تاثیرات جانوران برفرآیند های فیزیکی خاک را توضیح دهید؟

Question

تاثیرات جانوران برفرآیند های فیزیکی خاک را توضیح دهید؟
کدام دسته از جانوران بر تغییرات فرایند های  فیزیکی خاک تاثیر بیشتری دارند

حسین برخورداری · Answer

١- مقدمه

خاكها در طول زمان و از طريق اثرات متقابل عوامل مختلفي چون اقليم، مواد مادري، موجودات زنده و پستي و بلندي به وجود ميآيند. خاك لايه بيروني پوسته است كه سطح اراضي زمين را پوشانده و محصول هواديدگي مكانيكي، شيميايي و بيولوژيك مواد مادري است. براي مثال در صحراي Negev در اسرائيل سه گونه از حلزونها از گلسنگ هاي درون سنگي تغذيه ميكنند كه در صخرهها و سنگهاي آهكي رشد مي كنند . براي خوردن گلسنگ ها، حلزونها بايد سنگ را بلعيده و محتويات آن را به عنوان فضولات دفع نمايند.

تعداد ٢١ حلزون در هر متر مربع ميتوانند صخرهها را با سرعت تقريبي ٧٠ تا ١١٠ گرم در هر متر مربع در سال به خاك تبديل نمايند. علاوه بر فرآيند. هواديدگي، آب و فعاليتهاي موجودات زنده خاك ميتوانند سبب حركت مواد آلي و معدني در خاكرخ شده و بدين ترتيب در تشكيل خاكها نقش ايفا نمايند. فرآورده نهايي، مخلوطي فيزيكي از ذرت معدني، مواد آلي، هوا و آب است. تخلخل، كه در واقع بخشي از خاك است كه توسط هوا و آب پر شده است؛ يكي از ويژگيهاي بسيار مهم خاكهاست كه به شدت به شرايط زنده و غيرزنده خاكها بستگي داشته و همچنين آنها را تحت تأثير نيز قرار ميدهد. حفرات بسيار بزرگ كه قطري بيش از ميكرون دارند، فقط به هنگام سيلاب يا بارانهاي شديد، آب را از خود عبور ميدهند و در شرايط كمي خشكتر خالي ٢٥ ميكرون ) و آب سطح - ميباشند. حفرات كوچكتر تقريباً هميشه پر از آب مويين ١٦٥ (قطر ١٠٠ ٠> ميكرون) هستند. بافت، ساختمان و تخلخل خاك با يكديگر ارتباط تنگاتنگي داشته و بر /٢) ذرات روي حركت آب در خاك، حرارت خاك، جريان هوا و مقاومت در مقابل خروج گياهچه از خاك و نفوذ ريشه تأثير ميگذارند. ساختمان خاك به طور مستقيم قابل اندازهگيري نبوده و اغلب با اندازه و شكل خاكدانهها، تخلخل و توزيع حفرات توصيف ميشود بنابراين تأثير جانوران خاك بر فرآيندهاي فيزيكي خاك غالباً با بيان تأثير آنها بر خاكدانهها، تخلخل و توزيع حفرات صورت ميگيرد. خاك زيستگاه طيف وسيعي از موجودات زنده كوچك و بزرگ مي باشد . برخي از اين  جانوران تمام چرخة زندگي خود را در خاك كامل ميكنند در حاليكه ديگران تنها يك دوره موقتي را در خاك (كه داراي شرايط ثابتي نسبت به سطح است) ميگذارنند تأثير جانوران بر اكوسيستم خاك بستگي به دفعات و همچنين زماني دارد كه آنها در خاك ساكن مي باشند. جانوران دخيل در ديناميك اكوسيستم خاك را به گروههاي دائمي، موقتي ، دورهاي متناوب ١٧٠ ، گذرا ١٧١ و تصادفي ١٧٢ تقسيم كرده اند (جدول ١ را ببنيد ). سه گروه آخر بندرت در خصوصيات اكوسيستم خاك تأثيرگذار هستند و در اين فصل مورد بحث قرار نميگيرند.

جانوران خاك براساس فعاليت و توزيع در خاك به سه گروه تقسيمبندي ميشوند. ١) انواع برون خاكي كه بر روي مواد آلي سطحي يا نزديك سطح فعاليت ميكنند. ٢) انواع درون خاكي  كه در خاكهاي معدني زندگي كرده و از هوموس تغذيه ميكنند. ٣) انواع حفار  كه مواد را بين اعماق خاك و لاشبرگها جابجا ميكنند. براساس موقعيت اين جانوران در خاك، اين گروهها تأثيرات متفاوتي را بر ساختمان و فرآيندهاي فيزيكي خاك برجاي ميگذارند. در قسمت اول اين فصل، ما به بررسي اثرات احتمالي جانوران خاك بر خصوصيات و فرآيندهاي فيزيكي پرداخته و با مروري بر اهميت اين جانوران بر فرآيندهاي فيزيكي خاك در اكوسيستمهاي كشاورزي و همچنين با بيان تأثير مديريتهاي مختلف بر رابطه بين جانوران خاك و فرآيندهاي مختلف فيزيكي، بحث را خاتمه دادهايم.

