با اجتماع تدریجی، رسوبات وزنشان بالا رفته و آب درون آنها نیز خارج می‌شود. این روند به سخت شدن رسوبات منتهی می‌گردد. لایه‌های رسوبی فوق گاه چنان در پوسته زمین فرو رفته که به قسمت‌های بسیار گرم آن رسیده و در پی ذوب شدن به صورت ماگما درمی‌آیند. تمامی فرآیندهای تشکیل سنگ، بالاآمدگی، فرسایش و رسوبگذاری، مراحلی از یک چرخه پیوسته از رخدادهای زمین‌شناسی هستند.
تمامی سنگ‌ها در سطح زمین در اثر پدیده‌های مختلف فرسایش خصوصاً در اثر تغییرات آب و هوا، تجزیه و متلاشی می‌شوند. هوازدگی کمکی که به فرسایش می‌کند، سائیدن قطعه سنگ‌ها و حمل آنها به جاهای دیگر است. این عمل منجر به تسطیع و سست شدن تدریجی سطح زمین می‌شود.
عوامل موثر در فرسایش
نیروی متحرک در تمام حالات فرسایش، نیروی کشش جاذبه به طرف پایین است، اما عوامل اصلی که توسط آن سنگ‌ها تخریب و جابجا می‌شوند، رودخانه‌ها، یخچال‌ها، امواج و جریان‌های باد است. مواد رسی در اثر پدیده‌ای به نام حرکات توده‌ای به طرف پایین می‌لغزد.
عوارض سطحی ایجاد شده توسط فرسایش
بسیاری از عوارض سطحی زمین دارای اشکال مشخصی هستند که پدیده‌های عمده ای را که تحت تاثیر آن شکل گرفته‌اند، را منعکس می‌کنند. مثال‌های بارز در این مورد عبارتند از: دره‌های رودخانه‌ای، دره‌های یخچالی، دریابارهای ساحلی (دیواره‌های قائم فرسایش یافته با شیب زیاد) و آثار لغزیدگی زمین. عوامل جوی چون مقدار و پراکندگی فصل باران، برف و تبخیر و نوسان درجه حرارت و جهت باد، پدیده‌های فرسایشی را در هر ناحیه کنترل می‌کنند.
فرسایش در گذشته
شرایط آب و هوایی زمین پیوسته در حال تغییر است. مثلاً میلیون‌ها سال گذشته قشرهای یخی، نواحی معتدل امروزی را به وسعت زیادی می‌پوشانیدند و با تغییرات چرخه اتمسفر باعث بارندگی کافی در قسمت‌هایی از صحرای آمریکا و سبب نگهداری رودخانه‌های دائمی گردیده است. همین طور بعضی از نواحی گرمسیری که در حال حاضر مرطوب می‌باشند، در گذشته شرایط صحرایی داشته‌اند.
فرآیندهای فرسایش در این محل‌ها با پدیده‌های امروزی متفاوت بوده است و خیلی از ساختمان‌های مناظر امروزی تحت شرایط حاکم در گذشته شکل گرفته‌اند و سنگ‌هایی با مقاومت متنوع که به نسبت‌های متفاوت تحت تاثیر خوردگی، کج شدگی و گسل‌خوردگی قرار داشته‌اند، در معرض هوازدگی و فرسایش قرار گرفته‌اند. مثلاً فرسایش بلافاصله در طول خطوط ضعیف مانند درز گسل‌ها عمل نمود.
شکل‌های مختلف فرسایش
فرسایش ارتفاعات
در طول مدت زیاد فرسایش ارتفاعات را از بین برده و آنها را تبدیل به دشت کم ارتفاع می‌کند که در آن ساختمان‌های زمین‌شناسی به صور مختلف تشکیل گردیده است. این دشت‌ها ممکن است در نتیجه بالاآمدگی پوسته قاره تشکیل فلات را بدهند که با حضور ارتفاع بلندتر و شیب تندتر رودخانه‌ها مشخص شده‌اند و دره‌های عمیق و تنگی را حفر می‌کنند.
