تاثیر مشخصات مالچ سنگ ریزه ای بر کنترل گرد و غبار جاده های جنگلی منطقه عرب داغ استان گلستان

مقدمه و هدف: شبکه جاده های جنگلی استان گلستان بیشتر خاکی یا شن ریزی شده اند و در فصل های گرم سال به ویژه تابستان، تحت تاثیر وزش باد و تردد وسایل نقلیه، مقدار قابل توجهی گرد و غبار تولید می کنند. این پدیده علاوه بر کاهش کیفیت دید رانندگان و تهدید ایمنی عبور و مرور، موجب آلودگی محیط زیست، نارضایتی گردشگران و تسریع در فرسایش سطحی جاده ها می شود. از این رو، شناسایی راهکارهای پایدار برای کنترل گرد و غبار جنگل راه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روش های متداول و قابل اجرا در اراضی خشک و نیمه خشک استفاده از پوشش های سنگ ریزه ای (مالچ سنگ­ریزه) است که می تواند با ایجاد زبری سطحی، نفوذ باد به لایه های خاک را کاهش داده و درعین حال ذرات گرد و غبار را به­دام اندازد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر نوع و درصد پوشش سنگ­ریزه بر کنترل گرد و غبار جاده های جنگلی عرب داغ در شرق استان گلستان انجام شد.مواد و روش ها: برای این منظور از دستگاه تونل باد پرتابل استفاده شد که می­تواند با ایجاد جریان کنترل شده هوا در مسیر افقی، رفتار ذرات خاک و مقدار فرسایش بادی را در مقیاس میدانی شبیه سازی کند. سطح تماس تونل ۶۰ × ۳۸ سانتی متر درنظر گرفته شد و بخش هایی از شبکه جاده با ویژگی های هندسی یکنواخت (از نظر شیب، انحنا و عرض) به صورت تصادفی انتخاب شد. در این قطعات، تیمارهای مختلف پوشش سنگ­ریزه با سه اندازه قلوه سنگ کوچک (بزرگ تر از سه سانتی متر)، سنگ­ریزه بادامی (سه تا ۵/۱ سانتی متر) و ریگ (کوچک تر از ۵/۱ سانتی متر) با چهار سطح پوشش صفر (شاهد)، ۲۵، ۵۰ و ۷۵ درصد اجرا شد. پس از پاشش مصالح، سطوح تیمار شده با غلتک استوانه ای دستی متراکم شد تا پایداری اولیه سطح تامین شود. آزمایش ها در دو سرعت جریان باد (دو و چهار متر بر ثانیه) که بیانگر شرایط واقعی باد در هنگام عبور خودروها بر سطح جاده هستند، انجام شد. برای هر سرعت سه تکرار و درمجموع ۷۲ نمونه آزمایشی مورد ارزیابی قرار گرفت. گرد و غبار جمع آوری شده در محفظه سیلیکونی انتهای تونل پس از هر آزمایش توسط ترازوی دیجیتال با دقت ۱/۰ میلی گرم وزن شد. داده ها با طراحی آزمایش فاکتوریل و تجزیه آماری در قالب مدل خطی عمومی در سطح اطمینان ۹۹ درصد در نرم افزار SPSS تحلیل شد.یافته ها: نتایج نشان داد که اثر مستقل نوع سنگ ریزه، درصد پوشش و سرعت باد بر مقدار گردوغبار تولیدشده در سطح ۱ درصد معنی دار بود (P<۰.۰۱). همچنین، اثر متقابل نوع سنگ ریزه و درصد پوشش نیز معنی دار بود، اما برهم کنش این دو عامل با سرعت باد تفاوت آماری معنی داری نشان نداد (P>۰.۰۵). مقایسه میانگین ها نشان داد که همه انواع سنگ ریزه نسبت به تیمار شاهد موجب کاهش معنی دار گردوغبار شدند، هرچند قلوه سنگ های کوچک بیشترین کارایی را داشتند. میانگین گردوغبار تولیدشده در تیمار شاهد ۱۵/۱۷ گرم بر مترمکعب بود که در تیمارهای قلوه سنگ کوچک، سنگ ریزه بادامی و ریگ به ترتیب به ۷۲/۹، ۰۹/۱۱ و ۸۷/۱۱ گرم بر مترمکعب کاهش یافت. افزایش درصد پوشش نیز به طور معنی داری میزان گردوغبار را کاهش داد؛ به طوری که پوشش ۷۵ درصد قلوه سنگ کوچک در سرعت های دو و چهار متر بر ثانیه به ترتیب موجب ۸۱ و ۷۱ درصد کاهش گردوغبار شد. در همین سطح پوشش، سنگ ریزه بادامی کاهش ۴۴ و ۵۰ درصدی و ریگ حدود ۴۴ درصد کاهش را در هر دو سرعت باد ایجاد کرد، در حالی که کمترین اثر کنترلی در پوشش ۲۵ درصد مشاهده شد. همچنین، افزایش سرعت باد از دو به چهار متر بر ثانیه باعث افزایش معنی دار تولید گردوغبار گردید. بررسی نتایج نشان داد که اندازه و شکل هندسی سنگ ریزه ها نقش مهمی در پایداری سطح خاک دارند؛ به گونه ای که قلوه سنگ های کوچک با افزایش زبری سطح، کاهش سرعت جریان نزدیک بستر و پر کردن منافذ خاک، توان فرسایندگی باد را کاهش داده و در نتیجه بیشترین کارایی را در مهار انتشار ذرات معلق و کنترل گردوغبار نشان دادند.نتیجه گیری: مالچ سنگ­ریزه، بسته به اندازه و درصد پوشش، می تواند به طور قابل توجهی از فرسایش بادی سطح جاده های جنگلی پیشگیری کند و درعین حال مقدار گرد و غبار معلق در اثر تردد وسایل نقلیه را کاهش دهد. با توجه به دسترسی آسان به منابع قرضه سنگی در شرق استان گلستان، استفاده از قلوه سنگ های کوچک با تراکم حدود ۷۵ درصد به عنوان راهکاری اقتصادی، با دوام و زیست محیطی در کنترل گرد و غبار جاده های جنگلی عرب داغ توصیه می شود. با این حال، پیشنهاد می شود در پژوهش های آینده، دوام زمانی این نوع مالچ و تغییر عملکرد آن در بازه های فصلی و تحت بارندگی های طبیعی بررسی شود تا از پایداری درازمدت و اثربخشی واقعی آن در شرایط میدانی اطمینان حاصل شود.

کلیدواژه ها:

نگهداری شبکه جاده ، قلوه سنگ کوچک ، غلتک ، تونل باد ، پوشش سطحی ، حفاظت جاده