عنوان پایان‌نامه
تغییرات میزان کربن آلی خاک در اثر تغییر کاربری اراضی در محدوده مرکزی شهرستان کرج
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 3951;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44541
- تاریخ دفاع
- ۱۹ بهمن ۱۳۸۸
- دانشجو
- مریم اوسط
- استاد راهنما
- احمد حیدری
- چکیده
- مواد آلی خاک شاخصی برای کیفیت خاک، کشاورزی و محیط زیست می¬باشد. مواد آلی از طریق تاثیری که بر سایر ویژگی¬های خاک از جمله خاکدانه¬سازی، فراهم نمودن عناصر غذایی، و افزایش ظرفیت نگهداری آب دارد، برای رشد گیاه ضروری به حساب می¬آید. مقدار مواد آلی در خاک تابع شرایط خاک بوده و تجمع آنها توسط سرعت افزایش و تجزیه¬ی بقایای آلی کنترل می¬شود. کربن در خاک¬ها به دو صورت آلی و معدنی وجود دارد. در خاک¬های تشکیل شده بر روی مواد مادری آهکی و یا خاک¬های مناطق خشک و نیمه خشک، کربن عمدتا به صورت کربنات¬های اولیه یا ثانویه دیده می¬شود در صورتیکه در سایر مناطق کربن آلی غالب است. ترکیبات آلی خاک از بقایای آلی تازه تا مواد هومیکی آمورف تغییر می¬کند. تغییر کاربری اراضی یکی از مهمترین فاکتورهای تاثیرگذار بر مقدار کربن آلی خاک و درنتیجه کربن اتمسفری می¬باشد. کرج پس از تهران بزرگترین شهر مهاجرپذیر ایران بوده و تغییرات کاربری زیادی را متحمل شده است. از این جهت به منظور بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی و توسعه شهرنشینی بر محتوای کربن آلی خاک و پویایی کربن در خاک، این پروژه انجام گرفت. در این تحقیق، 27 نمونه خاک سطحی از موقعیت¬های مختلف برای بررسی پویایی کربن در کاربری¬های مختلف تهیه، و شش پروفیل برای بررسی توزیع عمودی کربن آلی در خاک حفر گردید. جزء به جزء کردن فیزیکی با استفاده از الک خشک بر روی همه نمونه¬ها انجام گرفت. پس از انجام آزمایشات فیزیکوشیمیایی و بررسی مقدماتی نتایج، تعداد 10 نمونه شاهد در سه نوبت با فواصل زمانی چهار ماه نمونه¬برداری و میزان تغییرات کربن آلی طی زمان و در اجزاء مختلف آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از مطالعات کانی شناسی برای بررسی روابط بین رس و مواد آلی خاک استفاده شد. کاهش سطح سبز و تغییر کاربری اراضی از مقایسه بین تصاویر رقومی بدست آمده از ماهواره¬ی Land sat در سال 1380 و عکس¬های هوایی مربوط به سال 1334 در محیط ArcGIS تخمین زده شد. در منطقه¬ی مورد مطالعه کربن آلی اندازه¬گیری شده در نمونه¬های سطحی، بین 2/0 تا 81/2 درصد متغیر است. درصد ازت آنها نیز بین 02/0 تا 23/0 تغییر می¬کند. بر اساس نتایج بدست آمده محتوای کربن آلی با کاهش اندازه¬ی ذرات افزایش یافته و در جزء¬های اندازه¬ای کوچکتر از µ250 به حداکثر مقدار خود می¬رسد. همچنین رس¬های 2:1 و قابل انبساط توانایی نگهداری مقادیر بیشتری کربن آلی را در خود دارند. اختلاف کربن آلی اندازه¬گیری شده از پایان فصل رشد تا آغاز فصل رشد بعدی به عنوان مقدار تغییرات کربن در خاک¬های مورد مطالعه در نظر گرفته شد که دامنه تغییرات در کاربری¬های مختلف متفاوت است. مقایسه نقشه¬های کاربری اراضی بدست آمده نشان دهنده¬ی کاهش چیزی حدود 5985 هکتار از وسعت اراضی زراعی، 9808 هکتار از وسعت مراتع و 254 هکتار از وسعت باغات و تبدیل آنها به مناطق شهری است. این تغییر کاربری از دینامیک چیزی حدود 17273 مگا گرم کربن جلوگیری کرده است. که این مقدار معادل افزایش حدود 56754 مگا گرم گاز کربنیک به اتمسفر در اثر این تغییر کاربری می¬باشد که اگر اضافه شدن گاز کربنیک حاصل از مصارف شهری اعم از سوخت¬های فسیلی و آلاینده¬ها را در نظر بگیریم به چند برابر افزایش خواهد یافت.
- Abstract
- Soil organic matter content is a quality indicator for soil, agriculture and environment. Organic matter is responsible for soil aggregation, nutrients supplying and water holding capacity, therefore it is important for plant growth. Input and decomposition of organic matter determines the amount of soil organic carbon. Carbon occurs in soils in both organic and inorganic forms. In soils that have formed on carbonatic parent materials or those have located in arid and semiarid regions large amount of primary and secondary carbonates are dominated, while, organic carbon is dominated form of carbon in other areas. Soil organic matter varies from fresh plant litter to amorphous humic components. Land use change is an important factor that affects terrestrial and thus atmospheric carbon. The aims of this study are exploring the effects of land use change and urban development on soil organic carbon and dynamic over time. 27 surface soil samples (0-20cm) were collected from different land uses for studying carbon dynamic. Six pedons were also studied to illustrate the vertical distribution of soil organic carbon. Physical size fractionation by dry sieving was done on all samples. After preliminary routine analyses of soil samples, 10 sites were selected for further sampling and fractionation analyses in three times with four months interval. Mineralogical studies were carried out to illustrate the relationship between clay mineral series and organic matter. The reduction of vegetation cover due to land use change was objected from comparison between ETM+ image (2002) and aerial photographs were taken in 1956. The results showed that soil organic carbon and nitrogen varies between 0.2 to 2.81 and 0.02 to 0.23 percent respectively. According to the results the amount of organic carbon increases by decreasing size fractions and reaches to its maximum in <250? classes, also 2:1 and expanding clays which have the ability to maintain larger amounts of organic carbon were the dominant clay minerals. Differences between the amounts of organic carbon from the end of growing season to the next growing season are used as an index for carbon dynamic in studied soils and shows variation in different land use. Comparison of land use map, showed that of 5985 hectares of farms, 9808 hectares of pasture and 254 hectares of orchards have changed to urban land use. This land use change prevented from 17273 MgC to sequestrate that this amount is equal to 56754 Mg CO2 which released to atmosphere. With regarding to the pollutants and combustion of fossil fuel, its magnitude can reach to several times greater.
