حساسیت دمایی نرخ دی‌اکسیدکربن متصاعد‌شده از خاک توده جنگلی راش ممرز (پژوهش موردی: جنگل شصت‌کلاته گرگان)

چگونگی اثرات تغییر دما بر تنفس خاک از ناشناخته‌هایی است که موجب عدم قطعیت در پیش‌بینی وضعیت آینده چرخه جهانی کربن می‌شود. حساسیت دمایی تنفس خاک (q10) مولفه‌ای کلیدی به‌منظور تخمین بازخورد تنفس خاک به گرمایش جهانی است. هدف از پژوهش پیش‌‌‌رو، بررسی حساسیت دمایی تنفس کل خاک براساس تغییرات سالانه دما و محتوای رطوبتی خاک در یک توده راش ممرز بود. به‌منظور انجام این پژوهش، ابتدا 12 قطعه‌نمونه به ابعاد 3 × 3 متر (شش قطعه‌نمونه در زیر تاج‌پوشش و شش قطعه‌نمونه در روشنه) مشخص شد. سپس نمونه‌برداری در سه نقطه تصادفی از هر قطعه‌نمونه انجام شد. تنفس ماهانه خاک با استفاده از چمبر دینامیکی بسته در نقاط تعیین‌شده طی یک سال اندازه‌گیری شد. نتایج این پژوهش بیانگر همبستگی معنی‌دار بین حساسیت دمایی تنفس خاک و متغیرهای محیطی شامل دمای خاک، محتوای رطوبتی خاک و دمای هوا در سطوح اطمینان 95 و 99 درصد بود. همچنین، حساسیت دمایی تنفس خاک در قطعه‌نمونه‌های زیر تاج‌پوشش بیشتر از روشنه بود. در حالی‌که کمترین نرخ تنفس خاک در فصل زمستان مشاهده شد (0/94 میکرومول بر متر مربع در ثانیه)، بیشترین حساسیت دمایی تنفس خاک نیز به همین فصل و قطعه‌نمونه زیر تاج‌پوشش (4/23) اختصاص یافت. بر این‌ اساس، افزایش جزئی در دمای خاک به‌ویژه در فصل زمستان منجر به تغییر چشمگیری در نرخ تنفس کل خاک و به‌هم‌خوردن تعادل چرخه کربن در توده‌های جنگلی این منطقه خواهد شد.

Temperature sensitivity of soil carbon dioxide efflux in beechhornbeam stand (Case study: Shastkalateh Forest, Gorgan)

The way temperature affects the soil respiration remains still unknown, which causes uncertainties in predictions of future trajectories of the global carbon cycle. Temperature sensitivity of soil respiration (Q10) is a key indicator for estimating soil respiration feedback to global warming. The purpose of this study was to investigate the temperature sensitivity of total soil respiration based on temporal changes in soil temperature and moisture contents in a beechhornbeam stand. Therefore, we first determined 12 sample plots (six sample plots in the gaps and six under canopy cover) with 3×3meter dimension. Sampling was conducted in three randomized points of each sample plot. At each sample point, soil respiration was monthly measured using a closed dynamic chamber throughout the year. The results showed a significant correlation between Q10 and some environmental variables, including soil temperature and moisture contents and also air temperature (p < 0.05 and p < 0.01). In addition, the temperature sensitivity of soil respiration was higher under canopy cover plots than that of in gaps. Although the lowest soil respiration rate was observed in winter (0.94 mmol m2 s1), the highest temperature sensitivity of soil respiration in this season (4.23) was observed under canopy cover plots. Thus, a slight increase in soil temperature, especially in winter, would result in a significant change in the rate of respiration of the entire soil and the adoption of a carbon cycle equilibrium in the forest stands of this area.