تجمع مواد آلی در سطوح مختلف خاک
Organic Matter Accumulation :
فرایندهای بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی، مواد آلی را به خاک انتقال میدهند. مواد آلی خاک شامل، نسوج گیاهی، محصولات حاصل از تجزیه آنها و محصولات سنتز شده توسط جانوران خاک است.
دو نوع اصلی ترکیبات عبارتند از:
۱- مواد هوموسی، قهوهای تا قهوهای تیره، وزن مولکولی بالا.
۲- مواد غیرهوموسی، مثل کربوهیدراتها.
سرعت تجمع مواد آلی در خاک، به فاکتورهای محیطی زیر بستگی دارد:
- موجودات خاک :
مقدار، مکان و تجزیه شیمیایی باقی ماندههای آلی پوششگیاهی بر تجمع مواد آلی موثر است. مکان بقایایگیاهی، روی تخریب و تجمع مواد آلی موثر است. میزان تولید لاشبرگها با افزایش عرض جغرافیایی از حاره به قطب شمال افزایش مییابد.
جانوران خاک مثل کرم خاکی، سرعت تجزیه را با مخلوط کردن سریع بقایایگیاهی، در خاکهای معدنی افزایش میدهند.
- اقلیم :
اقلیم از طریق توازن بین تولید لاشبرگها و سرعت تجزیه، روی تجمع مواد آلی اثر میگذارد.
مواد آلی خاک با افزایش بارندگی، افزایش مییابند، ولی افزایش دما، با عث کاهش آنها میشود. در شرایط مرطوب، بین تولید و سرعت تجزیه لاشبرگها توازن وجود ندارد و با افزایش دما، تجزیه افزایش مییابد.
هر چه بارندگی بیشتر، پوشش گیاهی بهتر، سرعت تجزیه مواد آلی کمتر و در نتیجه تجمع مواد آلی در خاک بیشتر است. بنابراین تجمع مواد آلی خاک به فاکتورهای کنترل تجزیه، بیشتر از میزان تولید اکوسیستم بستگی دارد.
در مقیاس منطقهای مواد آلی با افزایش دمای سالیانه، در هر سطحی از بارندگی، کاهش مییابد:
OM= Ce –KT
T: میانگین دمای سالیانه بر حسب درجه سانتیگراد K , C: ضریب ثابت
برای نمونه: در شمال آمریکا در خاکهای چمنزار، زمانیکه دیگر فاکتورها ثابت باشند، مقدرا کربن با افزایش هر ۱۰ درجه سانتیگراد میانگین دمای سالیانه، ۲ الی ۳ برابر کاهش مییابد.
- مواد مادری:
مواد مادری روی تجمع مواد آلی از طریق حاصلخیزی خاک اثر میگذارند. خاکهایی که از سنگهای غنی کاتیون بازی تشکیل شدهاند، مثل بازالت، بیشترین حاصلخیزی را دارند. بنابراین تجمع موادآلی این خاکها از خاکهایی که عناصرغذایی کمتری دارند، مثل خاکهای تشکیل شده از گرانیت، بیشتر است .مواد مادری روی بافت خاک هم موثر است. مقدار رس خاک با تجمع مواد آلی رابطه مستقیم دارد. مقدار رس روی رطوبت خاک، آب قابل استفاده و میزان تولید لاشبرگها تاثیر میگذارد. به علاوه، مقدار زیاد رس باعث تجمع مواد آلی توسط تشکیل مواد هوموسی مقاوم در طول تجزیه میشود. رس و مواد مادری کمپلکسهای آلی- معدنی تشکیل میدهند که در مقابل تخریب بیولوژیکی، مقاومت بیشتری دارند.
- توپوگرافی:
اثر متقابل توپوگرافی با اقلیمهای منطقهای، در پراکندگی مواد آلی خاک موثر است. تجمع مواد آلی اغلب در انتهای تپهها که شرایط مرطوبتری نسبت به وسط و بالای شیب دارد، مساعدتر است.
