مطالعه خاک‌شناسی پارینه در توالی های لس-خاک قدیمی در طول یک ردیف اقلیمی در شمال ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا-گروه خاکشناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان هیات علمی دانشگاه زابل-گروه علوم خاک

2 استاد گروه علوم خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 استاد انستیتوی جغرافیا دانشگاه کُلن، کُلن، آلمان

4 استادبار گروه علوم خاک دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

5 استاد گروه علوم خاک دانشگاه بُن، بُن، آلمان

6 دانشجوی دکترا

چکیده

سابقه و هدف: رسوبات لسی موجود در دامنه رشته کوههای البرز در شمال ایران یکی از مهم‌ترین بایگانی‌‌های زمینی نشان‌دهنده تغییرات اقلیمی می‌باشند و پلی ارتباطی بین رسوبات لسی جنوب شرقی اروپا و رسوبات لسی آسیای میانه را فراهم می‌کنند. این رسوبات به دلیل حفظ خاک‌های قدیمی جهت بازسازی فرایندهای خاکسازی گذشته حاکم بر خاک و به تبع آن، شرایط اقلیمی زمان تشکیل، دارای اهمیت بسیاری هستند. از این‌رو، این پژوهش با هدف مطالعه خاک‌شناسی پارینه در سه توالی لس-خاک قدیمی (آق‌بند، مبارک آباد و نکا) برای بازسازی فرایندهای خاک‌سازی گذشته در طول یک ردیف اقلیمی در شمال ایران انجام شد.
مواد و روش‌ها: سه توالی لس-خاک قدیمی شامل آق‌بند، مبارک آباد و نکادر استان‌های گلستان و مازندران در شمال ایران مورد مطالعه قرار گرفتند. توالی آق‌بند در بخش غربی‌ پلاتوی لسی شمال ایران واقع شده است. مقطع مبارک آباد که در اثر برش عمیق جاده‌ای پدیدار شده، در حاشیه شمالی رشته کوه البرز واقع شده است. توالی لس-خاک قدیمی نکا در بالای یک معدن عمیق سنگ آهک در حدود 10 کیلومتری شرق شهر نکا، واقع شده است. تعداد 6 خاکرخ با مواد مادری لسی (برای مقایسه) از خاک‌هایی که در شرایط کنونی محیطی تشکیل شده‌اند نیز در طول این ردیف اقلیمی جهت مقایسه حفر شد که در چهار رده انتی‌سول، انسپتی‌سول، مالی‌سول و آلفی‌سول طبقه بندی شدند. نمونه‌برداری خاک‌ها در چندین نوبت عملیات صحرایی در اسفندماه سال 1390 و فروردین و اردیبهشت ماه سال 1391 انجام شد. پس از نمونه برداری و تشریح صحرایی خاک‌ها، برخی خصوصیات فیزیکو شیمیایی نمونه‌ها مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند.
یافته‌ها: نتایج آزمایش‌های فیزیکوشیمیایی نشان داد که سیلت، ذره غالب در این توالی‌های لسی و خاکرخ‌های مدرن بوده (بیش از 50 درصد) که مؤید منشأ بادرفتی داشتن رسوبات لسی دارد. به صورت کلی مقدار رس از سمت آق‌بند به سمت مبارک آباد و نکا بیشتر شده و از مقدار سیلت کاسته می‌شود که این مسئله می‌تواند به‌دلیل هوادیدگی و یا انتقال رس و فاصله از منشأ برداشت باشد. مقدار کربنات کلسیم معادل در افق های مختلف متفاوت بوده (حدود 20-15 درصد) که شرایط اقلیمی و فعالیت‌های خاک‌ساز را نشان می دهد. نتایج نشان داد که توالی لس-خاک قدیمی آق‌بند تنها یک دوره ابتدایی خاک‌سازی را در گذشته نشان می‌دهد، در صورتی‌‌که توالی مبارک آباد حدود 5 دوره و نکا حداقل 6-4 دوره مختلف خاک‌سازی با درجه تکاملی مختلف و بیشتر را نشان می‌دهند.
نتیجه گیری: با حرکت در طول ردیف اقلیمی میزان تکامل و تنوع افق‌ها (در خاک‌های قدیمی و همچنین در خاک های مدرن) که نتیجه فعالیت‌های پدوژنیک بوده و با اقلیم رابطه مستقیم دارند، بیشتر می‌شود. این نتایج نشان می‌دهد که شیب اقلیمی موجود (بخصوص در مورد بارندگی) در منطقه مورد مطالعه در طول زمان وجود داشته و تغییرات اقلیم کنترل کننده میزان و شدت فعالیت‌های خاک‌ساز بوده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Paleopedological study of loess-paleosol sequences along a climosequence in northern Iran

نویسندگان [English]

  • Ali Shahriari 1
  • Martin Kehl 3
  • Eva Lehndorff 5

چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Loess deposits on the slopes of Alborz mountain in northern Iran represent the most important geoarchive of climate change in the region and provide an important link between loess deposits in Southeastern Europe and Central Asia. These deposits are so important because of preserving palaeosols to reconstruction of past soil formation processes and consequently, climate condition on formation time. Therefore, this study for palaeopedological investigation on three loess-palaeosol sequences (Agh Band, Mobarak Abad and Neka) to reconstruction of past pedogenesis processes was done along a climosequence in northern Iran.
Materials and methods: Three loess-palaeosol sequences including Agh Band, Mobarak Abad and Neka sections were studied in Golestan and Mazandaran provinces in northern Iran. Agh Band section is located in the westernmost part of the Northern Iranian loess plateau. The section at Mobarak Abad is exposed in a deep road cut located on the northernmost ridge of the Alborz Mountains. Neka loess-palaeosol sequence located on the top of a deep Iimestone quarry about 10 km east of Neka. Soils sampling was done in several field campaigns in spring 2012. After soil sampling and field description, some physic-chemical properties was analyzed. Six modern soil profiles (for comparison) were dug along this climosequence which classified as Entisols, Inceptisols, Mollisols and Alfisols.
Results: Results of physico-chemical analyses show silt particles were dominant particle (more than 50 percent) in the loess-palaeosol sequences and modern soils which confirmed aeolian source of loess deposit. Clay content increased from Agh Band to Mobarak Abad and Neka section while silt content decrease which it may reflected weathering processes of clay and/or it’s translocation and the distance from loess source. Carbonates amount were variant in different horizon (about 15-20 percent) which reflected climate condition and pedogenesis activity. Results shows one preliminary soil formation stage in Agh Band section whereas Mobarak Abad shows about 5 periods and Neka at least 4-6 periods in different pedogenesis levels and soil develop degrees.
Conclusion: Soil development and variation in soil horizons increase (in both palaeosols and modern soils) along of climosequence (from dry to moist region) that reflected pedogenic activity which has direct relation with climate. These results show the modern climate gradient (especially for precipitation) existed during the time and climate change control amount and intensity of soil formation processes.
Keywords: Palaeoclimate, soil genesis, Agh Band, Mobarak Abad, Neka.
Conclusion: Soil development and variation in soil horizons increase (in both palaeosols and modern soils) along of climosequence (from dry to moist region) that reflected pedogenic activity which has direct relation with climate. These results show the modern climate gradient (especially for precipitation) existed during the time and climate change control amount and intensity of soil formation processes.
Keywords: Palaeoclimate, soil genesis, Agh Band, Mobarak Abad, Neka.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Paleoclimate
  • soil genesis
  • Agh Band
  • Mobarak Abad
  • Neka