اثرات تحول سنی لندفرم‌ها بر دینامیک کربن پدوسفر (مطالعه موردی: دامنه‌های آلاداغ- شمال شرقی ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری علوم خاک، گروه مهندسی علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استاد علوم خاک، گروه مهندسی علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

در این پژوهش فاکتورهای مؤثر بر انتشار دی‌اکسید کربن و نسبت معدنی شدن در 12 مخروط افکنه در دامنه­های جنوبی آلاداغ با سنین نسبی جدید، میانه 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 کمپلکس­های معدنی-آلی، افزایش حساسیت کربن آلی خاک نسبت به معدنی شدن میکروبی را به دنبال داشته است. درحالی‌که مخروط­ افکنه­های جوان­ در مقایسه با مخروط­های فعال و قدیمی­تر محیط نسبتاً پایدارتری را به معرض نمایش گذاشته­اند. شکل­گیری این مخروط­ها در قاعده مخروط­ افکنه­های قدیمی منجر به افزایش تجمع رسوبات ریزدانه، کاتیون­های قابل‌تبادل 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 قابل‌تبادل فراهم می­آورد. این مکانیزم منجر به افزایش پایداری خاکدانه­ها در این محیط­ها شده که به‌نوبه خود حساسیت پذیری کربن آلی نسبت به تنفس میکروبی را کاهش می­دهد؛ بنابراین علی­رغم اینکه مؤلفه‌های ناپایدار کربن آلی و متعاقباً 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.

چکیده تصویری

اثرات تحول سنی لندفرم‌ها بر دینامیک کربن پدوسفر (مطالعه موردی: دامنه‌های آلاداغ- شمال شرقی ایران)

کلیدواژه‌ها


ایمنی، سپیده؛ صدوق، حسن؛ بهرامی، شهرام؛ محرابیان، احمدرضا؛ نصرتی، کاظم؛ 1399. بررسی رابطه پراکنش جوامع گیاهی با ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک در لندفرم‌های سطح مخروط افکنه‌ها (مطالعه موردی: مخروط افکنه های جنوب غرب میامی). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی. 9(2). صص 21-43.‎
بهرامی، شهرام؛ بیرامعلی، فرشته؛ فیله کش، اسماعیل؛ قهرمان، کاوه؛ 1397. بررسی تأثیر ژئومورفولوژی در نوع و تراکم پوشش گیاهی مخروط‌ افکنه‌های فشتنق-‌سبزوار. فصلنامه جغرافیا و توسعه. 16(52). صص 193-210.‎
جعفری، غلام حسن؛ محمدی، هژیر؛ 1398. بررسی رفتار آشوبناک فرایندهای ژئومورفولوژیکی حوضۀ آبریز قزل‌اوزن. جغرافیا و مخاطرات محیطی. 8(1). صص 1-23.‎
مددی، عقیل؛ مختاری، داود؛ شیرزادی، حمدیه؛ ارسلان، مهرورز؛ 1395. بررسی عملکرد نئوتکتونیک بر مخروط افکنه‏­ها با تاکید بر توان لرزه‏ خیزی گسل‌ها (منطقه موردمطالعه: دامنه‌های شمال غرب سهند). جغرافیا و مخاطرات محیطی. 5(2). صص 31-41.‎    
 
