بخشی از مقاله
مقدمه
پنج عامل خاکساز بیرونی فرآیندهای خاکساز درونی را در خاک به گردش در میآورند و باعث ایجاد خاکهای مختلف میگردند. مطالعه تحول و تکامل خاکها به علت بررسی فرایندهای خاکی دارای اهمیت ویژهای است. تغییرات ایجاد شده توسط بشر به منظور تغییر کاربری اراضی، تحول و تکامل خاکها را تحت تأثیر قرار داده است و از طرفی موجب تخریب خاکهای تکامل یافته شده و از سویی دیگر میتواند موجب نابودی دائم باروری زمین شود - ناردی و همکاران ،. - 1996 تغییر کاربری اراضی باعث آشفتگی در اکوسیستم میشود و بدین ترتیب ویژگیهای خاک را تغییر میدهد. با این حال میزان و روند تغییرات ویژگیهای خاک بستگی به شدت آشفتگی، نوع اکوسیستم، اقلیم و نوع خاک دارد.
خاک مراتع به خاطر دارا بودن مواد آلی نسبتا زیاد و ساختمان مناسب، همواره مورد توجه بوده است، ولی تغییر در مدیریت و کاربری آنها و اعمال خاکورزی تأثیر زیادی بر مقدار مواد آلی و دیگر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک آن میگذارد. کاهش مواد آلی بر اثر تغییر مدیریت این زمینها توسط پژوهشگران بسیاری گزارش شده است
مولینا و همکاران - 2007 - بیان کردند نوع بهرهبرداری از زمین و فرسایش رابطه نزدیکی با هم دارند. در اثر تغییر کاربری اراضی مرتعی به کاربریهای دیگر که تحت مدیریت انسان باشد به دلیل کاهش پوشش گیاهی و بهم خوردگی سطح خاک، مقاومت خاک سطحی کاهش یافته و فرسایش آبی شدید رخ میدهد
همچنین جوز و رویز - 2010 - در مناطق مدیترانه ای اسپانیا به بررسی اثر نوع کاربری اراضی بر فرسایش خاک پرداختند. نتایج این پژوهش نشان داد که فرسایش خاک در مناطق مدیتراته ای نه تنها به مواد مادری، توپوگرافی و اقلیم منطقه بستگی دارد بلکه به نوع کاربری زمین و تغییرات پوشش گیاهی در اثر دخالت طولانی مدت انسان نیز حساس میباشد. امروزه ادامه چنین عملیاتی در کشورهایی نظیر کشورمان توانسته است خاک را به شدت مورد فرسایش قرار داده و منجر به تخریب زمین گردد.
استان چهارمحال و بختیاری به دلیل شرایط خاص توپوگرافی و اقلیمی، ارتفاعات و کوهستانها، شیب اراضی، پراکنش بارندگی، نوع سازندها و تشکیلات زمینشناسی از حساسیت و شکنندگی بیشتری در قبال عوامل تخریب طبیعی به نسبت سایر نقاط برخوردار میباشد
از طرف دیگر گسترش روز افزون جمعیت و افزایش نیازها باعث دستاندازی به مراتع و کشت در این اراضی شده است. به گزارش جهاد سازندگی استان اصفهان در سال1376 زاگرس مرکزی یکی از مناطق مهم کشور از نظر کشاورزی و منابع طبیعی است. هدف از انجام این مطالعه بررسی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک در منطقه چشمه علی-له دراز استان چهارمحال و بختیاری است.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه، اراضی واقع در جنوب شرقی بروجن استان چهارمحال و بختیاری میباشد. منطقه چشمه-علی و لهدراز حدفاصل طولهای شرقی 51 درجه و 12 دقیقه و 30/67 ثانیه تا 51 درجه و 14 دقیقه و 34/45 ثانیه و عرضهای شمالی 31 درجه و 33 دقیقه و 10/04 ثانیه تا 31 درجه 40 دقیقه و52/56 ثانیه قرار گرفته است.
