تغييرات كاني‌شناسي و ميكرومورفولوژي در كاربري‌هاي طبيعي و زراعي در يك رديف اقليمي در خاك‌هاي لسي استان گلستان

Micromorphology and clay mineralogy of loess-derived soils of natural and cultivated land uses along a climosequence in Golestan Province

اين پژوهش به بررسي تاثير تغيير كاربري بر خصوصيات ميكرومورفولوژي و پراكنش كاني‌هاي رسي خاك‌هايي مي‌پردازد كه بر روي مواد مادري لسي در يك رديف اقليمي- در شرق استان گلستان تشكيل شده‌اند. به اين منظور 12 خاكرخ در رژيم‌هاي رطوبتي يوديك، زريك و آريديك در موقعيت ژيومورفيك يكسان (همگي در قسمت قله شيب) در هر رژيم (شامل كاربري‌هاي جنگل، مرتع و زراعي) حفر، تشريح و مطالعه گرديد. آماده‌سازي و مطالعه مقاطع نازك و نيز مطالعه كاني‌هاي رسي به روش استاندارد صورت پذيرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه در رژيم اريديك خاك‌هايي با تكامل كم شامل آنتي‌سول‌ها و در رژيم رطوبتي زريك راسته‌هاي اينسپتي‌سول و مالي‌سول و در رژيم رطوبتي يوديك آلفي‌سول‌ها تشكيل شده‌اند. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه با پيشروي از رژيم اريديك به‌سمت رژيم يوديك با افزايش بارندگي و افزايش پوشش گياهي، فعاليت بيولوژيكي زياد مي‌شود كه به موجب آن ويژگي‌هاي ميكرومورفولوژيك مانند نوع و ميزان حفرات، ريزساختمان‌ها، بي‌فابريك و عوارض خاكساز نيز تغيير مي‌كند. مقايسه كاربري‌هاي متفاوت در اقليم‌هاي مشابه نشان مي‌دهد كه تغيير نوع كاربري نيز سبب تغيير ويژگي‌هاي ميكرومورفولوژيك مانند حفرات و ريزساختمان و عوارض خاكساز مي‌شود به‌گونه‌اي كه با تغيير كاربري از جنگل به مرتع و از مرتع به زراعي تعداد حفرات كانالي، بي‌شكل و همچنين ريزساختمان‌هاي اسفنجي و كروي به‌تدريج كاهش يافته و به تعداد حفرات انقباضي افزوده مي‌شود. نتايج به‌دست آمده از مطالعه منشا و پراكنش كاني‌هاي رسي نشان مي‌دهد كه ايليت كاني غالب خاك در هر سه كاربري است. منشا ايليت، كلريت و كايولينيت به ارث رسيده از مواد مادري و ورمي‌كوليت و اسمكتيت تبديل شده از ساير كاني‌ها مي‌باشد. مطالعه توزيع كاني‌ها نشان مي‌دهد كه با حركت از رژيم اريديك به‌سمت يوديك از مقدار كاني‌هايي مانند ايليت و كلريت كاسته و به مقدار كاني‌هايي با منشا خاكساز شامل اسمكتيت و ورمي‌كوليت افزوده مي‌شود. بنابراين نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه تغيير كاربري در اين منطقه به سبب حساسيت ويژه مواد لسي نسبت به فرسايش موجب تغييرات شگرفي در پراكنش كاني‌ها، ويژگي‌هاي مورفولوژيك، رده خاك، نوع و مقدار حفرات كه از پارامترهاي كيفيت خاك به‌شمار مي‌روند گرديده و بر لزوم برنامه‌ريزي و كنترل براي اين فرايند تغيير كاربري در اين منطقه تاكيد مي‌نمايد. واژه‌هاي كليدي: ميكرومورفولوژي، كاني‌شناسي رس، رديف اقليمي، لس، تغيير كاربري

To study the effects of land use change and climate on micromorphological properties and clay minerals distribution in loess derived soils of Golestan Province, 12 soil profiles in summit geomorphic position consisting of aridic, xeric and udic moisture regimes with cultivated, pasture and forest land uses were studied. The results showed that in aridic moisture regimes weakly developed Entisols, in the xeric soils moisture regime, Inceptisols, Mollisols were dominant, and in udic moisture regime, the most developed Hapludalfs were formed. Micromorphological studies revealed that there was a good positive correlation between soil development and climate index (evapotranspiration ratio). Environmental conditions such as land use and climate consequently affected micromorphological properties such as voids, microstructure, b- fabric, and pedofeatures. In the udic moisture regime, thick clay coatings were observed in speckled b- fabric matrix. However, in the soil with aridic moisture regimes, massive microstructure, and crystallitic b- fabric can be seen. Microscopic observations showed granular microstructure in forest surface horizons has been transformed to massive microstructure in cultivated land use. Results obtained from mineralogical studies showed that there were differences in type and distribution of clay minerals in different climate. Illite was found as the main clay mineral of loess parent materials and soils of the three land uses. The origin of illite, kaolinite and chlorite clay minerals are mainly inheritance while smectite and vermiculite are pedogenic. With increasing precipitation and weathering intensity from xeric zones toward udic zone, illite and chlorite have transformed to smectite and vermiculite. Amount of smectite and vermiculite are mainly affected by climate. It can be concluded that conversion of natural land resources into croplands causes serious soil degradation in loess derived soils in Golestan province. Keywords: Micromorphology, Clay mineralogy, Climosequence, Loess, Land use change