بررسی وضعیت تغذیه ای درختان، تنوع زیستی زیرآشکوب، ویژگی های خاک سطحی و ترسیب کربن آن در توده های دست کاشت پهن برگ و سوزنی برگ منطقه مخمل کوه خرم آباد : پایان نامه ارشد مهندسی کشاورزی منابع طبیعی و جنگل داری

کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد.دیجی لود در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان” بررسی وضعیت تغذیه ای درختان، تنوع زیستی زیرآشکوب، ویژگی های خاک سطحی و ترسیب کربن آن در توده های دست کاشت پهن برگ و سوزنی برگ منطقه مخمل کوه خرم آباد ” با گرایش کشاورزی منابع طبیعی و جنگل داری و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.

چکیده بررسی وضعیت تغذیه ای درختان، تنوع زیستی زیرآشکوب، ویژگی های خاک سطحی و ترسیب کربن آن در توده های دست کاشت پهن برگ و سوزنی برگ منطقه مخمل کوه خرم آباد:

با توجه به اهمیت جنگلکاری در مناطق نیمهخشک جهت دستیابی به اکوسیستم پایدار نیاز به در نظر گرفتن معیارهای مختلفی برای جنگلکاری میباشد.

هدف از این مطالعه بررسی وضعیت تغذیهای درختان، تنوع زیستی زیرآشکوب، ویژگیهای خاک سطحی و ترسیب کربن آن در توده های دست کاشت پهن برگ و سوزنی برگ منطقه مخمل کوه واقع در شهرستان خرم آباد مورد میباشد. به همین منظور اقدام به آمار برداری صد درصد برای اندازه گیری خصوصیات کمی و کیفی توده ها شد. و از روش نمونه برداری انتخابی (10 درخت سالم از اشکوب غالب و در قسمت مرکزی توده) برای تهیه نمونه برگ جهت بررسی وضعیت عناصر غذایی و بازجذب ، تهیه نمونه خاک (از عمق سطحی 10-0 سانتیمتر) و بررسی تنوع زیستی زیر آشکوب (از پلاتهای 1×1 متر در چهار جهت تحت تاج پوشش و در جهت شمالی در فضای باز) استفاده گردید. جهت محاسبه شاخصهای تنوع زیستی از نرم افزار Past، برای تجزیه تحلیل داده ها از نرم افزارExcel و Spss18 و در نهایت برای وزن دهی و انتخاب بهترین گونه از روش سلسله مراتبی AHP تحت نرم افزار expert choice استفاده گردید.

مطابق نتایج گونه های سوزنیبرگ از نظر خصوصیات کمی و کیفی بهترین حالت، و ون بدترین حالت را نسبت گونه های مورد مطالعه داشت. در مجموع سوزنی برگان اثر منفی قابل توجهی در خصوصیات کمی و کیفی خاک نداشتند، این گونه ها همچنین (سوزنی برگان) از بیشترین ترسیب کربن خاک و ارزش اقتصادی حاصله از آن برخوردار بودند، در حالی که زیتون کمترین مقدار ترسیب کربن و ارزش اقتصادی را داشت

نتایج مقایسه میانگین شاخصهای تنوع نشان داد که مقدار تنوع زیستی در توده سوزنیبرگ کاج با مقدار تنوع زیستی در توده های پهن برگ مشابه بود (بیشترین مقدار)، در حالی که کمترین مقدار تنوع زیستی در توده سرو نقرهای وجود داشت. روند بازجذب عناصر غذایی در گونه های کاجبروسیا و سرو نقرهای به صورتK> P >N ، ون و ارغوان به صورت K>N>P و زیتون به صورت P>N>K بود. مقدار بازجذب عناصر غذایی در هر کدام از گونه های مورد مطالعه متفاوت بود، ارغوان بیشترین بازجذب در سه عنصر(نیتروژن، فسفر و پتاسیم) مورد مطالعه و سرو نقرهای کمترین باز جذب عناصر فسفر و پتاسیم را دارا بود و از نظر عنصر نیتروژن با گونه های دیگر در یک گروه بودند و کمتر از ارغوان بودند. نتایج نهایی به دست آمده از روش سلسله مراتبی نیز نشان داد به ترتیب گونه های کاج بروسیا و ارغوان بهترین و ون بدترین گونه برای جنگل کاری در منطقه میباشند.

