری گزارش کرده­اند (46، 47).

 

نتیجه­گیری و پیشنهادها

براساس نتایج تحقیق حاضر و پژوهش­های پیشین، ایجاد و توسعه فضای سبز و جنگل­کاری­ها می­تواند در ارتباط با ذخیره کربن نقش مفیدی را ایفا نماید. بنابراین، در صورت استفاده از پوشش گیاهی و کاشت درختان در قالب جنگل­کاری علاوه بر ایجاد فضای سبز و تولید چوب و سایر مزایای جنگل، CO2 جو می­تواند از طریق عمل فتوسنتز به صورت ترکیبات کربن­دار در بیوماس، خاک و تولیدات چوبی تثبیت و ذخیره شود که این امر، حاصلخیزی رویشگاه­های ضعیف از نظر کربن، کاهش دی اکسید کربن جو و در نهایت کاهش تغییرات جوی را به دنبال خواهد داشت (48). طوری­که افزایش تثبیت و ترسیب کربن در خاک­های جنگلی به عنوان یک روش بالقوه سودمند برای خنثی کردن انتشار گازهای گلخانه­ای تشخیص داده شده است (28). در کشور ما نیز می­توان با جنگل­کاری در مناطق خشک، علاوه بر ایجاد فضای سبز مناسب، تولید چوب و ذخیره میزان قابل توجهی از کربن آتمسفر، در امر کاهش اثر گلخانه­ای، جلوگیری از افزایش دمای کره زمین، کاهش آلودگی آب و هوا و بالاخره تعدیل اقلیم اقدام نمود. از طرفی با توجه به کمبود منابع آبی در سال­های اخیر، کمبود منابع آب به عنوان عامل محدود کننده ایجاد و توسعه فضای سبز و ماهیت دوگانه فاضلاب (به عنوان یک منبع تامین آب و یک آلاینده)، می­توان از فاضلاب شهری در چهارچوب برنامه­های پایش و کنترل مستمر، به عنوان یک راهکار و فرصت کلیدی جهت جبران کمبود آب، توسعه فضای سبز (16، 49) و بهبود وضعیت اقلیمی استفاده کرد که علاوه بر آن راه حلی مناسب برای دفع سالم زیست محیطی و اقتصادی فاضلاب نیز فراهم می­شود. این واقعیت را نیز نباید از نظر دور داشت که استفاده از فاضلاب جهت آبیاری به علت بالا بودن غلظت فلزات سنگین، عناصر غذایی و بار میکروبی آن می­تواند به عنوان برهم­زننده اکوسیستم عمل کند. بنابراین، تصمیم­گیری در مورد کاربرد فاضلاب در امر آبیاری باید به صورت کنترل شده و بر اساس ویژگی­های آب، خاک، گیاه و محیط هر محل باشد (50).

