تغييرات كربن آلي و غيرآلي دراجزاء اندازه‌اي ذرات خاك‌هاي تشكيل شده در رديف اقليمي خشك تا نيمه مرطوب

Organic and Inorganic Carbon Distribution within the Particle Size Fractions of Soils Developed in an Arid-Semihumid Climosequence

تغييرات كربن خاك يكي از مهمترين شاخص­ هاي نشان ­دهنده تاثير اقليم بر تشكيل خاك اسـت. بررسي مقداركربن خاك اعم از كربن آلي و كربن غيرآلي (كربنات­ ها) و تاثيرگذاري آن بر ساير خصوصيات خاك در اقليم­ هاي مختلف، لازمه مديريت مناسب كربن خاك در مقياس جهاني بوده و تعادل ميان بخش­ هاي مختلف منابع كربن از نظر محيط زيست بسيارحائز اهميت است. در اين تحقيق كربن آلي و غيرآلي كمپلكس شده با ذرات اوليه (در ابعاد شن، سيلت و رس) در 9 خاكرخ يك رديف اقليمي متشكل از سه اقليم خشك (اشتهارد)، نيمه ­خشك (قزوين) و نيمه ­مرطوب (رودبار)، به ترتيب با رژيم­هاي رطوبتي اريديك تيپيك، زريك خشك و زريك تيپيك و رژيم­ هاي حرارتي ترميك، ترميك و مزيك مورد مطالعه قرار گرفتند. مقايسه آماري كربن آلي در اجزاي اندازه ­اي ذرات در سه منطقه مورد مطالعه به ترتيب روند رس (نيمه ­مرطوب ans1/36، نيمه­ خشك ans1/32، خشك ans0/63) > سيلت (نيمه ­مرطوب a*0/85، نيمه­ خشك ab*0/79، خشك b*0/4) > شن (نيمه­ مرطوب a*0/44، نيمه­ خشك b*0/19، خشك b*0/05) را نشان داد. در حالي­كه مقايسه آماري كربن غيرآلي موجود در اجزاي اندازه ­اي ذرات خاك داراي روند سيلت (نيمه­ مرطوب ans18/2، نيمه­ خشك ans14/03، خشك ans11) > شن (نيمه ­مرطوب a*18/96، نيمه­ خشك ab*11/79، خشك b*5/59) > رس (نيمه­ مرطوب a*13، نيمه­ خشك ab*7/56، خشك b*3/85) بود. همچنين نتايج نشان داد كه مقدار كربن آلي در هر سه جزء اندازه ­اي با افزايش عمق كاهش مي ­يابد و اجزاي در ابعاد رس در تمامي اعماق نسبت به ساير اجزاي اندازه ­اي خاك مقدار درصد كربن آلي بيشتري دارند. برخلاف كربن آلي، مقدار كربن غيرآلي اجزاي اندازه­ اي ذرات در هر سه منطقه در افق ­هاي سطحي كمتر از افق­ هاي زيرين بوده و با افزايش عمق افزايش مي ­يابد. به طور كلي نتايج نشان داد كه در رديف اقليمي خشك تا نيمه­ مرطوب با افزايش رطوبت، خاك­ هاي با ذرات ريزتر به علت وجود سطح ويژه بالاتر، توانايي بيشتري براي ذخيره كربن خاك دارند.

Soil carbon changes are amongst the most important indicators exposing climate change impacts on soil genesis. A study of soil carbon, either organic or inorganic (carbonates), and as well investigating the impact of soil carbon on other soil characteristics within different climates are essential for the proper management of soil carbon on a global scale. Also, a balance of different contributor parts of carbon sources is of high importance from an environmental point of view. Throughout the present study, the distribution of soil organic vs inorganic carbon in the primary particles (at the sizes of sand, silt and clay) were investigated for 9 soil profiles along a climosequence representing three different climatic zones of arid (Eshtehard), semiarid (Qazvin) and semihumid (Roodbar) with typic aridic, dry xeric and typic xeric moisture regimes and thermic, thermic as well as mesic temperature regimes, respectively. The statistical analysis of organic carbon components of particle size in the three studied regions revealed the trend of clay (semihumid 1.36a”s, semiarid 1.32ans, arid 0.63 ans)> silt (semihumid 0.85a*, semiarid 0.79ab*, arid 0.4b*)> sand (semihumid 0.44a*, semiarid 0.19b*, arid 0.05b*). This was when the trend of silt (semihumid 18.2ans, semiarid 14.03ans, arid 11a")> sand (semihumid 18.96a*, semiarid 11.79ab*, arid 5.59b*)> clay (semihumid 13a*, semiarid 7.56ab*, arid 3.85b*) was observed by the statistical analysis of inorganic carbon components related to a particle size. Results showed that, the organic carbon contents of the soils in all clay, silt, and sand components decrease with increase in profile depth. Also, clay components carry more organic carbon contents within all the depths as compared with the other components of the soil. In contrast to that of organic carbon, inorganic carbon content is lower in the uppermost horizons than in the subsurface in all the three components of particle size and while increasing with increase in the profile depth. The results showed that in an arid-semihumid climosequence, with increasing humidity, soils containing a larger share of fine particles, due to their higher specific surface area, are able to store more carbon.