نحوه شكل‌گيري فرآيند فرسايش

با اجتماع تدريجي، رسوبات وزنشان بالا رفته و آب درون آنها نيز خارج مي‌شود. اين روند به سخت شدن رسوبات منتهي مي‌گردد. لايه‌هاي رسوبي فوق گاه چنان در پوسته زمين فرو رفته كه به قسمت‌هاي بسيار گرم آن رسيده و در پي ذوب شدن به صورت ماگما درمي‌آيند. تمامي فرآيندهاي تشكيل سنگ، بالاآمدگي، فرسايش و رسوبگذاري، مراحلي از يك چرخه پيوسته از رخدادهاي زمين‌شناسي هستند.

تمامي سنگ‌ها در سطح زمين در اثر پديده‌هاي مختلف فرسايش خصوصاً در اثر تغييرات آب و هوا، تجزيه و متلاشي مي‌شوند. هوازدگي كمكي كه به فرسايش مي‌كند، سائيدن قطعه سنگ‌ها و حمل آنها به جاهاي ديگر است. اين عمل منجر به تسطيع و سست شدن تدريجي سطح زمين مي‌شود.
عوامل موثر در فرسايش
نيروي متحرك در تمام حالات فرسايش، نيروي كشش جاذبه به طرف پايين است، اما عوامل اصلي كه توسط آن سنگ‌ها تخريب و جابجا مي‌شوند، رودخانه‌ها، يخچال‌ها، امواج و جريان‌هاي باد است. مواد رسي در اثر پديده‌اي به نام حركات توده‌اي به طرف پايين مي‌لغزد.
عوارض سطحي ايجاد شده توسط فرسايش
بسياري از عوارض سطحي زمين داراي اشكال مشخصي هستند كه پديده‌هاي عمده اي را كه تحت تاثير آن شكل گرفته‌اند، را منعكس مي‌كنند. مثال‌هاي بارز در اين مورد عبارتند از: دره‌هاي رودخانه‌اي، دره‌هاي يخچالي، دريابارهاي ساحلي (ديواره‌هاي قائم فرسايش يافته با شيب زياد) و آثار لغزيدگي زمين. عوامل جوي چون مقدار و پراكندگي فصل باران، برف و تبخير و نوسان درجه حرارت و جهت باد، پديده‌هاي فرسايشي را در هر ناحيه كنترل مي‌كنند.
فرسايش در گذشته
شرايط آب و هوايي زمين پيوسته در حال تغيير است. مثلاً ميليون‌ها سال گذشته قشرهاي يخي، نواحي معتدل امروزي را به وسعت زيادي مي‌پوشانيدند و با تغييرات چرخه اتمسفر باعث بارندگي كافي در قسمت‌هايي از صحراي آمريكا و سبب نگهداري رودخانه‌هاي دائمي گرديده است. همين ‌طور بعضي از نواحي گرمسيري كه در حال حاضر مرطوب مي‌باشند، در گذشته شرايط صحرايي داشته‌اند.

فرآيندهاي فرسايش در اين محل‌ها با پديده‌هاي امروزي متفاوت بوده است و خيلي از ساختمان‌هاي مناظر امروزي تحت شرايط حاكم در گذشته شكل گرفته‌اند و سنگ‌هايي با مقاومت متنوع كه به نسبت‌هاي متفاوت تحت تاثير خوردگي، كج شدگي و گسل‌خوردگي قرار داشته‌اند، در معرض هوازدگي و فرسايش قرار گرفته‌اند. مثلاً فرس

ايش بلافاصله در طول خطوط ضعيف مانند درز گسل‌ها عمل نمود.

