جغرافیای خاک ها قسمت 1

   مقدمه:
   فاکتور مهم موثر در ایجاد هر اکوسیستمی، طبیعت خاکهای آن است. خاک ها برای بیشتر گونه های زندگی که بر روی سیاره زمین رشد می کنند، حیاتی هستند. به عنوان مثال خاک ها برای گیاهان ریشه دار که پایه زنجیره غذایی هستند، مواد مغذی مورد نیاز را فراهم میکنند.
   ترکیب خاک از آنچه که مردم فکر می کنند بسیار پیچیده تر است. خاک فقط شامل ذرات ریز کانیایی یا ذرات آلوده (Dirt) نیست. یک خاک واقعی دارای آب، هوا و مواد آلی نیز میباشد. تشکیل یک خاک متاثر از مواد آلی، آب و هوا، توپوگرافی، مواد سنگ مادر و زمان است.

   خاک چیست؟
   تعاریف زیادی تاکنون از خاک بعمل آمده که ساده ترین تعریف چنین است: خاک عبارت از قشر چند سانتی متری تا چند متری از مواد آلی و غیر آلی است که بر روی سنگ قرار گرفته و شامل هوا، آب، موجودات زنده، مواد آلی و ذرات کانیایی( عناصر معدنی) است و گیاه می تواند بر روی آن ادامه حیات دهد.
   ماهیت خاک از روی موقعیت اقلیمی، پستی و بلندی، وضعیت آب شناسی آن تعیین و توسط استعداد آن برای رویاندن گیاه بیان می شود.

    برخی تعاریف مربوط به خاک:
   خاکفرد(Soil individual): پیکره ای از خاک است که خصوصیات پروفیلی اش در یک منطقه جغرافیایی خاص از لحاظ نظم و ترکیب منحصر به فرد است.
   خاکرخ(پروفیل خاک): عبارتست از نمای عمودی افقهای یک خاکفرد.
   خاک فعال(Solum): یک پروفیل ناقص خاک است که عبارتست از تکوین ژنتیکی خاک بوسیله نیروهای سازنده خاک
   بعد خاک(Soil sequum): خاکها پیکره هایی می باشند که یکسری خصوصیات را در سه بعد مختلف نشان می دهند. اول بعد عمودی خواص خاک را می توان نام برد که از سطح خاک یا مرز تماس خاک با هوای آزاد شروع شده و تا عمقی که مواد از آن ژرفا به بعد زیر تاثیر و نفوذ فرآیندهای خاک زایی(پدوژنی) نیستند(مواد زمین شناختی) ادامه می یابد. بعد جانبی توالی خاک تن های مجاور از خاک تن مورد نظر در جهت افقی می باشد.
   پدون(Pedon): کوچکترین حجمی را که بصورت یک خاکفرد می توان تشخیص داد، پدون نامیده می شود.
   پلی پدون(Polypedon): یک حجم خاک، در جای خود که در برگیرنده بیش از یک پدون باشد، پلی پدون نامیده می شود.
   خاک تن(Soil body): توده خاک را خاک تن می نامند و در حقیقت یک خاک تن بر روی زمین، همان خاکفرد واقعی است.
   جغرافیای خاک:
   بر اساس تعریف بانتینگ(1967) جغرافیای خاک دربرگیرنده مطالعه توزیع و مورفولوژی خاک در ارتباط با آثار بیرونی و فرآیندهای درونی است.
   هوبل و کامبل(1985) به این نکته اشاره دارند که برای جغرافیای خاک دو دیدگاه وجود دارد. دیدگاه سنتی تر روی مطالعه توزیع جغرافیایی رده ویژه خاک تمرکز دارد و بر ویژگیها و پیدایش آنها، وابستگیهایشان با محیط و انسان و موقعیت های جهانی و ناحیه ای تاکید می کند. دیدگاه دیگر درباره جغرافیای خاک بر مطالعه رخداد واحدهای نقشه بر روی زمین در شکلها و الگوهای ویژه و اهمیت این الگوها برای شناسایی تاکید دارد؛ گر چه پروفیل خاک را نیز در نظر می گیرد.
   بافت خاک:
   بافت یک خاک شامل پراکندگی اندازه ذرات کانیایی تشکیل دهنده خاک است. ذرات بصورت عمده به 3 دسته اصلی تقسیم می شوند:
   ماسه، سیلت و رس.
   از تمام اجزای بخش های محتوی مواد معدنی خاک، رس ها احتمالا مهم تر از بقیه هستند. ذرات رس علیرغم اندازه بسیار ریزشان فضای ساختاری بسیار بزرگی نسبت به حجمشان دارند. این سطح بسیار بزرگ قابلیت آن را دارد تا یون های مثبت مواد مغذی را جذب و نگهداری کند. این مواد مغذی بصورت غذا در اختیار ریشه گیاهان قرار می گیرد. همچنین ذرات رس بدلیل ساختار شبکه مانند خود، تا حدی قابلیت شکل پذیری و پلاستیکی دارند. این ویژگی باعث می شود تا ذرات رس در جذب آب و دیگر مواد به داخل شبکه ساختاری خود موفق عمل کنند.

   PH خاک:
   خاک ها در بر دارنده واکنش های شیمیایی آلی و غیر آلی هستند. بیشتر این واکنش ها بستگی به تنوع خصوصیات شیمیایی خاک ها دارند. یکی از مهمترین خصوصیات شیمیایی یک خاک PH آن است. PH خاک در ارتباط با غلظت یون هیدروژن آزاد در زمینه خاک است. یون های هیدروژن در خاک توسط تجزیه آب، فعالیت های شیمیایی ریشه و بیشتر واکنش های هوازدگی شیمیایی به وجود می آیند. غلظت یون های هیدروژن تعیین کننده PH خاک است. خاک های با غلظت های بالای یون هیدروژن تمایل به حالت اسیدی دارند. خاک های آلکالن(قلیایی) غلظت نسبتا پایینی از یون هیدروژن را دارند.