فرسایش نواحی شیبدار
در نواحی شیبدار، فرسایش سریع و با شتاب بیشتری صورت می‌گیرد. در نواحی نیمه‌خشک شیبدار، پوشش‌های گیاهی تا اندازه‌ای مانع فرسایش می‌شوند، اما در صحراها و زمین‌های سرد، فرسایش آهسته‌تر عمل می‌نماید. بطور کلی، نسبت فرسایش برای زمین‌های خشک (زمین‌هایی که از آب بیرون هستند)، 6/8 سانتیمتر در 1000 سال برآورد شده است.
فرسایش سطح زمین توسط باد
فرسایش بادی به دو صورت «رویش یا بادروبی» و «سایش» است. در جاهایی از سطح زمین که پوشیده از ذرات ریز و ناپیوسته و عاری از رطوبت و پوشش گیاهی است، جریان هوا می‌تواند ذرات را با خود حمل کند. بادبردگی تا رسیدن به سطح ایستایی ادامه می‌یابد. در جاهایی که زمین از ذرات ریز (لای و ماسه) و قلوه سنگ و شن درست شده است. باد به طور انتخابی ذرات ریز را حمل می‌کند و ذرت درشت به تدریج به صورت پوش ممتدی درمی‌آیند که اصطلاحاً «سنگفرش بیابان» نامیده می‌شود. این پوشش، از فرسایش بیشتر سطح زمین توسط باد جلوگیری می‌کند.
هرچه سرعت باد بیشتر باشد، ذرات را به ارتفاع زیادتری بلند می‌کند، به فاصله دورتر می‌برد و بالاخره ذرات بزرگتری را حمل می‌کند. ذرات حمل شده به وسیله باد، مخصوصاً بادهای قوی، به دو بخش بار بستری و بار معلق تقسیم می‌شوند. ذراتی که توسط باد حمل می‌شوند، پس از برخورد به موانعی که بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سایش سطح آنها می‌شوند. قطعات و تکه سنگ‌های پراکنده، بیرون‌زدگی‌ها و حتی موانع مصنوعی از قبیل ساختمان‌ها، دیوارها، تیرهای برق یا تلفن ممکن است در معرض فرسایش بادی قرار گیرند. سایش معمولاً در اثر برخورد ذراتی که نزدیک سطح زمین حرکت می‌کنند، انجام می‌گیرد.
فرسایش یکی از عوامل تاخریبی خاک به شمار آمده و در لغت به معنی کاهش تدریجی میباشد. عوامل متعددی در این امر موثرند، مثلاً در اراضی شیبدار یا تپه ماهور، چنانچه خاک سطحی در امتداد شیب زمین شخم بخورد، به تدریج در اثر فرسایش از بین خواهد رفت و در نتیجه خاک تحتانی با رنگ روشن ظاهر می‌گردد.
به طور کلی خسارات ناشی از فرسایش در خاک سطحی یا خاک شخم خورده که بسیاری از عناصر غذایی قابل استفاده گیاه نیز در این لایه وجود دارد، شدیدتر میباشد.
فرسایش به دو دسته تقسیم می‌شود:
فرسایش آب
فرسایش بادی
فرسایش آبی منجر به خساراتی می‌شود که عمدتاً به شرح زیر است:
1. خاک فرسایش یافته ارزش کشاورزی خود را از دست می‌دهد و خاک باقیمانده تحت‌الارض قدرت حاصلخیزی ناچیزی دارد.
2. خاک انتقال یافته در اثر فرسایش، سبب بروز خساراتی نیز می‌گردد. مثلاً ممکن است لایه‌ای از خاک تحتانی و غیرحاصلخیز روی خاک‌های حاصلخیز رسوب نموده و بدین طریق از ارزش کشاورزی آنها بکاهد.
3. در اثر فرسایش و تشکیل گودال‌های عمیق استفاده از ماشین‌آلات کشاورزی محدود و یا غیرممکن می‌شود.
