۱. گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل
۲. گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان
* : مسئول مکاتبات، پست الکترونیکی: ajozaqian@yahoo.com
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

مقدمه
اکوسیستمهای مناطق خشک بسیار شکننده بـوده و در صـورتتخریب جوامع گیاهی این مناطق، روند احیاء آنهـا بسـیار کنـداست، به همین دلیل جهت اطمینـان از وضـعیت سـلامت ی ایـناکوسیستمها، ارزیابی تغییرات ساختار و عملکرد این مناطق لازم اس ت (29). در بخ ش س اختار اکوسیس تم م واردی از جمل ه لایهبندی و نوع پوشش گیاهی، فرم رویشی، درصد تاج پوشش و تراکم گیاهی و در بخش عملکرد اکوسیستم، مواردی از جمله جریان انرژی، چرخه مواد غذایی، آب و وضعیت سلامت خاک رویین مطرح میگردد. با وجود اینکه بررسی عملکرد بهسادگی بررسی ساختار اکوسیستم نیسـت، امـا مـیتـوان بـا اسـتفاده ازروشهای موجـود، چرخـه عناصـر غـذایی، جریـان انـرژی ووضعیت سلامت خاک را در اکوسیستمهای مورد مطالعه بررسی نمود. اینکه سرعت و ماهیت حاصلخیزی و باروری و تجزیـهمواد آلی در محل چقدر میباشد نیز از جمله مواردی است کـهاطلاعات ارزشمندی را میتواند برای مدیران فراهم سازد (27).
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

در سالهای اخیر استفاده از شاخصهای مختلف برای بررسـیعملکرد اکوسیستم بهمنظور ارزیابی رونـد تخریـب و احیـاء درحال توسعه است. برای این منظور مؤسسه CSIRO در استرالیا ،روش ی تح ت عن وان تجزی ه و تحلی ل عملک رد چش مان داز (Landscape Function Analysis) ابداع نموده است( 21). این روش یک شیوه پایش بوده که برای ارزیـابی اثـرات معـادن دراسترالیا ابداع شده و بـه طـور گسـتردهای در سراسـر جهـان در اکوسیستمهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته است و بهطـورعمــده وضــعیت عملکــرد خــاک ســطحی را بــا اســتفاده ازشاخصهای 11 گانه بررسی مینماید (4 و 31). ایـن روش در چشمانـدازهای طبیعـی و احیـا شـده پـس از معـدنکـاوی، دردامنهای از رژیمهای اقلیمی از مناطق خشک (بارش سالانه 150 میلیمتر) در اسـترالیا تـا جنگـلهـای بـارانی مجـاور اسـتوا دراندونزی (بارش سالانه 4000 میلیمتر) (5) و در کـاربری هـای اراضی مختلف از بهرهبرداری سنتی مراتع تا معدنکاوی بـ هکـارگرفته شده است( 29). تونگوی و هینـدلی ، بـا اسـتفاده از ایـنروش، روند احیا در مراتع معدنکاوی شده اسـترالیا را بررسـیکردند. آنها دریافتند که سرعت عمل، کم هزینه بودن و نیـاز بـهوسایل ساده برای ارزیابی سـطح خـاک در عملیـات میـدانی ازامتیـازات مهـم ایـن روش اسـت کـه اهمیـت اس تفاده از آن رادوچن دان ک رده اس ت (27). بــا اس تفاده از ای ن روش تــأثیر روشهای مختلف اصلاحی نظیر احداث کنتور فارو و هلالی و کاشت گیاهان مختلف بر عملکرد اکوسیستمهای مختلف مطالعه شده است (6، 15 و 32). در کشور زیمباوه با اسـتفاده از روش”تجزیه و تحلیل عملکـرد اکوسیسـتم”اثـرات معـادن مـس بـرساختار و عملکرد اکوسیستم منطقه بررسـی شـده اسـت (13). تونگوی و همکاران، برای اثبات صحت شاخصهای ارائه شده توس ط روش LFA در تع داد 9 منطق ه مطالع اتی در اس ترالیا، شاخصهای پایداری، نفوذپـذیری و چرخـه عناصـر غـذایی را بررسی کردند. آنها دریافتند که فرآیند فرسایش و رسوبگذاری در منطقه معدنکاوی شده گرانیـت طلا یـ ی فعـال اسـت (28). مستر و پـوچ بـا اسـتفاده از روشLFA ، بـه بررسـی عملکـرد اکوسیستم و پایش فرآیند بیابـان زایـی در 29 مکـان پوشـیده ازگونه Stipa tenacissima در اسپانیا پرداختند. آنها دریافتنـد کـهشاخصهای پایداری، نفـوذ پـذیری و چرخـه عناصـر غـذایی،همبستگی معنیداری با متغیـر هـای خـاک داشـته و ایـن روشپتانسیل خـوبی بـرای پـایش بیابـانزایـی دار د( 22). برخـی ازمحققان نیز با تلفیق ایـن روش بـا تکنیـکهـا و شـاخصهـایسنجش از دور عملکرد اکوسیستمها را در مقیاسهای مختلـفبررسی کردهاند (14، 16 و 24). در سالهای اخیر بهدلیل عـدمبرنامهریزی صحیح در جهت استفاده از معادن موجود در کشور ،مشکلات متعددی بهوجود آمده است. منطقـه سـگزی واقـع دراستان اصفهان نیز بههمین دلیل به یکی از کانونهای بیابانزایـیاصفهان تبدیل شده است (10). تغییر در کاربری باعث تغییراتی در وضعیت خاک سطحی و در برخـی مـوارد منجربـه کـاهشپتانسیل تولیدی اکوسیستم یا بیابانزایی شده است (4). از آنجـاکه خسارات ناشی از بهرهبرداری خاک جهت استفاده در معادن و تأثیر آن بر خاک و پوشش گیاهی و اهمیت آن از جنبـه هـایمختلف قابل تأمل اسـت ، ایـن مطالعـه بـهمنظـور ارزیـابی اثـراستخراج معادن گچ و رس بر ساختار و عملکرد منطقه سـگزیاصفهان صورت گرفت.