    هوموس:
   توده ای از ذرات کانیایی به تنهایی یک خاک واقعی را تشکیل نمی دهد. خاک های واقعی بوسیله ارگانیزم های زنده تحت تاثیر قرار گرفته، تغییر می کنند و (Supplemented) افزوده میشوند.
   گیاهان و جانوران در توسعه و گسترش خاک ها بوسیله ایجاد مواد آلی اضافی کمک می کنند. قارچ ها و باکتری ها این مواد آلی را به یک ترکیب شیمیایی نیمه محلول که "هوموس" نامیده می شود، تبدیل می کنند. ارگانیزم های بزرگتر موجود در خاک مانند کرم های خاکی، سوسک ها و موریانه ها، هوموس را با مواد معدنی موجود در خاک در هم می آمیزند.
   "هوموس" یک ماده بیوشیمیایی است که در لایه های بالایی خاک که تیره است، تشکیل می شود. خود هوموس به رنگ قهوه ای تیره تا سیاه است. مطالعه هوموس بصورت مجزا بسیار مشکل است، چرا که هوموس با ذرات ریز مواد معدنی به خوبی مخلوط شده است. هوموس از اسیدها(هومیک و فولیک)، قارچها، باکتریها، دیاستازها و ترکیبات آلی دیگر که در مراحل گوناگون تجزیه می باشند تشکیل یافته است و در تشکیل آن نقش لیگنین حائز اهمیت فراوان است؛ زیرا مواد ازته و گلوسیدها بر روی ان تثبیت گشته، به این ترتیب از یک طرف مولکولهای بزرگ آلی را تشکیل میدهد و از طرف دیگر به ذرات رس متصل می گردد. خاکدانه های رسی- هوموسی که به این ترتیب از آمیزش تنگاتنگ مواد آلی و معدنی پدید می آیند ساختمانی نرم و قابل تهویه با ظرفیت بالای ذخیره آب و عناصر غذایی به خاک می بخشد.
   مواد پروتئینی موجود در هوموس که از کالبد موجودات زنده حاصل می شود، توسط موجودات ذره بینی با منشاء گیاهی و جانوری(گیاوزیا) تجزیه می یابند و به آهستگی معدنی شده، به طور پیوسته غذای گیاهان را تامین می نمایند. به بیان دیگر هوموس ماده غذایی بینابینی و ذخیره ای است که عامل اصلی حاصلخیزی خاک را تشکیل می دهد.
   هوموس فواید زیادی را برای خاک فراهم می آورد؛ از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
   - هوموس توانایی خاک را برای نگهداری و ذخیره رطوبت افزایش میدهد
   - ته نشست مواد حمل شده توسط باد و باران
   - هوموس منبع مهم مورد نیاز تامین کربن و نیتروژن گیاهان است
   - هوموس باعث بهبود ساختمان خاک برای رشد گیاهان می شود
   هوموس دارای انواع گوناگونی است که بستگی به کیفیت مواد آلی و نوع سنگ مادر دارد:
   1- هوموس مول: پیوند تنگاتنگ با ذرات معدنی دارد و غالبا در اقلیم معتدل و مرطوب بر روی خاکهای قلیایی و رسی با خاک برگ فراوان و تجزیه پذیر تشکیل می شود.
   2- هوموس مور: فشرده تر بوده، در اقیلم سردتر و بر روی خاک برگهایی که به دشواری تجزیه می شوند(مانند برگهای سوزنی کاج) و بر روی خاکهای ماسه ای و اسیدی که عملا فاقد کلوئید رس می باشند تشکیل می شود.
   3- هوموس مودر: نوع بینابینی دو قسم فوق می باشد. نمونه هوموس اسید در اطراف کوه های آلپ مشاهده می شود.
   فعالیت های آلی در خاک ها فراوان است. یک سانتی متر مکعب از خاک حاوی بیش از 1000000 باکتری است. 1 هکتار از چراگاه ها در یک آب و هوای مرطوب می توانند حاوی بیش از 1000000 کرم خاکی و 25000000 حشره باشد. حشرات و کرم های خاکی در به هم آمیختن و تهویه خاک ها نقش بسیار موثری دارند. این ارگانیزم ها(موجودات زنده) مسئول ایجاد بخش مهمی از هوموس بوسیله گوارش ناقص مواد آلی هستند.
   جابجایی:
   هنگامی که آب ها در داخل خاک به سمت پایین حرکت می کنند، باعث انتقال شیمیایی و مکانیکی مواد می شوند. فرایند انتقال مواد بوسیله باد و باران، ذرات ریز مانند رس یا مواد حل شده را به سطوح پایین تر در خاک منتقل می کند. به فرایند ته نشست این ذرات ریز در سطوح پایین تر خاک ته نشینی (illuviation) گفته می شود. آبهای نفوذی که به سمت پایین حرکت می کنند باعث انتقال مواد مغذی و مواد شیمیایی پیچیده در خاک می شوند، مانند کوچکترین ذرات. این مواد حل شده از لایه های سطحی جدا شده و توسط آبهای زیر زمینی در سطوح پایین تر ته نشست پیدا می کنند. انتقال شیمیایی کامل این مواد از خاک "Leaching" نامیده می شود.
   حاصلخیزی خاک مستقیما متاثر از PH از طریق انحلال بیشتر مواد غذایی است. در PH پایین تر از 5/5 بیشتر مواد غذایی به شدت قابل انحلال بوده و به آسانی از مقطع خاک شسته می شوند. در PH های بالاتر مواد غذایی غیر قابل انحلال شده و گیاهان نمی توانند به آسانی از آنها استفاده کنند. حداکثر حاصلخیزی خاک در PH بین 6- 2/7 اتفاق می افتد.
   رنگ خاک:
   خاک ها متمایل به داشتن تغییرات مشخصی در رنگ هم در جهت افقی و هم در جهت عمودی هستند. رنگی شدن خاک ها بدلیل فاکتورهای گوناگونی ایجاد می گردد. خاک مرطوب نواحی استوایی عموما قرمز تا زرد است که علت آن اکسیده شدن آهن یا آلومینیم می باشد. در علفزارهای مناطق معتدل مقادیر بسیار زیاد هوموس باعث تیره شدن خاک می شود. شسته شدن زیاد آهن باعث می شود خاک های مناطق جنگلی، خاکستری شوند. سطح بالای آب در خاک باعث احیای آهن شده و این خاک ها متمایل به داشتن رنگ های ظاهرا آبی_ خاکستری یا آبی متمایل به سبز هستند. مواد آلی رنگ خاک را سیاه می کنند. ترکیب اکسید آهن و محتوی آلی باعث می شود که بیشتر انواع این خاک ها رنگ قهوه ای داشته باشند. دیگر مواد رنگ زا که گاهی حضور دارند شامل: سفید مربوط به کربنات کلسیم، سیاه مربوط به اکسید منگنز و سیاه که مربوط به ترکیبات کربن دار می باشد.
   فرآیندهای تشکیل خاک:
   1) فرآیندهای بیرونی تشکیل خاک
   هوازدگی:
   به دگرگونی فیزیکی و شیمیایی سنگها و کانیها در سطح زمین یا نزدیک آن هوازدگی گفته می شود. این فرآیند باعث خرد شدن سنگها و تجزیه و تغییراتی در کانیهای اولیه و ثانویه می شود و آنها را به حالت پایدارتری در محیط خودشان می رساند. انواع هوازدگی شامل فیزیکی و شیمیایی است.
   الف) هوازدگی فیزیکی: شامل خرد شدن سنگها بدون تغییر شیمیایی و مینرالوژیکی است که در آن فقط سنگها به قطعات کوچکتر تقسیم می شوند. عوامل اصلی شکسته شدن سنگها، تنشهای درون سنگ به علل:
   - نوسان دمای شب و روز
   - فشار ناشی از یخ زدن در سنگها
   - فشار حاصل از رشد بلورها
   - ته نشست محلولها در درز و شکاف سنگ
   - رشد ریشه گیاه
   ب) هوازدگی شیمیایی: شامل تغییر در ساختار شیمیایی و کانی شناختی سنگها می شود و فرآیندهای آن عبارتند از:
   - اکسیداسیون و احیاء
   - آبگیری(هیدرولیز)
   - انحلال
   - کلات شدن(پیوند یک یون فلزی با یک کمپلکس آلی)
   بطور کلی هر دو فرآیند فوق در تشکیل خاک نقش مهمی دارند ولی در این بین نقش هوازدگی شیمیایی بعلت تنوع عوامل آن مهمتر است.
   فرآیندهایی هوازدگی که اساسا در خاک رخ می دهند عبارتند از:
   - چرخه اکسیداسیون و احیاء
   - جابجایی آلومینیوم از ساختمان رس به داخل هیدروکسدهای آبدار از طریق جایگاه های تبادلی
   - خروج پتاسیم از لایه های میکا
   - ته نشست آلومینیوم بین لایه ای در کانیهای رسی
   - تشکیل گیبسیت و سیلیسی شدن دوباره
   - تشکیل کانیهای ثانویه آهن
   2) فرآیندهای درونی تشکیل خاک:
   این فرآیندها که به فرآیندهای پدوژنی نیز معروفند شامل به دست آوردن و از بین رفتن ماده ها از یک پیکره خاک است که بر اساس چهار پدیده فروساییدگی، افزایش ضخامت خاک، ویژگیهای ژئومورفی حد واسط یا جابجایی درون یک خاک صورت می گیرد.
   فرآیندهای پدوژنی شامل افزایش مواد آلی و کانی به خاک، تلفات این مواد از خاک، انتقال این مواد از نقطه ای به نقطه دیگر و دگرگونی مواد آلی و کانی درون خاک می باشد.
   فرآیندهای جابجایی مواد در خاک شامل:
   - آبشویی - فرسایش سطحی - غنی شدگی
   - انباشتگی - آهک زدایی - سیلیس زدایی
   - شورزدایی - شورشدن

   تعیین سن خاکها:
   تعیین سن خاکها از راه های مختلف انجام می شود:
   شمارش حلقه ای تنه درخت، روشهای استفاده از رادیوایزوتوپ کربن(C 14) و بهره وری از اصول ژئومورفولوژی و چینه شناسی که با تایید رادیوایزوتوپ کربن همراه است، برای تعیین سن خاکها در سطوح ژئومورفولوژیکی گوناگون بکار می رود.
   در بسیاری از نقاط، سن مطلق سطوح ژئومورفی در دسترس نیست، از این رو تعیین سن آنها و خاکهایی که رویشان تشکیل می شود باید نسبی بوده یا برای برآورد سن تقریبی به نشانه های چینه شناسی یا پیشینه های سنگواره ای وابسته باشد.

    سرعت تشکیل خاک:
   پرسشی که اغلب در رابطه با از دست دادن خاک به وسیله فرسایش پیش می آید، آن است که مدت زمان لازم برای تشکیل 2 تا 3 سانتی متر خاک چقدر است؟ خاک شناسان در این مورد بر اساس اینچ یا سانتی متر فکر نمی کنند بلکه در این رابطه افقها، لایه ها و پروفیلها را در نظر می گیرد. تفاوتی که بین سرعت تشکیل خاک بر روی سنگهای یکپارچه و ته نشستهای غیر یکپارچه وجود دارد آشکار است.
   کلارک با بررسی مواد محلول در رودخانه ها این گونه نتیجه گیری کرد که سطح اراضی کره زمین در هر 30000 سال به اندازه 30 سانتی متر پایین می رود. مقادیر زیادی از مواد باید از خاکهای کامل جوان و مسن خارج شده باشند. عواملی که بر سرعت پدیده پدوژنز تاثیر دارند شامل شدت هوازدگی فساد و پسروی و ماندگی پدولوژیکی باشد. شدت هوازدگی در واحد حجم خاک برای پروفیلهای کم عمق که تکوین آنها به کندی از سنگهای آذرین ریز بافت انجام شده بیشتر از پروفیلهای کم عمقتری است که با سن و اقلیم همسان از سنگهای درشت بافت گابرو تشکیل شده است. پسروی شامل فرآیندهای برگشتی است مانند آنچه که در مورد شور شدن دوباره فصلی خاکی که تدریجا آبشویی شده ملاحظه می گردد. ماندگی پدولوژیکی خاک به پایداری آن در برابر شرایط تغییر یافته محیطی گفته می شود.
   مقاطع خاک:
   بیشتر خاک ها دارای پروفیل یا سکانسی از لایه های افقی مشخص هستند. این افق ها نتیجه فرایند های حمل مواد بوسیله آب و فعالیت موجودات زنده هستند. بطور کلی 5 افق عمودی در یک خاک نمونه(Typical) وجود دارد که شامل افق های O ,A ,B ,C ,R می باشد.
   افقO: بالاترین لایه در اکثر خاک هاست که اصولا حاوی گیاهان، سطوح مختلفی از مواد تجزیه شده و هوموس ها می باشد.
   افق A: در زیر افقO افق A قرار دارد. این لایه اساسا از ذرات کانیایی تشکیل شده که دارای 2 ویژگی هستند. اولا در این لایه هوموس و دیگر مواد ارگانیکی با ذرات کانیایی مخلوط شده و ثانیا این زون، یک زون جابجایی است که در آن آب ذرات ریزتر و مواد محلول را حمل کرده و آنها را در لایه زیرین ته نشست داده است. بنابراین افق A از نظر رنگی تیره و از نظر بافتی سبک و متخلخل است. افق A عموما به 2 بخش، افق تیره تر بالایی با تجمع مواد آلی و افق پایینی که نشانگر فقدان مواد بدلیل انتقال آنها توسط آب است متمایز می شود.
   افق B: یک لایه خاک حاوی مواد معدنی است که اصولا بوسیله ته نشینی تشکیل شده است. این لایه مواد حل شده توسط آب را از افق A دریافت می کند و دارای دانسیته حجمی بالاتری نسبت به افق A بدلیل غنی شدگی اش از ذرات رس می باشد. افق B معمولا بوسیله اکسیدهای آهن و آلومینیم یا بوسیله کربنات کلسیم ته نشین شده از افق A رنگی می شود.
   افق C: اساسا از سنگ مادر هوازده شده ای تشکیل شده که توسط فرایندهای خاک زایی یا جابجایی یا تشکیل مواد ارگانیکی بطور موثر تحت تاثیر قرار نگرفته است.
   افقR: حاوی سنگ بستر غیر هوازده است.

   پایداری خاک در مقادیر مختلف رطوبت:
   پایداری اجزاء خاک در هر افق تاثیر زیادی بر روی خصوصیات متعدد خاک دارد. متاسفانه سنجش صحرایی این خاصیت زیاد دقیق نیست. در صحرا، پایداری خاک در بیشترین مقادیر ممکن رطوبتی به کار برده می شود.
   1- پایداری در حالت تر(مقدار رطوبت مساوی یا کمی بیشتر از حد ظرفیت زراعی است).
   الف) چسبندگی(Stickyness): خاصیت چسبندگی به سایر اجسام.
   a) غیر چسبنده(non sticky): به طور طبیعی مواد خاک به انگشتان نمی چسبد.
   b) کمی چسبنده(Slightly sticky): خاک به یکی از انگشتان می چسبد ولی به انگشتان دیگر نمی چسبد.
   c) چسبنده(Sticky): خاک هم به انگشتان و هم به شست می چسبد و تا اندازه ای کش می آید.
   d) بسیار چسبنده(Very sticky): خاک به شدت به انگشتان و شست می چسبد.
   ب) شکل پذیر(Plasticity): ظرفیت قالب گیری با دست.
   a) شکل ناپذیر(non plastic): با غلتاندن خاک بین دو دست، میله ایجاد نمی شود.
   b) کمی شکل پذیر(Slightly plastic): با غلتاندن خاک بین دو دست فقط میله های کوتاه کمتر از یک سانتی متر ایجاد می شود.
   c) شکل پذیر(Plastic): میله های بلند را میتوان ایجاد کرد و فشار کمی لازم است تا بتوان یک قطعه شکل یافته را در هم شکست.
   d) بسیار شکل پذیر(Very plastic): فشار زیادی لازم است تا یک قطعه قالب گرفته را بتوان تغییر شکل داد.
   2- پایداری در حالت مرطوب:(رطوبت خاک بین خشکی و حد ظرفیت زراعی است).
   a) شل(Loose): ذرات خاک به هم پیوسته نیستند.
   b) خیلی ترد(Very friable): خاکدانه ها به آسانی بین شست و انگشت خرد می شوند.
   c) ترد(Friable): فشار ملایمی بین شست و انگشت لازم است تا خاکدانه ها را خرد کند.
   d) سفت(Firm): فشار متوسطی بین شست و انگشت لازم است تا بتوان خاکدانه ها را خرد کرد.
   e) خیلی سفت(Very firm): فشار زیادی بین شست و انگشت لازم است تا بتوان خاکدانه ها را خرد کرد.
   f) فوق العاده سفت(Extremely firm): خاکدانه ها را نمی توان با فشار شست و انگشت خرد کرد.
   3- پایداری در حالت خشک:(خاک خشک در مجاورت هوا)
   a) شل(Loose): ذرات خاک به هم پیوسته نیستند.
   b) نرم(Soft): خاکدانه ها به آسانی در دست به دانه های مجزا می شکنند.
   c) کمی سخت(Slightly hard): فشار ملایمی بین شست و انگشت لازم است تا خاک را خرد کند.
   d) سخت(Hard): خاکدانه ها بین شست و انگشت به زحمت قابل شکستن می باشد.
   e) فوق العاده سخت(Extremely hard): خاکدانه ها را با دو دست هم نمی توان در هم شکست.

   تیپهای خاک مناطق مختلف جغرافیایی جهان
   ( از استوا تا قطب شمال)
  
  

    الف- خاکهای حاره ای و مجاور حاره ای
   تقریبا 25 درصد سطح کره زمین را مناطق حاره ای اشغال کرده است. در تشکیل خاکهای حاره ای آب و هوا و رستنیها بیش از سایر عوامل موثر هستند. در این مناطق درجه حرارت ماهیانه در سردترین ماه بالای 18 درجه سانتیگراد است بعلاوه خصوصیات دیگری نیز این مناطق دارند که عبارتند از: نوسان کم درجه حرارت، باران سالیانه زیاد، نبود فصل خزان، وجود پوشش گیاهی و جنگلی انبوه و همیشه سبز، تجزیه سنگها و شستشوی سریع بازها.
   خاکهای مناطق حاره ای با خاکهای مناطق قطبی بعللی که در بالا توضیح داده شد متفاوت است. چون آب و هوای قطبی دارای زمستانهای سرد و طولانی است، از این رو ضخامت خاک مناطق مزبور فوق العاده کم است، اما آب و هوای حاره ای واقعی باعث تخریب بسیار زیاد سنگها شده و درنتیجه ضخامت خاکهای آن خیلی زیاد است. تخریب در این مناطق بیشتر شیمیایی است درصورتی که در مناطق قطبی تخریب بیشتر بصورت مکانیکی صورت می گیرد.
   دوره یخبندان، در تکامل خاکهای حاره ای خللی وارد نیاورده بلکه فقط تکامل آن را تغییر داده است. بنابراین خاکهای حاره ای در حقیقت بسیار قدیمی تر از خاکهای قسمت اعظم اروپا یا قسمتهای دیگر جهان است.
   تیپهای مختلف خاک:
   الف) تقسیم بندی بر اساس نوع ماده:
   چنانچه سنگ مادر کربناتی نباشد خاکهای زیر تشکیل می شود:
   1- لیمونهای قرمز: این خاک چسبنده و دارای مقدار زیادی کائولینیت است.
   2- خاکهای سرخ به معنای واقعی: دانه بندی این خاک ریز است و به آسانی خرد می شود. اسید سیلیسیلک، در خاکهای سرخ به شدت شسته شده و همچنین از بازها فقیر هستند.
   3- خاکهای سرخ لاتریتی: که در به مقدار زیادی اکسید آلومینیوم آزاد وجود دارد. این خاکها در آب و هوای مرطوب که دوره خشکی آنها زیاد طولانی نباشد، تشکیل می شود.
   ب) تقسیم بندی بر اساس آب و هوا، رستنیها و شستشوی خاک:
   1- خاکهای سرخ ساوانی: که در آب و هوای متغیر مرطوب تشکیل شده و به اندازه کافی حاصلخیز است.
   2- لیمونها سرخ: این خاک شستشو یافته، از لحاظ باز فقیر و در مناطق جنگلهای همیشه سبز آب و هوای مرطوب یافت می شود.
   3- خاکهای لاتریتی: مانند خاکهای سرخ لاتریتی هستند.
   4- لاتریتهای واقعی

   ب- خاکهای استپی علف بلند ( چرنوزیم و خاکهای مشابه آن )
   چرنوزیم و خاکهای مشابه آن بیشتر تحت تاثیر آب و هوا و رستیها پیدایش می یابد.
   در اکراین، قسمت مرکزی ایلات متحده آمریکا، سیبری جنوبی و همچنین در زیر بقایای گیاهان استپی آلمان، خاکهایی وجود دارد که به آنها خاکهای سیاه استپی یا چرنوزیم ( Tschernosem ) می گویند.
   این خاک از افقهای A و C تشکیل شده است که افق A به رنگ خاکستری سیاه و دارای بافت بسیار خوبی است که در مقابل عوامل مکانیکی مانند باران، یخبندان و غیره از خود مقاومت نشان می دهد. این دارای سوراخها و منافذ ریز فراوانی است که تا 60 درصد حجم خاک را اشغال می کند و دارای موجودات زنده فراوانی است. ضخامت این افق تا 150 سانتیمتر نیز می رسد. افق A دارای مقدار هوموس کمی است و حداکثر به 10 درصد می رسد. نسبت کربن به نیتروژن 8 تا 12 بوده و PH آن تقریبا 5/6 تا 7 است. این افق فاقد کربنات کلسیم است. افق C که سنگ مادر چرنوزیم را تشکیل می دهد، اغلب از لس است.
  
   شرایط تشکیل چرنوزیم:
   این خاکها در آب و هوای خشک تشکیل می شوند. زمستانهای سخت و تابستانهای گرم از مشخصه های این تیپ آب و هوا می باشد. در منطقه تشکیل چرنوزیم مقدار بارش سالیانه در حدود 350 تا 500 میلیمتر است و بیشتر در اوایل بهار می بارد.

   ج- خاکهای مناطق خشک ( خاکهای استپی علف کوتاه، خاکهای بیابانی و نیمه بیابانی )
   در اینجا آب و هوا و رستنیها عامل اصلی تشکیل دهنده خاک است.
  
  

    - تاثیر عمومی آب و هوای خشک:
   این مناطق آب و هوایی در نیمکره شمالی از آفریقای شمالی شروع شده، از عربستان و آسیای مرکزی گذشته تا چین شمالی ادامه می یابد. در نیمکره جنوبی شامل قسمتهایی از شمال شیلی، آرژانتین، آفریقای جنوبی و استرالیا می شود. این آب و هوا که تقریبا یک چهارم از کره زمین را در بر می گیرد، از لحاظ تشکیل خاک و کشاورزی دارای مشخصات زیر است:
   1- نزولات جوی کمتر از تبخیر است، ریزش باران در آانجا بیشتر بصورت حادثه ای بوده و تبخیر زیاد و بالا آمدن آب باعث جمع شدن بازها در خاک می شود.
   2- خشکی هوا در آنجا شدید و جمعیت آن کم است.
   3- اختلاف زیاد درجه حرارت در این مناطق، سبب تخریب فیزیکی شدید سنگها می شود.
   4- پوشش گیاهی آن در مقایسه با مناطق معتدلع گرم و مرطوب کمتر است و هر چه از مناطق استپ جنگلی به طرف مناطق بیابانی پیش برویم، پوشش گیاهی به تدریج رو به کاهش می رود، به این صورت که استپ درختی رفته رفته به استپ بوته ای و سپس بتدریج به استپ علفی و بعد به مناطق نیمه بیابانی و آنگاه به مناطق بیابانی می رسیم. جنگلها، محدود به خاکهایی می شود که دارای آب اضافی ( آب زیرزمینی و آب ذخیره فصلی ) باشند.
   5- خاکهای مناطق خشک، همیشه از کاتیونها ( کلسیم، منیزیم و سدیم ) اشباع شده است و نمک موجود در آب زیرزمینی نیز برای تشکیل خاک اهمیت دارد.
  
   نمونه هایی از خاکهای مناطق خشک:
  
   1- خاکهای بلوطی رنگ: آنها خاکهای استپهای علف کوتاه است و از لحاظ ساختمان و رنگ با خاکهای سیاه استپی متفاوت است. این خاکها به علت خشکی زیاد آب و هوا از لحاظ تشکیل هوموس، کیفیت هوموس و دانه بندی به خوبی خاکهای سیاه استپی ( چرنوزیم ) نیست. مقدار هوموس آن 2 تا 4 درصد و نسبت کربن به ازت در هوموس تقریبا 12 است. در آب و هوای استپی که تابستانهای آن گرم و زمستانهای آن سرد و تقریبا دارای 250 تا 300 میلیمتر باران در سال است، تشکیل می شود. در این خاکها نسبت به چرنوزیم بوته کمتری می روید. پراکندگی این خاکها در مناطق وسیعی از آمریکای شمالی، اروپای جنوب شرقی و آسیای مرکزی می باشد.
   رنگ افق A در این خاکها به رنگ بلوط است. در این خاکها منافذ و سوراخهای ریز متعددی وجود دارد که آنها را جانوران بوجود آورده اند. این گذرگاه های حیوانی غالبا به شکل جیبی وارد افق B می شود. افق C اغلب از لس تشکیل شده است. در این خاکها کربنات کلسیوم به علت خشکی زیاد کمتر شسته می شود و در عمق 40 تا 60 سانتیمتری از سطح خاک قرار دارد. کمی پایین تر از آن ممکن است سولفات کلسیوم ( گچ ) ظاهر گردد.
   2- خاکهای خاکستری و قهوه ای نیمه بیابانی: در این مناطق 125 تا 250 میلیمتر در سال باران می بارد و گیاهان آن مقاوم به خشکی و شوری هستند. در چنین شرایطی پوشش گیاهی خیلی تنک بوده و بقایای گیاهی خیلی کم است لذا مقدار هوموس افق A در این خاک تقریبا به 1 درصد می رسد. رنگ قسمتهای سطحی تر این خاکها کمی روشن تر از قسمت زیرین آن است و واکنش خاک رویی آن اغلب قلیایی است. افق B بیشتر از افق A کربنات دارد، بعلاوه افق B اغلب دارای گچ بیشتری نیز هست. در این خاکها علاوه بر کلسیم و منیزیوم، سدیم نیز در قسمت قابل واکنش خاک وجود دارد که باعث نامرغوبی ویژه ای در خواص افق B می شود. خاکهای قهوه ای و خاکستری در مناطق خشک آسیا و قسمت غربی آمریکای شمالی دیده می شود.

   3- خاکهای بیابانی:
   خاکهای بیابانی واقعی، در مناطقی تشکیل می شود که نزولات جوی آن کمتر از 125 میلیمتر در سال است، در این خاکها به علاوه فقر پوشش گیاهی، هوموس به حداقل ممکن می رسد و خشکی زیاد و فقر پوشش گیاهی، مانع از تخریب شیمیایی و تشکیل خاک می شود. فقط پس از انکه خاک، گاهگاهی بر اثر رگبارهای حادثه ای مرطوب می شود، تخریب شیمیایی بطور موقت انجام و تشکیل خاک به معنی محدود کلمه صورت می گیرد.رطوبت و تخریب اتفاقی، مانع از انتقال مواد از قسمتهای سطحی خاک به قسمتهای زیرین می شود. در این خاکها بیشتر قشرهایی از کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیس و اکسید آهن تشکیل می شود. سدیم بیشتر در قسمتهایی از خاک که کمتر تکامل یافته و قابلیت واکنش آن نیز کم است، وجود دارد.

   د- خاکهای قهوه ای جنگلی ( خاک جنگلهای مخلوط )
  
   منطقه اصلی خاکهای قهوه ای اروپای مرکزی است. از این رو به خاکهای قهوه ای جنگلی، خاکهای قهوه ای اروپای مرکزی نیز می گویند.
  
   شرایط تشکیل:
   1- سنگ مادر نباید از لحاظ بازها خیلی فقیر یا دارای مقدار زیادی بی کربنات باشد، بلکه مقدار متوسطی از بازها بصورت سیلیکات کافی است.
   2- آب اضافی نباید در خاک موجود باشد ( چه بصورت آب زیرزمینی و چه بصورت آب ذخیره فصلی ) و برای اینکه آب ذخیره در زمین تشکیل نگردد زمین نباید زیاد هموار باشد، بنابراین ناهمواری متوسط کمال مطلوب است.
   3- آب و هوای معتدل با باران پراکنده در تمام طول سال، اختلاف کم درجه حرارت بین شب و روز و زمستان و تابستان و بارش سالیانه حداقل 500 میلیمتر در سال
  
   بنابر آنچه گفته شد، برای تشکیل خاک قهوه ای تنها تاثیر آب و هوای معتدل که دارای رطوبت معینی باشد کافی نیست، بلکه پوشش طبیعی، ناهمواری و سنگ مادر نیز موثر است.
  
   نیمرخ خاک قهوه ای جنگلی:
   افق A: هوموسی، خاکستری قهوه ای، کمی چسبنده، پر از ریشه، بافت مرغوب، تا اندازه ای غنی از لحاظ جانوران کوچک، واکنش کمی اسیدی، نسبت کربن به ازت تقریبا 15 تا 18.
   افق B: لیمویی تر و چسبنده تر از افق A، قهوه ای تا زرد مایل به قهوه ای، کمی اسیدی، بدون کربنات، پر از ریشه و اغلب دارای مجراهای ریزی که توسط ریشه بوجود آمده است.
   افق C: ممکن است دارای کربنات باشد ( مثلا لس )، وقتی که کربنات نداشته باشد ( مثلا گنیس ) کم کم از B به C تبدیل میگردد.ترکیبات آهن به بصورت آهن سه ظرفیتی است.
  
   تقسیم بندی خاکهای قهوه ای بر اساس زیر است:
   اول- مقدار بازها: بسته به میزان PH خاک به خاکهای از لحاظ بازی غنی ( PH بین 6-7 ) و فقیر ( 8/4 تا 5/5 )
   دوم- مقدار رس: اگر مقدار رس کم باشد، خاکهای ماسه ای و اگر رس زیاد باشد، خاکهای لیمونی نارس بوجود می آیند.

   خاکهای جنگل سوزنی برگ شمالی و توندرا ( نواحی مجاور قطبی )
  
   الف) انواع آب و هوای مرطوب از دیدگاه خاک شناسی:
  
   1- آب و هوایی که دارای خصوصیات شمالی است: ( به عقیده کپن، آب و هوای آن در زمستان سرد و مرطوب است ) در این نوع آب و هوا با اینکه نزولات جوی خیلی کم است باز هم خاک دارای رطوبت زیاد است و اختلاف درجه حرارت بین فصل سرد و گرم بسیار زیاد است. در قسمتهای شمالی و مرکزی منطقه ای که دارای این تیپ آب و هوا است، جنگل سوزنی برگ وجود دارد.
  
   2- آب و هوای معتدل: (به عقیده کپن، این آب و هوا، کم مرطوب است ) در این آب و هوا رطوبت زیاد و اختلاف درجه حرارت بین روز شب و زمستان و تابستان کم است. باران در تمام فصول می بارد. در قسمتهای کوهستان، جنگلهای مخلوط آلش و کاج وجود دارد.
  
   3- آب و هوای مرطوب حاره ای: مربوط به جنگلهای همیشه سبز مناطق حاره و مجاور حاره است.

    ب) پدوزول:
  
   1- پدوزولهای نمونه شمالی:
   این خاکها در زیر جنگل وزنی برگ شمالی تشکیل شده است. رطوبت آنجا نسبت به منطقه چرنوزیم خیلی بیشتر است. کربنات و بازها بر اثر رطوبت زیاد شسته شده، به افقهای تحتانی منتقل گردیده، از این رو بافت خاک بسیار نامرغوب و محیط خاک اسیدی شده است. افق B پدوزول، لیمونی سفت و به رنگ قهوه ای است. افق A به سه افق فرعی A0، A1 و A2 تقسیم می شود. رنگ افق A بعلت شسته شدن هوموس و افزایش درجه اسیدی خاک و تخریب رس روشن است. نسبت کربن به ازت آن زیاد و در حدود 20 تا 30 است. اکسیدهای آهن و آلومینیوم ضمن تشکیل پدوزول به از افقهای سطحی به افق B انتقال می یابد. این خاکها در روسیه، اروپای شمالی و آمریکای شمالی گسترش دارند.
   شرح افقهای پدوزول:
   A0: بقایای گیاهان جنگلی، بی شکل، قهوه ای سرخ تیره، طبقه طبقه با ضخامت 2 تا 5 سانتیمتر.
   A1: خاکستری تیره، هوموسی، بافت دانه ای مجزا، ضخامت 1 تا 5 سانتیمتر، PH در حدود 5/4.
   A2: خاکستری روشن، ماسه ای، دارای مقدار زیادی کوارتز، فقیرترین افق از لحاظ اسید سیلیسیک، اکسید آهن و آلومینیوم و PH در حدود 2/4 تا 7/4.
   B: رنگ مشابه زنگ آهن، دارای اکسید اهن و آلومینیوم.
  
   2- شبه پدوزولها:
   این خاکها در کشورهای مجاور مناطق حاره که دارای رطوبت زیاد هستند مثل اندونزی، برخی نواحی استرالیا و چین و جنوب غربی آمریکا تشکیل می شود. این خاکها دارای مشخصات زیر هستند:
   رنگ پریده، واکنش اسیدی، پوشش هوموسی ضخیم، بعلت اینکه بخشهای زیرین این خاک تحت تاثیر آب قرار دارد، باید آن را جزو خاکهای اسیدی که تحت تاثیر آب ذخیرهتشکیل شده و دارای افق رنگ پریده است محسوب داشت.
  
   3- پدوزولهای ثانویه:
   این خاکها در اثر دخالت انسان، از تیپهای دیگر خاک منتج می شود.مثلا در آلمان در اثر تخریب جنگلهای پهن برگ طبیعی از خاک قهوه ای بوجود آمده است. فرقهای اساسی این خاک با پدوزولهای طبیعی عبارتند از:
   مشخص بودن افق A در نوع ثانویه، اسیدیته بالاتر خاک بین 3 تا 5/3، نبود لایه فرعی A1
  
   4- پدوزولهای اصلاح شده:
   این عمل توسط انسان و بر روی پدوزولهای طبیعی صورت گرفته است. این پدوزولها بر اثر از بین رفتنیک اجتماع گیاهی مصنوعی بوسیله یک اجتماع گیاه طبیعی یا بوجود آمدن علفزار، بجای جنگل بوجود می آید.
  
  
   ج) خاکهای نواحی مجاور قطبی:
   از خصوصیات این خاکها، آب و هوای توندایی، رطوبت زیاد هوا، باران کم و ابر زیاد است.در برخی نواحی و بطور محلی خاک خشک و گرم است ولی در بیشتر مواقع غالبا در تمام طول سال یخ بسته است. پوشش گیاهی در این محلها محدود به انواع بعضی از درختان کوتاه قد ( بتولا و سالیکس )، خزه و گلسنگها است. ضخامت نیمرخ خاک در این مناطق از چند سانتی متر تجاوز نمی کند. بعلت تجزیه کم مواد آلی در این مناطق، هوموس آنها نسبتا زیاد است. بعلت پوشش گیاهی کم خاک آنجا بیشتر تحت تاثیر فرسایش قرار می گیرد. این خاکها در سیبری، کانادای شمالی و آلاسکا گسترش دارند.

   خاکهای حاصل از تاثیر سنگ و آب و هوا:
  
   الف- سیروزم : خاک نارس مناطق معتدل است و خواص آن بستگی به سنگ مادر دارد از این جهت در تقسیم بندی آن به انواع مختلف، اغلب نوع سنگ مادر را در نظر می گیرند. سیزومهای حاصل از سنگهای سست و آزاد جزو ریگوسلها و سیزومهای حاصل از سنگهای سفت و سخت جزو لیتوسلها بشمار می آیند. این خاکها را اغلب می توان در مناطق کوهستانی، روی رسوبات جدید و در محلهایی که خاک فرسایش یافته پیدا نمود.
  
   ب- خاکهای حاصل از سنگهای کربناته:
  
   1-رندزین یا خاک کربناتی- هوموسی: از سنگ آهک در آب و هوای اروپای مرکزی، اصولا خاکهای کم عمقی که تا اندازه ای خشک و دارای رنگ هوموسی قوی است، بوجود می آید. افق A دارای بافت بسیار مرغوب بوده و خاکدانه آن به آسانی خرد می شود. این افق دارای کلسیوم، منیزیوم و همچنین هوموسی که تا اندازه ای از لحاظ ازت غنی است، تشکیل شده و ضخامت آن 10 تا 30 سانتیمتر است. نوعی از این خاک بنام رندزین خاکستری غنی از جانوان خاک زی بوده و در مناطقی که درصد آهک سنگ زیاد باشد تشکیل می شود.
   2- ترافوسکا: از سنگ آهک تشکیل می شود و دارای مشخصات زیر است:
   افقA ان قهوه ای تیره و افق B آن لیمونی، به رنگ قهوه ای سرخ درخشان است. در افق C سنگ آهک دار قرار دارد. این خاک در قمتهای شمالی آلپ و در دیگر قسمتهای جنوبی اروپای مرکزی یافت می شود.
  
   2-تراروسا: این خاک نیز از سنگ آهک و بیشتر در آب و هوای زیتونی منطقه مدیترانه تشکیل می شود. افق A آن به رنگ قهوه ای قرمز است که در آن رنگ هوموسی بطور آشکار دیده نمی شود. رنگ افق B قرمز درخشان تا سرخ مایل به قهوه ای بوده که این رنگ ناشی حضور اکسید آهن آبدار می باشد. در این افق قطعات آهک نیز دیده می شود. در زیر این افق بلافاصله صخره های آهکی تخریب نشده وجود دارد.

   ج- خاکهای حاصل از سنگهای غیر کربناتی با ترکیبات کانی یکنواخت:
  
   این خاکها اهمیت محلی دارند و دارای مشخصات زیر هستند:
   رنگ آنهاتیره است، غنی از بازها هستند، مقدار هوموس آنها بسیار زیاد ( 6 تا 7 درصد )، نسبت کربن به ازت خیلی کوچک ( کمتر از 9 ) و غالبا فاقد افق B است. گیاهان در افق A خوب ریشه دوانیده و در این افق تعداد زیادی موجود زنده زندگی می کنند. میزان کلسیم و منیزیم آنها ( بستگی به نوع سنگ ) بالا است.
  
   د- رانکر:
   از خاک نارس بوجود می آید، یعنی اینکه در خاک نارس، در نتیجه پیشرفت تخریب فیزیکی و شیمیایی، خاکی بوجود می آید که قسمت رویی آن دارای هوموس است. رانکرها نیز مانند سیزومها اگر حاصل از سنگهای سست و آزاد باشند، جزو ریگوسلها و اگر حاصل از سنگهای سفت و سخت باشد، جزو لیتوسلها بشمار می آیند. اگر سنگ اولیه رانکر غنی از سیلیکات و به آسانی تخریب شود، رانکر مربوطه پس از تکامل به خاک قهوه ای تبدبل می شود. اما از رانکری که روی سنگ فقیر از لحاظ سیلیکات قرار دارد، پدوزول بوجود خواهد آمد.

ادامه در قسمت دوم:برای ادامه کلیک کنید