خاکدانه ها راکتورهای بیوشیمیایی خاک محسوب می شوند و نقش مهمی در چرخه کربن اکوسیستم خاک ایفا می کنند. تغییر اقلیم به تغییرات بلندمدت در دما و الگوهای آب و هوایی مانند بارندگی اشاره دارد. این تغییرات ممکن است بر خصوصیات خاکدانه ها و عملکرد حمایتی آن ها برای اکوسیستم های خاک تأثیر بگذارد. در این تحقیق فرض شد که پاسخ چرخه کربن خاک به تغییرات اقلیمی شبیه سازی شده ممکن است در اندازه های مختلف خاکدانه ها متفاوت باشد. به منظور انجام این تحقیق، نمونه های مرکب خاک از خاک جنگلی و خاک علفزار جمع آوری شد. سپس ماده آلی ذره ای آزاد و محصور شده در خاکدانه ها در اندازه های 4-2 میلی متر، 2-25/0 میلی متر و 05/0-25/0 میلی متر تحت تیمارهای چرخه تر و خشک شدن در دمای 25 و 45 درجه سلسیوس تحت دو غلظت مختلف دی اکسید کربن (400 و 800 میکرومول در مول) اندازه گیری شد. داده ها با طرح آزمایشی فاکتوریل با چهار عامل (در دو تکرار) شامل دما (دو سطح)، اندازه خاکدانه (سه سطح)، تعداد چرخه های تر و خشک شدن (سه سطح) و CO2 افزایش یافته (دو سطح) تجزیه و تحلیل شدند. نتایج در خاک جنگلی نشان داد که، بیشترین مقدار ماده آلی ذره ای آزاد (fPOM) در خاکدانه ها در اندازه 2-25/0 میلی متر مشاهده شد. چرخه های تر و خشک شدن به طور معنیداری مقدار (p < 0.05) fPOM را در هر دو دما کاهش دادند و این کاهش در دماهای خشک شدن بیشتر محسوس تر بود. ماده آلی ذره ای محصور شده (oPOM) در خاکدانه های 2-25/0 میلی متری خاک هایی با ماده آلی زیاد به حداکثر رسید، در حالی که خاکدانه های کوچک تر در خاک های با ماده آلی کم حاوی oPOM بیشتری بودند. به طور کلی، اعمال چرخه ها oPOM را کاهش دادند، این کاهش در دماهای خشک شدن بیشتر به ویژه در خاکدانه های کوچک (05/0-25/0 میلی متر) خاک های با ماده آلی کم شدیدتر بود. تیمارهای CO2 افزایش یافته به طور معنیداری (p < 0.05) fPOM را در خاکدانه های کوچک و متوسط خاک های با ماده آلی کم کاهش دادند. اما این تیمار مقادیر oPOM را به طور معنیداری (p < 0.05) افزایش داد، به ویژه در خاک های با ماده آلی کم و در خاکدانه های کوچک تر که تحت اعمال چرخه های تر و خشک بودندااگرچه، CO2 افزایش یافته تنها اثرات جزئی بر oPOM در خاک های با ماده آلی زیاد داشت. خاکدانه های بزرگ تر و متوسط به طور کلی oPOM بیشتری در هر دو نوع خاک نشان دادند.. نتایج در خاک مرتعی نشان داد، حداکثر fPOM در خاکدانه های متوسط (0.25-2 میلی متر) یافت شد و این خاکدانه ها fPOM بیشتری در خاک های OCL نسبت به خاک های OCH داشتند. پاسخ fPOM به افزایش تعداد چرخه ها به دمای خشک شدن بستگی داشت بطوریکه_در 25 درجه سلسیوس کاهش یافت اما در 45 درجه افزایش یافت. خاک هایی با ماده آلی زیاد به طور کلی fPOM کمتری نشان دادند. چرخه های تر و خشک شدن باعث کاهش های معنیدار fPOM (p < 0.05) در تمام اندازه های خاکدانه به ویژه در خاک های با ماده آلی کم شدند. خاک های OCH در خاکدانه های متوسط oPOM بیشتری نسبت به خاک های OCL داشتند، اما در هر دو نوع خاک، oPOM با اندازه خاکدانه از متوسط به کوچک کاهش یافت. بیشترین ذخایر oPOM در خاکدانه های متوسط (2-25/0 میلی متر) در خاک های باماده آلی زیاد بدون اعمال چرخه مشاهده شد. با این حال، چرخه ها به طور معنیداری (p < 0.05) oPOM را در تمام اندازه های خاکدانه کاهش دادند. تیمارهای CO2 افزایش یافته به طور معناداری (p < 0.05) fPOM را در مقایسه با چرخه های تر-خشک شدن تحت CO2 شاهد به ویژه در خاکدانه های کوچک تر کاهش دادند.. خاک های با ماده آلی کم به طور کلی حاوی مقادیر بیشتر fPOM در خاکدانه های متوسط نسبت به خاک های با ماده آلی زیاد بودند.کاهش fPOM با افزایش چرخه ها در 25 درجه شدیدتر از 45 درجه سلسیوس بود. CO2 افزایش یافته oPOM را در خاک های با ماده آلی کم افزایش داد اما در خاک های با ماده آلی زیاد آن را کاهش داد. افزایش تعداد چرخه های تر-خشک شدن بر پویایی fPOM و oPOM به گونه ای متفاوت تأثیر گذاشت که این تأثیر به دما، مقدار ماده آلی خاک و اندازه خاکدانه بستگی داشت. در مجموع، CO2 افزایش یافته ماده آلی ذره ای آزاد را کاهش داد اما ماده آلی ذره ای محصور شده را افزایش داد. در خاک ها با ماده آلی کم اندازه خاکدانه به شدت بر هر دو شکل ماده آلی ذره ای تأثیر گذاشت، به طوری که خاکدانه های متوسط و بزرگ در اکثر موارد fPOM و oPOM بیشتری نشان دادند. دمای خشک شدن اثرات چرخه های تر و خشک شدن و تیمارهای CO2 را تحت تأثیر قرار داد، به طوری که دمای بیشتر، کاهش ها در ماده آلی ذره ای آزاد را تشدید کردند اما در اکثر موارد ماده آلی محصور شده را افزایش داد.
واژههای کلیدی: ماده آلی ذره ای آزاد، ماده آلی ذره ای محصور