مقاله تاثیر پوشش گیاهی بر پارامترهای رسوب شناسی و ژئومورفولوژیکی در نبکاهای شمال شهداد

بخشی از مقاله

چکیده
نبکاها از جمله چشماندازهای نواحی خشک و نیمهخشک محسوب میشوند. این تپهها در اثر تجمع رسوبات در اطراف گیاهان تشکیل شده و نقش موثری در بیابانزایی ایفا میکنند. در قسمتهای شمالی دشت شهداد نبکاها به صورت گسترده دیده میشوند. در این تحقیق با هدف بررسی ارتباط بین نوع پوشش گیاهی با ژئومورفولوژی و پارامترهای رسوبشناسی از تعداد 30 نبکا با جنس و گونههای مختلف نمونهبرداری صورت گرفته است. نتایج نشان میدهند که نوع پوشش گیاهی در پارامترهای ژئومورفولوژی بسیار موثر بوده و با افزایش ارتفاع و انشعابات یک گیاه نبکای تشکیل شده وسیعتر خواهد بود اما، در پارامترهای رسوب شناسی بجز در موارد معدودی تاثیر چندانی نداشته است.

-1 مقدمه

در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل نبود پوشش گیاهی و کمبود بارندگی خاک همواره در معرض فرسایش قرار دارد. در طی طوفانهای شدید قسمتی از رسوبات سطحی جابهجا شده و در برخی نواحی توسط گیاهان به تله میافتند. در طی سالهای متمادی و با تکرار این عمل رسوبات به دام افتاده توسط گیاهان یکی از مناظر دیدنی مناطق بیابانی را ایجاد میکنند. نبکا یکی از پدیدههایی است که در اثر فرسایش و رسوبگذاری در محیطهای بادی و در اطراف گیاهان ایجاد میشود .

 دشت شهداد از جمله معدود مناطق بیابانی است که تحت تاثیر جریانهای بادی بوده و در آن مجموعه ای از تپه های نبکا تشکیل شده که بعضاً ارتفاع آنها به بیش از 12 متر نیز می رسد. شهداد در فاصله 100 کیلومتری شرق شهر کرمان واقع شده است. منطقه مورد مطالعه در شمال شهداد - جنوب غربی بیابان لوت - و در موقعیت جغرافیایی "" N 30œ27"21.5 "", E 57œ43"9 و N 30œ33"53.5 "", E 45œ45"56"" قرار گرفته است .

 در حال حاضر، به دلیل تاثیر مهم نبکاها در تغییرات محیطی، محققین نبکا در دههای اخیر پیشرفتهای قابل ملاحظهای در این زمینه داشتهاند. گسترش نبکاها ارتباط بسیار نزدیکی به تشکیل گیاهان، در دسترس بودن رسوبات و فعالیت باد دارد و از طرفی نبکاها نشان دهنده آب و هوای محلی و تغییرات محیطی هستند - Kocurek and . Lancaster, 1999 - هدف از این مقاله بررسی ارتباط بین نوع پوشش گیاهی با پارامترهای بافت رسوبی و ژئومورفولوژی در نبکاها است.

-2 مواد و روشها
در طی مطالعات میدانی، از تعداد 30 نبکا و در جهت رو به باد، پشت به باد و قسمت میانی نمونهبرداری شد. این نمونه برداریها از نبکاهایی انجام گرفت که دارای گیاهانی با جنس و گونه متفاوت بودند. در اقدام بعدی پارامترهای مورفولوژیکی هر نبکا - طول، عرض و ارتفاع - توسط متر اندازه-گیری شد و موقعیت هر نبکا توسط GPS ثبت گردید و نمونهها در کیسههای پلاستیکی برای انجام مطالعات بافت رسوبی به آزمایشگاه منتقل شدند.

پس از حذف مواد زائد از نمونهها - حذف مواد آلی توسط آب اکسیژنه - ، آنالیز مدال اندازه دانه ها به روش غربال خشک و با استفاده از الکهایی در فواصل استاندارد 0/5 فی صورت گرفت. در پایان وزن رسوبات تجمع یافته بر روی هر الک اندازه گرفته شد و با استفاده از نرمافزار اکسل به مقایسه دادهها پرداخته شد.

