پایان نامه کارشناسی ارشد مرتع داری - ذخیره کربن عالی در مراتع کوهستانی تحت تاثیر شرایط متفاوت مدیریتی مرتع

اختصاصی از هایدی پایان نامه کارشناسی ارشد مرتع داری - ذخیره کربن عالی در مراتع کوهستانی تحت تاثیر شرایط متفاوت مدیریتی مرتع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 105 صفحه می باشد.

این رساله توسط مدیر سایت تهیه و تدوین گردیده است.
مشابه این محصول در هیچ وب سایت یا منبع رسمی یا غیر رسمی دیگری یافت نمی شود؛ و فقط برای مدت محدود و تعداد محدودی در دسترس شما عزیزان قرار می گیرد.

سال تدوین : 1395

چکیده:

از دهه۱۷۵۰، غلظت دی‌اکسیدکربن (CO2) در اتمسفر افزایش یافته است. افزایش و ذخیره کربن در اکوسیستم‌های مرتعی به عنوان ترسیب کربن شناخته می‌شود، که یکی از راه حل‌های اصلی کاهش غلظت دی‌اکسیدکربن است. شیوه‌های مدیریتی بر پتانسیل ترسیب کربن در اکوسیستم‌های مرتعی تاثیر گذار است. هدف این مطالعه ارزیابی ذخیره کربن در سیستم گیاه-خاک در مراتع تحت شرایط متفاوت مدیریتی شامل قرق، چرا، کودپاشی و بذرپاشی است. برای جمع آوری نمونه‌های خاک، لاشبرگ، زی‌توده گیاهی (هوایی و زیرزمینی) از طرح تصادفی سیستماتیک در زیرحوزه خامسان در بهار 1393 استفاده شد. نتایج نشان داد شیوه‌های مدیریتی اثرات قابل توجهی بر روی مقدار کربن آلی زی‌توده هوایی، زیرزمینی، مقدار لاشبرگ همچنین خاک دارند. میانگین پتانسیل ترسیب کربن خاک به ترتیب در حدود2/111 تن در هکتار در برای قرق، 5/85 تن در هکتار در چرا، 5/130 تن درهکتار در کود‌پاشی و 4/139 تن در هکتار در بذر‌پاشی است. به علاوه بیشترین مقدار کربن آلی در زی‌توده هوایی، زیرزمینی و لاشبرگ به ترتیب در مدیریت‌های قرق، کود‌پاشی و کودپاشی مشاهده شد که میانگین مقدار انها برابر با 005/0، 001/0 و 004/0 تن در هکتار است. به طور کلی مقدار کربن آلی در سیستم گیاه-خاک تحت مدیریت‌های مختلف می‌تواند به این ترتیب باشد خاک> زی‌توده هوایی> لاشبرگ> ریشه. بنابراین این مراتع نیمه استپی پتانسیل ذخیره کربن آلی بالاتری در خاک نسبت به زی‌توده هوایی، لاشبرگ و ریشه دارند.

واژگان کلیدی: ترسیب کربن، مدیریت مراتع، لاشبرگ، زی‌توده گیاهی، خاک سطحی.

فهرست مطالب

پیشگفتار....................................................................................................................................................... 1

فصل اول: کلیات ........................................................................................................... 3

• کلیات ........................................................................................................................................... 4

1-1- مقدمه ....................................................................................................................................... 4

1-2- بیان مسئله .............................................................................................................................. 4

1-3- پدیده تغییرات اقلیمی در سطح جهان و ایران ................................................................ 4

1-4- نقش اکوسیستمهای مرتعی در فرآیند ترسیب کربن ..................................................... 5

1-5- اثر مدیریت بر فرآیند ترسیب کربن در اکوسیستم‌های مرتعی .................................... 8

1-6- اهداف تحقیق ........................................................................................................................ 11

1-7-فرضیات تحقیق ...................................................................................................................... 11

فصل دوم: پیشینه تحقیق ............................................................................................ 12

