شبیه سازی تغییرات کربن آلی خاک های جنگلی در اثر تغییر اقلیم در ارتفاعات مختلف با استفاده از مدل Roth C (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
این پژوهش به بررسی تأثیر ارتفاع و تغییر اقلیم بر ذخیره کربن آلی خاک های جنگلی شهرستان تالش در استان گیلان پرداخته است. نمونه های مرکب خاک از عمق ۰ - ۳۵ سانتی متری و از چهار محدوده ارتفاعی (۵۰۰-۱۰۰۰، ۱۰۰۰-۱۵۰۰، ۱۵۰۰-۲۰۰۰ و ۲۰۰۰-۲۵۰۰ متر بالاتر از سطح دریا) جمع آوری و غلظت کربن آلی و سایر ویژگی های خاک در آن ها اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهد با افزایش ارتفاع از سطح دریا، ذخیره کربن آلی خاک به دلیل افزایش بارندگی و کاهش دما، افزایش می یابد. بیشترین ذخیره مربوط به ارتفاعات ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ متر (۹۷.۴۶ تن در هکتار) و کم ترین آن مربوط به ارتفاعات ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ متر (۴۴.۲۳ تن در هکتار) بود. مدل روتامستد (Roth C) به طور دقیق و با ضریب همبستگی و تبیین بالای ۰.۹۵، ذخیره کربن آلی خاک ها را تخمین زد. در شرایط فعلی، کربن ورودی و خروجی خاک در تعادل و تقریباً معادل ۱.۲۹ تا ۲.۷۶ تن در هکتار در سال است. طبق سناریوهای مدل سازی، کاهش بارندگی (۲.۱۵ میلی متر در هر ۱۰ سال) و افزایش دما (۰.۴ سانتی گراد)، باعث کاهش ۳۳.۵۴ تا ۴۰.۰۱ درصدی ذخیره کربن آلی در همه طبقات ارتفاعی، به ویژه در نقاط مرتفع تر خواهد شد. در این حالت، خاک به منبعی برای تولید گاز کربنیک تبدیل می شود. برعکس، افزایش بارندگی و کاهش دما باعث افزایش ۱۳.۸۴ تا ۱۸.۹۴ درصدی ذخیره کربن آلی در همه طبقات ارتفاعی، به ویژه در نقاط مرتفع تر خواهد شد. در این حالت، خاک به مخزنی برای نگهداری گاز کربنیک اتمسفری به شکل هوموس تبدیل می شود. نتایج نشان می دهد مدل های شبیه سازی دینامیک کربن آلی خاک، ابزارهای دقیقی برای پیش بینی و بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر این ذخایر، به ویژه در خاک های جنگلی هستند. این پژوهش تأکید می کند حفظ ارتفاعات جنگلی و مدیریت اقلیمی برای جلوگیری از کاهش ذخیره کربن و مقابله با تغییرات اقلیمی، اهمیت ویژه ای دارد.Simulating Changes in Organic Carbon of Forest Soils Due to Climate Change at Different Altitudes Using the Roth C Model
This study explores the influence of land altitude on soil organic carbon (SOC) storage in the forest soils of Talesh County, Gilan Province. Soil samples were collected from four distinct altitudinal ranges (500–1000, 1000–1500, 1500–2000, and 2000–2500 meters above sea level) with comparable intrinsic characteristics. Composite soil samples were taken from a depth of 0–35 cm, and the concentration of soil organic carbon, combined with soil bulk density from undisturbed samples, was used to calculate SOC stocks.Statistical comparisons were conducted using a randomized complete block design (RCBD). The Roth C model was employed to estimate the organic carbon content of the soils. Climatic data and soil organic carbon content at each altitude were utilized to calibrate and validate the model. To assess potential variations in SOC storage under changing conditions, diverse climate change scenarios were simulated using the Roth C model.The findings revealed that as land elevation increased, SOC storage also increased, primarily due to higher precipitation and lower temperatures at higher altitudes. The Roth C model demonstrated high precision in estimating SOC levels, with correlation and determination coefficients of 0.97 and 0.95, respectively.The model further suggested that under current climate conditions, soil organic carbon remains stable over time. At equilibrium, the carbon input into the soil through plant residues equals the carbon output from the soil as carbon gas emissions.
تبلیغات
