تاثیر ترکیب جنگل طبیعی و مصنوعی و برخی ویژگی‌های خاک بر زی‌توده کرم خاکی

دانشکده علوم جنگل
پایاننامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد در رشته
جنگلشناسی و اکولوژی جنگل
تاثیر ترکیب جنگل طبیعی و مصنوعی و برخی ویژگی‌های خاک بر زی‌توده کرم خاکی
پژوهش و نگارش:
رضوان سادات طباطبایی
استاد راهنما:
دکتر هاشم حبشی
اساتید مشاور:
دکتر رامین رحمانی
مهندس فاطمه رفیعی

تعهدنامه پژوهشی
نظر به اینکه انجام فعالیتهای پایان نامه‌های تحصیلی با بهرهگیری از حمایتهای علمی، مالی و پشتیبانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت میپذیرد به منظور رعایت حقوق دانشگاه نسبت به رعایت موارد زیر متعهد میشوم:این گزارش حاصل فعالیتهای علمی-پژوهشی و دانش و آگاهی نگارنده است مگر آنکه در متن به نویسنده یا پدید آورنده اثر ارجاع داده شده باشد.چاپ هر تعداد نسخه از پایاننامه با کسب اجازه کتبی از مدیریت تحصیلات تکمیلی دانشگاه خواهد بود.انتشار نتایج پایان نامه به هر شکل (از قبیل کتاب، مقاله و همایش) با اطلاع و کسب اجازه کتبی از استاد راهنما خواهد بود. نام کامل دانشگاه:به فارسی: دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانو به انگلیسی: Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resourcesو در بخش آدرس دهی درج خواهد شد.در انتشار نتایج پایاننامه در قالب اختراع، اکتشاف و موارد مشابه، نام کامل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان به عنوان عضو حقوقی در انتهای فهرست اسامی درج گردد.تعیین ترتیب اسامی نویسندگان در انتشار نتایج مستخرج از پایاننامه و هرگونه تفاوت احتمالی در آن با فهرست مصوب اسامی هیات راهبری پایاننامه با تایید استاد راهنمای اول خواهد بود.اینجانب رضوان سادات طباطبایی دانشجوی رشته جنگلشناسی و اکولوژی جنگل مقطع کارشناسی‌ارشد تعهدات فوق و ضمانت اجرایی آن را قبول کرده و به آن ملتزم می‌شوم.نام ونام خانوادگی و امضاء
پس از سپاس و ثنای بی حد بر آستان صفات بی همتای احدیت که در کمال رافت و در نهایت عطوفت ، رخصت اتمام این پایان نامه را به من عطا فرموده است؛
بر خود لازم می دانم تا سپاسگزار کسانی باشم که سرآغاز تولد من هستند.از یکی زاده میشوم و از دیگری جاودانه.استادی که سپیدی را بر تخته سیاه زندگیم نگاشتو مادرو پدری که چراغ بودنشان تا ابد روشنی بخش چشمانم است .
از خواهر و برادران مهربانم، که با همدلی و همراهی‏هایشان مرا تا این وادی یاری نموده‏اند، تشکر می‏نمایم.
تشکر و سپاس از یاری و بزرگواری استاد راهنمایم جناب آقای دکتر هاشم حبشیواساتید مشاور بزرگوار، جناب آقای دکتر رامین رحمانی و سرکار خانم مهندس فاطمه رفیعی کهبا نکته های دلاویز و گفته های بلندشان ، همواره راهنما و راه گشایم در تکمیل پایان نامه بوده اند.
داوران گرانقدر جناب آقای دکتر علیرضا علی عرب و جناب آقای دکترمحمدرضا کاوسیاز شما به خاطر قبول زحمت مطالعه این تحقیق و ارائه راهنمایی های سودمندتان سپاسگزارم.
از آقایان مهندس ملکشاه ، نیازپور و رضایی بخاطر مساعدت و همکاری در بخش صحرایی تحقیق سپاسگزارم.
از آقای مهندس عرب کوهساربخاطر زحمات بی دریغ در پیشبرد کار بسیار سپاسگزارم.
تقدیم به بهترین آفریده‌های خدا
پدر و مادر عزیزم

و بدانیم اگر کرم نبود زندگی چیزی کم داشت
سهراب….

چکیده
کرم خاکی مهمترین خرده ریزخوار در خاک جنگل‌های مناطق معتدل می‌باشد و تاثیر قابل توجهی بر حاصلخیزی خاک و رویش گیاهان دارد که مقدار آن با اندازه و جمعیت کرم خاکی متناسب است. تعداد و زی‌توده کرم خاکی از جمله شاخص‌هایی هستند که پتانسیل فعالیت‌های حیاتی و کیفیت خاک را نشان می‌دهند. بنابراین بررسی جمعیت کرم خاکی و شناخت رابطه آن با پوشش گیاهی و خاک از پیش نیازهای تعیین حاصلخیزی رویشگاه‌های جنگلی می‌باشد و می تواند تاثیر جنگل‌کاری را بر خاک نشان دهد.تعداد و زی‌توده کرم خاکی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در 6 توده جنگلی در طرح جنگلداری شصت کلاته بررسی گردید. از هر تیپ جنگلی ماهانه 30 نمونه خاک از طریق استوانه‌ای با سطح مقطع 81 سانتیمترمربع و عمق30 سانتیمتر (شامل دو زیرنمونه لایه‌های 10- 0 و 30 – 10 سانتیمتر) برداشت شد. کرم‌های خاکی با روش دست چین از لابلای نمونه‌ها جمع آوری و در دمای 60 درجه سانتی گراد خشک و با دقت یک هزارم گرم وزن شدند. وزن مخصوص ظاهری، ماده آلی، اسیدیته، رطوبت و دمای خاک، نیتروژن، فسفر و پتاسیم خاک از طریق روشهای استاندارد اندازه گیری و تعیین شدند.نتایج نشان داد که میانگین تعداد و زی‌توده کرم خاکی توده‌های طبیعی بیشتر از توده‌های مصنوعی است. میانگین زی‌توده کرم خاکی به ترتیب در فصل بهار، پاییز، زمستان و تابستان کاهش یافت و نشان داد که فصل زمستان نیز در جلگه‌های جنگل شصت‌کلاته برای فعالیت کرم خاکی مناسب است. بیشترین تعداد و زی‌توده کرم خاکی در عمق 10-0 سانتیمتر یافت شدند. تاثیر ماده‌آلی، نسبت کربن به نیتروژن، پتاسیم، وزن مخصوص ظاهری و اسیدیته خاک بر تغییرات تعداد و زی‌توده کرم خاکی ثابت شد. توده مصنوعی بلوط خالص بواسطه‌ی داشتن بیشترین تعداد و زی‌توده کرم خاکیبه عنوان موفق‌ترین توده مصنوعی در ایجاد شرایط بهینه خاک برای کرم خاکی معرفی شد.
