تعتبر التربة القلب النابض للطبقة الحية من سطح الأرض ، وطبقة التربة هى المكان التى يستمد منه النبات غذائه عن طريق مخزون التربة المائى ، كما أنها بيت النبات التى تمسك جذوره ، ويوجد علم قائم بذاته لدراسةالتربة يعرف باسم " علم التربة " Pedology " ولذلك يسمى عالم التربة " Pedologist " وهو العالم الذي يقوم بدراسة كل ما يتعلق بالتربة ، ولما كان لا مناص من أن يوليها الجغرافى اهتماما خاصا ، ولما لها من تأثير على الحياة النباتية والحيوانية وبالتالي على الإنسان نفسه ، ومن ثم تختلف اهتمامات الجغرافى بالتربة عن اهتمام عالم التربة الذى يدرس علما أصوليا ، وعليه فإن على الجغرافى أن يأخذ من العلم الأصولى ما يفيد دراسته للتربة فقط ، ويتجنب التفاصيل التى لا علاقة لها بالدراسة الجغرافية وبالمنهج الجغرافى .
تعريف التربة :-
التربة هى الطبقة السطحية من سطح الأرض التى تتكون من مفتتات صخرية تحتوى على مادة حية ، وتستطيع التربة أن تمسك بجذور النبات ، وبالتالى فهى تتكون من مواد غير عضوية ( أملاح معدنية ) وهى التى تعرف بالجماد ، ومواد عضوية ( كائن حى ) وبالتالى فهى مواد تحى وتموت ، وتتكون هذه المواد الحية من جذور النباتات الممتدة فى التربة ومن أنواع عديدة من الكائنات الحية الدقيقة والتى تعرف بالبكتريا ، ويشتمل النطــاق العلــوى من التربة داخل الفراغات ( المسام ) بين حبيباته على الهواء والماء الضحل ، بينما يصعب تحديد النطاق الأسفل من التربة فى تعريف محدد ، تحت التربة ربما يكون صخر الأساس أى شكل من المفتتات والرواسب الخالية من الجذور الحية ، وعلاقات النشاط البيولوجي الأخرى .
ومن ثم فإن التربة طبقة ديناميكية نشطة وذلك نتيجة ما يحدث فيها من تفاعلات ميكانيكية وكيميائية بأشكال متعددة ، ويرجع ذلك لأن المناخ والغطاء النباتى يتغيران بسرعة من مكان لآخــر ، فوق سطح أرض وعليه فإن تفاعلات تكوين التربة التى تتأثر بهما تختلف من مكان لآخر أيضا ، ومن أجل ذلك ترتبط التربة فى المناطق المختلفة من سطح الأرض بالمناخ من حيث حالتها الميكانيكية والكيميائية ، ولذا اهتم الجغرافى بهذه الاختلافات فى التربة من مكان لآخــر .
توجد مادة التربة فى الحالات الثلاثة الصلبة والسائلة والغازية ، ويتكون الجزء الصلب من الجماد أو المواد غير العضوية ( الأملاح المعدنية ) والعضوية ، بينما يتمثل الجزء السائل فى التربة فى محلول مركب له القدرة على إحداث تفاعلات كيميائية وفيرة ، وهامة ، بينما يتمثل الجزء الغازى فى مسام التربة والتى لا تشتق فقط من غازات الغلاف الجوى ، ولكن تشتق أيضا من الغازات المنطلقة من النشاط البيولوجى والتفاعلات الكيميائية التى تتم فى التربة
كما أن التربة هى حلقة الربط بين الجماد ( مفتتات صخرية – ماء – غازات ) إلى جانب عالم الأحياء( أنواع البكتريا – الحشرات – النباتات – الحيوانات – الإنسان ) وأنها ليست وسطا ساكنا بل أنها وسط زاخر بالحركة والنشاط ، وذلك بما تحتويه من كائنات عضوية حية كبيرة مرئية أو صغيرة ميكروسكوبية ، حيث يعيش فى التربة والنباتات الدقيقة ، والحيوانات الدنيئة والفطريات والعفنيات والحشرات وجذور النباتات والحيوانات اللافقارية ، إلى جانب أعداد هائلة من الكائنات الحية الأخرى .