شكل‌هاي مختلف فرسايش
فرسايش ارتفاعات
در طول مدت زياد فرسايش ارتفاعات را از بين برده و آنها را تبديل به دشت كم ارتفاع مي‌كند كه در آن ساختمان‌هاي زمين‌شناسي به صور مختلف تشكيل گرديده است. اين دشت‌ها ممكن است در نتيجه بالاآمدگي پوسته قاره تشكيل فلات را بدهند كه با حضور ارتفاع بلندتر و شيب تندتر رودخانه‌ها مشخص شده‌اند و دره‌هاي عميق و تنگي را حفر مي‌كنند.
فرسايش نواحي شيب‌دار
در نواحي شيب‌دار، فرسايش سريع و با شتاب بيشتري صورت مي‌گيرد. در نواحي نيمه‌خشك شيب‌دار، پوشش‌هاي گياهي تا اندازه‌اي مانع فرسايش مي‌شوند، اما در صحراها و زمين‌هاي سرد، فرسايش آهسته‌تر عمل مي‌نمايد. بطور كلي، نسبت فرسايش براي زمين‌هاي خشك (زمين‌هايي كه از آب بيرون هستند)، ۶/۸ سانتيمتر در ۱۰۰۰ سال برآورد شده است.
فرسايش سطح زمين توسط باد
فرسايش بادي به دو صورت «رويش يا بادروبي» و «سايش» است. در جاهايي از سطح زمين كه پوشيده از ذرات ريز و ناپيوسته و عاري از رطوبت و پوشش گياهي است، جريان هوا مي‌تواند ذرات را با خود حمل كند. بادبردگي تا رسيدن به سطح ايستايي ادامه مي‌يابد. در جاهايي كه زمين از ذرات ريز (لاي و ماسه) و قلوه سنگ و شن درست شده است. باد به طور انتخابي ذرات ريز را حمل مي‌كند و ذرت درشت به تدريج به صورت پوش ممتدي درمي‌آيند كه اصطلاحاً «سنگفرش

بيابان» ناميده مي‌شود. اين پوشش، از فرسايش بيشتر سطح زمين توسط باد جلوگيري مي‌كند.
هرچه سرعت باد بيشتر باشد، ذرات را به ارتفاع زيادتري بلند مي‌كند، به فاصله دورتر مي‌برد و بالاخره ذرات بزرگتري را حمل مي‌كند. ذرات حمل شده به وسيله باد، مخصوصاً بادهاي قوي، به دو بخش بار بستري و بار معلق تقسيم مي‌شوند. ذراتي كه توسط باد حمل مي‌شوند، پس از برخورد به موانعي كه بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سايش سطح آنها مي‌شوند. قطعات و تكه

سنگ‌هاي پراكنده، بيرون‌زدگي‌ها و حتي موانع مصنوعي از قبيل ساختمان‌ها، ديوارها، تيرهاي برق يا تلفن ممكن است در معرض فرسايش بادي قرار گيرند. سايش معمولاً در اثر برخورد ذراتي كه نزديك سطح زمين حركت مي‌كنند، انجام مي‌گيرد.
فرسايش يكي از عوامل تاخريبي خاك به شمار آمده و در لغت به معني كاهش تدريجي مي‌باشد. عوامل متعددي در اين امر موثرند، مثلاً در اراضي شيبدار يا تپه ماهور، چنانچه خاك سطحي در امتداد شيب زمين شخم بخورد، به تدريج در اثر فرسايش از بين خواهد رفت و در نتيجه خاك تحتاني با رنگ روشن ظاهر مي‌گردد.
به طور كلي خسارات ناشي از فرسايش در خاك سطحي يا خاك شخم خورده كه بسياري از عناصر غذايي قابل استفاده گياه نيز در اين لايه وجود دارد، شديدتر مي‌باشد.
فرسايش به دو دسته تقسيم مي‌شود:

فرسايش آب
فرسايش بادي

فرسايش آبي منجر به خساراتي مي‌شود كه عمدتاً به شرح زير است:
۱٫ خاك‌ فرسايش يافته ارزش كشاورزي خود را از دست مي‌دهد و خاك باقيمانده تحت‌الارض قدرت حاصلخيزي ناچيزي دارد.
۲٫ خاك انتقال يافته در اثر فرسايش، سبب بروز خساراتي نيز مي‌گردد. مثلاً ممكن است لايه‌اي از خاك تحتاني و غيرحاصلخيز روي خاك‌هاي حاصلخيز رسوب نموده و بدين طريق از ارزش كشاورزي آنها بكاهد.
۳٫ در اثر فرسايش و تشكيل گودال‌هاي عميق استفاده از ماشين‌آلات كشاورزي محدود و يا غيرممكن مي‌شود.
۴٫ خاك فرسايش يافته گاهي در رودخانه‌ها، بنادر و مخازن آب (سدها) رس