4. خاک فرسایش یافته گاهی در رودخانه‌ها، بنادر و مخازن آب (سدها) رسوب نموده و در نتیجه سبب ایجاد سیل گردیده، ذخیره آب در مخازن را کاهش می‌دهد و همچنین باعث ایجاد وقفه در کار بنادر و کشتیرانی می‌شود.
انواع فرسایش آبی
فرسایش ناشی از عمل آب را می‌توان به چهار گروه تقسیم نمود:
1. فرسایش پرتابی: در این نوع فرسایش، عامل اصلی ضربات ناشی از برخورد قطرات باران با سطح خاک فاقد پوشش گیاهی بوده که سبب جداشدن ذرت خاک به ویژه در خاک‌های درشت یافت و جابجا شدن آنها می‌گردد.
2. فرسایش ورقه‌ای: عبارت است از تخریب و از بین رفتن خاک سطحی به صورت ورقه‌های نازک که معمولاً در خاک‌های مسطح و یکنواخت صورت می‌گیرد.
3. فرسایش شیاری: پس از پر شدن فرو رفتگی‌های خاک از آب این آب در امتداد شیب سرازیر شده و به تدریج مسیر خود را حفر می‌نماید. در اثر تکرار ایت عمل، مجاری سطحی متعددی بوجود آمده (شیارها) و تشکیل فرسایش شیاری را می‌دهد.
4. فرسایش گودالی: این نوع فرسایش سبب تغییر شکل زمین گردیده و حاکی از تخریب وضعیت خاک میباشد. طی این فرسایش، گودال‌هایی در زمین ایجاد شده و پس از بین رفتن خاک زراعی مواد فرسایش یافته در انتهای شیب زمین بر روی خاک حاصلخیز رسوب نموده و از ارزش آن می‌کاهد.
علل فرسایش
عوامل موثر در ایجاد فرسایش به طور خلاصه به شرح زیر میباشد:
الف) عوامل طبیعی: شامل 1) سنگ مادر که از نظر مقاومت در برابر تجزیه و هوادیدگی و همچنین وضعیت نفوذپذیری اهمیت دارد. 2) پستی و بلندی که شامل شیب زمین، ارتفاع و جهت شیب است.
شیب زمین در شدت فرسایش نقش مهمی داشته و با آن رابطه مستقیم دارد.
ارتفاع به طور غیرمستقیم و از طریق تاثیر بر آب و هوای محل در فرسایش مثر است، زیرا در ارتفاعات معمولاً میزان بارندگی بیشتر بوده، در نتیجه شرایط ایجاد فرسایش فراهم میباشد.
جهت شیب‌های شمالی و جنوبی در یک منطقه از نظر فرسایش یکسان نبوده و در نیمکره شمالی، تابش نور مستقیم در جهت جنوبی سبب تجزیه سریعتر خاک و مواد آلی گردیده، در نتیجه استعداد بیشتری نسبت به جهت شمالی برای فرسایش دارد، در حالی که شیب شمالی اغلب پوشیده از نباتات مختلف است که از فرسایش جلوگیری می‌نماید.
ب) عوامل مربوط به خاک: این عامل بیشتر به ساختمان، بافت و نفوذپذیری خاک که به عوامل مختلفی بستگی دارد، مربوط می‌شود.
ج) عوامل اقلیمی: شامل: 1) بارندگی که شدت آن(مقدار در واحد زمان) بیشتر در فرسایش اثر می‌گذارند، نه میزان کل آن. 2) برف که با ذوب تدریجی خود، نیروهای تخریبی کمتری نسبت به باران دارد. جز در مواقعی که به صورت بهمن سبب بروز خطر و خرابی می‌شود. 3) باد یکی از عوامل بسیار موثر بوده و خطرات آن اغلب در نواحی خشک که عاری از موانع طبیعی میباشد، احساس می‌شود. 4) درجه حرارت که علاوه بر تغییرات شبانه‌روزی و یا فصلی که سبب تجزیه خاک می‌شود، در رشد و نمو نباتات منطقه تاثیر دارد.
