بخشی از مقاله
چکیده
نبود اطلاعات کافی در خصوص خاکهای جنگلی ارسباران علت اصلی شناسایی و بررسی تکامل خاکهای زیرحوضه کلیبر چای سفلی بهمنظور تهیه اطلاعات پایه مطالعات بعدی منطقه بوده و چهار خاکرخ شاهد از نواحی با شرایط محیطی مختلف ارتفاع، درصد شیب و تیپ جنگل مطالعه شدند. پس از ردهبندی خاکها، میزان تکامل آنها توسط روش هاردن تعیین و نتایج بیانگر حضور چهار رده خاکی با ترتیب تکاملی انتیسول، اینسپتیسول، مالیسول و آلفیسول در نتیجه رویدادن فرآیندهای خاکساختی هوادیدگی، تجمع بقایا و هوموسی شدن، آبشویی و تجمع آهک و رس در منطقه میباشد.
همچنین ماده مادری بهعنوان عامل اصلی محدودکننده تکامل خاکهای جوان در منطقه شناسایی و نتایج حاصل از شاخص هاردن در رتبهبندی تکاملی خاکها که منطبق بر منطق ردهبندی خاکهاست قابلیت استفاده این شاخص در مطالعه تکاملی خاکهای کل ناحیه جنگلی ارسباران را نشان داد.
مقدمه
خاکها بر اثر فاکتورها و فرآیندهای مختلف پیوسته در حال تغییر بوده و با گذر زمان در یک چرخه مشخص تحول پیدا میکنند - محمودی و حکیمیان، . - 1382 مطابق با مدل ارائه شده توسط Jeeny, - 2011 - که در مطالعات متعددی نیز به اثبات رسیده، شرایط محیطی مختلف که حاصل برهمکنش فاکتورهای خاکسازی مختلف است منجر به تشکیل و تکامل خاکهای متفاوت میگردد. با توجه به نقش خاک بهعنوان یکی از پایههای اصلی تحقیقات در تمامی علوم محیطی و نیز ارتباط نوع آن با تصمیمگیریهای مدیریتی محیطی شناسایی و بررسی تکامل آن از اهمیت بالایی برخوردار است
شناسایی و طبقهبندی خاکها از دیرباز توسط سیستمهای مختلف همچون سیستمهای آمریکایی و سیستم مرجع جهانی صورت گرفته و نتایج حاصل از آنها در بعد وسیعی از علوم محیطی بهکار رفته است. اما در این بین کوشش زیادی انجام شده تا میان یک ویژگی معین ازخاک بااجزای مختلف روابط کمّی ایجاد گرددتا با ارائه یک مقدار کمّی تفاوت و فاصله بین خاکهای مختلف بهصورت دقیقتر بیان گردد که نتیجه آن ارائه شاخصهای کمّی تکامل خاک میباشد
شاخصهای کمّی ارائه شده براساس ویژگیهای مورد مطالعه بهطور کلی در گروه شاخص-های بیولوژیکی، اقلیمی، مرفولوژیکی، فیزیکوشیمیایی، مینرالوژیکی و میکرومرفولوژیکی توسعه یافتند. استفاده از هر کدام از شاخصها بایستی با توجه به شرایطی که آن شاخص قابلیت استفاده از آن را دارد صورت گیرد، اما در این بین برخی از شاخصها کاربرد ساده و عمومی دارند که از جمله آنها شاخص تکامل خاک هاردن برپایه ویژگیهای مرفولوژیکی خاک است. شاخص هاردن کاملترین شاخص از بین شاخصهای مرفولوژیکی است که در آن تکامل ویژگیهای صحرایی افق خاک با ویژگیهای موادمادری مقایسه شده و بصورته کمّی در میآید و بدین وسیله مقایسه خاکها در زمیننما را امکانپذیر میکند
رضائی و همکاران - 1395 - با استفاده از این شاخص خاکهای مختلف را مورد مقایسه قرار دادند و شیب، ارتفاع و پوشش گیاهی را اصلیترین عوامل دخیل در بروز اختلاف مقادیر این شاخص که مؤید وضعیت تکاملی این خاکها بود معرفی کردند.
با توجه به اطلاعات اندک موجود در خصوص نوع خاکهای جنگلی ارسباران، تحقیق حاضر جهت شناسایی خاکهای بخشی از این نواحی - زیر حوضه کلیبر چای سفلی - بهمنظور تهیه بانک اطلاعاتی پایه برای مطالعات آتی و رتبهبندی این خاکها به لحاظ تکاملی و تعیین تفاوت فاصلهکمّی تکاملی آنها انجام شد.
مواد و روشها
مطالعه در زیر حوضه کلیبر چای سفلی از جنگلهای ارسباران با مطالعه چهار خاکرخ شاهد با شرایط محیطی مختلف انجام گردید
جدول -1 خلاصهای از مشخصات محیطی منطقه مورد مطالعه خاکرخهای شاهد
خاکرخهای شاهد پس از حفر و تشریح، نمونهبرداری شده و ردهبندی خاکها با استناد به مطالعات مرفولوژیکی و تجزیه-های آزمایشگاهی براساس سیستم آمریکایی - 2014 - انجام شد. در کنار شناسایی خاکهای مطالعه شده بررسی و مقایسه آنها به لحاظ تکاملی توسط شاخص هاردن صورت گرفت
براساس این شاخص ویژگیهای مرفولوژیکی افقهای خاک از قبیل کلاس بافتی، شکلپذیری و چسبندگی، نوع و درجه توسعه ساختمان، پایداری خشک و مرطوب، پوششهای رسی، تیره رنگ شدن، روشن شدن رنگ و اسیدیته خاک، که هر یک ناشی از رویدادن فرآیندی خاص در خاک میباشند، با افق C مقایسه و بهصورت کمّی در آمده و پس از نرمالسازی شاخص افق تعیین و در نهایت برمبنای ضخامت هر افق شاخص تکامل خاکرخ تعیین گردید. سپس رتبهبندی تکاملی خاکهای مطالعه شده براساس شاخص هاردن صورت گرفت.