• پیشینه تحقیق .......................................................................................................................... 13

2-1- مقدمه ..................................................................................................................................... 13

2-2- نقش اکوسیستم‌های مرتعی در ترسیب کربن .............................................................. 13

2-3- اثرات مدیریتی مراتع در افزایش یا کاهش پتانسیل کربن .......................................... 16

2-4- جمع بندی مطالعات انجام شده ........................................................................................ 24

فصل سوم مواد و روش ها .......................................................................... 25

• مواد و روش‌ها ........................................................................................................................... 26

3-1- مقدمه ...................................................................................................................................... 26

3-2- معرفی منطقه مورد مطالعه................................................................................................. 28

3-2-1- وضعیت توپوگرافی .......................................................................................................... 29

3-2-2- وضعیت اقلیم منطقه ...................................................................................................... 29

3-3- روش تحقیق .......................................................................................................................... 30

3-3-1- روش نمونه‌برداری ........................................................................................................... 30

3-3-1-1- تعیین مناطق نمونه‌برداری ...................................................................................... 30

3-3-1-2- تعیین سطح پلات و طول ترانسکت ...................................................................... 30

3-3-1-3- نمونه‌برداری پوشش گیاهی ..................................................................................... 31

3-3-1-4- نمونه‌برداری خاک ...................................................................................................... 31

3-4- روش‌های آزمایشگاهی ........................................................................................................ 32

3-4-1- آزمایشات گیاهی ............................................................................................................. 32

3-4-1-1 اندازه‌گیری درصد کربن آلی گیاه ............................................................................. 32

3-4-2- آزمایشات خاک................................................................................................................. 32

3-4-2-1- اندازه‌گیری کربن آلی خاک ..................................................................................... 33

3-4-2-2- اندازه‌گیری ماده آلی خاک ....................................................................................... 34

3-4-2-3- اندازه‌گیری بافت خاک .............................................................................................. 35

3-4-2-4- اندازه‌گیری وزن مخصوص ظاهری خاک .............................................................. 36

3-4-2-5- اندازه‌گیری واکنش خاک pH .................................................................................. 37

3-4-2-6- اندازه‌گیری هدایت الکتریکی خاک EC ................................................................ 37

3-5- روش‌های آماری ................................................................................................................... 37

فصل چهارم: نتایج و بحث .......................................................................................... 38

• نتایج و بحث .............................................................................................................................. 39

4-1- مقدمه ..................................................................................................................................... 39

4-2- اثرات مدیریت مرتع بر ترکیب گیاهی ............................................................................. 39

4-3- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر میزان زی‌توده گیاهی و لاشبرگ ............................. 42

4-3-1- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر زی‌توده هوایی ......................................................... 42

4-3-2- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر زی‌توده ریشه .......................................................... 44

4-3-3- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر لاشبرگ .....................................................................45

     4-4- اثر روش‌‌های مدیریتی مرتع بر میزان ماده آلی زی‌توده گیاهی و لاشبرگ ............ 50

4-4-1- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر میزان ماده آلی زی‌توده هوایی ............................ 50

      4-4-2- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر میزان ماده آلی در زی‌توده ریشه ...................... 51

      4-4-3- اثر مدیریت بر میزان ماده آلی در زی‌توده لاشبرگ ............................................... 52

      4-5- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر میزان ذخیره کربن آلی درزی‌توده گیاهی ............ 52

      4-6- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر میزان ماده آلی و کربن آلی خاک ........................... 55

      4-6-1- اثر مدیریت‌های اصلاحی اعمال شد بر تغییرات کربن آلی خاک ......................... 56

      4-6-2- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر میزان ماده آلی خاک ............................................ 59

      4-7- توزیع کربن موجود در سیستم گیاه-خاک مراتع تحت مدیریت‌های متفاوت ....... 62

      4-8- تاثیر عوامل مدیریتی اعمال شده بر مقدار کربن کل ترسیب شده در اکوسیستم...65

      4-9- گرادیان کربن آلی خاک در مدیریت‌های اعمال شده ................................................. 65

