لس

این تحقیق بر روی افق های آرجیلیک خاکهای لسی مناطق مرطوب و نیمه مرطوب جنوب غربی استان گلستان با رژیم های رطوبتی زریک و یودیک و حرارتی ترمیک و مزیک صورت گرفته است. خاکهای مورد مطالعه شامل گروه های بزرگ Hapludalfs و Haploxeralfs از راسته Alfisols میباشند. آبشویی، پایداری سطوح، پوشش گیاهی، ساختمان و زهکشی مناسب، شرایط مطلوبی را برای حرکت ذرات رس به عمق پروفیل خاک و تشکیل افق آرجیلیک فراهم نموده است. مهمترین عوارض میکرومورفولوژیک مشاهده شده پوشش های رسی و نواحی تخلیه آهک بودند. پوسته های رسی در بی فابریک های کریستالیتیک-لکه ای و لکه ای همراه با کانی های اسمکتیت و ورمی کولیت مشاهده شده اند. پوشش های رسی ضخیم و آرایش یافته همراه با کانی ورمی کولیت، فرم پرشدگی و هیپوکوتینگ آهک و حداکثر نواحی تخلیه آهک دیده شده است. کانی های رسی اسمکتیت و ورمی کولیت، خاصیت انقباض و انبساط و میزان بارش در مقدار پوشش های رسی موثر بوده است. غالب بودن کانی ورمی کولیت در افق های خوب توسعه یافته باعث کاهش خاصیت انقباض و انبساط و افزایش مقدار پوشش رسی شده است. مقدار بالای کربنات و بی فابریک کریستالیتیک در افق های زیرین ناشی از فرآیند تجمع مجدد آهک است که این فرضیه به وسیله کانال های پوشیده شده توسط کلسیت اثبات می شود. آنالیز هر یک از پارامتر های شاخص تکاملی MISECA نشان می دهد که پوشش های رسی و نواحی تخلیه آهک تاثیر گذارترین فاکتور ها در تحول افق های آرجیلیک مورد مطالعه بوده اند. نتایج همچنین نشان داده است که علاوه بر اقلیم، نوع و مقدار کانی های رسی نیز در تحول افق های آرجیلیک موثر بوده اند.

دانش رسوب شناسی از جمله روش های متداول در تحلیل محیط های رسوبی و تحلیل وقایع محیط شناسی چون تغییرات اقلیمی و آب و هوایی است. تحلیل نمونه های رسوبی در مقاطع زمین شناسی و یا مطالعه آن ها دربستر دریاچه ها سبب شده که دریچه جدیدی از تحلیل رخدادهای اقلیمی و محیطی برای محققان باز شود و از این رو تحلیل منشا رسوبات به ویژه رسوبات عهد چهارم می تواند اطلاعات نسبتا دقیقی از وقایع دوران چهارم در اختیار پژوهشگران درحوزه های باستان شناسی، جغرافیای دیرینه و... قراردهد. اهمیت این موضوع بعضاً در پاره ای از موارد به حدی است که از رسوب می توان به عنوان شاهد اقلیمی یاد کرد. لس ها - لس ها از نهشته های عصر کواترنر هستند، که عمدتا منشاء بادرفتی داشته از نهشته های برونشست یخزارها ناشی شده اند- از جمله نهشته هایی قلمداد می شوند که همواره برای ژئومرفولوژیست ها و اقلیم شناسان به ویژه مطالعات اقلیم دیرینه به عنوان یک شاهد در تحلیل تغییرات اقلیمی به شمار آمده اند. این رسوبات عمدتا نهشته های عصر کواترنر هستند، که به علل مختلف، از جمله قابلیت کشاورزی آنها، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران بوده اند. لکه های رسوبی زرد در بیاضه، که در حاشیه کویر مرکزی ایران قرار گرفته است موضوع بحث انگیز گزارش دو تن از محققان خاک شناس و ژئومرفولوژیستی است که یکی در یازدهمین کنفرانس بین المللی علوم خاک ایران منشا آنها را لس قلمداد نموده و دیگری مدعی است این رسوبات متعلق به یک دریاچه قدیمی است که در اثر سر ریز نمودن، در آن پارگی ایجاد وآب آن تخلیه شده است وآنچه امروز به عنوان لکه های زرد رنگ در بیاضه دیده می شود، منشا دریاچه ای داشته و روستای بیاضه برروی همین رسوبات بنا گردیده است. لسی قلمداد شدن این رسوبات، آن هم در این حوضه، که در حال حاضر به عنوان یکی از خشک و گرم ترین مناطق ایران، از آن یاد می شود از نظر تاریخ طبیعی منطقه حایز اهمیت فراوان است. بنابراین، طرحی تعریف شد تا با مطالعه دقیق، نسبت به نتایج مطالعات ارایه شده، بتوان به صورت قطعی نظر داد. نتایج حاصل از این تحقیق که با چند روش رسوب شناسی از جمله گرانولومتری مورفوسکوپی و تحلیل نسبت دانه ها و عملیات برداشت توپوگرافی و تحلیل آن صورت گرفت، نشان می دهد که این رسوبات، علی رغم داشتن ظاهری نزدیک به خصوصیات لس ها، در محیط های رسوبی کم انرژی چون آبگیر ها و دریاچه های کوچک تر ایجاد شده و منشا بادی - یخچالی ندارد.

