بومشناسي کاربردي/ سال پنجم / شماره پانزدهم / بهار ۱۳۹۵

تأثیر استخراج معادن رس و گچ بر وضعیت پوشش گیاهی و خاك اکوسیستم مناطق خشک
(مطالعه موردي: دشت سگزي اصفهان)

امیر جوزقیان1*، حسین بشري2، احمد پهلوانروي1 و مجید آجرلو1

(تاریخ دریافت: 15/2/1393 ؛ تاریخ پذیرش: 26/12/1394)

چكيده
اين مطالعه بهمنظور ارزيابي اثر استخراج معادن گچ و رس بر ساختار و عملکرد منطقه سگزي اصفهان با استفاده از روش تحليـل عملکـردچشمانداز( LFA) انجام شد. ۱۸ ترانسکت ۵۰ متري در مناطق معدني و مرجع مستقر و در اين ترانسكتها طول و عرض لکههـاي پوشـش گياهي و طول ميان لکهها اندازهگيري شد. براي انواع لکهها و فضاي بينلکهاي در ترانسكتهاي مورد مطالعـه، تعـداد ۱۱ شـاخص سـطحخاک در روش LFA ارزيابي شد. تعداد ۳۶ نمونه خاک بهطور تصادفي از عمقهاي ۰ تا ۱۵ و ۱۵ تا ۳۰ سانتيمتري سطح خاک برداشت و ميزان pH، گچ، آهک، هدايت الکتريکي، ماده آلي، درصد رس، سيلت و شن نمونههاي خاک اندازهگيري شد. طبق نتايج، ساختار و عملکرد مناطق مرجع شامل نفوذپذيري، پايداري و چرخه مواد غذايي خاک وضعيت بهتري نسبت به مناطق معدنکاوي شده داشت. در سـايت رسبهغير از شاخصهاي آزمون پايداري در برابر رطوبت، پوشش لاشبرگ و ناهمواري سطح خاک و در سايت گـچ بـه غيـر از شـاخص هـايپوشش نهانزادان، طبيعت و ناهمواري سطح خاک و مواد رسوبي، بقيه شاخصها در مناطق مرجع و معدنکـاوي شـده تفـاوت معنـيداري داشتند( ۰۵/۰ p ). تغييرات بهوجود آمده در وضعيت پوشش گياهي و خاک، گواه افزايش روند بيابانزايي منطقه است.