وقد ذكر روبنسون أن التربة موطن Habitat الكائنات الحية العضوية أى أنها منطقة الحياة ، وأنها أحد الضوابط البيئية التى تؤثر فى نمو الأحياء النباتية ، حيث تقوم البكتريا بتحليل الأحياء النباتية والحيوانية لتحويلها لإلى مواد قابلة للإمتصاص عن طريق الماء ، أى أنها بما تحتويه من رطوبة وهواء وما تشمله مكوناتها من البوتاس والنيتروجين والفسفور ، وباقى العناصر القابلة للذوبان فى الماء ( 13 عنصرا ) وتعتبر مخزن المواد الغذائية والرطوبة اللازمة للنباتات .
كما عرف العالمان الألمانيان ليبك Liebig وريمان Ramann 1917 التربة " أنها صخور تفتت النباتات إلى شظايا صغيرة ، وقد تغيرت بشكل أو بآخر نتيجة تفاعل هذه الشظايا مع بقايا النباتات أو الحيوانات التى تعيش فيها كيميائيا "
وعليه يمكن القول أن التربة Soil هى الطبقة السطحية من القشرة الأرضية Earth crust المعرضة لكل من الغلاف الجوى Atmosphere والغلاف المائى Hydrosphere المحيطان بالكرة الأرضية ، وهى تلك الطبقة التى نتجت عن تحلل صخور ومعادن القشرة الأرضية أو انحلال المادة العضوية أو كل منهما معا ، على أن تكون هذه الطبقة صالحة كيميائيا ، وميكانيكيا ، كوسط تنمو به النباتات ، وهذه الطبقة مستمرة فى التحلل والتحول نتيجة تأثرها بعوامل التهوية والتعرية وعوامل تكوين التربة التى تحدد نوعية قطاع التربة Soil profile والذى يصل إلى حالة لنضج Maturity إذا حدث التوازن بينه وبين الوسط المحيط .
تكوين التربة :
تتفاعل العوامل الجوية وغيرها من عوامل البيئة الطبيعية مع صخور سطح الأرض فتؤثر فى تركيب هذه الصخور ، فتبدأ فى الاستجابة لتلك العوامل أو بعضها أم بتفكك أو التحلل فيتغير المحيط الذى توجد فيه الصخور ، تؤدى عمليات التعرية إلى نقل نتاج التفكك والتحلل وإرسابه فى مكان آخر أو فى نفس المكان لتكوين مادة يطلق عليها Regolith أو الحطام الصخرى والذى يمثل طبقة من الصخور المفتتة التى تغطى صخور سطح الأرض ، وعندما تسقط مياه المطر أو توفير مياه الرى تنقل هذه المياه الأملاح المعدنية القابلة للذوبان من أعلى الباطن ، حيث يشير مع المياه أينما تذهب .
مع مرور الزمن يصغر حجم المفتتات نتيجة ما يحدث لها من عمليات اصطدام أو ما يحدث بها من تفاعلات كيميائية حتى تدق وتصبح ذراتها ميكروسكوبية الحجم ، تجرف مياه الأنهار والمجارى المائية هذه الذرات الدقيقة ، مما يجعل لون مياه الأنهار يتحول إلى اللون البنى ، عندما تنقلها من سطوح القارات إلى البحار والمحيطات ، وبعد ذلك تعمل عوامل التعرية من جديد على هذه السطوح عندما تظهر على السطح .
يحوى الحطام الصخرى أو المفتتات الصخرية مواد معدنية فإذا ما وجدت المياه والهواء فإن النباتات تنمو فيه ، وعند موتها تترك جذورها وبذورها وأجزاء من سيقانها فى التربة ، ومن تحللها تنتج ملايين من الأحياء الصغيرة ، وعندما تختلط هذه الأحياء الدقيقة والمفتتات والمياه والهواء يتكون خليط غريب هو ما يعرف باسم التربة .
