تحلیل تغییرپذیری ذخایر کربن و نیتروژن خاک گونه های کهور، استبرق و کنار در جنوب کرمان | ||
| خشک بوم | ||
| مقاله 8، دوره 8، شماره 2، بهمن 1397، صفحه 91-101 اصل مقاله (698.14 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/aridbiom.2019.1407 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد بیرانوند1؛ یحیی کوچ* 2؛ محمد بهمنی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 2استادیار گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 3دانشجوی دکتری جنگل شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان | ||
| چکیده | ||
| با توجه به گستردگی و سطح اراضی مناطق گرم و خشک، ضرورت مطالعه آنها از جنبههای زیستمحیطی به منظور برنامهریزی و مدیریت بهینه این منابع اهمیت ویژهای دارد. با این وجود شناخت گونههای درختی مناطق گرم و خشک و تأثیری که بر حاصلخیزی، پویایی و بهبود خاک میگذارد بسیار حائز اهمیت میباشد. به منظور مدیریت پایدار در این مناطق، اثرگذاری پوششهای اراضی با گونههای مختلف درختی شامل کهور، استبرق و کنار بر ذخایر کربن و نیتروژن خاک در جنوب کرمان مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونههای خاک از عمق 20-0 سانتیمتری نمونهبرداری شد. جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، pH، هدایت الکتریکی، کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و تنفس میکروبی خاک و ویژگیهای شیمیایی برگ شامل کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم اندازهگیری شدند. تجزیه واریانس مقادیر مشخصههای فیزیکوشیمیایی- بیولوژیکی خاک و شیمیایی برگ حاکی از وجود تفاوتهای آماری معنیدار در ارتباط با تودههای درختی و عرصه بدون پوشش میباشد. نتایج نشان داد که بیشترین مقادیر ذخیره کربن و نیتروژن خاک به گونه درختی کنار اختصاص داشته در حالی که پایینترین مقادیر ذخایر کربن و نیتروژن خاک در عرصه بدون پوشش مشاهده شد و گونههای کهور و استبرق حالت بینابینی را نشان دادند. نتایج حاکی از آن است که گونههای درختی سازگار با آب و هوای گرم و خشک جنوب کرمان، کیفیت خاک را بهبود میبخشند. نتایج بر این امر دلالت دارد که گونه درختی کنار در راستای کاهش اثر تغییرات اقلیمی، ذخیره کربن و نیتروژن خاک را نسبت به دیگر گونهها بیشتر تقویت میکند. بر مبنای مشخصههای مورد مطالعه در این پژوهش، جهت بهبود کیفیت و پویایی خاک و همچنین افزایش ذخیره کربن و نیتروژن خاک در مناطق وسیع جنوب کرمان، درختکاری با گونه کنار میتواند مورد توجه و ارزیابی قرار گیرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مناطق گرم و خشک؛ گونه درختی؛ مشخصه های فیزیکوشیمیایی خاک؛ تنفس میکروبی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Variability analysis of soil carbon and nitrogen storage under Prosopis cineraria, Calotropis procera and Ziziphus spinosa species in the South of Kerman | ||
| نویسندگان [English] | ||
| M. Bayranvand1؛ Y Kooch2؛ M. Bahmani3 | ||
| 1Ph.D. Student of Forestry, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University | ||
| 2Assistant Professor, Department of Range Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University | ||
| 3Ph.D Student of Forestry, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Lorestan University | ||
| چکیده [English] | ||
| Considering the extent and surface area of hot and dry areas, the study and identify these regions based on environmental aspects is very important for planning and optimal management. However, identification of tree species in these regions and the effects on soil fertility, dynamics and improvement are extremely important. In order to sustainable management, the effect of the land covers with different tree species of Prosopis cineraria (PC), Calotropis procera (CP) and Ziziphus spinosa(ZS) on soil carbon and nitrogen storages were considered in the South of Kerman Province. Soil samples were excavated from 0-20 cm depth and considered for measuring of bulk density, moisture, pH, EC, carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium as well as leaf chemical characters including carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium at the laboratory. ANOVA results showed significant statistical differences related to tree species and the without tree cover (WTC) area. Results showed that greater amounts of soil carbon and nitrogen storages were found under ZS tree stand, whereas the lower values of these characters were detected under WTC. The PC and CP species showed mode interstitial. The findings of this research are indicating that the areas with tree cover adapted to hot and dry climate in southern Kerman improve soil quality. Findings implies that ZS tree species based on reduction the effect of climate change, storages of carbon and nitrogen will be further strengthened than other tree species. Based on the characteristics of this study, in order to improve the quality and dynamics of the soil, as well as increase the carbon and nitrogen storage in vast areas of southern Kerman, tree planting with the ZS species can be considered and evaluated. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Hot and dry lands, Tree species, Soil physico-chemical properties, Microbial respiration | ||
| مراجع | ||
|
[1]. Allison, L.E. (1975). Organic carbon. In: Black, C.A. (Ed.), Methods of soil analysis. American Society of Agronomy, Madison, W. I, pp. 1367–1378 Part 2.
[2]. Barré, P., Durand, H., Chenu C., Meunier, P., Montagne, D., Castel, G., & Cécillon, L. (2017). Geological control of soil organic carbon and nitrogen stocks at the landscape scale. Geoderma, 285,: 50-56.
[3]. Bower, C. A., Reitemeier, R. F., & Fireman, M. (1952). Exchangeable cation analysis of saline and alkali soils. Soil Science, 73, 251–261.
[4]. Bremner, J.M., & Mulvaney, C.S. (1982). Nitrogen-total. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties, (methodsofsoilan2), pp. 595–624.