-3 بحث و نتایج و یافته ها

نبکاها در مقیاس محلی نشان دهنده قابلیت تثبیت ماسههای روان توسط پوشش گیاهی میباشند. به عبارت دیگر اکوسیستم با ایجاد این چشمانداز سعی در تعدیل فشار فرسایش بادی و تثبیت ماسه میکند - محمودی و همکاران، . - 1392 براساس مطالعات جیانهو - Jianhuei and Yuxiang, 2010 - برای حفظ و ترمیم محیطزیست مناطق خشک و نیمه خشک توسعه نبکاها و تنوع پوشش گیاهی نقش اساسی دارد.

برای توسعه نبکاها وجود شرایط مناسبی مانند: تعادل بین فرسایش و رسوبگذاری، وجود آبهای زیرزمینی و میزان بارشهای محلی، خصوصیات زیست محیطی و فیزیولوژیکی پوشش گیاهی و سرعت مناسب باد در منطقه لازم و ضروری است. نحوه توسعه و تشکیل نبکا به این صورت میباشد که ابتدا، مقدار آب رودخانه های محلی به آرامی کاهش مییابد اما چون سطح آب زیرزمینی بالاست، نبکا تشکیل نمیشود. در مرحله دوم به دلیل کاهش آب سطحی، بستر رودخانه ظاهر میشود و با رویش اولیه گیاه، شکلگیری نبکا آغاز میشود.

در مرحله سوم رودخانه شروع به خشک شدن میکند و با جمع شدن ماسه های بادی در پشت گیاه، نبکا توسعه مییابد و در پایان بسیاری از نبکاهای تشکیل شده در اثر افت سطح آبزیرزمینی و از بین رفتن گیاهان شروع به تخریب می کنند و تپه های متحرک شکل میگیرند . - Li and Wu, 2010 - لازم به ذکر است که این روند ممکن است در مناطق مختلف دنیا و بسته به نوع پوشش گیاهی منطقه متفاوت باشد.

مورفولوژی یک نبکا تا حد زیادی به وسیله الگوهای رویشی گونههای گیاهی تشکیل دهنده آن کنترل میشود .در منطقه شهداد گیاهان مختلفی با تنوع زیادی در جنس و گونه مشاهده میشوند. در ناحیه مورد مطالعه بیشتر گیاهان از خانواده  درختان کهور جز درختان متوسطالقامت هستند که میتوانند تا بیست متر نیز رشد کنند. بر اساس مشاهدات منطقهای درختچههای کهور در اندازه-های چند سانتیمتر تا 9 متر دیده میشوند. درختچه های کهور در حد چند سانتیمتر را کهورک مینامند.

زمانی که این درختچهها رشد میکنند و ارتفاع آنها به چند متر میرسد حالت بیدمجنونی پیدا میکنند. ریشههای این درختان بسیار عمیق هستند به گونهای که میتوانند تا عمق 20 متر نیز نفوذ کنند. این ریشههای عمیق توانایی جذب آبهای زیرزمینی و رطوبت از اعماق خاک را دارند بنابراین، این گیاهان توانایی رشد کردن در مناطقی با بارندگی سالانه کمتر از 200 میلیمتر را دارند - جعفرپور و همکاران، - 1395 - شکل . - 2 درخت گز از جمله درختانی است که در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار دیده میشود.

به علت ریشههای عمیقی که دارد میتواند آب را از اعماق زمین جذب کند و به همین دلیل با مناطق خشک و نیمه خشک سازگار است و میتواند سالیان طولانی به رویش خود ادامه دهد. ارتفاع این درخت به 15 متر نیز میرسد. درختچههای گز بلندترین نبکاهای منطقه را ایجاد میکنند. این درختچهها از فراوانترین گیاهان منطقه به شمار میآیند و در دیگر نقاط دشت شهداد دارای جنس و گونههای متفاوتی هستند - کر گز، سرخ گز، شاه گز - . کر گز فراوانترین گونه گز در ناحیه مورد مطالعه است.