أى أنه لكى تتكون التربة لابد أن تمر بعدد من المراحل تبدأ بتفكك الصخر وسيادة عمليات التجوية الكيميائية والميكانيكية وعمليات التعرية فتعطى أنواعا متباينة من المواد التى تنقسم على مواد قابلة للذوبان فى الماء مثل كربونات الكالسيوم والمواد غير القابلة للذوبان مثل الرمال والغرين والصلصال ، والتى تشتق من حبيبات الكوارتز وجزئيات الصخور ، وتمثل هذه المواد غير القابلة للذوبان المواد غير العضوية .
ولا تكتمل التربة إلا بالمواد العضوية التى تعطى التربة الحياة ، وتأتى هذه المواد من تحلل بقايا ومخلفات الكائنات الحية النباتية والحيوانية والبشرية بمختلف أنواعها حيث تتحلل هذه الكائنات الحية فى التربة وتتفتت بمرور الزمن ، فتتحول إلى كائنات عضوية صغيرة الحجم ( ميكروسكوبية ) والتى تعرف باسم الدوبال Humus ، والذى عندما يزيد معدل تحلله يتحول إلى أملاح بسيطة وثانى أكسيد الكربون وماء .
ومما تقدم يرى البعض أن التربة جزءا من الغلاف الحيوى ، وليست وسيط يعيش فيه النبات فقط ، ومن ثم سنعالج التربة بشئ من الدراسة التفصيلية ، وذلك من أجل الوقوف على خصائصها الميكانيكية والكيميائية والعوامل التى تساعد على تكوينها .
أولا :- عوامل تكوين التربة Soil Formation Factors
تختلف التربة من مكان لآخر تبعا لإختلاف عوامل وظروف تكوينها ويتوقف تكوين التربة على العوامل الخمسة التالية :-
نوع المادة المشتقة أو التى تتكون منها التربة وهى ما يطلق عليها المادة الأصلية أو الصخر الأصلى Parent material ، كما تختلف تبعا لظروف المناخ التى تتكون خلاله حيث يلعب المناخ Climate دورا رئيسيا فى عمليات التكوين . وتختلف التربة التى تتكون على المرتفعات أو فى المناطق المرتفعة عن التى تتكون على المنحدرات ، وهذه هى الأخرى تختلف عن التربة التى تنشأ بالمنخفضات ، كما أن للتضاريس أو طبوغرافية سطح الأرضRelief or Topography دور فى تحديد نوعية التربة المتكونة ، وتلعب النباتات دورا كبيرا سواء من حيث نوعها او كثافتها فى تحديد خواص وصفات التربة ، وكذلك دور الإنسان والحيوان ، أى أن الكائنات الحية Organismsلها هى الأخرى دورا واضحا فى تكوين التربة .
كما وأن التربة الحديثة تختلف فى مادة أصلها عن تلك التى مر عليها زمن طويل ، والتى يعرفها الإنسان بالتربة القديمة التكوين وعليه فإن عامل الو\زمن ( زمن تكوين التربة ) Time عامل له أهميته حيث يتوقف عليه خواص ونوعية التربة . وقد دعت هذه العوامل المهمة العالم جينى Jenny أن يجمعها فى المعادلة والتى أسماها معادلة تكوين التربة :
S F = ( C L , R , P , O , T ) .
تكوين التربة = ( المناخ – التضاريس – مادة الأصل – الكائنات الحية والزمن )
1- المنـــاخ Climate
يعتبر المناخ واحدا من أهم العوامل المؤثرة فى تكوين التربة ، حيث أنه العامل الرئيسى الذى يؤثر فى المفتتات الصخرية والمعدنية المشتقة من الصخر الأصلى ، ولكل عنصر من عناصر المناخ دور خاص فى تكوينالتربة ، ولكن مع ذلك فإن العناصر كلها تعمل مجتمعة وتؤدى بمرور الوقت إلى إنفصال الأجزاء التى تكون التربة من الصخر الأصلى ، ومع مرور الوقت تكتسب التربة صفات جديدة تبعدها تماما عن صفات الصخر الأصلى ، فنجد أن النوع الواحد من الصخور يعطى أنواعا متعددة من التربة إذا ما تعرض كل منها لظروف مناخية مختلفة اعتمادا على النطاقات المناخية التى تكونت بها ، وليس على أساس الصخور الأصلية التى استمدت منها هذه التربة .
