تعیین سطح آستانه كوبیدگی مسیرهای اسكیدررو در ترددها و شیبهای طولی مختلف مسیر چوبكشی

كشور ایران علی­رغم وسعت زیاد در زمره كشورهای كم جنگل دنیا محسوب می شود و امروزه بخشی از نیاز چوبی خود را از طریق واردات تأمین می نماید. تنها بخش كوچكی از این سرزمین (جنگل های شمال) پوشیده از جنگل های تجاری بوده كه قسمتی از نیازهای چوبی كشور توسط این جنگل­ها برآورده می­شود. تقریبا" تمامی گرده­بینه­های بهره­برداری شده توسط چوبكش­های زمینی[1] از عرصه­های جنگلی شمال كشور خارج می­شوند. در واقع می­توان گفت چوبكشی زمینی معمول­ترین روش مورد استفاده برای خروج چوب است (Wasterlund and Hassan, 1995).

چوبكش­ها ماشین­آلات سنگینی هستند كه تردد آنها در مسیرهای چوبكشی جنگل الزاما" پیامدها و عوارض نامطلوبی به همراه دارد. كوبیدگی[2] خاك نخستین پیامد تردد اسكیدرها می­باشد (Johns et al., 1999; Pinard et al., 2000; Lacey and Ryan, 2000; Defossez and Richard, 2002; Buckley et al., 2003; Gondard et al., 2003; Godefroid and Koedam, 2004; Hamza and Andersson, 2005;) كه به واسطه وزن ماشین با بار، لرزش موتور و بكسباد چرخ­ها، خاك مسیرهای چوبكشی را به عنوان جسم ضعیف متراكم می­نمایند و موجب كاهش نفوذپذیری[3] آب و هوا در خاك (Malmer and Grip, 1990; Gysi et al., 1999; Grigal, 2000) و افزایش روانآب[4] (Braunack, 1986; Croke et al., 1999; Buckley et al., 2003) می­گردند. همچنین در اثر تردد اسكیدرها در مسیرهای چوبكشی كه عملا" هیچ گونه عملیات تثبیت یا روسازی در آنها صورت نگرفته است موجب ایجاد شیار[5] (Quesnel and Curran., 2000; MacDonald et al., 2001; Eliasson, 2005) و جابجایی[6] خاك (Woodward, 1996; Trautner and Arvidsson, 2003) می­گردند. رواناب حاصل از بارش در شیارهای مسیرهای چوبكشی جاری می­شود و فرسایش[7] خاك را تشدید می­نماید (Xu et al., 2000; Rapp et al., 2001; Hartanto et al., 2003; Nugent et al; 2003) از آنجایی كه خاك مسیرها در اثر تردد دست خورده و جابجا می­شوند و پوشش­ محافظ سطحی خاك از بین می­رود فرسایش خاك در مسیرهای چوبكشی به مراتب بیش از عرصه­های دست نخورده می­باشد (Woodward, 1996; Croke et al., 1999). میزان كوبیدگی، جابجایی و فرسایش خاك به نوع ماشین چوبكشی بستگی دارند (Ayers, 1994) و در شرایط یكسان محیطی و كاری، میزان خسارت ماشین­آلات مختلف یكسان نیست. از این رو لازم است ماشین­آلات مختلف از نظر میزان خساراتی كه به جنگل وارد می­نمایند، مورد ارزیابی قرار گیرند و شرایط مناسب و بحرانی هر ماشین تعیین گردد. از نتایج حاصله می­توان در تخصیص بهینه ماشین­آلات با هدف كاهش میزان خسارت وارده استفاده نموده و معیار فعلی انتخاب و خرید ماشین­آلات جدید چوبكشی یعنی كاهش هزینه­های تولید ماشین به كاهش هزینه­های تولید ماشین و كاستن خسارت به عرصه را ارتقا داد. وسعت و شدت اثرات چوبكشی تحت تاثیر عواملی چون نوع ماشین، نوع عملیات (برش یكسره یا برش گزینشی)، تعداد تردد، توپوگرافی منطقه، رطوبت خاك[8] حین عملیات و طراحی مسیر چوبكشی قرار دارد (Laffan et al., 2001; Kolka and Smidt, 2004; Demir et al., 2007). این تحقیق به ارزیابی یك نوع اسكیدر رایج كشور (HSM904) از نظر خسارات وارده به مسیر چوبكشی در شرایط مختلف تردد (تعداد) و شیب طولی مسیر چوبكشی می پردازد و تلاش می­نماید كه تاثیر این عوامل و كاربری اسكیدر را از نظر خسارات وارده تعیین نماید.