واژگان کلیدی:جنگلطبیعی و مصنوعی، زی‌توده، کرم خاکی، خصوصیات خاک
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و کلیات
1-1مقدمه2
1-1پیدایش خاک2
1-1-1نقش جنس سنگ بستر یا مواد مادری در پیدایش خاک2
1-1-2نقش اقلیم در پیدایش خاک3
1-1-3نقش توپوگرافی در خاک3
1-1-4نقش زمان در پیدایش خاک3
1-1-5نقش جانداران در پیدایش خاک4
1-2خاکزیان4
1-2-1 کرم خاکی6
1-2-2 تاثیر کرم خاکی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک8
1-2-2-1چرخه عناصر غذایی و حاصلخیزی خاک8
1-2-2-2ساختمان خاک8
1-2-2-3بافت خاک9
1-2-2-4تهویه و زهکشی9
1-2-2-5ورود آب به خاک10
1-2-2-6 ماده آلی10
1-2-2-7ازت10
1-2-2-8 کلسیم11
1-3 عوامل موثر بر فعالیت کرم‌های خاکی11
1-3-1نمناکی خاک11
1-3-2 دمای خاک12
1-3-3 تهویه خاک12
1-3-4 اسیدیته خاک13
1-3-5کلسیم خاک13
1-3-6 کارهای کشاورزی و خاکورزی13
1-3-7 مواد آلی مرده، لاشبرگ‌ها و مانده‌های گیاهی14
1-3-8 کودهای دامی14
1-3-9 ریزجانداران14
1-3-10خاک14
1-3-11 تاثیر پوشش گیاهی14
1-4 جنگل………………………………………………………………………………………………………………………15
1-4-1 جنگل طبیعی………………………………………………………………………………………………………..15
1-4-1-1- جنگل مصنوعی……………………………………………………………………………………………….16
فصل دوم:بررسی منابع
2-1- تحقیقات انجام شده در داخل ایران19
2-2- تحقیقات انجام شده در خارج از ایران22
فصل سوم: مواد و روش‌ها
3-1 زمان و مکان تحقیق………………………………………………………………………………………………………28
3-1-1 زمان تحقیق28
3-1-2 مکان تحقیق……………………………………………………………………………………………………………..28
3-1-2-1 اطلاعات عمومی منطقه28
3-1-2-2اطلاعات آب و هوایی29
3-1-1-3اطلاعات زمین شناسی29
3-1-2-4 اطلاعات خاک منطقه30
3-1-2-5 رستنی‌های طبیعی………………………………………………………………………………………………31
3-2 روش جمع آوری داده‌ها……………………………………………………………………………………………….31
3-3 وسایل مورد استفاده ………………………………………………………………………………………………………32
3-4 مطالعات آزمایشگاهی ……………………………………………………………………………………………………..32
3-4-1 اندازه گیری زی‌وزن کرم خاکی……………………………………………………………………………………..32
3-4-2اندازه‌گیری‌محتوای‌رطوبتی……………………………………………………………………………………………..32
3-4-3 اندازه گیری درجه حرارت خاک……………………………………………………………………………………33
3-4-4 اندازه گیری وزن مخصوص ظاهری………………………………………………………………………………..33
3-4-5 اندازه گیری pH یا اسیدیته خاک…………………………………………………………………………………..33
3-4-6اندازه گیری ماده آلی………………………………………………………………………………………………….33
3-4-7 اندازه گیری فسفر خاک……………………………………………………………………………………………….33
3-4-8 اندازه گیری نیتروژن خاک……………………………………………………………………………………………33
3-4-9 اندازه گیری پتاسیم……………………………………………………………………………………………………..33
5-3 روش تجزیه و تحلیل داده‌ها……………………………………………………………………………………………..34
فصل چهارم: نتایج
4-1مشخصات توده‌های مورد مطالعه……………………………………………………………………………………..36
4-2زی‌توده و تعداد کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه ………………………………………………………….37
4-2-1زی‌توده کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه ……………………………………………………………….38
4-2-2 زی‌توده کرم خاکی در توده‌های طبیعی و مصنوعی…………………………………………………………40
4-2-3 زی‌توده کرم خاکی در توده‌های سوزنی برگ و پهن برگ…………………………………………………41
4-2-4 زی‌توده کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در توده‌های مورد مطالعه………………………………………………………………………………………………………………………………….42
4-2-5 زی‌توده کرم خاکی در توده‌های طبیعی در دو لایه سطحی و عمقی خاک……………………………………………………………………………………………………………………………………43
4-2-6 زی‌توده کرم خاکی در توده‌های مصنوعی در دو لایه سطحی و عمقی خاک…………………………………………………………………………………………………………………………………..44
4-2-7 زی‌توده کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه در ماه…………………………………………………………45
4-2-8 زی‌توده کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه در فصل……………………………………………………..47
4-2-9 تعداد کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه……………………………………………………………………..49
4-2-9-1 تعداد کرم خاکی در توده‌های طبیعی و مصنوعی………………………………………………………..51
4-2-9-2 تعداد کرم خاکی در توده‌های سوزنی برگ و پهن برگ………………………………………………..52
4-2-9-3 تعداد کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی و عمقی خاک……………………….53
4-2-9-4 تعداد کرم خاکی در توده‌های طبیعی در لایه سطحی و عمقی خاک……………………………….54
4-2-9-5 تعداد کرم خاکی در توده‌های مصنوعی در لایه سطحی و عمقی خاک……………………………55
4-2-9-6 تعداد کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه در ماه…………………………………………………………56
4-2-9-7 تعداد کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه در فصل………………………………………………………59
4-3 خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک در توده‌های مورد مطالعه……………………………………………….66
فصل پنجم: بحث
5-1 تعداد و زی‌توده کرم خاکی…………………………………………………………………………………………..73
5-2 تاثیر فصل برتعداد و زی‌توده کرم خاکی…………………………………………………………………………..74
5-3 پراکنش عمودی تعداد و زی‌توده کرم خاکی……………………………………………………………………..76
5-4 همبستگی بین تعداد و زی‌توده کرم خاکی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک……………………77
پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………..87
فصل ششم: منابع
منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………….89.