 
Bahrami, S., & Ghahraman, K., 2019. Geomorphological controls on soil fertility of semi-arid alluvial fans: A case study of the Joghatay Mountains, Northeast Iran. Catena, 176, 145-158. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.01.016
Blake, G.R., & Hartge, K.H., 1986. Bulk density. In A. Klute (Ed.), Methods of soil analysis. Part 1. Madison, WI: Physical and Min-eralogical Methods. American Society of Agronomy and Soil Science, pp 363–375. https:// onlinelibrary .wiley. com/ doi/ abs/ 10.1002 /gea. 3340050110
Bremner, J. M., 1996. Nitrogen total. In D. L. Sparks (Ed.), Methods of soil analysis (Vol. 3). Part. (pp. 1085–1121). Madison, WI: Chemical Methods. SSSA‐ASA. https:// doi.org/ 10.2136/ sssabookser5.3.c37
Corre M, Schnabel R, & Shaffer JA., 1999. Evaluation of soil organic carbon under forests, cool-season and warm-season grasses in the northeastern US. Soil Biol Biochem. 31(11):1531–1539. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00074-7
David, D. J., 1960. The determination of exchangeable sodium, potassium, calcium and magnesium in soils by atomic absorption spectrophotometry. Analyst, 85(1012), 495–503. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1960/an/an9608500495
Dickerson, R. P., Bierman, P. R., & Cocks, G., 2015. Alluvial fan surfaces and an age-related stability for cultural resource preservation: Nevada Test and Training Range, Nellis Air Force Base, Nevada, USA. Journal of Archaeological Science: Reports, 2, 551-568. https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2015.05.002
Field, J., 2001. Channel avulsion on alluvial fans in southern Arizona. Geomorphology, 37(1-2), 93-104. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(00)00064-7
Frankel, K. L., & Dolan, J. F., 2007. Characterizing arid region alluvial fan surface roughness with airborne laser swath mapping digital topographic data. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 112(F2).  https://doi.org/10.1029/2006JF000644
Gee, G.W., and Or, D., 2002. Particle-Size Analysis. In: Warren, A.D. (ed) Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical Methods. Soil Science Society of America Inc, pp 255-295. https://www.wiley.com/en-ai/Methods of Soil Analysis, Part 4: Physical Methods pp9780891188933
Glenn, N. F., Streutker, D. R., Chadwick, D. J., Thackray, G. D., & Dorsch, S. J., 2006. Analysis of LiDAR-derived topographic information for characterizing and differentiating landslide morphology and activity. Geomorphology, 73(1-2), 131-148. https:// doi.org/ 10.1016/ j.geomorph.2005.07.006
Kemper, W.D., & Y Rosenau, R.C., 1986. Aggregate stability and size distribution. In: Kute A, editor. Method of soil analysis, Part-1. Physical and mineralogical methods. Madison (WI): Soil Science Society of America, pp. 425-442.  https://doi.org /10.2136/sssabookser5.4.c14
Melton, M.A. 1965. The geomorphic and paleoclimatic significance of alluvial deposits in southern Arizona. Journal Geology, 73, 1–38. https://www.jstor.org/stable/30066379
Nadeu, E., Gobin, A., Fiener, P., Van Wesemael, B., & Van Oost, K., 2015. Modelling the impact of agricultural management on soil carbon stocks at the regional scale: the role of lateral fluxes. Global change biology, 21(8), 3181-3192.  https://doi.org /10.1111/gcb.12889
Ponti, D.J. 1985. The Quaternary alluvial sequence of the Antelope Valley, California. Geological Society America Special Paper, 203, 79–96. https:// pubs.geoscienceworld. org/  gsa/books/book/339/chapter-pdf/965614/spe203-0079.pdf
Rabbi, S. F., Wilson, B. R., Lockwood, P. V., Daniel, H., & Young, I. M., 2014. Soil organic carbon mineralization rates in aggregates under contrasting land uses. Geoderma, 216, 10-18. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2013.10.023
Regmi, N. R., & Rasmussen, C., 2018. Predictive mapping of soil-landscape relationships in the arid Southwest United States. Catena, 165, 473-486. https:// doi.org/ 10.1016/ j.catena. 2018.02.031
Smith, S. V., Renwick, W. H., Buddemeier, R. W., & Crossland, C. J., 2001. Budgets of soil erosion and deposition for sediments and sedimentary organic carbon across the conterminous United States. Global Biogeochemical Cycles, 15(3), 697-707. https://doi.org /10.1029/2000GB001341
Staley, D. M., Wasklewicz, T. A., & Blaszczynski, J. S., 2006. Surficial patterns of debris flow deposition on alluvial fans in Death Valley, CA using airborne laser swath mapping data. Geomorphology, 74(1-4), 152-163.https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2005.07.014
Thomas GW., 1996. Soil pH and soil acidity. In: Sparks DL, editor. Methods of soil analysis. Part 3. Chemical methods. Madison (WI): SSSA; p. 475–490. https://doi.org /10.2136/ sssabookser5.3.c16
Van Hemelryck, H., Fiener, P., Van Oost, K., Govers, G., & Merckx, R., 2010. The effect of soil redistribution on soil organic carbon: an experimental study. Biogeosciences, 7(12), 3971-3986. https://bg.copernicus.org/articles/7/3971/2010/
Vance, E. D., Brookes, P. C., & Jenkinson, D. S., 1987. An extraction method for measuring soil microbial biomass C. Soil biology and Biochemistry, 19(6), 703-707. https:// doi.org/ 10.1016/ 0038-0717(87)90052-6
Xiao, H., Li, Z., Chang, X., Huang, B., Nie, X., Liu, C., ... & Jiang, J., 2018. The mineralization and sequestration of organic carbon in relation to agricultural soil erosion. Geoderma, 329, 73-81. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.05.018
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPTCHA Image