تعیین سطح آستانه کوبیدگی مسیرهای اسکیدررو در ترددها و شیبهای طولی مختلف مسیر چوبکشی

تعیین سطح آستانه کوبیدگی مسیرهای اسکیدررو در ترددها و شیبهای طولی مختلف مسیر چوبکشی

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

چوبکش­ها ماشین­آلات سنگینی هستند که تردد آنها در مسیرهای چوبکشی جنگل الزاما" پیامدها و عوارض نامطلوبی به همراه دارد. کوبیدگی[2] خاک نخستین پیامد تردد اسکیدرها 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;) که به واسطه وزن ماشین با بار، لرزش موتور و بکسباد چرخ­ها، خاک مسیرهای چوبکشی را به عنوان جسم ضعیف متراکم می­نمایند و موجب کاهش نفوذپذیری[3] آب و هوا در خاک (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 اسکیدرها در مسیرهای چوبکشی که 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] خاک (Woodward, 1996; Trautner and Arvidsson, 2003) می­گردند. رواناب حاصل از بارش در شیارهای مسیرهای چوبکشی جاری می­شود و فرسایش[7] خاک را تشدید می­نماید (Xu et al., 2000; Rapp et al., 2001; Hartanto et al., 2003; Nugent et al; 2003) از آنجایی که خاک مسیرها در اثر تردد دست خورده و جابجا می­شوند و پوشش­ محافظ سطحی خاک از بین می­رود فرسایش خاک در مسیرهای چوبکشی به مراتب بیش از عرصه­های دست نخورده می­باشد (Woodward, 1996; Croke et al., 1999). میزان کوبیدگی، جابجایی و فرسایش خاک به نوع ماشین چوبکشی بستگی دارند (Ayers, 1994) و در شرایط یکسان محیطی و کاری، میزان خسارت ماشین­آلات مختلف یکسان نیست. از این رو لازم است ماشین­آلات مختلف از نظر میزان خساراتی که 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 کاهش میزان خسارت وارده استفاده نموده و معیار فعلی انتخاب و خرید ماشین­آلات جدید چوبکشی یعنی کاهش هزینه­های تولید ماشین به کاهش هزینه­های تولید ماشین و کاستن خسارت به عرصه را ارتقا داد. وسعت و شدت اثرات چوبکشی تحت تاثیر عواملی چون نوع ماشین، نوع عملیات (برش یکسره یا برش گزینشی)، تعداد تردد، توپوگرافی منطقه، رطوبت خاک[8] حین عملیات و طراحی مسیر چوبکشی قرار دارد (Laffan et al., 2001; Kolka and Smidt, 2004; Demir et al., 2007). این تحقیق به ارزیابی یک نوع اسکیدر رایج کشور (HSM904) از نظر خسارات وارده به مسیر چوبکشی در شرایط مختلف تردد (تعداد) و شیب طولی مسیر چوبکشی می پردازد و تلاش می­نماید که تاثیر این عوامل و کاربری اسکیدر را از نظر خسارات وارده تعیین نماید.

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

1- تراکم خاک 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 کلی تخریب خاک[10] در مسیرهای چوبکشی چگونه است؟

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

1- میزان کوبیدگی خاک در شیب های طولی مختلف تفاوت معنی­داری ندارد.

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

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

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

5- وضعیت کلی تخریب خاک در کلیه مسیرهای چوبکشی بسیار شدید می­باشد.

فهرست مطالب

فصل اول

مقدمه و کلیات

1-1 مقدمه

1-2 کلیات

1-2-1 کوبیدگی

1-2-2 جابجایی

1-2-3 شیاری شدن

1-2-4 فرسایش

1-2-5 حساسیت پذیری خاکهای جنگل به کوبیدگی

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

شکل 3-1 موقعیت منطقه مورد مطالعه

3-1-3 وضعیت آب و هوایی

3-1-4 زمین شناسی

3-1-5 خاکشناسی

3-2 روش تحقیق

3-2-1 استقرار سامانه سنجش

شکل 3-2 روش نمونه ­برداری در پلات

شکل 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

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

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

شکل 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

شکل 4-4 روند تغییرات مجموع تخلخل خاک درترددهای مختلف

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

شکل 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

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

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

شکل 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

شکل 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

شکل 4-11 میزان جابجایی عمودی خاک در ترددهای 7 و 14

شکل 4-12 بررسی میزان جابجایی عمودی خاک با افزایش شیب در ترددهای 7 و 14

شکل 4-13 جابجایی عمودی خاک در شیب­های طولی مختلف مسیر چوبکشی

شکل 4-14 میزان جابجایی عمودی خاک 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

خرید فایل