منابع

  1. Rosso, D., Stenstrom, M.K., 2008. The carbon-sequestration potential of municipal wastewater treatment. Chemosphere, 70: 1468-1475.
  2. Mann, M.E., Rutherford, S., Bradley, R.S., Hughes, M.K., Keimig, F.T., 2003. Optimal surface temperature reconstructions using terrestrial borehole data. Journal of Geophysical Research, 108: 4203-4213.
  3. Follett, R.F., 2001. Soil management concepts and carbon sequestration zin cropland soils. Soil & Tillage Research, 61: 77-97.
  1. بردبار، ک. و مرتضوی جهرمی، م. 1385. بررسی پتانسیل ذخیره کربن در جنگل­کاری­های اکالیپتوس و آکاسیا در مناطق غربی استان فارس. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 70، ص 103-90.
    1. Batjes, N.H., 1998. Mitigation of atmospheric CO2 concentrations by increased carbon sequestration in the soil. Biology and Fertility of Soils, 27: 230-235.
    2. ترابیان، ع. و هاشمی، ف. 1378. آبیاری فضای­ سبز با پساب تصفیه شده تصفیه­خانه­های تهران. مجله آب و فاضلاب، شماره 29، ص 36 – 31.
    3. جزیره‌ای، م. ح. 1381. جنگل­کاری در خشک­بوم. انتشارات دانشگاه تهران، 458 ص.
      1. Jayaraman, K., 2000. A Statistical Manual for Forestry Research. FORESPA Publication., 240 pp.
      2. Yadav, R.K., Goyal, B., Sharma, R.K., Dubey, S.K., Minhas, P.S., 2002. Post-Irrigation Impact of Domestic Sewage Effluent on Composition of Soils, Crops and Ground Water-a Case Study. Environment International, 28:481- 486.
      3. حبیبی کاسب، ح. 1371. مبانی خاکشناسی جنگل. انتشارات دانشگاه تهران، 424 ص.
      4. زرین کفش، م. 1372. حاصلخیزی خاک و تولید. انتشارات دانشگاه تهران. 320 ص.
      5. زبیری، م. 1379. آماربرداری در جنگل (اندازه­گیری درخت و جنگل). انتشارات دانشگاه تهران، 401 ص.  
        1. Brown, S., Gillespie, A.J.R., Lugo, A.E., 1989. Biomass estimation methods for tropical forests with applications to forest inventory data. Forest Science, 35:881-902.
        2. Peters, R., 1977. Fortalecimiento al sector forestal Guatemala inventarios y estudios dendrometricos en bosque de coniferas. FO: DP/GUA/72/006, Informe Tecnico 2, FAO, Rome, Italy.
        3. Lindaman H.R., 1992. Analysis of Variance in Experimental Design. Springer-Verlag, New York.
        4. Luxmoore, R.J., Tharp, M.L. Post, W.M., 2008. Simulated biomass and soil carbon of loblolly pine and cottonwood plantations across a thermal gradient in southeastern United States. Forest Ecology and Management, 254: 291-299.
        5. Singh, G., Bhati, M., 2005. Growth of Dalbergia sissoo in desert regions of western India using municipal effluent and the subsequent changes in soil and plant chemistry. Bioresource Technology, 96 (9):1019-1028.
        6. Guo, L.B., Sims, R.E.H., Horne, D.J., 2002. Biomass production and nutrient cycling in Eucalyptus short rotation energy forests in New Zealand: I. Biomass and nutrient accumulation. Bioresource Technology, 85(3): 273-283.
        7. Guo, L.B., Sims, R.E.H., Horne, D.J., 2006. Biomass production and nutrient cycling in Eucalyptus short rotation energy forests in New Zealand: II. Litter fall and nutrient return. Biomass and Bioenergy, 30: 393-404.
        8. Emongor, V.E. Ramolemana, G.M., 2004. Treated sewage effluent (water) potential to be used for horticultural production in Botswana. Physics and Chemistry of the Earth, 29: 1101-1108.
        9. Ceulemans, R.J., Pontailler, F.M., Guittet, J., 1993. Leaf allometry in young poplar stands: reliability of leaf area index estimation, site and clone effects. Biomass and Bioenergy, 4: 769-776.
        10. Myers, B.J., Theiveyanath, S.O., Brian, N.O., Bond, W.J., 1996. Growth and water use of Eucalyptus grandis and Pinus radiata plantations irrigated with effluent. Tree Physiology, 16: 211-219.
        11. محمودی طالقانی، ع.، زاهدی امیری، ق.، عادلی، ا.، ثاقب طالبی، خ. 1386. برآورد میزان ترسیب کربن خاک در جنگل های تحت مدیریت (مطالعه موردی جنگل گلبند در شمال کشور). مجله تحقیقات جنگل و صنوبر، شماره 15، ص241-252.
          1. Jepsen, M.R., 2006. Above-ground carbon stocks in tropical fallows, Sarawak, Malaysia. Forest Ecology and Management, 225: 287-295
          2. مجد طاهری، ح.، جلیلی، ع. 1375. بررسی مقایسه­ای اثرات جنگل­کاری با کاج الداریکا و اقاقیا روی برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و پوشش گیاهی زیر اشکوب. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 32، ص 15-7.
            1. Delgado calvo Flores, R., Serrano Molina, G., parraga Martinez, J., 1987. Analysis of some of the modification induced by the establishment of conifers on soils of the Sierra Nevada (Granada, Spain). Agrochemical, 31: 211-225.
