بخشی از مقاله
چکیده
وجود پوستههاي سطحی خاك، پدیدهاي مهم در بسیاري مناطق بیابانی است. پوستههاي نمکی اغلب در اراضی خشک و نیمه خشک جهان مشاهده میشوند. تشکیل پوستهها میتواند شاخصی از تخریب خاك باشد که به نوعی با کاهش نفوذپذیري، کمبود رطوبت در خاك، افزایش هرزآب و افزایش فرسایش آبی همراه میباشد. به منظور شناسائی پوستههاي نمکی مختلف، تصاویر سنجنده LISS-III مربوط به تیرماه 2007 مورد استفاده قرار گرفت.
پس از تصحیح هندسی تصاویر ماهوارهاي، نمونهبرداري به روش مرکب انجام و موقعیت جغرافیایی نقاط مورد نظر ثبت گردید. پس از اندازه گیري خصوصیات نمونهها در آزمایشگاه با تعیین درجات روشنایی هر یک از نقاط در نرم افزار ILWIS، ارتباط میان مقادیر رقومی بازتاب و پوستههاي نمکی منطقه بررسی شد. نتایج نشان داد که پوستههاي نمکی مختلف با توجه به رنگ، میزان زبري، رطوبت و نوع مواد متشکله، بازتاب طیفی متفاوتی را از خود نشان میدهند که این مسئله در شناسایی انواع پوستههاي نمکی کمک شایانی مینماید.
مقدمه
بیابانی شدن یکی از مشکلات بزرگ و فزایندهاي است که بسیاري از کشورهاي جهان با آن روبرو هستند. به دلیل افزایش جمعیت و نیاز به غذا و برخی دیگر از عوامل و فرآیندهاي بیابانزایی، تخریب اراضی در مناطق خشک، نیمهخشک و نیمهمرطوب رو به افزایش گذاشته است. پدیده شوري%80 علت بیابان زایی را در بر می گیرد - زابلکس، . - 1989 طبق برآورد کنفرانس بیابانزایی در آینده بیش از 785 میلیون نفر انسان ساکن در مناطق خشک را که معادل 17/7 درصد جمعیت کل جهان میباشد، تهدید میکند.
از این تعداد بین 60 تا 100 میلیون نفر به طور مستقیم به علت کاهش حاصلخیزي اراضی و دیگر فرآیندهاي بیابانزایی تحت تاثیر قرار میگیرند - مشکوه، . - 1377 وجود پوسته سطحی خاك، پدیده اي مهم در بسیاري مناطق بیابانی است. تشکیل پوستهها می تواند شاخصی از تخریب خاك باشد. پوستههاي نمکی خاك اغلب در اراضی خشک و نیمه خشک جهان مشاهده میشوند.
این پوستهها داراي ویژگیهاي زیادي هستند که میتواند جنبههاي مختلف خصوصیات فیزیکی خاك از جمله تخلخل خاك، قابلیت جذب، پایداري خاکدانهها، بافت، ایجاد خلل و فرج و نگهداري آب را تحت تاثیر قرار دهد. اثر پوستهها غالبا منفی است و برخی جنبههاي مثبت آن شامل حفاظت خاك از فرسایش بادي و استحصال آب است. پوستههایی به نام پوسته بیابانی سطوح درخشانی با قطر حداکثر 3 تا 5 میلی متر دارند. چنین پوستههایی سطح صافی دارند که در زیر آنها خاكهاي تیره رنگ دیده میشود - علوي پناه، . - 1385
حضور نمکها بر سطح عوارض زمین به صورت شورهزنی و پوستههاي نمکی بطور مستقیم و از طریق نوع پوشش گیاهی و شرایط رشد و نمو که تحت کنترل شوري است و به طور غیر مستقیم، با استفاده از اطلاعات سنجش از دور نمایان میگردد Mougenot - و همکاران، . - 1993 نمکها موجب تغییرات در زبري سطوح میشوند، مینرالوژي نمکها مورفولوژي مشخصی را در سطح خاكها بوجود میآورد.
به عنوان مثال پوستههاي پفکی - پف کرده - به دلیل فراوانی سولفات سدیم تشکیل میشوند، در حالیکه پوستههاي نمکی صاف به علت وجود کلرایدها است. در پوستههاي غیر شور غنی از رس و سیلت به طور معمول شکافهایی دیده می شود، لذا بازتاب آنها کاهش می یابد. برعکس بازتاب طیفی سطوح غیرشور مزروعی به علت پستی و بلندي حاصل از کلوخهها کاهش مییابد - Alavi Panah و Goossens، 2000 و Goldshleger و همکاران، . - 2001
در خاكهاي شور ویژگیهاي انعکاسی به مقدار زیاد وابسته به شرایط رطوبتی است، هر چه خاك بیشتر رطوبتش را از دست میدهد، رسوب کریستالهاي نمک در سطح خاك بیشتر شده و انعکاس سطحی هم افزایش مییابد و بر عکس افزایش رطوبت خاك موجب انحلال املاح و نهایتا کاهش انعکاس طیفی خاك و تیره شدن تصویر میشود. از آن جا که پوستههاي نمکی در دشت سروستان داراي سطوح پراکنش وسیع میباشند، به همین منظور به عنوان یک منطقه شاهد به منظور بررسی خصوصیات بازتابهاي طیفی پوستههاي نمکی مورد مطالعه قرار گرفت.
