بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی نمودهای خاکساختی آهکی توسعه یافته در خاکهای جنگلی ارسباران یازده خاکرخ دارای تجمع آهک ثانویه بهصورت میکرومرفولوژیکی مطالعه شدند. فرمهای پودری، پوشش، قطعه، پرشدگی و شکلهای سوزنی آهک در مقاطع نازک حاصل از خاکهای مطالعه شده مشاهده شدند. علیرغم حضور تمامی نمودهای ذکر شده در انواع خاکها، فراوانی آنها تابع فرآیند همراه آهکی شدن در این خاکها بود.
قطعات آهکی به ارث رسیده بوده و منشأ پوششها، پرشدگیها و شکلهای پودری فرآیندهای خاکسازی آبشویی و رسوب و منشأ فرم سوزنی بیومینرالیزاسیون اجزا و بقایای آلی تشخیص داده شد. نتایج بیانگر نقش بهسزای پوشش گیاهی در توسعه نمودهای آهکی در این خاکها بهواسطه گسترش کانالهای ریشهای، مصرف آب توسط ریشهها و تنفس ریشه بوده و مشاهده آهک اولیه در کنار نمودهای خاکساختی آهک امکان تشکیل درجای افقهای تجمع آهک ثانویه بدون نیاز به رطوبت زیاد جهت فرآیند شستشو و رسوب کربنات کلسیم را نشان داد.
مقدمه
آهک یکی از بخشهای اصلی تشکیل دهنده خاک در نواحی خشک و نیمه خشک همچون ایران بوده و تجمع کربنات کلسیم ثانویه از مهمترین فرآیندهای خاکساز این نواحی است Gunal and Ransom, 2006 - و . - Abtahi, 1980 پیامدهای منفی حضور آهک در مقادیر نامتعارف در خاک و نیز اطلاعات با ارزش حاصل از مطالعه آهک ثانویه در خصوص شرایط محیطی حال و گذشته تشکیل خاک، در کنار پراکنش وسیع یاد شده آن در ایران ضرورت مطالعه این جزء از خاک را نشان میدهد
تجمع آهک در خاکها در صورتیکه با روشهای صحیح و دقیق اندازهگیری شود معیار مطمئنی برای شناسایی خاکها بهشمار میآید. در کنار تعیین مقدار آهک، شناسایی شکلهای تجمعی ثانویه آن نیز اهمیت بالایی دارد چرا که انحلالپذیری و پیامدهای ناشی از آن بر خاک تحت تأثیر شکل تجمع در کنار مقدار آن است
در این راستا میکرومرفولوژی خاک یکی از بهترین روشها جهت شناسایی شکلهای تجمعی آهک است که بارها قابلیت خود را طی مطالعات متعدد نشان داده که تحقیقات ثروتی و همکاران - 1390 - و منافی و محمودی - 1384 - از آن جمله میباشد. انواع پوششها، نودولها، سخت دانهها، آویزه و شکل سوزنی آهک از جمله فرمهای ثانویه آهک شناخته شده در خاک هستند . - Durand et al., 2010 - تشکیل هر یک از شکلهای ثانویه یاد شده، تابع فاکتورهای خاکسازی است که عمدتاً طی فرآیند انحلال، جابجایی، رسوب و تجمع مجدد موسوم به فرآیند آهکی شدن در خاک بهوجود میآیند
وجود تفاوتهای اثبات شده در ویژگیهای خاکهای جنگلی با سایر انواع خاکها توسط Binkley and Fisher , - 2013 - ، فرضیه وجود تفاوت در نمودهای آهکی یا غالب بودن نوع بهخصوصی از آنها در این نواحی را پیش میآورد که بهمنظور روشن شدن این مطلب ضرورتی بر نیازهای مطالعه شکلهای ثانویه تجمعی آهک ذکر شده در فوق افزوده میشود تا مدیریت خاک-های متأثر از آهک در نواحی جنگلی با درایت کافی صورت گیرد. از اینرو مطالعه حاضر در بخشی از جنگلهای ارسباران به-منظور بررسی این فرضیه طی شناسایی خاکها و مطالعات میکرومرفولوژیک خاکهای دارای آهک ثانویه طراحی و اجرا شد.
مواد و روشها
تعداد 30 خاکرخ در شرایط محیطی مختلف از زیرحوضه کلیبر چای سفلی در جنگلهای ارسباران بهعنوان شاهد انتخاب و پس از مطالعات صحرایی و تجزیههای آزمایشگاهی ردهبندی آنها توسط سیستم آمریکایی - 2014 - انجام شد. از بین خاکرخ-های تحت بررسی تنها 11 خاکرخ دارای افق تجمع کربنات کلسیم ثانویه بودند که جهت نیل به هدف مطالعه ادامه تحقیق بر روی آنها متمرکز گردید. مطالعه اصلی با تهیه برش نازک از خاکرخها با روش ارائه شده توسط Murphy - 1986 - ادامه یافت. در نهایت شناسایی و بررسی روند تشکیل نمودهای خاکساختی آهکی طی مطالعات میکرومرفولوژیک با استفاده از نظام واژگان Stoops - 2003 - و Bullock et al., - 1985 - انجام گرفت.