واژههاي كليدي: پايداري، نفوذپذيري، معدنکاوي، تحليل عملکرد چشم انداز

۱. گروه مرتع و آبخيزداری، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه زابل
۲. گروه مرتع و آبخيزداری، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه صنعتي اصفهان
* : مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي: ajozaqian@yahoo.com
مقدمه
اکوسیستمهاي مناطق خشک بسیار شکننده بـوده و در صـورتتخریب جوامع گیاهی این مناطق، روند احیاء آنهـا بسـیار کنـداست، به همین دلیل جهت اطمینـان از وضـعیت سـلامت ی ایـناکوسیستمها، ارزیابی تغییرات ساختار و عملکرد این مناطق لازم اس ت (29). در بخ ش س اختار اکوسیس تم م واردي از جمل ه لایهبندي و نوع پوشش گیاهی، فرم رویشی، درصد تاج پوشش و تراکم گیاهی و در بخش عملکرد اکوسیستم، مواردي از جمله جریان انرژي، چرخه مواد غذایی، آب و وضعیت سلامت خاك رویین مطرح میگردد. با وجود اینکه بررسی عملکرد بهسادگی بررسی ساختار اکوسیستم نیسـت، امـا مـیتـوان بـا اسـتفاده ازروشهاي موجـود، چرخـه عناصـر غـذایی، جریـان انـرژي ووضعیت سلامت خاك را در اکوسیستمهاي مورد مطالعه بررسی نمود. اینکه سرعت و ماهیت حاصلخیزي و باروري و تجزیـهمواد آلی در محل چقدر میباشد نیز از جمله مواردي است کـهاطلاعات ارزشمندي را میتواند براي مدیران فراهم سازد (27).
در سالهاي اخیر استفاده از شاخصهاي مختلف براي بررسـیعملکرد اکوسیستم بهمنظور ارزیابی رونـد تخریـب و احیـاء درحال توسعه است. براي این منظور مؤسسه CSIRO در استرالیا ،روش ی تح ت عن وان تجزی ه و تحلی ل عملک رد چش مان داز (Landscape Function Analysis) ابداع نموده است( 21). این روش یک شیوة پایش بوده که براي ارزیـابی اثـرات معـادن دراسترالیا ابداع شده و بـه طـور گسـتردهاي در سراسـر جهـان در اکوسیستمهاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است و بهطـورعمــده وضــعیت عملکــرد خــاك ســطحی را بــا اســتفاده ازشاخصهاي 11 گانه بررسی مینماید (4 و 31). ایـن روش در چشمانـدازهاي طبیعـی و احیـا شـده پـس از معـدنکـاوي، دردامنهاي از رژیمهاي اقلیمی از مناطق خشک (بارش سالانه 150 میلیمتر) در اسـترالیا تـا جنگـلهـاي بـارانی مجـاور اسـتوا دراندونزي (بارش سالانه 4000 میلیمتر) (5) و در کـاربري هـاي اراضی مختلف از بهرهبرداري سنتی مراتع تا معدنکاوي بـ هکـارگرفته شده است( 29). تونگوي و هینـدلی ، بـا اسـتفاده از ایـنروش، روند احیا در مراتع معدنکاوي شده اسـترالیا را بررسـیکردند. آنها دریافتند که سرعت عمل، کم هزینه بودن و نیـاز بـهوسایل ساده براي ارزیابی سـطح خـاك در عملیـات میـدانی ازامتیـازات مهـم ایـن روش اسـت کـه اهمیـت اس تفاده از آن رادوچن دان ک رده اس ت (27). بــا اس تفاده از ای ن روش تــأثیر روشهاي مختلف اصلاحی نظیر احداث کنتور فارو و هلالی و کاشت گیاهان مختلف بر عملکرد اکوسیستمهاي مختلف مطالعه شده است (6، 15 و 32). در کشور زیمباوه با اسـتفاده از روش”تجزیه و تحلیل عملکـرد اکوسیسـتم”اثـرات معـادن مـس بـرساختار و عملکرد اکوسیستم منطقه بررسـی شـده اسـت (13). تونگوي و همکاران، براي اثبات صحت شاخصهاي ارائه شده توس ط روش LFA در تع داد 9 منطق ه مطالع اتی در اس ترالیا، شاخصهاي پایداري، نفوذپـذیري و چرخـه عناصـر غـذایی را بررسی کردند. آنها دریافتند که فرآیند فرسایش و رسوبگذاري در منطقه معدنکاوي شده گرانیـت طلا یـ ی فعـال اسـت (28). مستر و پـوچ بـا اسـتفاده از روشLFA ، بـه بررسـی عملکـرد اکوسیستم و پایش فرآیند بیابـان زایـی در 29 مکـان پوشـیده ازگونه Stipa tenacissima در اسپانیا پرداختند. آنها دریافتنـد کـهشاخصهاي پایداري، نفـوذ پـذیري و چرخـه عناصـر غـذایی،همبستگی معنیداري با متغیـر هـاي خـاك داشـته و ایـن روشپتانسیل خـوبی بـراي پـایش بیابـانزایـی دار د( 22). برخـی ازمحققان نیز با تلفیق ایـن روش بـا تکنیـکهـا و شـاخصهـايسنجش از دور عملکرد اکوسیستمها را در مقیاسهاي مختلـفبررسی کردهاند (14، 16 و 24). در سالهاي اخیر بهدلیل عـدمبرنامهریزي صحیح در جهت استفاده از معادن موجود در کشور ،مشکلات متعددي بهوجود آمده است. منطقـه سـگزي واقـع دراستان اصفهان نیز بههمین دلیل به یکی از کانونهاي بیابانزایـیاصفهان تبدیل شده است (10). تغییر در کاربري باعث تغییراتی در وضعیت خاك سطحی و در برخـی مـوارد منجربـه کـاهشپتانسیل تولیدي اکوسیستم یا بیابانزایی شده است (4). از آنجـاکه خسارات ناشی از بهرهبرداري خاك جهت استفاده در معادن و تأثیر آن بر خاك و پوشش گیاهی و اهمیت آن از جنبـه هـايمختلف قابل تأمل اسـت ، ایـن مطالعـه بـهمنظـور ارزیـابی اثـراستخراج معادن گچ و رس بر ساختار و عملکرد منطقه سـگزياصفهان صورت گرفت.