2- تأثير جانوران بر خصوصيات فيزيكي خاك

جانوران خاك از طريق فعاليتهاي زير تأثير قابل ملاحظهاي بر ساختمان خاك از خود باقي ميگذارند.

ايجاد سوراخ و حفر كانال در جستجوي غذا، و يا ساخت فضاهاي زيست يا محفظه هاي ذخيره در داخل يا سطح خاك (مانند كرمهاي خاكي، موريانهها و مورچه ها)
 	انتقال فعال خاك حفاري شده يا بلعيده شدهاي كه در جاي ديگري انباشته شده است (مثال مورچه ها، كرمهاي خاكي)
 	بلع مواد خاكي (مانند كرمهاي خاكي، موريانهها)
 	توليد فضله دانه ها (مانند بندپايان كوچك)
 	استفاده از فضولات، مواد لزج، يا ترشحات بزاقي براي علامتگذاري راهروها و دالانهاي حفر شده يا چسباندن مواد (مانند موريانهها، كرمهاي خاكي)
 	جمعآوري بقاياي گياهي، فصولات حيواني و اجساد از سطح خاك و مخلوط كردن توام با هضم و يا بدون هضم آنها با خاك (مثال كرمهاي خاكي و سوسكهاي فضله جمع كن).

هر يك از اين فعاليتها داراي تأثيرات متفاوتي بر خصوصيات فيزيكي خاك ميباشند . برداشت بقاياي گياهي از سطح خاك سبب افزايش شيب حرارتي خاك ١٧٨ سطحي، افزايش تبخير آب خاك، افزايش احتمال تشكيل سله و رواناب شده و نفوذپذيري را كاهش ميدهد براي مثال از بين رفتن پوشش گياهي توسط موريانههاي علف خوار در استراليا، سبب افزايش فرسايش ورقهاي شده است خردشدن بقايا سبب افزايش سطح فعال مواد آلي در داخل يا سطح خاك شده و بدين ترتيب ظرفيت جذب و نگهداري آب در خاك را تحت تأثير قرار ميدهد. حفاري در خاك باعث افزايش تخلخل خاك شده كه اين امر ميتواند اثرات مثبتي روي نفوذپذيري آب در خاك، تهويه و عمق توسعه ريشهها در خاك داشته باشد. بعضي از جانوران مانند كرمهاي خاكي در حين حفاري در خاك، مواد آلي را با خاك مخلوط كرده و بدين ترتيب ظرفيت نگهداري آب و استحكام خاكدانه را افزايش ميدهند. برخي جانوران فضولات خود را در جاي ديگري از خاكرخ انباشته مي كنند و بدين ترتيب سبب آميختگي افقهاي خاك ١٨١ ميشوند. فضولات جمع شده در سطح خاك، سبب ايجاد لايه غير همگني ميشود كه رواناب را محدود كرده و اثر مثبتي روي نفوذ آب در خاك دارد . با اينحال فضولات ميتوانند استحكام كمتري نسبت به ساير خاكدانه ها داشته باشند و همچنين قادرند فرسايش رسوبي ١٨٢ را افزايش دهند تأثيرات جانوران خاك بر يكديگر و بر ساختمان خاك در اكوسيستم هاي خاكي در شكل ١ خلاصه شده است . ريز گياگان (باكتريها و قارچها) با توليد تركيبات آلي، خاكدانهها را بهم پيوند مي دهند و هيفهاي قارچي نيز با اتصال ذرات بهم، خاكدانهها را ايجاد مي كنند . ريز جانورگان (پروتوزئرها و نماتدها) داراي تأثير مستقيمي بر ساختمان خاك نيستند و از طريق تنظيم جوامع باكتريايي و قارچي، برساختمان خاكدانهها تأثير ميگذارند. ميان جانورگان  (بندپايان كوچك و انكيترائيدها) از طريق توليد فضله دانهها و حفرات زيستي بر ساختمان خاك اثر مي گذارند . برخي جانوران اين گروه، تأثير زيادي بر خرد كردن لاشبرگها د ارند . اين امر تأثير زيادي بر پايداري ساختمان خاك و ظرفيت نگهداري آب آن دارد. درشت جانورگان (كرمهاي خاكي، موريانه ها و مورچه ها) بيشترين تأثير را بر فرآيندهاي ساختمان خاك دارند. آنها با ايجاد حفره و مخلوط كردن مواد آلي و معدني سبب بهبود تهويه و نفوذ آب در خاك و تهويه ميشوند.

