هيستوسول‌ها

فهرست مطالب

مقدمه2

مفهوم‌ها و تعريف‌هاي خاك. 3

فرآيندهاي تشكيل خاك‌هاي هيستوسول‌. 6

شرح هيستوسول‌ها9

كاربرد هيستوسول‌ها10

طبقه‌بندي هيستوسول‌ها11

خاك‌هاي آلي (هيستوسول‌ها)14

مواد آلي براي محيط‌هاي گلداني. 15

ماده آلي خاك. 16

ته نشست‌هاي آلي. 17

توزيع و تجمع پيت‌ها18

انواع پيت‌ها18

حفظ اراضي مرطوب.. 19

نتيجه‌گيري نهايي. 19

منابع. 21

مقدمه

مفهوم‌ها و تعريف‌هاي خاك

ما بايد راههاى گوناگون تفكر درباره خاكها را در نظر بگيريم. براى مثال، خاك به عنوان محيطى براى رشد گياهان زمينى تعريف شده است. يك چنين تعريفى براى هدف‌هاى ما رضايت‌بخش است، زيرا به چيز ديگرى غير از خاك وابسته است. درياچه‌ها، اقيانوسها، خزه اسفاگنوم، يخچال‌ها و حتى پوست انسان نيز محيط‌هاى براى رشد كپك‌ها، جلبك‌ها، گلسنك‌ها، خزه‌ها و برخى گياهان عالى به شمار مى‌روند. نيكى فراف (1999) خاك را به عنوان پوست تحريك شده پوست زمين تعريف مى‌كند. خاك موجوديى ناپايدار است. گردابى است از ماده آلى و معدنى با حركت كند.

زمين‌شناسان ممكن است خاك را به صورت واحد پوستي از پيكره زمين شناختى مواد بپندارند كه از آن راه همه ماده‌ها مى‌بايد در چرخه فرسايش از سنگ به ته‌نشست‌ها گذر كنند. شيميدان‌ها ممكن است خاك را به صورت شيشه يا لوله آزمايشى بنگرند كه ماده‌هاى كانى به وسيله نيروها و عامل‌هاى طبيعي در آن قرار داده شده و براى تامين عنصرهاى غذاى مورد نياز گياه، كود به آن افزوده شده است. از ديد بوم‌شناسان خاك بخشى از محيط است كه زير تاثيز جانداران قراردارد و به نوبه خود بر جانداران اثر مى‌گذارد. براى ديرين شناسان يا انسان شناسان، خاك يكى از چندين مدرك گذشته است. هنرمندان و فيلسوفان در خاك آميخته زيباى از نيروهاى زندگي و مرگ را مي‌بينند. با اينكه خاك به عنوان جزء اصلي «مادر زمين» مي‌نگرد، ما براي هدف‌هاي خود خاك را به صورت پيكره طبيعي درنظر مي‌گيريم كه در واكنش با آب و هوا و جانداران تغيير مي‌كند. ما به اين دگرگوني‌ها پيدايش خاك مي‌گوييم.

هيستوسول در رده‌بندي خاك به خاك‌هايي كه از مواد آلي تشكيل شده‌اند و از 12 تا 18 درصد وزني كربن عالي دارد، گفته مي شود. (histos به معني بافت و solum به معني خاك) مواد آلي ياد شده از بافت‌هاي گياهي و جانوري و مواد به دست آمده از تجزيه آنها به وجود آمده است. عامل اصلي پايداري اين گونه مواد به مدت طولاني تا عمق بيش از 40 سانتيمتر، وجود وضعيت بي‌هوازي در حالت اشباع يا آب پيش از عمليات زهكشي است. در هر كجا كه آب به اندازه كافي فراهم بوده و اساساً چه در مناطق معتدل و چه در درون مناطق قاره‌اي و يا ساحلي و يا حتي در صحاري و مناطق استوايي و قطبي، هيستوسول‌ها در طي دوران هلوسن (ده هزار سال گذشته) تشكيل شده‌اند.

هيستوسول‌هايي كه در مناطق گود زمين تشكيل مي‌شوند به اقليم وابسته نمي‌باشند. در حالي كه ديگر هيستوسول‌ها وابسته به اقليم و بارندگي‌ هستند و براي تامين آب و عناصر غذايي به جريان رودخانه‌ها وابسته‌اند نه تراوشهاي زيرزميني. هيستوسول‌هايي كه در مناطق كوهستاني وجود دارند. بجز چند روز بعد از بارندگي سنگين هيچگاه از آب اشباع نيستند. آنها يا كم عمق‌اند يا كاملا سنگلاخي، ‌و ريشه گياه تنها در ماده آلي رشد مي‌كند.

توزيع هيستوسول‌ها در سطح كره زمين 3/1 مليون كيلومتر مربع يا 1 درصد سطح زمين است كه 61 درصد آن در روسيه 11 درصد آن در فنلاند،‌ 10 درصد آن در آمريكا (شامل آلاسكا و هاوايي)، 8 درصد در كانادا 3 درصد در سوئد و 5/2 درصد در ايرلند قرار دارد.