مواد و روشها
مشخصات منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در دشت سگزی با وسـعتی بـالغ بـر 4273 هکتار در 35 کیلومتری شرق شهر اصفهان قرار دارد (شکل 1).
موقعیت معادن مورد مطالعـه ، در طـول جغرافیـایی °52 و’2 تـا”32 ‘3 °52 شرقی و عرض جغرافیایی “20 ’44 °32 تا “8 ’45
°32 شمالی واقع گردیده است. میانگین دمای سالانه منطقـه 18 درجۀ سانتیگراد و میـانگین بـارش سـالانه آن 200 میلـی متـر میباشد. از نظر ژئومورفولوژی منطقه مطالعاتی در تیـپ دشـت سرپوشیده قرار گرفته و رژیم رطوبتی خاکهای منطقـه از نـوعاریدیک است( 10). نوع پوشـش گیـاهی غالـب منطقـه مـوردمطالعه را جوامع گیاهی خارشتر و درمنه دشتی بههمـراه برخـیگونههای شورپسند تشکیل میدهند.

روش کار
در این مطالعه، دو سایت تحت بهرهبرداری معـدن گـچ و یـکسایت تحت بهرهبرداری معدن رس انتخاب شد و در مجـاورتاین مناطق برای هر کدام یک منطقه مرجع کـه عملیـات معـدنکاوی در آنها انجام نشده بود درنظر گرفته شـد . در هـر یـک ازسایتها سه ترانسکت 50 متری با فاصلۀ 100 متر از یکـدیگر(در مجموع تعداد 18 ترانسکت) در جهـت بـاد غالـب منطقـهمستقر گردید و نقطۀ ابتدایی و انتهایی هر یک از ترانسکتها با استفاده از دستگاه موقعیتیاب جهانی( GPS) ثبـت گردیـد. در طول ترانسکتها بهطور پیوسته طـول و عـرض لکـههـا (زیـربوتههای گیاهی) و طول میان لکهها (بین بوتههـا) انـدازه گیـریگردید. سپس تعـداد 11 شـاخص حفاظـت در برابـر پاشـمان،پوشش لاشبرگ، پوشش نهـانزادان، شکسـتگی پوسـته، نـوع وشدت فرسایش، مواد رسوبی، طبیعـت سـطح خـاک، آزمـایشپایداری در برابر رطوبت، پوشش گیاهان چندسـاله، نـاهمواریسطح خاک و بافت خاک در هر یـک از انـواع لکـه هـ ا و میـانلکهها در مناطق مرجع و معدنی طبق دسـتورالعمل روشLFA ثبت و امتیازدهی شد. سپس دادهها وارد نرمافزار تحـت محـیطاکسل LFA گردید. ویژگیهای عملکردی شـامل: نفوذپـذیری،پایداری و چرخه مواد غذایی در خاک برای هر منطقه و هر نوع لکه و فضای بین لکهای محاسبه شد. در جدول 1، ارتبـاط هـریک از شاخصهای 11 گانه بـا ویژگـیهـای عملکـردی آوردهشده است.
فاکتورهای ارتفاع، عرض، ضخامت تاج پوشش، حجم گیاه و تعداد بوته در 100 مترمربع نیز برای ارزیابی ساختار پوشـشگیاهی مناطق مرجع رس و گچ، با استفاده از روش نقطـه یـکچهارم متمرکز( Point Centered Quarter) اندازهگیری شد (5).
