پاراستنی خاک

مطالعهٔ خاک و فرسایش آن در سطح جهان

اطلاعات مربوط به خاک و فرسایش آن، یکى از با ارزشترین مواد براى طرفداران حفظ محیط زیست و طرفداران توسعهٔ اقدامات زراعى است.  اما هنوز هیچ استانداردى در خصوص جمع‌آورى داده‌ها وجود ندارد.  هم‌اکنون پروژه‌اى در حال انجام است که به‌وسیلهٔ آن داده‌هاى مربوط به وضعیت جهان به‌دست مى‌آید.  پروژهٔ HunSoter Europe نیز در دست تهیه و اجراء است.

براى ثبت داده‌هاى خاک کشور مجارستان، تلاش‌هائى در مقطع زمانى بیش از ۱۵۰ سال انجام شده است که شاید پروژهٔ Kreybig سال ۵۱ - ۱۹۳۲ یکى از برجسته‌ترین آنها است.  البته پروژهٔ Kreybig که از نظر روش‌هاى اعمالى شبیه به دیگر موارد است و از بسیارى جنبه‌ها شبیه روش GIS است.  Soter زمینى را براى آغاز به کار در دههٔ ۱۹۸۶م آماده کرد.  این پروژهٔ بین‌المللی، براى ارائه داده‌هاى اصلى مربوط به ارقام عوارض زمین و خاک در مقیاس ۱:۱،۰۰۰،۰۰۰ تهیه شده است که جهت به‌دست آوردن نقشه‌هاى رقومی، داده‌هاى مربوط به مشخصات تکنولوژى جارى و تکنولوژى نوین را با هم ترکیب کرده است.  براى آزمون روش‌شناسى و ابزار، داده‌هاى اصلى Pilot Soter در سرتاسر جهان با امید به این مطلب ارائه شده‌اند که در نهایت به خلق داده‌هاى ثابت و همگون فرسایش خاک بیانجامد و به سهولت به‌هنگام شود.

اهداف اصلى برنامه Soter عبارت هستند از:

-  ارائه داده‌هاى لازم براى بهبود نقشه‌برداری، مدل‌سازی، مشخص کردن (نشان دادن) تغییرات خاک و منابع عوارض زمین؛

-  ارائه دامنهٔ وسیعى از اطلاعات درست و دقیق براى کمک به سیاست‌گذارى تخریب خاک در طراحى و اجراء؛

-  مرتبط کردن داده‌هاى اصلى مربوط به دیگر منابع محیطی

کنار هم گذاردن داده‌هاى خاک مربوط به صد و پنجاه سال به‌طور یک‌جا - خصوصاً توانائى نشان دادن انواع مختلف داده‌ها بر روى یک نقشه - کار برجسته‌اى بود.  مسئله‌اى که در حقیقت استنباط شد، آن بود که نقشه‌هاى قدیمى در کل تنها راه‌هاى محدودى براى نشان دادن داده‌هاى مربوط به مشخصات را فراهم کرده‌اند.  به هر حال در توصیف مشخصات خاک، شما (کارشناس) معمولاً مایل هستید که به‌صورت همزمان چندین مشخصه نمایش داده شود (از جمله داده‌هاى فیزیکی، شیمیائی، جغرافیائی، زمین‌شناسی، نقاط و نواحی).

پروژهٔ Hun Soter که در سال ۱۹۹۴م توسط آکادمى علوم خاک و مؤسسهٔ تحقیقاتى شیمیائى کشاورزى کشور مجارستان۱ شروع شد، براى نیل به نیازمندى‌هاى ملی، اصلاحات مختلفى را به کار گرفت.  مهمترین تحول ایجاد شده تغییر مقیاس ۱:۵۰۰،۰۰۰ در مقابل ۱:۱،۰۰۰،۰۰۰ بود.  این کار بدان دلیل انجام شد تا نتایج نقشه‌هاى توپوگرافى کشاورزی۲ بتواند چارچوب داده‌هاى اصلى هندسى Hun Soter را تشکیل دهد.