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول4-1 مشخصات ساختاری توده‌های مورد مطالعه36
جدول 4-2 آماره‌های توصیفی زی‌توده و تعداد کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه37
جدول 4-3آنالیز واریانس میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی خاک38
جدول4-4میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی خاک39
جدول 4-5 آنالیز واریانس میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه عمقی خاک39
جدول 4-6 میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه عمقی خاک39
جدول 4-7آزمون T غیر جفتی جهت مقایسه زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های طبیعی و مصنوعی ………………………………………………………………………………………………………………………………40
جدول 4-8 آزمون T غیر جفتی جهت مقایسه زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های پهن برگ و سوزنی برگ41
جدول 4-9آزمون T غیرجفتی جهت مقایسه زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی و عمقی خاک..42
جدول 4-10آزمون T غیرجفتی جهت مقایسه زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در لایه سطحی و عمقی خاکدر توده‌های طبیعی……………………………………………………………………………………………..43
جدول 4-11) آزمون T غیرجفتی جهت مقایسه زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در لایه سطحی و عمقی خاک در توده‌های مصنوعی44
جدول 4-12 آنالیز واریانس میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه سطحی خاک…………………………………………………………………………………………………………………………………45
جدول 4-13 میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه سطحی خاک46
جدول4- 14 آنالیز واریانس میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه عمقی خاک46
جدول 4-15 میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه عمقی خاک……..47
جدول4-16آنالیز واریانس میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) درفصل‌های سال در لایه سطحی خاک48
جدول4-17 میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در فصل‌های سال در لایه سطحی خاک….48
جدول 4-18 آنالیز واریانس میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) درفصل‌های سال در لایه عمقی خاک….49
جدول4-19 میانگین زی‌توده کرم خاکی(گرم در مترمربع) در فصل‌های سال در لایه عمقی خاک……49
جدول4-20 آنالیز واریانس میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی خاک……………………………………………………………………………………………………………………… 50
جدول4-21 میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی خاک……………………………………………………………………………………………………………………………………50
جدول4-22 آنالیز واریانس میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه عمقی خاک…………………………………………………………………………………………………………………………………51
جدول4-23 میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه عمقی خاک….51
جدول4-24 آزمون T غیر جفتی جهت مقایسه تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های طبیعی و مصنوعی…………………………………………………………………………………………………………………………….52
جدول4-25 آزمون T غیر جفتی جهت مقایسه تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های سوزنی برگ و پهن برگ…………………………………………………………………………………………………………………………….53
جدول 4-26 آزمونT غیرجفتی جهت مقایسه تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در توده‌های مورد مطالعه در لایه سطحی و عمقی خاک………………………………………………………………………………..54جدول 4-27 آزمون T غیرجفتی جهت مقایسه تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در لایه سطحی و عمقی خاک در توده‌های طبیعی……………………………………………………………………………………………………..55
جدول 4-28 آزمون T غیر جفتی جهت مقایسه تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در لایه سطحی و عمقی خاک در توده‌های مصنوعی…………………………………………………………………………………………………………………………..56
جدول 4-29 آنالیز واریانس میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه سطحی خاک
………………………………………………………………………………………………………………………………………….57
جدول 4-30میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه سطحی خاک……………………………………………………………………………………………………………………………………57
جدول 4-31آنالیز واریانس میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه عمقی خاک…………………………………………………………………………………………………………………………………..58
جدول 4-32 میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در ماه‌های سال در لایه عمقی خاک…………………………………………………………………………………………………………………………………58
جدول 4-33 آنالیز واریانس میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در فصل‌های سال در لایه سطحی خاک………………………………………………………………………………………………………………………………..60
جدول 4-34 میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در فصل‌های سال در لایه سطحی خاک………..60
جدول 4-35 آنالیز واریانس میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در فصل‌های سال در لایه عمقی خاک
……………………………………………………………………………………………………………………………………….60
جدول 4-36 میانگین تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در فصل‌های سال در لایه عمقی خاک………………………………………………………………………………………………………………………………..61
جدول 4-37زی‌توده کرم خاکی( گرم در متر مربع) در لایه سطحی خاک…………………………………………………………………………………………………………………………………..62
جدول 4-38 زی‌توده کرم خاکی( گرم در متر مربع) در لایه عمقی خاک………………………………………………………………………………………………………………………………….63
جدول 4-39 تعداد کرم خاکی(در مترمربع) در لایه سطحی خاک………………………………………………………………………………………………………………………………….64
جدول 4-40 تعداد کرم خاکی(در متر مربع) در لایه عمقی خاک……………………………………………………………………………………………………………………………………65
جدول 4-41 مشخصات شیمیایی و فیزیکی اندازه گیری شده خاک در توده زربین……………………. 66
جدول 4-42 مشخصات شیمیایی و فیزیکی اندازه گیری شده خاک در توده بلوط………………………….. 67
جدول 4-43 مشخصات شیمیایی و فیزیکی اندازه گیری شده خاک در توده انجیلی – ممرز تولیدی…….68
جدول 4-44 مشخصات شیمیایی و فیزیکی اندازه گیری شده خاک در توده انجیلی – ممرز کم بازده . 69
جدول 4-45 مشخصات شیمیایی و فیزیکی اندازه گیری شده خاک در توده توسکا………………………… 69
جدول 4-46 مشخصات شیمیایی و فیزیکی اندازه گیری شده خاک در توده بلوط – آزاد………………… 70
جدول 4-47 همبستگی بین زی‌توده کرم خاکی و ویژگی‌های خاک در توده‌های موردمطالعه……………. 71
3979545-101600عنوان
00عنوان
فهرست اشکال صفحه
شکل 3-1 موقعیت جغرافیایی منطقه مورد تحقیق……………………………………………………………………………….30
شکل4-1 زی‌توده کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در توده‌های مورد مطالعه….38
شکل 4-2 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی خاک بین توده‌های طبیعی و مصنوعی…40
شکل 4 ـ3 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی خاک بین توده‌های سوزنی و پهن برگ…..41
شکل4 ـ4 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در توده‌های مورد مطالعه در دو لایه سطحی و عمقی….42
شکل 4-5 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی در توده‌های طبیعی….43
شکل 4-6 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی در توده‌های مصنوعی..44
شکل 4-7زی‌توده کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در ماه‌های سال..45
شکل 4-8زی‌توده کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در فصل‌های سال.48
شکل 4-9تعداد کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در توده‌های مورد مطالعه
50
شکل 4-10مقایسه میانگین تعداد کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی خاک بین توده‌های طبیعی و مصنوعی52
شکل 4-11مقایسه میانگین تعداد کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی خاک بین توده‌های سوزنی و پهن برگ53
شکل 4-12مقایسه میانگین تعداد کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی…54
شکل 4-13مقایسه میانگین تعداد کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی در توده‌های طبیعی…..55
شکل 4-14مقایسه میانگین تعداد کرم خاکی در دو لایه سطحی و عمقی در توده‌های مصنوعی….56
شکل 4-15تعداد کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در ماه‌های سال………………………………………….57
شکل4-16 تعداد کرم خاکی در لایه سطحی و عمقی خاک در فصل‌های سال…………………………………………………………………………………………………………………………………………….59
شکل5-17 مقایسه زی‌توده کرم خاکی در توده انجیلی – ممرز تولیدی با توده انجیلی – ممرز کم بازده………………………………………………………………………………………………………………………………………….80
شکل5-18 مقایسه زی‌توده کرم خاکی در توده ‌های مصنوعی………………………………………………………….82
شکل5-19 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در طول زمان در لایه سطحی خاک………………………………………………………………………………………………………………………………………….84
شکل 5-20 مقایسه میانگین زی‌توده کرم خاکی در طول زمان در لایه عمقی خاک………………………………………………………………………………………………………………………………………….8
فصل اول
مقدمه
1 مقدمه
1-1 کلیات
خاک یکی از چهار عنصر باستانی و سازنده گیتی است. گیاهان و دیگر جانداران غذاساز از چهار عنصر خاک، آب، هوا و نور خورشید غذا می‌سازند. خاک دارای سه بخش جامد، مایع و گاز است. بخش جامد خاک که نزدیک به 50% حجم آن را شامل می‌شود، از مواد کانی، آلی و بیولوژیک و 95% مواد کانی است. آشکار است که این درصدها در شرایط ویژه تغییر می‌‌کنند. به هر گونه بافت و ساختمان خاک وابسته به بخش جامد خاک هستند. آب و هوای خاک در این بافت و ساختمان جا به جا شده و به زندگی و بهداشت خاک تداوم می‌بخشند. بخش‌های کانی، آلی آب و هوای خاک از بخش‌های مرده آن هستند که بخش زنده خاک از آنها بهره می‌گیرد. بنابراین خاک یک سیستم زنده و پایداری است که بخش‌های زنده و مرده آن بر یکدیگر بر هم کنش و اثر متقابل دارند.
