سال 15، شماره 3 - ( پاییز 1404 )
جلد 15 شماره 3 صفحات 116-96 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Joneidi H, Azarnivand H, Jafari M. Impact of Ecological Factors and Management Practices on Carbon Storage in Artemisia sieberi in the Rangelands of Semnan Province. E.E.R. 2025; 15 (3) :96-116
URL: http://magazine.hormozgan.ac.ir/article-1-892-fa.html
URL: http://magazine.hormozgan.ac.ir/article-1-892-fa.html
جنیدی حامد، آذرنیوند حسین، جعفری محمد. تعیین تاثیر برخی عوامل بومشناختی و مدیریتی بر میزان ذخایر کربن آلی درمنهزارهای استان سمنان. پژوهش هاي فرسايش محيطي. 1404; 15 (3) :96-116
گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج ، hjoneidi@ut.ac.ir
چکیده: (1128 مشاهده)
هدف این مطالعه بررسی ظرفیت ذخیره کربن درمنهزارهای استان سمنان و شناسایی عوامل بومشناختی و مدیریتی مؤثر بر آن است. مناطق مطالعاتی در استان سمنان شامل شهرستانهای ایوانکی، دامغان و سمنان با بیشترین درصد حضور Artemisia. sieberi، انتخاب شد. تیمارهای تحت مدیریت انسان شامل چرای دام، اقدامات اصلاحی مانند احداث فارو و پخش سیلاب، تغییر کاربری از مرتع به پروژه نهالکاری با تاغ و کشت درختان مثمر (پستهکاری) و تیمارهای بومشناختی شامل توپوگرافی، پوشش گیاهی و اقلیم در رویشگاههای مورد مطالعه انتخاب شد. نمونهبرداری از پوشش گیاهی در هر تیمار به روش تصادفی سیستماتیک انجام شد. در هر پلات، درصد پوشش تاجی، تراکم، ابعاد هر پایه، لاشبرگ، و زیتوده اندامهای هوایی و زیرزمینی تعیین شد. برداشت خاک با توجه به حداکثر عمق ریشهدوانی از سه عمق مختلف (0-20، 20-40 و60-40 سانتیمتری) انجام شد. برای برسی اثر عوامل مدیریتی بر ذخایر کربن اکوسیستم در مناطق مطالعاتی و شاهد از آزمون تی استیودنت مستقل و برای تعیین مهمترین عوامل بومشناختی موثر بر میزان ترسیب کربن در واحد سطح از آزمون تجزیه مولفههای اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج نشان داد ذخایر کل کربن آلی درمنهزارهای استان سمنان به طور متوسط 5/25 تن در هکتار است. حداقل و حداکثر مقادیر این ذخایر به ترتیب 10 و 55 تن در هکتار در مناطق مختلف تحت تأثیر عوامل بومشناختی و مدیریتی قرار دارد. اثر عواملی نظیر چرا بر ترسیب کربن بستگی به شدت بهرهبرداری داشته و با افزایش شدت چرا، ظرفیت ذخیره کربن اکوسیستم کاهش یافت. اجرای پروژه بیولوژیک نهالکاری با سیاه تاغ در درمنهزارهای مورد مطالعه تأثیر قابل توجهی در افزایش ذخایر کربن اکوسیستم داشت. اقدامات اصلاحی نظیر ذخیره نزولات در مناطق مختلف اثرات متفاوتی داشت. نتیجه آزمون تجزیه به مولفههای اصلی بر روی متغیرهای بومشناختی در رویشگاه های درمنه دشتی بیانگر توجیه به ترتیب 3/57، 68/20 و 16/9 درصد از تغییرات کربن ترسیب شده در اکوسیستم توسط مولفه های اصلی اول(ارتفاع از سطح دریا و میزان ازت خاک)، دوم(میزان رس خاک) و سوم(درصد آهک خاک) است. نتایج این تحقیق می تواند در تدوین استراتژیهای مدیریت پایدار منابع طبیعی و کاهش اثرات فرسایش خاک بر چرخه کربن مؤثر باشد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
مدلسازی و تحلیل زمانی و مکانی رخداد انواع مختلف فرسایش محیطی
دریافت: 1404/2/10 | انتشار: 1404/6/30
دریافت: 1404/2/10 | انتشار: 1404/6/30
فهرست منابع
1. Abdollahi, J., Naderi, H., Okhovatiyan, A., & Tabatabai Zade, M. (2010). Soil and rainfall factors influencing Artemisia sieberi species growing in the steppe rangelands, Yazd province. Dryland Ecosystem Management Journal, 1(4), 52-62. DOI: 20.1001.1.2008790.1390.1.4.5.9
2. Adams, W. A. (1973). The effect of organic matter on the bulk and true densities of some uncultivated podzolic soils. Journal of Soil Science, 24(3), 285-294. DOI: 10.1111/j.1365-2389.1973.tb00737.x [DOI:10.1111/j.1365-2389.1973.tb00737.x]
3. Azarnivand, H., Joneidi Jafari, H., Zare Chahooki, M. A., Jafari, M., & Nikoo, S. (2009). Investigating the effect of livestock grazing on carbon sequestration and nitrogen storage in rangelands with Artemisia sieberi species in Semnan province. Journal of Rangeland, 3(4), 590-610.
4. Azarnivand, H., Joneidi Jafari, H., Zarechahooki, M. A., Jafari, M., & Nikoo, S. (2009). Investigation of livestock grazing on carbon sequestration and nitrogen reserve in rangeland with Artemisia sieberi in Semnan province. Journal of Iranian Range Management Society, 3, 590-610.
5. Chatterjee, S., Ghosh, S., & Pal, P. (2020). Soil carbon restoration through conservation agriculture. In E. R. Rhodes & H. Naser (Eds.), Natural resources management and biological sciences. IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.93006 [DOI:10.5772/intechopen.93006]
6. Churchman, G. J., Singh, M., Schapel, A., Sarkar, B., & Bolan, N. (2024). Clay minerals as the key to the sequestration of carbon in soils. Clays and Clay Minerals, 68(2), 135-143. DOI: 10.1007/s42860-020-00071-z [DOI:10.1007/s42860-020-00071-z]
7. Das, A., Purakayastha, T. J., Ahmed, N., Biswas, R., & Sen, S. (2023). Influence of clay mineralogy on soil organic carbon stabilization under tropical climate, India. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 23, 1003-1018. DOI: 10.1007/s42729-022-01099-x [DOI:10.1007/s42729-022-01099-x]
8. Deng, L., Shangguan, Z., & Sweeney, S. (2014). Effects of grazing intensity on soil carbon sequestration in a semi-arid grassland. Ecological Engineering, 70, 314-322. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2014.06.022 [DOI:10.1016/j.ecoleng.2014.06.022]
9. Dias Rodrigues, C. I., Brito, L. M., & Nunes, L. J. R. (2023). Soil carbon sequestration in the context of climate change mitigation: A review. Soil Systems, 7(3), 64. DOI: 10.3390/soilsystems7030064 [DOI:10.3390/soilsystems7030064]
10. Dondini, M., Martin, M., De Camillis, C., Uwizeye, A., Soussana, J.-F., Robinson, T., & Steinfeld, H. (2023). Global assessment of soil carbon in grasslands - From current stock estimates to sequestration potential. FAO Animal Production and Health Paper No. 187. Rome, FAO. DOI: 10.4060/cc3981en [DOI:10.4060/cc3981en]
11. Eastman, B. A., Wieder, W. R., Hartman, M. D., Brzostek, E. R., & Peterjohn, W. T. (2024). Can models adequately reflect how long-term nitrogen enrichment alters the forest soil carbon cycle? Biogeosciences, 21, 201-221. DOI: 10.5194/bg-21-201-2024 [DOI:10.5194/bg-21-201-2024]
12. Ebailila, M., Kinuthia, J., Oti, J., & Muhmed, A. (2023). A comparative study on soil stabilisation with calcium and magnesium-based binders. Journal of Bani Waleed University for Humanities and Applied Sciences, 8(3). DOI: 10.58916/jhas.v8i3.166
13. Ebrahimi, M., & Saberi, M. (2022). The relationship between succession and reclamation of desertified areas in artificial forests of Calligonum spp. in an arid desert of southeastern Iran. Frontiers in Environmental Science, 10, 901962. DOI: 10.3389/fenvs.2022.901962 [DOI:10.3389/fenvs.2022.901962]
14. Fang, H., Ji, B., Deng, X., Ying, J., Zhou, G., Shi, Y., Xu, L., Tao, J., Zhou, Y., Li, C., & Zheng, H. (2018). Effects of topographic factors and aboveground vegetation carbon stocks on soil organic carbon in Moso bamboo forests. Plant and Soil, 433, 363-376. DOI: 10.1007/s11104-018-3847-7 [DOI:10.1007/s11104-018-3847-7]
15. Gautam, V. P., Mishra, S., & Shiwani, O. (2021). Root: Shoot ratio predicts total tree carbon stock in terrestrial ecosystems: A meta-analysis. International Journal of Plant and Environment, 7(1), 86-90. DOI: 10.18811/ijpen.v7i01.10 [DOI:10.18811/ijpen.v7i01.10]
16. Giupponi, L., Leoni, V., Pedrali, D., Zuccolo, M., & Cislaghi, A. (2023). Plant cover is related to vegetation and soil features in limestone screes colonization: A case study in the Italian Alps. Plant and Soil, 483, 495-513. DOI: 10.1007/s11104-022-05760-3 [DOI:10.1007/s11104-022-05760-3]
17. Godde, C. M., de Boer, I. J. M., Ermgassen, E. Z., et al. (2020). Soil carbon sequestration in grazing systems: Managing expectations. Climatic Change, 161. DOI: 10.1007/s10584-020-02673-x [DOI:10.1007/s10584-020-02673-x]
18. Hashimoto, K. (2019). Global temperature and atmospheric carbon dioxide concentration. SpringerBriefs in Energy, 5-17. DOI: 10.1007/978-981-13-8584-1-3 [DOI:10.1007/978-981-13-8584-1_3]
19. Hoylman, Z. H., Jencso, K. G., Hu, J., Martin, J. T., Holden, Z. A., Seielstad, C. A., & Rowell, E. M. (2018). Hillslope topography mediates spatial patterns of ecosystem sensitivity to climate. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 123, 353-371. DOI: 10.1002/2017JG004108 [DOI:10.1002/2017JG004108]
20. Huang, X., Terrer, C., Dijkstra, F. A., Hungate, B. A., Zhang, W., & van Groenigen, K. J. (2020). New soil carbon sequestration with nitrogen enrichment: A meta-analysis. Plant and Soil, 454, 299-310. DOI: 10.1007/s11104-020-04617-x [DOI:10.1007/s11104-020-04617-x]
21. Johnson, C. (2023). Carbon sequestration as a land management strategy. Land-Use Management - Recent Advances, New Perspectives, and Applications. IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.112858 [DOI:10.5772/intechopen.112858]
22. Joneidi Jafari, H. (2013). Relationship between root biomass and soil organic carbon: Case study of arid shrub lands of Semnan province. Desert, 18(3), 173-176.
23. Joneidi, H. , Zare Chahouki, M. A. , Azarnivand, H. & Sadeghipour, A. (2011). Effect of Haloxylon ammodendron and Pistachia Vera plantation on carbon and nitrogen storage in Artemisia sieberi shrubland of Semnan province. Journal of Arid Biome, 1(4), 15-25. DOI: 20.1001.1.2008790.1390.1.4.2.6
24. Lal, R. (2004). Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science, 304(5677), 1623-1627. DOI: 10.1126/science.1097396 [DOI:10.1126/science.1097396]
25. Lal, R., Smith, P., Jungkunst, H. F., Mitsch, W. J., Lehmann, J., Nair, P. K. R., & Ravindranath, N. H. (2018). The carbon sequestration potential of terrestrial ecosystems. Journal of Soil and Water Conservation, 73(6), 145A-152A. DOI: 10.2489/jswc.73.6.145A [DOI:10.2489/jswc.73.6.145A]
26. Luo, Y., & Wang, Y. (2021). Soil organic carbon dynamics in response to environmental factors: A global perspective. Environmental Science and Pollution Research, 28(13), 15763-15778. DOI: 10.1007/s11356-020-11756-6
27. Mgalula, M. E., Wasonga, O. V., Hülsebusch, C., Richter, U., & Hensel, O. (2021). Greenhouse gas emissions and carbon sink potential in Eastern Africa rangeland ecosystems: A review. Pastoralism, 11(19). DOI: 10.1186/s13570-021-00201-9 [DOI:10.1186/s13570-021-00201-9]
28. Mirdavoudi, H., Ghorbanian, D., Zarekia, S., Soleiman, J. M., Ghonchepur, M., Mac Sweeney, E., & Mastinu, A. (2022). Ecological niche modelling and potential distribution of Artemisia sieberi in the Iranian steppe vegetation. Land, 11(12), 2315. DOI: 10.3390/land11122315 [DOI:10.3390/land11122315]
29. Naveenkumar, H. B., Rajeshwari, C. G., & Muthanna, V. C. (2017). Agroforestry: A sustainable environmental practice for carbon sequestration under the climate change scenarios-a review. Environmental Science and Pollution Research, 24, 18734-18747. DOI: 10.1007/s11356-017-8687-0 [DOI:10.1007/s11356-017-8687-0]
30. Norderhaug, A., Clemmensen, K. E., Kardol, P., Thorhallsdottir, A. G., & Aslaksen, I. (2023). Carbon sequestration potential and the multiple functions of Nordic grasslands. Climatic Change, 176(55), 1-14. DOI: 10.1007/s10584-023-03537-w [DOI:10.1007/s10584-023-03537-w]
31. Qiu, L., Wei, X., Zhang, X., & Cheng, J. (2013). Ecosystem carbon and nitrogen accumulation after grazing exclusion in semiarid grassland. PLOS ONE, 8(1), e55433. DOI: 10.1371/journal.pone.0055433 [DOI:10.1371/journal.pone.0055433]
32. Roosta, M. J., Enayati, K., Soleimanpour, S. M., & Kamali, K. (2020). Assessment of environmental performance of flood spreading with respect to carbon sequestration in soil and plant. Journal of Soil and Water Research, 34(6), 1323-1336. DOI: 10.22067/jsw.2020.15049.0
33. Sanaei, A., Sayer, E. J., Yuan, Z., Saiz, H., Delgado-Baquerizo, M., Sadeghinia, M., Ashouri, P., Ghafari, S., Kaboli, H., Kargar, M., & Seabloom, E. W. (2023). Grazing intensity alters the plant diversity-ecosystem carbon storage relationship in rangelands across topographic and climatic gradients. Functional Ecology, 37(3), 703-718. DOI: 10.1111/1365-2435.14270 [DOI:10.1111/1365-2435.14270]
34. Sanaei, A., Zare Chahouki, M. A., & Arshad, A. (2018). The positive relationships between plant coverage, species richness, and aboveground biomass are ubiquitous across plant growth forms in semi-steppe rangelands. Journal of Environmental Management, 205, 308-318. DOI: 10.1016/j.jenvman.2017.09.079 [DOI:10.1016/j.jenvman.2017.09.079]
35. Schweizer, S. A., Mueller, C. W., Höschen, C., Ivanov, P., & Kögel-Knabner, I. (2021). The role of clay content and mineral surface area for soil organic carbon storage in an arable toposequence. Biogeochemistry, 156, 401-420. DOI: 10.1007/s10533-021-00850-3 [DOI:10.1007/s10533-021-00850-3]
36. Shahrokhi, S., Souri, M., Moetamedi, J., & Eftekhari, A. (2017). Effect of contour furrow on carbon sequestration, soil and biomass (Case Study: Khalifan Rangelands, Mahabad). International Journal of Rangeland Management, 42(3), 215-223. DOI: 10.22092/ijrdr.2017.109853
37. Sharma, P., Abrol, V., Abrol, S., & Kumar, R. (2012). Climate change and carbon sequestration in dryland soils. In V. Abrol & R. Sharma (Eds.), Resource Management for Sustainable Agriculture (pp. 75-98). IntechOpen. DOI: 10.5772/52103 [DOI:10.5772/52103]
38. Shi, L., Zhang, Y., Zhang, L., Xu, T., Zhao, J., Li, J., Yu, C., & Guan, Q. (2025). Arbor-shrub mixed vegetation restoration strategies enhanced soil organic carbon storage and stability via fine root and fungal characteristics in limestone hills. Plant and Soil, 483, 495-513. DOI: 10.1007/s11104-025-07372-z [DOI:10.1007/s11104-025-07372-z]
39. Sjølie, H. K., Latta, G. S., & Solberg, B. (2014). Impacts of the Kyoto Protocol on boreal forest climate change mitigation. Annals of Forest Science, 71(2), 267-277. DOI: 10.1007/s13595-013-0289-5 [DOI:10.1007/s13595-013-0289-5]
40. Smith, P., & Fang, C. (2023). Grassland ecosystems and their role in carbon sequestration. Journal of Environmental Management, 325, 116-128. DOI: 10.1016/j.jenvman.2023.116128
41. Solomon, N., Birhane, E., Tadesse, T., Treydte, A. C., & Meles, K. (2017). Carbon stocks and sequestration potential of dry forests under community management in Tigray, Ethiopia. Ecological Processes, 6(20), 1-12. DOI: 10.1186/s13717-017-0088-2 [DOI:10.1186/s13717-017-0088-2]
42. Tang, Y. (2023). Impact of livestock grazing management on carbon stocks: A case study in sparse elm woodlands of semi-arid lands. PeerJ, 11, e16629. DOI: 10.7717/peerj.16629 [DOI:10.7717/peerj.16629]
43. Teague, W. R., Dowhower, S. L., Baker, S. A., Haile, N., DeLaune, P. B., & Conover, D. M. (2011). Grazing management impacts on vegetation, soil biota and soil chemical, physical and hydrological properties in tall grass prairie. Agriculture, Ecosystems & Environment, 141(3-4), 310-322. DOI: 10.1016/j.agee.2011.03.009 [DOI:10.1016/j.agee.2011.03.009]
44. UNFCCC. (2020). Kyoto Protocol: Reducing greenhouse gas emissions. United Nations Framework Convention on Climate Change. DOI: 10.18356/1234567890-en
45. Woo, D. K., & Seo, Y. (2022). Effects of elevated temperature and abnormal precipitation on soil carbon and nitrogen dynamics in a Pinus densiflora forest. Frontiers in Forests and Global Change, 5. DOI: 10.3389/ffgc.2022.1051210 [DOI:10.3389/ffgc.2022.1051210]
46. Zandi, L., Erfanzadeh, R., & Joneidi Jafari, H. (2017). Rangeland use change to agriculture has different effects on soil organic matter fractions depending on the type of cultivation. Land Degradation & Development, 28, 175-180. DOI: 10.1002/ldr.2589 [DOI:10.1002/ldr.2589]
47. Zhou, L., Li, H., Shen, H., Xu, Y., Wang, Y., Xing, A., Zhu, Y., Zhou, S., & Fang, J. (2018). Effects of shrub encroachment on vertical changes in soil organic carbon in Mongolian grasslands: Using a multi-biomarker approach. Plant and Soil, 431(1-2), 217-230. DOI: 10.1007/s11104-018-3761-z [DOI:10.1007/s11104-018-3761-z]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