مواد و روشها
مشخصات منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در دشت سگزي با وسـعتی بـالغ بـر 4273 هکتار در 35 کیلومتري شرق شهر اصفهان قرار دارد (شکل 1).
موقعیت معادن مورد مطالعـه ، در طـول جغرافیـایی °52 و’2 تـا”32 ‘3 °52 شرقی و عرض جغرافیایی “20 ’44 °32 تا “8 ’45
°32 شمالی واقع گردیده است. میانگین دماي سالانه منطقـه 18 درجۀ سانتیگراد و میـانگین بـارش سـالانه آن 200 میلـی متـر میباشد. از نظر ژئومورفولوژي منطقه مطالعاتی در تیـپ دشـت سرپوشیده قرار گرفته و رژیم رطوبتی خاكهاي منطقـه از نـوعاریدیک است( 10). نوع پوشـش گیـاهی غالـب منطقـه مـوردمطالعه را جوامع گیاهی خارشتر و درمنه دشتی بههمـراه برخـیگونههاي شورپسند تشکیل میدهند.

روش کار
در این مطالعه، دو سایت تحت بهرهبرداري معـدن گـچ و یـکسایت تحت بهرهبرداري معدن رس انتخاب شد و در مجـاورتاین مناطق براي هر کدام یک منطقه مرجع کـه عملیـات معـدنکاوي در آنها انجام نشده بود درنظر گرفته شـد . در هـر یـک ازسایتها سه ترانسکت 50 متري با فاصلۀ 100 متر از یکـدیگر(در مجموع تعداد 18 ترانسکت) در جهـت بـاد غالـب منطقـهمستقر گردید و نقطۀ ابتدایی و انتهایی هر یک از ترانسکتها با استفاده از دستگاه موقعیتیاب جهانی( GPS) ثبـت گردیـد. در طول ترانسکتها بهطور پیوسته طـول و عـرض لکـههـا (زیـربوتههاي گیاهی) و طول میان لکهها (بین بوتههـا) انـدازه گیـريگردید. سپس تعـداد 11 شـاخص حفاظـت در برابـر پاشـمان،پوشش لاشبرگ، پوشش نهـانزادان، شکسـتگی پوسـته، نـوع وشدت فرسایش، مواد رسوبی، طبیعـت سـطح خـاك، آزمـایشپایداري در برابر رطوبت، پوشش گیاهان چندسـاله، نـاهمواريسطح خاك و بافت خاك در هر یـک از انـواع لکـه هـ ا و میـانلکهها در مناطق مرجع و معدنی طبق دسـتورالعمل روشLFA ثبت و امتیازدهی شد. سپس دادهها وارد نرمافزار تحـت محـیطاکسل LFA گردید. ویژگیهاي عملکردي شـامل: نفوذپـذیري،پایداري و چرخه مواد غذایی در خاك براي هر منطقه و هر نوع لکه و فضاي بین لکهاي محاسبه شد. در جدول 1، ارتبـاط هـریک از شاخصهاي 11 گانه بـا ویژگـیهـاي عملکـردي آوردهشده است.
فاکتورهاي ارتفاع، عرض، ضخامت تاج پوشش، حجم گیاه و تعداد بوته در 100 مترمربع نیز براي ارزیابی ساختار پوشـشگیاهی مناطق مرجع رس و گچ، با استفاده از روش نقطـه یـکچهارم متمرکز( Point Centered Quarter) اندازهگیري شد (5).
روش PCQ روشی است که بدون اسـتفاده از پـلات مـیتـوانمیزان تراکم گونههاي گیـاهی را محاسـبه نمـود. در ایـن روشتعدادي نقاط تصادفی در امتداد یک ترانسکت انتخـاب شـده وسپس منطقه اطراف هر نقطه انتخابی به 4 بخـش 90 درجـه اي تقسیم میشود و فاصله نزدیکترین گونه گیاهی به نقطه تصادفی منتخب در هر بخش اندازهگیـري و میـانگینگیـري شـده و بـااستفاده از معادله شماره 1 میزان تراکم گونههاي گیاهی و تعداد بوته در 100 متر مربع محاسبه میشود.