وب نموده و در نتيجه سبب ايجاد سيل گرديده، ذخيره آب در مخازن را كاهش مي‌دهد و همچنين باعث ايجاد وقفه در كار بنادر و كشتيراني مي‌شود.
انواع فرسايش آبي
فرسايش ناشي از عمل آب را مي‌توان به چهار گروه تقسيم نمود:
۱٫ فرسايش پرتابي: در اين نوع فرسايش، عامل اصلي ضربات ناشي از برخورد قطرات باران با سطح خاك فاقد پوشش گياهي بوده كه سبب جداشدن ذرت خاك به ويژه در خاك‌هاي درشت يافت و جابجا شدن آنها مي‌گردد.
۲٫ فرسايش ورقه‌اي: عبارت است از تخريب و از بين رفتن خاك سطحي به صورت ورقه‌هاي نازك كه معمولاً در خاك‌هاي مسطح و يكنواخت صورت مي‌گيرد.
۳٫ فرسايش شياري: پس از پر شدن فرو رفتگي‌هاي خاك از آب اين آب در امتداد شيب سرازير شده و به تدريج مسير خود را حفر مي‌نمايد. در اثر تكرار ايت عمل، مجاري سطحي متعددي بوجود آمده (شيارها) و تشكيل فرسايش شياري را مي‌دهد.

۴٫ فرسايش گودالي: اين نوع فرسايش سبب تغيير شكل زمين گرديده و حاكي از تخريب وضعيت خاك مي‌باشد. طي اين فرسايش، گودال‌هايي در زمين ايجاد شده و پس از بين رفتن خاك زراعي مواد فرسايش يافته در انتهاي شيب زمين بر روي خاك حاصلخيز رسوب نموده و از ارزش آن مي‌كاهد.
علل فرسايش
عوامل موثر در ايجاد فرسايش به طور خلاصه به شرح زير م

ي‌باشد:
الف) عوامل طبيعي: شامل ۱) سنگ مادر كه از نظر مقاومت در برابر تجزيه و هواديدگي و همچنين وضعيت نفوذپذيري اهميت دارد. ۲) پستي و بلندي كه شامل شيب زمين، ارتفاع و جهت شيب است.
شيب زمين در شدت فرسايش نقش مهمي داشته و با آن رابطه مستقيم دارد.
ارتفاع به طور غيرمستقيم و از طريق تاثير بر آب و هواي محل در فرسايش مثر است، زيرا در ارتفاعات معمولاً ميزان بارندگي بيشتر بوده، در نتيجه شرايط ايجاد فرسايش فراهم مي‌باشد.
جهت شيب‌هاي شمالي و جنوبي در يك منطقه از نظر فرسايش يكسان نبوده و در نيمكره شمالي، تابش نور مستقيم در جهت جنوبي سبب تجزيه سريعتر خاك و مواد آلي گرديده، در نتيجه استعداد بيشتري نسبت به جهت شمالي براي فرسايش دارد، در حالي كه شيب شمالي اغلب پوشيده از نباتات مختلف است كه از فرسايش جلوگيري مي‌نمايد.
ب) عوامل مربوط به خاك: اين عامل بيشتر به ساختمان، بافت و نفوذپذيري خاك كه به عوامل مختلفي بستگي دارد، مربوط مي‌شود.
ج) عوامل اقليمي: شامل: ۱) بارندگي كه شدت آن(مقدار در واحد زمان) بيشتر در فرسايش اثر مي‌گذارند، نه ميزان كل آن. ۲) برف كه با ذوب تدريجي خود، نيروهاي تخريبي كمتري نسبت به باران دارد. جز در مواقعي كه به صورت بهمن سبب بروز خطر و خرابي مي‌شود. ۳) باد يكي از عوامل بسيار موثر بوده و خطرات آن اغلب در نواحي خشك كه عاري از موانع طبيعي مي‌باشد، احساس مي‌شود. ۴) درجه حرارت كه علاوه بر تغييرات شبانه‌روزي و يا فصلي كه سبب تجزيه خاك مي‌شود، در رشد و نمو نباتات منطقه تاثير دارد.

