بخشی از مقاله
چکیده
تغییرات برخی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی متاثر از عنصر شیب در تپههای ماسهای تثبیت شده مطالعه شد. بدین منظور از دو عمق 10-0 و 60-10 سانتیمتری در سه عنصر سامیت، شانه و پای شیب نمونهبرداری شد. بیشترین میزان ماده آلی در بخش سطحی هر سه جایگاه، بویژه در سامیت و پای شیب بود. تغییرات ظرفیت تبادل کاتیونی تابع تغییرات رس و ماده آلی بود.
این دو فاکتور در لایه سطحی سامیت و پای شیب، بیشترین میزان را داشت که میتوان آن را به پوشش گیاهی و اثرات آن بر به دام انداختن ذرات گردوغبار نسبت داد. پهاش خاک با فاصله از سامیت و از سطح به عمق بیشتر شد. بیشترین مقادیر شوری مربوط به دو منطقه چذابه و گمبوعه 1 است که به سطح بالای آب زیرزمینی و توسعه ریشه گیاه نسبت به سایر مناطق مربوط میشد. پتاسیم محلول با افزایش عمق، کاهش و از سامیت تا پای شیب افزایش یافت. لایه سطحی با توجه به دارا بودن مقادیر رس بیشتر، ماده آلی بالا، فراهم بودن پتاسیم محلول، از نظر خصوصیات فیزیکوشیمیایی با لایه عمقی تفاوت دارد.
مقدمه
فرسایش بادی و گسترش شنهای روان یکی از مهمترین مسائل و مشکلات مناطق خشک و نیمهخشک، است. باد عامل حمل بسیار مؤثر ماسهها و گردوغبارهای معدنی و آلی تلقی میشود. حرکت گردوغبارها و ماسهها از سرعت خاصی آغاز میشود که با قطر و تراکم ذرات ماسه ارتباط دارد. این ذرات تحت تأثیر جریانات باد حمل و به نقاط مختلف برده میشوند و به اشکال مختلفی از تپههای ماسهای درمیآیند
در کشور ایران حدود 12 میلیون هکتار از اراضی را پهنههای ماسههای تشکیل میدهد که قسمتی از اینها فعال بوده و سالانه با جابجایی خود مشکلات فراوانی را برای جادهها، شهرها و تاسیسات علاوه بر مسئله فرسایش وارد میآورند و مدام در حال پیشروی هستند. از کل مساحت 1/27 میلیون هکتار بیابان در استان خوزستان، 218 هزار هکتار آن را شنهای روان - ریگزارها - و تپههای ماسهای پوشانده است
این تپهها با توجه به سرعت باد و میزان جابجایی ذرات، میتوانند اشکال مختلفی داشته باشند
این اختلاف شکل و عدم یکنواختی شیب در همه جای یک تپه، میزان بالقوه رطوبت را در همهی نقاط آن متفاوت میسازد و به عبارتی با توجه به شکل فیزیکی تپهها تغییر میکند. اختلاف ارتفاع تپهها ازنظر شیب باعث شده که پوشش گیاهی پراکندگی یکنواختی نداشته باشد و در استقرار و عدم استقرار پوشش گیاهی نقش داشته باشد. بدون شک عوامل متعددی باعث استقرار و عدم استقرار پوشش گیاهی میشوند؛ از جمله این عوامل میتوان به پستیوبلندی و اثر شیب نیز اشاره کرد که مجموع این عوامل بر روند تکاملی خاک اثر گذارند. پستیوبلندی، بهعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای خاکسازی مطرح است.
در مناطق یکنواخت ازنظر اقلیمی و زمینشناسی، توپوگرافی در تشکیل خاک نقش کلیدی داشته و محدوده وسیعی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک را تحت تأثیر قرار میدهد
در مطالعات ژئومورفولوژی، شیب را مهمترین بخش میدانند. یک شیب از عناصر و بخشهای مختلفی تشکیل میشود که شامل سامیت شیب، شانه شیب، پشت شیب، پنجه و پای شیب میباشد. در هر کدام از این بخشها بدلیل تغییر در الگوی تجمع آب و اثر بر خواص فیزیکوشیمیایی خاکها، خاک از ویژگیهای مختلفی برخوردار است
این مطالعه به منظور بررسی تغییرات خصوصیات فیزیکوشیمیایی ماسههای تثبیت شده در جایگاه شیب صورت گرفته است.