[1] 2100/D= تعداد بوته در 100 مترمربع

در این معادله D عبـارت اسـت از میـانگین فاصـلۀ نزدیکتـرینگیاهان در بخشهاي 4 گانه در نقطههـاي تصـادفی منتخـب درطول ترانسکت.
براي انجام روشPCQ در هر یک از منـاطق مرجـع رس وگچ، ترانسکتهاي 200 متري مستقر شد و پس از تعیین نقـاطنمونهگیري بر امتداد هر ترانسکت، در هـر یـک از بخـشهـايچهارگانه، فاکتورهاي؛ ارتفاع، عـرض، ضـخامت تـاج پوشـش،حج م گی اه و نزدیکت رین فاص له گیاه ان ب ه نق اط تص ادفی ان دازهگی ري ش د و در نهای ت تع داد بوت ه در 100 مترمرب ع محاسبه شد (5).
(× : ارتباط با شاخص مورد نظر)

سپس در طول ترانسکتهاي مستقر شده در مناطق مرجع و معدنی هر یک از سایتهاي رس و گچ، بهطـور تصـادفی یـکپروفیل حفر شد و از دو عمق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتیمتري، تعداد 36 نمونه خاك برداشت شـد. نمونـه هـاي خـاك پـس ازخشک کردن در هواي آزاد، توسط غربال 2 میلیمتري الک شده
الف ب

شکل 1. (الف) موقعیت منطقه مطالعاتی در کشور (ب) تصویر ماهوارهاي منطقه سگزي به همراه نقاط نمونهبرداري معادن مورد مطالعه، مناطق رفرنس معادن در مجاورت آنها قرار دارد.

جدول 1. ارتباط شاخصهاي 11 گانه با ویژگیهاي عملکردي
توضیحات چرخه عناصر غذایی نفوذپذیري پایداري شاخصها
پوشش جهت کنترل اثرات ناشی از قطرات باران × پوشش خاك
مانع از اثر تخریبی قطرات باران × الف: پوشش لاشبرگ
درجه و میزان خردشدگی لاشبرگ × × ب: منشأ و درجه تجزیه لاشبرگ
شامل جلبک، قارچ، گلسنگ و سرخس × × پوشش نهانزادان
میزان شکستگی پوسته سطحی × شکستگی پوسته
فرسایش فعلی خاك/ میزان هدر رفت خاك × نوع و شدت فرسایش
ارزیابی حجم رسوبات منتقل و ته نشین شده × مواد رسوبی
ناهمواريهاي سطحی جهت حفظ منابع آّّب- بذر × × ناهمواري سطح خاك
ارزیابی میزان تخریب خاك بهطور مکانیکی × × طبیعت سطح خاك
تراکم تاج پوشش درختان و بوتهايها × × پوشش گیاهان چند ساله
ارزیابی میزان پایداري قطعات خاك در برابر رطوبت × × پایداري در برابر رطوبت
طبقهبندي بافت خاك سطحی × بافت خاك
و به آزمایشـگاه منتقـل گردیدنـد . در آزمایشـگاه گـچ بـهروش کربنات سدیم، آهک بـه روش تیتراسـیون برگشـتی، مـاده آلـی بـه روش والک ی و ب لاك، ذرات رس، س یلت و ش ن ب هروش هیـدرومتري ( 1)، ه دایت الکتریک ی و pH نمون هه اي خ اك انـدازه گی ري ش دند. پ س از بررس ی نرم ال ب ودن دادهه ا ب ا
آزمون آندرسون دارلینـگ، عملکـرد منـاطق مرجـع و برداشـتمع دن بــا اســتفاده از آزمــون آم اري t مســتقل بررســی شــد.
همچنین براي بررسی تفاوتهاي شاخصهـاي 11 گانـه روش
تحلیــل عملکــرد چشــمانــداز در منــاطق معــدن کــاوي شــده و مرجـع از روش غیرپـارامتري کروسـکالوالیـز اسـتفاده شـد.
براي بررسی تفاوت متغیرهاي ادافیکی از آزمون آنالیز واریـانسی کطرف ه( ANOVA) اس تفاده ش د و ب ا اس تفاده از آزم ون توکی میانگین متغیرهاي اندازهگیري شده در تیمارهاي مختلـفبررسـی شـد. کلیـه آزمـونهـا در نـرم افـزار آمـاريSPSS 17 انجام شد.