1-1-1 پیدایش خاک
عوامل متعددی در شکل گیری خاک نقش دارند که به اختصار به این موارد می‌پردازیم.
1-1-2 نقش جنس سنگ بستر یا مواد مادری در پیدایش خاک
سنگ بستر و مواد مادری بر روی مشخصات فیزیکی، شیمیایی، مینرالوژی و حاصلخیزی خاک‌ها تاثیر می‌گذارد و در بعضی مناطق ممکن است بر روی سنگ‌های مختلف، خاک‌های متفاوتی بوجود آید. البته گاهی نیز امکان دارد از بسترهای مختلف یک نوع خاک بوجود ‌آید (جعفری و سرمدیان، 1387). نقش سنگ بستر و مواد مادری در تشکیل خاک‌ها بر حسب تاثیر سایر عوامل خاک سازی از کم تا زیاد تغییر می‌کند.
1-1-3 نقش اقلیم در پیدایش خاک
آب و هوا از طریق عوامل اقلیمی مانند بارندگی، دما، تبخیر و تعرق، یخبندان، باد و همچنین تشعشع به طور مستقیم بر روی بعضی از فرآیندهای خاک‌سازی تاثیر می‌گذارد و نقش مهمی در تسریع آن دارد.
در مناطقی که درجه حرارت و بارندگی مناسب می‌باشد، رشد انواع گونه‌های گیاهی به نحو مطلوب انجام می‌شود که از این طریق از فرسایش بیش از حد خاک جلوگیری شده و بازمانده‌های گیاهی به سطح خاک اضافه شده و سبب می‌شود که مواد آلی خاک افزایش پیدا کند.
1-1-4 نقش توپوگرافی در پیدایش خاک
عامل پستی و بلندی تاثیر قابل توجهی بر روی مشخصات خاک‌های هر منطقه دارد. این عامل به وسیله شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریای آزاد بر روی مشخصات خاک‌ها تاثیر می‌گذارد و از طرف دیگر اقلیم و پوشش گیاهی را نیز متاثر می‌سازد (جعفری و سرمدیان، 1387).
در مناطق هموار و جلگه‌ای تغییرات جوامع گیاهی با تغییرات مشخصات خاک‌ها در ارتباط مستقیم است. ولی در مناطق کوهستانی عواملی مانند ارتفاع از سطح دریا، جهت، شیب، درصد شیب و شکل شیب(محدب یا مقعر بودن شیب) و موقعیت شیب(از روی قله تا پای شیب و یا دره) از عوامل مهمی می‌باشند که شرایط بسیار پیچیده‌ای را در ارتباط با زیست گیاه و تغییرات خصوصیات خاک‌ها ایجاد می‌نماید(بیرکلند، 1999).
1-1-5 نقش زمان در پیدایش خاک
عامل زمان در تشکیل خاک‌ها با توجه به تاثیر یا عدم تاثیر بر فرآیندهای خاک سازی اهمیت دارد. در بررسی عامل زمان می توان سن مطلق یا نسبی مواد خاکی را مورد بررسی قرار داد که معمولا سن نسبی خاک‌ها جهت مقایسه زمان تشکیل خاک مورد بررسی قرار می‌گیرد. خاک‌هایی که دارای زمان کافی برای تاثیر فرآیندهای خاک سازی بوده اند، سکون و پایداری آنها بیشتر می باشد و خاک‌هایی با تحول نسبی بیشتری را به وجود می‌آورند (باقرنژاد، 1381).
1-1-6 نقش جانداران در پیدایش خاک
وزن کل تمام موجودات زنده را در واحد سطح زی‌وزن (بایومس) می‌نامند. زی‌وزن را می‌توان به دو گروه تقسیم نمود که عبارتند از زی‌وزن گیاهی و زی‌وزن جانوری. زی‌وزن گیاهی به گیاهان مربوط می‌گردد و زی‌وزن جانوری شامل تمام جانوران، پستانداران و غیره می‌شود. معمولا” در مناطق جنگلی هنگامی که صحبت از زی‌وزن می‌نمایند، هدف همان وزن کل پوشش گیاهی به ویژه درختان می‌باشد (زرین کفش، 1380).
1-2 خاکزیان
پژوهش‌گران، جانداران خاک را بسته به اندازه آنها به دو گروه بخش می‌کنند.
1)ریز جانداران : جانداران بسیار ریزی هستند که تنها با میکروسکوپ آنها را می‌توان دید. میکروفلورا یا گیاهان میکروسکوپی(مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها)، میکروفونا یا جانوران میکروسکوپی (مانند نماتدها و پروتوزوئرها) از این گروه جانداران هستند.
2)درشت جانداران : جاندارانی هستند که با چشم و بدون میکروسکوپ به آسانی دیده می‌شوند. گیاهان (مانند گیاهان بی‌گل و گلدار) و جانوران (مانند کرم‌‌های حلقوی،بند پایان و…) از گروه جانداران درشت هستند.
باشلیر جانوران را بر پایه اندازه بدن بالغ آنها در چهار گروه رده‌بندی کرده است.
1)میکروفون : جانورانی هستند که اندازه‌ای کوچکتر از 2/0 میلی‌متر دارند. این گروه از جانوران خاک نیاز به آب فراوان دارند و بیشتر در لوله‌های مویین خاک بسر می‌برند. بیشتر آنها هنگامی که خاک خشک می‌شود به ریخت خفته با پایین آوردن سوخت و ساز خود زندگی را می‌گذرانند. پروتوزوئرها و نماتدها نمونه‌هایی از میکروفانای خاک هستند.
2)مزوفون یا میوفون: جانورانی هستند که اندازه‌ای بزرگتر از 2/0 و کوچکتر از 4 میلی‌متر دارند. بیشتر این جانوران نم‌پسند بوده و شمار اندکی از آنها خشکی پسند هستند. مهمترین انها از شاخه بندپایان، راسته‌های کنه‌ها و پادمان است. از جانوران دیگر این گروه حشرات بی‌بال مانند بی‌شاخکان و دم چنگالان است که در خاک اهمیت کمتری دارند.
3)ماکروفون: میانگین اندازه این جانوران از 4 تا 80 میلی‌متر است. برخی از کرم‌های حلقوی، حشرات بالدار، هزارپایان، عنکبوت مانندها و نرم تنان در این گروه جای دارند.
4)مگافون: جانورانی درشت که اندازه بدن بالغ آنها بزرگتر از 8 سانتیمتر تا 6/1 متر است. کرم‌های خاکی غول آسا و خرچنگهای سرزمینهای گرم و نمناک، برخی از دوزیستان، خزندگان و پستانداران از این گروه جانوران هستند.
وال ورک جانوران خاک را در سه گروه جا داده است.