مواد و روشها
مطالعه حاضر در پنج منطقه مطالعاتی گمبوعه - G1 - 1، گمبوعه - G2 - 2، امدبس - MD - ، الباجی - B - و چذابه - Ch - صورت گرفته است که گمبوعه 1 در 10 کیلومتری غرب اهواز – حمیدیه با مختصات 483159 - طول و 312252 عرض جغرافیایی - و شیب %21، گمبوعه 2 واقع در جنوب جاده اهواز – حمیدیه با مختصات 482910,5 - طول و 313453,3 عرض جغرافیایی - و شیب %38، امدبس واقع در شمال غربی اهواز – جاده عبدالخان و حمیدیه با مختصات 480215,41 - طول و 314431,6 عرض جغرافیایی - و شیب %32، الباجی واقع در غرب جاده اهواز – اندیمشک با موقعیت 483720 - طول و 313055 عرض جغرافیایی - و شیب %28 و چذابه در 10 کیلوکتری تنگه چذابه با مختصات 475341 - طول و 314734 عرض جغرافیایی - و شیب %32 واقع شدهاند.
رژیم حرارتی مناطق مورد نظر هایپرترمیک و میانگین بارش سالانه 261/7 میلیمتر و میانگین حداکثر بارندگی ماهانه 52/6 میلیمتر میباشد. پوشش غالب و چندساله موجود در مناطق مورد مطالعه از جنگلهای کهور پاکستانی، گز و اسکنبیل دست کاشت است که همراه با گونههای دیگری که به صورت خودرو رشد نمودهاند نظیر کهورک و سریم آمیخته شده است.
نتایج و بحث
تغییرات ماده آلی از سطح به عمق کاهش و با فاصله از سامیت شیب افزایش یافته است. بیشترین مقادیر ماده آلی در زیر درختان در پای شیب و سامیت شیب مشاهده می شود. بیشترین میزان ماده آلی در میان 5 منطقه متعلق به گمبوعه 1 بوده است. در این منطقه در هر سه جایگاه شیب در لایه سطحی ماده آلی بالا بود اما در سامیت و پای شیب این مقدار بیشتر است. در منطقه امدبس شواهدی از افزایش ماده آلی در بخشهای سطحی، بویژه در پای شیب وجود داشت اما نه به میزانی که در گمبوعه 1 بود .در الباجی و چذابه ماده آلی بسیار ناچیز یا اصلا وجود نداشت. این امر میتواند به تراکم کمتر پوشش گیاهی و مدت زمان تثبیت کمتر نسبت به سه منطقه دیگر باشد. در این مناطق بیشتر کشت گیاهان در بخش پای شیب بوده و بیشتر بودن ماده آلی در پای شیب را میتوان به آن نسبت داد. از طرفی، میزان بالای آن در بخش پایدار شیب به وجود بیشتر گیاهان مرتعی این مناطق دانست.
میزان رس از سطح به عمق در حال کاهش و با فاصله از سامیت و نزدیک شدن به پای شیب، افزایش یافته است. بیشترین مقدار رس در سامیت و پای شیب بوده و مقدار آن در شانه شیب کمتر است. در منطقه گمبوعه1، ماسه نسبت به دیگر مناطق مورد مطالعه کمتر و بافت سنگین تر بوده به گونهای که خاک سطحی دارای پایداری بیشتری بود؛ این امر میتواند به دام انداختن ذرات گردوغبار توسط درختان و انتقال آنها به سطح خاک مربوط باشد. آنچه که الگوی تجمع در خاکهای ماسهای را از خاکهای با بافت ریزتر متمایز میکند، در واقع همان منشاء رس است.
در این مناطق اغلب ذرات رس از طریق گردوغبار اتمسفری به خاک اضافه میشوند. به دلیل میزان رطوبت کم خاک، تشکیل رس در خاک اندک است. عناصر شیب به دلیل امکان انتقال عمقی رس در اثر آبشویی در ماسه، نقش مهمی در توزیع این میزان رس دارند.
بنابراین رس در این خاکها از سطح به عمق افزایش مییابد . روند تغییرات ظرفیت تبادل کاتیونی خاک یا CEC تابع تغییرات مقادیر رس و میزان ماده آلی در خاک میباشد، به گونهای که با افزایش عمق، مقدار رس کاهش و به تبع آن مقدار CEC نیز کم میشود. در این مطالعه روند تغییرات CEC با تغییرات ماده آلی و رس منطبق بوده است - شکل. - 1 البته با فاصله از سامیت و رسیدن به پای شیب CEC افزایش یافت که میتوان بالا بودن مقدار آن را به بیشتر بودن مقادیر رس و ماده آلی در این نقاط مرتبط دانست.