نتایج و بحث
ساختار مناطق مورد بررسی
در نتیجه استحصال معدن تقریباً تمامی پوشـش گیـاهی معـادن رس و گچ از بین رفته است. بین مقادیر تراکم بوتههـا، ارتفـاع،ضخامت، عرض و حجم گیاهان در مناطق مرجع گچ و مرجـعرس تفـاوت معنـیداري وجـود د اشـت (05/0 P ). براسـاسنتایج، میزان درصد پوشش گیاهی در سایت مرجـع گـچ دارايمقدار بیشتر و در سایت مرجع رس داراي مقادیر کمتـري بـود .
همچنین وجود سنگ و سنگریزههاي زیاد در سایت مرجع گـچباعث افزایش درصد پوشش حفاظتی خاك شـده بـود ولـی بـاشروع استخراج معدن گچ، نقش سنگ و سنگریزهها نیز بهعنوان مانعی در برابر فرسایش از بین رفته و باعث افزایش حساسـیتمنطقه به فرسایش و بهخصوص فرسایش بادي گشته و بههمین دلیل این منطقه به محل برداشت گرد و غبار تبدیل شده اسـت.اما این مسأله در مرجع رس مصداق نداشت چـون ایـن منطقـهفاقد سنگ و سنگریزه سطحی بود. بنابراین ساختار پوشـش درسایت مرجع گچ وضعیت بهتـري داشـت (جـدول 2). مقایسـهنتایج ساختار چشمانداز در مناطق مرجـع و معـدنکـاوي شـدهنشان داد که تعداد لکهها در هر 10 متر، کل لکههـاي گیـاهی وشاخص نظام یافتگی چشـم انـداز (میـزان توانمنـدي و قابلیـتچشمانداز) در سایتهاي مرجـع و معـدنی تفـاوت معنـیدارينداشتند( 05/0 P ). دلیل این امر را میتوان به محدودیتهـاي بومشناختی منطقه نسبت داد بهطوريکه منطقه مرجع نیز پوشش گیاهی ضعیفی داشت. با این وجود نتـایج نشـان داد کـه میـزانخاك لخت در طول هر ترانسکت در مناطق مرجع و معدنی هر کدام از سایتهـا داراي تفـاوت معنـیداري بودنـد (05/0 P )
(جدول 3).
پیوستگی خاك لخت در مناطق مرجع کم بوده درحـالی کـهمناطق استخراج معدن بـ هصـورت یکپارچـه عـاري از هرگونـهپوشش میباشد. حذف کامل پوشش گیاهی در منـاطق م عـدنیباعث تسریع روند فرسایش شده است .تونگوي و لودویگ نیـزاشاره داشتند که حذف پوشش گیـاهی در منـاطق معـدنکـاويشده ،یکـی از مخـرب تـرین فعالیـتهـایی اسـت کـه در یـکاکوسیستم میتواند اتفاق بیافتد (30). بهطور کلی رویشگاههایی که در آن خاك لخت بهطور وسیع و پیوسته قرار دارد، سـاختار نامناسبتري نسبت به رویشگاههایی دارند که مقدار خاك لخت با درجه پیوستگی کمتر در آن مناطق وجود دارد (18). تفـاوتشــاخص ســازمان یــافتگی چشــم انــداز در منــاطق مرجــع ومعدنکاوي شده معنیدار نبود اما عدد ایـن شـاخص در منـاطقمرجع بهطور نسبی کمی بیشتر از مناطق معدنی بود. دلیـل ایـنامر میتواند این مسئله باشد که حتـی میـزان کـم تـاج پوشـشبوتــههــاي گیــاهی در منــاطق مرجــع باعــث کــاهش نســبی فرسایشپذیري این مناطق در مقایسه با مناطق معدنی که عاري از هر گونه پوشش گیاهی میباشند شده است .هولم و همکاران نشان دادند که شاخصهاي لکههاي پوشـش گیـاهی بـر میـزانشاخصهاي ساختاري تأثیر دارند( 19). این نتایج با یافتـه هـايبور و سارگنت نیز مطابقت دارد( 12).