د) عامل انسان: که به طرق گوناگون از جمله کشت و کار بر روی اراضی شیبدار و زدن شخم در جهت شیب، عدم تقویت خاک‌ها، بهره‌برداری ناصحیح از اراضی، چرای بیش از حد ظرفیت مراتع و بالاخره از طریق ایجاد آتش‌سوزی برای از بین بردن بعضی از آفات و یا گیاهان مضر، زمینه ایجاد فرسایش را فراهم می‌‌آورد.
روش‌های کنترل فرسایش آبی
اعمال اساسی که در بسیاری از روش‌های جلوگیری از فرسایش آبی بکار برده می‌شود، عبارتند از:
1. جلوگیری از برخورد قطرات باران به سطح خاک با ایجاد موانع
2. جلوگیری از تراکم و جریان آب در امتداد شیب در یک مسیر باریک
3. کاهش سرعت آب در امتداد شیب
4. نفوذ دادن حداکثر آب به داخل خاک
مهمترین روش‌های کنترل فرسایش آبی به قرار زیر است:
1. کشت بر روی خطوط میزان منحنی: که طی آن ردیف‌های کاشت بر روی خطوط میزان منحنی (خطوطی که نقاط هم ارتفاع را به یکدیگر وصل می‌کند) صورت گرفته، ولی برای کنترل فرسایش کافی نمی‌باشد، زیرا ظرفیت شیارهای شخم کم بوده و در نتیجه بلافاصله از آب باران پر شده و جریان سطحی ایجاد می‌گردد. در شیب‌های با طول کم و درجه متوسط و یا باران ملایم این عمل موثر واقع می‌شود. تاثیر این روش زمانی حداکثر است که با کشت نواری یا تراس‌بندی توام باشد.
2. کشت نواری: در این طریقه اراضی شیبدار به نوارهایی عمود بر جهت شیب تقسیم شده و در هر یک از نوارها کشت بخصوصی انجام می‌گیرد. مثلاً نواری از ذرت و سپس نواری از علوفه و به دنبال آن نواری مجدداً از ذرت را می‌توان کشت نمود. بدین طریق می‌توان از فرسایش خاک جلوگیری نمود. یادآوری این نکته ضروری است که طول نوارها در امتداد خطوط میزان منحنی قرار داشته و عرض نوارها بسته به درجه شیب تغییر می‌نماید. این روش همراه با تراس‌بندی حداکثر استفاده از زمین را مقدور می‌سازد.
3. تراس‌بندی: طی این روش، اراضی به سطوحی نوار مانند که اغلب نسبت به یکدیگر دارای اختلاف سطح بوده و مسطح نیز میباشد، تقسیم می‌شود. هرچه شیب تندتر باشد، عرض تراس‌ها کمتر انتخاب می‌گردد. در تراس‌بندی، قسمتی از اراضی خاکبرداری شده و قسمت دیگر خاکریزی می‌شود. گاهی نیز به منظور استحکام تراس‌ها در انتهای قسمت خاکریزی شده دیوارهایی از مصالح مختلف احداث می‌نمایند. هزینه این روش زیاد میباشد.
4. کشت علوفه در مسیرهای عبور آب: در این روش در مسیرهای گذر آب به ویژه در نواحی شیبدار علوفه کشت می‌شود. بدین ترتیب علاوه بر اینکه مقداری از غذای دام تولید می‌گردد، سبب می‌شود آب در امتداد طول شیب به کندی جریان یافته و در نتیجه از فرسایش خاک جلوگیری گردد.