تجمع مواد آلی در نیمکره شمالی معمولا در شیبهای شمالی در مقایسه با شیبهای جنوبی بیشتر است، زیرا دما کمتر است.
- زمان:
تجمع مواد آلی در خاکهایی که در زمان هولوسن تشکیل شدهاند، بین gr/ cm2 year 12-1 است. به هر حال، مواد آلی برای مدت نامحدودی در خاک تجمع نمییابند. بسته به دیگر عوامل خاکسازی، در طول زمان تعادل برقرار میشود.
از تجمع مواد آلی برای طبقه بندی خاکهای آلی و معدنی، توصیف افقهای مشخصه سطحی و تحتالارضی استفاده میشود (Quideau 2006).
ورود مواد آلی افقO به خاکهای معدنی :
۱- ممکن است بقایای گیاهی در افق O تجزیه شوند و به علت اندازه کلوئیدی توسط فرونشت آب (حرکت رو به پایین آب )به افق A منتقل می شود.
۲- مواد آلی میتوانند از طریق تجزیه ریشه و مرگ موجودات زنده خاک به خاکهای معدنی اضافه شوند. این راه اغلب در خاکهایی اهمیت دارد که تراکم ریشه و عملکرد بالاست، مثل علفزارها.
۳- ممکن است بقایای گیاهی به خاک منتقل شده و آنجا تجزیه شود. ممکن است توسط جانوران یا شسته شدن از طریق درز و شکافها منتقل شود.
(Ponomareva1974)
دلیل تجمع هوموس در چرنوزوم ترشح محلول آبی به طور مستقیم از ریشه میباشد.
در اغلب خاکها هر سه روش عملی است، اگرچه در خاکهای اسیدی تشکیل شده تحت لاشبرگهای گیاهان مخروطی، مسیر دوم به علت کمبود جمعیت جانوری خاک اهمیت کمتری دارد.
Organic Matter Accumulation :
فرایندهای بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی، مواد آلی را به خاک انتقال میدهند. مواد آلی خاک شامل، نسوج گیاهی، محصولات حاصل از تجزیه آنها و محصولات سنتز شده توسط جانوران خاک است.
دو نوع اصلی ترکیبات عبارتند از:
۱- مواد هوموسی، قهوهای تا قهوهای تیره، وزن مولکولی بالا.
۲- مواد غیرهوموسی، مثل کربوهیدراتها.
سرعت تجمع مواد آلی در خاک، به فاکتورهای محیطی زیر بستگی دارد:
- موجودات خاک :
مقدار، مکان و تجزیه شیمیایی باقی ماندههای آلی پوششگیاهی بر تجمع مواد آلی موثر است. مکان بقایایگیاهی، روی تخریب و تجمع مواد آلی موثر است. میزان تولید لاشبرگها با افزایش عرض جغرافیایی از حاره به قطب شمال افزایش مییابد.
جانوران خاک مثل کرم خاکی، سرعت تجزیه را با مخلوط کردن سریع بقایایگیاهی، در خاکهای معدنی افزایش میدهند.
- اقلیم :
اقلیم از طریق توازن بین تولید لاشبرگها و سرعت تجزیه، روی تجمع مواد آلی اثر میگذارد.
مواد آلی خاک با افزایش بارندگی، افزایش مییابند، ولی افزایش دما، با عث کاهش آنها میشود. در شرایط مرطوب، بین تولید و سرعت تجزیه لاشبرگها توازن وجود ندارد و با افزایش دما، تجزیه افزایش مییابد.
هر چه بارندگی بیشتر، پوشش گیاهی بهتر، سرعت تجزیه مواد آلی کمتر و در نتیجه تجمع مواد آلی در خاک بیشتر است. بنابراین تجمع مواد آلی خاک به فاکتورهای کنترل تجزیه، بیشتر از میزان تولید اکوسیستم بستگی دارد.