ومع أنه لا يوجد أى عنصر مناخي إلا وله إسهام فى تكوين التربة ، ومع ذلك فإن أهم عناصر المناخ المؤثرة فى تكوين التربة هى الحرارة والمطـر ، ومع ذلك فإن اختلاف درجات الحرارة والرطوبة والضغط الجوى والرياح ، تساعد على وجود اختلافات فى شدة ونوعية عمليات تكوين التربة ، ومن الملاحظ أن علماء التربة يعبرون عن المناخ أما بالأرقام أو بالألفاظ كأن يقال أن درجة الحرارة 40 5 درجة مئوية أو حرارة مرتفعة أو شديدة أو أن المطر 100 سم أو يقال مطر غزير أو متوسط أو نادر وهكذا .
و نجد أن الإشعاع الشمسى له دور هام فى حياة الكائنات الحية التى تحيا فى التربة أو تموت وتتحلل فيها ، وهو العامل الأساسى فى عملية التبخر من المحتوى المائى للتربة وفى التفاعلات الكيميائية التى تحدث بها ، وتعتبر درجة الحرارة أيضا عاملا أساسيا فى تكوين التربة على أساس أنها العامل المؤثر فى التجربة الميكانيكية ، أو ما لها من تأثير قوى على نمو الكائنات الحية ، وعلى قدرة التربة على استخلاص الأزوت من الهواء ، وكذلك تؤثر فى تبخير الماء من التربة وبالتالى ترسيب الأملاح على سطحها ، أو على تجفيف سطحها وتفتيته مما يساعد الرياح على إزالة ما يغطيه من أتربة ورمال ناعمة .
ويتم قياس درجات الحرارة فى التربة بترمومترات خاصة ، ويلاحظ أن درجة حرارة التربة السطحية مرتبطة بدرجة حرارة الهواء الملاصق لها ، ويتناقص هذا الارتباط كلما تعمقنا فيها ، ولهذا يظهر غالبا فارق كبير بين درجة حرارة التربة السطحية ودرجة حرارة التربة السفلية ، كما نجد أن درجة حرارة التربة السطحية تتغير ما بين الصيف والشتاء فهى باردة شتاءا ومرتفعة صيفا ، بينما لا يطرأ أى تغير على درجة حرارة التربةالسفلية .
كما تعتبر الأمطار ( الرطوبة ) من أهم العناصر المناخية التى تؤثر بشكل مباشر وغير مباشر فى تكوين التربة ، على الرغم من أنها لا تقوم بدورها منفردة ، فمع زيادة كمية المطر تزداد سرعة تكوين التربة ، كما أن المياه ضرورة لعملية التجوية الكيميائية للمواد المعدنية حيث يزداد معدل تكون الصلصال بالتربة مع زيادة محتواها المائى ، وتؤدى زيادة تبلل التربة المستمر إلى تراكم المياه فوقها مما يعمل على ذوبان ما بها من أملاح قابلة للذوبان ، وبالتالى نقل هذه الأملاح للتسرب نحو التربة السفلية ، مما يؤدى إلى تكوين طبقة ملحية متماسكة تزداد تماسكها بمرور الوقت حتى تتصلب فتكون طبقة غير منفذة مما يحول دن انصراف مياه التربة إلى أسفل فتصبح تربة رديئة الصرف ومتدهورة . وتعرف عملية نقل الأملاح إلى التربة السفلية بعملية غسل التربة Leaching والتى تسهم فى تكوين أنواع مختلفة من التربة على حساب كثرة الأمطار وتوزيعها الفصلى ودرجة الأقاليم التى توجد بها .