د) عامل انسان: كه به طرق گوناگون از جمله كشت و كار بر روي اراضي شيبدار و زدن شخم در جهت شيب، عدم تقويت خاك‌ها، بهره‌برداري ناصحيح از اراضي، چراي بيش از حد ظرفيت مراتع و بالاخره از طريق ايجاد آتش‌سوزي براي از بين بردن بعضي از آفات و يا گياهان مضر، زمينه ايجاد فرسايش را فراهم مي‌‌آورد.
روش‌هاي كنترل فرسايش آبي
اعمال اساسي كه در بسياري از روش‌هاي جلوگيري از فرسايش آبي بكار برده مي‌شود، عبارتند از:

۱٫ جلوگيري از برخورد قطرات باران به سطح خاك با ايجاد موانع
۲٫ جلوگيري از تراكم و جريان آب در امتداد شيب در يك مسير باريك
۳٫ كاهش سرعت آب در امتداد شيب
۴٫ نفوذ دادن حداكثر آب به داخل خاك
مهمترين روش‌هاي كنترل فرسايش آبي به قرار زير است:
۱٫ كشت بر روي خطوط ميزان منحني: كه طي آن رديف‌هاي كاشت بر روي خطوط ميزان منحني (خطوطي كه نقاط هم ارتفاع را به يكديگر وصل مي‌كند) صورت گرفته، ولي براي كنترل فرسايش كافي نمي‌باشد، زيرا ظرفيت شيارهاي شخم كم بوده و در نتيجه بلافاصله از آب باران پر شده و جريان سطحي ايجاد مي‌گردد. در شيب‌هاي با طول كم و درجه متوسط و يا باران ملايم اين عمل موثر واقع مي‌شود. تاثير اين روش زماني حداكثر است كه با كشت نواري يا تراس‌بندي توام باشد

.
۲٫ كشت نواري: در اين طريقه اراضي شيب‌دار به نوارهايي عمود بر جهت شيب تقسيم شده و در هر يك از نوارها كشت بخصوصي انجام مي‌گيرد. مثلاً نواري از ذرت و سپس نواري از علوفه و به دنبال آن نواري مجدداً از ذرت را مي‌توان كشت نمود. بدين طريق مي‌توان از فرسايش خاك جلوگيري نمود. يادآوري اين نكته ضروري است كه طول نوارها در امتداد خطوط ميزان منحني قرار داشته و عرض نوارها بسته به درجه شيب تغيير مي‌نمايد. اين روش همراه با تراس‌بندي حداكثر استفاده از زمين را مقدور مي‌سازد.
۳٫ تراس‌بندي: طي اين روش، اراضي به سطوحي نوار مانند كه اغلب نسبت به يكديگر داراي اختلاف سطح بوده و مسطح نيز مي‌باشد، تقسيم مي‌شود. هرچه شيب تندتر باش

د، عرض تراس‌ها كمتر انتخاب مي‌گردد. در تراس‌بندي، قسمتي از اراضي خاكبرداري شده و قسمت ديگر خاكريزي مي‌شود. گاهي نيز به منظور استحكام تراس‌ها در انتهاي قسمت خاكريزي شده ديوارهايي از مصالح مختلف احداث مي‌نمايند. هزينه اين روش زياد مي‌باشد.
۴٫ كشت علوفه در مسيرهاي عبور آب: در اين روش در مسيرهاي گذر آب به ويژه در نواحي شيبدار علوفه كشت مي‌شود. بدين ترتيب علاوه بر اينكه مقداري از غذاي دام توليد مي‌گردد، سبب مي‌شود آب در امتداد طول شيب به كندي جريان يافته و در نتيجه از فرسايش خاك جلوگيري گردد.
روش‌هاي كنترل فرسايش بادي
فرسايش بادي اغلب در خاك‌هاي حفاظت نشده و يا فقط قسمتي از آنها داراي پوشش نباتي مي‌باشد، صورت مي‌گيرد. بنابراين در اراضي آماده شده براي كشت، زمين رها شده به صورت آيش، مراتع كه مورد چراي بي‌رويه قرار گرفته و بالاخره نواحي خشك و نيمه خشك احتمال فرسايش بادي وجود دار. در كنترل فرسايش بادي، موانعي ايجاد مي‌گردد كه بتواند جلوي باد را قبل از رسيدن به سرعت آستانه فرسايش بگيرد. اين موانع ممكن است زنده (پوشش نباتي و درختان) و يا غيره (ديوار، چپر و غيره) باشد.
اين نوع فرسايش كه منحصراً از طريق جهش ناگهاني ذرات صورت مي‌گيرد، را مي‌توان به طرق زير كنترل نمود:
• ايجاد پوشش علفوه‌اي در خاك
• بدون پوشش نگذاشتن خاك در فصول گرم و تابستان
• ايجاد شيار عمود بر جهت باد
• اعمال تناوب زراعي
• كشت نواري
• استفاده از بقاياي گياهي به عنوان پوشش سطح خاك (مالچ)
• استفاده از مواد نفتي به عنوان مالچ
• استفاده از درختان و علوفه به عنوان بادشكن و …