تحقیق حاضر سعی دارد با در نظر گرفتن روند تدریجی تغییرات در كوبیدگی، شیاری شدن، جابجایی عمودی، تولید رواناب و هدررفت خاك[9] و تعیین سطح آستانه كوبیدگی مسیرهای اسكیدررو در ترددها و شیب­های طولی مختلف مسیر چوبكشی به سؤالات اساسی زیر پاسخ دهد:

1- تراكم خاك با  شیب طولی مسیر و تعداد تردد چه ارتباطی دارد؟

2- وضعیت و میزان فرسایش ناشی از ماشین در شیب­ها و ترددهای مختلف چگونه است؟

3- چه ارتباطی بین عمق شیار با شیب طولی و تعداد تردد وجود دارد؟

4- روند کاهش رطوبت خاک در ترددها و شیب­های مختلف چگونه است؟

5- وضعیت كلی تخریب خاك[10] در مسیرهای چوبكشی چگونه است؟

بر همین اساس، فرضیه­هایی كه این تحقیق در پی رد یا اثبات آنهاست، به شرح زیر می­باشند:

1- میزان كوبیدگی خاك در شیب های طولی مختلف تفاوت معنی­داری ندارد.

2- اختلاف فرسایش خاك ایجاد شده در شیب­های طولی و ترددهای متفاوت معنی­دار است.

3- عمق شیار ایجاد شده در شیب­ها و ترددهای مختلف یكسان نیست.

4- اختلاف میزان رطوبت خاک در شیب­ها و ترددهای مختلف معنی دار است.

5- وضعیت كلی تخریب خاك در كلیه مسیرهای چوبكشی بسیار شدید می­باشد.

فهرست مطالب

فصل اول

مقدمه و کلیات

1-1 مقدمه

1-2 كلیات

1-2-1 كوبیدگی

1-2-2 جابجایی

1-2-3 شیاری شدن

1-2-4 فرسایش

1-2-5 حساسیت پذیری خاكهای جنگل به كوبیدگی

فصل دوم     

مروری بر مطالعات انجام شده

2- مروری بر مطالعات انجام شده

2-1 مطالعات انجام شده در داخل کشور

2-2 مطالعات انجام شده در خارج از کشور

فصل سوم

 مواد و روشها

3-1 منطقه مورد مطالعه

3-1-1 موقعیت جغرافیایی

3-1-2 تشریح پارسل مورد مطالعه

شكل 3-1 موقعیت منطقه مورد مطالعه

3-1-3 وضعیت آب و هوایی

3-1-4 زمین شناسی

3-1-5 خاكشناسی

3-2 روش تحقیق

3-2-1 استقرار سامانه سنجش

شكل 3-2 روش نمونه ­برداری در پلات

شكل 3-3 پلات جمع­ آوری روانآب و رسوب و بخشهای مختلف آن

شکل 3-4 اندازه گیری عمق شیار و جابجایی عمودی خاک

3-2-1 روش تجزیه و تحلیل داده ­ها

فصل چهارم

نتایج

4- نتایج

4-1 اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی بر تغییرات وزن مخصوص ظاهری خاک

