اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات کیفی و ژنتیکی خاک در طول یک ترانسکت در منطقه پیرانشهر

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

فصل اول

1

1-    1-  مقدمه و اهداف ……………………………………………………………………………………………………………………….

6

1-2- فرضیه های تحقیق ………………………………………………………………………………………………………………………

1

فصل دوم

7

2-کلیات و بررسی منابع …………………………………………………………………………………………………………………………

7

2-1- اکوسیستمهای طبیعی…………………………………………………………………………………………………………………….

7

2-2- کیفیت خاک و ویژگی های بررسی شده به عنوان شاخص کیفیت خاک……………………………………………..

12

2-2-1- ارزیابی کیفیت خاک ………………………………………………………………………………………………………………..

14

2- 2- 1- 1- روش ارزیابی مقایسه­ای ……………………………………………………………………………………………………

15

2- 2- 1- 2- روش ارزیابی پویا …………………………………………………………………………………………………………….

15

2-  2- 1- 3- انتخاب مجموعه حداقل ویژگی‌های موردنیاز ……………………………………………………………………..

16

2-  2- 1- 4- شاخص تجمعی (روش جمع­پذیری) ………………………………………………………………………………….

16

2- 2- 1- 5 – شاخص تجمعی تراز شده (روش ضرب پذیر) …………………………………………………………………….

17

2- 2- 1- 6- روش اداره کشاورزی و جنگلداری آمریکا …………………………………………………………………………..

17

2- 2- 1- 7- روش­های دیگر جهت محاسبه شاخص و ارزیابی کیفیت خاک …………………………………………….

18

2- 3- مطالعه مربوط به‌خصوصیات مورفولوژیکی خاک ……………………………………………………………………………

19

2-    4- شاخص‌های فیزیکی کیفیت خاک ………………………………………………………………………………………………

19

2-  4- 1- بافت خاک ………………………………………………………………………………………………………………………….

20

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

2- 4- 2- وزن مخصوص ظاهری خاک …………………………………………………………………………………………………

21

2- 5 – شاخص‌های شیمیایی کیفیت خاک ………………………………………………………………………………………………

21

2- 5 – 1- اسیدیته خاک pH ……………………………………………………………………………………………………………….

22

2- 5 – 2- کربن آلی خاک ……………………………………………………………………………………………………………………

23

2- 5- 3- هدایت الکتریکی Ec ……………………………………………………………………………………………………………

25

2- 5- 4- ظرفیت تبادلی کاتیونی(CEC) …………………………………………………………………………………………….

26

2 – 6- کانی‌های رسی …………………………………………………………………………………………………………………………..

26

2-    7- تغییر و تحولات کانی های رسی ………………………………………………………………………………………………..

28

2 – 8- پیشینه تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………..

31

فصل سوم: مواد و روش‌ها

34

3- 1- موقعیت منطقه ……………………………………………………………………………………………………………………………

34

3- 2- شرایط آب‌وهوایی ………………………………………………………………………………………………………………………

36

3- 3- زمین‌شناسی و فیزیوگرافی …………………………………………………………………………………………………………..

37

3- 4- پوشش گیاهی منطقه …………………………………………………………………………………………………………………..

39

3-4-1- نباتات زراعی و گیاهان بومی …………………………………………………………………………………………………….

39

 3-4-1- 1- گیاهان زراعی…………………………………………………………………………………………………………………….

39

3-    5- خاک‌ها و نمونه‌برداری ………………………………………………………………………………………………………………..

40

3- 6- تجزیه‌های آزمایشگاهی ……………………………………………………………………………………………………………….

40

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

3- 6- 1- بافت خاک …………………………………………………………………………………………………………………………….

40

3- 6- 2- اندازه‌گیری ذرات بزرگ‌تر از 2 میلی‌متر ……………………………………………………………………………………

41

3- 6- 3- اندازه‌گیری وزن مخصوص ظاهری خاک ………………………………………………………………………………..

41

3- 6- 4- اندازه‌گیری EC ……………………………………………………………………………………………………………………

41

3- 6- 5- اندازه‌گیری pH خاک ……………………………………………………………………………………………………………

42

3- 6- 6- اندازه‌گیری کربنات کلسیم معادل …………………………………………………………………………………………….

