پرسشي که اغلب در رابطه با از دست دادن خاک به وسيله فرسايش پيش مي آيد، آن است که مدت زمان لازم براي تشکيل 2 تا 3 سانتي متر خاک چقدر است؟ خاک شناسان در اين مورد بر اساس اينچ يا سانتي متر فکر نمي کنند بلکه در اين رابطه افقها، لايه ها و پروفيلها را در نظر مي گيرد. تفاوتي که بين سرعت تشکيل خاک بر روي سنگهاي يکپارچه و ته نشستهاي غير يکپارچه وجود دارد آشکار است.
کلارک با بررسي مواد محلول در رودخانه ها اين گونه نتيجه گيري کرد که سطح اراضي کره زمين در هر 30000 سال به اندازه 30 سانتي متر پايين مي رود. مقادير زيادي از مواد بايد از خاکهاي کامل جوان و مسن خارج شده باشند. عواملي که بر سرعت پديده پدوژنز تاثير دارند شامل شدت هوازدگي فساد و پسروي و ماندگي پدولوژيکي باشد. شدت هوازدگي در واحد حجم خاک براي پروفيلهاي کم عمق که تکوين آنها به کندي از سنگهاي آذرين ريز بافت انجام شده بيشتر از پروفيلهاي کم عمقتري است که با سن و اقليم همسان از سنگهاي درشت بافت گابرو تشکيل شده است. پسروي شامل فرآيندهاي برگشتي است مانند آنچه که در مورد شور شدن دوباره فصلي خاکي که تدريجا آبشويي شده ملاحظه مي گردد. ماندگي پدولوژيکي خاک به پايداري آن در برابر شرايط تغيير يافته محيطي گفته مي شود.
مقاطع خاک
بيشتر خاک ها داراي پروفيل يا سکانسي از لايه هاي افقي مشخص هستند. اين افق ها نتيجه فرايند هاي حمل مواد بوسيله آب و فعاليت موجودات زنده هستند. بطور کلي 5 افق عمودي در يک خاک نمونه(Typical) وجود دارد که شامل افق هاي O ,A ,B ,C ,R مي باشد.
افق O: بالاترين لايه در اکثر خاک هاست که اصولا حاوي گياهان، سطوح مختلفي از مواد تجزيه شده و هوموس ها مي باشد.
افق A: در زير افقO افق A قرار دارد. اين لايه اساسا از ذرات کانيايي تشکيل شده که داراي 2 ويژگي هستند. اولا در اين لايه هوموس و ديگر مواد ارگانيکي با ذرات کانيايي مخلوط شده و ثانيا اين زون، يک زون جابجايي است که در آن آب ذرات ريزتر و مواد محلول را حمل کرده و آنها را در لايه زيرين ته نشست داده است. بنابراين افق A از نظر رنگي تيره و از نظر بافتي سبک و متخلخل است. افق A عموما به 2 بخش، افق تيره تر بالايي با تجمع مواد آلي و افق پاييني که نشانگر فقدان مواد بدليل انتقال آنها توسط آب است متمايز مي شود..
افق B : يک لايه خاک حاوي مواد معدني است که اصولا بوسيله ته نشيني تشکيل شده است
اين لايه مواد حل شده توسط آب را از افق A دريافت مي کند و داراي دانسيته حجمي بالاتري نسبت به افق A بدليل غني شدگي اش از ذرات رس مي باشد. افق B معمولا بوسيله اکسيدهاي آهن و آلومينيم يا بوسيله کربنات کلسيم ته نشين شده از افق A رنگي مي شود.
افق C: اساسا از سنگ مادر هوازده شده اي تشکيل شده که توسط فرايندهاي خاک زايي يا جابجايي يا تشکيل مواد ارگانيکي بطور موثر تحت تاثير قرار نگرفته است.
افقR: حاوي سنگ بستر غير هوازده است.
تشکیل و تحول خاک در رابطه با زمان
خاکها نیز همانند پستی و بلندی پیوسته در حال تغییر بوده ، با زمان تحول پیدا نموده و عیناً دارای چرخه زندگی مخصوص به خود می باشند . در چرخه زندگی خاکها مراحلی از قبیل سنگ مادر ، دوران قبل از بلوغ ، بلوغ و سرانجام دوران پیری وجود داشته و جهت مطالعه اثرات عامل زمان باید تأثیرات سایر عوامل را صفر یا نزدیک به صفر نمائیم .