            2. O’Connell, A.M., Sankaran, K.V., 1997. Organic matter accretion, decomposition and mineralisation. In: Nambiar, E.K.S., Brown, A.G. (Eds.), Management of Soil, Nutrients and Water in Tropical Plantation Forests. Australian Center for International Agricultural Research (ACIAR), Canberra, ACT, Australia, pp. 443-480.
            3. Paul, K.I., Polglase, P.J., Nyakuengama, J.G., Khanna, P.K., 2002. Change in soil carbon following afforestation. Forest Ecology and Management, 168: 241-257
            4. Yemshanov, D., McKenney, D., Fraleigh, S., D'Eon, S., 2007. An integrated spatial assessment of the investment potential of three species in southern Ontario, Canada inclusive of carbon benefits. Forest Policy and Economics, 10: 48-59
            5. Harrison, A.F., Howard, P.J.A., Howard, D.M., Howard, D.C., Hornung, M., 1995. Carbon storage in forest soils. In: Greenhouse Gas Balance in Forestry. Forestry Research Coordination Committee Conference, November 1994, 335-348 pp.
            6. Richter, D.D., Markewitz, D., Trumbore, S.E., Wells, C.G., 1999. Rapid accumulation and turnover of soil carbon in a reestablishing. Forest Nature, 400: 56-58.
            7. Binkley, D., Resh, S.C., 1999. Rapid changes in soils following Eucalyptus afforestation in Hawaii. Soil Science Society of America Journal, 63: 222-225.
            8. Brand, D.G., Cowie, A., Lamb, K., 2000. Developing the products and markets for carbon sequestration in planted forests. In: The Future of Eucalypts for Wood Products, Launceston, Tasmania, Australia, March 19-24, 2000, 52-63 pp.
            9. Gifford, R.M., 2000. Changes in soil carbon following land-use changes in Australia. National Greenhouse Gas Inventory Development Project Report. Environment Australia, Canberra, ACT, Australia, 1999.
            10. Turner, J., Lambert, M.J., 2000. Change in organic carbon in forest plantation soils in eastern Australia. Forest Ecology and Management, 133: 231-247.
            11. Paul, K.I., Jacobsen, K., Koul, V., Leppert, P., Smith, J., 2008. Predicting growth and sequestration of carbon by plantations growing in regions of low-rainfall in southern Australia. Forest Ecology and Management, 254: 205-216.
            12. نی­ریزی، س. 1377. استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده، راهکار تامین منابع آب. مجله آب و محیط زیست، شماره 34، ص6-4.
            13. ثابت رفتار، ع. 1380. گزارش ملی مدیریت تقاضا حفاظت و کنترل آلودگی آب در ایران. اولین کنفرانس منطقه­ای مدیریت تقاضا حفاظت و کنترل آلودگی آب، اردن، ص 30-22.
  1. Brevik, E., Fenton, T., Moran, L., 2002. Effect of soil compaction organic carbon amounts and distribution, South-Central Iowa. Environmental Pollution, 116: 137-141.
  2. Toyota, A., Kaneko, N., T.Ito, M., 2006. Soil ecosystem engineering by the train millipede Parafontaria laminata in a Japanese larch forest. Soil Biology & Biochemistry, 38: 1840-1850.
  3. Huntington, T.G., 1995. Carbon sequestration in an aggrading forest ecosystem in the southeastern USA. Soil Science Society of America Journal, 59: 1459-1467.  
  4. Korner, C., 2003. Carbon limitation in trees. Journal of ecology, 91: 4-17.
  5. Yemshanov, D., McKenney, D., Fraleigh, S., D'Eon, S., 2007. An integrated spatial assessment of the investment potential of three species in southern Ontario, Canada inclusive of carbon benefits. Forest Policy and Economics 10: 48-59.
  6. Yan, H., Cao, M., Liu, J., Tao, B., 2007. Potential and sustainability for carbon sequestration with improved soil management in agricultural soils of China. Agriculture, Ecosystems & Environment, 121: 325-335.
  1. Gasco´, G., Lobo, M.C., 2007. Composition of Spanish waste water sludge and effects on treated soil and olive trees. Waste Manage, 27 (11): 1494-1500.
  2. Meli, S., Porto, M., Belligno, A., Bufo, S.A., Mazzatura, A., Scopa, A., 2002. Influence of irrigation with lagooned urban wastewater on chemical and microbiological soil parameters in a citrus orchard under Mediterranean condition. Science of the Total Environment, 285: 69-77.
  3. Ramirez-Fuentes, E., Lucho-Constantino, C., Escamilla-Silva, E., Dendooven, L., 2002. Characteristics and carbon and nitrogen dynamics in soil irrigated with waste water for different lengths of time. Bioresource Technology, 85 (2): 179-187.
  4. Toze, S., 2006. Reuse of effluent water-benefits and risks. Agricultural water Management, 80 (1-3): 147-159.
  5. Marland, G., West, T.O., Schlamadinger, B., Canella, L., 2003. Managing soil organic carbon in agriculture: the net effect on greenhouse gas emissions. Chemical and physical Meteorology, 55: 613-621.
  6. Dendoncker, N., Wesemael, B.V., Rounsevell, M.D.A., Roelandt, C., Lettens, S., 2004. Belgium’s CO2 mitigation potential under improved cropland management. Agriculture, Ecosystems & Environment, 103: 101-116.