بينما تؤدى قلة الأمطار فى الأقاليم الجافة إلى جفاف التربة ، وإلى ارتفاع مياهها إلى السطح عن طريق الخاصية الشعرية ، حيث لا تتبخر تاركة ما بها من أملاح على السطح أو تحته مباشرة ، ومع توالى هذه العملية تزداد ملحة التربة السطحية حتى تظهر فوق سطحها طبقة ملحية رقيقة ، وبمثل هذه الطريقة تنشأ الملاحات والسبخات الملحية المنتشرة فى الأجزاء المنخفضة فى كثير من الأقاليم الجافة ، وكذلك يظهر دور المطر كعامل من عوامل التعرية ، حيث أن سقوطه بغزارة على جوانب المنحدرات الخالية من الغطاء النباتى ، يساعد على إنزلاق التربة وإزالتها باستمرار ، فلا يتكون قطاع التربة على المنحدرات .
كما وأن الرياح عامل له دور فى تكوين التربة باعتبارها عامل من عوامل التعرية ، حيث يقوم بتذرية التربة الناعمة فى المناطق الجافة ونقلها فينكشف الصخر الذى تتركز عليه أو تبقى طبقة حصوية وبالتالى يختفى قطاع التربة تماما ، أما ما تقوم الرياح بترسيبه مما تنقله من رمال وأتربة فإنه تربة اللويس الشهيرة والتى تغطى مساحات واسعة وبسمك كبير فى شمال الصين ووسط أمريكا الشمالية .
وتبعا لاختلاف درجات الحرارة والرطوبة تنشأ أنواع مختلفة من التربة ، ففى ظروف المناخ الحار الجاف تتكون التربة الصحراوية الحارة Desert Soil وذلك نتيجة لحدوث التجوية الميكانيكية بسبب اشتداد الحرارة وقلة أو انعدام المطر ، بينما تنشأ تربة الصحارى الجليدية أو الصحارى الباردة فى المناخ البارد الجاف .
وتحت ظروف المناخ الحار الرطب حيث ترتفع درجات الحرارة وتغزر الأمطار وتنشط عمليات التجوية الكيميائية كما يحدث فى المناطق الاستوائية ، تنشأ تربة اللاتريت الحمراء Red Laterite والتى يعود لونها الأحمر إلى تراكم أكاسيد الحديد على السطح ، بينما فى ظروف المناخ البارد الرطب حيث تتوفر الرطوبة والأمطار مع انخفاض الحرارة كما هو فى الحال فى المناطق الباردة التى تنمو فيها غابات الصنوبر والأشجار المخروطية والتى تضيف إلى سطح التربة كميات كبيرة من المواد العضوية ، والتى تعمل الأمطار على غسلها إلى الجزء السفلى فتتكون تربة البودزول Podzol الغنية بالمادة العضوية فى الطبقة السطحية ، بينما يتم غسل المواد الدقيقة من الطبقة الوسطى ، وتتراكم المواد الدقيقة فى الطبقة السفلى كما يتضح من الشكل رقم (1)
أما فى ال
مناخ شبه الجاف حيث تتناوب فترات الجفاف والحرارة مع فترات من الرطوبة وانخفاض الحرارة ، فعند توافر الرطوبة يتم غسل الأملاح القابلة للذوبان من السطح ونقلها إلى الطبقة السفلى وذلك فى فصل المطر ، أما فى فصل الجفاف ومع ارتفاع الحرارة وقلة الرطوبة تزيد معدلات التبخر من المحتوى المائى فى التربة فتعود المياه إلى السطح بالخاصية الشعرية فتتبخر وتترك الأملاح على السطح لتكون تربة قلوية وملحية Saline and alkaline Soil
كما يمكن تلخيص العلاقات السابقة بين التربة والمناخ كما يلي :
جدول رقم (1) علاقة التربة بالمناخ
- التضاريس ( طبوغرافية المنطقة ) Topography and relief