1)میکروفون: که اندازه آنها 20 تا 200 میکرون
2)مزوفون: که اندازه آنها 200 میکرون تا 1 سانتیمتر
3)ماکروفون: که اندازه آنها بیشتر از 1 سانتیمتر است.
جانوران خاک را بر پایه توان آنها در کندن زمین و ژرفای فرو رفتن آنها در خاک، نیاز رطوبتی و… نیز گروه بندی کرده‌اند. از آنجایی که این گروه بندی‌ها جانوران خاک را بخوبی از یکدیگر جدا نمی‌سازند، از گروه‌بندی سیستماتیک برای شناسایی و بررسی گونه‌های جانوری در خاک بهره‌گیری می‌کنند. بیشتر جانوران چند یاخته‌ای (متازوا) خاک از گروه بی‌مهرگان هستند. گفته می‌شود که نزدیک 95% از متازوای خاک از گروه بی‌مهرگان یا چهار شاخه کرم‌های حلقوی، کرم‌های لوله‌ای، بندپایان و نرم تنان هستند. هر یک از این شاخه‌ها جانورانی خاکزی دارند که بسته به ویژگی‌های خاک، فراوانی گوناگونی دارند. برخی از آنها مانند صدپا زنده‌خوار و گوشت خوار هستند. گروهی دیگر مانند نماتدها، سوسک‌ها، کنه‌ها، لارو و مگس‌ها و… همه چیز خوار هستند و برخی مانند کرم‌های خاکی، خرخاکی، هزارپا، و… بیشتر از مانده‌های گیاهی بهره می‌گیرند.
در پژوهش‌های بیولوژی خاک بیشتر به بررسی و شناخت گونه‌های زنده، فراوانی و گسترش آنها در خاکهای گوناگون، اثرات زندگی هر یک از گونه‌ها بر خاک و اثرات ویژگیهای خاکها بر کارکرد و زندگی هر یک از گونه‌ها پرداخته می‌شود. بررسی های مورفولوژیک (ریخت شناسی)، فیزیولوژیک و رده بندی (سیستماتیک) جانداران از اهمیت کمتری برخوردار است. بهر گونه، آرمان این پژوهش‌ها افزایش توان بارآوری خاکها و کاهش آلودگی زیستگاه‌ها از راه افزایش فراوانی و یا کارکرد گونه‌های سودمند خاکزیان است(صفری سنجابی، 1382).
1-2-1 کرم خاکی
کرم‌های خاکی که همه مراحل زندگی خود را در خاک می‌‌گذرانند، ژئوبیونت نام دارند، رویهم رفته جانورانی که در خاک یافت می‌شوند بیشتر از شاخه‌های کرم حلقوی، کرم‌های لوله‌ای، بندپایان، نرم تنان و مازه‌داران هستند. زی‌توده جانوران در خاک‌های گوناگون یکسان نیست و بستگی به ویژگی‌های خاک، آب و هوا، پوشش گیاهی و… دارد و بیشتر از 5/0 تن در هکتار گزارش شده است. رویهم رفته فراوانی و گوناگونی جانوران در خاک‌های دست نخورده و یا کمتر به هم خورده مانند خاک چراگاه‌ها، علفزارهای دائمی و جنگل‌ها بالاتر از خاک‌های دست خورده و کشتزارها است. بنابراین در چرخه عناصر غذایی، جانوران در این خاک‌ها اهمیت ویژه‌ای دارند. جانوران با خرد کردن و تجزیه نسبی مواد آلی و همچنین آمیخته کردن مواد آلی و کانی در خاک، از راه آماده سازی مواد آلی برای گوارش میکربی به چرخه عناصر غذایی کمک می‌کنند. بنابراین در فرآیند دگرگونی و گوارش مواد آلی در خاک، جانوران خاکزی و میکروب‌ها سینرجیسم و همکردار هستند و کارکرد آنها در کنار یکدیگر بیشتر از مجموع کارکرد جداگانه آنها است.
در میان کرم‌های خاکی که در سرزمین‌های معتدله زندگی‌می‌کنند‌خانواده لومبریسیده مهم‌ترین آنها است که جنس لومبریکوس با درازای 3 تا 30 سانتیمتر و آلولوبوفورا با درازی 4 تا 20 سانتیمتر از جنس‌های مهم آن هستند.
کرم‌های خاکی خانواده لومبریسیده در سه گروه اکولوژیکی جای دارند.
1)اپی جیوس : این کرم‌ها درون خاک و درون لاشبرگ‌ها زندگی می‌کنند. آنها توانایی سوراخ کردن و کندن دالان در خاک را ندارند. آنها اندازه کوچکی داشته و قرمز رنگ هستند.
2)آنسیک: این گروه از کرم‌های خاکی در شب به روی خاک می‌آیند و در روز به زیر خاک فرو می‌روند. آنها توان سوراخ کردن و کندن دالانهای عمودی در خاک را دارند. اندازه آنها میانه و رنگ آنها قهوه‌ای است.
3)اندوجیوس: این گروه از کرم‌ها هیچگاه در روی خاک دیده نمی‌شوند و در دالان‌های افقی خاک زندگی می‌کنند. آنها از ریشه گیاهان مرده تغذیه می‌کنند. این گروه اندازه‌ای بزرگ دارند و بدون پیگمان هستند. رویهم رفته رنگ تن کرم‌های خاکی به ویژه آنهایی که در لاشبرگ‌های روی خاک زندگی می‌کنند سرخ و آنهایی که در لایه‌های زیرین خاک زندگی می‌کنند و مواد کانی خاک را بیشتر فرو می‌دهند، خاکستری و یا خاکستری مایل به سبز یا آبی است(صفری سنجابی، 1382)
کرم‌های خاکی در سرزمین‌های بیابانی، خشک و بدون پوشش گیاهی به دلیل کمی آب و مواد آلی و سرزمین‌های کوهستانی سرد و جنگل‌های سوزنی برگ به دلیل یخ زدن و کمبود کلسیم و یا اسیدی بودن خاک شمار اندکی دارند و فراوانی آنها را 10 عدد در هر متر مربع گزارش کرده اند. شمار آنها در جنگلهای پهن برگ، علفزارها و چراگاه‌ها غنی و فراوان است و فراوانی آنها را 1000 عدد در متر مربع گزارش کرده‌اند. پ-اچ بهینه زیستگاه کرم‌های خاکی خنثی(7 – 5/7) است. آنها نیاز بالایی به کلسیم دارند و در خاکهای آهکی فراوان تر هستند.
1-2-2 تاثیر کرم خاکی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک
کرم‌های خاکی با فعالیت خود بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک تأثیر گذار هستند. در زیر برخی از این ویژگی‌ها ذکر شده اند.
1-2-2-1 چرخه عناصر غذایی و حاصلخیزی خاک
میکروارگانیسم‌های خاک نقش بسیار مهمی را در باروری خاک و همین‌طور توانایی تغییرات بیوشیمیایی و بازگرداندن مواد غذایی بازی می‌کنند(لی و فوستر، 1991).
