اندازه گیری تغییرات مخازن فعال کربن آلی و برخی از خصوصیات خاک درختان جنگلی شمال ایران (پژوهش موردی: ایستگاه تحقیقات بذر و نهال گونه های جنگلی شلمان، استان گیلان)

شناخت تاثیر متفاوت درختان جنگلی بر ویژگی های کیفی خاک، دورنمای کنترل سلامت خاک را در مدیریت های پایدار متصور میسازد و می توان ترمیم و رفع آسیب های وارده بر اکوسیستم های طبیعی را از طریق انتخاب صحیح گونه های درختی مدیریت نمود. در این پژوهش به منظور انتخاب گونه های درختی مناسب جنگل کاری، ایستگاه تحقیقات بذر و نهال گونه های جنگلی شلمان استان گیلان به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و میزان ذخایر (موجودی) کربن آلی خاک و تاثیر گونه هایی از درختان پهن برگ و سوزنی برگ بر خصوصیات خاک مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت جهت معرفی شاخص های حساس کیفیت و سلامت خاک، مخازن فعال کربن آلی خاک مورد بررسی قرار گرفتند.
پس از حفر خاکرخ هایی به عمق 200 سانتیمتر در خاک های تحت پوشش گونه های درختی مختلف، شامل کاج تدا (Pinus taeda)، دارتالاب (Taxodium distichum)، ارس (Juniperus polycarpos)، توسکا (Alnus glutinosa)، بلوط بلندمازو (Quercus castaneifolia) و سفیدپلت (Populus caspica) نمونه برداری از ده لایه 20 سانتیمتری از سطح به عمق انجام شد. در نمونه های 20-0، 40-20، 60-40 و 80-60 سانتی متر میزان ظرفیت تبادل کاتیونی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، هدایت الکتریکی، اسیدیته، چگالی ظاهری، کربن آلی و مخازن فعال (لبایل) اندازه گیری شدند و برای محاسبه میزان ذخایر (موجودی) کربن خاک نمونه های کلیه ضخامت های 200-0 سانتی متر در نظر گرفته شدند. پس از تجزیه واریانس دوطرفه، داده ها بر اساس متغیرهای مستقل(گونه درختی و عمق) در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی مورد آنالیز آماری قرار گرفته و جهت تعیین شاخص های حساس کیفیت، روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفت.
نتایج اولیه بیانگر تاثیر خصوصیات خاک توسط گونه های درختی مورد پژوهش در طول عمق خاک بودند. به استثنای هدایت الکتریکی، اسیدیته و چگالی ظاهری نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها بیانگر تاثیر معنی دار نوع پوشش گیاهی و عمق خاک بر ویژگی های مورد بررسی بود. بیشترین تاثیر نوع پوشش گیاهی بر ویژگی های مورد بررسی در ضخامت های سطحی خاک مشاهده گردید. در این رابطه و در مقایسه با سایر ضخامت های مورد بررسی، بیشترین نوسانات در مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی و همچنین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها به ترتیب در خاک های تحت پوشش توسکا و ارس؛ و توسکا و دارتالاب در ضخامت 20-0 سانتیمتری مشاهده گردید. همچنین بیشترین میزان نیتروژن کل و کربن آلی خاک به طور مشابه در ضخامت 20-0 سانتی متری به ترتیب درخاک های تحت پوشش توسکا > بلوط > سفیدپلت > ارس > دارتالاب > کاج تدا مشاهده شد. بیشترین میزان ذخایر (موجودی) کربن تا عمق 200 سانتیمتری به مقدار 24/206 تن در هکتار و کمترین مقدار به میزان 94/136 تن در هکتار به ترتیب در خاک های تحت پوشش توسکا و کاج تدا محاسبه گردید.
گونه های پهن برگ به ویژه درختان توانمند در تثبیت نیتروژن هوا مانند توسکا بیشترین تاثیر را بر ویژگی های کیفی خاک داشتند. در گونه های پهن برگ علاوه بر میزان بالای ذخایر (موجودی) کربن الی خاک، توزیع کربن آلی نیز با یکنواختی بیشتری در طول عمق خاک همراه بود. در نهایت طبق نتایج حاصل از همبستگی صفات کیفی خاک و مخازن فعال کربن، شاخص کیفی واحدی تشخیص داده نشده بلکه مجموعه ای از این مخازن به عنوان شاخص های حساس سلامت و کیفیت خاک معرفی شدند.