نبکاهایی که توسط این درختچهها ایجاد میشوند در بعضی نقاط ارتفاعی بالغ بر 12-10 متر را دارند اشنان جز گیاهان "هالوفیت" یا شورروی است به همین دلیل مقاومت زیادی نسبت به شوری دارد. این گیاه آب را در خود ذخیره میکند و در فصول خشک بعد از از دست دادن آبی که در خود ذخیره کرده خشک می-شود. ارتفاع این گیاهان در بعضی موارد بین 2-1 متر دیده شده اما در ناحیه مورد مطالعه ارتفاع این گیاه در حد چند سانتیمتر است. کم ارتفاع-ترین نبکاهای منطقه توسط این درختچهها ایجاد میشوند و از طرفی این نبکاها جهت وزش باد در منطقه را به خوبی نشان میدهند.

در منطقه شهداد پوششهای گیاهی متفاوتی مشاهده میشود. گیاه هسته اصلی یک نبکا را تشکیل میدهد و این گیاهان باعث ایجاد نبکاهایی در اندازههای متفاوت شدهاند. هر کدام از این گونه های گیاهی ظرفیت مختلفی در به دام انداختن رسوبات دارد . - Khalaf et al., 1995 - در ناحیه مورد مطالعه درختان گز بزرگترین نبکاها را تشکیل میدهند. از آنجایی که این گیاه به صورت چند پایه رشد میکند یا به عبارتی، در اطراف ساقه اصلی چندین انشعاب نیز وجود دارند لذا قابلیت به تله انداختن رسوبات بیشتر می شود. درختان گز از جمله درختان سازگار با ایجاد نبکا هستند زیرا در صورت رشد نبکا و افزایش شن و ماسه این گیاه نه تنها رشد خود را متوقف نمیکند.

بلکه با ایجاد جوانههای جدید به رشد خود ادامه میدهد و از خفگی خود جلوگیری میکند به همین دلیل بلندترین نبکاهای منطقه توسط این گونه گیاهی ایجاد میشود. از آنجا که گیاهان این گروه در اثر تنش نبکا با تغییر مورفولوژیک واکنش نشان داده و خود را با شرایط محیط سازگار میکند این گونه را میتوان گونه مقاوم به نبکا دانست - مصلح آرانی و همکاران، . - 1389 درختان کهور در بعضی قسمتها تا ارتفاع 9متر نیز مشاهده میشوند اما، نبکاهای ایجاد شده توسط این درختان مانند نبکاهای پوشیده شده با درخت گز دارای ارتفاع بلندی نیستند که این امر به علت تک پایه بودن این درخت است.

کوچکترین نبکاهای منطقه مورد مطالعه مربوط به نبکاهای با پوشش گیاهان اشنان است. این گیاهان در اثر خشک شدن و از دست دادن آب و یا در اثر خفگی توسط رسوبات از بین میروند لذا رشد نبکا در همان مراحل آغازین متوقف شده و با از بین رفتن گیاه، شروع به تخریب می کنند. نتایج به دست آمده در ارتباط با نوع پوشش گیاهی و پارامترهای رسوبشناسی نشان می دهند که رسوبات نبکاهای دشت شهداد عمدتا در حد سیلت تا ماسهی ریز بوده اما در برخی از نمونهها ماسههای متوسط دانه و بعضا درشت دانه نیز مشاهده شده است.

به طور جزئی، آنالیزهای بافتی در نبکاهای با پوشش گیاهان گز منعکس کننده رسوبات در اندازه سیلت تا ماسه ریز هستند در صورتی که اندازه ذرات درنبکاهای با پوشش اشنان عمدتاً در حد سیلت تا ماسه درشت است. این امر می تواند به رشد گیاه و افزایش ارتفاع نبکا در ارتباط باشد به طوری که با رشد ارتفاع و شاخه های چند انشعابی گیاه گز، رسوبات دانه ریزی که به صورت معلق حمل می شوند به دام افتاده و در اطراف گیاه تجمع می یابند.