مواد و روش ها
دشت سروستان در استان فارس و در 80 کیلومتري جنوب شرقی شیراز واقع شده است - شکل. - 1 این منطقه بین عرضهاي جغرافیایی 29 درجه و 11 دقیقه و 29 درجه و 23 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 52 درجه و 48 دقیقه و 53 درجه و 10 دقیقه شرقی واقع شده است. وسعت این دشت 95000 هکتار است. بر اساس اطلاعات هواشناسی متوسط بارندگی سالیانه 255 میلیمتر و متوسط درجه حرارت سالیانه 17/4 درجه سانتیگراد میباشد. رژیم رطوبتی و حرارتی آن به ترتیب زریک و ترمیک میباشد.
به منظور بررسی رفتار طیفی پوستههاي نمکی مختلف، تصاویر سنجنده LISS-III مربوط به تیرماه 2007 مورد استفاده قرار گرفت. این سنجنده داراي 2 باند مرئی سبز و قرمز و 2 باند مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز میانی میباشد، پس از تصحیح هندسی تصاویر ماهوارهاي، نمونه برداري به روش مرکب صورت گرفت و موقعیت جغرافیایی نقاط ثبت و خصوصیات نمونهها اندازه گیري شد. با تعیین درجات روشنایی هر یک از نقاط، ارتباط میان مقادیر رقومی بازتاب و پوستههاي نمکی منطقه مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج و بحث
پوستههاي نمکی در این منطقه عمدتا در مناطق فاقد پوشش گیاهی و یا در مناطقی که گیاهان شورپسند به صورت خیلی پراکنده وجود دارند، گسترش یافتهاند. از نظر خصوصیات مورفولوژیکی سطح خاك در محل پوستهها حفره دار بوده و داراي پایداري سست و در بعضی قسمتها داراي پایداري خیلی سخت در حالت خشک میباشند.
همچنین سطح پوستهها در بیشتر موارد صاف و در بعضی مناطق داراي پستی و بلنديهاي محلی کم میباشند. مطالعات آزمایشگاهی پوستهها نشان میدهد که خاكهاي این مناطق بیشتر در کلاسهاي بافتی لومی ولومی سیلتی قرار داشته و هدایت الکتریکی در آن ها بین 30 تا 400 دسی زیمنس بر متر و واکنش خاك بین 7/5 تا 8/5 متغیر است.
بالا بودن سطح آب زیرزمینی در دورههاي گذشته و عدم وجود اثر آب زیرزمینی در شرایط فعلی در توزیع و مرفولوژي نمکهاي تبخیري مهم دانسته شده است ,Mees - ٢٠٠٠ - ، با این حال فاکتورها و فرآیندهاي موثر بر توزیع کانیهاي تبخیري هنوز به خوبی شناخته شده نیستند FAO - ، . - 2001 نمودارهاي 1 و 2 تغییرات طیفی پوستههاي نمکی مختلف را در منطقه مورد مطالعه نشان میدهند.
همانطور که مشاهده میشود تفاوتهاي زیادي در بازتابش طیفی انواع پوسته نمکی وجود دارد. باند 3 سنجنده - باند قرمز - بیشترین بازتاب را در تمامی پوستههاي نمکی به خود اختصاص داده است. بیشترین میزان بازتابش متعلق به پوسته نمکی سفید رنگ با شوري خاك تحتانی 178دسیزیمنس بر متر و میانگین درجه روشنایی 200 می باشد - شکل آ - ، به طور کلی پوستههاي روشن بازتاب بالاتري را از خود نشان میدهند.
پوستههاي نمکی از پوستههاي غیرنمکی - سطوح کشت شده - صافتر هستند و در مجموع در محدوده طیف مرئی و مادون قرمز نزدیک بازتاب بیشتري دارند - نمودار. - 1 پوستههاي پفی شکل - شکل ب - ، با شوري خاك تحتانی 181 دسی زیمنس بر مترکه در پی وفور سولفات سدیم و کلرور سدیم، در خاك به وجود آمده اند، بازتاب طیفی نسبتا بالایی را نشان داده اند - نمودار - 1، این شورهزارهاي پفی ترکیب ذرات خاك و بلورهاي سوزنی شکل - Na2SO4.10H2O - ، تشکیل داده و ذرات خاك را تخریب مینمایند.
بهمزدن پوستههاي نمکی باعث افزایش ناهمواري شده که خود موجب کاهش بازتاب طیفی میگردد. پوستههاي کریستالی نمکی و خاکستري رنگ - شکل ج - ، با شوري خاك تحتانی معادل با 32 دسی زیمنس بر متر، ساختمان نرم دارند و حد بالایی این کریستالها در معرض هوا قرار داشته و حالت پودري میباشند، این پوستهها با میانگین درجه روشنایی 165 در باندهاي مرئی، بازتاب پایینتري را نشان دادهاند - نمودار. - 1