به علت فعالیت مداوم فرسایش، عوارض ناهمواری ها هیچ وقت ثابت نیستند، ازبین انواع فرسایش، رخداد فرسایش آبی از فرایندهای تاثیر گذار در تغییر چهره دامنه ها می باشد. از این رو در تحقیق حاضر با هدف شناسایی مهم ترین رخساره های فرسایشی و عوامل موثر در شکل گیری و تشدید انواع فرسایش جهت معرفی راهبرد های کنترل و مبارزه با فرسایش در منطقه که گستره وسیعی از نهشته های لسی را در استان گلستان شامل می شود اقدام شده است. بدین منظور با استفاده از نقشه ها و تصویر ماهواره ای لندستETM Plus مربوط به دوره زمانی 2002 و بهره گیری از تکنیک های سامانه اطلاعات جغرافیایی و بسته نرم افزاری ILWIS، خصوصیات ژئومورفولوژی و رخساره های فرسایشی در منطقه مورد مطالعه مشخص گردیده و رابطه بین آن ها از طریق تجزیه و تحلیل همبستگی و ایجاد روابط رگرسیونی مشخص شده است. به طوری که شکل، شیب، جهت اراضی، مقدار بارندگی، تیپ گیاهی و تراکم گیاهی و کاربری اراضی در مناطق لسی به عنوان متغیرهای مستقل و هر یک از رخساره های فرسایش آبی شامل فرسایش های ورقه ای، شیاری، خندقی، آبراهه ای و بالاخره بیرون زدگی سنگی به عنوان متغییرهای وابسته بوده اند. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص شده است که خصوصیات ژئومورفولوژی لس های منطقه در گذشته و هم چنین در آینده با توجه به تغییر کاربری غیر اصولی توسط عامل انسان از یک طرف و تغییرات کاهشی پوشش گیاهی به ویژه تراکم آن از سوی دیگر موجب تشدید فرسایش آبی و شکل گیری و گسترش انواع رخساره های فرسایش آبی به ویژه فرسایش خندقی و افزایش وسعت رخساره بیرون زدگی سنگی در منطقه می شود. به طوری که این امر موجب تغییرات کاملا بارز در وضعیت و به علت فعالیت مداوم فرسایش، عوارض ناهمواری ها هیچ وقت ثابت نیستند، ازبین انواع فرسایش، رخداد فرسایش آبی از فرایندهای تاثیر گذار در تغییر چهره دامنه ها می باشد. از این رو در تحقیق حاضر با هدف شناسایی مهم ترین رخساره های فرسایشی و عوامل موثر در شکل گیری و تشدید انواع فرسایش جهت معرفی راهبرد های کنترل و مبارزه با فرسایش در منطقه که گستره وسیعی از نهشته های لسی را در استان گلستان شامل می شود اقدام شده است. بدین منظور با استفاده از نقشه ها و تصویر ماهواره ای لندستETM Plus مربوط به دوره زمانی 2002 و بهره گیری از تکنیک های سامانه اطلاعات جغرافیایی و بسته نرم افزاری ILWIS، خصوصیات ژئومورفولوژی و رخساره های فرسایشی در منطقه مورد مطالعه مشخص گردیده و رابطه بین آن ها از طریق تجزیه و تحلیل همبستگی و ایجاد روابط رگرسیونی مشخص شده است. به طوری که شکل، شیب، جهت اراضی، مقدار بارندگی، تیپ گیاهی و تراکم گیاهی و کاربری اراضی در مناطق لسی به عنوان متغیرهای مستقل و هر یک از رخساره های فرسایش آبی شامل فرسایش های ورقه ای، شیاری، خندقی، آبراهه ای و بالاخره بیرون زدگی سنگی به عنوان متغییرهای وابسته بوده اند. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص شده است که خصوصیات ژئومورفولوژی لس های منطقه در گذشته و هم چنین در آینده با توجه به تغییر کاربری غیر اصولی توسط عامل انسان از یک طرف و تغییرات کاهشی پوشش گیاهی به ویژه تراکم آن از سوی دیگر موجب تشدید فرسایش آبی و شکل گیری و گسترش انواع رخساره های فرسایش آبی به ویژه فرسایش خندقی و افزایش وسعت رخساره بیرون زدگی سنگی در منطقه می شود. به طوری که این امر موجب تغییرات کاملا بارز در وضعیت و نظم دامنه ها در مناطق لسی قلمداد می گردد. دامنه ها در مناطق لسی قلمداد می گردد

