تحلیل زمین آماری غلظت کربن آلی خاک در حوزه آبخیز الیگودرز استان لرستان

آب و خاک

مقاله 11، دوره 29، شماره 5، آذر 1394، صفحه 1309-1319   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v29i5.34098

نویسندگان

حجت قربانی واقعی^{* 1}؛ مسعود داوری²

¹دانشگاه گنبد کاووس

²دانشگاه کردستان

چکیده

کربن آلی خاک بر توان بالقوه خاک، امنیت غذایی، تخریب خاک و گرمایش جهانی تأثیر زیادی دارد. بنابراین، شناخت توزیع مکانی و زمانی کربن آلی خاک در ارزیابی کیفیت خاک، مدیریت کشاورزی، مدل سازی حوزه های آبخیز و ترسیب کربن خاک ضروری است. در این پژوهش، برای تعیین تغییرپذیری کربن آلی خاک حوزه آبخیز الیگودرز استان لرستان از روش های آماری و زمین آماری استفاده گردید. افزون بر این، اثر ارتفاع، درجه شیب و نوع کاربری اراضی بر غلظت کربن آلی خاک نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که ریشه مربعات غلظت کربن آلی خاک از توزیع نرمال پیروی کرده، میانگین حسابی و هندسی داده های اندازه گیری شده نیز به ترتیب معادل 81/0 و 73/0 درصد می باشد. مناسب ترین مدل برازش شده بر نیم-تغییرنمای تجربی کربن آلی خاک مدل نمایی بود. بررسی نسبت اثر قطعه‌ای به آستانه نشان داد که کربن آلی خاک در حوزه آبخیز مورد مطالعه دارای وابستگی مکانی متوسطی است. ارزیابی توزیع مکانی غلظت کربن آلی خاک با روش کریجینگ نشان داد که بیشتر سطح حوزه آبخیز الیگودرز (حدود 87 درصد) دارای مقدار کربن آلی خاک کمتر از 1 درصد می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که کربن آلی خاک به صورت معنی داری با ارتفاع و درصد شیب دارای همبستگی منفی است (به ترتیب r = -0.265** و r= -0.217**). افزون بر این، نتایج نشان داد که در کاربری های مختلف اراضی مقدار کربن آلی خاک متفاوت است. بیشترین مقدار کربن آلی خاک در اراضی آبی و کمترین مقدار آن در اراضی مرتعی مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

تغییر پذیری مکانی؛ کریجینگ؛ مدل نمایی؛ نیم تغییر نما

مراجع

1- Abdollahi L., Schjonning P., Elmholt S., and Munkholm L.J. 2013. The effects of organic matter application and intensive tillage and traffic on soil structure formation and stability. Soil & Tillage Research, 136: 28–37.

2- Agha Mohseni Fashami M., Zahedi Gh., Farahpour M., and Khorassani N. 2009. Influence of exclosure and grazing on the soil organic carbon and soil bulk density Case study in the central Alborze south slopes range lands. Dynamic Agriculture, 5(4): 375-381. (in Persian with English abstract)

3- Batjes N.H. 1996. The total C and N in soils of the world. European Journal of Soil Science, 47: 151–163.

4- Cambardella C.A., Moorman T.B., Novak J.M., Parkin T.B., Karlen D.L., Turco R.F., and Konopka A.E. 1994. Field-scale variability of soil properties in Central Iowa soils. Soil Science Society of America Journal, 58: 1501–1511.

5- Don A., Schumacher J., Scherer-Lorenzen M., Scholten T., and Schulze E-D. 2007. Spatial and vertical variation of soil carbon at two grassland sites - Implications for measuring soil carbon stocks. Geoderma, 141: 272–282.