مقایسه عملکرد مناطق معدنکاوي شده و مرجع براساس نتایج بهدست آمده، تفـاوت شـاخص هـاي پایـداري و نفوذپذیري در مناطق مرجع و معـدن کـاوي شـده هـ ر یـک از سایتهاي رس و گچ معنیداري بود (05/0 P ). همچنین بین شاخص چرخه عناصر غذایی سایت مرجع و معدن گچ تفاوت معنیداري وجود داشت، ولی در قسمت مرجـع و معـدنکـاويشده سایت رس، تفاوت معنیداري مشـ اهده نشـد (05/0 P ) (جدول 4). در سایت رس بهغیر از شاخصهاي آزمون پایداري در برابر رطوبـت، پوشـش، منشـأ و درجـه تجزیـه لاشـبرگ وناهمواري سطح خاك و در سایت گچ بهغیـر از شـاخصهـايمنشأ و درجـه تجزیـه لاشـبرگ، پوشـش نهـانزادان، طبیعـت وناهمواري سطح خاك و مواد رسوبی، بقیه شاخصها در قسمت مرجع و معدنکاوي شده تفاوت معنیداري داشتند (05/0 P ) (ج دول 5). می زان ک ل ش اخصه اي عملک ردي در من اطق معدنکاوي شده نسبت به مرجـع داراي مقـادیر کمتـري اسـت (جدول 4). شاخص پایداري در میان لکهها (خاك لخت) کمتر است (18) و کاهش نفوذپـذیري نیـز ناشـی از تغییـر کـاربري
جدول 2. مقایسه میانگینهاي شاخصهاي پوشش گیاهی مناطق مرجع رس و مرجع گچ منطقه سگزي
تعداد بوته در هر 100مترمربع حجم(3m) عرض(cm) ضخامت(cm) ارتفاع(cm) سایت
٭ 57/0 ٭3/0 ± 35/1 ٭19/0 ± 28/14 ٭1/0 ± 23/30 ٭ 03/0 ± 73/17 مرجع رس
٭ 09/2 ٭05/0 ± 54/5 ٭16/0 ± 03/41 ٭08/0 ±62/50 ٭ 1/0 ± 66/49 مرجع گچ
٭ : بیانگر وجود اثر معنیدار در سطح 05/0

جدول 3. مقایسه میانگین ساختار چشمانداز مناطق مرجع و معدنکاوي شده سایتهاي رس و گچ در منطقه سگزي
آماره F معدن گچ مرجع گچ معدن رس مرجع رس شاخصها
2/54 ns 0/15±0/02 0/25±0/03 0 0/26±0/11
تعداد لکهها در هر10 متر
3/03 ns 0 0/05±0/46 0 0/08±0/57 کل لکههاي گیاهی
٭ 82/6 45/82±1/1 b 22/45±0/5 c 50 a 21/73±0/6 c فاصله میان لکهها (متر)
0/74 ns 0 0/13±0/005 0 0/02±0/007 نظام یافتگی چشمانداز
ns : عدم وجود اثر معنیدار و ٭ : وجود اثر معنیدار در سطح احتمال 05/0 P  ، وجود حداقل یک حرف مشترك بیانگر عدم وجود تفاوت معنیدار است.

