پیش‌بینی تاثیر مدیریت زراعی دیم‌زارها بر ظرفیت ذخیره کربن خاک به‌کمک فنون تحلیل چندمتغیره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران،

2 استاد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

3 استادیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه

4 دانشیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیبعی آذربایجان‌غربی

5 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

ظرفیت ذخیره­‌سازی کربن یکی از معیارهای ارزیابی پایداری زیست­بوم است، بنابراین با بررسی عوامل مدیریتی تاثیرگذار بر این فرآیند می­توان اصلاح و احیای اراضی را دنبال کرد. بدین منظور، پژوهش حاضر به بررسی سناریوهای مدیریتی و اثرات آن­ها بر ذخیره کربن در حوزه آبخیز سر فیروزآباد در استان کرمانشاه پرداخته شده است. پس از تلفیق لایه‌های شیب و جهت و تهیه نقشه واحدهای کاری به بررسی سامانه‌های مدیریتی رایج در قالب سناریوهای مدیریت بقایا، خاک­ورزی و تناوب زراعی پرداخته و شاخص­‌های مربوطه کمی شد. در مرحله بعد، حوضه به مناطق همگن تفکیک و نمونه­برداری به­‌صورت سیستماتیک تصادفی در واحدهای کاری انجام شد. سپس، نمونه­‌ها به آزمایشگاه منتقل و وزن مخصوص ظاهری، بافت، میزان کربن آلی و در نهایت ذخیره کربن آلی خاک تعیین شد. نتایج تحلیل­‌های چندمتغیره نشان داد با استفاده از تحلیل خوشه­‌ای، مدل با وارد نمودن هفت متغیر که به­‌طور  معنی­داری بر کربن آلی خاک تاثیرگذار هستند و شامل شاخص شخم، توالی غلات در تناوب، کلش­سوزانی، کوددهی دامی، الگوی تناوب، آیش زمستانه و جهت شخم بوده، توانست با  ضریب همبستگی 0.724 و با ضریب کارایی 0.46، حدود 52 درصد تغییرپذیری ذخیره کربن خاک را پیش­‌بینی کند. به­‌طور کلی، می­توان چنین نتیجه‌گیری کرد که آنالیز خوشه­‌ای برای بررسی ذخیره کربن در خاک توصیه می­شود و نظام تناوب زراعی و نظام خاک­ورزی از نمونه­‌های بارز نظام­های مدیریتی می­باشند که بی­‌شک از حیث ذخیره­سازی کربن حایز اهمیت فراوانی هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Predicting crop management impact on soil carbon storage capacity in drylands using multivariate analysis techniques

نویسندگان [English]

  • Athar Kaveh 1
  • Mohammad Hossein Mahdian 2
  • Yahya Parvizi 3
  • Reza Sokouti Oskuee 4
  • Mohammad Hassan Masih Abadi 5
1 PhD Student, Sciences and Researches Unit, Islamic Azad University, Iran,
2 Professor, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Iran,
3 Assistant Professor, Agricultural and Natural Resources Research Center, Kermanshah, Iran,
4 Associate Professor, Agriculture and Natural Resources Research Center, Western Azerbaijan, Iran
5 Assistant Professor, Sciences and Researches Unit, Islamic Azad University, Iran
چکیده [English]

Carbon storage is one of the assessment criteria of ecosystem sustainability, so land improvement and reclamation can be followed by investigating the effective managerial factors. This study was conducted to investigate the management scenarios and their effects on carbon storage in Sar Firoozabad watershed, Kermanshah province, Iran. Mapping units were prepared with combination of slope and aspect layers. The common management systems in the form of scenarios of residue management, crop rotation, and tillage were investigated and relevant indices were quantified. In the next step, the watershed area was separated into homogeneous zones and soil sampling in the units, was performed using a randomized systematic method. After transporting the samples to laboratory, soil organic carbon storage was calculated by determining their bulk density, texture, and organic carbon. Results of multivariate analysis showed that seven variables of tillage index, cereal sequence, straw burning, manure application, rotation systems, winter fallow and plow direction predict 52 percent of the soil carbon storage variability with 0.724 correlation coefficient and 0.46 modeling efficiency, using the cluster analysis,. In general, it can be concluded that cluster analysis is recommended for investigating carbon storage in soils and rotation and tillage systems are significant examples of soil management components that are certainly very important in terms of carbon storage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cluster analysis
  • Crop residue management
  • Crop Rotation
  • Organic carbon storage
  • Tillage