هيستوسول‌ها چه در وضعيت طبيعي به وجود آمده باشند و يا بر اثر مديريت انسان تشكيل شده باشند، ساكن وايستا نمي‌باشند. دگرگوني‌هاي شيميايي، فيزيكي و بيولوژيكي كه جمعاً توسط خاك شناسان هلندي به رسيدن معروف است تركيب شيميايي زيادي را توليد مي‌كنند. مطالعه خاك‌هاي آلي مستلزم بررسي پروفيل‌هاي خاك و الگوهاي خاك‌ نما و اكوسيستم‌هاست.

كاربرد هيستوسول با تعريف كمي آن از نظر واژه‌هاي زيادي كه براي زمين‌هاي تر به كار مي رود، داراي اهميت بوده است. بسياري از افراد تمايزي ميان خاك‌هاي معدني تيره رنگ مانند هوم اكوپت، آمبراكوالت، هوم اكواد و خاك‌هاي تيره درنظر نمي‌گيرند. كتاب واژگان جديد مربوط به خاك‌ها و زمين‌هاي آلي 184 واژه را در اين زمينه فهرست كرده است. چند نمونه از آن عبارتند از ماير، مور، باگ، پيت لند، ماسكگ، فن، مار و وسوامپ. واژه‌هاي ياد شده نشانه‌هايي براي اكوسيستم‌ها يا زمين‌ نماهاي خاص هستند كه با ويژگي‌هايي از جمله جمعيت زيستي خاص و رژيم‌هاي هيدرولوژيكي و سرد، واكنش (pH)، وضعيت غذايي و الگوهاي پستي و بلندي كوچك و بركه‌ها مشخص مي‌شوند.

بيشتر هيستوسول‌ها وزن مخصوص ظاهري كمتر از 1 گرم بر سانتيمتر مربع دارند. فرن‌ها و فايني وزن مخصوص‌هاي 06/0 بر سانتيمتر مكعب بر اساس وزن خشك را نيز گزارش كرده‌اند. وزن مخصوص با انجام عمل تجزيه افزايش مي‌يابد. مقدار مواد كاني و نوع پوشش گياهي كه در تشكيل هيستوسول‌ها مشاركت دارد، سبب تغييرات عمده‌اي در وزن مخصوص آنها مي‌شود. هيستوسول‌ها معمولاً از آب اشباع بوده و ظرفيت نگهداري آب آنها (هم به صورت وزني و هم حجمي) بسيار بالاست. بيشتر آب در روزنه‌هاي درشت (آب ثقلي) و يا در روزنه‌هاي ريز كه براي رشد گياه قابل استفاده نيست، قرار دارد. لذا ميزان آب قابل استفاده گياهان (به صورت حجمي) در خاك‌هاي آلي كاملاً تجزيه شده زياد نمي‌باشد. از آنجايي كه هيستوسول‌ها در شرايط خشك به مقدار قابل ملاحظه‌اي چركيده مي‌شوند، خصوصيات رطوبتي آنها بر اساس حجم مرطوب يا اندازه‌گيري در جا بيان مي‌شود.

ظرفيت تبادل كاتيوني هيستوسول‌ها از گروه‌هاي كربوكسيل، فنولي و گروه‌هاي فعال ديگر بدست مي‌آيد. با پيشروي عمل تجزيه، تعداد گروه‌هاي فعال افزايش مي‌يابد و براي تعدادي از مواد آلي ظرفيت تبادل كاتيوني برابر 200 ميلي اكي‌والان بر 100 گرم يا بالاتر گزارش شده است. اينها بارهاي الكتريكي وابسته به pH مي‌باشند و ديده شده كه ظرفيت تبادل كاتيوني خاك‌هاي آلي از 10 تا 20 ميلي اكي‌والان بر صد گرم در pH خاك حدود 7/3 (در عصاره 1:1) تا بيشتر از 100 ميلي‌اكي والان بر 100 گرم در pH 7 تغيير مي‌كند.

فرآيندهاي تشكيل خاك‌هاي هيستوسول‌

نخستين فرآيندي كه هيستوسول‌ها بوسيله آن شكل مي‌گيرند. انباشتگي زياد مواد آلي كه Paludization نام دارد. افزايش حجم مواد آلي از پايين به بالا و با افزايش ماده‌هاي آلي در سطح صورت مي‌گيرد. بررسي‌هايي كه در ايالت ورمونت توسط اشياك و ورلي انجام شده، نشان مي‌دهد كه بيوماس خزه اسفاگنون براي ميانگين توليد بخش هوايي 370±330 گرم وزن خشك در مترمربع 16 درصد افزايش داشته است. اين نصف مقداري است كه در جنگل‌هاي شمالي سرد تشكيل مي‌شود، 3/1 مقداري است كه در جنگل‌هاي معتدل شمالي بوجود مي‌آيد، 4/1 مقداري است كه در جنگل‌هاي حاره‌اي وجود دارد، اما 3/1 برابر خلنگزارهاي نواحي بلند، 2/2 برابر مراتع سرد مرتفع، 4 برابر نواحي بياباني، 5/1 برابر رودخانه‌ها و سه برابر اقيانوس‌هاست.

