تغییرات روزانه و فصلی تنفس خاک تحت تاثیر فاکتورهای دما و رطوبت در تیپ های مختلف بلوط

تنفس خاک انتشار دی اکسید کربن از سطح خاک است که چرخه ی کربن اولیه در اکوسیستم ها را کنترل می کند. اخیرا تنفس خاک به یک فرآیند اکولوژیکی مهم در تعادل جهانی کربن تبدیل شده است و تاثیر مهمی بر تغییرات آب و هوای جهانی دارد. اندازه گیری تنفس خاک برای تعیین کمیت شار دی اکسید کربن از خاک به اتمسفر مهم است. در جنگل های ایران هنوز بر روند نرخ تنفس خاک در ساعات مختلف روز مطالعهای صورت نگرفته است و این بر جنبه ی نوآوری این تحقیق تاکید دارد. هدف از این مطالعه مقایسه میزان تنفس خاک در ساعت مختلف روز بین پنج نوع تیپ جنگلی (Pure Quercus infectoria)، (Quercus libani- Quercus infectoria)، (Pure Quercus libani)، (Quercusinfectoria-Quercus libani)، (Quercus libani- Quercus brantii- Quercus infectoria) در چهار فصل سال (بهار، تابستان، پاییز و زمستان) و شناسایی تاثیر عوامل محیطی (دما و رطوبت) بود. همچنین برای تاثیر دما و رطوبت روی تنفس خاک از مدل های مختلف و برای میزان همبستگی بین تنفس و ویژگی های شیمیایی خاک از ضریب همبستگی استفاده شد.

پنج تیپ جنگلی غالب منطقه پس از جنگل گردشی و مرور منابع انتخاب شدند و در هر تیپ قطعه نمونه هایی به ابعاد 20×20 مترمربع (به طوری که نماینده تیپ مورد نظر باشد) انتخاب شدند. جهت اندازه گیری تنفس خاک 8 لوله PVC با اندازه و قطر مشخص در عمق 5 سانتی متری خاک در قطعه نمونه ی انتخابی نصب و با استفاده از روش اندرسون در ساعات مختلف روز اندازه گیری شد. دما و رطوبت خاک به ترتیب با دماسنج و دستگاه TDR هم زمان با اندازه گیری تنفس خاک ثبت گردید. جهت انجام آزمایش های شیمیایی 5 نمونه خاک از هر تیپ در فصل رشد برداشت و به آزمایشگاه انتقال یافت.

بیشترین مقدار تنفس خاک در طول روز در ساعت 14 بعدازظهر مشاهده شد، همچنین تیپ Pure Libani بیشترین نرخ تنفس خاک را با میانگین 3550/0 میلی گرم کربن در سانتی متر مربع در روز برای کل سال نشان داد، اما این مقدار بین تیپ های مختلف معنی دار نبود. بیشترین همبستگی تنفس خاک با دما و رطوبت در تیپ Libani- Infectoria مشاهده و رطوبت نسبت به دمای خاک همبستگی بیشتری را نشان داد. فصل بهار بیشترین مقدار تنفس خاک را به دلیل حد بهینه دما و رطوبت نشان داد. در بررسی مدل های برازش شده تنفس خاک، مدل نمایی در کل نسبت به مدل خطی برازش بهتری نسبت با داده های اندازه گیری شده نشان داد. در نهایت نیز تنفس با ویژگی های شیمیایی خاک همبستگی زیادی را نشان نداد.

طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق، در طول بهار و تابستان تغییرات روزانه تنفس خاک در بعدازظهر به طور چشمگیری بیشتر از زمان های دیگر بود و تنفس خاک برای تیپ Pure Libani بیشترین مقدار بود. مطالعه ما همچنین نشان داد که گونه های جنگلی می توانند بر فسفر وpH خاک تاثیرگذار باشند. همچنین بیشترین ضریب همبستگی تنفس با عناصر اقلیمی و مشخصه های شیمیایی خاک به ترتیب با رطوبت و نیتروژن آلی خاک مشاهده شد. یافته های ما نشان داد که ترکیبی از ویژگی های شیمیایی خاک به جای یک عامل واحد، هم راستا با عوامل دما و رطوبت در ساعات و فصول مختلف ممکن است تغییرات تنفس خاک را تعیین کنند و در نهایت تاثیر تیپ های مختلف بر مقدار تنفس خاک سبب اختلافات ناچیزی گردید اما در تیپ های مختلف بلوط جنگل های آرمرده نمی تواند معنی دار باشد، اگرچه این یافته ها به رفع برخی شکاف ها در مطالعه تنفس خاک در اکوسیستم های جنگلی مختلف تحت شرایط آب و هوایی فعلی کمک می کنند، بااین حال، نرخ تنفس خاک در رابطه با تاثیر گونه های مختلف در قالب تیپ جنگلی در بیوم های متفاوت هنوز هم به طور دقیق مشخص نیست. بنابراین، تحقیقات بیشتر باید بر روی عوامل محرک تنفس اتوتروف و تنفس هتروتروف و بر واکنش میکروارگانیسم ها به تغییرات آب و هوایی متمرکز شود.