جدول 4. مقایسه میانگین شاخصهاي عملکردي مناطق مرجع و معدنکاوي شده سایتهاي رس و گچ در منطقه سگزي
معدن گچ مرجع گچ معدن رس مرجع رس میانگین شاخصها(%)
24/90±0/36 d 41/8±2/89 a 31/1± 0/18 c 40/1± 2/22 ab پایداري
24/5±0/75 c 45/9±3/28 a 15/0± 1/3 d 27/5± 1/44 bc نفوذپذیري
11/8±0/34 b 33/3±2/28 a 10/0± 0/73 b 11/9± 0/54 b چرخه عناصر غذایی
وجود حداقل یک حرف مشترك بیانگر عدم وجود اثر معنیدار بین مناطق مورد بررسی است.
اراضـی ، و فشـرده ش دن سـطح خ اك در اثـر ت ردد بـیوقف ه ماشینآلات میباشد. فشرده شدن خاك سطحی منجربه کـاهشنفوذپذیري خاك میشـود (2). لارسـون و الیاسـون نیـز تغییـرکاربري اراضی را یکی از عوامل اصلی مؤثر بر نرخ نفوذپذیري خاك برشمردند (20). از آنجا کـه عمـده بـذور نیـز در خـاكسطحی وجود دارند، برداشت معدن باعث میشود که خـاك ازبذر تهی شده و متعاقب آن عدم وجود پوشش گیاهی گونههاي یکساله و چندساله نیز باعث کاهش چرخه عناصـر غـذایی درسایتهاي معدنی شده است .مستر و کورتینا نیز مقـادیر کمتـرشاخصهاي عملکردي را در خاك لخت نسبت به منطقه داراي لکههاي پوشش گیاهی نشان دادند (23). عدم تجمع لاشبرگ و
پایههاي گیـاهی ، افـزایش شـدت روانـاب در منـاطق عـاري از پوشش گیاهی را بهدنبال دارد (5). با توجه بـه نتـایج، ملاحظـهمیگردد کـه قطعـات گیـاهی تـأثیر متفـاوتی بـرروي عملکـرداکوسیستم دارد. مباحث فوق با نتایج گـرین (17) نیـز مطابقـتدارد.

