بررسی مقایسه ای تاثیر آتش سوزی و تغییر کاربری بر تجزیه کربن آلی خاک در بخش اندازه خاکدانه در جنگل-های بلوط زاگرس شمالی

سابقه و هدف:

 آتش سوزی و تغییر کاربری جنگل ها به دلیل نقش قابل توجه در تخریب محیط زیست و تغییرات اقلیمی به یکی از نگرانی های قابل توجه جهانی تبدیل شده است. در این میان، خاک جنگل ها به دلیل دارا بودن ماده آلی نسبتا بالا و ساختمان مناسب همواره مورد توجه بوده است. اما آتش سوزی و تغییر در مدیریت کاربری این زیست بوم ها و اعمال خاک ورزی اثرات زیان بار زیادی بر ساختمان خاک و از دست رفتن ماده آلی آن ها داشته است. لذا این پژوهش اثر آتش سوزی و تغییر کاربری زمین به تاکستان بر میزان کربن آلی خاک و نرخ تجزیه آن در بخش اندازه خاکدانه در یک جنگل بلوط در زاگرس شمالی را مورد بررسی قرار می دهد.

برای انجام این پژوهش خاک (عمق 5-0 سانتی متری) از یک جنگل دست نخورده از زیر تاج و بیرون تاج درختان برداشته شد، تیمار دوم بخش دیگری از این جنگل بود که سه سال پیش آتش سوزی در آن رخ داده بود، نمونه های خاک از محل های با شدت سوختگی ضعیف، متوسط و شدید برداشته شد. تیمار سوم بخش دیگری از این جنگل بود که 30 سال قبل به تاکستان تبدیل شده بود که در این کاربری نیز نمونه های خاک از زیر تاج و بیرون تاج درختان برداشته شد. نمونه های خاک هوا خشک شدند و به روش الک خشک به خاکدانه های 8-2، 2-1، 1-25/0 و 25/0 > میلی متر تفکیک شدند و مقدار کربن آلی هر بخش از خاکدانه ها تعیین شد. سپس هر اندازه خاکدانه در رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی در چرخه های دمایی از 5 تا °C 35 با فاصله دمایی °C 5 انکوباسیون شد و میزان تنفس پایه خاک پس از گذشت 2 روز از انکویاسیون در هر نقطه دمایی اندازه گیری شد. سپس میزان نرخ تجزیه کربن آلی در هر اندازه خاکدانه از شیب معادله میزان دی اکسیدکربن متصاعد شده در مقابل دمای متناظر با آن در هر چرخه دمایی به دست آمد.

نتایج این پژوهش نشان داد که تغییر کاربری و آتش سوزی به ویژه نوع شدید آن سبب تخریب چشم گیر خاکدانه های درشت و افزایش خاکدانه های ریز می شود. به گونه ای که بیشترین و کمترین میزان خاکدانه های درشت (mm 8-2) به ترتیب در کاربری های زیر تاج جنگل (6/61%) و زیر تاج تاکستان (1/11%) به دست آمد، در حالی که بیشترین و کمترین میزان خاکدانه های ریز (25/0 > میلی متر) به ترتیب در تیمارهای زیر تاج تاکستان (4/12%) و زیر تاج جنگل (7/5%) به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که در همه ی تیمارهای مورد بررسی با کاهش اندازه خاکدانه ها میزان کربن آلی خاک افزایش یافت. در مقایسه با جنگل دست نخورده، تغییر کاربری سبب کاهش چشم گیر کربن آلی خاک شده بود، در حالی که تغییراتی در میزان این شاخص در تیمارهای آتش سوزی مشاهده نشد. همچنین نتایج نشان داد که در همه ی تیمارهای مورد بررسی با کاهش اندازه خاکدانه میزان نرخ تجزیه کربن آلی افزایش یافت و این شاخص در کاربری های مورد بررسی از روند مقابل پیروی کرد: زیر تاج جنگل (2/7) > آتش سوزی شدید (4/5) ≥ بیرون تاج جنگل (2/5) > آتش سوزی متوسط (7/4) > آتش سوزی ضعیف (9/2) > زیر تاج تاکستان (4/1) > بیرون تاج تاکستان (4/0).

در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که اثر30 سال تغییر کاربری در تخریب خاکدانه های خاک بیشتر از یک بار آتش-سوزی حتی از نوع شدید آن است، اما اثر یک بار آتش سوزی در تخریب خاکدانه های خاک بسیار بیشتر از یک سال تغییر کاربری است. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که کاربری های با مقدار ماده آلی فراهم و قابل تجزیه بیشتر (زیر تاج جنگل و آتش سوزی شدید) نسبت به تغییر کاربری (زیر تاج و بیرون تاج تاکستان) در مقابل تغییرات اقلیم آسیب پذیرتر بوده و گرمایش زمین را بیشتر تشدید می-کنند.