 

 



1- دانش  آموخته کارشناسی ارشد جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس.

2- دانشیار گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس *(مسئول مکاتبات).

eldarica, Robinia pseudoacacia

  1. Rosso, D., Stenstrom, M.K., 2008. The carbon-sequestration potential of municipal wastewater treatment. Chemosphere, 70: 1468-1475.
  2. Mann, M.E., Rutherford, S., Bradley, R.S., Hughes, M.K., Keimig, F.T., 2003. Optimal surface temperature reconstructions using terrestrial borehole data. Journal of Geophysical Research, 108: 4203-4213.
  3. Follett, R.F., 2001. Soil management concepts and carbon sequestration zin cropland soils. Soil & Tillage Research, 61: 77-97.
  1. بردبار، ک. و مرتضوی جهرمی، م. 1385. بررسی پتانسیل ذخیره کربن در جنگل­کاری­های اکالیپتوس و آکاسیا در مناطق غربی استان فارس. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 70، ص 103-90.
    1. Batjes, N.H., 1998. Mitigation of atmospheric CO2 concentrations by increased carbon sequestration in the soil. Biology and Fertility of Soils, 27: 230-235.
  2. ترابیان، ع. و هاشمی، ف. 1378. آبیاری فضای­ سبز با پساب تصفیه شده تصفیه­خانه­های تهران. مجله آب و فاضلاب، شماره 29، ص 36 – 31.
  3. جزیره‌ای، م. ح. 1381. جنگل­کاری در خشک­بوم. انتشارات دانشگاه تهران، 458 ص.
    1. Jayaraman, K., 2000. A Statistical Manual for Forestry Research. FORESPA Publication., 240 pp.
    2. Yadav, R.K., Goyal, B., Sharma, R.K., Dubey, S.K., Minhas, P.S., 2002. Post-Irrigation Impact of Domestic Sewage Effluent on Composition of Soils, Crops and Ground Water-a Case Study. Environment International, 28:481- 486.
  4. حبیبی کاسب، ح. 1371. مبانی خاکشناسی جنگل. انتشارات دانشگاه تهران، 424 ص.
  5. زرین کفش، م. 1372. حاصلخیزی خاک و تولید. انتشارات دانشگاه تهران. 320 ص.
  6. زبیری، م. 1379. آماربرداری در جنگل (اندازه­گیری درخت و جنگل). انتشارات دانشگاه تهران، 401 ص.  
    1. Brown, S., Gillespie, A.J.R., Lugo, A.E., 1989. Biomass estimation methods for tropical forests with applications to forest inventory data. Forest Science, 35:881-902.
    2. Peters, R., 1977. Fortalecimiento al sector forestal Guatemala inventarios y estudios dendrometricos en bosque de coniferas. FO: DP/GUA/72/006, Informe Tecnico 2, FAO, Rome, Italy.
    3. Lindaman H.R., 1992. Analysis of Variance in Experimental Design. Springer-Verlag, New York.
    4. Luxmoore, R.J., Tharp, M.L. Post, W.M., 2008. Simulated biomass and soil carbon of loblolly pine and cottonwood plantations across a thermal gradient in southeastern United States. Forest Ecology and Management, 254: 291-299.
    5. Singh, G., Bhati, M., 2005. Growth of Dalbergia sissoo in desert regions of western India using municipal effluent and the subsequent changes in soil and plant chemistry. Bioresource Technology, 96 (9):1019-1028.
    6. Guo, L.B., Sims, R.E.H., Horne, D.J., 2002. Biomass production and nutrient cycling in Eucalyptus short rotation energy forests in New Zealand: I. Biomass and nutrient accumulation. Bioresource Technology, 85(3): 273-283.
    7. Guo, L.B., Sims, R.E.H., Horne, D.J., 2006. Biomass production and nutrient cycling in Eucalyptus short rotation energy forests in New Zealand: II. Litter fall and nutrient return. Biomass and Bioenergy, 30: 393-404.
