نشریه محیط زیست طبیعی

بررسی قابلیت ترسیب کربن توسط گونه‌های گیاهی مستقر در فضای سبز (مطالعة مجتمع صنعتی و معدنی چادرملو)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

2 مدیر پشتیبانی و زیرساخت، مجتمع صنعتی و معدنی چادرملو، اردکان، ایران.

3 مشاور فضای سبز مجتمع صنعتی و معدنی چادرملو، گروه علوم باغبانی، دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

10.22059/jne.2023.360364.2567

چکیده

یکی از چالش‌های مهم در توسعة پایدار، افزایش گازهای گلخانه‌ای به‌ویژه دی‌اکسیدکربن در اتمسفر و به‌دنبال افزایش دمای زمین و تغییر اقلیم می‌باشد. ترسیب کربن توسط گیاهان یک راهکار عملی برای کاهش غلظت دی‌اکسیدکربن در اتمسفر می‌باشد. طی فرآیند فتوسنتز، دی‌اکسیدکربن اتمسفر جذب و به‌صورت کربن آلی ذخیره می‌شود. این مطالعه با هدف اندازه‌گیری قابلیت ترسیب دی‌اکسیدکربن توسط شش گونة گیاهی (خرما، زیتون، خرزهره، اکالیپتوس، کاج و تاغ) که در مجتمع صنعتی و معدنی چادرملو اردکان کشت شده‌اند، انجام شد. در بخش خاک، مطالعه‌ای به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی انجام و میزان ترسیب کربن در هفت کاربری (منطقة شاهد و شش گیاه) و دو عمق (25-0 و 50-25 سانتی‌متر) اندازه‌گیری شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که اثر کاربری، عمق و برهمکنش آن‌ها بر میزان ترسیب معنی‌دار بود (0/05>P). نتایج نشان داد که ترسیب کربن در عمق  25-0 سانتی‌متری به‌طور معنی‌داری بیش از عمق 50-25 بود و همة گیاهان به‌طور معنی‌داری نسبت به منطقة شاهد، ترسیب کربن بیشتری داشتند. کاج بیشترین میزان ترسیب در بخش خاک (ton.h-1 24/59 دی‌اکسیدکربن) را داشت که به‌طور معنی‌داری بیش از سایر گیاهان بود. میزان ترسیب کربن در لاشبرگ، ریشه و اندام هوایی شش گیاه در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین میزان ترسیب در لاشبرگ، ریشه و اندام هوایی به‌ترتیب در خرزهره، کاج و خرما (به‌ترتیب 31، 23/32 و ton.h-1 78/75 دی‌اکسید کربن) مشاهده شد. کمترین میزان ترسیب کربن در لاشبرگ، ریشه و اندام هوایی در تاغ (به‌ترتیب 23/1، 94/1 و ton.h-1 6/19 دی‌اکسیدکربن) مشاهده شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار کل ترسیب کربن در بخش‌های خاک، لاشبرگ ریشه و اندام هوایی در کاج (ton.h-1 161/39) نسبت به سایر گیاهان به‌طور معنی‌داری بیشتر بود. کمترین مقدار کل ترسیب کربن در تاغ (ton.h-1 52/3) مشاهده شد. با توجه به نتایج این مطالعه، از بین گیاهان مورد بررسی، کاج بالاترین توان ترسیب دی‌اکسیدکربن را داشته و به‌عنوان گیاه مناسب برای کشت در فضای سبز مناطق مشابه توصیه می‌گردد. به‌نظر می‌رسد با انتخاب گیاهان سازگار با شرایط اقلیمی، خاکی و آب منطقه، ضمن ایجاد فضای سبز مناسب، بتوان غلظت دی‌اکسیدکربن در اتمسفر را کاهش و باعث بهبود کیفیت هوا شد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the ability of carbon sequestration by plant species located in the green space (Case study: Chadormalu Mining and Industrial Company)

نویسندگان [English]

  • Mostafa Shirmardi 1
  • Behrouz Tavakoli 2
  • Mostafa Mirabzadeh Ardakani 3
  • Zahra Rahmati Ahmadabad 1
  • Neda Hemmat 1
  • Mohammad Hasan Kargar Shouroki 1
  • Matin Ehsani Ardakani 1

1 Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture & Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran.