به واسطهٔ آن که این تحقیق بر اصول نقشه‌بردارى خاک ژنتیک (تکوینی) مبتنى بوده، واحدهاى توپوگرافى کشاورزى (Agrotopo units) نـه عنصر اصلى علم خاک‌شناسى (Pedology the science of Soil)  را دربر مى‌گیرند.  براى ارائه داده‌هاى اصلى HunSoter نرم‌افزارهاى ESRI'S Arc/Info و Arc View GIS مورد استفاده قرار گرفتند.  اگر چه به هنگام استفاده از این موارد، به تسطیح قوس‌ها و ترکیب قطعات زمین کوچک یا کشیده (باریک) شده نیاز داشتیم.  نواحى مجاور، فرسایش یافتند و خصوصیات برجسته خاک نیز در واحدهاى مجزائى ترکیب شدند تا یک نقشه کارى را ارائه نمایند.  مرحلهٔ بعدى با تعیین اجزاء یا ترکیبات و کدگذارى داده‌هاى مربوط به عوارض زمین درگیر بود.  اصلاح داده‌ها به این طریق باعث تغییرات کوچکترى در نقشه کارى شد به‌صورتى که برخى از واحدهاى اصلی، مجدداً بر طبق خصوصیات جغرافیائى فیزیکى آنها تقسیم شد.  داده‌هاى اصلى HunSoter نمائى مرکب از ۱۲۱۱ پلیگون به مساحت ۹۳،۰۰۰ کیلومترمربع بود که کل عوارض زمین کشور مجارستان را پوشانید.

اطلاعات خاک

به کمک تیم قسمت (Department) علوم خاک و شیمى کشاورزی، در دانشگاه علوم کشاورزى GÖdÖllÖ اجزاء و ترکیبات خاک مشخص و کُدگذارى شدند.  پلیگون‌هاى نقشه‌هاى توپوگرافى کشاورزى به‌صورت ژئومتریکى حذف شدند.  داده‌هاى خاص و نقشه‌هاى موضوعى (تماتیک Thematic) خاک به مقیاس ۱:۵۰۰،۰۰۰ و ۱:۲۰۰،۰۰۰ کشور مجارستان در این کار مورد استفاده قرار گرفتند.  در نهایت، پروفیل‌هاى ((Profile(s) خاک معرف را از داده‌هاى مربوط به پروفیل خاک‌هاى مختلف به هر جزء خاک مربوط کردند.  این داده‌ها از منابع مختلف به‌دست آمدند.  اولین منبع اطلاعات، حفظ خاک ملى تازه تأسیس شده کشور مجارستان و داده‌هاى مربوط به سیستم مشخص‌سازى بود.

براى کار HunSoter، از داد‌ه‌هاى اولیه نمونه‌بردارى شده در سال ۱۹۹۲م استفاده کردیم.  نمونه‌بردارى و آنالیز منظم این پروفیل‌ها، فرصت بى‌همتائى در کنترل به‌هنگام درآوردن داده‌هاى Soter به ما داد.  همچنین از داده‌هاى سیستم اطلاعات خاک در مقیاس ۱:۲۵۰۰۰ ارائه شده براى یکى از نواحى اجرائى مجارستان به‌نام Pest County و داده‌هاى پروژه‌هاى قبلى Rissac استفاده کردیم.

عملکرد HunSoter

در سرتاسر کشور مجارستان مى‌توان دامنه وسیعى از خاک‌ها را در مراحل مختلف رشد یافت.  این کشور همچنین فرسایش خاک‌هاى مختلفى را به‌وسطهٔ عوامل طبیعى و فعالیت‌هاى انسانى تجربه کرده است.  از جمله فرسایش باد و آب، اسیدى شدن، شور شدن، آلکانى شدن، آلودگى خاک و مسمومیت خاک.  این موارد با اهمیت چندوجهى که دارند و همچنین تأثیر افزایش جمعیت (به واسطهٔ سکونت و فعالیت‌هاى صنعتى زراعی) باعث مرحلهٔ شکل‌گیرى خاک مى‌شوند.  فرسایش خاک با نرخ تهدیدکننده‌اى در سرتاسر جهان در حال افزایش است، اما هنوز هم مدل‌سازى و مشخص‌کردن میزان شدت و فرسایش و زوال شیمیائى و فیزیکى خاک مشکل است.  زوال معمولاً روند پیچیده‌اى است که با چند عامل مختلف و قابل تشخیص درگیر است.  این باعث افت بارورى (حاصلخیرى بالقوه) و ظرفیت بارآورى خاک، محدودیت عملکرد خاک نرمال یا حتى از بین رفتن کامل خاک و زمین مى‌شود.