تلعب تضاريس منطقة ما من ارتفاع وانخفاض أو من انحدار شديد أو قليل أو أرض مستوية ومدى انتظام هذه الانحدارات ، وكذلك اتجاه الانحدارات شمالا أو جنوبا أو شرقا أو غربا دورا كبيرا فى تكوين التربة لما لها من تأثير على المناخ المحلى Local Climate لأجزاء المنطقة ، فمثلا يختلف جانب الانحدار المواجه للشمس عن الجانب الواقع فى ظل الشمس فى درجة الحرارة ، كما تختلف كمية المياه التى تتسرب إلى داخل التربة فى المناطق المرتفعة عنها فى المناطق المنخفضة ، على جوانب المنحدرات كما يتضح من الشكل رقم (2) ، وتعمل هذه المياه المتحركة على الانحدار على نحت جزء من سطح الأرض ، فيتكون ما يطلق عليه القطاع المكشوف Trancated Profile ، وما ينحرف من سطح المنحدر يتراكم فى المنخفضات مكونا قطاعا مدفونا Burried Profile للتربة فى هذه المنخفضات ، كذلك تختلف حالة الصرف وعمق مستوى الماء الباطنى Drainage and water table level باختلاف ارتفاع التضاريس كما هو الحال فى الشكل رقم (3) ، ويمكن القول بصورة عامة أن التضاريس من العوامل الهامة التى تلعب دورا رئيسيا فى نوعية التربة .
كما يؤثر عامل التضاريس على ثبات التربة أو تعريتها وقد يساعد على ذلك الإنسان نفسه ، وتحدث حركة انزلاق حبيبات التربة على سفوح التلال تدريجيا وببطء شديد فيما يعرف بزحف التربة Soil creep حتى لو كانت الأرض مغطاة بالحشائش ، وتختلف هذه العملية عن الانهيار السريع للتربة Solifluctions أو التدفق الطينى Mud flow والذى يحدث عقب سقوط الأمطار الغزيرة فى مناطق المنحدرات .
3- العامل الجيولوجى أو الصخر الأصلى Parent material :
وهو الحالة الأولية للأرض والتى تتكون أساسا من الصخور النارية أو الرسوبية أو المتحولة ، وحسب نوعية هذه المادة وخواصها تختلف نوعية التربة المتكونة ، ومن ثم فإن الصخور هى مصدر المواد غير العضوية التى تستمد منها المكونات الرئيسية للتربة ، ولذلك فلابد للباحث الذى يتعرض لدراسة التربة أن يكون على علم بأنواع الصخور وتركيبها المعدنى والبلورى لأن هذا التركيب سيكون هو نفسه تركيب التربة ، ونظرا لأهمية هذا العامل فإن التربة تصنف فى بعض الأحيان على أساس الصخور المشتقة منها ، فمثلا نقول تربة جيرية أو رملية أو طينية أو طفلية ، كما يمكن أن تصنف على أنها تربة محلية إذا كانت مشتقة من الصخر الذى ترتكز عليه مباشرة ، وتسمى تربة منقولة لو كانت مستمدة من صخور فى منطقة أخرى ، ويختلف تركيبها لذلك عن تركيب الصخر الذى ترتكز عليه .
بمجرد ظهور الصخور فوق سطح الأرض تبدأ العوامل الجوية عملها وتسمى هذه العمليات بالتجوية Weathering والتجوية عبارة عن تفتت وتكسير الصخور بواسطة العوامل الميكانيكية والكيميائية ، وينتج عنها طبقة من المفتتات أو الحطام الصخرى Regolith ، وعند سقوط الأمطار فوق هذه المفتتات الصخرية فإن المياه تحمل بعض المواد المعدنية إما على السطح أو إلى الباطن ، أما إذا صغرت أحجام المفتتات ونقلتها عوامل التعرية وإعادة ترسيبها فإنه تتكون تربة منقولة Transported soil ، ونتيجة اختلاف عوامل التعرية تتكون أنواع مختلفة من التربة بحسب طبيعة عوامل التعرية التى كونتها على النحو التالى :-
أ- أنواع التربة الهوائية : التى تقوم الرياح بنقلها من أماكنها الأصلية وإرسابها فى أماكن تبعد كثيرا عن مصدرها مثل التربة اللويس والتربة الرملية فى الأقاليم الجافة .