روش PCQ روشی است که بدون اسـتفاده از پـلات مـیتـوانمیزان تراکم گونههای گیـاهی را محاسـبه نمـود. در ایـن روشتعدادی نقاط تصادفی در امتداد یک ترانسکت انتخـاب شـده وسپس منطقه اطراف هر نقطه انتخابی به 4 بخـش 90 درجـه ای تقسیم میشود و فاصله نزدیکترین گونه گیاهی به نقطه تصادفی منتخب در هر بخش اندازهگیـری و میـانگینگیـری شـده و بـااستفاده از معادله شماره 1 میزان تراکم گونههای گیاهی و تعداد بوته در 100 متر مربع محاسبه میشود.

[1] 2100/D= تعداد بوته در 100 مترمربع

در این معادله D عبـارت اسـت از میـانگین فاصـلۀ نزدیکتـرینگیاهان در بخشهای 4 گانه در نقطههـای تصـادفی منتخـب درطول ترانسکت.
برای انجام روشPCQ در هر یک از منـاطق مرجـع رس وگچ، ترانسکتهای 200 متری مستقر شد و پس از تعیین نقـاطنمونهگیری بر امتداد هر ترانسکت، در هـر یـک از بخـشهـایچهارگانه، فاکتورهای؛ ارتفاع، عـرض، ضـخامت تـاج پوشـش،حج م گی اه و نزدیکت رین فاص له گیاه ان ب ه نق اط تص ادفی ان دازهگی ری ش د و در نهای ت تع داد بوت ه در 100 مترمرب ع محاسبه شد (5).
(× : ارتباط با شاخص مورد نظر)

سپس در طول ترانسکتهای مستقر شده در مناطق مرجع و معدنی هر یک از سایتهای رس و گچ، بهطـور تصـادفی یـکپروفیل حفر شد و از دو عمق 0 تا 15 و 15 تا 30 سانتیمتری، تعداد 36 نمونه خاک برداشت شـد. نمونـه هـای خـاک پـس ازخشک کردن در هوای آزاد، توسط غربال 2 میلیمتری الک شده
توضیحات چرخه عناصر غذایی نفوذپذیری پایداری شاخصها
پوشش جهت کنترل اثرات ناشی از قطرات باران × پوشش خاک
مانع از اثر تخریبی قطرات باران × الف: پوشش لاشبرگ
درجه و میزان خردشدگی لاشبرگ × × ب: منشأ و درجه تجزیه لاشبرگ
شامل جلبک، قارچ، گلسنگ و سرخس × × پوشش نهانزادان
میزان شکستگی پوسته سطحی × شکستگی پوسته
فرسایش فعلی خاک/ میزان هدر رفت خاک × نوع و شدت فرسایش
ارزیابی حجم رسوبات منتقل و ته نشین شده × مواد رسوبی
ناهمواریهای سطحی جهت حفظ منابع آآّبّب- بذر × × ناهمواری سطح خاک
ارزیابی میزان تخریب خاک بهطور مکانیکی × × طبیعت سطح خاک
تراکم تاج پوشش درختان و بوتهایها × × پوشش گیاهان چند ساله
ارزیابی میزان پایداری قطعات خاک در برابر رطوبت × × پایداری در برابر رطوبت
طبقهبندی بافت خاک سطحی × بافت خاک
0-211073Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

الف ب

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل 1. (الف) موقعیت منطقه مطالعاتی در کشور (ب) تصویر ماهوارهای منطقه سگزی به همراه نقاط نمونهبرداری معادن مورد مطالعه، مناطق رفرنس معادن در مجاورت آنها قرار دارد.

جدول 1. ارتباط شاخصهای 11 گانه با ویژگیهای عملکردی
و به آزمایشـگاه منتقـل گردیدنـد . در آزمایشـگاه گـچ بـهروش کربنات سدیم، آهک بـه روش تیتراسـیون برگشـتی، مـاده آلـی بـه روش والک ی و ب لاک، ذرات رس، س یلت و ش ن ب هروش هیـدرومتری ( 1)، ه دایت الکتریک ی و pH نمون هه ای خ اک انـدازه گی ری ش دند. پ س از بررس ی نرم ال ب ودن دادهه ا ب ا
126873867918Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

آزمون آندرسون دارلینـگ، عملکـرد منـاطق مرجـع و برداشـتمع دن بــا اســتفاده از آزمــون آم اری t مســتقل بررســی شــد.
همچنین برای بررسی تفاوتهای شاخصهـای 11 گانـه روش
تحلیــل عملکــرد چشــمانــداز در منــاطق معــدن کــاوی شــده و مرجـع از روش غیرپـارامتری کروسـکالوالیـز اسـتفاده شـد.
برای بررسی تفاوت متغیرهای ادافیکی از آزمون آنالیز واریـانسی کطرف ه( ANOVA) اس تفاده ش د و ب ا اس تفاده از آزم ون توکی میانگین متغیرهای اندازهگیری شده در تیمارهای مختلـفبررسـی شـد. کلیـه آزمـونهـا در نـرم افـزار آمـاریSPSS 17 انجام شد.