تأثير نهايي جانوران خاك بر خصوصيا ت فيزيكي خاك اغلب نتيجه توازن بين فرآيندهاي تراكمزا و تراكمزدااست برخي از بيمهرهگان، خاكدانههاي بزرگي را توليد ميكنند كه ميتواند منجر به تراكم خاك شود. بيمهرههاي ديگر با تغذيه از اين خاكدانهها و رهاسازي فضله دانههاي كوچكتر يا بطور سادهتر از طريق حفر راه خود از ميان اين ساختمان ها، سبب شكستن آنها به انواع ريزتر ميشوند؛ كه اين پديده ميتواند به عنوان يك فرآيند تراكم زدا توصيف گردد. در قسمتهاي بعدي تأثيرات چندين گروه از جانوران خاك بر ساختمان خاك از طريق توليد فضله دانهها و ايجاد كانال بحث خواهد شد.
2-1- جانوراني كه از طريق توليد فضله دانه ها بر ساختمان خاك تأثير ميگذارند

در اين قسمت گروههاي جانوري كه از طريق توليد فضله دانهها در تشكيل ساختمان خاك تأثير دارند مورد بررسي واقع خواهند شد. اين جانوران به شدت ذرات معدني را بلعيده و با عبور از ميان حفرات موجود خاك، سبب مخلوط شدن مواد آلي با خاك سطحي مي شوند . فضولات (خاكدانههاي كوچك ١٩٠ ) توليد شده توسط آنها ممكن است به نوبت خود به عنوان خاكدانه هاي بزرگ نقش ايفا كنند.

2-1-1- دوبالان و بندپايان بزرگ

لارو دوبالاني كه در اكوسيستم خاك يافت ميشوند اغلب فضولاتي به شكل كروي، استوانهاي يا دوكي شكل تشكيل ميدهند كه حاوي قطعات درشت بافتهاي گياهي بوده و گاهي اوقات با ذرات معدني نيز مخلوط است. فضولات دوبالان و آيزوپودا مصرف كننده لاشبرگ ها، حاوي تكههاي درشت لاشبرگها، فضولات جانوران كوچكتر خاك و مقادير فراواني از ذرات ٠ ميليمتر ). به دليل اينكه اين /٥- معدني بوده و از فشردگي زيادي برخوردار نيست (اندازه ٤ جانوران عمدتاً در سطح خاك ميباشند لذا فضله دانههاي ساخته شده توسط آنها ممكن است) تجمع پيدا كرده و در برخي از خاكهاي هوموسي بخصوص، افق H را توليد نمايد اين فضله دانه هاي در ظرفيت نگهداري آب خاك نقش دارند.

2-1-2-بندپايان كوچك (كنه ها و پادمان)

فضله دانههاي كنه هاي oribatid به شكل تخممرغي يا كروي بوده و داراي سطحي صاف ميباشند. اين دانهها خيلي فشرده هستند و در درون خود ذرات معدني ندارند و به رنگ قهوهاي كمرنگ ميباشند. اندازه آنها به نوع گونه كنه و مرحله زندگي آن بستگي داشته و بالغ بر تا ٢٠٠ ميكرومتر ميباشند فضولات پادمان اغلب فشرده بوده و داراي تا ٩٠ ميكرومتر قطر، گرد نامنظم و با سطوحي زمخت و ناهموار است كه به رنگ سياه بوده و اغلب حاوي ذرات معدني است. پادمان داراي نقش اساسي در تشكيل ساختمانهاي كوچك خاك در برخي از خاكهاي قطبي، آلپي و تكامل نيافته هستند. مواد دفعي بندپايان كوچك در ظرفيت نگهداري آب خاك و خاكدانهسازي نقش مهمي دارند.

Rusek ١٩٨٥ دريافت برخي پادمان از نوع onychiurid و كنه هاي نوع oribatid ميتوانند حفرههاي كوچكي در خاك حفر نمايند كه از نظر صعود موئينه اي آب در خاك تهويه و زهكشي سريع نقش مهمي دارند.

2-2-مهندسين اكوسيستم

موجودات زندهاي كه بطور مستقيم و يا غير مستقيم فراهمي منابع را (به غير از خودشان) براي ساير گونههاي يك اكوسيستم تعديل و تنظيم ميكنند به دليل آنكه سبب ايجاد تغييرات فيزيكي در مواد زنده و غير زنده شدهاند مهندسين اكوسيستم ناميده شدهاند  اين موجودات با استفاده از روشهاي مكانيكي و يا ساير روش ها موجب انتقال مواد زنده يا غير زنده از يك حالت فيزيكي به حالت ديگر شده و بدين ترتيب سبب اصلاح، نگهداري و يا ايجاد زيستگاه براي موجودات ديگر ميشوند . مهندسين اكوسيستم قادر به حركت در ميان توده خاك بوده و توانايي ايجاد ساختارهاي آلي معدني را دارند.

