تاثیر عوامل فیزیوگرافیک و برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک بر ذخیره کربن آلی خاک در مراتع حوضه زوجی گنبد همدان

اهمیت دستیابی به اطلاعات و آمار واقعی از اثر بخشی پروژه های آبخیزداری و مرتعداری درنهایت ارزیابی فنی و اقتصادی آنها از طریق حوزه های معرف و زوجی امکانپذیر می باشد. از آنجایی که عملیات مدیریتی و خصوصیات توپوگرافی تاثیر زیادی بر روی نگهداشت کربن در اکوسیستم ها دارد. هدف تحقیق حاضر تعیین میزان کربن آلی خاک با توجه به تغییرات برخی عوامل توپوگرافی شامل ارتفاع، جهت و درصدهای مختلف شیب در منطقه مورد مطالعه و اندازه گیری و پهنه بندی میزان کربن قبل از انجام اقدامات آبخیزداری شامل عملیات بیولوژیکی و مکانیکی در بخشی از مراتع حوضه زوجی گنبد همدان می باشد.

  به همین منظور 27 واحد کاری در  بخشی از مراتع زیر حوضه نمونه به مساحت 25 هکتار به عنوان منطقه نمونه برداری انتخاب شد. نمونه های مرکب مشتمل از 5 نمونه خاک از مرکز و چهار گوشه پلات هایی به ابعاد10*10 مترمربع و  از عمق 0-10 سانتی متر جمع آوری و پارامترهای میزان ماده آلی و کربن آلی، بافت، وزن مخصوص ظاهری، هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک در آزمایشگاه اندازه گیری شدند. به منظور انجام تجزیه و تحلیل های آماری از نرم افزار SAS v9.1 استفاده شد. پس از انجام آزمون های نرمالیتی، همگنی واریانس بروش آنالیز واریانس ANOVA  بدست آمد.  سپس جهت بررسی میزان همبستگی و تعیین ارتباط بین متغیر های مستقل و وابسته (کربن آلی) از ضریب همبستگی پیرسون و آنالیز رگرسیون خطی استفاده شد. به منظور ارزیابی تغییرات مکانی کربن آلی خاک و تهیه نقشه پهنه بندی. پس از تست نرمال بودن داده ها ، انواع روش های درون یابی بکار رفته و سپس پارامترهای موثر در آنها بهینه شدند. در نهایت، با استفاده از معیارهای آماری میانگین مطلق خطا  و ریشه دوم میانگین مربعات خطا  مقدار انحراف داده های واقعی با داده های برآوردی سنجیده و بهترین روش میانیابی کربن آلی خاک مشخص گردید.

 نتایج تحقیق نشان داد پارامترهای فیزیوگرافی شامل شیب جهت و ارتفاع اثر معنی داری بر میزان کربن آلی خاک سطحی ندارند  (05/≤0p). هر چند میزان کربن و ماده آلی خاک منطقه تحت تاثیر پارامتر جهت شیب قرار گرفت (05/0≥p). به طوری که جهت شیب شمالی به ترتیب دارای بیشترین میزان کربن و ماده آلی (46/8 و 87/55 تن/هکتار) و جهت شیب جنوبی به ترتیب دارای کمترین میزان کربن و ماده آلی (9/0و 77/22 تن/هکتار) می باشد. مراتع منطقه مورد مطالعه از لحاظ زمان بهره برداری جزو مراتع ییلاقی ست که بطور متوسط دارای 45% پوشش گیاهی است. تیپ اصلی مراتع منطقه عمدتا Astragalus spp. وspp. Stipa، است که با توجه به مطالعه اثرات ویژگیهای توپوگرافیک این حوزه، فقیرترین پوشش در جهت شیب جنوبی مشاهده شد که خود از عوامل مهم کاهش ذخیره کربن آلی در شیب جنوبی است. نتایج  بهینه سازی، روش های زمین آماری با استناد به آماره های خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) نشان داد براساس روش کوکریجینگ ساده  از بین سایر روش ها داری خطای کمتری می باشد. و تهیه نقشه پهنه بندی کربن نشان از توزیع مکانی ضعیف و میزان پایین ترسیب کربن در منطقه می باشد.

نتایج حاصل از آنالیزهای آماری در این تحقیق حاضر نشان کربن آلی خاک منطقه تحت تاثیر پارامترهای فیزیوگرافی حوضه قرار ندارد، اما تغییرات میزان کربن آلی و ماده آلی خاک نسبت به تغییرات جهت شیب معنی دار بود. تغییرات کربن آلی منطقه در جهات شیب، تحت تاثیر تغییرات پوشش گیاهی و عمق خاک قرار گرفته است. کاهش پوشش گیاهی شیب جنوبی بمعنی کاهش ورودی کربن آلی به خاک است. هرچند که بالاترین میزان کربن آلی خاک سطحی در شیب شمالی منطقه نیز بمیزان 46/8 تن/هکتار برآورد شده است که میتوان گفت که حوزه آبخیز گنبد در مجموع از لحاظ کربن آلی فقیر است.