نتایج و بحث
ساختار مناطق مورد بررسی
در نتیجه استحصال معدن تقریباًتقریبا تمامی پوشـش گیـاهی معـادن رس و گچ از بین رفته است. بین مقادیر تراکم بوتههـا، ارتفـاع،ضخامت، عرض و حجم گیاهان در مناطق مرجع گچ و مرجـعرس تفـاوت معنـیداری وجـود د اشـت (05/0 P ). براسـاسنتایج، میزان درصد پوشش گیاهی در سایت مرجـع گـچ دارایمقدار بیشتر و در سایت مرجع رس دارای مقادیر کمتـری بـود .
همچنین وجود سنگ و سنگریزههای زیاد در سایت مرجع گـچباعث افزایش درصد پوشش حفاظتی خاک شـده بـود ولـی بـاشروع استخراج معدن گچ، نقش سنگ و سنگریزهها نیز بهعنوان مانعی در برابر فرسایش از بین رفته و باعث افزایش حساسـیتمنطقه به فرسایش و بهخصوص فرسایش بادی گشته و بههمین دلیل این منطقه به محل برداشت گرد و غبار تبدیل شده اسـت.اما این مسأله در مرجع رس مصداق نداشت چـون ایـن منطقـهفاقد سنگ و سنگریزه سطحی بود. بنابراین ساختار پوشـش درسایت مرجع گچ وضعیت بهتـری داشـت (جـدول 2). مقایسـهنتایج ساختار چشمانداز در مناطق مرجـع و معـدنکـاوی شـدهنشان داد که تعداد لکهها در هر 10 متر، کل لکههـای گیـاهی وشاخص نظام یافتگی چشـم انـداز (میـزان توانمنـدی و قابلیـتچشمانداز) در سایتهای مرجـع و معـدنی تفـاوت معنـیدارینداشتند( 05/0 P ). دلیل این امر را میتوان به محدودیتهـای بومشناختی منطقه نسبت داد بهطوریکه منطقه مرجع نیز پوشش گیاهی ضعیفی داشت. با این وجود نتـایج نشـان داد کـه میـزانخاک لخت در طول هر ترانسکت در مناطق مرجع و معدنی هر کدام از سایتهـا دارای تفـاوت معنـیداری بودنـد (05/0 P )
(جدول 3).
پیوستگی خاک لخت در مناطق مرجع کم بوده درحـالی کـهمناطق استخراج معدن بـ هصـورت یکپارچـه عـاری از هرگونـهپوشش میباشد. حذف کامل پوشش گیاهی در منـاطق م عـدنیباعث تسریع روند فرسایش شده است .تونگوی و لودویگ نیـزاشاره داشتند که حذف پوشش گیـاهی در منـاطق معـدنکـاویشده ،یکـی از مخـرب تـرین فعالیـتهـایی اسـت کـه در یـکاکوسیستم میتواند اتفاق بیافتد (30). بهطور کلی رویشگاههایی که در آن خاک لخت بهطور وسیع و پیوسته قرار دارد، سـاختار نامناسبتری نسبت به رویشگاههایی دارند که مقدار خاک لخت با درجه پیوستگی کمتر در آن مناطق وجود دارد (18). تفـاوتشــاخص ســازمان یــافتگی چشــم انــداز در منــاطق مرجــع ومعدنکاوی شده معنیدار نبود اما عدد ایـن شـاخص در منـاطقمرجع بهطور نسبی کمی بیشتر از مناطق معدنی بود. دلیـل ایـنامر میتواند این مسئله باشد که حتـی میـزان کـم تـاج پوشـشبوتــههــای گیــاهی در منــاطق مرجــع باعــث کــاهش نســبی فرسایشپذیری این مناطق در مقایسه با مناطق معدنی که عاری از هر گونه پوشش گیاهی میباشند شده است .هولم و همکاران نشان دادند که شاخصهای لکههای پوشـش گیـاهی بـر میـزانشاخصهای ساختاری تأثیر دارند( 19). این نتایج با یافتـه هـایبور و سارگنت نیز مطابقت دارد( 12).

مقایسه عملکرد مناطق معدنکاوی شده و مرجع براساس نتایج بهدست آمده، تفـاوت شـاخص هـای پایـداری و نفوذپذیری در مناطق مرجع و معـدن کـاوی شـده هـ ر یـک از سایتهای رس و گچ معنیداری بود (05/0 P ). همچنین بین شاخص چرخه عناصر غذایی سایت مرجع و معدن گچ تفاوت
126873867918Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.65 ]

معنیداری وجود داشت، ولی در قسمت مرجـع و معـدنکـاویشده سایت رس، تفاوت معنیداری مشـ اهده نشـد (05/0 P ) (جدول 4). در سایت رس بهغیر از شاخصهای آزمون پایداری در برابر رطوبـت، پوشـش، منشـأ و درجـه تجزیـه لاشـبرگ وناهمواری سطح خاک و در سایت گچ بهغیـر از شـاخصهـایمنشأ و درجـه تجزیـه لاشـبرگ، پوشـش نهـانزادان، طبیعـت وناهمواری سطح خاک و مواد رسوبی، بقیه شاخصها در قسمت مرجع و معدنکاوی شده تفاوت معنیداری داشتند (05/0 P ) (ج دول 5). می زان ک ل ش اخصه ای عملک ردی در من اطق معدنکاوی شده نسبت به مرجـع دارای مقـادیر کمتـری اسـت (جدول 4). شاخص پایداری در میان لکهها (خاک لخت) کمتر است (18) و کاهش نفوذپـذیری نیـز ناشـی از تغییـر کـاربری

  • 1

پاسخ دهید