2-2-1- انكيترئيدها

حفر كانال در خاك توسط انكيترئيدها از سوي بسياري از محققين گزارش شده است . به اعتقاد Didden ١٩٩٠ انكيترئيدها متناسب با اندازه بدن خود ( ٥ تا ٢٠٠ ميكرومتر) موجب افزايش پيوستگي و حجم حفره ميشوند. فعاليت اين موجودات تأثير قابل ملاحظهاي در نفوذپذيري هوا ١٩٧ ، ساختار حفره و استحكام خاكدانه دارد. تأثير انكيترئيدها در هدايت هيدروليكي ١٩٨ خاك بستگي به اختلاط مواد آلي با خاك، تعداد اين موجودات در خاك و طول مدت آزمايش دارد.

انكيترئيدها فضله دانههايي را توليد ميكنند كه حاوي ذرات ريز و كمي بقاياي گياهي سلولزي است. اين فضله دانهها در خاكهاي معدني ساختار اسفنجي شكلي داشته كه با هوموس و مواد لومي تركيب يافته است مهمي در استحكام خاكدانههاي جزء ٦٠٠ تا ١٠٠٠ ميكرومتري دارند. اين خاكدانه ها احتمالاً از مواد دفعي اين موجودات با اندازه تقريبي ٢٠٠ ميكرومتر تشكيل شدهاند. با اين وجود اين محقق هيچ تأثير قابل ملاحظهاي از انكيترئيدها بر روي توزيع خاكدانههاي مقاوم در آب ملاحظه نكرد. بسياري از محققين مقادير قابل ملاحظهاي از ذرات معدني را در محتويات رودهاي انكي ترئيدها انكيترئيدها به همراه ذرات معدني كه به سطح بدنشان چسبيده است نسبت به انتقال اين مواد هم اقدام و بدين ترتيب ساختمان خاك را تحت تأثير قرار ميدهند. مقدار مواد جابجا شده توسط انكيترئيدها در سيستمهاي مختلف اختلاف زيادي با هم دارند (جدول ٢) و به نظر ميرسد در يك اكوسيستم، شرايط محيطي كه بر فراواني و تركيب گونه اي انكيترئيدها تأثير گذار هستند، نقش مهمي بر جابجايي خاك توسط اجتماع انكيترئيدها دارند.

2-2-2- كرمهاي خاكي

تعداد كانالهاي حفر شده توسط كرمهاي خاكي در واحد سطح، بسته به تراكم جمعيت  آنها متفاوت ميباشد. بسياري از محققين تعداد حدود ١٠٠ تا ٣٠٠ كانال در هر متر مربع را گزارش كرده اند Bouche ١٩٧١ بيشتر از ٨٠٠ كانال در هر متر مربع را در يك خاك مرتعي شمارش كرده است در حاليكه Tisdall ١٩٧٨ تعداد آنها را در باغات آبي استراليا بيش از ٢٠٠٠ عدد گزارش كرده است. قطر اين حفرات بستگي به اندازه كرم دارد ولي عموماً از يك تا ده ميلي متر متغير است. به دليل همين اندازه بزرگ حفرات مربوط به كرمهاي خاكي، اين حفرات نقش مهمي در زهكشي سريع و تهويه خاكها دارند. حفرههاي مربوط به انواع كرمهاي خاكي حفار، به سطح خاك باز ميشوند و ممكن است تا عمق بيشتر از يك متر در خاك نيز نفوذ داشته باشند. هر حفره ميتواند ساختار منحصر به فردي داشته باشد حفرههاي مربوط به انواع كرمهاي خاكي درون خاكي ميتوانند بطور تصادفي داراي كمترين يا بيشترين توزيع در خاك باشند ولي با افزايش عمق تعداد آنها كم ميشود. ساختار حفرههاي انواع برون خاكي بطور پيوسته و همگام با جستجوي كرمهاي خاكي براي غذا و پر شدن برخي قسمتها با فضولات آنها تغيير ميكند.

بسياري از محققين دريافتهاند در صورتيكه در خاكي اين كرمها حضور داشته باشند نفوذپذيري آب در خاك ٢ تا ١٠ برابر افزايش مييابد با اين حال اين امر به گونه كرم و شرايط محيطي (مخصوصاً بافت خاك، محتواي ماده آلي و اقليم ) بستگي دارد . حفرات مربوط به گونههاي حفار ممكن است با پيكرة خود كرمها پر شده باشند كه در اين حالت حفرهها براي نفوذ آب سطحي مانداب شده اهميتي ندارند. حذف كرمهاي خاكي در يك مرتع سبب كاهش سه برابري نفوذ آب در خاك شده است.