6- Ghorbani vaghei H., and Bahrami, H. A. 2006. The study of influence of Wischmeier nomograph parameters in determination of soil erodibility factor based on Fuzzy Logic system. Journal of Science and Technology, 5(1-2): 32-38. (in Persian)

7- Han F., Hu W., Zheng J., Du F., and Zhang X. 2010. Estimating soil organic carbon storage and distribution in a catchment of Loess Plateau, China. Geoderma, 154: 261–266

8- Heenan D.P., Chan K.Y., and Knight P.G. 2004. Long-term impact of rotation, tillage and stubble management on the loss of soil organic carbon and nitrogen from a Chromic Luvisol. Soil Tillage Research, 76: 59–68.

9- Hosseini E., Gallichand J., and Marcotte D. 1994. Theoretical and experimental performance of spatial interpolation methods for soil salinity analysis. Transaction of the ASAE, 37(6): 1799-1807.

10- Lal, R. 2002. Soil carbon dynamics in cropland and rangeland. Environmental Pollution, 116: 353–362.

11- Lal, R. 2004. Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science, 304: 1623–1627.

12- Liu D., Wang Z., Zhang B., Song K., Li X., Li J., Li F., and Duan H. 2006. Spatial distribution of soil organic carbon and analysis of related factors in croplands of the black soil region, Northeast China. Agriculture, Ecosystems and Environment, 113: 73–81.

13- Marchetti A., Piccini C., Francaviglia R., and Mabit L. 2012. Spatial Distribution of Soil Organic Matter Using Geostatistics: A Key Indicator to Assess Soil Degradation Status in Central Italy. Pedosphere, 22(2): 230–242.

14- Mohammadi J. 2006. Pedometer: 2, spatial statistics (Geo statistics). Pelk Publication, Tehran, 453 p. (In Persian)

15- Nelson D.W., and Sommers L.E. 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter. p. 539–579. In A.L. Page et al. (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 2. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.

16- Nielsen, D.R., and Bouma, J. (eds.). 1985. Soil Spatial Variability. Proceedings of a Workshop of the ISSS and the SSSA, Las Vegas, USA. 30th November to 1st December, 1984. Pudoc, Wageningen.

17- Parvizi Y., and Gorji M. 2013. Study the effect of dry management on quantity and distribution of soil organic matter in Mereg watershed in Kermanshah province. Land Management, 1(1): 81-89. (in Persian with English abstract)

18- Sun B., Zhou Sh., and Zhao Q. 2003. Evaluation of spatial and temporal changes of soil quality based on geostatistical analysis in the hill region of subtropical china. Geoderma, 115: 85-99.

19- Turner J., and Lambert M. 2000. Change in organic carbon in forest plantation soils in eastern Australia. Forest and Ecology Management, 133: 231–247.

20- Van Meirvenne, M., Pannier, J., Hofman, G., and Louwagie, G. 1996. Regional characterization of the long-term change in soil organic carbon under intensive agriculture. Soil Use Management, 12: 86–94.

21- Wang Z.M., Zhang B., Song K.S., Liu D.W., Li F., Guo Z.X., and Zhang S.M. 2009. Soil organic carbon under different landscape attributes in croplands of Northeast China. Plant, Soil and Environment, 54(10): 420–427

22- Webster R., and Oliver M. 2001. Geostatistics for Environmental Scientists. John Wiley & Sons, Chichester.

23- Yun-Qiang W., Xing-Chang Z., Jing-Li Z., and Shun-Ji L. 2009. Spatial Variability of Soil Organic Carbon in a Watershed on the Loess Plateau. Pedosphere, 19(4): 486-495.

24- Zhang C.S., and McGrath D. 2004. Geostatistical and GIS analyses on soil organic carbon concentrations in grassland of southeastern Ireland from two different periods. Geoderma, 119: 261–275.

25- Zong-Ming W., Bai ZH., Kai-Shan S., Dian-Wei L., and Chun-Ying R. 2010. Spatial Variability of Soil Organic Carbon Under Maize Monoculture in the Song-Nen Plain, Northeast China. Pedosphere, 20(1): 80-89.