[5]. Burton, J., Chen, C., Xu, Z., & Ghadiri, H. (2010). Soil microbial biomass, activity and community composition in adjacent native and plantation forests of subtropical Australia. Journal of Soils and Sediments, 10, 1267-1277.
[6]. Cleveland, C.C., Reed, S.C., Keller, A.B., Nemergut, D.R., O’Neill, S.P., Ostertag, R., & Vitousek, P.M. (2014). Litter quality versus soil microbial community controls over decomposition: a quantitative analysis. Oecologia, 174, 283-294.
[7]. Cong, W. F., van Ruijven, J., vander, Werf, W., De Deyn, G.B., Mommer, L., Berendse, F., & Hoffland, E. (2014). Soil legacy effect of plant species richness accelerates root litter-induced organic matter decomposition. Soil Biology and Biochemistry, 80, 341-348.
[8]. Garbeva, P., Postma, J., Van Veen, J.A., & Van Elsas, J.D. (2006). Effect of above ground plant species on soil microbial community structure and its impact on suppression of Rhizoctonia solani AG3. Environmental Microbiology, 8, 233-246.
[9]. Ghazanshahi, J. (2006). Soil and plant analysis. Hooma publication, 272 p (in Farsi).
[10]. Gour, V.S., & Datta, M. (2015). Soil Carbon Sequestration through Desert Date Based Forestry in Arid and Salt Affected Regions. National Academy Science Letters, 38, 127-128.
[11]. Gruselle, M.C., & Bauhus, J. (2010). Assessment of the species composition of forest floor horizons in mixed spruce-beech stands by Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS). Soil Biology and Biochemistry, 42, 1347-1354.
[12]. Guo, L.B., & Gifford, R.M. (2002). Soil carbon stocks and land use change: a meta-analysis. Global change biology, 8, 345-360.
[13]. Gurmesa, G.A., Schmidt, I.K., Gundersen, P., & Vesterdal, L. (2013). Soil carbon accumulation and nitrogen retention traits of four tree species grown in common gardens. Forest Ecology and Management, 309, 47-57.
[14]. Homer, C.D., & Pratt, P.F. (1961). Methods of Analysis for Soils, Plants and Waters. University of California, Agricultural Sciences Press, Berkeley, pp. 309.
[15]. Huang, Y. M., Liu, D., & An, S.S. (2015). Effects of slope aspect on soil nitrogen and microbial properties in the Chinese Loess region. Catena, 125, 135-145.
[16]. Kooch, Y., Hosseini, S. M., Samonil, P., & Hojjati, S. M. (2014). The effect of wind throw disturbances on biochemical and chemical soil properties in the northern mountainous forests of Iran. Catena, 116, 142-148.
[17]. Kooch, Y., Moghimian N., Bayranvand M., & Alberti, G. (2016). Changes of soil carbon dioxide, methane, and nitrous oxide fluxes in relation to land use/cover management. Environmental monitoring and assessment, 188, 1-12.
[18]. Langenbruch, C., Helfrich, M., & Flessa, H. (2012). Effects of beech (Fagus sylvatica), ash (Fraxinus excelsior) and lime (Tilia spec.) on soil chemical properties in a mixed deciduous forest. Plant and Soil, 352, 389-403.
[19]. Li, D., Niu, S., & Luo, Y. (2012). Global patterns of the dynamics of soil carbon and nitrogen stocks following afforestation: a meta‐analysis. New Phytologist, 195, 172-181.
[20]. Li, H.J., Yan, J.X., Yue, X.F., & Wang, M.B. (2008). Significance of soil temperature and moisture for soil respiration in a Chinese mountain area. Agricultural and Forest Meteorology, 148, 490-503.
[21]. Melvin, A.M., Lichstein, J.W., & Goodale, C.L. (2013). Forest liming increases forest floor carbon and nitrogen stocks in a mixed hardwood forest. Ecological Applications, 23, 1962-1975.
[22]. Mesdaghe, M. (2003). Pastoralists in Iran. Astan Quds. Press, 336p. (in Farsi)
[23]. Nosrati, K., & Ahmadi, F. (2013). Monitoring of soil organic carbon and nitrogen stocks in different land use under surface water erosion in a semi-arid drainage basin of Iran. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 17, 225-230.
[24]. Plaster, E.J. (1985). Soil Science and Management. Delmar Publishers Inc., Albany, NY. pp. 124.
[25]. Prescott, C.E. (2002). The influence of the forest canopy on nutrient cycling. Tree Physiology, 22, 1193-1200.
[26]. Prescott, C.E. (2010). Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils? Biogeochemistry, 101, 133-149.
[27]. Sobanski, N., & Marques, M. (2014). Effects of soil characteristics and exotic grass cover on the forest restoration of the Atlantic Forest region. Journal for Nature Conservation, 22, 217-222.
[28]. Tamartash, R., Tatian M.R. & Yousefian, M. (2012). The ability of different vegetative forms to carbon sequestration in plain rangeland of miankaleh. Tehran. Juornal of environmental studies, 38, 5.45-54. (in Farsi)
[29]. Vesterdal, L., Clarke, N., Sigurdsson, B.D., & Gundersen, P. (2013). Do tree species influence soil carbon stocks in temperate and boreal forests? Forest Ecology and Management, 309, 4-18.
[30]. Xiao, W., Ge, X., Zeng, L., Huang, Z., Lei, J., Zhou, B., & Li, M. (2014). Rates of litter decomposition and soil respiration in relation to soil temperature and water in different-aged Pinus massoniana forests in the three gorges reservoir area, China. PloS one 9, e101890.
[31]. Zhang, X., Xu, M., Sun, N., Xiong, W., Huang, S., & Wu, L. (2016). Modelling and predicting crop yield, soil carbon and nitrogen stocks under climate change scenarios with fertiliser management in the North China Plain. Geoderma, 265, 176-186. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 578 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 799 |
||