تلقيح كرمهاي نوع Lumbricids به پولدرهاي (زمينهاي پست ساحلي) هلند، پس از ١٠ سال سبب تغييرات قابل توجه خصوصيات فيزيكي خاك شد. مناطق تلقيح نشده، با مواد آلي غير فعال پوشيده شده بودند و خاك معدني نيز از نفوذپذيري كم و مقاومت به نفوذ ٢٠٠ آب زيادي برخوردار بود. در مناطق داراي كرمهاي خاكي، مواد آلي تجزيه شده و از بين رفتند و خاكها داراي نفوذپذيري زيادتر و مقاومت به نفوذ كمي بودند غياب كرمهاي خاكي در يك خاك علفزار به مدت ٢٠ سال سبب پيدايش يك لايه لاشبرگ و يك خاك متراكم گرديد. اندازه، ساختار و تركيب داخلي فضولات كرمهاي خاكي بستگي به گروه اكولوژيك كرمهايي دارد كه آن فضولات را توليد كردهاند. انواع برون خاكي معمولاً توليد فضولات استوانهاي يا نامنظمي ميكنند كه حاوي مواد گياهي با درجات مختلف تجزيه و مخلوط با برخي از ذرات معدني است. اين فضله دانهها نميتوانند به مدت طولاني دوام داشته باشند كرمهاي حفار و انواع تغذيه كننده از خاك (درون خاكي مخلوطي از مواد آلي و معدني را ميبلعند. مواد دفعي اين دو گروه به هنگام دفع مرطوب و خميري و پس از آن خيلي شكننده بوده و به راحتي قابل متلاشي شدن مي باشند. اين نوع فضولات مخصوصاً در مناطق با بارندگي شديد ممكن است به شدت در تشكيل لايه غير قابل نفوذ هدررفت خاك نقش ايفا نمايند. در مطالعه انجام شده توسط Sharpley و همكاران، ١٩٧٩ بار رسوب حاصل از رواناب كه بواسطه پخشيدگي فضولات كرمها ايجاد شده بود افزايش يافت ولي چون مجاري ايجاد شده توسط كرمها به عنوان محلي براي نفوذ مواد معلق عمل كردند، مقدار رسوب خالص در كرتهاي حاوي كرمهاي خاكي كمتر از كرتهاي فاقد كرم بود. با گذشت زمان و نيز طي دورههاي متوالي خشكي و رطوبت، فضولات استحكام بيشتري يافته و نقش مهمي در تهويه و زهكشي خاكها ايفا ميكنند . فضولات خشك شده كرمهاي خاكي نسبت به خاكدانه هاي خشك هم اندازه خود 2/5  برابر استحكام دارند فضولات خشك شده پايدار، استحكام سطح خاك را افزايش داده و در نتيجه رواناب را كاهش و نفوذ آب در خاك را بهبود ميبخشند. در مراتع و علفزارهاي معتدله، كرمهاي خاكي سالانه ٤٠ تا ٥٠ تن در هكتار از فضولات خود را در سطح خاك باقي ميگذارن دبرخي از گونهها در مناطق حاره مرطوب در اعماق بيشتر ( ٢٠ تا ٥٠ سانتيمتري) از خاك تغذيه كرده و فضولات خود را در خاكرخ بر جاي ميگذارند. در گرمدشت مرطوب لاموتو بسته به نوع گونه تنها ٣ تا ١٨ درصد از فضولات كرمهاي خاكي در سطح باقي گذاشته شدهاند اين محقق تخمين زده است كه مقدار فضولات كرم خاكي گونه Millsonia anomala در اين سيستمها معادل ٢٢ تا ٢٨ تن در هكتار است كه اين مقدار معادل ايجاد ٣٠ تا ٤٠ متر مكعب خلل و فرج در هكتار ميباشد. انواع حفار ميتوانند به واسطه فعاليت تغذيهاي خود، سطحي از خاك كه با بقاياي ماده آلي حفاظت ميشوند را كاهش دهند و در نتيجه بدون اين پوشش بقاياي آلي، سطح خاك در معرض عوامل مخرب قرار گرفته و لايههاي سطحي غير قابل نفوذ نيز ميتوانند به وجود آيند تغيير در تركيب اجتماع كرمهاي خاكي ميتواند تغييرات دور از انتظاري را در خصوصيات ساختما ني خاك پديد آورد نشان دادند كه ورود كرمهاي خاكي گونه corethrurus Pontoscolex  به خاكي كه از كاربري جنگل به مرتع تغيير يافته بود سبب كاهش خلل و فرج درشت به ميزان ٥٠ درصد گرديد. كرمهاي خاكي درشت مانند M. anomale يا P. corethrurus فضولات بزرگ و فشردهاي بر جاي مي گذارند كه باعث  افزايش خاكدانههاي درشت شده و وزن مخصوص ظاهري خاك را افزايش ميدهند (گونه هاي تراكمزا). انواع كوچكتر مانند كرمهاي eudrilid حداقل قسمتي از تغذيه خود را روي فضولات بزرگ انجام داده و فضولات ريزتر و با استحكام كمتري توليد ميكنند كه سبب كاهش تعداد خاكدان هاي بزرگ و وزن مخصوص ظاهري خاك مي شوند (گونههاي تراكم زدا) به نظر ميرسد تأثير گونههاي تراكمزا با وجود بقاياي آلي در سطح خاك مرتبط باشد. اگر مقدار اين بقايا كم باشد، وجود گونه هاي تر اكمزا سبب كاهش نفوذپذيري و افزايش نگهداري آب ميشود و حتي ممكن است منجر به پيدايش لايههاي غير قابل نفوذ يا سخت نيز شود( Shuster ؛٢٠٠٢ ،van Rozen و Ester و همكاران، ٢٠٠٠ ). افزودن گونههاي تراكمزدا و نيز افزايش بقاياي آلي در سطح خاك اين تأثيرات را خنثي خواهد كرد.