داروین، (1837) برای نخستین بار اثر برخی از کرم‌های خاکی را بر حاصلخیزی خاک اعلام کرد. سهم کرم‌های خاکی درحاصلخیزی خاک بسیار قابل توجه می‌باشد.آنها در تجزیه ماده آلی خاک، تهویه خاک، افزایش نفوذپذیری خاک و دانه بندی ذرات خاک دخالت دارند. کانالهای ایجاد شده بوسیله کرم‌های خاکی نفوذپذیری آب باران را در خاک افزایش می‌دهند و برحرکت مواد غذایی در خاک نیز اثر خواهند داشت. کرم‌های خاکی از طریق مخلوط کردن، خرد کردن و تجزیه بقایای گیاهی سهم زیادی در باروری اکوسیستم خاک دارند(ادواردز، 2004). تاثیر کرم خاکی بر چرخه مواد غذایی بسیار مهم است. آنها با زیر و رو کردن میزان زیادی از خاک و موادآلی علاوه بر بهبود ساختمان خاک، سرعت معدنی شدن را افزایش می دهند و مواد غذایی را به صورت معدنی که برای گیاه قابل جذب است تبدیل می‌کنند. سرعت تجزیه مواد آلی به ویژه بخش‌های سخت تر برگ، ساقه و ریشه گیاه پس از گذر از دستگاه گوارش کرم‌های خاکی افزایش می‌یابد(ایران نژاد، 1384).
1-2-2-2 ساختمان خاک
ساختمان خاک براساس اندازه و آرایش ذرات و منافذ خاک تعریف شده است. استحکام واحدهای ساختمانی با پایداری و دوام پیکره ساختمانی که در داخل آن واکنشهای شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی روی می‌دهد کمک می‌کند(حاج عباسی، 1378).
جانوران خاکزی به ویژه کرم‌های خاکی به طور کلی ساختمان خاکی را اصلاح کرده و می‌توانند تأثیر مثبتی بر روی ساختمان خاک بگذارند، که این امر به گونه کرم خاکی و طبیعت خاک محل زیست آن بستگی دارد. کرم‌های خاکی قادرند سالیانه بیش از هزار تن خاک در هکتار در شرایط مناسب را از عمق به سطح بیاورند و همانند یک شخم عمیق عمل کرده و با ایجاد و ترشحات مواد چسبنده و جابجائی مواد آلی ساختمان خاک را بهبود می‌بخشند(جعفری و همکاران، 1388) و (حاجی زاده، 1369). این موجودات نقش چشمگیری در تشکیل و تحول ساختمان خاک و توزیع اندازهای خلل و فرج خاک دارند. کانال‌های ایجاد شده توسط این موجودات خاک تأثیر شگرفی بر رشد ریشه، پراکنش گازها، انتقال آب و مواد شیمیایی از سطح به افقهای زیرین خاک و در آبهای زیرزمینی دارند(حاج عباسی، 1378).
کرم‌های خاکی از طریق بلعیدن و تکه تکه کردن، هضم و دفع خاک به صورت فضولات، حفر دالان در خاک و بالا آوردن خاک لایه‌های زیرین و زیرو رو کردن خاک و تشکیل خاکدانه‌ها بر ساختمان خاک اثر می‌گذارند(ادواردز و بهلن، 1996).
اتصال ذرات اولیه شن، سیلت و رس سبب ایجاد ذرات ثانویه یعنی خاکدانه‌ها می‌شود. کرم‌های خاکی فقط از طریق عبور دادن خاک از روده خود بر خاکدانه‌ها تأثیر نمی‌گذارند، بلکه آنها قادر هستند کانالهای زیرزمینی زیادی تشکیل دهند که بر ریخت شناسی و خصوصیات فیزیکی خاک اثر خواهند گذاشت. همچنین کرم‌های خاکی می‌توانند از طریق فعالیت‌های زیستی خود، برگشت مواد آلی خاک، رها کردن عناصر غذایی و خاکدانه سازی تأثیرگذار باشند(موسوی و رئیسی، 1389).
1-2-2-3 بافت خاک
فراوانی نسبی ذرات شن، سیلت و رس را در نمونه خاک، بافت خاک می‌گویند. باف خاک عامل عمده نگهداری رطوبت و تنظیم کننده غلظت محلول خاک حاوی عناصر غذایی و تغذیه گیاه است. به علاوه تعیین کننده ساختمان و میزان خلل و فرج موجود در خاک و تهویه نیز می‌باشد.کرم‌های خاکی با خوردن و برگرداندن مواد آلی همراه با خاک، بافت خاک را ریزتر می‌کنند(حاجی زاده، 1369). پس از خرد شدن ذرات خاک در دستگاه گوارش کرم خاکی دانه‌های کوچکتر و نرمتر با دانه بندی بهتر پدید می‌آید(صفری سنجابی، 1382).
1-2-2-4 تهویه و زهکشی
کرم‌های خاکی با حفر دالان‌های زیرزمینی مرتبط با سطح خاک موجبات افزایش نفوذپذیری و تهویه خاک را فراهم می‌آورند و نفوذ ریشه‌ها به عمق خاک را تسهیل می‌کنند. بنا به نوع خاک و میزان رطوبت آن و نیز مقدار مواد آلی و نوع کرم، عمق این مجاری از چند سانتیمتر تا چندین متر دیده شده است. کرم‌های خاکی قادرند در شرایط مناسب سالیانه بیش از هزار تن خاک در هکتار را از عمق به سطح بیاورند(حاجی زاده، 1369).
1-2-2-5 ورود آب به خاک
کرم‌های خاکی فقط در حضور آب فعال هستند. آب باعث ترشح مخاط می‌شود که حرکت آنها را در خاک تسهیل می‌کند. همچنین کرم‌های خاکی برای حرکت و سوراخ کردن زمین به بدنی آماس‌دار نیاز دارند(لکزیان و همکاران،1383). نفوذ آب در خاکهای دارای کرم خاکی 1 تا 4 برابر سریعتر است. افزایش نفوذ آب در خاک که حاصل فعالیت کرم خاکی است، می‌تواند باعث کاهش رواناب سطحی شود(ایران نژاد، 1384). کرم‌های خاکی با نقب زدن در خاک و ایجاد کانالها و خلل و فرجها باعث افزایش جریان آب شده ونشست مواد غذایی را از ریشه گیاهان دور می‌کنند(ادلسون و همکاران، 2009).
1-2-2-6 ماده آلی
کرم‌های خاکی اجزای خاک را تغذیه و پس از گذراندن از لوله گوارشی، آنها را مجدداً به خاک تحویل می‌دهند. که یک نوع کمپلکس آلی معدنی هستند که روی حاصلخیزی خاکها تاثیر مثبت داشته و برای تمایز پروفیل‌ها و تشخیص تیپ خاک‌های هوموس دار نیز کلید مؤثری به شمار می‌آیند. همینطور در خاکهای که آثار فعالیت کرم خاکی مشاهده می‌شود، وجود هوموس‌های با ارزش حتمی است. مخصوصاًًً خاک‌های سیاه، قسمتی از وضع مناسب بیوشیمیایی و فیزیکی خود را مدیون وجود کرم‌های خاکی هستند(حق پرس تنها، 1372). به عنوان یک قانون کلی، وقتی که کربن آلی در خاک افزایش پیدا می‌کند جمعیت کرم‌های خاکی هم افزایش می‌یابد و در نتیجه در خاکهای بدون شخم که برگ زیادی باقی می‌ماند و خاک حداقل بهم خوردگی را دارد جمعیت کرم‌های خاکی بیشتر از خاک های بهم خورده است(لکزیان و همکاران، 1383).
