مقایسه کارایی بهره‌برداری‌های مختلف از مراتع بر ترسیب کربن در استان کرمانشاه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 دانشیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

مراتع به دلیل وسعت زیاد و تنوع پوشش گیاهی نقش ارزنده‌ای در ترسیب کربن اتمسفری دارند که به‌نوبه خود بستگی زیادی به مدیریت چرا و بهره‌برداری دارد. این پژوهش به‌منظور بررسی کارایی بهره‌برداری‌های مختلف در ترسیب کربن در شش سایت مرتعی در استان کرمانشاه شامل پاوه، جوانرود، عین الکش، سیاه کمر، ورمنجه و کوه سفید انجام گرفت. بهره‌برداری‌ها شامل مرتع حفاظت شده (قرق)، مرتع با چرای شدید و مرتع تغییر کاربری به باغات دیم بود. به این منظور ابتدا مشخصات پوشش گیاهی و خاک هر سه کاربری از جمله تیپ گیاهی، تراکم تاج پوشش، وضعیت مرتع و زی‏توده هوایی و ریشه، همراه با لاشبرگ گیاهی با استفاده از سطح پلات با ابعاد مناسب (معادل دو برابرسطح تاج پوشش پایه گیاه غالب منطقه) در مسیر ترانسکت خطی به طول50 متر با سه تکرار به روش سیستماتیک- تصادفی انجام شد. مقدار ترسیب کربن زی‌توده گیاهی و لاشبرگ با روش احتراق و کربن ذخیره شده در دو عمق 0 تا 20 و 20 تا 40 سانتی‌متر خاک به روش والکلی و بلاک انجام شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که بین متغییرهای زی‏توده گیاهی (تاج پوشش، ریشه و لاشبرگ) و ترسیب کربن در بهره‌برداری‌های مختلف مرتع در سطح 5 درصد، اختلاف معنی‌داری وجود دارد. به‌طوری که بیشترین مقدار ترسیب کربن زی‏توده گیاهی و خاک به‌ترتیب 7/4 و 5/114 تن در هکتار مربوط به مدیریت قرق و کمترین 3/1 و 4/53 تن در هکتار مربوط به چرای شدید است که مدیریت قرق و حفاظت علاوه بر افزایش ارزش ناشی از تولید علوفه و حفاظت منابع خاک و تنوع زیستی دارای ظرفیت بالایی در ترسیب کربن است. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که پی‌آمد تغییر کاربری مراتع به باغات دیم، ذخیره 8/86 تن در هکتار کربن آلی است که پیشنهاد می‌شود مراتعی که از لحاظ استعداد اراضی دارای قابلیت بادامکاری هستند، تحت شرایط ویژه به این کاربری تغییر داده شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparing the effects of different rangeland utilization on carbon sequestration in the Kermanshah Province, Iran

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ghaitori 1
  • Yahya Parvizi 2
  • Mosayeb Heshmati 1
  • Mohammad Ahmadi 1
1 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research,Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

Due to the vast area and biodiversity, rangelands contribute to carbon sequestration, depending on grazing management and utilization. This research was conducted on six rangeland sites including Paveh, Ravansar, Javanrood, Einelcosh, Siahkamar, Varmenjeh, and Koohsefid in Kermanshah Province. There utilization types were included as exclosure, heavy grazing, and land use change from rangeland to rainfed orchard. The objective was to evaluate carbon sequestration capacity through different rangeland utilization. The plant biomass sampling including  canopy cover and plant root as well as plant litter were carried out in the field along three transects of 50 m using plots. Soil sampling was also done in 0-20 and 20-40 cm soil depths. Plant organic carbon was determined by flame method and SOC was measured by the Walkley and Black method. The results explored that plant biomass variation through different land-use practices and utilization is significantly attributed to carbon sequestration, so that the highest level of carbon stock for plant biomass (4.7 tha-1) and soil (114.5 tha-1) was obtained in the exclosure site, while heavy grazing caused the lowest value of organic carbon in both plant biomass (1.3 tha-1) and soil (53.4 tha-1). In addition, the land use change from rangeland to rain-fed orchard led to 86.8 tha-1 organic carbon storage in both soil and plant biomass.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon sequestration
  • Kermanshah Province
  • plant biomass
  • Soil organic carbon
- Abdi, N., MaddahArefi, H. and ZahediAmiri, Gh., 2008. Estimation of carbon sequestration in Astragalus rangelands of Markazi province (Case study: Malmir rangeland in Shazand region). Iranian Journal of Range and desert Research, 15(2):21-35.