آبکندزایی فرآیندی پیچیده است که به وسیله بسیاری از عوامل کنترل می شود و وابسته به آستانه هایی است که زمینه ایجاد آن را فراهم کرده اند. تبیین و ابداع مدل مناسب برای پیش بینی مکانی شکل گیری و گسترش آبکندزایی و مشخص کردن آستانه های ژئومورفولوژیکی موثر بر آن و نیز پهنه بندی این فرآیند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بر این اساس در این پژوهش با استفاده از منابع موجود، در حوضه آبریز کچیک در شمال شرق استان گلستان با مساحت 8/3598 هکتار، با حضور در منطقه 35 آبکند نمونه انتخاب شد. مشخصات کمی و مورفومتری آنها یادداشت گردید. پس از بررسی تصاویر ماهواره ای و نقشه های پایه، در محیط GIS برای 9 عامل ژئومورفولوژی موثر در آبکندزایی نقشه تولید گردید و سهم و میزان هر آبکند از هر عامل ژئومورفولوژی از نقشه های تولیدی بدست آمد. سپس نقشه های تولیدی به دو سطح درگیر آبکند و غیر درگیر تبدیل گردید. در پایان با تولید جدول مربوطه برای هر عامل و هم پوشانی نقشه ها، نقشه نهایی و آستانه ها مشخص گردید. نتایج این پژوهش نشان داد کلیه عوامل ژئومورفولوژی به میزان دامنه اثرگذاری و آستانه های شان در شکل گیری و گسترش آبکند در منطقه مشارکت دارند.

تشکیل رسوبات لسی، یکی از مهمترین پیامدهای تغییرات اقلیمی است. توالی رسوبات لس/خاک دیرین یکی از بهترین آرشیوهای طبیعی یرای ثبت تغییرات اقلیم می باشد. از این قابلیت رسوبات لسی، برای بازسازی تغییرات اقلیمی کواترنر و تغییر و تحول ژئومورفولوژیکی می توان استفاده کرد. در این تحقیق برای بازسازی آب و هوای کواترنر پسین منطقه آزادشهر برش لسی نودِه انتخاب شد. این برش دارای 7/23 متر ستبرا می باشد. در مجموع تعداد 237 نمونه از کل برش با فاصله 10 سانتیمتری جهت آنالیزهای مغناطیسی و ژئوشیمی انتخاب و برداشت شد. پذیرفتاری مغناطیسی تمامی نمونه ها اندازه گیری شده و بر اساس نتایج به دست آمده از این اندازه گیری، 70 نمونه برای آنالیز ژئوشیمی انتخاب شدند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان پذیرفتاری مغناطیسی با توالی لس-خاک دیرینه ارتباط مستقیم داشته و با تشکیل رسوبات لسی پذیرفتاری مغناطیسی کاهش و با تشکیل لایه های خاک دیرینه افزایش یافته است. بدین ترتیب لس ها و خاک های دیرین مطالعه شده به ترتیب در دوره های یخچالی و بین یخچالی و در شرایط آب و هوایی متفاوت تشکیل شده اند. همچنین تغییرات نسبت اکسید کلسیم به اکسید آلومینیوم ((CaO/Al2O3 هم راستا با خصوصیات تشکیل خاک، دامنه زیاد تغییرپذیری را نشان می دهد. بنابراین نسبت عناصر ذکر شده می تواند در بازسازی آب و هوای گذشته کواترنر مورد استفاده قرار گیرد.