حاصلخيزي خاك و طريقه حفظ آن:‌
براي اصطلاح حاصلخيزي خاك هنوز تعريفي كه قابل قبول همه باشد وجود ندارد و ما با توجه به منظوري كه داريم آنرا اين طور تعريف مي كنيم كه حاصلخيزي خاك عبارت است از قدرت خاك براي توليد عملكرد زياد بطور دايم. بشرط آنكه عومال محيطي نظير نور، رطوبت،‌ حرارت و غيره محدوديتي براي گياه نداشته و مديريت زراعي نيز بطور موثر انجام شود.

ماهيت حاصلخيزي خاك خيلي بيش از آنكه تعريف فوق مستفاد مي شود پيچيده است زيرا نه تنها به مختصاد شيميايي و فيزيكي خاك بلكه به فرايند هاي بيولوژيكي ناشي از فعاليتهاي مختلف موجوادت متنوع خاك بستگي دارد. خاك محيطي بسيار پيچيده است كه در ان فعاليتهاي شيميايي، فيزيكي و بيولوژيكي دايم در جريان بوده وبين آنها اثرات متقابل متعدد و مختلفي رد و بدل مي شود.
در نواحي خشك فرايند هاي فيزيكي،‌شيميايي و بيولوژيكي بشكيل خاك بسيار كند است. پوشش گياهي پراكنده و كم حاصل است. در نتيجه تجزيه كانيها كند و تكامل مختصاد پروفيل ضعيف و مقدار مواد آلي و ازت خاك همواره كم است. خاشويي نيز به مقدار كم بوده و اغلب با تجمع بيش از حد نمكهاي محلول همراه است. در شرايط كويري عملا شبكه بسته اي است كه در آن چرخش عناصر غذايي به كندي صورت مي گيرد. در شرايط خشكي تجزيه و فساد پس مانده هاي گياهي بسيار كند بوده و نيتر يفيكاسيون مهار مي شود. د رخشك ساليها عناصر غذايي خاك زياد مي شود و در ترسالي متعاقب آن عملكرد خوبي خواهد داشت كه ممكن است به غلط به حاصلخيزي خاك تعبير شود چرا كه هر گاه چند ترسالي به طور متوالي پيش آمد كند معمولا رشد گياهان كند مي شود.
كشاورز نقش بسيار موثري بر ميزان حاصلخيزي خاك خود دارد و عملا كليه اقدامات كشاورزي بسته به نحوه اجراي آن بر حاصلخيزي خاك اثر خوب يا بد خواهد گذاشت. شيار كردن خاك همانقدر كه مي تواند ساختمان خاك را بهبود بخشد ممكن است آن را ضايع كند و كود هاي شيميايي كه از

موثرترين وسايل افزايش باروري خاك اند ممكن است در اثر استعمال بي رويه آنها صدمات زيادي به حاصلخيزي خاك وارد آورند. آبياري كه مي توان كوير را گلستان كند ممكن است در شرايطي نواحي حاصلخيزي را چنان به برهوتي مبدل كند كه حتي گياهان كويري نيز ياراي روييدن در آن را نيابند.