مطالعات انجام شده در اسكاتلند نشان داده است كه پيكرده هيستوسول‌ها در دوره زماني 5 تا 10 سال در حال ترميم و رشد مجدد است، اما چنين حالت ترميمي در ايالت مينه سوتا كه گياه دم گربه (با عملكرد 33 تن در هكتار در سال) به عنوان يك گياه بيوانرژي بعد از خارج كردن ماده آلي مورد آزمايش قرار گرفت، ديده نشده است.

توسعه هيستوسول‌ها از پايين به سمت بالا انجام مي‌شود و اين موضوع بوسيله ¹⁴C به اثبات رسيده است. در برخي از هيستوسول‌هاي باتلاق‌هاي ايالات فلوريدا، ماده آلي واقع در چند سانتيمتري بالاي سنگ آهك حدود 4300 سال و موادي كه در 26/1 متري بالاي سنگ آهك قرار داشتند، حدود 1250 سال سن داشتند. از آنجا كه پيدايش هيستوسول‌ها به ته نشست ماده آلي وابسته است، فرآيند زمين‌سازي بيشتر از فرآيند خاكسازي مطرح مي‌باشد. با آگاهي از اين موضوع مي‌توان ته نشست اوليه مواد آلي را به عنوان ماده مادري درنظر گرفت كه هيستوسول‌ها از دگرگوني شكل‌هاي آلي شناخت‌پذير (برگ، ساقه و مانند آن) تا مواد تجزيه شده و از لايه‌ها تا توده‌هاي بدون ساختمان تا افق‌هايي با ساختمان‌هاي دانه‌اي، منشوري و مكعبي بوجود مي‌آيند. ذره‌هاي مغناطيسي كه در هيستوسول‌هاي بريتانيا و ايرلند يافت شده و باران‌هاي راديواكتيو اتمسفري نسبت داده مي‌شوند. اين ذرات در لايه‌هاي آلي تشكيل شده از آغاز انقلاب صنعتي به ميزان 2 تا 3 برابر افزايش يافته است.

تجزيه مواد آلي توسط چندين عامل وابسته به هم كنترل مي‌شود كه مهمترين آن عبارتند از: ميزان رطوبت، دما، ته نشست، اسيديته، فعاليت ميكروبي و زمان. دگرگوني‌ها و واكنش‌هايي كه در طي تجزيه رخ مي‌دهد، بسيار زياد و پيچيده است و تنها بخشي از آن شناخته شده است.

در هلند پژوهشگراني ملاحظه كرده‌اند كه به محض ورود هوا به درون مواد آلي، فعاليت‌هاي ميكروبي افزايش يافته و تشكيل هيستوسول‌ها آغاز مي‌گردد. آنها به فرآيندهاي پيچيده رسيدن فيزيكي شيميايي و بيولوژيكي اشاره كرده‌اند. رسيدن فيزيكي سبب كاهش حجم مي‌شود. مقدار رسيدن فيزيكي به سرشت بقاياي گياهي مقدار مواد كاني و ارتفاع سطح ايستايي وابسته است. رسيدن شيميايي بيانگر تجزيه شميايي مواد آلي است. اين فرآيندها دربر گيرنده تجزيه كامل بخشي از مواد آلي و تبديل (جزئي) مواد به تركيبات پيچيده حد واسط مي‌باشد كه نسبت به تجزيه پايدارتر بوده و به آنها هوموس گفته مي‌شود.

در نقاطي از خاك‌هاي آلي شمال ايالت مينه سوتا كه بر اثر عوامل اقليمي بوجود آمده‌اند، از ديدگاه هيدرولوژيكي پروفيل‌هاي هيستوسول از دو افق اصلي تشكيل شده‌اند:

1. لايه كلفت 25 تا 50 سانتيمتر بالايي با سطح ايستايي نوساندار كه تهويه دوره‌اي را امكان‌پذير مي‌سازد و رسانايي هيدروليكي غالباً عمودي است.
2. افق ياد شده روي لايه آلي با تجزيه بيشتر و وضعيت بي‌هوازي قرار گرفته كه در آن رسانايي هيدروليكي در راستاي افقي دو تا سه برابر سريعتر از حركت عمودي آن است. رسانايي در حالت اشباع زياد و غيرقابل انتظار در اين سه حالت (حدود 5*10^-3cm/s) ممكن است نتيجه كانال‌هاي ايجاد شده اطراف ريشه و قطعه‌هاي چوب باشد. رسيدن بيولوژيكي دربرگيرنده كاهش اندازه ذره‌ها و آميزش ماده آلي توسط موجودات زنده مي‌باشد.

شامل ورد 21صفحه ای