مقدمه

جنگلها به لحاظ ذخیره بوم شناختی حدود 90 درصد زیتوده کره زمین را تشکیل میدهند، زندگی موجودات کره خاکی به طور مستقیم و غیر مستقیم به پوشش گیاهی و جنگل وابسته است (مهدویراد، 1387). آمار و اطلاعات موجود در کشور نشان میدهد از کل سطح جنگلهای کشورمان بیشتر از 90 درصد آن (غرب 2/73 درصد، جنوب 5/12 درصد، شمال 5/4 درصد) مورد تخریب قرار گرفته است (فتاحی، 1373).

حدود 30 درصد از مساحت جهان را منطقه خشک و نیمه خشک تشکیل میدهد (2001Lal,). رويشگاه زاگرس در بخش غربي و كوهستاني ناحيه رويشي بزرگ ايران و توراني واقع شده است، که جنگلها این منطقه جزو جنگلهاي نيمه خشك محسوب میشوند. مساحت جنگلهای زاگرس در گذشته بیش از 10 میلیون هکتار بوده است، که به علت افزایش روز افزون جمعیت فشار تخریب انسان روی طبیعت و بهره برداری بیرویه سالیان دور تاکنون سبب کاهش فزاینده مساحت این جنگلها شده است. مساحت فعلی این جنگلها 5 میلیون هکتار است که بیشتر به صورت شاخه زاد میباشد، و حدود 40 درصد مساحت کشور ایران را تشکیل میدهند (مهاجر، 1384؛ ثاقب طالبی، 1391).

با تخریب جنگلها و کاهش مساحت آنها انقراض گونه های گیاهی و جانوری و در نتیجه کاهش تنوع زیستی در دنیا مشاهده میشود. اگر سرعت تخریب جنگل بیش از احیای آن باشد، علاوه بر اینکه پوشش گیاهی و ساختار جنگل دستخوش تغییر میشود، خصوصیات خاک جنگل نیز تغییر کرده و ممکن است این تغییرات موجب فرسایش شدید خاک گردد (اسداللهی، 1370).

جنگل کاریها موجب تامین تولیدات محسوس (از طریق افزایش تولید چوب و چوب سوخت، علوفه و محصولات دیگر) و نامحسوس (ترسیبکربن، تعادل هیدرولوژیکی، احیاء جنگل و حاصلخیزی خاک و پایداری اراضی) میشوند، و بعنوان راهکاری برای احیاء جنگلهای مخروبه بوده که 10 درصد از جنگلهای دنیا را به خود اختصاص داده اند (2003Piotto et al.,). افزایش روز افزون جمعیت و بالا رفتن نیاز چوب و فرآورده های آن از یک طرف و تخریب و تجاوز به عرصه های جنگلی و خارج کردن آن از چرخه تولید چوب، اهمیت جنگل کاری را دو چندان می کند (مهدویراد، 1387). به طوری که امروزه اهمیت جنگل کاری از چنان جایگاهی برخوردار شده است که میزان سطح جنگلکاری سالیانه در هر کشوری را معیاری برای ارزیابی توسعه یافتگی آن کشور تلقی مینمایند (عبدالله پور، 1376).

رشد و تولید گونه های جنگلکاری شده به مواد مغذی خاک وابسته است (2000Binkley & et al.,). بسیاری از ابزارهای جنگلشناسی از قبیل انتخاب گونه، تعیین حاصلخیزی رویشگاه، نرخ رویش توده، تعیین میزان سطح ذخیره گاه لازم در جنگل، پیش بینی درصد زنده مانی و رشد نهالها تحت تأثیر خاک قرار میگیرد (1979Daniel et al.,). کیفیت خاک (خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک) معیاری است که توانایی خاک در تولید زیتوده گیاهی، چرخه عناصر غذایی، ذخیره کربن و تبدیل انرژی در بوم نظامهای جنگلی را توصیف میکند (1997Khanna.,) و میتواند تحت تأثیر، فعالیتهای مدیریتی و نوع گونه های درختی تغییر کند )2000 Binkley et al.,). هر گونه درختی در بوم سازگان جنگلی نیازهای تغذیهای مشخص دارد. گونه های درختی موجود در اشکوب بالا با انباشت عناصر متعدد غذایی و تولید اسیدهای آلی در برگ و دیگر اندامها، و تعیین میزان ورودی-خروجی عناصر روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکها اثر میگذارند (2002 Augusto et al.,). در فرآیند چرخه عناصر غذایی، باز جذب عناصر غذایی (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) قبل از افتادن برگ یکی از فرآیندهای اصلی حفظ عناصر غذایی بوسیله گیاه است (2003Van Heerwaarden et al.,)، از این طریق عناصر پس گرفته شده را به بافتهای جدید، منتقل یا برای استفاده در آینده ذخیره میکنند (1994Vitousek et al.,).

زیراشکوب یک جز جدای ناپذیر از اکوسیستم جنگل است، که به طور کلی بخش زیادی از تنوع زیستی جامعه فلورستیک را تشکیل میدهد (2006Tchouto et al.,)، با توجه به تاکید بر حفظ تنوع زیستی در زیستگاهها و اکوسیستمهای در معرض خطر شناسایی اثرات جنگل کاری بر روی تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستمها مهم میباشد (2008Elmarsdottir et al., )، با بررسی تأثیر جنگلکاریها بر تنوع زیستی پوشش گیاهی کف جنگل میتوان وضعیت و ذخایر ژنتیکی، روند توالی و گونه های در حال انقراض را مورد ارزیابی قرار داد (2004Cusack.,)، در واقع پوشش گیاهی هر رویشگاه به عنوان برآیندی از شرایط بومشناختی و عوامل زیست محیطی حاکم برآن میباشد و هدف انسان از جنگلکاری دستیابی به یک بومنظام جدید و نسبتا پایدار و سازگار با شرایط حاکم در منطقه میباشد.

در نهایت میتوان گفت در مناطق خشک و نیمه خشک مسائل مختلف و گوناگونی در امر جنگل کاري در نظر گرفته میشود، یکی از مهم-ترین آنها مسئله انتخاب گونه جهت کاشت میباشد. انتخاب گونه یا گونه ها در یک طرح جنگل کاري از اهم مسائلی است که در موفقیت یا شکست طرح نقش اساسی را بازي میکند از این رو لازم است تا عوامل مختلفی که در این زمینه مؤثرند بطور دقیق مورد بررسی قرار گیرند. نظر به اینکه عملیات جنگل کاري در مناطق خشک و نیمه خشک پر هزینه میباشد، اهمیت موضوع را دو چندان میکند. در کشور ما با توجه به وجود عوامل مختلف از جمله: فاصله زیاد بین شمال و جنوب، دامنه زیاد عرض جغرافیایی، جبهه هاي مختلف آب و هوایی، سازنده اي مختلف زمین شناسی و… از شرایط اکولوژیکی متنوعی برخوردار میباشد که این امر مشکلات زیادي را در مناطق مختلف جهت انتخاب گونه یا گونه هاي مناسب براي جنگل کاري بوجود میآورد) آزادی نجات و همکاران، 1388). انتخاب گونه براي جنگلکاري قبل از مطالعه و شناخت دقیق رویشگاه، مانند عوامل آب و هوایی و خاکی، سرشت اکولوژیک گونه و سایر فاکتورهاي مورد نیاز نتیجه مطلوبی به بار نخواهد آورد.

هدفهای جنگل کاری اولین فاکتور تعیین کننده در انتخاب گونه محسوب میشوند (اسداللهی، 1372) بطور کلی جنگل کاري در مناطق خشک و نیمه خشک، یک یا چندین هدف را با هم تعقیب میکند. مهمترین این اهداف شامل جنگل کاري به منظور حفاظت خاك، تولید چوب، احداث پارکهاي جنگلی و گردشگاه هاي عمومی، ایجاد کمربند سبز و… می باشد (کنشلو، 1380). در چنین فضایی از تصمیم گیري با قابلیتهاي فنون تصمیم گیري چند معیاره (MCDM) مطابقت دارد.

از روش AHP به عنوان معروفترین و مناسبترین روش MCDM براي اولویت بندي گونه هاي درختی جهت جنگل کاري یاد میشود (کوچ و نجفی، 1389؛ آزادی نجات و همکاران، 1388; 2004Herath,)، در واقع تحلیل سلسله مراتبی یکی از جامعترین سیستمهاي طراحی شده براي تصمیمگیري با معیارهاي چندگانه میباشد، زیرا این تکنیک امکان فرموله کردن مسئله را بصورت سلسله مراتبی فراهم میکند و امکان در نظر گرفتن معیارهاي مختلف کمی و کیفی را فراهم میآورد (قدسیپور،1385).

در این مطالعه جهت دستیابی به هدف مورد نظر از این روش استفاده میشود، از طرفی نظر به اینکه فهم ارزش اقتصادی بسیاری از تولیدات و خدمات که عرصه های جنگلی در سایه ی مجموعه ی پیچیدهای از فرآیندهای اکولوژیک و کارکردهای اکوسیستمی به رایگان در اختیار جوامع انسانی قرار میدهد، موجب شفافیت و تسهیل فرآیندهای تصمیم گیری در زمینه ی کاربری اراضی، و کارآمدتر شدن اقدامات حافظتی میگردد (پناهی و همکاران، 1386). در این مطالعه به ارزش اقتصادی ترسیب کربن خاک نیز به عنوان یک معیار پرداخته شده است، در این مطالعه و در نظر داریم به سوالات زیر پاسخ دهیم.

آیا همه گونه ها با شرایط منطقه سازگار هستند؟
آیا گونه های پهنبرگ بیشتر از سوزنی برگان در بهبود کیفیت خاک مؤثر هستند؟
آیا وضعیت تغذیهای و بازجذب عناصر غذایی در تک کشتی، گونه های درختی مختلف متفاوت است؟
وضعیت شاخصهای مختلف تنوع پوشش گیاهی در زیر آشکوب توده های پهن برگ نسبت به تودههای سوزنی برگ چگونه است؟
ترسیب کربن خاک در کدام یک از گونه بیشتر است؟
آیا روش سلسله مراتبی جهت انتخاب گونه مناسب مؤثر است؟

جنگل کاری:

جنگلکاری اصطلاحاً به ایجاد جنگل در زمین باز، یا زمینی که سابقا در آن به زراعت میپرداختند و اینک به جنگل کاری و درختکاری تخصیص داده شده، یا عرصه ای که پیش از این در آن جنگلی وجود نداشته و یا اگر وجود داشته است به دلایل گوناگون (از قبیل برش یکسره) یا عوامل مختلف (مثلاً حریق) به کلی از بین رفته شده باشد اطلاق میشود (جزیرهای، 1381). پروژه های جنگلکاری در مناطق نیمه خشک به طور گسترده ای توسط بسیاری از ایالتها برای بازگرداندن اکوسیستم تخریب و کنترل فرسایش آغاز شده است (2007Zhao et al.,).

تغذیه درختان جنگلی:

به طور معمول از 21 عنصر در ارتباط با نیاز گیاه به عناصر غذایی نام برده میشود، که از این عده کربن، اکسیژن و هیدروژن معمولا از هوا تامین میشوند، 6 عنصر به مقدار خیلی زیاد مورد نیاز گیاه هستند، که عبارتند از: ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و گوگرد. این عناصر را به زبان اروپایی ماکروالمنت (عناصر اصلی، عناصر پر مصرف) میگویند. عناصر دیگر برای رشد و نمو گیاه ضرورت کامل دارند ولی مقدار نیاز گیاه به آنها کمتر است.

این عناصر را میکروالمنت (عناصر کوچک یا عناصر کم مصرف) مینامند، از نظر نقش عناصر باید گفت که عناصر پر مصرف به طور کلی در ساختمان سلول و اندام گیاهی مورد استفاده قرار میگیرند، در حالی که عناصر کم مصرف اصولا در نظامهای حیاتی گیاه، در آنزیم و کوآنزیم فعالیت میکنند (سالاردینی، 1387). هرقدر میزان مواد مغذی در خاک بیشتر باشد، به همان نسبت مقدار این مواد در گیاه بیشتر خواهد بود (جزیرهای، 1381). تولید موفقیت آمیز گیاهان مستلزم خاک مناسب و وجود مقدار کافی از عناصر غذایی و قابل استفاده گیاه است، عناصر غذایی نه تنها باید به صورت ترکیباتی باشند که به سهولت مورد استفاده گیاهان قرار میگیرند، بلکه تعادل بین مقدار آنها نیز حائز اهمیت است (1989Tandon.,).

عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم جز اصلی ترین و ضروری ترین عناصر غذایی گیاه میباشد که رشد گیاه را محدود میکنند (2003 Lodhiyal and Lodhiyal,)، در جدول 1-1 به کاربرد وعلائم کمبود آنها اشاره شده است.