42

4-    6- 7- اندازه‌گیری ظرفیت تبادل کاتیونی CEC ……………………………………………………………………………….

43

5-    6- 8 – اندازه‌گیری درصد سدیم تبادلی ESP …………………………………………………………………………………..

43

3- 6 – 9 – اندازه‌گیری کربن آلی …………………………………………………………………………………………………………..

44

3- 6 – 10- اندازه‌گیری درصد ازت کل …………………………………………………………………………………………………..

44

3- 6 – 11- اندازه‌گیری فسفر قابل جذب ……………………………………………………………………………………………….

45

3- 6- 12- اندازه‌گیری پتاسیم قابل جذب ………………………………………………………………………………………………

46

3- 6- 13- اندازه‌گیری کاتیون‌های محلول ……………………………………………………………………………………………..

47

3- 6- 14- اندازه‌گیری کاتیون‌های تبادلی ………………………………………………………………………………………………

48

3-6-15- اندازه‌گیری آهن، روی، منگنز و مس قابل استفاده به روش DTPA …………………………………………..

48

3 – 6 – 16 – اندازه‌گیری آهن کل ……………………………………………………………………………………………………….

48

3 – 6 – 17 – کانی‌های رسی ……………………………………………………………………………………………………………….

49

3-6-17-1- حذف کربنات­ها …………………………………………………………………………………………………………………

49

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

3-6-17-2- حذف مواد آلی …………………………………………………………………………………………………………………..

49

3-6-18-3- حذف اکسیدهای آهن ………………………………………………………………………………………………………..

50

3-6-17-4- جداسازی بخش رس …………………………………………………………………………………………………………

50

3-6-17-5- اشباع با منیزیم …………………………………………………………………………………………………………………

51

3-6-17-6- اشباع با منیزیم گلیسرول ……………………………………………………………………………………………………

51

3-6-17-7- اشباع با پتاسیم و پتاسیم با حرارت ………………………………………………………………………………………

51

3-8 – تجزیه آماری داده­ها …………………………………………………………………………………………………………………….

54

فصل چهارم: بحث و نتایج

55

4- بحث و نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………………..

55

4-1- خصوصیات عمومی خاک‌های مطالعه شده ……………………………………………………………………………………..

55

4-2- طبقه‌بندی خاک‌های مطالعه شده …………………………………………………………………………………………………..

57

4-3- اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات مورفولوژیکی خاک‌ها ……………………………………………………………………

60

4-4- خصوصیات فیزیکی خاک‌های مطالعه شده ……………………………………………………………………………………..

63

4-4-1- مقایسه میانگین وزنی وزن مخصوص ظاهری خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………

64

4- 4- 2 – مقایسه میانگین وزنی درصد رس، سیلت و شن پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………

65

4- 4- 3- مقایسه میانگین وزنی درصد ذرات بزرگ‌تر از mm 2 خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………

68

4- 5- خصوصیات شیمیایی و ترکیب کاتیونی خاک‌های مطالعه شده …………………………………………………………

69

4- 5- 1- مقایسه میانگین وزنی pH خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………………………………..

71

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

4- 5- 2- مقایسه میانگین وزنی هدایت الکتریکی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………………..

72

4- 5- 3- مقایسه میانگین وزنی کربنات کلسیم معادل خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………

73

4- 5- 4- تأثیر جنگل‌زدایی بر کاتیون‌های محلول و تبادلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………….

74

4- 6- بررسی خصوصیات مربوط به شاخص‌های حاصلخیزی خاک‌های مطالعه شده …………………………………..

81

4- 6- 1- مقایسه میانگین وزنی درصد کربن آلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………………

83

4- 6- 2- مقایسه میانگین وزنی درصد نیتروژن خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………………

84

4- 6- 3- مقایسه میانگین وزنی فسفر قابل جذب خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………………..

85

4- 6- 4- مقایسه میانگین وزنی پتاسیم قابل جذب خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………..

86

4- 6- 5- مقایسه میانگین وزنی ظرفیت تبادل کاتیونی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………..