مطالعات مستند لس، قدمت 185 ساله دارد. بادرفتی بودن و غالب بودن جزء سیلت، دو ویژگی اصلی رسوبات لسی است. لئونارد در سال 1824 این رسوبات را شناسایی و واژه ی لس را برای آنها ارائه کرد. لایل در سال 1833 با گزارش های خود، توجّه جهانی را به این رسوبات جلب کرد. تعیین ماهیّت (بادرفتی، آبرفتی یا تشکیل درجا) و تعیین و تبیین فرآیند های تولید سیلت، دو موضوع مهم پژوهش ها در این دوره بوده اند. برگ (1916) به شدّت طرفدار تشکیل درجای لس بود، ولی ریکتوفن، خیلی پیش تر از او، در سال 1882، ماهیّت بادرفتی رسوبات لسی را اثبات کرده بود. تاتکوفسکی در سال 1899، بر اساس رابطه نزدیک پهنه های بزرگ لسی با نواحی یخچالی، نقش یخچال ها را در تولید سیلت مطرح کرد و حتّی تا دهه ی اخیر، برخی پژوهشگران مانند اسمالی با آن موافق بوده و سایش یخچالی را تنها عامل دارای انرژی کافی برای تولید سیلت کوارتزی می دانستند. ابرشو در ابتدای قرن بیستم (1911)، لس را به دو دسته ی لس سرد و لس داغ یا بیابانی، تقسیم و به عواملی غیر از سایش یخچالی برای تولید سیلت اشاره کرد. در حال حاضر بر اساس منشأ سیلت، رسوبات لسی به چهار دسته ی لس یخچالی یا حاشیه ی یخچالی، لس بیابانی یا حاشیه ی بیابانی، لس کوهستانی یا حاشیه ی کوهستانی و لس غیر تیپیک تقسیم شده اند. جنبه ی دیگر مطالعات لسی بر اساس مشاهده های اولیه هارد کاستل در سال 1890 بود که تشکیل لس را به تغییرات اقلیمی ربط داد. نتیجه ی مطالعات فراوان تا به امروز، نشان داده است که رسوب لس و تشکیل خاک، به ترتیب در دوره های سرد یخچالی و گرم بین یخچالی انجام شده است. در ایران پهنه های گسترده ی لس در شمال کشور وجود دارد. در دهه ی اخیر، مطالعات گسترده ای درباره ی جنبه های مختلف رسوبات لسی در قسمت های مختلف ایران انجام شده است؛ با این حال، هنوز نیاز به بررسی های بیشتر احساس می شود. در این نوشتار، پژوهش هایی که در دنیا درباره ی لس ها انجام شده مورد بررسی قرار گرفته و تاریخچه ی مطالعات لس در ایران تشریح می گردد.

از آنجایی که نهشته های لسی، به دلیل فرسایش پذیری بالا و داشتن خصوصیات ژئوتکنیکی ویژه، مستعد مسائل محیطی متعددی هستند، تحلیل توزیع فضایی آنها در راستای مدیریت مسائل محیطی، اهمیت زیادی دارد. از این رو، هدف از این پژوهش بررسی توزیع فضایی نهشته های لسی و نقش آنها در مدیریت و توسعه محیطی محدوده مورد مطالعه است. این پژوهش با استفاده از بازدیدهای میدانی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های زمین شناسی، مدل ارتفاعی رقومی زمین و نقشه کاربری اراضی انجام گرفت. نتایج نشان می دهد لس ها با نسبت های مختلفی، بالادست حوضه های رود خانه های نکا، گرگان و اترک را پوشانده اند و سبب افزایش بار رسوبی این رودخانه ها، به ویژه در هنگام طغیان می شوند و درنهایت آثار تخریبی آنها را افزایش می دهند. حضور درصد بالایی از لس ها در ارتفاعات و شیب های پایین و همچنین ایجاد تپه های برش خورده، انواع فرسایش های شیاری، پایپینگ، خندقی و بدلندها، بیانگر عملکرد فرایند های رودخانه ای در طول زمان هستند. با توجه به اینکه تعدادی از روستاهای استان گلستان از نهشته های لسی پوشیده شده اند و این نهشته ها نسبت به فرسایش، فرونشست، فروریختگی و زمین لغزش مستعد هستند، بایستی مدیران محیط در اجرای طرح های عمرانی، به ویژه سازه های ساختمانی، جاده ها و همچنین شبکه های آبیاری و زهکشی در این مناطق، دقت عمل لازم را داشته باشند.