تغییرات پهاش در هر 5 منطقه، از سطح به عمق و از سامیت شیب به طرف پای شیب روند افزایشی را نشان داد - شکل. - 2 در این خاکها تغییر پهاش تابعی از میزان آهک و شوری است. در این مناطق با توجه به بالا بودن شوری در سطح، پهاش در لایه سطحی کم است. در مطالعات صورت گرفته در چین و کاستاریکا، مشخص شد که کاهش میزان pH در بخش سطحی میتواند به علت ترشح اسیدهای آلی و آزادسازی مقداری کربن دیاکسید از بستر و فعالیت میکروارگانیسمهای موجود باشد
شکل:1 تغییرات میزان رس و ظرفیت تبادل کاتیونی در پنج منطقه مورد مطالعه در سطح و عمق
بیشترین مقادیر شوری مربوط به دو منطقه چذابه و گمبوعه 1 است.EC همچنین از سامیت به طرف پای شیب به دلیل بالا بودن سطح آب زیرزمینی در این بخش از یک سو و وجود گیاهان و تعرق از سوی دیگر افزایش یافته است. وجود مقادیر بالای شوری در منطقه گمبوعه 1 را میتوان به بالا بودن سطح آب زیرزمینی و توسعه ریشه گیاه نسبت به سایر مناطق و جذب آب و املاح و رشد بیشتر اندامهای هوایی گیاهان و به دنبال آن برگشت لاشبرگ به سطح خاک، و افزایش بیومس گیاهی به سطح خاک نسبت داد - شکل. - 3
در منطقه چذابه بدلیل کمتر بودن پوشش گیاهی نسبت به سایر مناطق و همچنین کمتر بودن پتانسیل آبشویی، املاح در خاک جمع شده و منجر به شور شدن خاک شدهاند؛ همچنین میتوان گفت که بخشی از این املاح همراه با ذرات گرد و غبار به این منطقه اضافه شدهاند که در منطقه خشکی چون خوزستان متداول است. با توجه به گذشت زمانی بیش از 50 سال از تثبیت این ماسهها، میتوان گفت که با افزایش زمان تثبیت، شوری افزایش مییابد که دلیل آن را میتوان استقرار بیشتر گونههای گیاهی در مناطق مورد نظر و برگشت دوباره بیومس گیاهی به خاک دانست. همچنین در اثر جذب آب توسط گیاهان و تعرق گیاهی میزان شوری خاک افزایش یافته است.
در مطالعه انجام شده توسط Li et al - 2007 - در دشت تنجر چین بر روی ماسه های تثبیت شده در 5 نقطه، در مدت 50 سال مشخص شد که مقدار کل املاح، با افزایش سن خاک، افزایش یافته، زیرا با افزایش سن خاک، پوشش گیاهی بیشتر و با تجزیه آن دوباره مقداری املاح به خاک برمیگردد. روند تغییرات پتاسیم محلول، از سطح به عمق روند کاهش، و از سامیت شیب به سمت پای شیب افزایش یافته است.
بالا بودن مقادیر آن در منطقه گمبوعه 1 را میتوان به بالا بودن مقادیر رس و سیلت این لایه نسبت به دیگر مناطق دانست - شکل. - 4 از دلایل دیگر میتوان به بالا بودن مقادیر کلسیم و منیزیم این لایه اشاره کرد؛ کلسیم و منیزم با جایگزین شدن با پتاسیم بر روی سطوح رسها، پتاسیم بیشتری را وارد فاز محلول میکنند که در ماسهها با ظرفیت کم تبادلی این امر شدیدتر است. - Li et al - 2003 در مطالعهای بر روی ماسههای روان شمال چین، به این نتیجه رسیدند که با افزایش سن تثبیت ماسهها عناصر غذایی گیاه نظیر نیتروژن، فسفر و پتاسیم افزایش مییابند.
نتیجه گیری:
با توجه به نتایج بدست آمده، بیشترین تغییرات فاکتورهای اندازهگیری شده در این تحقیق در بخش سطحی خاک اتفاق افتاده است. در لایه سطحی بیشترین میزان رس در سامیت و پای شیب بوده و کمترین آن در شانه شیب میباشد و به تبع آن بیشترین ظرفیت تبادل کاتیونی و حداکثر ماده آلی نیز در این نقاط وجود داشته است. با فاصله از سامیت شیب و رسیدن به پای شیب، CEC افزایش یافت.
مقادیر شن با فاصله از سامیت شیب و رسیدن به شانه شیب، افزایش یافته و مجددا در پای شیب کم شده است. پهاش در لایه سطحی نسبت به لایه عمقی کمتر و از سامیت به طرف پای شیب روند تغییرات آن افزایشی بوده است. EC در لایه سطحی و با فاصله از سامیت شیب زیاد شده است. پتاسیم محلول نیز از سطح به عمق و از سامیت شیب به سمت پای شیب افزایش یافت.
