ارزیابی اثرات حمل چوب با تراکتور مسی فرگوسن بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک (مطالعه موردی: جنگل کوهمیان، آزادشهر)

مقدمه و هدف: عملیات بهره‌برداری جنگل به ‌خصوص چوب‌کشی از فعالیت‌هایی‌ هستند که موجب دخالت و دست‌خوردگی طبیعت می‌شوند. سیستم‌های بهره‌برداری با تراکتور، معمولی‏ترین انواع تجهیزات کوچک مقیاس هستند که در شمال کشور استفاده می‌شود. چوبکشی زمینی به دلیل تماس مستقیم چوب با خاک جنگل همواره با دامنه اثرات تخریبی وسیع به اکوسیستم جنگلی از جمله تغییر در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و خسارت به تجدید حیات طبیعی و درختان باقیمانده همراه بوده است، پس از اتمام چوبکشی دیده می‌شود که شیارهای عمیق در مسیرهای چوبکشی باقی‌مانده و باتوجه‌ به شیب طولی زیاد این مسیرها موجب فرسایش و لغزش و ریزش خاک‌ها شود تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از مهم‌ترین اثرات ناشی از عملیات بهره‌برداری و خروج چوب بر روی توده جنگلی است. بررسی‌‌های متعدد بازگوکننده بازیابی طولانی‌مدت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک است. از مهم‌ترین اهداف مدیریتی در بحث بهره‌برداری جنگل، لزوم به‌حداقل‌ رساندن اثرات تردد وسایل نقلیه روی خاک جنگل است چرا که این تاثیرات منفی در درازمدت می‌تواند معنی‌دار باشد هدف این پژوهش شناسایی میزان اثرات استفاده از تراکتورهای کشاورزی در حمل چوب بر روی خصوصیات فیزیکی خاک از جمله وزن مخصوص ظاهری، فشردگی و بافت خاک و همچنین خصوصیات شیمیائی خاک ازنقطه‌نظر عناصر خاک، ماده آلی و ph خاک در دو منطقه شاهد و بهره ­برداری جنگل به‌منظور ارائه راهکارهایی در جهت کاهش این اثرات بود.مواد و روش‌ها: طرح جنگلداری کوهمیان با مساحتی بالغ بر 3671 هکتار در حوزه آبخیز 89 از تقسیمات جنگل‌های شمال کشور در حوزه اداره کل منابع طبیعی استان گلستان - گرگان واقع شده است. این تحقیق در پارسل 27 طرح جنگلداری کوهمیان آزادشهر واقع در گلستان ایران انجام شد. به‌منظور بررسی تغییرات فیزیکی و شیمیایی خاک در اثر چوبکشی با تراکتورهای کشاورزی، نمونه‌برداری خاک در دو منطقه شاهد و روی مسیرهای عبوری توسط سیلندرهای فلزی در سه عمق 0-10، 10- 20 و 20-30 سانتی‌متری خاک در قالب طرح (آزمایش) کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام شد. سپس این نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل و در دمای 105 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت در داخل آون خشک شدند عمل توزین نمونه‌ها توسط ترازوی دیجیتالی مدل ek4000 ساخت کشور ژاپن با دقت 0/1 گرم انجام شد و مقدار وزن خشک ثبت شد. سپس خصوصیات فیزیکی خاک از جمله فشردگی، وزن مخصوص ظاهری، رطوبت، بافت و خصوصیات شیمیایی از جمله ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، نیتروژن، پتاسیم، فسفر، کلسیم، منیزیم، آهن، روی، منگنز، مس و اسیدیته خاک با روش‌های استاندارد مورد مطالعه قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که چوبکشی به وسیله تراکتور کشاورزی روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیرات مهمی داشت که بیشترین تاثیر آن روی عمق 0-10 سانتی متری خاک بود که هم خصوصیات شیمیایی خاک و هم خصوصیات فیزکی خاک دچار تغییراتی شد اما در عمق‌های 10-20 و 20-30 سانتی‌متری  خاک بیشترین تغییرات مربوط به تغییرات فیزکی خاک بود و در خصوصیات شیمیایی خاک تغییرات معنی داری رخ نداد. از جمله این تغییرات تغییر در خصوصیات فیزیکی خاک در هر سه عمق 0-10 و 10-20 و 20-30 سانتی‌متری تفاوت معنی‌داری نسبت به منطقه شاهد داشت به‌طوری‌که فشردگی خاک در منطقه مورد تردد در این سه عمق از سطح خاک به ترتیب 2/46، 3/04 و 1/73 برابر منطقه شاهد بود، افزایش وزن مخصوص خاک نیز در این سه عمق نسبت به منطقه شاهد، به ترتیب 36 و 27 و 20 درصد بود. همچنین خصوصیات شیمیایی از قبیل ظرفیت تبادل کاتیونی و غلظت عناصری نظیر فسفر، نیتروژن و آهن در عمق 0- 10 سانتی‌متری خاک به ترتیب 37/62، 63/91، 10/2 و 73/05 درصد کاهش نشان داد. از میان خصوصیات شیمیایی خاک در عمق 20-10 سانتی‌متری فقط ماده آلی تحت‌تاثیر تردد تراکتور در منطقه قرار گرفت به طوریکه ماده آلی در عمق ‌ذکر شده حدود 64 درصد کاهش نسبت به منطقه شاهد داشت. این عناصر تغییر معنی‌داری نداشتند؛ هیچ یک از خصوصیات شیمیایی خاک در عمق 20-30 سانتی‌متری تحت‌تاثیر تردد تراکتور در منطقه قرار نگرفت.نتیجه‌گیری کلی: در این تحقیق مشاهده شد که استفاده از تراکتور کشاورزی در حمل‌و نقل اولیه مقطوعات جنگلی، به دلیل یکسان نبودن سطح تماس لاستیک‌های آن (سطح تماس کم در لاستیک جلو) و همچنین به دلیل نداشتن وینچ موجب ایجاد حالت شخم در مسیر چوبکشی و ایجاد اثرات معنی‌داری روی خاک جنگل شده است از جمله این تغییرات، تغییر خصوصیات فیزیکی خاک نظیر: فشردگی خاک، افزایش وزن مخصوص ظاهری و تغییر بافت خاک است از طرف دیگر چوبکشی بر روی خصوصیات شیمیایی خاک اثرات معنی‌داری داشت از جمله این اثرات کاهش عناصر خاک مانند ازت، فسفر، آهن، کاهش ماده آلی و کاهش ظرفیت تبادل خاک است که باتوجه‌به ماندگاری زیاد این اثرات لازم است که تمهیداتی برای کاهش این اثرات منفی، نظیر استفاده از ماشین‌آلات تخصصی چوبکشی نظیر اسکیدر چنگک‌دار به‌جای تراکتورهای کشاورزی، خراش سطحی در مسیرهای چوبکشی، محدود کردن زمان چوبکشی به زمانی که خاک جنگل خشک است و قابلیت تردد بالاتری دارد، ریختن مازاد مقطوعات روی مسیر چوبکشی اندیشیده شود.