      4-10- اثر روش‌های مدیریتی مرتع بر پارامتر‌های فیزیکوشیمیایی خاک ........................ 68

      4-10-1- تغییرات بافت خاک .................................................................................................... 68

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ...................................................................... 72

• نتیجه گیری و پیشنهاد .......................................................................................................... 73

5-1- مقدمه ..................................................................................................................................... 74

5-2- اثر مدیریت‌های اعمال شده در مراتع بر زی‌توده گیاهی ............................................. 74

5-3- اثر روش‌های مدیریتی مرتع برذخیره کربن آلی سیستم گیاه و خاک ..................... 75

5-4- اثرات مدیریت‌های اصلاحی اعمال شده بر مراتع بر پارامترهای خاک ..................... 77

4-5- تفاوت ضریب تبدیل زی‌توده گیاهی به ماده آلی در روش‌های مدیریت ................. 78

5-6-پیشنهادات ............................................................................................................................... 78

فهرست جدول‌ها

جدول 4-1 فهرست گونه‌های گیاهی مناطق مورد مطالعه ................................................... 40

جدول 4-2 جدول تجزیه واریانس تاثیر مدیریتهای اعمال شده بر میزان تغییرات زی‌توده گیاهی و لاشبرگ در حوزه خامسان، کردستان ........................................................................ 43

جدول 4-3 نتایج مقایسه میانگین تاثیر مدیریت‌های های اعمال شده بر پوشش گیاهی و لاشبرگ .............................................................................................................................................. 49

جدول 4-4 تجزیه واریانس تاثیر مدیریت‌های اعمال شده بر میزان تغییرات ماده آلی زی‌توده گیاهی .................................................................................................................................. 52

جدول 4-5 نتایج مقایسه تاثیر مدیریت‌های اعمال شده بر ماده آلی پوشش گیاهی و لاشبرگ .............................................................................................................................................. 53

جدول 6-4 خلاصه جدول تجزیه واریانس تاثیر مدیریت‌های اعمال شده بر میزان  کربن آلی و ماده آلی خاک ....................................................................................................................... 61

جدول 4-7 نتایج مقایسه تاثیر مدیریت‌های اعمال شده بر میزان ترسیب کربن خاک .............................................................................................................................................................. 62

جدول 4-8 میانگین پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک .......................................................... 68

جدول 4-9 جدول تجزیه واریانس بررسی اثر مدیریت‌های اعمال شده در مراتع پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک ..................................................................................................................... 71

جدول 10-4 ضریب همبستگی پیرسون بین مولفه های گیاهی و پارامترهای خاک ...... 72

فهرست شکل‌ها

شکل 3-1 نمایی از مراتع تحت مدیریت کودپاشی ......................................................................... 27

شکل 3-2 نمایی از مرتع تحت قرق ........................................................................................................... 28

شکل 3-3 نمایی از منطقه چرا ............................................................................................................ 28

شکل 3-4 موقعیت زیرحوزه‌های معرف (1) و چرا شده (2) حوزه آبخیز خامسان .................. 29

شکل 4-1 مقایسه تغییرات زی‌توده هوایی در مدیریت‌های اعمال شده بر مراتع حوزه خامسان، کردستان .................................................................................................................................................... 43

شکل 4-2 مقایسه میانگین مقدار زی‌توده ریشه در مدیریت‌های اعمال شده بر مناطق معرف و شاهد ........................................................................................................................................................... 45

شکل 4-3 مقایسه مقدار لاشبرگ در مدیریت‌های اعمال شده در مراتع معرف و شاهد ......... 46

شکل 4-4 مقایسه میانگین مقدار ماده آلی زی‌توده هوایی در مراتع بر مراتع حوزه خامسان، کردستان .................................................................................................................................................... 51  

شکل 4-5 نمودار مقایسه سهم متوسط کربن آلی ذخیره شده در کل قسمت‌های زی‌توده گیاهی ......................................................................................................................................................... 55