ویژگیهاي فیزیکی و شیمیایی خاك مناطق مورد بررسی در سایت رس در مناطق مرجع و معـدنی تفـاوت مقـادیرpH ، سیلت، شن و گچ معنیدار بود، ولـی بـین مقـادیر آهـک، رس،ه دایت الکتریکــی و مــاده آلــی در منــاطق مرجــع و معــدنی تفاوت معنیداري مشاهده نشد (05/0= α). علت عـدم تفـاوتمعنیدار مواد آلی سطح خاك در این سایت، کمی درصـ د تـاجپوشش در منطقه است .در سایت گـچ ، تفـاوت مقـادیر آهـک،شن، رس و گچ در مناطق مرجع و معدنی معنـی دار بـود ، ولـیبین مقادیر pH، هدایت الکتریکی، سیلت و ماده آلی در منـاطقمرجع و معدنی تفاوت معنـی داري مشـاهده نشـد( 05/0 P ) (جدول6).
جدول 5. مقایسه مقادیر کل امتیازات 11 شاخص سطح خاك مرتبط با ویژگیهاي عملکردي
P-value معدن گچ مرجع گچ معدن رس مرجع رس شاخصها
٭ 045/0 1/57 3/43 1 2/61 پوشش خاك
٭ 015/0 1 2/05 1 1/64 پوشش لاشبرگ
0/05ns 0/25 1 0 0/75 منشأ و درجه تجزیه لاشبرگ
٭ 025/0 1 1 0/22 1 پوشش نهانزادان
٭ 032/0 1/42 3/05 0/55 2/27 شکستگی پوسته
٭
0/042 1/42 2/87 1 4 فرسایش
٭ 005/0 1/14 2/79 1 3/27 مواد رسوبی
0/3 ns 2/04 1/97 1/77 1/77 ناهمواري سطح خاك
٭ 025/0 2/42 2/64 3/88 1/55 طبیعت سطح خاك
٭ 041/0 1/14 2/35 1 2/16 پوشش گیاهان چندساله
٭ 026/0 0/9 2 1/77 1 پایداري در برابر رطوبت
٭ 007/0 3/71 2/61 1/66 3 بافت خاك
ns : عدم وجود اثر معنیدار، ٭ : وجود اثر معنیدار در سطح احتمال 05/0 .
وجود آهک بیش از حد در خاك باعث ایجاد سخت لایه و نامساعد شدن شرایط جهت جذب برخی از مواد غذایی توسـطگی اه م یش ود، ول ی وج ود مق ادیر متع ادلی از آن در ایج اد ساختمان خوب و افزایش فعالیـت بیولـوژیکی در خـاك مـؤثر است (3). با توجه به اینکه خاك منطقـه مرجـع گـچ پایـداريبیشتري نسبت بـه معـدن گـچ دارد، مـیتـوا ن افـزایش مقـادیرکربنات کلسیم در سایت مرجع گچ را بهعنوان یک فاکتور مثبت در جهت افزایش شاخص پایداري این منطقه ارزیابی کرد و بـاتوجه به نقش کلسیم موجود در آهـک بـر میـزان نفوذپـذیري،میتوان نتیجه گرفت که پوشش گیاهی مناسب بههمراه مقادیري از کربنات کلسیم، بر میزان پایداري و نفوذپذیري خاکدانههـايسایت مرجع گچ تأثیر مثبت داشته است. مینهاس و شـارما نیـزتأثیر مثبت کربنات کلسیم بر پایـداري خاکدانـههـا را گـزارشکردند (25). ذرات رس، سیلت و شن، اثرات متفاوتی بر شدت نهایی نفوذ دارند، بهطوريکه با افـزایش درصـد رس و سـیلت،شدت نفوذ نهایی بهطـور معنـیداري کـاهش مـییابـد ( 9). در سایت معدن رس هیچگونه پوشش گیاهی برروي سـطح خـاكمشاهده نمیشود ولی میتوان افزایش مقـادیر رس را بـهعنـوان یک فاکتور مثبت در جهت افـزایش شـاخص پایـداري در ایـنمنطقه ارزیابی کرد (7). رازیـا و کـی نیـز گـزارش کردنـد کـهپایداري خاکدانهها، با افزایش میزان رس افزایش مییابـد (26).
با این حال در منطقه برداشت معدن رس نیز ذرات رس باعـثکاهش نفوذپذیري شده و ذرات سیلت هم به دلیل اینکـه فاقـدچسبندگی هستند در اثر رطوبت خاکدانهها به سهولت شکسـتهشده و باعث ایجاد فرسایش میشوند (26). مطالعات انجام شده توسط آزموده نیز بیـانگر ایـن مطلـب اسـت کـه ذرات سـیلتهمبستگی مثبت و معنیداري با میزان فرسایش خاك دارند (2).
محمود آبادي و همکاران بیان کردند که ذرات رس و سیلت بـاکاهش نفوذپذیري، باعث تولید رواناب و ذرات شـن بـا ایجـادخلل و فرج بزرگتر، افزایش میزان نفوذپذیري نهایی خاك را به دنبال دارد (8). مطالب مذکور با نتـایج ادکـالو و همکـاران نیـزمطابقت دارد (11).

نتیجهگیري
جدول 6. مقایسه میانگین برخی از ویژگیهاي خاك (تا عمق 30 سانتیمتري سطح) در مناطق مرجع و معادن برداشت رس و گچ

آماره
F

آماره

F



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید