بررسی شدت آبگریزی خاک و تغییرات زمانی آن پس از آتش سوزی تجویزی در مناطق جنگلی آبخیز توشن استان گلستان

سابقه و هدف: آب‌گریزی خاک (SWR) یکی از خصوصیات پویای خاک است که نفوذ آب در خاک را کاهش داده و یا از آن جلوگیری می‌کند. در مناطق جنگلی شمال کشور، آتش‌سوزی یکی از نگرانی‌های محیطی بسیار مهم و از عوامل اصلی تغییر در پدیده آب‌گریزی خاک است. لذا، این مطالعه با هدف بررسی اثر آتش‌سوزی تجویزی بر خاک مناطق جنگلی آبخیز توشن استان گلستان و همچنین بررسی تغییرات زمانی و برهم‌کنش آن بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک انجام شد. مواد و روش‌ها: خاک مناطق جنگلی در طبقه شیب 30-15 درصد و عمق 5-0 سانتی‌متری سطح خاک، در قالب 30 تکرار در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی اثر آتش بر روی آب‌گریزی خاک در شرایط آزمایشگاهی، آتش‌سوزی تجویزی اعمال شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله اجزای بافت خاک (درصد رس، سیلت و شن)، درصد مواد آلی خاک، pH، EC و پایداری خاکدانه (MWD) قبل و پس از آتش‌سوزی بررسی شدند. آبگریزی خاک قبل و پس از آتش‌سوزی با دو آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) و روش مولاریته محلول آب و الکل (MED) تعیین شد. یافته‌ها: نتایج دو آزمون WDPT و MED نشان داد که، قبل از آتش‌سوزی 100 % نمونه‌ها آب‌دوست بودند (به ترتیب کلاس 1 و 0). همچنین مطابق با آزمون WDPT یک روز پس از آتش‌سوزی تمام کرت‌ها کلاس آب‌گریزی جزئی از خود نشان دادند (کلاس 2 و 3) اما نتایج آزمون MED پس از آتش‌سوزی قدری متفاوت بود و یک روز پس از آتش‌سوزی شدت آبگریزی افزایش یافت؛ به طوری که 30 % کرت‌ها آبگریزی جزئی (کلاس 1)، 50 % کرت‌ها آبگریزی متوسط (کلاس 2) و 20 % کرت‌ها آبگریزی نسبتاً قوی (کلاس 3) را نشان دادند. بررسی روند تغییرات زمانی هر دو شاخص آبگریزی نیز نشان داد که کلاس آبگریزی پس از آتش‌سوزی به صورت موقتی بود و تا یک ماه پس از آن سطح آن به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا نمود. نتایج نشان داد که دو آزمون آبگریزی پس از آتش‌سوزی همبستگی خوبی با هم داشتند. نتایج نشان داد که همبستگی متوسطی بین دو آزمون آبگریزی WDPT و MED با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله pH، EC، MWD و درصد مواد آلی خاک وجود دارد. همچنین مشخص شد که بین دو آزمون آبگریزی و اجزای بافت خاک همبستگی ضعیف وجود دارد. مقادیر همبستگی نسبتاً ضعیف آبگریزی با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک نشان می‌دهد که این تغییرات احتمالاً نمی‌توانند عامل اصلی تغییرات آبگریزی خاک باشد. بخشی از این تغییرات را می‌توان با تغییرات پایداری خاکدانه پس از آتش‌سوزی تبیین کرد. این تغییرات در پایداری مکانیکی ساختمان خاک می‌تواند در اثر دو مکانیسم اصلی ایجاد شود: (1) تغییر ترکیبات بافت خاک و افزایش نیروهای هم‌چسبی بین ذرات در خاکدانه‌ها که نتیجتاً موجب پایداری ساختمان خاک در مقابل نیروهای مخرب فیزیکی شود. (2) تغییر در برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مثل افزایش EC که موجب جلوگیری از پراکنش ذرات رس شده و مانع تخریب فیزیکی خاکدانه‌های ریز می‌شود. نتیجه‌گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که با وجود آبدوستی خیلی زیاد در خاک‌های لسی، آتش‌سوزی می‌تواند به عنوان یک عامل خارجی موجب افزایش ضعیف و آنی در کلاس آبگریزی شود. کلاس آبگریزی ضعیف احتمالاً می‌تواند به دلایل زیر باشد: اولاً آبگریزی بیشتر در خاک‌های درشت دانه با مواد آلی بالا رخ می‌دهد. دوم اینکه نمونه‌های مطالعه شده از لایه سطحی خاک (5-0 سانتی‌متری) برداشت شده‌اند در حالی که آتش‌سوزی می‌تواند موجب تراکم برخی مواد آلی در لایه‌های زیرسطحی شده و موجب ایجاد آبگریزی در افق‌های پایین‌تر شود.