2 Support and infrastructure manager, Chadormalu Mining and Industrial Complex, Ardakan, Iran.

3 Green space consultant of Chadormalu Mining and Industrial Complex, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture & Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran.

چکیده [English]

One of the most important challenges in sustainable development is the increase in the emission of greenhouse gases, especially carbon dioxide (CO2) in the atmosphere, and the subsequent increase in the earth's temperature and climate change. Carbon sequestration by plants is a practical solution to reduce the concentration of CO2 in the atmosphere. During the process of photosynthesis, atmospheric CO2 is absorbed and stored as organic carbon. This study was conducted to measuring the amount of CO2 sequestration in six plant species (Date palm, olive, oleander, eucalyptus, pine and haloxylon) that were cultivated in Chadormalu Mining and Industrial Company. In the soil section, a study was conducted as a factorial experiment based on randomized complete block design (RCBD) and the amount of carbon sequestration was measured in seven uses (control area and six plants) and two depths (0-25 and 25-50 cm). The results of analysis of variance showed that the effect of land use, depth and their interaction was significant on the amount of sequestration (P< 0.05). The results showed that the carbon sequestration at 0-25 cm was significantly more than 25-50 cm and all plants had more carbon sequestration than the control area, significantly. Pine had the highest amount of sequestration in the soil (24.59 ton.h-1 of CO2), which was significantly more than other plants. The amount of carbon sequestration in the leaves, roots and shoots of six plants was investigated based on a RCBD. The highest amount of sequestration was observed in litter, root and shoot of oleander, pine and date (31, 23.32, and 78.75 ton.h-1 of CO2), respectively. The lowest amount of sequestration was observed in the litter, root and shoot of haloxylon (1.23, 1.94 and 19.6 ton.h-1 of CO2, respectively). The results showed that the maximum amount of total carbon sequestration in the parts of the soil, litter, root and shoot observed in pine (161.39 ton.h-1) that was significantly higher than other plants. The lowest amount of total carbon sequestration observed in the haloxylon (52.3 ton.h-1). According to the results of this study, pine has the highest carbon dioxide sequestration capacity among the investigated plants and is recommended as a suitable plant for cultivation in the green space of similar areas. It seems that by choosing plants compatible with the climate, soil and water conditions of the region, while creating a suitable green space, it is possible to reduce the concentration of CO2 in the atmosphere and improve the air quality.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air quality
  • Carbon dioxide (CO2)
  • Climate change
  • Global warming
  • Soil organic carbon
Ajami, M., Heidari, A., Khormali, F., Gorji, M., Ayoubi, S., 2016. Environmental factors controlling soil organic carbon storage in loess soils of a subhumid region, northern Iran.  Geoderma 281(1), 1-10.
Allen, S.E., Grimshaw, H.M., Rowland, A.P., 1986. Chemical analysis: 285-344. In: Moore, P.D. and Chapman, S.B. (Eds.). Method in Plant Ecology. Blackwell Scientific Press, Oxford, London. 589 p.
Bordbar, S.K., Mortazavi Jahromi, M., 2006. Carbon sequestration potential of Eucalyptus comaldulensis Dehnh. and Acacia salicina Lindl. plantation in western areas of Fars province. Journal of Pajuhesh and Sazandegi 70(1), 95-103. (In Persian)
Deng L., Wang K., Zhu G., Liu Y., Chen L., Shangguan Z., 2018. Changes of soil carbon in five land use stages following 10 years of vegetation succession on the Loess Plateau, China. Catena 171(1), 185-192.
Foroozeh, M.R., Heshmati, G., Ghanbarian, G., Mesbah, H., 2008. Carbon sequestration comparison of Helianthemum lippii (L.) Pers. Dendrostellera lessertii (Wikstr.) Van Tiegh. and Artemisia sieberi Besser. in arid angelands of Iran (Case study: Garbaygan Fasa plain). Journal of Environmental Studies 34(46), 65-72. (In Persian)