روش‌های کنترل فرسایش بادی
فرسایش بادی اغلب در خاک‌های حفاظت نشده و یا فقط قسمتی از آنها دارای پوشش نباتی میباشد، صورت می‌گیرد. بنابراین در اراضی آماده شده برای کشت، زمین رها شده به صورت آیش، مراتع که مورد چرای بی‌رویه قرار گرفته و بالاخره نواحی خشک و نیمه خشک احتمال فرسایش بادی وجود دار. در کنترل فرسایش بادی، موانعی ایجاد می‌گردد که بتواند جلوی باد را قبل از رسیدن به سرعت آستانه فرسایش بگیرد. این موانع ممکن است زنده (پوشش نباتی و درختان) و یا غیره (دیوار، چپر و غیره) باشد.
این نوع فرسایش که منحصراً از طریق جهش ناگهانی ذرات صورت می‌گیرد، را می‌توان به طرق زیر کنترل نمود:
• ایجاد پوشش علفوه‌ای در خاک
• بدون پوشش نگذاشتن خاک در فصول گرم و تابستان
• ایجاد شیار عمود بر جهت باد
• اعمال تناوب زراعی
• کشت نواری
• استفاده از بقایای گیاهی به عنوان پوشش سطح خاک (مالچ)
• استفاده از مواد نفتی به عنوان مالچ
• استفاده از درختان و علوفه به عنوان بادشکن و ...
حاصلخیزی خاک و طریقه حفظ آن:
برای اصطلاح حاصلخیزی خاک هنوز تعریفی که قابل قبول همه باشد وجود ندارد و ما با توجه به منظوری که داریم آنرا این طور تعریف می کنیم که حاصلخیزی خاک عبارت است از قدرت خاک برای تولید عملکرد زیاد بطور دایم. بشرط آنکه عومال محیطی نظیر نور، رطوبت، حرارت و غیره محدودیتی برای گیاه نداشته و مدیریت زراعی نیز بطور موثر انجام شود.
ماهیت حاصلخیزی خاک خیلی بیش از آنکه تعریف فوق مستفاد می شود پیچیده است زیرا نه تنها به مختصاد شیمیایی و فیزیکی خاک بلکه به فرایند های بیولوژیکی ناشی از فعالیتهای مختلف موجوادت متنوع خاک بستگی دارد. خاک محیطی بسیار پیچیده است که در ان فعالیتهای شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی دایم در جریان بوده وبین آنها اثرات متقابل متعدد و مختلفی رد و بدل می شود.
در نواحی خشک فرایند های فیزیکی،شیمیایی و بیولوژیکی بشکیل خاک بسیار کند است. پوشش گیاهی پراکنده و کم حاصل است. در نتیجه تجزیه کانیها کند و تکامل مختصاد پروفیل ضعیف و مقدار مواد آلی و ازت خاک همواره کم است. خاشویی نیز به مقدار کم بوده و اغلب با تجمع بیش از حد نمکهای محلول همراه است. در شرایط کویری عملا شبکه بسته ای است که در آن چرخش عناصر غذایی به کندی صورت می گیرد. در شرایط خشکی تجزیه و فساد پس مانده های گیاهی بسیار کند بوده و نیتر یفیکاسیون مهار می شود. د رخشک سالیها عناصر غذایی خاک زیاد می شود و در ترسالی متعاقب آن عملکرد خوبی خواهد داشت که ممکن است به غلط به حاصلخیزی خاک تعبیر شود چرا که هر گاه چند ترسالی به طور متوالی پیش آمد کند معمولا رشد گیاهان کند می شود.
کشاورز نقش بسیار موثری بر میزان حاصلخیزی خاک خود دارد و عملا کلیه اقدامات کشاورزی بسته به نحوه اجرای آن بر حاصلخیزی خاک اثر خوب یا بد خواهد گذاشت. شیار کردن خاک همانقدر که می تواند ساختمان خاک را بهبود بخشد ممکن است آن را ضایع کند و کود های شیمیایی که از موثرترین وسایل افزایش باروری خاک اند ممکن است در اثر استعمال بی رویه آنها صدمات زیادی به حاصلخیزی خاک وارد آورند. آبیاری که می توان کویر را گلستان کند ممکن است در شرایطی نواحی حاصلخیزی را چنان به برهوتی مبدل کند که حتی گیاهان کویری نیز یارای روییدن در آن را نیابند.