87

4- 6- 6- مقایسه میانگین وزنی عناصر آهن، روی، منگنز و مس خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………..

88

4- 7- تعیین کیفیت خاک پروفیل‌های مطالعه شده ………………………………………………………………………………….

91

4- 8 – بررسی اماری اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات مختلف فیزیکو شیمیایی سطحی خاک‌های مطالعه شده ………

95

4- 9- کانی‌های رسی ……………………………………………………………………………………………………………………………

101

4- 9- 1- خصوصیات و تشکیل کانی‌های رسی ………………………………………………………………………………………

101

4- 9- 1- 1- کائولینایت ……………………………………………………………………………………………………………………….

101

4- 9- 1- 2- کلرایت …………………………………………………………………………………………………………………………..

110

4- 9- 1- 3- ایلایت …………………………………………………………………………………………………………………………..

111

4- 9- 1- 4- اسمکتایت ………………………………………………………………………………………………………………………

112

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

4- 9- 1- 5- ورمی کولایت ………………………………………………………………………………………………………………….

114

4-6-2-تأثیر عملیات جنگل زدایی بر کانی‌های رسی………………………………………………………………………………..

115

 فصل پنجم

118

6-    نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………

118

6-1-نتیجه گیری کلی ………………………………………………………………………………………………………………………….

118

6-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………….

118

7-    فصل  ششم

120

8-    منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

120

فهرست جداول

عنوان

جدول 3-1- شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک در مقیاس­های مختلف Karlen و همکاران(2001)………………..

صفحه

14

جدول 3-2- اطلاعات ایستگاه سینوپتیک پیرانشهر در یک دوره 20 ساله ………………………………………

37

جدول 3-3- دامنه پیک‌های مورد استفاده برای شناسایی کانی‌های مختلف………………………………………..

52

جدول 3-4- جدول خصوصیات مورد استفاده برای محاسبه شاخص کیفیت خاک……………………………

53

جدول 4-1- موقعیت خاک‌های مورد مطالعه و خصوصیات عمومی آن‌ها…………………………………………..

56

جدول 4-2- طبقه‌بندی خاک‌های مطالعه شده…………………………………………………………………………………….

57

جدول 4-3- مشخصات مورفولوژیکی پروفیل‌های خاک‌های مطالعه شده……………………………………………

61

جدول 4-4- خصوصیات فیزیکی خاک‌های مطالعه شده ……………………………………………………………………

63

جدول 4-5- خصوصیات شیمیایی و ترکیب کاتیونی خاک‌های مطالعه شده ……………………………………

70

جدول 4-6- شاخص‌های حاصلخیزی خاک‌های مطالعه شده …………………………………………………………….

81

جدول 4-7- میانگین وزنی خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروفیل خاک‌های مطالعه شده …………………

91

جدول 4-8- بررسی اماری اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات کیفی خاک در منطقه یک …………………

97

جدول 4-9- بررسی اماری اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات کیفی خاک در منطقه دو ………………….

98

جدول 4-10- بررسی اماری اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات کیفی خاک در منطقه سه…………………..

99

جدول 4-11- بررسی اماری اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات کیفی خاک در منطقه چهار ……………

100

فهرست شکل­ها

عنوان

صفحه

شکل 2-1- اثرات جنگل‌زدایی بر خصوصیات خاک …………………………………………………………………………….

8

شکل 3-1- موقعیت منطقه مطالعه شده ……………………………………………………………………………………………..

34

شکل 3-2- موقعیت منطقه مطالعه شده نسبت به شهرستان پیرانشهر………………………………………………

35

شکل 3-3- میانگین تغییرات تبخیر و تعرق و میزان بارندگی در یک دوره 20 ساله (1370-1390)

36

شکل 3-4- تصویر زمین‌شناسی منطقه مطالعه شده ………………………………………………………………………….

39

شکل 4- 1- نمای پروفیل شماره یک زراعی ………………………………………………………………………………………..

58

شکل 4-2- نمای پروفیل شماره دو زراعی……………………………………………………………………………………………

58

شکل 4-3- نمای پروفیل شماره سه زراعی…………………………………………………………………………………………..

