بررسی قابلیت استفاده از درختچه های ازگیل (Crataegus germanica (L.) Kuntze) و ولیک (.Crataegus monogyna (L.) Jacq) در پروژه های زیست مهندسی جنگل های هیرکانی: قابلیت ها و چالش ها

سابقه و هدف: پایداری شیب ها در نواحی جنگلی و با خاک های ریزدانه به شدت تحت تاثیر ویژگی های زیست فنی سیستم ریشه گیاهان قرار دارد. هدف از این پژوهش، ارزیابی و مقایسه نقش دو گونه درختچه ای بومی جنگل های هیرکانی شامل ازگیل (Crataegus germanica (L.) Kuntze) و ولیک (Crataegus monogyna Jacq.)، در افزایش مسلح سازی خاک و بهبود پایداری دامنه ها بود. این پژوهش به دنبال کمی سازی پراکنش ریشه، تعیین مقاومت مکانیکی ریشه ها و برآورد چسبندگی افزوده شده به خاک ناشی از حضور ریشه ها براساس مدل Wu است.مواد و روش ها: پژوهش پیش رو در پارسل ۱۱۸ بخش پاتم جنگل آموزشی- پژوهشی خیرود انجام شد. منطقه ای با شیب حدود ۲۰ درصد، جهت جنوبی و خاک های ریزدانه برای مطالعه انتخاب شد. برای تعیین شاخص نسبت سطح ریشه به سطح خاک (RAR)، چهار پایه از هر گونه انتخاب شد. نمونه برداری ریشه با روش دیواره پروفیل در دو سمت بالادست و پایین دست پایه ها و در سه افق ۱۰ سانتی متری صورت گرفت. همه ریشه های نمایان شده در دیواره اندازه گیری و مقدار RAR محاسبه شد. به منظور تعیین مقاومت کششی و نیروی کششی ریشه ها، ۱۴۶ نمونه ریشه سالم در دامنه قطر ۳/۰ تا ۵/۹ میلی متر جمع آوری شد. سپس، آزمایش های کششی با دستگاه یونیورسال STM۵ انجام شد. برای برآورد میزان مسلح سازی خاک، مدل Wu به عنوان یکی از مدل های کلاسیک مبتنی بر افزودن چسبندگی ریشه به معادله مقاومت برشی مهر– کولمب به کار گرفته شد. تحلیل آماری داده ها با ANOVA چندراهه، آزمون تعقیبی Bonferroni و تحلیل کوواریانس (ANCOVA) انجام شد.نتایج: شاخص RAR به طور معنی داری با افزایش عمق و فاصله از یقه کاهش یافت و بیشترین مقدار آن در لایه سطحی صفر تا ۱۰ سانتی متر مشاهده شد. تاثیر گونه بر RAR معنی دار نبود، اما اثرات متقابل (گونه × موقعیت دیواره) معنی دار شد که بیانگر پاسخ متفاوت گونه های مورد مطالعه به شرایط فیزیکی در دیواره های مختلف پروفیل است. بررسی رفتار مکانیکی ریشه ها نشان داد که نیروی کششی با افزایش قطر ریشه به صورت تابع توانی مثبت زیاد می شود و مقاومت کششی به صورت تابع توانی منفی کاهش می یابد. ازگیل، مقاومت کششی بیشتری نسبت به ولیک داشت، اما رفتار هر دو گونه در افزایش نیروی کششی مشابه بود. تحلیل های مدل Wu نشان داد که بیشترین چسبندگی اضافه شده ناشی از حضور ریشه ها در افق سطحی صفر تا ۱۰ سانتی متر دیده می شود. با افزایش عمق، مقدار آن به شدت کاهش یافت. همچنین، تاثیر گونه بر میزان چسبندگی افزوده شده معنی دار نبود.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش بیانگر آن است که سیستم ریشه دو گونه مورد مطالعه به ویژه در افق های سطحی در مسلح سازی خاک و افزایش پایداری دامنه ها نقش آفرینی می کنند. ازآنجاکه مدل Wu بیشتر به پراکنش ریشه حساس است تا مقاومت مکانیکی، عدم معنی داری تفاوت گونه ای در مقدار مسلح سازی قابل انتظار بود. باتوجه به تفاوت الگوی ریشه دوانی و مقاومت کششی دو گونه، استفاده ترکیبی از ولیک و ازگیل در طرح های تثبیت شیب توصیه می شود. ولیک برای افزایش چسبندگی لایه های سطحی و کنترل فرسایش سطحی و ازگیل برای تقویت پایداری عمقی خاک مناسب است. البته باید در نظر داشت که این گونه ها کندرشد هستند و تاثیر مسلح سازی آنی آن ها پس از استقرار زیاد نیست، بنابراین در رویکرد زیست مهندسی پیشگیرانه، مفید خواهند بود. واژه های کلیدی: تراکم ریشه، مدل Wu، مسلح سازی خاک، مقاومت مکانیکی ریشه.

کلیدواژه ها:

تراکم ریشه ، مدل Wu ، مسلح سازی خاک ، مقاومت مکانیکی ریشه.