20 نمونه از عمق - 0-20cm - از مادهی مادری یکسان سنگ آهک به طور تصادفی و از دو کاربری مرتع و دیم - جمعا 40 نمونه - برداشت گردید. در ابتدا نمونههای خاک در هوای آزاد خشک شده و پس از کوبیدن از الک 2 میلیمتری عبور داده شدند. میزان سنگریزه در افقها با استفاده از آنالیز الک نسبت به حجم خاک اندازهگیری و به صورت درصد محاسبه شد
اندازهگیری بافت به روش هیدرومتر - گی و بادر، - 1986 و برای تعیین وزن مخصوص ظاهری از روش سیلندر استفاده شد - بلک و هارتچ، . - 1986 عامل فرسایشپذیری بر اساس فرمول ویشمایر و اسمیت - 1978 - محاسبه گردید. پایداری خاکدانهها به روش آنالیز الک مرطوب اندازهگیری شد - کمپر و روزونا، . - 1986 اندازهگیری واکنش خاک در عصاره 1 به 5 خاک به آب توسط دستگاه pH متر الکترود شیشهای - کلوت، - 1982 و هدایت الکتریکی در عصاره 1 به 5 خاک به آب توسط دستگاه هدایت سنج در دمای آزمایشگاه اندازهگیری شد
به منظور اندازهگیری مواد آلی از روش هضم با بیکرومات پتاسیم و تیتراسیون معکوس توسط فروسولفات آمونیوم استفاده گردید - واکلی و بلاک، . - 1934 درصد کربنات کلسیم معادل در نمونهها با روش خنثیسازی با اسید کلریدریک 1 نرمال و تیتراسیون اسید اضافی با محلول استاندارد سود نیم نرمال اندازه گیری شد
از جمله شاخصهای مهم تحلیل کمی مقاومت برشی خاک، تعیین میزان چسبندگی خاک و زاویه اصطکاک داخلی آن است. برای اندازهگیری فاکتورهای مقاومت برشی ابتدا از طریق آزمایش تراکم رطوبت بهینه خاک بدست آمد. سپس، بر اساس رطوبت بهینه حاصله، نمونه خاک آماده میگردد و در دستگاه مقاومت برش مستقیم قرار داده میشود. مطابق دادههای بدست آمده از دستگاه مقاومت برش مستقیم و بر اساس معیار گسیختگی موهر-کولمب میزان چسبندگی خاک و زاویه اصطکاک داخلی بدست میآید، که بر اساس این دو فاکتور مقاومت برشی تحلیل تحلیل میشود
نتایج و بحث
مقایسه میانگین - جدول - 1 نشان داد pH ، کربنات کلسیم معادل و ضریب فرسایش پذیری خاک در کاربری کشاورزی بهطور بسیار معنیداری بیشتر از مرتع است در حالی که پایداری خاکدانه و مادهی آلی در مرتع بیشتر از کشاورزی بود. ویژگیهای EC، وزن مخصوص ظاهری و درصد سنگریزه تفاوت معنیداری در دو کاربری نشان ندادند. فاکتورهای مقاومت برشی که شامل چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی میباشد هر دو فاکتور در کاربری مرتع بیشتر از کاربری کشاورزی است ولی تفاوت به حدی نیست که از لحاظ آماری معنی دار باشد.
جدول-1 مقایسه میانگین ویژگیهای مورد مطالعه بین کاربریهای مرتع و کشاورزی
ویژگی p-value کاربری مرتع کاربری کشاورزی
تغییر کاربری اراضی از مرتع به کشاورزی سبب کاهش مادهی آلی خاک شده است که میتواند ناشی از کشت وکار و بهم خوردگی خاک و تجزیهی مادهی آلی خاک باشد. کاهش مادهی آلی از عوامل موثر بر افزایش فرسایش پذیری خاک و کاهش پایداری خاکدانه در کاربری کشاورزی میباشد.
فاکتور چسبندگی که از فاکتورهای مقاومت برشی است وابسته به مقدار رس موجود در خاک و عوامل چسبنده دیگر میباشد همچنین زاویه اصطکاک داخلی که فاکتور دیگر مقاومت برشی خاک میباشد نیز وابسته به اصطکاک دار بودن ذرات است که در کاربری کشاورزی به دلایل خاکورزی، کشت و کار و بهم خوردگی سطح خاک، عوامل چسبنده و زاویه اصطکاک داخلی کاهش یافته و با کاهش این فاکتورها مقاومت برشی هم کاهش یافته است.
طبق نتایج آزمایشات انجام شده افزایش فاکتور فرسایشپذیری، کاهش پایداری خاکدانه، کاهش مادهی آلی و کاهش فاکتورهای مقاومت برش مستقیم خاک به دلیل تغییر کاربری از مرتع به کشاورزی ایجاد شده است. نتایج مشابهی نیز توسط محققین زیادی - ذوالفقاری و حاجعباسی،1387؛ یوسفی فرد و همکاران، 1386؛ پلاستر، 1985؛ دوران، 1987 و محبوبی، - 1993 گزارش شده است. با توجه به این نتایج برای جلوگیری از تخریب خاک، بایستی از تبدیل مراتع به کشاورزی در این منطقه جلوگیری شود.