2-2-3- موریانه ها

موريانه ها حشراتي اجتماعي هستند كه به صورت كلوني زندگي ميكنند و تأثيرات آنها در ساختمان خاك به طور عمده در مناطق خاصي ديده ميشود. اين حشرات به منظور ايجاد لانه، انبارهاي غذايي يا حفراتي براي رشد قارچها، اقدام به حفاري ميكنند. موريانه ها ممكن است چاهكهاي عمودي ٢٠٢ خاصي را تعبيه نمايند كه ميتواند تا چندين متر عمق داشته باشد كه اين امر به منظور دستيابي به مواد ساختماني مناسب يا آب صورت ميگيرد. حفرات افقي ٢٠٣ كه اغلب شبكهاي از آنها را ميتوان يافت، به منظور دسترسي ايمن به منابع غذايي حفر مي شوند قطر راهروهاي حفر شده توسط موريانهها بين يك تا ٢٠ ميلي متر متغير بوده و شبكه حفرات ميتواند به بيش از 7/5  كيلومتر در هكتار بالغ شود برخي از گونههاي موريانهها راهروهايي را حفر ميكنند كه بيش از ٥٠ متر با تپه اصلي فاصله دارد.

تعيين مقدار خاك جا بجا شده توسط موريانهها مشكل است زيرا اين حشرات طيف
متنوعي از ساختمانها شامل تپهها ٢٠٥ (در بالاي زمين)، لانه ها  (زيرزمين)، راهروها و طبقه را ميسازند كه از حجم هاي متفاوتي برخوردار مي باشند همچنين خاك اين ساختمانها بسته به محل جمع آوري  (از سطح خاك يا عمق ١٠ تا ١٢ متري) و نحوه حمل آن (انتقال مستقيم خاك به محل توسط دهان و يا فضولات خاك بلعيده شده)، از بافت و خصوصيات شيميايي متغيري برخوردار مي باشد. مقدار خاك موجود در تپههاي سطحي و طبقها كه از لايههاي اعماق خاك منشأ گرفته است ميتواند به بالغ بر ٢٤00 مگاگرم در هكتار برسد كه حدود ١٠ درصد از سطح خاك را مي پوشاند ١٩٧٤ دريافت كه موريانه ،Lepage subhyalinus Macroterme مقدار ٢٠٠٠ كيلوگرم خاك در هكتار در سال را به سطح خاك ميآورد كه حدود ٦٧٥ تا ٩٥٠ كيلوگرم در هكتار آن براي ساخت مسيرهاي رفت و آمد ٢٠٨ (امرار معاش) در سطح خاك مورد استفاده قرار ميگيرد.