زمان لازم برای پیدایش خاک
تشکیل خاک پروسه ای دو مرحله ای است ، مرحله اول تشکیل مواد مادری که در آن معمولاً ماد به صورت خرد شده در می آیند و مر حله دوم که در آن افقها خاک تشکیل می گردد.
طبعاً اگر زمان لازم برای هوادیدگی سنگ مادر نظیر گرانیت یا کوارتزیت را جزء زمان لازم برای تشکیل خاک ها بحساب آوریم زمان تشکیل خاک خیلی خیلی زیاد خواهد شد . در حالی که اگر تشکیل خاک بر روی مواد مادری خرد شده و قابل نفوذ و بویژه در اقلیم گرو مرطوب آغاز شود. زمان لازم خیلی کوتاه تر و سریع تر خواهد بود . نباتات می توانند . در مواد اولیه و سنگ مادر تازه نیز رشد و نمو نمایند بنابراین تشکیل خاک الزاماً مقدم بر رشد نمو گیاه بر روی خاک نبوده و این نکته با مشاهده پوشش نباتی بر روی بریدگی های کناره جاده ها شاهراه ها نیز قابل تأیید است .
خشکی و فرسایش شدید مواد در نواحی شیب دار ، تشکیل و تحیل خاک بالغ به تعویق می اندازد . بدین ترتیب زمان توسعه و تکامل خاک ها از خاکی به خاک دیگر کاملاً متفاوت است . در یک خاک ممکن است در طول زمان مشخص تغییرات فاحشی رخ دهد در حالی که در خاک دیگر در همان مدت تغییرات ناچیز باشد. . بدین سبب درجه بلوغ خاک را با در نظر گرفتن میزان تکامل افق های آن بیان می کنند نه سن مطلق خاک.
سرعت تشکیل خاک و تحول خاک
به طور کلی سرعت تشکیل و تحول خاک همانند سایر پدیده های طبیعی در طول زمان تغییرا پیدا می کند. البته قابل ذکر است که اولاً سرعت تغییر خصوصیات خاک ها در سنین جوانی حداکثر بوده و هر چه خاک مسن تر شود تغییرات جزئی تر و نا محسوس تر می گردد . دوم اینکه سرعت پدیده های مختلف در طول زمان تغییر پیدا م یکند . به عنوان مثال تغییرات میزان مواد آلی خاکها را می توان در سه مرحله مجزا مطالعه کرد . در خاک های جوان مقدار مواد آلی در خاک بسرعت افزایش می یابد زیرا افزایش این مواد بیش از میزان تجربه و تخریب آنها می باشد . در خاک های بالغ مقدار مواد آلی خاک ثابت می ماند چون که میزان افزایش و تجربه این مواد در حال تعادل با یکدیگر و سر انجام در خاک های پیر 7مقدار مواد آلی رو به کاهش می گذارد زیرا در اثر هوادیدگی شدید میزان تجربه مواد آلی بیش از میزان افزایش این مواد صورت می گیرد. در حالت اخیر از حاصلخیزی خاک نیز کاسته می گردد.
تشکیل رسهای سیلیکاتی را نیز میتوان به عوان مثال دیگری در رابطه با سرعت توسعه و تکامل خاک مورد توجه قرار داد . بدین معنی که در خاک جوانی که دارای مقدار زیادی کانی های اولیه باشد میزان تشکیل رس زیاد می باشد . در حالی که خاک های بالغ و پیر که مقدار کانی های اولیه آنها کم است میزان تشکیل رس نیز کم می باشد و طبیعی است که مقدار زیاد رس تأم با تجزیه و تخریب بیشتر این گونه مواد است . بدین ترتیب برخی از فعل و انفعالات در خاکهای جوان شدید است در حالی که برخی دیگر عمدتاً در حاک های قدیمی و پیر صورت می گیرند .
مراحل اصلی تشکیل خاک
مراحل مختلف تشکیل یک خاک چمنی بر روی نهشته های یخچالی و آهکی قابل نفوذ به قرار زیر است :
1- افزایش وتغییر شکل مواد آلی به وسیله موجودات زنده خاک
2- انتقال و آبشویی کربنات وسپس باز های تبادلی
3- جذب وچرخش باز های تبادلی به وسیله گیاهان
4- هوادیدگی کانی های اولیه
5- سنتز رس های خاک
6- نقل وانتقال رس
تشکیل و تحول خاک در رابطه با شرایط اقلیمی
درجه حرارت و رطوبت از جمله متغییر های اقلیمی هستند که در تشکیل و منحوه تکامل خاک موثر می باشند . علاوه براین شرایط اقلیمی به طور غیر مستقیم از طریق تأثیر بر پوشش نباتی در تکامل خاک دخالت دارند . در موارد بسیاری ، اثرات اقلیم و پوشش نباتی به موازات یکدیگر ظاهر می گردند.