ب- أنواع التربة الفيضية : وهى التى تقوم بنقلها المياه الجارية ، والتى تتكون منها تربة أودية الأنهار ودالاتها ، وينتمى لها أيضا تربة الأودية الجافة فى الأقاليم الجافة والتى تجرى فيها المياه بصورة متقطعة إلى جوار تربة الدالات المروحية ( المراوح الفيضية ) Alluvial fans التى تتكون فى نهاية الأودية الجافة ، وتربة الأحواض التى تنصرف إليها هذه الأودية
ج - أنواع التربة الجليدية : وهى التربة التى يقوم الجليد بنقلها ويرسبها عند انصهاره ، وتوجد هذه الأنواع من التربة حول الثلاجات الجليدية Glaciers وعلى أطراف المناطق التى زحف عليها الجليد خلال العصور الجليدية فى البلايوستوسين .
4-العامل الحيوى : الكائنات الحية Organisms
تعتبر الكائنات الحية عامل هام فى تكوين التربة وذلك باختلاف أحجامها وأنواعها ودرجاتها ، وان العلاقة بين التربة والكائنات الحية علاقة متبادلة بمعنى أن كلا منهما يعتمد على الآخر لذلك فإن موضوع التربة تتم دراسته ضمن الجغرافية الحيوية ، وتتعد الكائنات الحية فى التربة فمثلا مقدار ملعقة واحدة من التربة قد
يحوى حوالى 20 مليار خلية حية ، هذا إلى جانب كميات من الطفيليات والحشرات والديدان والزواحف الصغيرة الحجم ، بينما يعيش النبات على سطح الأرض وتمتد جذورها فى التربة ، كما تساهم الحيوانات فى إضافة بعض المواد الحيوية للتربة بينما يأتي الإنسان كعامل حيوى هام فى تكوين أو تدمير التربة وذلك عن طريق تدمير الغطاء النباتى .
ويتوقف الدور الذى تؤديه الكائنات الحية فى تكوين التربة على نوع هذه الكائنات الحية ، فالدور الذى تقوم به الكائنات الميكروسكوبية والحشرات مثل الديدان الأرضية Erath worms يختلف اختلافا كبيرا عن ذلك الدور الذى تقوم به الحيوانات بمختلف أنواعها ، أو الدور الذى تؤديه الطيور والزواحف وغيرها والذى يقوم به الإنسان أيضا .
ويأتي الغطاء النباتى كأهم العوامل الحيوية التى تساعد على تكوين التربة ، حيث يؤثر فيها ويتأثر بها ويتدخل فى تكوينها بطرق عديدة منها :
أ- أن الغطاء النباتى يقلل من وصول الإشعاع الشمسى إلى التربة مما يؤدى إلى انخفاض درجة حرارتها أثناء النهار ، بينما يحميها من الهواء البارد الهابط فيحفظ لها حرارتها أثناء الليل وبالتالى يقلل المدى الحرارى .
ب- كما تستخـــدم النباتــات أشعـة الشمس فى عمليات التمثيل الضوئى ( الكلورفيلى ) ، وفيها تتحول بعض عناصر الهواء بطرق كيميائية إلى عناصر جديدة ، أو مركبات نباتية مهمة مثل الجلوكوز والنشويات والسليلوز وبعض السكريات ، وبعد ذلك تنتقل هذه المركبات من النباتات إلى التربة وذلك عندما تتراكم بقايا هذه النباتات فوق التربة وتحللها خلالها واختلاطها بها .
ج- انه يعمل على فقد التربة لمحتواها المائى وذلك عن طريق النتح من مسام الأوراق ، وإن كان نفس الوقت يظلل التربة فيقلل التبخر المباشر من محتواها المائى .