در مقیاس منطقهای مواد آلی با افزایش دمای سالیانه، در هر سطحی از بارندگی، کاهش مییابد:
OM= Ce –KT
T: میانگین دمای سالیانه بر حسب درجه سانتیگراد K , C: ضریب ثابت
برای نمونه: در شمال آمریکا در خاکهای چمنزار، زمانیکه دیگر فاکتورها ثابت باشند، مقدرا کربن با افزایش هر ۱۰ درجه سانتیگراد میانگین دمای سالیانه، ۲ الی ۳ برابر کاهش مییابد.
- مواد مادری:
مواد مادری روی تجمع مواد آلی از طریق حاصلخیزی خاک اثر میگذارند. خاکهایی که از سنگهای غنی کاتیون بازی تشکیل شدهاند، مثل بازالت، بیشترین حاصلخیزی را دارند. بنابراین تجمع موادآلی این خاکها از خاکهایی که عناصرغذایی کمتری دارند، مثل خاکهای تشکیل شده از گرانیت، بیشتر است .مواد مادری روی بافت خاک هم موثر است. مقدار رس خاک با تجمع مواد آلی رابطه مستقیم دارد. مقدار رس روی رطوبت خاک، آب قابل استفاده و میزان تولید لاشبرگها تاثیر میگذارد. به علاوه، مقدار زیاد رس باعث تجمع مواد آلی توسط تشکیل مواد هوموسی مقاوم در طول تجزیه میشود. رس و مواد مادری کمپلکسهای آلی- معدنی تشکیل میدهند که در مقابل تخریب بیولوژیکی، مقاومت بیشتری دارند.
- توپوگرافی:
اثر متقابل توپوگرافی با اقلیمهای منطقهای، در پراکندگی مواد آلی خاک موثر است. تجمع مواد آلی اغلب در انتهای تپهها که شرایط مرطوبتری نسبت به وسط و بالای شیب دارد، مساعدتر است.
تجمع مواد آلی در نیمکره شمالی معمولا در شیبهای شمالی در مقایسه با شیبهای جنوبی بیشتر است، زیرا دما کمتر است.
- زمان:
تجمع مواد آلی در خاکهایی که در زمان هولوسن تشکیل شدهاند، بین gr/ cm2 year 12-1 است. به هر حال، مواد آلی برای مدت نامحدودی در خاک تجمع نمییابند. بسته به دیگر عوامل خاکسازی، در طول زمان تعادل برقرار میشود.
از تجمع مواد آلی برای طبقه بندی خاکهای آلی و معدنی، توصیف افقهای مشخصه سطحی و تحتالارضی استفاده میشود (Quideau 2006).
ورود مواد آلی افقO به خاکهای معدنی :
۱- ممکن است بقایای گیاهی در افق O تجزیه شوند و به علت اندازه کلوئیدی توسط فرونشت آب (حرکت رو به پایین آب )به افق A منتقل می شود.
۲- مواد آلی میتوانند از طریق تجزیه ریشه و مرگ موجودات زنده خاک به خاکهای معدنی اضافه شوند. این راه اغلب در خاکهایی اهمیت دارد که تراکم ریشه و عملکرد بالاست، مثل علفزارها.
۳- ممکن است بقایای گیاهی به خاک منتقل شده و آنجا تجزیه شود. ممکن است توسط جانوران یا شسته شدن از طریق درز و شکافها منتقل شود.
(Ponomareva1974)
دلیل تجمع هوموس در چرنوزوم ترشح محلول آبی به طور مستقیم از ریشه میباشد.
در اغلب خاکها هر سه روش عملی است، اگرچه در خاکهای اسیدی تشکیل شده تحت لاشبرگهای گیاهان مخروطی، مسیر دوم به علت کمبود جمعیت جانوری خاک اهمیت کمتری دارد.
دیدگاه ها