کلارک با بررسي مواد محلول در رودخانه ها اين گونه نتيجه گيري کرد که سطح اراضي کره زمين در هر 30000 سال به اندازه 30 سانتي متر پايين مي رود. مقادير زيادي از مواد بايد از خاکهاي کامل جوان و مسن خارج شده باشند. عواملي که بر سرعت پديده پدوژنز تاثير دارند شامل شدت هوازدگي فساد و پسروي و ماندگي پدولوژيکي باشد. شدت هوازدگي در واحد حجم خاک براي پروفيلهاي کم عمق که تکوين آنها به کندي از سنگهاي آذرين ريز بافت انجام شده بيشتر از پروفيلهاي کم عمقتري است که با سن و اقليم همسان از سنگهاي درشت بافت گابرو تشکيل شده است. پسروي شامل فرآيندهاي برگشتي است مانند آنچه که در مورد شور شدن دوباره فصلي خاکي که تدريجا آبشويي شده ملاحظه مي گردد. ماندگي پدولوژيکي خاک به پايداري آن در برابر شرايط تغيير يافته محيطي گفته مي شود.
مقاطع خاک
بيشتر خاک ها داراي پروفيل يا سکانسي از لايه هاي افقي مشخص هستند. اين افق ها نتيجه فرايند هاي حمل مواد بوسيله آب و فعاليت موجودات زنده هستند. بطور کلي 5 افق عمودي در يک خاک نمونه(Typical) وجود دارد که شامل افق هاي O ,A ,B ,C ,R مي باشد.
افق O: بالاترين لايه در اکثر خاک هاست که اصولا حاوي گياهان، سطوح مختلفي از مواد تجزيه شده و هوموس ها مي باشد.
افق A: در زير افقO افق A قرار دارد. اين لايه اساسا از ذرات کانيايي تشکيل شده که داراي 2 ويژگي هستند. اولا در اين لايه هوموس و ديگر مواد ارگانيکي با ذرات کانيايي مخلوط شده و ثانيا اين زون، يک زون جابجايي است که در آن آب ذرات ريزتر و مواد محلول را حمل کرده و آنها را در لايه زيرين ته نشست داده است. بنابراين افق A از نظر رنگي تيره و از نظر بافتي سبک و متخلخل است. افق A عموما به 2 بخش، افق تيره تر بالايي با تجمع مواد آلي و افق پاييني که نشانگر فقدان مواد بدليل انتقال آنها توسط آب است متمايز مي شود..
افق B : يک لايه خاک حاوي مواد معدني است که اصولا بوسيله ته نشيني تشکيل شده است
اين لايه مواد حل شده توسط آب را از افق A دريافت مي کند و داراي دانسيته حجمي بالاتري نسبت به افق A بدليل غني شدگي اش از ذرات رس مي باشد. افق B معمولا بوسيله اکسيدهاي آهن و آلومينيم يا بوسيله کربنات کلسيم ته نشين شده از افق A رنگي مي شود.
افق C: اساسا از سنگ مادر هوازده شده اي تشکيل شده که توسط فرايندهاي خاک زايي يا جابجايي يا تشکيل مواد ارگانيکي بطور موثر تحت تاثير قرار نگرفته است.
افقR: حاوي سنگ بستر غير هوازده است.
تشکیل و تحول خاک در رابطه با زمان
خاکها نیز همانند پستی و بلندی پیوسته در حال تغییر بوده ، با زمان تحول پیدا نموده و عیناً دارای چرخه زندگی مخصوص به خود می باشند . در چرخه زندگی خاکها مراحلی از قبیل سنگ مادر ، دوران قبل از بلوغ ، بلوغ و سرانجام دوران پیری وجود داشته و جهت مطالعه اثرات عامل زمان باید تأثیرات سایر عوامل را صفر یا نزدیک به صفر نمائیم .
زمان لازم برای پیدایش خاک
تشکیل خاک پروسه ای دو مرحله ای است ، مرحله اول تشکیل مواد مادری که در آن معمولاً ماد به صورت خرد شده در می آیند و مر حله دوم که در آن افقها خاک تشکیل می گردد.