    8. Emongor, V.E. Ramolemana, G.M., 2004. Treated sewage effluent (water) potential to be used for horticultural production in Botswana. Physics and Chemistry of the Earth, 29: 1101-1108.
    9. Ceulemans, R.J., Pontailler, F.M., Guittet, J., 1993. Leaf allometry in young poplar stands: reliability of leaf area index estimation, site and clone effects. Biomass and Bioenergy, 4: 769-776.
    10. Myers, B.J., Theiveyanath, S.O., Brian, N.O., Bond, W.J., 1996. Growth and water use of Eucalyptus grandis and Pinus radiata plantations irrigated with effluent. Tree Physiology, 16: 211-219.
  7. محمودی طالقانی، ع.، زاهدی امیری، ق.، عادلی، ا.، ثاقب طالبی، خ. 1386. برآورد میزان ترسیب کربن خاک در جنگل های تحت مدیریت (مطالعه موردی جنگل گلبند در شمال کشور). مجله تحقیقات جنگل و صنوبر، شماره 15، ص241-252.
    1. Jepsen, M.R., 2006. Above-ground carbon stocks in tropical fallows, Sarawak, Malaysia. Forest Ecology and Management, 225: 287-295
  8. مجد طاهری، ح.، جلیلی، ع. 1375. بررسی مقایسه­ای اثرات جنگل­کاری با کاج الداریکا و اقاقیا روی برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و پوشش گیاهی زیر اشکوب. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 32، ص 15-7.
    1. Delgado calvo Flores, R., Serrano Molina, G., parraga Martinez, J., 1987. Analysis of some of the modification induced by the establishment of conifers on soils of the Sierra Nevada (Granada, Spain). Agrochemical, 31: 211-225.
    2. O’Connell, A.M., Sankaran, K.V., 1997. Organic matter accretion, decomposition and mineralisation. In: Nambiar, E.K.S., Brown, A.G. (Eds.), Management of Soil, Nutrients and Water in Tropical Plantation Forests. Australian Center for International Agricultural Research (ACIAR), Canberra, ACT, Australia, pp. 443-480.
    3. Paul, K.I., Polglase, P.J., Nyakuengama, J.G., Khanna, P.K., 2002. Change in soil carbon following afforestation. Forest Ecology and Management, 168: 241-257
    4. Yemshanov, D., McKenney, D., Fraleigh, S., D'Eon, S., 2007. An integrated spatial assessment of the investment potential of three species in southern Ontario, Canada inclusive of carbon benefits. Forest Policy and Economics, 10: 48-59
    5. Harrison, A.F., Howard, P.J.A., Howard, D.M., Howard, D.C., Hornung, M., 1995. Carbon storage in forest soils. In: Greenhouse Gas Balance in Forestry. Forestry Research Coordination Committee Conference, November 1994, 335-348 pp.
    6. Richter, D.D., Markewitz, D., Trumbore, S.E., Wells, C.G., 1999. Rapid accumulation and turnover of soil carbon in a reestablishing. Forest Nature, 400: 56-58.
    7. Binkley, D., Resh, S.C., 1999. Rapid changes in soils following Eucalyptus afforestation in Hawaii. Soil Science Society of America Journal, 63: 222-225.
    8. Brand, D.G., Cowie, A., Lamb, K., 2000. Developing the products and markets for carbon sequestration in planted forests. In: The Future of Eucalypts for Wood Products, Launceston, Tasmania, Australia, March 19-24, 2000, 52-63 pp.
