چکیده:
در این پژوهش فاکتورهای موثر بر انتشار دی اکسید کربن و نسبت معدنی شدن در 12 مخروط افکنه در دامنههای جنوبی آلاداغ با سنین نسبی جدید و معاصر، متوسط و قدیمی اندازهگیری شد. گسترش فرسایش گالی در مخروط افکنههای قدیمیتر منجر به انتقال حجم وسیعی از لایههای سطحی غنی از کربن آلی و لایههای عمقی خاک شده است. این رخداد با تقویت شکستن خاکدانهها و ترکیبات معدنی-آلی، افزایش حساسیت کربن آلی خاک نسبت به معدنی شدن میکروبی را به دنبال داشته است. در حالیکه مخروطهای جوان در مقایسه با مخروطهای فعال و قدیمیتر محیط نسبتا پایدارتری را به معرض نمایش گذاشتهاند. شکلگیری این مخروطها در قاعده مخروطهای قدیمی منجر به افزایش تجمع رسوبات ریزدانه، کاتیونهای قابل تبادل و کربن آلی حمل شده از سطوح مخروطهای قدیمی شده است. از سوی دیگر، ظرفیت جابجایی کمتر فرایندهای فرسایشی در این محیطها با توجه به موقعیت قرارگیریشان محیطی پایدار برای ترکیب ذرات ناپایدار کربن آلی با رسوبات ریزدانه و کاتیونهای قابل تبادل فراهم میآورد. این مکانیزم منجر به افزایش پایداری خاکدانهها در این محیطها شده که به نوبه بود حساسیت پذیری کربن آلی نسبت به تنفس میکروبی را کاهش میدهد. بنابراین علیرغم اینکه مولفههای ناپایدار کربن آلی و متعاقبا تنفس میکروبی در این محیطها نسبت به سایر مخروطها بسیار زیاد بوده است، نرخ معدنی شدن به دلیل حفاظت کربن آلی خاک بسیار پائینتر از سایر لندفرمها بوده است. تفاوتهای ژئومورفولوژیک مخروط افکنههایی با سنین مختلف منجر میشود این لندفرمها شرایط ناپایداری را در نرخ تبادل کربن از پدوسفر به اتمسفر به نمایش بگذارند.
Alluvial fans can be known as non-equilibrium landform resulting from the spatial-temporal variability erosional and depositional processes, weathering processes, and drainage patterns on them. Formation and evolution of the alluvial fans is effectively affected by climate changes. These landforms play an important role in the exchange of carbon between the atmosphere and pedosphere. The aim of this study was to evaluate how the evolution of alluvial fan ages can affect soil carbon dynamics. The present study measured factors controlling the C mineralization ratio and carbon dioxide flux within the soil environments belonging to different alluvial fan ages (including young fan, intermediate fan, and old fan) located at the base of the Aladagh Mountain hillslope. The intermediate alluvial fans exhibited more stable environment compared with other fans. Furthermore, the position of the intermediate fans on lowlands of the old fans increased the organic carbon concentration, exchangable cattions, and fine fraction. On the other hand, the lower transport capacity of the erosion processes decreased lower micro-aggregate losses compared with other fans. As a result, the organic carbon contained in the micro-aggregates is inaccessible to microbial decomposition over long-term timescale. The old fans exhibited a significant decrease of clay fraction, which could be due to their positions on uplands and their susceptibility to gully erosion processes, causing the transportation of a larger amount of OC-rich topsoil. This condition degrades soil structure and weakens aggregate stability within the old fans, encouraging more vulnerability of organic carbon to microbial decomposition. The geomorphological differences of the alluvial fan surfaces in different ages stimulated the variation of soil carbon dynamics. This conceptual approach of combining our field survey data with an empirical model aids in a better understanding of the biochemical mechanisms controlling the C dynamics under the evolution of geomorphic landforms.
خلاصه ماشینی:
اثرات تحول سني لندفرم ها بر ديناميک کربن پدوسفر (مطالعه موردي: دامنه هاي آلاداغ - شمال شرقي ايران ) امير محسني- پژوهشگر پسادکتري علوم خاک، گروه مهندسي علوم خاک، دانشگاه فردوسي مشهد، مشهد، ايران ندا محسني ١- دانشيار ژئومورفولوژي، گروه جغرافيا، دانشگاه فردوسي مشهد، مشهد، ايران عليرضا کريمي- استاد علوم خاک، گروه مهندسي علوم خاک، دانشگاه فردوسي مشهد، مشهد، ايران تاريخ دريافت : ١٤٠١/٢/٢٢ تاريخ بازنگري: ١٤٠١/٣/٢٤ تاريخ تصويب : ١٤٠١/٤/٢٥ چکيده در اين پژوهش فاکتورهاي مؤثر بر انتشـار دياکسـيد کربن و نسبت معدني شدن در ١٢ مخروط افکنه در دامنه هاي جنوبي آلاداغ با سـنين نسـبي جديد، ميانه و قديمي اندازه گيري شـد.
همچنين مطالعات بسـياري در رابطه با نقش فرايندهاي فرسـايش خاک در سيکل کربن آلي پدوسفر انجام شده است 1 Bahrami & Ghahraman 2 Field 3 Regmi & Rasmussen 4 Dickerson 5 Xiao (اســميـت و همکـاران ١، ٢٠٠١؛ ناديئو و همکاران ٢، ٢٠١٥؛ ون هملريک و همکاران ٣، ٢٠١٠).
در اين پژوهش سعي شده است تا به اين سؤالات پاسخ داده شود: آيا تحول سني مخروط افکنه ها، ميتواند عملکرد ديناميک کربن خاک را در اين لندفرم ها تحت تأثير قرار دهد؟ تحول ســني اين محيط ها چگونه منجر به ناپايداري فرايندهاي بيوشيميايي دخيل در انتشار يا ذخيره کربن خاک ميشود؟ ٢- مواد و روش ٢-١- منطقه موردمطالعه و طرح نمونه برداري با توجه به اهداف تحقيق ، ١٢ مخروط افکنه با سنين نسبي مختلف در دامنه هاي جنوبي آلاداغ انتخاب شد (شکل ١).
1 Blake and Hartge 2 David 3 Total Organic Carbon Analyzer 4 Bremner (به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل ٢.