طبعاً اگر زمان لازم برای هوادیدگی سنگ مادر نظیر گرانیت یا کوارتزیت را جزء زمان لازم برای تشکیل خاک ها بحساب آوریم زمان تشکیل خاک خیلی خیلی زیاد خواهد شد . در حالی که اگر تشکیل خاک بر روی مواد مادری خرد شده و قابل نفوذ و بویژه در اقلیم گرو مرطوب آغاز شود. زمان لازم خیلی کوتاه تر و سریع تر خواهد بود . نباتات می توانند . در مواد اولیه و سنگ مادر تازه نیز رشد و نمو نمایند بنابراین تشکیل خاک الزاماً مقدم بر رشد نمو گیاه بر روی خاک نبوده و این نکته با مشاهده پوشش نباتی بر روی بریدگی های کناره جاده ها شاهراه ها نیز قابل تأیید است .
خشکی و فرسایش شدید مواد در نواحی شیب دار ، تشکیل و تحیل خاک بالغ به تعویق می اندازد . بدین ترتیب زمان توسعه و تکامل خاک ها از خاکی به خاک دیگر کاملاً متفاوت است . در یک خاک ممکن است در طول زمان مشخص تغییرات فاحشی رخ دهد در حالی که در خاک دیگر در همان مدت تغییرات ناچیز باشد. . بدین سبب درجه بلوغ خاک را با در نظر گرفتن میزان تکامل افق های آن بیان می کنند نه سن مطلق خاک.
سرعت تشکیل خاک و تحول خاک
به طور کلی سرعت تشکیل و تحول خاک همانند سایر پدیده های طبیعی در طول زمان تغییرا پیدا می کند. البته قابل ذکر است که اولاً سرعت تغییر خصوصیات خاک ها در سنین جوانی حداکثر بوده و هر چه خاک مسن تر شود تغییرات جزئی تر و نا محسوس تر می گردد . دوم اینکه سرعت پدیده های مختلف در طول زمان تغییر پیدا م یکند . به عنوان مثال تغییرات میزان مواد آلی خاکها را می توان در سه مرحله مجزا مطالعه کرد . در خاک های جوان مقدار مواد آلی در خاک بسرعت افزایش می یابد زیرا افزایش این مواد بیش از میزان تجربه و تخریب آنها می باشد . در خاک های بالغ مقدار مواد آلی خاک ثابت می ماند چون که میزان افزایش و تجربه این مواد در حال تعادل با یکدیگر و سر انجام در خاک های پیر 7مقدار مواد آلی رو به کاهش می گذارد زیرا در اثر هوادیدگی شدید میزان تجربه مواد آلی بیش از میزان افزایش این مواد صورت می گیرد. در حالت اخیر از حاصلخیزی خاک نیز کاسته می گردد.
تشکیل رسهای سیلیکاتی را نیز میتوان به عوان مثال دیگری در رابطه با سرعت توسعه و تکامل خاک مورد توجه قرار داد . بدین معنی که در خاک جوانی که دارای مقدار زیادی کانی های اولیه باشد میزان تشکیل رس زیاد می باشد . در حالی که خاک های بالغ و پیر که مقدار کانی های اولیه آنها کم است میزان تشکیل رس نیز کم می باشد و طبیعی است که مقدار زیاد رس تأم با تجزیه و تخریب بیشتر این گونه مواد است . بدین ترتیب برخی از فعل و انفعالات در خاکهای جوان شدید است در حالی که برخی دیگر عمدتاً در حاک های قدیمی و پیر صورت می گیرند .
مراحل اصلی تشکیل خاک
مراحل مختلف تشکیل یک خاک چمنی بر روی نهشته های یخچالی و آهکی قابل نفوذ به قرار زیر است :
1- افزایش وتغییر شکل مواد آلی به وسیله موجودات زنده خاک
2- انتقال و آبشویی کربنات وسپس باز های تبادلی
3- جذب وچرخش باز های تبادلی به وسیله گیاهان
4- هوادیدگی کانی های اولیه
5- سنتز رس های خاک
6- نقل وانتقال رس
تشکیل و تحول خاک در رابطه با شرایط اقلیمی
درجه حرارت و رطوبت از جمله متغییر های اقلیمی هستند که در تشکیل و منحوه تکامل خاک موثر می باشند . علاوه براین شرایط اقلیمی به طور غیر مستقیم از طریق تأثیر بر پوشش نباتی در تکامل خاک دخالت دارند . در موارد بسیاری ، اثرات اقلیم و پوشش نباتی به موازات یکدیگر ظاهر می گردند.
