بررسی مقایسه‌ای تأثیر آتش‌سوزی و تغییر کاربری بر تجزیه کربن آلی خاک در بخش اندازه خاکدانه در جنگل-های بلوط زاگرس شمالی

سابقه و هدف: آتش‌سوزی و تغییر کاربری جنگل‌ها به‌دلیل نقش قابل توجه در تخریب محیط‌زیست و تغییرات اقلیمی به یکی از نگرانی‌های قابل توجه جهانی تبدیل شده است. در این میان، خاک جنگل‌ها به‌دلیل دارا بودن ماده آلی نسبتاً بالا و ساختمان مناسب همواره مورد توجه بوده است. اما آتش‌سوزی و تغییر در مدیریت کاربری این زیست‌بوم‌ها و اعمال خاک‌ورزی اثرات زیان‌بار زیادی بر ساختمان خاک و از دست رفتن ماده آلی آن‌ها داشته است. لذا این پژوهش اثر آتش‌سوزی 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 می‌دهد. مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش خاک (عمق 5-0 سانتی‌متری) از یک جنگل دست‌نخورده از زیر تاج و بیرون تاج درختان برداشته شد، تیمار دوم بخش دیگری از این جنگل بود که سه سال پیش آتش‌سوزی در آن رخ داده بود، نمونه‌های خاک از محل‌های 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 نمونه‌های خاک از زیر تاج و بیرون تاج درختان برداشته شد. نمونه‌های خاک هوا خشک شدند و به روش الک خشک به خاکدانه‌های 8-2، 2-1، 1-25/0 و 25/0 > میلی‌متر تفکیک شدند و مقدار کربن آلی هر بخش از خاکدانه‌ها تعیین شد. سپس هر اندازه خاکدانه در رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی در چرخه‌های 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 اندازه‌گیری شد. سپس میزان نرخ تجزیه کربن آلی در هر اندازه خاکدانه از شیب معادله میزان دی‌اکسیدکربن متصاعد شده در مقابل دمای متناظر با آن در هر چرخه دمایی به دست آمد. یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که تغییر کاربری و آتش‌سوزی به ویژه نوع شدید آن سبب تخریب چشم‌گیر خاکدانه‌های درشت و افزایش خاکدانه‌های ریز می‌شود. به گونه‌ای که بیشترین و کمترین میزان خاکدانه‌های درشت (mm 8-2) به ترتیب در کاربری‌های زیر تاج جنگل (6/61%) و زیر تاج تاکستان (1/11%) به دست آمد، در حالی‌که بیشترین و کمترین میزان خاکدانه‌های ریز (25/0 > میلی‌متر) به ترتیب در تیمارهای زیر تاج تاکستان (4/12%) و زیر تاج جنگل (7/5%) به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که در همه‌ی تیمارهای مورد بررسی با کاهش اندازه خاکدانه‌ها میزان کربن آلی خاک افزایش یافت. در مقایسه با جنگل دست‌نخورده، تغییر کاربری سبب کاهش چشم‌گیر کربن آلی خاک شده بود، در حالی‌که تغییراتی در میزان این شاخص در تیمارهای آتش‌سوزی مشاهده نشد. همچنین نتایج نشان داد که در همه‌ی تیمارهای مورد بررسی با کاهش اندازه خاکدانه میزان نرخ تجزیه کربن آلی افزایش یافت و این شاخص در کاربری‌های مورد بررسی از روند مقابل پیروی کرد: زیر تاج جنگل (2/7) > آتش‌سوزی شدید (4/5) ≥ بیرون تاج جنگل (2/5) > آتش‌سوزی متوسط (7/4) > آتش‌سوزی ضعیف (9/2) > زیر تاج تاکستان (4/1) > بیرون تاج تاکستان (4/0). نتیجه‌گیری: در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که اثر30 سال تغییر کاربری در تخریب خاکدانه‌های خاک بیشتر از یک بار آتش-سوزی حتی از نوع شدید آن است، اما اثر یک بار آتش‌سوزی در تخریب خاکدانه‌های خاک بسیار بیشتر از یک سال تغییر کاربری است. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که کاربری‌های با مقدار ماده آلی فراهم و قابل تجزیه بیشتر (زیر تاج جنگل و آتش‌سوزی شدید) نسبت به تغییر کاربری (زیر تاج و بیرون تاج تاکستان) در مقابل تغییرات اقلیم آسیب‌پذیرتر بوده و گرمایش زمین را بیشتر تشدید می-کنند.

Keywords:

آتش‌سوزی , تغییر کاربری , خاکدانه , نرخ تجزیه کربن آلی