جنبه های حیاتی حاصلخیزی خاک:
خاک زیستگاهی است که جمعیتهای مختلفی از میکرو ارگانسیم ها – باکتریها، جلبکها، قارچها و پروتوزوا – در آن یافت می شوند بطوری که فراوانی آنها و همچنین فعالیت آنها اطلاق کلمه (خاک زنده ) را مواجه می سازد. تعداد آنها ثابت بوده و هر ساعت ممکن است نوسان داشته باشد چون عرضه مواد عذایی و شرایط محیطی ممکن است تغییر کند.
افزودن مواد آلی به خاک همراه با شرایط مناسب درجه حرارت و رطوبت ممکن است باعث شود که تعداد میکرو ارگانیسم ظرف مدت کوتاهی زیاد شود. ولی هنگامی که عرضه مواد غذایی کم شد یا شرایط محیطی نامساعد گشت این میکرو ارگانیسم ها بسرعت ناپدید می شوند.
بعضی از گروههای میرکو ارگانسیم ها در بعضی از فرآیند ها که بعضا مفید و گروهی دیگر مضرند نقش بسیار مهمی دارند و بدین ترتیب بر حاصلخیزی خاک تاثیر عمده ای دارند. مهمترین آنها ذیلا مورد بحث واقع خواهند شد.
اطلاعات ما از فعالیت میکروارگانسیم ها در نواحی خشک و اثری که خشکی خاک در یک مدت طولانی بر تکامل بیولوژیکی این خاک دارد کم است.10
فرسایش و حفاظت خاک:
ذرات متشکه خاک توسط مواد و عناصر متعددی مانند هوموس، کربنات کلسیم هیدارت آهن و آلومینیم بهم متصل گردیده واحد تجمع ذرات یا خاک دانه ها را تولید می نمایند. خاکدانه ها در هر صورت عاملی اصلی ثبات و پایداری خاک در مقابل فرسایش محسوب می شوند.
داثر از بین رفتن پوشش گیاهی و کم شدن مواد آلی ذرات متشکله خاک تحت تاثیر عومال فرسایشی قرار گرفته پراکنده می گردند، سپس توسط آب و باد از مکان اولیه خود به مناطق دور و نزدیک انتقال می یابند و از بین رفتن خاکدانه ها و پراکنده گی ذرات مرحله اول فرسایش خاک را تشکیل می دهند که فرسایش طبقه ای یا سفره ای نامیده می شود. مهمترین علائم این نوع فرسایش تشکیل لکه های سفید و تجمع سنگریزه در سطح خاک ظاهر می گردد که نبایستی آنها را با لکه های سفید آهکی اشتباه نمود.
جلوگیری از فرسلیش سفره ای ساده و آسان می باشد ولی اگر از آن بموقع جلوگیری نگردد بتدریج مواد و ذرات خاک توسط آب پراکنده شده و شیار های متعددی در سطح خاک ظاهر می گردد. (فرسایش شیاری Rill-Erosion )
شیار ها به تدریج به جوی و سپس به نهر تبدیل می گردند (فرسایش نهری- Gully-Erosion ).
عوامل مهم فرسایش خاک:
عومالی که در تخریب فرسایش خاک دخالت دارند متعدد بوده و بطور کلی می توان آنها را بر حسب اهمیت بدودسته تقسیم کرد : فرعی یا غیر مستقیم، اصلی یا مستقیم.2
عوامل فرعی یا غیر مستقیم:
پوشش گیاهی:
همه می دانند که فرسایش در خاکهایی مشاهده می شود که پوشش گیاهی به نحوی از انحاء از بین رفته باشد. گیاهان در حققیت عامل اصلی حفاظت خاک در مقابل عوامل فرسایشی محسوب می گردند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 20 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله نحوه شکل‌گیری فرآیند فرسایش