- Asner, G., Elmore A., Olander L., Martin. and Harris., H., 2004. Grazing systems, ecosystem responses, and global change. Journal of Environmental Resource, 29:261–99.

- Baladok, JA., 2000. Soil Organic Matter. In: Sumner ME (eds) Handbook of Soil Science. CRC Press, New York, B:25-71.

- Birdsey Richard, A., 1992. Carbon Storage and Accumulation in the United States Forest Ecosystems. USDA Forest Service. General Technical Report, WO59.

- Derner, J. D. and Schuman, G. E., 2007. Carbon sequestration and rangelands: A synthesis of land management and precipitation effects. Journal of Soil and Water Conservation, 62(2):77-85.

-DianatiTilaki, Gh.A., NaghipourBorj, A., Tavakoli, H., Haidarian Aghakhani, M. and AfkhamShoara, S., 2010. Influence of Exclosure on Carbon Sequestration of soil and Plant Biomass in semiarid rangelands of North Khorasan Province. Journal of Rangeland, 3(4):668- 679.

- Dinakaran, J. and Krishnayya, N., 2008. Variations in type of vegetal cover and heterogeneity of soil organic carbon in affecting sink capacity of tropical soils. 94:1144-1150.

- Feiza, V., Feizien, D., Jankauskas, B. and Jankauskien, G., 2008. The impact of soil management on surface runoff, soil organic matter content and soil hydrological properties on the undulating landscape of Western Lithuania. 95:3-21.

- Joneidi Jafari, H., 2013. Relationship between root biomass and soil organic carbon: Case study of arid shrub lands of Semnan province. Journal of Desert,18:173-176.

- JoneidiJafari, H. and Niko, Sh., 2012. The effect of land use change of rangeland to agriculture on soil organic carbon stock of Salic soil in Damghan. 3th National Conference on Combating Desertification and sustainable Development of Iarn, Desert wetlands.

- Kathryn, R. and Catherine, P., 2007. Variation in carbon storage among tree species: Implications for the management of a small-scale carbon sink project. Journal of Forest Ecology and Management, 208-221.

- Lal, R., 2008. The Role of Soil Organic Matter in the Global Carbon Cycle. Journal of Soil and Environment Pollution, 116:353–362.

- Lal, R., 2002. Soil carbon dynamics in cropland and rangeland. Journal of Environment Pollution, 116:353–362.

- Liu, S.L., Guo, X. D. and Fue, B. J., 2007. The effects of environmental factors on soil characteristics at different scales in the transition zone of loess plateau in China. Journal of Soil Use and Management, 23:92-99.

- Lu, L.G. and Ming, P. X., 2010. Effect of land-use conversion on C and N distribution in aggregate fractions of soils in the southern Loess Plateau, China. Journal of Land Use Policy, 27:706–712.

- Mccarty, G. W. and Ritchie J. C., 2000. Impact of soil movement on carbon sequestration in agricultural ecosystems. Advances in Terrestrial Ecosystem Carbon Inventory, Measurements, and Monitoring Conference in Raleigh, North Carolina, October 3-5,

- Meertalebi, A., 2011. Study the effects of land use and management on carbon sequestration content in north-east of Arak - Mighan Kavir, Msc thesis in desert area management. Islamic Azad University of Arak, Iran, 173p.

- Neill, C., Cerri, C. C., Melillo, J. M., Feigl, B. J., Stendler, P. A., Moraes, J. F. L. and Piccolo, M. C., 1998. Stocks and dynamics of soil carbon following deforestation for pasture in Rondo Nia. 9-28: In Lal, R., Kimble, J., Levine, E., Stewart, B. A, (Eds.) Soil processes and the carbon cycle. Advances in Soil Science. CRC Press.

- Ritson, S. and Sochacki, S., 2003. Measurement and prediction of biomass and carbon content of pine spinster trees in farm forestry plantations, south-western Australia. Journal of Forest Ecology and Management, 175:103- 117.

- Schuman, G. E., Janzen, H. H. and Herrick, J. E., 2002. Soil carbon dynamics and potential carbon sequestration by rangelands. Journal of Environmental Pollution, 116: 391–396.

- Woomer, D. L., Toure, A. and Sall, M., 2004. Carbon stocks in Senegal's Sahel transition zone. Journal of Arid Environment, 59(3):499-510.