موريانههاي خاكخوار مخلوطي از مواد معدني و آلي را ميبلعند و مواد دفعي تشكيل شده

شامل كمپلكسهاي آلي معدني است كه از ماهها تا دهها سال دوام دارند موريانه ها معمولاً ذرات كوچكتر خاكرخ را انتخاب كرده و مقادير قابل توجهي از مواد رسي را به سطح خاك منتقل ميكنند و لذا تپههاي ساخته شده توسط موريانه ها در مقايسه با خاكهاي ديگر سرشار از رس ميباشند. تأثير حفرات ايجاد شده توسط موريانهها بر تشكيل خلل و فرج درشت خاك، نفوذپذيري آب در خاك و تهويه به خوبي مطالعه نشده است ولي به نظر ميرسد در اين خصوص دو فرضيه قابل كاربرد باشند. در فرضيه اول، موريانهها با چينش مجدد خاك و تشكيل يك ساختمان فشرده، موجب كاهش تهويه و نفوذ آب در خاك ميشوند. فرضيه ديگر بيان ميكند كه موريانهها با مخلوط كردن مواد آلي و معدني و ساخت راهروهاي مختلف در خاك، تهويه و نفوذ آب در خاك را افزايش ميدهند. براي تعيين اينكه كدام فرضيه به واقعيت نزديكتر است مطالعات بيشتري لازم است. البته مطالعات اندك صورت گرفته فرضيه دوم را تائيد كرده اند. Elkins و همكاران، 1986 دريافتند در كرتهاي حاوي موريانه، شدت نفوذ آب در خاك بسيار بيشتر از كرتهاي فاقد موريانه بود. همچنين Casenave و Valentin ١٩٩٩ ملاحظه كردند چنانچه طبقهاي موريانهها حدود ٣٠ % سطح زمين را بپوشاند نفوذ آب در خاك به حداكثر خود خواهد رسيد. اين امر احتمالاً به دليل افزايش سختي سطح خاك و حضور راهروهاي زير ساختمانهاي سطحي است. ساير محققين نيز بيان كردهاند كه به دليل اينكه راهروهاي ايجاد شده توسط موريانهها اكثراً راهي به سطح خاك ندارند لذا تأثير بسيار كمي در نفوذ آب در خاك دارند.

2-2-4- مورچه ها

مورچهها در هر زيستگاهي بر روي كره زمين يافت ميشوند، و تنها در ايسلند، گرينلند، مناطق قطبي و برخي جزيرههاي كوچك وجود ندارند  تأثيرات زيستي آنها بر روي خاك به طور عمده به واسطه ساخت لانه، راهروها، طبقها و تپه ها است. در نتيجه ايجاد شبكه راهروها و اتاقك ها ، تخلخل خاك افزايش يافته، فشردگي خاك و در نتيجه زهكشي و تهويه بهبود مييابد. برخي گونههاي خاص مورچه ها حفرات زير زمين را با مخلوط متخلخلي از خاكدانهها پر ميكنند ( ٧٥٠ تا ٢٠٠٠ ميكرومتر) Majer و همكاران، ١٩٨٧ دريافتند كه متوسط شدت نفوذ آب در خاك برروي لانه مورچهها، بسيار سريعتر از خاكهاي ديگر بود. با اين وجود مورچهها خاكهاي كنده شده را در اطراف حفرات خود رها ميكنند كه ميتواند مانع نفوذ آب در خاك و افزايش فرسايش آبي  گردد.

انتقال خاك تحت الارض به سطح توسط مورچه ها مي تواند قابل توجه باشد سرعت ايجاد تپه توسط مورچهها در اكوسيستمهاي حارهاي مرطوب و معتدل را ١٠ تن در هكتار در سال برآورد كرده اند از حيث مقايسه سرعت زير و روسازي خاك در ميان جانوران، مورچهها رتبه دوم (حدود ٥٠ تن در هكتار در سال ) را پس از كرمهاي خاكي (حدود ١٥٠ تن در هكتار در سال) حائز هستند . البته بايد در نظر داشت كه  مورچهها داراي گسترش جغرافيايي وسيعتري نسبت به كرمهاي خاكي مي باشند .

مورچهها همچنين با مخلوط كردن ماده آلي با خاك ظرفيت نگهداري آب را افزايش ميدهند و با انتقال ذرات از اعماق به لايههاي سطحي سبب اختلاط لايه هاي خاك مي شوند برخي محققين به مقدار زياد رس در تپههاي ايجاد شده توسط مورچه ها در مقايسه با خاكهاي اطراف اشاره كردهاند در حاليكه سايرين نتايج معكوسي را گزارش نموده اند.

2-2-5-كرمهاي حلقوي

در شاليزارها، كرمهاي حلقوي به سمت پائين حركت و تغذيه ميكنند و فضولات خود را در سطح رسوب باقي ميگذارند كه اين امر به توزيع عمودي ذرات خاك كمك ميكند . ذرات درشتتر و بقاياي گياهي به تدريج در لايههاي پائيني و ذرات ريزتر در لايه هاي بالايي خاك تجمع مييابند. به واسطه فعاليت كرمهاي حلقوي، بذور علفهاي هرز در عمق ٣ تا ٥ سانتي متري خاك قرار ميگيرند كه در اين عمق غلظت اكسيژن براي جوانهزني اين بذور كافي نيست . مقدار ٢ تن در هكتار در سال / انتقال و جابجايي خاك در اثر فعاليت اين كرمها در يك درياچه معادل ٤ برآورد شده است.