جلوگیرى از فرسایش خاک

زوال خاک پى‌آمد غیرقابل اجتنابى نیست.  در غالب فرآیندها شدت آسیب قابل کنترل، پیشگیرى و حذف هستند.  با یکى کردن داده‌هاى اصلى HunSoter با یک GIS مناسب مى‌توان به‌سادگى نواحى در حال نابودى را مشخص کرد.

این امر به نوبه خود مى‌تواند به افزایش آگاهى در سطح ناحیه‌اى از ماهیت بالقوه، شدت و میزان تخریب خاک در کشور مجارستان کمک کرده محل‌هائى را مشخص کند که در آن احتمال بروز تأثیرات ناگهانى یا مؤخّر آلودگى وجود دارد.  یکى از موارد اصل که بخش زراعى در اقتصاد تازه اصلاح شده اروپاى مرکزى با آن درگیر است ارزیابى و سنجش بارورى و بارآوردن زمین است.  سیستم ارزیابى زمین، در کشور مجارستان از مقادیر اصلاح خاک استفاده مى‌کند، که بر طبق نوع خاک تشریح شده و عوامل محدودکننده مختلفى مانند مقدار PH، بافت خاک، میزان و وضعیت کربنات‌هاى خاک و حجم مواد اُرگانیک تعدیل مى‌شود.  مقدار ۱ معرّف پائین‌ترین میزان بارورى و بارآورى و مقدار ۱۰۰ معرّف بالاترین آن است.  داده‌هاى HunSoter نیز در تأیید مدلسازى ارزیابى زمین و فرآیندهاى تصمیم‌گیرى در سرتاسر کشور مجارستان بسیار مفید هستند.  این مثال‌ها نشان مى‌دهند که چگونه داده‌هاى HunSoter ابزار علمى با ارزشى است و در دامنهٔ وسیعى از خاک‌ها و پروژه‌هاى محیطى کاربرد دارد.

داده‌هاى اصلى Soter

واحد Soter یک واحد نقشه مجزا است که ترکیب یگانه و الگوئى از عوارض زمین و خصوصیات خاک را شامل مى‌شود.  واحدهاى Soter داده‌هاى اصلى هستند و تنها عناصرى هستند که برروى نقشه‌هاى Soter وجود دارند (مثل پلیگون‌هاى دوبعدی)، زیرا تمایز اجزاء مختلف عوارض زمین و خاک در این مقیاس بسیار پیچیده است.

 هر جزء از عوارض زمین محدوده‌اى است که در واحد Soter الگوى مشخصى از شکل سطح، شیب، ناهموارى متوسط و بافت را نشان مى‌دهد.

هر جزء خاک محدوده‌اى است که در آن عوارض زمین با الگوى مشخصى از خاک پوشیده شده و بر طبق سیستم طبقه‌بندى در خاک مورد استفاده و تشریح قرار مى‌گیرد.

هر جزء خاک با یک پروفیل خاک معرف از سرى داده‌هاى مجزّا ارتباط دارد.  این پروفیل‌ها با مختصات توپوگرافیک دقیق کاملاً تشریح و آنالیز مى‌شوند.

داده‌هاى افق با پروفیل‌هاى خاک مرجع مرتبط است.  هر افق در داده‌هاى اصلى با دو ویژگى مشخص مى‌شود: داده‌هاى تک مقدارى متعلق به پروفیل خاک معرف و مقادیر حداقل و حداکثر هر ویژگى عددى که از تمامى پروفیل‌هاى مرجع موجود گرفته شده است.

بروز عوارض مربوط به زمین بر روى نقشه‌هاى Soter در رأس پلیگون‌هاى داراى منحنى تراز نشان داده نمى‌شود.  به هرحال به واسطه این که پروفیل‌ها به موقعیت‌هاى (محل‌های) دقیقى مربوط مى‌شوند، اطلاعات نقطه را مى‌توان بر روى نقشه‌ها نشان داده و مى‌توان از آنها براى خلق نقشه‌هاى برجسته استفاده کرد.  داده‌هاى خاص در فایل سلسله مراتبى سازگار شده با ساختار چندسطحی، تشریح شده و در اینجا ذخیره مى‌شوند.  فایل‌ها و حوزه‌هاى مختلف ذخیره‌کننده داده‌هاى کدگذارى شده در کتابچهٔ راهنماى Soter ارائه شده توسط مرکز اطلاعات ملى خاک واقع در Wageningen کشور هلند تشریح شده‌اند.

۱.  (The Hungarian Academy of Sccience's Soil Science and Agricultural Chemistry Reserch Instiute: Rissac)