جدول 4-1 نتایج تجزیه واریانس دو طرفه مقادیر وزن مخصوص ظاهری خاک در مسیرهای چوبکشی

شكل 4-1 میانگین وزن مخصوص ظاهری خاک مسیر چوبکشی در ترددهای مختلف

شكل 4-2 روند تغییرات وزن مخصوص ظاهری در شیب­های مختلف در تعداد ترددهای مختلف

شكل 4-3 روند تغییرات وزن مخصوص ظاهری در شیبهای مختلف طولی مسیر چوبکشی

جدول 4-2 روند تغییرات وزن مخصوص ظاهری درترددهای مختلف با افزایش درصد شیب

4-2  اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی بر مجموع تخلخل خاک

جدول 4-3 نتایج تجزیه واریانس دو طرفه مقادیر مجموع تخلخل خاک در مسیرهای چوبکشی  

شكل 4-4 روند تغییرات مجموع تخلخل خاک درترددهای مختلف

شكل 4-5  روند تغییرات مجموع تخلخل خاک با افزایش تعداد تردد در شیبهای مختلف

شكل 4-6 وضعیت کاهش مجموع تخلخل خاک با افزایش شیب

جدول 4-4 وضعیت کاهش مجموع تخلخل خاک با افزایش شیب در طبقات مختلف تردد

4-3 اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی بر میزان رطوبت خاک

جدول 4-5 نتایج تجزیه واریانس دو طرفه مقادیر رطوبت وزنی خاک در مسیرهای چوبکشی

شكل 4-7 روند تغییرات رطوبت وزنی خاک با افزایش تعداد تردد در شیبهای مختلف

شكل 4-8 روند تغییرات رطوبت وزنی خاک با افزایش تردد در شیبهای طولی مختلف

شكل 4-9 روند تغییرات رطوبت وزنی خاک با افزایش شیب طولی مسیر

جدول 4-6 روند تغییرات رطوبت خاک با افزایش شیب طولی مسیر در ترددهای مختلف

4-4 اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی بر شیاری شدن خاک

شكل 4-10 افزایش عمق شیار با افزایش شیب در تردد 14

4-5 اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی برجابجایی عمودی خاک

جدول 4-7 نتایج تجزیه واریانس دو طرفه مقادیرجابجایی عمودی خاک در مسیرهای چوبکشی              

شكل 4-11 میزان جابجایی عمودی خاك در ترددهای 7 و 14

شكل 4-12 بررسی میزان جابجایی عمودی خاك با افزایش شیب در ترددهای 7 و 14

شكل 4-13 جابجایی عمودی خاك در شیب­های طولی مختلف مسیر چوبكشی

شكل 4-14 میزان جابجایی عمودی خاك با افزایش شیب در ترددهای 7 و 14

4-6 اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی بر تولید رواناب

جدول 4-8 نتایج تجزیه واریانس دو طرفه رواناب تولیدی در مسیرهای چوبکشی

4-7 اثر تردد اسکیدر و شیب طولی مسیر چوبکشی بر هدررفت خاک

جدول 4-9 نتایج تجزیه واریانس دو طرفه مقادیر هدررفت خاک در مسیرهای چوبکشی

فصل پنجم

  بحث، نتیجه ­گیری و پیشنهادها

5-1 بحث

5-1-1 کوبیدگی خاک مسیرهای چوبکشی

5-1-2 کاهش تخلخل خاک در اثر کوبیدگی

5-1-3 تاثیر کوبیدگی بر ظرفیت رطوبتی خاک

5-1-4 شیاری شدن خاک

5-1-5 جابجایی عمودی خاک

5-1-6 تاثیر کوبیدگی بر تولید رواناب و هدررفت خاک

5-2 نتیجه گیری کلی

5-3 پیشنهادها

5-3-1 پیشنهادهای اجرایی

5-3-2 پیشنهادهای پژوهشی

منابع