3-تأثير مديريت بر جانوران خاك

تأثير جانوران خاك بر توسعه و پايداري ساختمان خاك بستگي به مقياس مكاني و زماني فعاليت آنها دارد. بنابراين در اين رابطه خصوصيات زير داراي اهميت ميباشند.

طول دورة زندگي هر موجود زنده
 	تراكم جمعيت
 	توزيع مكاني (محلي و منطقهاي) جمعيت
 	مدت زمان حضور جمعيت در مكان مورد نظر
 	« مهندسين اكوسيستم » مدت دوام ساختارهاي خاكي در غياب
 	تعداد شاخصهايي از اكوسيستم كه به واسطه فعاليت اين جانوران تغيير كرده است

تأثيرات عمليات زراعي برجانوران خاك غالباً از طريق تأثير آنها بر خصوصيات فيزيكي خاك اعمال ميشود. هر كاهشي در فراواني جانوران، به صورت كاهش تأثير آنها بر خصوصيات فيزيكي خاك بروز مينمايد.جدول ٣ فراواني بعضي از گروههاي جانوري خاك در اكوسيستمهاي مختلف را نشان ميدهد. بسته به شدت عمليات زراعي، بيشتر گروههايي كه داراي تأثيرات عمدهاي بر خصوصيات ساختماني خاك ميباشند در خاكهاي زراعي از فراواني كمتري نسبت به خاكهاي جنگلي و يااكوسيستمهاي مراتع برخوردار ميباشند. آيزوپودا در مقايسه با ساير جانوران خاك به عمليات زراعي بسيار حساس ميباشند و فراواني آنها در خاكهاي زراعي اغلب كم است كه اين امر غالباً به دليل عدم وجود پناهگاه ٢١٣ در خاكهاي زراعي است عمليات كم خاكورزي مانند آنچه در سيستمهاي با حداقل يا بدون خاكورزي ديده ميشود سبب افزايش زيست توده آيزوپودا در مقايسه با روشهاي خاكورزي متداول ميگردد.

عمليات زراعي (مانند چراي سنگين دام، آبياري، زهكشي، كوددهي، برداشت محصول و شخم) سبب كاهش تنوع زيستي و يا زيست توده مورچه ها و تعداد كلوني هاي از رفع شرايط فوق، جمعيت خود را در همان مكان بازيابي كنند عمليات خاكورزي سبب انهدام لانهها و ساختارهاي حفرهاي موريانهها ميشود و چنانچه اين شرايط نامساعد شدت داشته باشد منجر به نابودي برخي گونهها خواهد شد بنابراين با توجه به حساسيت اين جانوران به شرايط نامساعد، تأثيرات موريانهها برفرآيندهاي  فيزيكي و ساختمان خاك تنها در سيستمهاي كشاورزي كم نهاده و با حداقل خاكورزي ديده ميشود.

4-نتيجه گيري

در اين فصل، توان بالقوه دخالت چندين گروه جانوري بر فرآيندهاي فيزيكي خاك بررسي شده است. جانوران خاك به واسطه تغذيه و دفع مواد و همچنين انجام حفاري در خاك ميتوانند بر خصوصيات ساختماني آن تأثير زيادي داشته باشند. انواع مهندسين اكوسيستم خاك به انجام بهتر فرآيندهاي فيزيكي خاك كمك زيادي مينمايند. در هر حال براي اينكه تأثير جانوران خاك قابل ملاحظه باشد، بايد فراواني آنها بسيار بيشتر از آنچه كه در سيستم هاي خاك ورزي متداول وجود دارد باشد. بنابراين هر چه تعداد اين جانوران كمتر تحت تأثير منفي سيستم هاي خاكورزي قرار گيرد، تأثيرات بيشتري بر فرآيندهاي فيزيكي خاك خواهند داشت. كشاورزي پايدار، كه سعي در كاهش مصرف منابع غير قابل تجديد و حفاظت محيطزيست دارد. بسياري از فرآيندهاي بيولوژيك خاك را بهبود ميبخشد. در سيستمهاي زراعي بدون خاكورزي يا با حداقل خاك ورزي كه نهاده هاي كمي مصرف ميشود، بخش زنده خاك نقش بسيار مهمي در حفظ و توسعه ساختمان و فرآيندهاي فيزيكي خاك و نهايتاً پايداري كشاورزي دارد.

منبع :

وزارت جهاد کشاورزی سازمان تحقیقات ، آموزش و ترویج کشاورزی مرکز اطلاعات و مدارک علمی

جهت خرید انواع خاک مناسب برای بستر های کشاورزی و نیز خاک های مناسب گیاهان زینتی به صورت بسته بندی به بستر عرضه خاک و مشتقات وارد شوید . بستر خاک و مشتقات

جهت تماشای ویدئوی آموزشی رایگان وارد بستر مرکز آموزش شوید . بستر مرکز آموزش ویدئویی