لس در زمین های پست جنوب و مجاورت دریای خزر در موقعیت های ژئومورفولوژیکی متفاوت و تفاوت های اقلیمی چشم گیر یافت می شود . نهشته های لسی، اغلب با انواع متفاوت خاک های فسیل همراه می باشند. تاکنون اطلاعات اندکی درباره سرشت، منشا و سن توالی های لس - خاک های فسیل شمال ایران - منتشر شده است . این مقاله پنج رخنمون از توالی های لس - خاک های فسیل واقع در دره سفید رود (مقطع رستم آباد و در حوالی سراوان )، کوهپایه های شمالی البرز (واقع در نکا و در نوده ) و تپه های لسی استان گلستان (مقطع آق بند ) را مورد بررسی قرار داده است . لس های سفیدرود با تنوع زیاد در دانه بندی در مقیاس محلی مشخص می باشند. واریزه های دامنه ای زاویه دار و خاک های فسیلی در نهشته های لسی - رسی مقطع رستم آباد که توسط فرایندهای دامنه ای جا به جا شده اند، تحت تاثیر تغییر اقلیم و یا تاثیرات تکتونیکی قرار گرفته است . لس ها در سراوان، با دو افق خاک های فسیلی همراه می باشند. که احتمالا با مراحل ایزوتوپی اکسیژن 3 هم ارز می باشند در مقطع نکا دو خاک فسیلی قهوه ای (افق های Btk یا AhBtk) با لس های غنی از لس همراه شده اند. اولین تخمین سن یابی لومینی سنس نشان می دهد که خاک فسیلی بالایی در طی مدت OIS 5a-5d تشکیل شده است هشت خاک فسیلی روشن یا قهوه ای تیره (افق های BtK و BwK ) که به صورت میان لایه هایی که با لس های مقطع نوده همراه می باشند، شدت متفاوت هوازدگی را نشان می دهند که به شرایط پلیستوسن میانی یا بالایی بیشترین شباهت را دارد . در تپه های لسی نزدیک آق بند، لس همگنی با ضخامت 40 متر لایه ای از خاک فسیل قهوه ای رنگ را می پوشاند که احتمالا هم ارز با آخرین خاک دوره بین یخچالی است . توالی لس و خاک های فسیلی در مقاطع مورد مطالعه نکا، نوده و آق بند آرشیو عالی از تغییرات اقلیمی و محیطی مربوط به خشکی در شمال ایران می باشند

در این مقاله به بررسی فرایندهاو فرمهای پدیده آمده در لسهای جنوب و شرق آق بند در شمال استان گلستان پرداخته شده است. منطقه مورد مطالعه قطب کشاورزی استان گلستان است، بدین ترتیب بررسی و شناخت رخسارهای فرسایشی از جمله فرسایش خندقی، بدلند، فرسایش تونلی، لغزش در آن اهمیت دارد. از مهمترین فرآیندهای اصلی تشکیل دهنده این اشکال خصوصیات اقلیمی منطقه خشک و نیمه خشک بوده که به همراه سایر عوامل طبیعی دخالت لازم را صورت داده اند. با استفاده از روشهای آزمایشگاهی که در تجزیه و تحلیل خاکهای منطقه مورد مطالعه صورت گرفته، این نتیجه حاصل شد که وجود آهک، سیلت، رس و کچ در لس های منطقه رخساره های فرسایش خندقی در نواحی خشک مرکزی، پایپنگ در نواحی نیمه خشک شمالی، لغزش در نواحی مرطوب جنوبی و بدلند را تقریبا در اکثر بخشهای شمالی و مرکزی بوجود آورده است.

پیش بینی از وقوع فرسایش خندقی با استفاده از مدل های مناسب و تهیه نقشه های پهنه بندی خطر، مناسب ترین راهکار برای برنامه ریزی مدیریت زمین در حوضه های آبخیز است. در این مطالعه از روش شبکه عصبی مصنوعی با ساختار چند لایه پرسپترون و با استفاده از متغیرهای شیب، جهت شیب، نقشه ارتفاع رقومی ( DEM )، واحدهای اراضی، کاربری اراضی، فاصله از آبراهه، زمین شناسی  و فاصله از راه برای حساسیت پهنه بندی فرسایش خندقی  در حوضه آبخیز قویجق استان گلستان استفاده شده است. برای انجام شبکه عصبی از نرم افزار SPSS modeler و از روش MLP استفاده شده است. استفاده از لایه ها در روش MLP 1-8-9 بود.  یعنی شامل 9 لایه ورودی،8 لایه پنهان و 1 لایه خروجی یا هدف بود. نتایج به دست آمده نشان داد که 20، 30، 24، 16، 10 درصد از منطقه مورد مطالعه در مناطق با خطر بسیار زیاد ، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم قرارگرفته است که بیشتر منطبق بر آبراهه ها و راه های ارتباطی و زمین شناسی بود. نقشه های حساسیت به فرسایش خندقی تهیه شده می تواند برای تصمیم گیری در مورد برنامه ریزی و مدیریت خاک و آب و در نهایت توسعه پایدار در حوزه آبخیز قویجق مفید باشد.