58

شکل 4-4- نمای پروفیل شماره چهار زراعی………………………………………………………………………………………….

58

شکل 4-5- نمای پروفیل شماره یک جنگل…………………………………………………………………………………………..

59

شکل 4-6- نمای پروفیل شماره یک جنگل…………………………………………………………………………………………..

59

شکل 4-7- نمای پروفیل شماره یک جنگل………………………………………………………………………………………….

59

شکل 4-8- نمای پروفیل شماره یک جنگل………………………………………………………………………………………….

59

شکل 4-9- مقایسه میانگین وزنی وزن مخصوص ظاهری خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………..

65

شکل 4-10- مقایسه میانگین وزنی درصد رس خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………………

66

شکل 4-11- مقایسه میانگین وزنی درصد سیلت خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………………

67

شکل 4-12- مقایسه میانگین وزنی درصد شن خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی……………………………………….

68

فهرست شکل­ها

عنوان

صفحه

شکل 4-13- مقایسه میانگین وزنی درصد ذرات بزرگ‌تر از 2 میلی متر خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی…….

69

شکل 4-14- مقایسه میانگین وزنی  pHخاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………………………….

72

شکل 4-15- مقایسه میانگین وزنی هدایت الکتریکی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی………………………………

73

شکل 4-16- مقایسه میانگین وزنی کربنات کلسیم معادل خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………….

74

شکل 4-17- مقایسه میانگین وزنی سدیم محلول خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………….

75

شکل 4-18- مقایسه میانگین وزنی پتاسیم محلول خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………..

76

شکل 4-19- مقایسه میانگین وزنی کلسیم محلول خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………..

77

شکل 4-20- مقایسه میانگین وزنی منیزیم محلول خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………………

77

شکل 4-21- مقایسه میانگین وزنی سدیم تبادلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………………..

78

شکل 4-22- مقایسه میانگین وزنی پتاسیم تبادلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………………

79

شکل 4-23- مقایسه میانگین وزنی کلسیم تبادلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی …………………………………

80

شکل 4-24- مقایسه میانگین وزنی منیزیم تبادلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………….

80

شکل 4-25- مقایسه میانگین وزنی درصد کربن آلی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………

83

شکل 4-26- مقایسه میانگین وزنی درصد نیتروژن خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ………………………………….

85

شکل 4-27- مقایسه میانگین وزنی فسفر قابل جذب خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………..

86

شکل 4-28- مقایسه میانگین وزنی پتاسیم قابل جذب خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………

87

شکل 4-29- مقایسه میانگین وزنی ظرفیت تبادل کاتیونی خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………..

88

فهرست شکل­ها

عنوان

صفحه

شکل 4-30- مقایسه میانگین وزنی آهن قابل استفاده خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی ……………………………

89

شکل 4-31- مقایسه میانگین وزنی روی قابل استفاده خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی……………………………..

89

شکل 4-32- مقایسه میانگین وزنی منگنز قابل استفاده خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی……………………………

90

شکل 4-33- مقایسه میانگین وزنی مس محلول خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی…………………………………….

90

شکل 4-34- مقایسه درصد شاخص کیفیت خاک پروفیل‌های جنگل و زراعی…………………………………………….

95

شکل 4-35- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 1 زراعی…………………………………………………………

102

شکل 4-36- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 2 زراعی …………………………………………………………

103

شکل 4-37- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 3 زراعی………………………………………………………….

104

شکل 4-38- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 4 زراعی ……………………………………………………….

105

شکل 4-39- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 1 جنگل ……………………………………………………….

106

شکل 4-40- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 2 جنگل ………………………………………………………

107

شکل 4-41- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 3 جنگل……………………………………………………….

108

شکل 4-42- پراش نگار مربوط به افق سطحی پروفیل 4 جنگل ……………………………………………………..

109

شکل 4-43- مقایسه پراش نگارهای مربوط به افق سطحی پروفیل‌های 1 زراعی و جنگل ……………..

116

شکل 4-44- مقایسه پراش نگارهای مربوط به افق سطحی پروفیل‌های 2 زراعی و جنگل ……………..

117