بررسی فرآیندهای تغییر و تحول و تنفس میکروبی خاک در امتداد یک مخروط‌افکنه نیمه‌خشک در شمال شرق ایران

Abstract

خاک‌ها با اشکال اراضی که بر روی آن‌ها تکامل می‌یابند، ارتباط تنگاتنگ دارند و ویژگی‌های آن‌ها به نوبه خود بر تکامل ژئوفرم‌ها تأثیر می‌گذارد. این پژوهش به بررسی تغییر و تحول خاک در امتداد گرادیان ارتفاعی یک مخروط‌افکنه نیمه‌خشک در جنوب رشته‌کوه بینالود در شمال شرق ایران پرداخته است. همچنین، تأثیر فرآیندهای خاک بر تنفس میکروبی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در بخش بالایی، میانی و قاعده مخروط‌افکنه، هر کدام، یک خاکرخ شاهد تشریح و از افق‌های آنها نمونه‌برداری شد. آزمایش‌های معمول فیزیکی و شیمیایی، میکرومورفولوژی و تنفس میکروبی بر روی نمونه‌ها انجام شد. همچنین، طبقه‌بندی خاکرخ‌های مطالعاتی براساس دو سامانه آمریکایی و جهانی صورت گرفت. در هر سه خاکرخ، توالی‌های رسوبگذاری و خاک‌سازی مشاهده شد. افق‌های وزیکولار (V)، آرجیلیک (Bt)، آرجیلیک-کلسیک (Btk)، کلسیک (BCk) و کمبیک (Bw) شناسایی شدند. هر دو سامانه بخش بالایی را در طبقه‌بندی متمایزی از دو بخش دیگر قرار دادند. خاک‌های میانه و قاعده مخروط­افکنه براساس سامانه رده‌بندی آمریکایی در زیرگروه ‏Xeric Calciargids‏ قرار گرفتند، در حالی‌که خاکرخ ‏بالایی را در Xeric Haplocambids قرار داد. در هر سه خاکرخ افق وزیکولار نازک در زیر سنگفرش بیابانی، تشکیل شده بود. در زیر افق وزیکولار، شواهد پوسته‌های رسی، نودول‌های کربنات پدوژنیک و اگزالات‌های کلسیم در ریشه‌ها در مقاطع نازک مشاهده شد. این شواهد نشان‌دهنده نقش پوسته‌های زیستی در تشکیل این ویژگی‌ها است. در افق‌های زیرین خاکرخ‌ها، نودول‌های کربنات پدوژنیک، پندانت‌های آهکی و پوسته‌های رسی مشاهده شد. وجود توالی‌های رسوبگذاری و افق‌های کلسیک و آرجیلیک، نشان‌دهنده تشکیل آن‌ها در تناوب تغییرات اقلیمی است. به‌نظر می‌رسد که خاک رویین در هر سه خاکرخ، در دوره‌های مرطوب‌تر هولوسن تشکیل شده‌ است و پوسته‌های زیستی هم در فرآیندهای آهکی شدن و انتقال و تجمع رس نقش داشته‌اند. افق‌های آرجیلیک در لایه‌های زیرین، در دوره‌های پایدار پلئیستوسن انتهایی تشکیل شده‌‌اند. مطالعه تنفس میکروبی خاک در افق‌های مختلف نشان داد که در افق‌های آرجیلیک میزان تنفس میکروبی کاهش یافته است؛ در حالی که در افق‌های کلسیک افزایش داشته است. پیشنهاد می‌شود در مطالعات بعدی مقادیر اجزای کربن در ارتباط با زیست­توده میکروبی در افق‌ها و خاک‌های قدیمی ‏بررسی گردد.‏