نتایج و بحث
وجود شرایط محیطی متفاوت در محل خاکرخهای شاهد منجر به تشکیل خاکهای مختلف در نواحی تحت مطالعه شده است. مطالعات ژنتیکی خاک که در قالب ردهبندی خاکهای منطقه جمعبندی شده است بیانگر حضور چهار رده خاک انتی-سول، اینسپتیسول، مالیسول و آلفیسول با خانوادههای مختلف و با میزان تکامل متفاوت در شرایط محیطی مختلف می-باشد. تعیین شاخص تکامل خاک هاردن برای خاکهای مطالعه شده افزایش میزان تکامل از سمت انتیسول، اینسپتیسول، مالیسول به آلفیسول را نشان داد که منطبق بر منطق ردهبندی خاکها نیز میباشد
جدول -2 ردهبندی و شاخص تکامل هاردن خاکرخهای مطالعه شده
خاکهای رده انتیسول در موقعیت خاکرخ 1 بهواسطه کمترین مقدار شاخص مربوطه بهعنوان تکامل نیافتهترین خاک-های موجود در منطقه شناخته شدند که این خاکها بهواسطه عدم وجود افق مشخصه خاصی قابل شناساییاند. عموماً تشکیل این خاکها تحت شرایط محیطی نامناسب میباشد که این شرایط از انجام فرآیند خاکساختی ویژه ممانعت بهعمل آورده و تنها تخریب فیزیکی و جزئی توسعه ساختمان و تحولات شیمیایی در آنها روی میدهد. در این خاکرخ نیز تمایز چندانی بین افقهای خاکرخ صورت نگرفته است که علت آن غیرمتحرک شدن مواد خاکی در اثر حضور مقدار بسیار بالای کربناتها در ماده مادری میباشد
دومین گروه از خاکهای موجود در منطقه که با توجه به نتایج جدول 2 تکامل بیشتری نسبت به گروه قبلی از خود نشان میدهند اینسپتیسولها هستند. شیب تند در موقعیت این خاکرخ موجب شده تا تنها فرآیندهای خاکساختی ابتدایی همچون هوادیدگی، تشکیل ساختمان و تجمع بقایای آلی روی دهد، اما در کنار این فرآیندها، تشکیل افق کلسیک نیز با مشاهده نمودهای آهکی با روی دادن فرآیند آهکی شدن مشاهده میشود. بهنظر میرسد در تشکیل افق کلسیک، مادهمادری و تنفس ریشه گیاهان نقش مهمی بر عهده داشتهاند
براساس نتایج مالیسولها که تشکیل آنها متأثر از حضور ماده آلی کافی و مخلوط شدن آن با بخش معدنی خاک طی فرآیندهای تجمع بقایای آلی و هوموسی شدن است - Buol et al., 2011 - سومین رده خاک هستند که در منطقه مشاهده می-شوند و شاخص تکامل خاک هاردن این رده از خاکهای منطقه تکامل بیشتر آن را نسبت به دو گروه قبلی تأیید میکند. میزان تکامل و تحول خاکهای مالیسول صرفنظر از حضور ماده آلی تحت تأثیر دما، رطوبت و فعالیت میکروبی میباشد. وضعیت بهینه شرایط محیطی این خاکرخ منجر به بالا بودن فعالیت میکروبی آن شده - Nael et al., 2004 - و این امر بهعنوان محرکی برای انتقال آهک عمل کرده - Egli et al., 2008 - ونهایتاً افق کلسیک در کنار مالیک تشکیل شده است.
آلفیسولها متکاملترین خاکهای موجود در منطقه میباشند که جدول 2 وضعیت تکاملی این رده نسبت به ردههای خاکی دیگر مشاهده شده در منطقه را نشان میدهد. مهمترین فرآیند خاکساختی مطرح در تشکیل این خاکها انتقال و تجمع رس است که منجر به تشکیل افق آرجیلیک شده است . - Buol et al., 2011 - روی دادن فرآیند آهکی شدن در کنار نقل و انتقال رس منجر به تشکیل هر دو افق آرجیلیک و کلسیک در این خاکرخ گردیده و مشاهده دو افق مشخصه فوق در کنار هم نشان از تمایز بیشتر افقهای این خاکرخ در مقایسه با سایر خاکرخهای مطالعه شده در منطقه دارد که این نکته توسط مقدار بهدست آمده برای شاخص تکامل هاردن نیز به اثبات رسید.
بهطورکلی با توجه به نتایج حاصله هوادیدگی، تشکیل ساختمان، تجمع بقایای آلی، هوموسی شدن، شستشو و تجمع آهک و رس فرآیندهای خاکسازی فعال در منطقه مورد مطالعه بوده و منجر به تشکیل خاکهای انتیسول، اینسپتیسول، مالی-سول و آلفیسول گردیده و ماده مادری عامل اصلی عدم تکامل در خاکهای جوان منطقه می باشد. ترتیب تکاملی خاکهای مشاهده شده که حاصل مشاهدات مورفولوژیک و شاخص تکامل خاک هاردن بوده تطابق کامل آن با منطق ردهبندی خاک را نشان میدهد که این امر استفاده از شاخص تکامل خاک هاردن را برای رتبهبندی تکاملی خاکهای تمامی نواحی جنگلی ارسباران توصیه میکند.