نتایج و بحث
ردهبندی خاکهای مطالعه شده حضور چهار رده خاک انتیسول، اینسپتیسول، آلفیسول و مالیسول با خانوادههای مختلف در منطقه را نشان داد که از این بین 11 خاکرخ دارای نمودهای خاکساختی آهکی انتخاب شده در سه زیر گروه از خاکها شامل Typic Calcixerepts، Calcic Haploxeralfs، Typic Calcixerolls جای گرفتند.
مطالعه برشهای نازک تهیه شده حکایت از حضور فرمهای پودری، پوشش، قطعه، پرشدگی و شکلهای سوزنی آهک در خاکهای مطالعه شده داشت. هر چند همه فرمهای ذکر شده در هر سه نوع خاک دیده میشدند لیکن فراوانی آنها در خاک-های مختلف با یکدیگر متفاوت بود که جدول 1 از راست به چپ به ترتیب فراوانی این نمودها را در خاکهای مختلف نشان میدهد - جدول . - 1 بنابراین نمیتوان بیان کرد که برای هر خاکی نمود خاکساخت آهکی اختصاصی وجود دارد اما این نکته منطقی بهنظر میرسد که فرآیندهای خاکساز همراه با فرآیند آهکی شدن دخیل در تشکیل انواع خاکها، بر روی فراوانی بروز انواع نمودهای آهک ثانویه اثر دارند.
جدول - 1 نمودهای آهکی موجود در انواع خاکهای مطالعه شده
قطعات آهکی - شکل -1 الف - مشاهده شده در خاکها دارای منشأ ژئوژنیک بوده و به ارث رسیده هستند که غالبیت آن در خاکهای جوان منطقه یعنی Typic Calcixerepts است . - Fisher et al., 1972 - سایر شواهد آهکی مشاهده شده در خاکهای مطالعه شده دارای منشأ خاکساختی میباشند. تشکیل پوششها، پرشدگیها و شکلهای پودری عموماً نتیجه رسوب آهک شسته شده از افقهای بالایی است
مشاهده نواحی تخلیه شده از آهک در یک افق و پوششها، پرشدگیها و شکل پودری آهک در افقهای پایین خاکهایی که شواهد دیگری از شستشو همچون پوششهای رسی نیز دارند تئوری شستشو و رسوب مجدد را نشان میدهد - شکل -1 ب، پ و ت - . نمودهای اخیر بیشترین فراوانی را در خاکهایی که شستشو و رسوب مجدد بهعنوان یک فرآیند غالب در آنها برقرار است یعنی خاکهای Calcic Haploxeralfs دارا میباشند و این نکته تئوری تشکیل آهک ثانویه طی ترسیب مجدد کربنات آبشویی شده از افقهای فوقانی را اثبات میکند
- Mestdagh et al., 1999 و . - Kemp et al., 1996 گسترش کانالهای ریشهای، مصرف آب توسط ریشهها و تنفس ریشه توسعه بیشتر این نمودها را توجیه مینماید . - Seghal and Stoops, 1972 - نمودهای ثانویه سوزنی شکل آهک بهصورت پوشش اطراف کانالها و حفرات یا پرشدگی درون آنها با آرایش تصادفی یا متراکم دیده میشود - شکل-1 ث و ج - . این نمودها بیشتر در خاکهای Typic Calcixerolls که دارای مقادیر بالایی از مواد آلی تجزیه شده هستند دیده میشود که این امر در تطابق با شناسایی بیومینرالیزاسیون قارچی و آهکی شدن ریشه و بقایای آلی بهعنوان منشأ این نمودها است
هر چند فرآیند آهکی شدن طی شستشوی آهک از یک افق و رسوب مجدد آن در افق پایین عامل اصلی تشکیل این نمودهای خاکساختی شناخته شد، اما مشاهده همزمان آهک اولیه و ثانویه در کنار یکدیگر تشکیل آنها بهصورت درجا را نیز نشان میدهد
در تشکیل درجای نمودهای ثانویه آهکی، آهک اولیه همچون قطعات آهکی در اثر رطوبت حل میشود اما رسوب درجای آن به شکل ثانویه صورت میگیرد. تفاوت این نمودها در منشأ آهک است که در فرم درجا سهم آهکی که بهطور موضعی از آهک اولیه موجود در همان افق بهوجود آمده بیشتر است. بنابراین چنین بهنظر میرسد که تئوری نیاز به رطوبت بالا جهت شستشوی آهک و تشکیل شکلهای ثانویه آن در نواحی دیگر تنها راه تشکیل افقهای حاوی نمودهای خاکساختی آهکی همچون کلسیک و پتروکلسیک نمیباشد و این نمودها در مقادیر کم رطوبت نیز به شرط برقراری بستر مناسب آهکی تشکیل میشوند.
