بررسي شاخص هاي تفرق خاك و ارتباط تكامل خاك- زمين نما در اقليم خشك جنوب شرق ايران

Considering soil diversity index and soil-landscape evolution relationship in the arid region of Bam, southeast Iran

سابقه و هدف: اطلاع در مورد تغييرات مكاني خاك از نظر اندازه گيري تفرق خاك، امكان برآورد كيفيت و واريانس و تغييرات در نقشه هاي خاك را ارايه م ي دهد. شاخص هاي تفرق و مدل ها ي توزيع فراوان ي، ابزار آمار ي است كه اكولوژيست ها در دهه هاي اخير براي تجزيه و تحليل قواعد ذاتي نهادهاي مختلف محيطي به كار گرفته اند . در اين پژوهش، بررسي روابط بين تكامل خاك- زمين نما و سطوح ژيومرفيك مختلف و همچنين شاخص هاي تفرق خاك و روابط بين سطح و شاخص هاي تفرق در بخشي از اراضي شهرستان بم، استان كرمان، به عنوان نمونه اي از مناطق خشك كشور مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه در جنوب شرقي ايران و در شرق استان كرمان بين عرض هاي جغرافيايي 28 درجه و 52 دقيقه تا 29 درجه و 9 دقيقه شمالي و طول هاي جغرافيايي 58 درجه و 4 دقيقه تا 58 درجه و 28 دقيقه شرقي قرار گرفته است. زمين نماهاي اصلي اين منطقه شامل مخروط افكنه، پلايا، باهادا، تپه و كوه مي باشند . اين منطقه براساس سيستم طبقه بندي آمريكا داراي رژيم رطوبتي اريديك و رژيم حرارتي هايپرترميك است . در اين پژوهش تفرق خاك براي سلسله مراتب ژيومرفيك (زمين نما، زمين ريخت، سنگ شناسي و سطوح ژيومرفيك) و رده بندي خاك امريكايي (رده تا فاميل خاك) با استفاده از شاخص هاي مناسب از جمله شاخص شانن و فراواني محاسبه شدند. يافته ها: در منطقه مورد مطالعه با تشريح خاكرخ هاي حفرشده در منطقه، خاك ها براساس سيستم رده بندي آمريكايي ،Calcigypsids 2010 ) در تعداد هشت گروه بزرگ خاك طبقه بندي شدند . گروه بزرگ هاي طبقه بندي شده شامل ) Petrocalcids و Calciargids ،Haplocalcids ،Haplogypsids ،Haplocambids ،Torriorthents ،Haplosalids هستند. نتايج حاصل از بررسي شاخص هاي تفرق در منطقه مورد مطالعه نشان داد كه شاخص هاي تفرق از جمله شاخص شانن و شاخص اونيل در سلسله مراتب طبقه بندي از سطح رده به فاميل خاك افز ايش مي يابد . همچنين شاخص هاي تفرق و غنا باگذشت زمان از باهاداي جديد به باهاداي قديمي افزايش يافته است؛ بنابراين سن سطوح ژيومرفيك بر تكامل خاك اثر داشته و باعث افزايش تفرق خاك در منطقه مورد مطالعه شده است. همچنين يك رابطه خطي مثبت بين شاخص هاي تفرق و مساحت س طح ژيومرفيك به دست آمد. بررسي روابط بين شاخص غنا و سطح ژيومرفيك نشان داد كه با افز ايش مساحت سطوح ژيومرفيك، ميزان شاخص غنا افزايش پيدا كرد و مدل برازش شده براي روابط غنا- مساحت در منطقه مورد مطالعه، از نوع لگاريتمي بود. نتيجه گيري: نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه تمام فرآيندهايي كه در تكامل زمين ريخت ها نقش دارند، به طور مستقيم يا غ يرمستقيم در تكامل خاك هاي تشك يل شده بر رو ي اين زمين ريخت ها نيز دخالت دارند. مطالعه خاك ها در زمين ريخت هاي مختلف در منطقه مورد مطالعه نشان داد كه تشكيل خاك و خصوص يات آن ها تحت تاث ير موقعيت ژيومرفيكي آن ها هستند . نتا يج نشان داد كه شاخص هاي تفرق در هر دو سطح سلسله مراتب طبقه بندي و ژيومرفيك با كاهش سطح سلسله مراتب افز ايش پيدا كرد . افزايش شاخص هاي تفرق در خاك و زم ين نما در طول زمان، نشان دهنده اين است كه تكامل خ اك از نوع واگرا است، يعني با افزايش تكامل خاك، تفرق آن زياد شده و در نتيجه خلوص نقشه خاك كاهش م ي يابد. افزايش غنا و تفرق خاك بر اساس سلسله مراتب ژيومرفيكي و سطوح طبقه بندي خاك ها و افزايش آنتروپي و غنا در مقابل وسعت سطوح ژيومرفيكي، تاييدكننده اين نظر است كه خاك هاي مطالعه شده، در واقع يك سيستم ديناميك غيرخطي هستند.

Background and Objectives: Knowledge about soil spatial variation in terms of measured pedodiversity offers the possibility to estimate the quality and variance within a soil map. Diversity indices and abundance distribution models are statistical tools, which ecologists have applied for decades for analyzing the intrinsic regularities of various ecological entities. In this study, relationships among soils evolution, landscape and geomorphic surface and pedodiversity index and pedodiversity index–area relationships were investigated in a part of Bam district in Kerman province. Materials and Methods: The studied area is located in the south-east of Iran, between 58°4?17? to 58°28?8? E longitudes and 28°52?51? to 29°9?29? N latitudes. The major landscapes included alluvial fans, coalescing alluvial fans (bajada), playa, mountain and hills. The soil moisture and temperature regimes of this area, according to Soil Survey Staff (2010), were Aridic and Hyperthermic, respectively. Pedodiversity index was computed at different taxonomy hierarchical levels (from order to family in Soil Taxonomy classification) and geomorphic hierarchical levels (landscape, landform, lithology and geomorphic surface) using appropriate indices including abundance, the Shannon diversity and O’ Neill indexes. Results: The soils in the study area were classified according to Soil Survey Staff (2010), in two soil orders of Entisols and Aridisols and eight great groups including: Calcigypsids, Haplosalids, Torriorthents, Haplocambids, Haplogypsids, Haplocalcids, Calciargids and Petrocalcids. The results of study indicated that diversity indices such as Shannon and OʹNeill indices of the level of classification hierarchy increased because species richness has increased dramatically. Also diversity and richness indices with time from the old bajada to the younger bajada increased. That indicated the age of geomorphic surfaces affected soil development and soil diversity in the study area increased. Results also showed that pedorichness increases with the area of geomorphic surfaces. A logarithmic function gave a good fit for sample areas Conclusion: The results of this study showed that all the processes involved in the evolution of landforms, affected soils development directly or indirectly. Study of soils in different landforms indicated that soil formation and their properties are affected by geomorphic position. The results of diversity indices showed the level of classification and geomorphic hierarchy increased. Our results showed that increasing entropy versus time indicates the realm of divergent pathway of pedogenesis in studied region. Increase soil diversity and richness based on geomorphic and classification hierarchy confirmed that the studied soils had a nonlinear dynamic system.