توصيفگر ها :
سزيم-137 , كمپلكس هاي آلي- معدني اوليه و ثانويه , كربن آلي ذره اي , چرخه جهاني كربن
چكيده فارسي :
خاك، سومين منبع ذخيره كربن آلي در محيط زيست ماست ولي در توازن جهاني كربن و ترسيب آن نقش به سزايي دارد. برآورد مقادير و ذخاير كربن، به منظور ترسيب اين عنصر، انتشار گازهاي گلخانهاي، حاصلخيزي خاك، باروري اكوسيستم و چرخه جهاني كربن داراي اهميت ميباشد. اين مطالعه به منظور برآورد نرخ فرسايش و رسوب و همچنين بررسي توزيع طولاني مدت مجدد كربن آلي در اجزاء مختلف ذرات خاك به كمك تكنيك سزيم-137، در نمونههاي خاك جمعآوري شده از دو كاربري جنگل بكر و جنگل كشتشده در شهرستان لردگان واقع در استان چهارمحال و بختياري، انجام گرفت. در هر دو كاربري از سه موقعيت، شامل بالا، وسط و پايين شيب و در هر موقعيت دو نمونه خاك از عمق 20-0 سانتيمتري نمونه برداري با سطح مقطع 10 در 10 سانتيمتر انجام شد. از دستگاه اسپكترومتري اشعه گاما براي آناليزهاي سزيم-137 استفاده شد. براي اندازهگيري پارامترهاي مغناطيسي نمونههاي خاك از دستگاه بارتينگتون در دو فركانس 46/0 و 6/4 كيلوهرتز استفاده شد. نتايج به دست آمده نشان داد، با استفاده از روش سزيم-137، حداكثر ميانگين هدررفت سزيم در موقعيت بالاي شيب در كاربري جنگل بكر و جنگل كشتشده به ترتيب برابر با 48/14 و 08/74 درصد و حداقل هدررفت سزيم در موقعيت پايين شيب در كاربري جنگل بكر و جنگل كشتشده به ترتيب برابر 95/4 و 95/47 به دست آمد. با استفاده از مدل نسبي و بيلان وزني ساده شده، ميانگين فرسايش در كاربري جنگل بكر در موقعيت بالاي شيب به ترتيب برابر با 308/56 و 65/61 تن بر هكتار در سال و در كاربري جنگل كشتشده در موقعيت بالاي شيب به ترتيب برابر با 56/275 و 24/1064 تن بر هكتار در سال به دست آمد. كمترين مقدار پذيرفتاري مغناطيسي خاك در هر دو كاربري در موقعيت بالاي شيب به دست آمد كه داراي بيشترين مقدار هدررفت خاك بوده است. بيشترين مقدار پذيرفتاري مغناطيسي خاك نيز در هر دو كاربري در موقعيت پايين شيب به دست آمد. كربن آلي ذرهاي و نيتروژن كل ذرهاي در اندازه شن و بزرگتر در كاربري جنگل بكر به طور معنيداري بيشتر از كاربري جنگل كشتشده بود. همچنين ميزان كربن آلي همراه خاكدانهها در كاربري جنگل بكر بيشتر از كاربري جنگل كشتشده بود و در خاكدانههاي درشتتر بيشتر بود. پايداري خاكدانهها نيز در كاربري جنگل كشتشده به علت افزايش كشت و كار، كاهش يافته و در اراضي جنگل بكر بيشترين پايداري را داشتند. در كاربري جنگل كشت شده بين پرتوزايي سزيم-137 با مواد آلي كمپلكس نشده و كمپلكسهاي آلي- معدني اوليه و ثانويه، همبستگي مثبت و معنيداري (در سظح 5 و 1 درصد) مشاهده شد. در كاربري جنگل بكر بين پرتوزايي سزيم-137 با كربن آلي موجود در بخش رس (كمپلكسهاي آلي- معدني اوليه) و همچنين كربن آلي موجود در ذات متوسط خاك (همراه خاكدانهها) همبستگي مثبت و معنيداري در سطح 5 درصد مشاهده شد.
چكيده انگليسي :
Soil is the third largest source of organic carbon in our environment, but it plays an important role in the global carbon balance and its sequestration. Estimating soil organic carbon pools is important for carbon sequestration, greenhouse gas emissions, soil fertility, and the global carbon cycle. This study was performed to estimate the rate of soil erosion and sedimentation and also to investigate the long-term redistribution of soil organic carbon in different soil aggregates using the cesium-137 technique in soil samples were collected from in two land uses (natural forest and agroforestry) in Lordegan city, Chaharmahal and Bakhtiari province, Iran. In both uses, three slope positions, including the upper, the middle and the lower slope position, and in each position, two soil samples were taken from a depth of 0-20 cm with a cross section of 10 by 10 cm. Gamma ray spectrometry was used for measurement of cesium-137. Bartington device was used to measure the magnetic parameters of soil samples at two frequencies of 0.46 and 4.6 kHz. The results of the cesium-137 technique showed that the maximum cesium loss was occurred at the top of the slope in natural forest (14.48 %) and agroforestry (74.08%), respectively. The lowest values of Cs loss were observed at the lower slope in both land uses. The relative model and simplified mass balance results indicated that the average erosion in the natural forest and agroforestry at the top of the slope were 56.308 and 61.65 ton/ha. yr, respectively. The highest values were attributed to top slope two natural forest and agroforestry, 275.56 and 1064.24 ton/ ha.yr, respectively. The lowest value of soil magnetic susceptibility was obtained in both uses at the top of the slope, which had the highest amount of soil loss. The highest amount of soil magnetic susceptibility was obtained in both land uses at low slope position. Particulate organic carbon and total nitrogen in the size of sand and larger in natural forest were significantly higher than the agroforestry system. Also, the content of SOC associated with various aggregates showed similar trend. In agroforestry system, a positive and significant correlation was observed between cesium-137 and uncomplexed organic matter and primary and secondary organic-mineral complexes. In cultivated forest use, a positive and significant correlation was observed between cesium-137 and uncomplexed organic matter and primary and secondary organic-mineral complexes.
Keywords: Cesium-137, Primary and Secondary Organo-Inorganic Complexes, Particulate Organic Carbon, Global Carbon Cycle.