evaluating the effects of logging with a ferguson tractor on the physical and chemical properties of the soil. case study: kouhmian forests, azadshahr

background: forest harvesting operations, especially logging, are activities that cause interference and tampering with nature. tractor-operated systems are the most common type of small-scale equipment used in the north of iran. due to the direct contact of wood with the forest soil, land logging has always been associated with a wide range of destructive effects on the forest ecosystem, including changes in the soil’s physicochemical properties and damage to the natural regeneration and remaining trees. after logging, deep grooves are visible in the remaining logging roads, which can cause soil erosion, landslides, and soil fall due to the high longitudinal slope of these roads. changes in the soil’s physicochemical properties are among of the most important effects caused by the exploitation and removal of wood from the forest mass. numerous studies report the long-term recovery of the soil’s physicochemical properties. a major management goal in forest exploitation is the need to minimize the effects of vehicle traffic on the forest soil because these negative effects can be significant in the long run. the soil characteristics (appearance, compactness, and texture) and chemical properties in terms of soil elements, organic matter, and ph in two control and forest exploitation areas were studied to provide solutions to reduce these effects.methods: the kohmian forestry project is located in the 89th watershed of the northern forests of iran in the area of natural resources of golestan-gorgan province. this research was conducted in parcel 27 of the kohmian azadshahr forestry project located in golestan, iran. to investigate the soil’s physicochemical changes due to logging with agricultural tractors, soil was sampled in two control areas and on the crossing paths by metal cylinders at three depths (0-10, 10-20, and 20-30 cm) of the soil in a completely randomized design with three replications. these samples were dried in the laboratory in an oven at 105 °c for 24 h and then weighed using a digital scale (ek4000, japan) with an accuracy of 0.1 g. after recording the soil dry weight, the physical properties (compaction, apparent specific gravity, moisture, and texture) and chemical properties (organic matter, cation exchange capacity, nitrogen, potassium, phosphorus, calcium, magnesium, iron, zinc, manganese, copper, and acidity) were studied using standard methods.results: logging with an agricultural tractor significantly impacted both the soil’s physical and chemical properties. the most notable effect was observed in the soil depths sampled from 0-10 cm and 20-30 cm. the alterations predominantly pertained to physical changes in the soil, with no significant modifications detected in the chemical properties. notably, soil compaction in the trafficked areas at depths of 0-10, 10-20, and 20-30 cm was respectively 46.2, 3.04, and 1.73 times higher than that of the control area. furthermore, the increase in soil specific gravity at these depths ranged from 20% to 36% compared to the control area. chemical properties such as cation exchange capacity and the concentrations of elements (e.g., phosphorus, nitrogen, and iron) exhibited reductions of 37.62%, 63.91%, 10.2%, and 73.05%, respectively, in the top 0-10 cm depth. at a depth of 10-20 cm, only organic matter was significantly impacted by tractor traffic, with a reduction of approximately 64% compared to the control area. chemical properties at a depth of 20-30 cm remained unaffected by tractor traffic.