Ghanbarian, G.A., Hassanli, A., Rajabi, V., 2015. Comparing potential carbon sequestration of different parts of mountain almond and grape plants and soil in Fars province. Journal of Natural Environment 68(2), 257-265.
He, J., Dai, Q., Xu, F., Peng, X., Yan, Y., 2021. Variability in Carbon Stocks across a Chronosequence of Masson Pine Plantations and the Trade-Off between Plant and Soil Systems. Forests 12(10), 1342.
IPCC Climate Change. 2013. The Physical Science Basis. Contribution of working group i to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge University Press, USA.
IPCC, 2003. Good practice guidance for land use, landuse change and forestry. In J. Penman, M. Gytarsky, T. Hiraishi, T. Krug,  D. Kruger, R. Pipatti, L. Buendia, K. Miwa, T. Ngara, K. Tanabe, & F. Wagner (Eds.). IPCC/OECD/IEA/IGES, Hayama, Japan. ISBN 4-88788-003-0
Khordehbin, S., Hojati, S., Landi, A., Ahmadianfar, A., 2023. Investigating the balance and amount of organic carbon sequestered in different parts of plants in different land uses in Behbahan city, Khuzestan province. Journal of Natural Environment 76 (1), 161-171. (In Persian)
Khordehbin, S., Hojati, S., Landi, A., Ahmadianfar, I., 2023. Investigating the balance and amount of organic carbon sequestered in different parts of plants in different land uses in Behbahan city, Khuzestan province. Journal of Natural Environment 76(1), 161-171.
Kulakova, N., 2012. Impact of plant species on the formation of carbon and nitrogen stock in soils under semi-desert conditions. European Journal Forest Research 131(6), 1717-1726.
Kumara, K., Pal, S., Chand, P., Kandpal, A., 2023. Carbon sequestration potential of sustainable agricultural practices to mitigate climate change in Indian agriculture: A meta-analysis. Sustainable Production and Consumption 35(1), 697-708.
Lal, R., 2004. Soil carbon sequestration to mitigate climate change, Geoderma 123(1), 1- 22.
Mathew, I., Shimelis, H., Mutema, M., Minasny, B., Chaplot, V., 2020. Crops for increasing soil organic carbon stocks–A global meta analysis. Geoderma 367(1), 114230.‏
Narimani, H., Iran Nezhad Parizi, M.H., Kiani, B., Ghorbali, R., 2015. Effects of plantation with conifers on Carbon sequestration (Case study: Zob-e-Ahan company, Isfahan). Iranian Journal of Forest and Poplar Research 23(1), 53-63.
Nobakht, A., Poormajidian, M., Hojati, S., Fallah, A., 2010. Comparison between soil carbon sequestration in hardwood and coniferous forests (Case Study: Dahmian forestry project). Final research report. 11 p. (In Persian)
Rangel-Castro, J.I., Prosser, J.I., Ostle, N., Scrimgeour, C.M., Killham, K., Meharg, A.A., 2005. Flux and turnover of fixed carbon in soil microbial biomass of limed and unlimed plots of an upland grassland ecosystem. Environmental Microbiology 7(4), 544-552.
Singh, K.P., Ghoshal, N., Singh, S., 2013. Soil carbon dioxide flux, carbon sequestration and crop roductivity in a tropical dryland agroecosystem: Influence of organic inputs of varying resource quality. Applied Soil Ecology 42(3), 243-253.
Snyder, C.S., Bruulsema, T.W., Jensen T.L., Fixen, P.E., 2009. Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems and Environment 133(3-4), 247 -266.
Soil Survey Staff, 1996. Soil Survey Laboratory Methods Manual. Soil Survey Investigations Report, No. 42. Version 3.0, U.S. Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service, National Soil Survey Center.
UNFCCC, 2010. United Nations Farmework Convention on Climate Change, UNEP/WMO. Available from http://www.unfccc.int. Accessed 21th September 2011.
Varamesh, S., Hosseini, S.M., Abdi, N., 2011. The effect of afforestation with broadleaf species on carbon sequestration in the soil of Chitgar Forest Park. Journal of Soil Research (Soil and Water Sciences) 25(3), 187-196. (In Persian)
William, E., 2002. Carbon dioxid fluxes in a semiarid environment with high carbonate soils. Journal of Agricultural Meteorology 116(1-2), 91-102.
Yuan, Z., Jin, X., Xiao, W., Wang, L., Sun, Y., Guan, Q., Meshack, A.O., 2022. Comparing soil organic carbon stock and fractions under natural secondary forest and Pinus massoniana plantation in subtropical China. Catena 212(5), 106092.
نشریه محیط زیست طبیعی
دوره 76، شماره 4
اسفند 1402
صفحه 619-630