1-2-2-7 ازت
در بین تمام عناصر غذا دهنده خاک تنها ازت است که در سنگ مادر وجود ندارد ولی درون خاک از مهمترین عناصر به شمار می‌آید. غده‌های اپیدرمی کرم‌های خاکی با ترشح مواد لزج موکوپروتئینی و سوراخهای تنفسی آن با بیرون دادن مایع دارای آمونیاک ، اوره و گاهی اسید اوریک می‌توانند ازت خاک را افزایش دهند. مواد ازت‌دار ترشح شده ازغده‌های اپیدرمی و سوراخهای تنفسی یا خود محلول هستند و یا آنکه میکروفلور خاک آنها را به شکل محلول در می‌آورد. همچنین 54 تا 72 % وزن خشک تن کرم‌های خاکی را پروتئین‌ها می‌سازند که پس از مرگ کرمها مواد ازت دار خوبی هستند که به خاک افزوده می‌شوند(جعفری و همکاران، 1388).
1-2-2-8 کلسیم
گونه‌های زیادی از کرم‌های خاکی غده‌های تولید کننده آهک دارند که منبع تولید کربنات کلسیم هستند و تأثیر زیادی برقابلیت دسترسی کلسیم در برخی خاک‌ها را دارند. علاوه بر این، کلسیم به عنوان یک عامل اتصال دهنده خاکدانه‌ها عمل می‌کند. مقدار کربنات کلسیم موجود در مواد دفعی کرم‌ها در مقایسه با خاک هضم نشده توسط کرم‌های خاکی ممکن است یک شاخص مفید برای ظرفیت گونه‌های مختلف در اتصال ذرات خاک و تشکیل مجدد خاکدانه‌های پایدارباشد.
1-3 عوامل موثر بر فعالیت کرم‌های خاکی
ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک بر شمار و عملکرد کرم‌های خاکی اثرات زیر را دارد:
1-3-1 نمناکی خاک
نزدیک 80 تا 90% تن تازه کرم‌های خاکی را آب می‌سازد. از این رو کرم‌های خاکی نیاز به آب فراوان داشته و در پی خشک شدن خاک بیشتر آنها می‌میرند. بهترین نم خاک برای زندگی کرم‌های خاکی گنجایش زراعی برخی از کرم‌های خاکی که توان فرو رفتن در خاک را دارند در هنگامی که خاک خشک می‌شود به دالانهای ژرف خود پناه می‌برند و در اتاقکهای ویژه خواب تابستانه خود به تنهایی یا گروهی به ریخت گلوله‌ای به دور خود گرد می‌شوند. انها بدون هیچ گونه کارکردی با پایان آوردن سوخت و ساز خود تا نمناک شدن دوباره خاک در انجا به حالت خواب به سر می‌برند. کرم‌های خفته می‌توانند تا حدود 50% آب تن خود و حتی برخی از گونه‌ها مانند لومبریکوس ترستریس تا نزدیک 70% ان را از دست بدهند. بدین گونه است که آنها می‌توانند ماه‌هایی پی در پی در خاکی خشک زنده بمانند. کرم‌های خاکی در خاک‌های نمناک آب فراوانی را از را پوست جذب می‌کنند، زیرا برای انجام تنفس پوستی باید پوست آنها کاملا خیس باشد. آب جذب شده کم کم از راه نفریدی‌ها یا روده‌ها بیرون داده می‌شود. اندازه آب بیرون داده شده از تن کرم‌های خاکی بسیار بالا و نزدیک 60% وزن تن کرم در یک روز است.
1-3-2 دمای خاک
کرم‌های خاکی که در خاک سرزمین‌های معتدل زندگی می‌کنند، تحمل گرما یا سرمای بالا را ندارند. دمای بهینه برای کرم‌های خاکی 10 تا 20 درجه سانتی گراد است. همه آنها در سرمای زیر صفر در زمان چند ساعت می‌میرند. بیشتر گونه‌های کرم‌های خاکی در دمای بیش از 25 درجه سانتی گراد در مدت چند روز می‌میرند. این جانوران برای دوری از دماهای نامناسب به سوراخ‌ها و دالان‌های زیرزمینی پناه می‌برند. کرم‌های غول آسا که در سرزمین‌های گرم و نمناک زندگی می‌کنند در برابر گرما بردبارتر هستند.
1-3-3 تهویه خاک
کرم‌های از راه سوراخ‌های پوستی خود تنفس می‌کنند ولی به کمبود اکسیژن زود رنج نیستند. آنها در زیستگاه با دی اکسید کربن فراوان و بی‌هوازی می‌توانند برای زمان کوتاهی زنده بمانند. اندازه مواد اسیدی در تن کرم‌ها در چنین زیستگاهی کم کم بالا می‌رود که پس از بهبود تهویه خاک آنها اکسیده می‌شود. بهرگونه کرم‌های خاکی با اکسیژن ( اگر چه به اندازه کم ) نیاز دارند و در خاک‌های سنگین با زهکشی نامناسب کمتر زیست می‌کنند و فراوانی کمی دارند. هنگامی که کلسیم قابل جذب و فراهم برای کرم‌های خاکی در زیستگاه آنها فراوان باشد، این کرم‌ها مقداری از کلسیم جذب شده را به کمک غده‌های ویژه آهک ساز خود به فرم کربنات کلسیم درآورده و از این راه مایه کاهش زیادی دی اکسید کربن پدید آمده در تن و در پی آن اتمسفر خاک می‌شوند.
1-3-4 اسیدیته خاک
فراوانی و کارکرد کرم‌های خاکی در خاک‌های خنثی و بازی بیش از خاک‌های اسیدی است. اسیدیته بالا در خاک کرم‌ها را می‌کشد. برخی از پژوهش‌گران شمار کم کرم‌ها در خاک‌های اسیدی را بیشتر وابسته به کمبود یون کلسیم در این خاک‌ها می‌دانند ولی دیده شده که بیشتر کرم‌ها از اسیدیته‌های بسیار اسیدی ( کمتر از 5/4) رنج می‌برند که این وابسته به تغذیه آنها نیست. به طور کلی کرم‌های خاکی سرزمین‌های معتدله در برابر اسیدیته 6 تا 8 بردباری می‌کنند و اسیدیته نزدیک 7 برای آنها بهینه است. در برخی سرزمینهای گرم و نمناک که اسیدیته خاک اسیدی است بیشتر جنس‌های مانند مگاسکولکس و مگاسکولیدس زندگی می‌کنند.
1-3-5 کلسیم خاک
کرم‌های خاکی نیاز به کلسیم فراوانی دارند که آن را به ریخت یون کلسیم جذب می‌کنند. کلسیم جذب شده به کمک غده‌هایی ویژه کربنات کلسیم دگرگون شده و به ریخت دانه‌های کلیست به لوله گوارش می‌ریزد. این غده‌ها گذشته از کلسیم، اندازه برخی عناصر دیگر را در خون هماهنگ می‌کنند. برخی از کرم‌ها مانند آلولوبوفورا کالیژینوزا در برابر کمبود کلسیم بسیار زود رنج هستند و فراوانی آنها به هنگام کمبود کلسیم در خاک کاهش می‌یابد. به هر گونه برخی از کرم‌ها می‌توانند در خاک‌های غیر آهکی و سیلیسی به خوبی زندگی کنند. پس نیاز به کلسیم گونه‌ها ناهمانند است.