اما از آنجایی که گیاهان اشنان رشد چندانی نداشته و در مدت زمان اندکی از بین می روند لذا رسوبات دانه ریز توسط جریانهای بادی از محل نبکا فرسایش یافته و رسوبات ماسه ای دانه درشت تر برجا می مانند. رسوبات تجمع یافته در اطراف کهورکها شباهت زیادی به رسوبات تجمع یافته در اطراف اشنانها دارند بنابراین، شاید بتوان اینگونه در نظر گرفت که ارتفاع و مورفولوژی یک گیاه در اندازه رسوبات تجمع یافته در اطراف گیاه بسیار موثر است. از دیگر پارامترهای رسوبشناسی بررسی نحوه کج-شدگی رسوبات است. نحوه پراکندگی رسوبات در منحنی فراوانی نشان دهنده پارامتر کجشدگی است.

چنانچه دنباله منحنی به سمت ذرات دانه درشت باشد کجشدگی منفی است و این کجشدگی منفی نشان دهنده این است که فراوانی با ذرات دانه درشت بوده و چنانچه دنباله منحنی به سمت ذرات دانه ریز باشد کجشدگی مثبت و نماینده فراوانی ذرات دانه ریز میباشد. برخلاف انتظار ما برخی از نبکاهای تشکیل شده توسط بعضی درختچهها دارای کجشدگی منفی هستند که چگونگی تشکیل آن حائز اهمیت است. این کج شدگی می تواند با تغییر جریانهای بادی و منشاء متفاوت رسوبات در ارتباط باشد . 

جریانهای بادی در منطقه باعث ورود رسوبات دانه درشت و تجمع آنها در اطراف تپهها و خروج رسوبات دانه ریز - سیلت - میشود. بنابراین، با توجه به اینکه نقطه مد در اغلب نمودارهای هیستوگرام در ذرات دانه ریز قرار دارد لذا مقدار اندک ماسه متوسط تا درشت در نمونهها سبب شده که دنباله نمودار به سمت ذرات دانه درشتتر مایل شود و به نوعی کجشدگی منفی را سبب شود. با این وجود میانگین ذرات رسوبی بین ماسه ریز تا ماسه بسیار ریز متغیر میباشد.

فاکتور جورشدگی در اغلب نبکاهای مورد مطالعه خوب تا متوسط است زیرا رسوبات دانه درشت توسط جریانهای باد از نبکاها دور شده و رسوبات دانه ریز به علت خاصیت چسبندگی در بین نبکا باقیمانده است. مطالعه نمودارهای هیستوگرام نبکاهای شهداد نشان میدهد که اغلب نمونهها یونیمدال است. مراکز تجمع یونیمدال در هیستوگرامها نشان دهنده جورشدگی خوب رسوبات هستند اما، برخی نمونهها بایمدال و گاهی پلیمدال را نشان میدهند.

نمونه های بایمدال و پلیمدال می تواند در ارتباط با منشاء متفاوت ذرات در منطقه باشد - موسوی حرمی،. - 1386 در برخی نمودارها کشیدگی و جورشدگی با یکدیگر هم-خوانی ندارند و این امر نیز می تواند به دلیل پلیمدال و یا بایمدال بودن نمونهها در ارتباط باشد به طوری که بررسی کشیدگی و ارتباط آن با جورشدگی در نمودارهای بایمدال و پلیمدال فاقد ارزش است - ابراهیمی و همکاران، با توجه به نکات ذکر شده میتوان اینگونه استنباط کرد که نوع پوشش گیاهی در میزان رشد و سازگاری گیاه با محیط بسیار موثر است. هرچه یک گیاه سازگارتر باشد و نسبت به رشد نبکا مقاومت بیشتری از خود نشان دهد در نتیجه میتواند نبکاهای بزرگتری را ایجاد کند.