شکل 4-6 مقایسه میانگین کربن آلی ترسیب شده خاک .............................................................. 57

شکل4-7 مقایسه میانگین کربن آلی ترسیب شده خاک  .............................................................. 61

شکل4-8 پراکنش کربن آلی در اجزا اکوسیستم در مدیریت بذرپاشی ....................................... 63

شکل 4-9 پراکنش کربن آلی در اجزا اکوسیستم در مدیریت کودپاشی .................................... 63

شکل 4-10 پراکنش کربن آلی در اجزا اکوسیستم در تیمار قرق ................................................ 64

شکل 4-11 پراکنش کربن آلی خاک در اجزا اکوسیستم درمنطقه چرا .......................................64

شکل 4-12 مقایسه نسبت کربن آلی مدیریت‌ها در کل اکوسیستم ............................................ 65

شکل 4-13 متوسط کربن آلی اجزای اکوسیستم در مدیریت بذرپاشی ..................................... 66

شکل 4-14 متوسط کربن آلی اجزای اکوسیستم در مدیریت کودپاشی .................................... 66

شکل 4-15 متوسط کربن آلی اجزای اکوسیستم در تیمار قرق ................................................... 67

شکل 4-16 متوسط کربن آلی اجزای اکوسیستم در تیمار چرا .................................................... 67

شکل 4-17 نمودار تغییرات درصد سیلت در مدیریت‌های اعمال شده بر مراتع زیر حوزه شاهد و نمونه .................................................................................................................................................................... 70

پیشگفتار

اکوسیستم‌های مرتعی گستره وسیعی از خشکی‌‌های جهان را شامل می‌شوند. مدیریت و شیوه‌های اصلاح و احیا این اکوسیستم‌‌ها ابزاری قدرتمند در استفاده بهینه و پایدار از مراتع به‌ حساب می‌آیند. هر مرتعی دارای پتانسیل و استعداد خاصی است که از طریق مدیریت می‌توان به این پتانسیل پی‌برد. در مطالعه حاضر، هدف بررسی نقش مدیریتی مراتع بر پتانسیل ترسیب کربن در این اکوسیستم‌ها است.  اثر شرایط مختلف مدیریتی که شامل چرای دام، قرق، کود پاشی و بذر پاشی است بر میزان کربن آلی ذخیره شده در اندام‌های گیاهی (پوشش هوایی و ریشه) و همچنین در لاشبرگ و خاک سطحی مراتع نیمه استپی زیرحوزه خامسان، سنندج مورد بررسی قرار گرفته ‌است.

 درک صحیح اثر روش‌های مدیریتی بر توزیع کربن آلی در سیستم خاک-گیاه اکوسیستم‌های مرتعی و تغییرات ذخیره کربن آلی کل در این اکوسیستم‌‌ها تحت شرایط متفاوت مدیریتی حائز اهمیت است. برای مثال در تیمار قرق شرایطی ایجاد می‌شود که به گیاهان و خاک اجازه و فرصت استراحت و بازسازی مجدد داده می‌شود به ‌دلیل فرصت ایجاد شده بسیاری از گونه‌های گیاهی که ضعیف شده و در معرض از بین رفتن و حذف شدن از مرتع هستند، می‌توانند مجددا رشد و تکثیر نمایند. چرای بی‌رویه دام به‌ویژه اگر بیش از ظرفیت مرتع باشد باعث افت پتانسیل‌ مرتع می‌شود.  چرای زودرس نیز باعث سله بندی خاک، تخریب ساختمان خاک و ضعیف شدن گیاهان می‌‌شود اما چرای دام همیشه بر مراتع تاثیر منفی نمی‌گذارد چرای سبک دام گاهی موجب تحریک رشد مجدد گیاه می‌‌‌گردد و گیاه پس از یک چرای سبک مجددا شروع به تولید کنند.

در این میان، برخی مدیریت‌‌های اصلاحی مراتع علاوه بر این که فرصتی برای باسازی دوباره گیاهان و بهبود شرایط خاک فراهم می‌‌کنند خود دارای عاملی تحریک کننده برای هر چه بهتر شدن وضعیت پوشش گیاهی و خاک هستند. مدیریت‌های کودپاشی و بذرپاشی از این دسته از مدیریت‌ها هستند. اضافه کردن کود به خاک موجب تقویت عناصر غذایی خاک و بهبود وضعیت ریشه و پوشش هوایی می‌شود. عامل کود با تاثیر بر خاک و گیاه می‌تواند یکی از عوامل تاثیرگذار مثبت بر افزایش ترسیب کربن در خاک و گیاه باشد. بذرپاشی نیز یکی دیگر از عوامل مدیریتی است که با اضافه کردن بذر در مراتع تحت مدیریت به استقرار پوشش گیاهی در نقاطی که پوشش گیاهی مطلوب نیست کمک می‌‌کند. و علاوه بر ارتقاء پوشش گیاهی به اصلاح وضعیت نفوذپذیری و ساختمانی خاک منجر می‌‌شود. مدیریت بذرپاشی عامل مثبتی در افزایش ذخیره کربن آلی به شمار می‌رود. یافته‌های حاصل از این تحقیق درک بهتری از شرایط محیطی منطقه مورد بررسی به دست می‌دهد. این نتایج می‌تواند کارایی مدیریت‌های اجرا شده در مراتع زیرحوزه خامسان، سنندج را در افزایش ذخیره کربن آلی مشخص کند. با استفاده از نتایج این تحقیق می‌توان مدیریت مناسب جهت افزایش ترسیب کربن در خاک و پوشش گیاهی مراتع نیمه‌استپی را  شناسایی کرد. با مقایسه یافته‌های این تحقیق با سایر تحقیقاتی که در سراسر دنیا صورت گرفته می‌توان به شباهت‌ها و مغایرت‌هایی که این تحقیق با سایر تحقیقات دارد پی‌برد و شرایط بهینه برای افزایش پتانسیل ترسیب کربن در مراتع زیر‌حوزه خامسان، سنندج را ایجاد نمود.

تمامی تحقیقات انجام گرفته در زمینه پوشش گیاهی و خاک مراتع، مدیریت مراتع و ترسیب کربن در مراتع دارای نقاط ضعف و قوتی هستند که ناشی از مشکلات و چالش‌هایی است که در طول انجام مراحل تحقیق به وجود می‌آیند. موضوع ترسیب کربن در مراتع در واقع یکی از پیچیده‌ترین مسائل موجود در مرتع است که کاهش درصد خطای آزمایشی و اندازه‌گیری آن نیازمند مطالعات بلند مدت است. در حالی که مطالعات بلند مدت عمدتا به هزینه و زمان زیادی نیاز دارند و  چنین فرصتی نیز در مطالعه حاضر وجود نداشت. یکی دیگر از مشکلات این است که به صورت تئوری می‌توان تعداد بیشتری از مدیریت‌های مراتع را با هم مقایسه کرد اما این مقایسه زمانی که از حالت تئوری خارج می ‌شود و به مرحله اجرایی و عملی می‌رسد امکان پذیر نیست زیرا در اغلب مراتع چنین حالتی وجود ندارد که با وجود شرایط یکسان خاک و اقلیم چندین مدیریت در کنار هم قرار گرفته باشند. یکی از ویژگی‌های تحقیق حاضر این است که قرار گرفتن چند مدیریت، هم زمان در کنار هم با شرایط اقلیمی و خاکی یکسان این امکان را می‌دهد که در میان مدت تغییرات کربن آلی خاک و  گیاه  و توزیع آن را سیستم گیاه-خاک مورد بررسی قرار گیرد. مطالعه حاضر با هدف نیل به درک و اندازه‌گیری پتانسیل ترسیب کربن در مراتع نیمه استپی تحت شرایط مدیریتی متفاوت طراحی شده است.