1-3-6 کارهای کشاورزی و خاکورزی
به طور کلی کارهای کشاورزی مایه کاهش فراوانی کرم‌های خاکی در خاک می‌شود. کارهای خاکورزی شمار کرم‌های خاکی را به اندازه چشمگیری کاهش می‌دهد. گزارش شده است که انجام شخم سالانه و عمیق، برای پنج سال نزدیک 70% کرم‌های خاکی را نابود کرده است. کرم‌های درشت از این کارها بیشتر آسیب می‌بینند. کشت متراکم و نیز نابود کردن پوشش گیاهی در کشتزارها کاهش مواد غذایی کرم‌ها و شمار آنها را به دنبال دارد. در برابر آن کاربرد کود دامی، کود سبز و مالچ گیاهی در کشتزارها مایه بالا رفتن فراوانی کرم‌های خاکی می‌شود. کودهای شیمیایی با دگرگون کردن اسیدیته و پیامدی که در رشد گیاهان دارند، میتوان زیان آور و سودمند باشد. کودی مانند سولفات آمونیوم و یا سولفات پتاسیم و نیز فسفات آمونیوم با کاهش اسیدیته خاک که گاهی به 5/4 تا 5 می‌رسد، می‌توانند اثرات زیان بارتری بر جمعیت کرم خاکی داشته باشند، بویژه کود سولفات آمونیوم که می‌تواند مایه بسته شدن و انعقاد پروتئین‌ها شود.
1-3-7 مواد آلی مرده، لاشبرگ‌ها و مانده‌های گیاهی
کرم‌های خاکی بیشتر از مانده‌های گیاهی با نسبت کربن به ازت (C/N) کم تغذیه می‌کنند. آنها از مواد آلی با C/N بالا مانند بقایای گندمیان و مواد گیاهی تانن دار و اسانس دار مانند لاشبرگ سوزنی کمتر تغذیه می‌کنند.
1-3-8 کودهای دامی
کرم‌های خاکی به خوبی از کودهای دامی تغذیه می‌کنند و می‌توانند در پیدایش هوموس خاک کارایی داشته باشند.
1-3-9 ریزجانداران
کرم‌های خاکی با خوردن قارچ‌ها، جلبک‌ها، پروتوزوئرها و باکتری‌ها مایه تعادل بیولوژیک جمعیت آنها در خاک شده و از افزایش بی‌رویه شمار ریز جانداران در خاک می‌کاهند و از این راه مایه جوان ماندن جمعیت انها در خاک می‌شوند.
1-3-10 خاک
کرم‌های خاکی به هنگام تغذیه مقداری خاک را نیز درون دستگاه گوارش خود می‌کنند. دانه‌های خاک به کمک ماهیچه‌های گوارشی سنگدان کرم خرد شده و با آنزیم‌های گوارشی، میکروفلور دستگاه گوارش، کلیست و مواد آلی هوموسی شده، آمیخته می‌شود. دانه‌های خاک در اندازه‌های کوچکتر و با رنگی تیره‌تر به خاک پس داده می‌شوند.
1-3-11 تاثیر پوشش گیاهی
به طور کلی تاثیر درختان بر خاک بسیار کمتر از تاثیر خاک بر درختان می‌باشد، ولی در هر حال تاثیر درختان را به ویژه از نظر هوموس و نوع آن در تحولات خاک‌ها نمی توان نادیده گرفت. در هر حال گیاهان مهمترین و بزرگترین آثار پر ارزشی هستند که می‌توانند مشخصات محیط یک منطقه را تشکیل دهند. جنگل‌ها با اثرات پر ارزششان بر خاک و اقلیم عامل اصلی پایداری محیط زیست محسوب می‌گردند(زرین کفش، 1380).
ترکیب توده جنگلی و تراکم آن به طور مستقیم یا غیرمستقیم روی موجودات زنده جانوری خاک تاثیر گذارد. خاکزیان معدنی و هوموسی شدن ماده آلی را تحت تاثیر قرار میدهند و به میزان زیادی تعیین کننده وضعیت عناصرغذایی خاک می باشند. اثر مستقیم ترکیب و تراکم توده جنگلی روی فون خاک از طریق کیفیت لاشریزه می‌باشد و تاثیر غیرمستقیم آن ممکن است در تغییر وضعیت میکرواقلیم مانند دما، رطوبت و زیستگاه فیزیکی باشد(صیاد و همکاران، 1390).
کیفیت لاشبرگ وارد شده به خاک جنگل که در گونه‌های درختی مختلف متفاوت است، ممکن است روی جمعیت کرم خاکی تاثیر بگذارد(زو، 1993).
بینکلی و همکاران، (2004) با ارزیابی تاثیر افزایش کربن خاک زیرگونه‌های درختی تثبیت کننده نیتروژن به این نتیجه رسیدند که این افزایش در نتیجه تاثیر غیر مستقیم این گونه‌ها بر جوامع خاک حاصل شده نه بر اثر افزایش نیتروژن خاک، زیرا کرم خاکی موجود در زیرگونه‌های درختی تثبیت کننده نیتروژن چندین برابر زیر درخت اکالیپتوس بوده است. آنها معتقدند که تاثیر گونه‌های درختی تثبیت کننده نیتروژن بر بیولوژی خاک بیشتر از شیمی خاک است که باید با تحقیق بیشتر مشخص گردد.
همچنین بینکلی و گیاردینا، (1998) بیان می‌کنند که نقش موجودات خاک در توسعه و تغییر تاثیرات درختان روی خاک را باید مورد تحقیق بیشتر قرار داد.
1-4 جنگل
جنگل منطقه وسیعی پوشیده از درختان ، درختچه ها و گونه های علفی است که همراه با جانوران وحشی نوعی اشتراک حیاتی گیاهی و جانوری را تشکیل داده و تحت تاثیر عوامل اقلیمی و خاکی قادر است تعادل طبیعی خود را حفظ کند.جنگل بسته به نوع پیدایش آن و خصوصیات ساختاری به جنگل بکر ، جنگل طبیعی ، جنگل مصنوعی یا جنگل دست کاشت طبقه بندی میشود (مروی مهاجر).
1-4-1 جنگل طبیعی
جنگل طبیعی ، جنگلی است که بدون دخالت انسان به وجود آمده است ولی انسان به طور مستقیم یا غیر مستقیم در آن دخالت ( بهره برداری) کرده است .جنگلهای بکر دست خورده و بهرهبرداری شده تبدیل به جنگلهای طبیعی میشوند. بهعبارت دیگر جنگلهای طبیعی، جنگلهای بکر دست خورده هستند. ترکیب درختان و سن آنها و تنوع گونههای گیاهی و جانوری در یک جنگل طبیعی با جنگل بکر متفاوت است و عموماً جنگل طبیعی از نظر زیست محیطی فقیرتر از جنگل بکر است.با وجود این جنگلهای طبیعی قادرند چشم اندازهای طبیعی هر



قیمت: 11200 تومان

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *