پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 671 |
| تعداد مقالات | 9,747 |
| تعداد مشاهده مقاله | 69,335,420 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,572,900 |
مروری بر نقش پویائی کربن آلی و روابط متقابل آن با ویژگی های خاک در مقابله با بیابان‌زایی و تخریب اکوسیستم | ||
| اقلیم و بوم سازگان مناطق خشک و نیمه خشک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 22 آبان 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/ceasr.2025.39504.1057 | ||
| نویسندگان | ||
| حبیب رمضان زاده ارونقی* 1؛ احمد بایبوردی2 | ||
| 1دپارتمان تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، تبریز، ایران | ||
| 2دپارتمان تحقیقات خاک و آب، مرکز آموزش و تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، تبریز، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 04 آبان 1404، تاریخ بازنگری: 22 آبان 1404، تاریخ پذیرش: 29 اسفند 1403 | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: پویائی کربن آلی در خاک (SOC) نقش کلیدی در جلوگیری از بیابان‌زایی، سلامت خاک، پویائی اکوسیستم و فرایندهای زیست-محیطی به‌عهده دارد که این عمل را از طریق تاثیر مستقیم و غیرمستقیم بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیائی خاک و اکوسیستم منطقه انجام می-دهد. شناسایی فرایندهای دخیل و روابط پیچیده مابین عوامل متاثر از تغییرات کربن آلی درخاک‌های مستعد فرسایش برای مدیریت پایدار ضروی می‌باشد. روش تحقیق: مطالعه به‌صورت مروری-تحلیلی و بر پایه بررسی تأثیر SOC بر پنج حوزه کلیدی (۱) ساختار و پایداری خاکدانه‌ها، (۲) رفتار هیدرولیکی و ظرفیت نگهداری آب، (۳) چرخه مواد غذایی و حاصلخیزی، (۴) تنوع گونه‌های گیاهی و شاخص‌های زیست‌توده، و (۵) جمعیت و تنوع میکروبی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، نقش دو عامل اصلی تغییر کاربری اراضی (جنگل‌زدایی و کشاورزی فشرده) در کاهش SOC و تشدید بیابان‌زایی تحلیل شد. داده‌های کمی از مطالعات تجربی (مانند افزایش ۱ درصد SOC و تأثیر آن بر ظرفیت نگهداری آب) و مدل‌سازی‌های منطقه‌ای (به‌ویژه در ایران) استخراج و یکپارچه‌سازی گردید. یافته‌ها: SOC به‌عنوان شالوده رفتارهای هیدروفیزیکی در خاک و بستر و منبع واکنش‌های شیمیائی فعال در خاک نحوه تعامل عوامل اساسی برای کنترل بیابان‌زایی را معین می‌کند. افزایش یک درصد وزنی SOC به‌طور متوسط 6/1 تا 95/2 میلی‌متر آب اضافی در ۱۰۰ میلی‌متر خاک ذخیره می‌نماید، ظرفیت مزرعه‌ای را ارتقا داده، رفتار هیدرولیکی را بهبود می‌بخشد و تبادلات گازی را تسهیل می‌کند، در حالی که کاهش آن می‌تواند خاک را مستعد فرسایش بادی و آبی سازد. در ساختار خاک، SOC فراوانی خاکدانه‌های درشت را افزایش داده، پایداری را تقویت کرده و از تجزیه خاکدانه‌ها در شرایط خشک جلوگیری می‌نماید؛ در مناطق خشک، SOC عمدتاً در خاکدانه‌های درشت متمرکز است و کاهش آن به سرعت به تحلیل ساختمان خاک منجر می‌شود. در چرخه مواد غذایی، SOC ظرفیت تبادل کاتیونی را افزایش داده، حلالیت فسفر، آهن و مس را بهبود بخشیده، آبشویی نیتروژن و فسفر را کاهش داده و با غیرفعال‌سازی آلومینیوم در خاک‌های اسیدی و پیوند با فلزات سنگین، فراهمی ریزمغذی‌ها را برای گیاه تنظیم می‌کند؛ همچنین رشد طولی ریشه و تعداد ریشه‌های موئین را تحریک کرده و اسیدی شدن رایزوسفر را در خاک‌های قلیایی تسهیل می‌نماید. در سطح اکوسیستم، افزایش SOC شاخص تنوع زیستی گیاهی (شاخص شانون) را به‌ویژه در مناطق خشک ارتقا می‌دهد، و بر کیفیت ماده آلی بیش از کمیت آن مؤثر می‌باشد. تناوب‌های زراعی (مانند گندم-یونجه یا گندم-اقاقیا) می‌توانند ترسیب کربن را تا ۱۳۶ درصد افزایش دهند، در حالی که بیابان‌زایی با کاهش SOC، تنوع گونه‌ای را کاهش داده و آسیب‌پذیری اکوسیستم را تشدید می‌کند. در میکروبیوم خاک، SOC نسبت باکتری به قارچ را در رایزوسفر تغییر می‌دهد، تنوع ژنتیکی میکروبی را تا ۲۲ درصد (بر اساس کیفیت SOC) افزایش می‌دهد و جمعیت‌های کوپیوتروفیک را نسبت به اولیگوتروفیک تقویت می‌کند؛ تغییرات بلندمدت SOC به‌مراتب مؤثرتر از تغییرات کوتاه‌مدت بر فراوانی و تنوع میکروبی است. در ایران، تفاوت حدود یک درصدی SOC میان مناطق بحرانی و آسیب‌پذیر گزارش شده، کاربری‌های جنگلی و مرتعی بالاترین سطوح (SOC 5/1 تا 5/2 درصد) را دارند، در حالی که کشاورزی فشرده آن را تا 8/0 درصد کاهش