نشانه‌های آتش‌سوزی بر ریخت‌های گوناگون کربن آلی در خاک یک چراگاه در همدان

این پژوهش با هدف شناخت دگرگونی بخش های گوناگون کربن آلی در خاک چراگاه های سوخته و نسوخته انجام شد. جایگاه نمونه‌برداری شده یک بالاپی (توپوسکوئنس) در چراگاهی در دامنه الوند و در نزدیکی روستای حیدره همدان بود که در ماه مهر سال 94 دچار آتش‌سوزی با شدت کم شده بود. نمونه های خاک از دو بخش سوخته و نسوخته، در دو فصل: پاییز (آذر 1394؛ دو ماه پس از آتش‌سوزی) و بهار (خرداد 1395؛ نه ماه پس از آتش‌سوزی)، از 3 جایگاه: بالا، پایین و میان تپه، از 2 جای: زیرسایه انداز بوته و میان بوته ها، از دو لایه: 0 تا 5 و 5 تا 10 سانتی متری و در 3 تکرار گردآوری شد. از هر جایگاه سوخته و نسوخته نمونه های لاشبرگ رویه خاک نیز در چهارگوشی به اندازه 30×30 سانتی متر مربع در 3 تکرار گردآوری شد. همه کربن آلی، مواد آلی بخش سبک، کربن آلی زیست توده، کربن آلی محلول در آب سرد و گرم اندازه گیری شد. داده‌های بدست آمده برای هر ویژگی در لایه رویین و زیرین در هر زمان نمونه‌برداری (بهار و پاییز) به گونه چهار آزمایش جداگانه در چارچوب کرت های دوبار خرد شده آنالیز آماری شد. برای هر آزمایش جایگاه نمونه‌برداری در طول شیب (بالا، میان و پایین تپه) کرت اصلی، سوختن (سوخته و نسوخته) کرت فرعی و جدایش از گیاه (سایه انداز و دور از گیاه) کرت فرعیفرعی بود. تنفس خاک و ریخت های گوناگون کربن آلی در لایه رویین خاک بیشتر از لایه زیرین و در بخش سایه انداز بیشتر از بخش دورتر از گیاه بودند. روهمرفته در دو لایه خاک سوخته همه کربن آلی خاک 42%، بخش سبک مواد آلی 41% و کربن زیست‌توده 52% بیشتر از آنها در خاک نسوخته بود. در برابر، کربن آلی محلول در آب سرد 61%، کربن آلی محلول در آب گرم 52% و تنفس پایه خاک 48% در خاک‌های سوخته کمتر از خاک‌های نسوخته بود. اگر چه لاشبرگ در پاییز بر رویه خاک‌های سوخته 50 درسد کمتر از خاک‌های نسوخته بود ولی در بهار در خاک‌های سوخته 4.5 برابر و در خاک های نسوخته 2 برابر افزایش یافت. این پژوهش نشان داد که آتش سوزی و سوزاندن پوشش گیاهی با رهاسازی زغال زیستی آنها در چراگاه ها می تواند مایه بهبود کربن اندوزی در خاک شود.

Effect of wildfire on organic carbon fractions in the pasture soils of Alvand hillslope

The aim of this study was to recognize the transformation of soil organic matter fractions in burned and unburned pasture lands. The study area was a pasture land located in Alvand hillslope (toposequence), near the village of Haidara, Hamadan. The lowintensity wildfire occurred in the hillslope in autumn (October) 2015, in such a way that half the toposequence was burned up to the bottom symmetrically. Soil samples were gathered from three locations (up, mid, and down) of burned and unburned parts of toposequence 2 (December, 2015autumn) and 9 months (June, 2016spring) after wildfire occurrence. In each location, soil sampling was carried out in two parts; between the bushes and under their canopies and in two depths; 05 (upper) and 510 cm (lower) layers, respectively. Litter samples were also gathered in a 30*30 cm2 plot for each burnt and unburnt parts of toposequence. All sampling was carried out in three replications. The light fraction of organic matter (LF), cold and hot water extractable organic carbons (CWEOC and HWEOC), biomass carbon (BC), total organic carbon (TOC), and basal respiration (BR) were measured. The data analyzed in splitsplit plot design for each layer (upper and lower) and each season (autumn and spring) of sampling separately. In the mentioned statistical design, sampling location on toposequence (up, mid, and down) was regarded as the main plot, fire impacted area (burnt and unburnt) as a subplot, and sampling location related to bushes (between and under canopy) as subsub plot. Soil OC and BR were higher in the upper layer and under the bush’s canopy rather than the lower layer and between bushes. In general wildfire increased TOC (42%), LF (41%), and BC (52%) in the sampled soils. In contrast, CWEOC, HWEOC, and BR in burnt soils were 61, 52, and 48% lower compared to those in unburnt soils, respectively. Although in autumn the litter content was lower on burnt soils compared to those in unburnt soils (50%), in spring it significantly increased on burnt soils. The increases in litter on burnt and unburnt soils were 4.5 and 2 times, respectively. The study showed that wildfire and burning of plant cover by producing biochar on the pastures can improve carbon sequestration in soil.