    9. Gifford, R.M., 2000. Changes in soil carbon following land-use changes in Australia. National Greenhouse Gas Inventory Development Project Report. Environment Australia, Canberra, ACT, Australia, 1999.
    10. Turner, J., Lambert, M.J., 2000. Change in organic carbon in forest plantation soils in eastern Australia. Forest Ecology and Management, 133: 231-247.
    11. Paul, K.I., Jacobsen, K., Koul, V., Leppert, P., Smith, J., 2008. Predicting growth and sequestration of carbon by plantations growing in regions of low-rainfall in southern Australia. Forest Ecology and Management, 254: 205-216.
  9. نی­ریزی، س. 1377. استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده، راهکار تامین منابع آب. مجله آب و محیط زیست، شماره 34، ص6-4.
  10. ثابت رفتار، ع. 1380. گزارش ملی مدیریت تقاضا حفاظت و کنترل آلودگی آب در ایران. اولین کنفرانس منطقه­ای مدیریت تقاضا حفاظت و کنترل آلودگی آب، اردن، ص 30-22.
  1. Brevik, E., Fenton, T., Moran, L., 2002. Effect of soil compaction organic carbon amounts and distribution, South-Central Iowa. Environmental Pollution, 116: 137-141.
  2. Toyota, A., Kaneko, N., T.Ito, M., 2006. Soil ecosystem engineering by the train millipede Parafontaria laminata in a Japanese larch forest. Soil Biology & Biochemistry, 38: 1840-1850.
  3. Huntington, T.G., 1995. Carbon sequestration in an aggrading forest ecosystem in the southeastern USA. Soil Science Society of America Journal, 59: 1459-1467.  
  4. Korner, C., 2003. Carbon limitation in trees. Journal of ecology, 91: 4-17.
  5. Yemshanov, D., McKenney, D., Fraleigh, S., D'Eon, S., 2007. An integrated spatial assessment of the investment potential of three species in southern Ontario, Canada inclusive of carbon benefits. Forest Policy and Economics 10: 48-59.
  6. Yan, H., Cao, M., Liu, J., Tao, B., 2007. Potential and sustainability for carbon sequestration with improved soil management in agricultural soils of China. Agriculture, Ecosystems & Environment, 121: 325-335.
  1. Gasco´, G., Lobo, M.C., 2007. Composition of Spanish waste water sludge and effects on treated soil and olive trees. Waste Manage, 27 (11): 1494-1500.
  2. Meli, S., Porto, M., Belligno, A., Bufo, S.A., Mazzatura, A., Scopa, A., 2002. Influence of irrigation with lagooned urban wastewater on chemical and microbiological soil parameters in a citrus orchard under Mediterranean condition. Science of the Total Environment, 285: 69-77.
  3. Ramirez-Fuentes, E., Lucho-Constantino, C., Escamilla-Silva, E., Dendooven, L., 2002. Characteristics and carbon and nitrogen dynamics in soil irrigated with waste water for different lengths of time. Bioresource Technology, 85 (2): 179-187.
  4. Toze, S., 2006. Reuse of effluent water-benefits and risks. Agricultural water Management, 80 (1-3): 147-159.
  5. Marland, G., West, T.O., Schlamadinger, B., Canella, L., 2003. Managing soil organic carbon in agriculture: the net effect on greenhouse gas emissions. Chemical and physical Meteorology, 55: 613-621.
  6. Dendoncker, N., Wesemael, B.V., Rounsevell, M.D.A., Roelandt, C., Lettens, S., 2004. Belgium’s CO2 mitigation potential under improved cropland management. Agriculture, Ecosystems & Environment, 103: 101-116.