می‌دهد؛ مدل‌سازی‌های اخیر برای تغییرات کربن مانند Roth C پیش‌بینی می‌کنند که تغییرات اقلیمی تا سال ۲۰۵۰، SOC را در حدود ۱۰ تا ۳۰ درصد کاهش دهد، اما مدیریت بقایای گیاهی، کودهای آلی، خاک‌ورزی حفاظتی و آبیاری نوین می‌تواند آن را ۱۵ تا ۲۰ درصد افزایش دهد. جنگل‌زدایی و خاک‌ورزی فشرده به‌ترتیب تا ۶۸ و ۵۰ درصد SOC را طی دهه‌ها کاهش می‌دهند، در حالی که روش‌های بدون خاک‌ورزی و تناوب زراعی آن را تا ۴۸ درصد افزایش می‌دهند؛ نقشه‌برداری دیجیتال در مناطقی مانند کرمانشاه و همدان نشان‌دهنده همبستگی قوی میان کاهش SOC، فرسایش بادی و شاخص‌های بیابان‌زایی است و تأکید می‌کند که احیای گیاهی با گونه‌های مقاوم و اجرای طرح‌های ملی ترسیب کربن، کلید معکوس‌سازی روند تخریب در بیش از ۷۵ درصد مناطق مستعد ایران است. نتیجه‌گیری: مدیریت بیابان‌زایی نیازمند رویکرد یکپارچه‌ای است که حفظ SOC را در اولویت قرار دهد. اولویت‌بندی احیای ماده آلی از طریق افزایش تنوع گونه‌های گیاهی مقاوم، کاهش جنگل‌زدایی و کشاورزی فشرده و اجرای شیوه‌های خاک‌ورزی حفاظتی می‌باشد که نه‌تنها فرسایش را کاهش می‌دهد، بلکه انعطاف‌پذیری اکوسیستم را در برابر تغییرات اقلیمی تقویت می‌کند. در این راستا اجرای طرح‌های ملی ترسیب کربن در ایران، با تکیه بر افزایش SOC، می‌تواند روند بیابان‌زایی را معکوس نماید. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بیابان زایی؛ کربن آلی خاک؛ تغییر کاربری اراضی؛ مدیریت پایدار؛ ترسیب کربن؛ پایداری خاکدانه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Review of Organic Carbon Dynamics and Its Interrelationships with Soil Properties in Combating Desertification and Preventing Ecosystem Degradation | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Habib Ramezanzadeh Arvanaghi1؛ Ahmad Bybordi2 | ||
| 1Soil and Water Institute, Agricultural and Natural Resources Research Center, Tabriz, Iran | ||
| 2Department of Soil and Water Research, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of East Azerbaijan Province, Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: Soil organic carbon (SOC) dynamics are pivotal in thwarting desertification, bolstering soil health, regulating ecosystem dynamics, and influencing environmental processes. Understanding the intricate processes and interplay among factors affected by organic carbon changes in erodible soils is imperative for sustainable management practices. Research Method: This study delves into the impact of SOC on various erosive factors, encompassing soil structure and grain stability, water absorption and retention, hydraulic behavior, nutrient cycling, soil fertility, plant species diversity, and soil microbial populations. Results: SOC serves as the cornerstone of soil hydrophysical behavior and substrate, driving active chemical reactions crucial for controlling desertification. Augmenting coarse soil grain abundance, fostering new soil grain formation, enhancing water retention at saturation and field capacity, improving hydraulic behavior and gas exchange, boosting root growth and capillary root numbers, increasing exchangeable element concentrations, prolonging nutrient availability while curbing leaching, altering bacteria-to-fungi ratios in the rhizosphere, and enriching microbial population abundance and diversity are all effects of heightened SOC levels. These factors should inform land use decisions, advocating for reduced deforestation and intensive agriculture practices. Conclusion: Effective desertification management hinges on prioritizing soil protection strategies, restoring organic matter by diversifying plant species, and adopting land use practices that mitigate the adverse impacts of organic carbon depletion while fostering ecosystem adaptation. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Desertification, Soil organic carbon, Land use change, Sustainable management, Carbon sequestration | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1 |
||