د- أن جذور هذه النباتات تعمل على نقل المواد المعدنية رأسيا داخل التربة فعندما تقوم هذه الجذور بامتصاص الأملاح المعدنية من مستويات مختلفة من التربة ، فإنه تموت هذه النباتات أو تنفض أوراقها فإنه تتحلل وتترك هذه المواد المعدنية مرة ثانية فوق سطح التربة .
هـ - أن جذور النباتات تقوم بتفكيك التربة وزيادة نفاذيتها وتهويتها .
و – أن الغطاء النباتى يحمى التربة على المنحدرات من الإنحراف .
ز – تقوم بعض أنواع النباتات بالمساعدة فى تكوين أنواع مختلفة من التربة مثل تربة التشرنوزم السوداء التى تتكون فى مناطق الإستبس وتربة البودزول الحمضية فى مناطق الغابات المخروطية الرطبة رديئة الصرف ، وتربة البرارى فى مناطق الحشائش الطويلة فى المناخ الرطب .
ح – تساعد كثرة الكائنات الحية الدقيقة مثل الطحالب فى التربة على تحلل المواد العضوية النباتية وبالتالى تحولها إلى مادة الدوبال وإلى عناصر غذائية مختلفة ينتفع بها النبات .
وتضم التربة داخلها كائنات حية ميكروسكوبية تتباين فى صفاتها وآثارها ومناطق تكاثرها ومن أهمها :-
أ- الطحالب الأرضية :-
التى تعيش عند سطح التربة والتى تكثر بها مادة الكلوروفيل ، وتساعد على تثبيت بعض الآزوت فى التربة المبللة المعرضة لأشعة الشمس .
ب- الفطريات :-
وتتميز عن الطحالب بخلوها من مادة الكلوروفيل ، وأنها لا تستطيع تثبيت الآزوت فى التربة ، كما أنها تعتبر مسئولة عن تحليل وتكسير الخلايا والبقايا النباتية بالتربة ، ويتغذى على هذه المواد المتحللة كائنات أرقى نسبيا مثل الحفار ، وعلى نواتج هذا النشاط الحيوى والمواد المعدنية بالتربة تتغذى الديدان الأرضية وكذلك تضرب النباتات فيها جذورها .
ج – البكتريا :-
والتى تمثل أكثر الكائنات الدقيقة انتشارا فى التربة ، وهى تساعد فى عدة عمليات كيميائية فى التربة مثل تثبيت النيتروجين والتأزت وتأكسد الكبريت وكلها عناصر ضرورية لنمو النبات .
د – الأشنيات :-
وهى أحياء نباتية دقيقة جدا بين الطحالب والفطريات ، وتتميز هذه الكائنات بمقدرتها على الحياة على سطح الصخر العارى ، وذلك نتيجة قدرتها على الاستفادة من أى غشاء مائى رقيق ، وامتصاص غذائها من بعض المعادن الصخور غير المتحللة ، وعلى امتصاص بعض الآزوت من الهواء ، وهى تمثل البداية الأولى للحياة النباتية على سطح الصخور الجرداء ، وبالتالى أحد العوامل الأساسية لتكوين التربة عليها .
ولا يخفى على أحد نشاط الإنسان الكبير فى تعديل وتغيير حالة التربة من إضافة الأسمدة وحرث الأرض وزراعتها وشق الترع والمصارف محدثا تأثيرا بناءا أو هداما أو حافظا لسطح التربة .
5- الزمــن Time :
فباختلاف عمر الأرض يختلف الأثر الناتج عن عمليات التعرية ومدى التقدم الذى وصلت إليه عمليات تكوين التربة ، فباختلاف الزمن يختلف الطور الذى توجد عليه التربة ، ومن ثم تتدرج التربة طبقا لذلك فيما يشبه دورة الحياة التى تبدأ بمادة الأصل الأولية Parent material والتى بمرور الزمن وتأثير عمليات التعرية تتكون مادة أصل ممهدة لتكوين التربة تعرف بالكردم Crudum والتى تتحول بمرور زمن أطول إلى أرض غير ناضجةImmature soil ، ثم بعد فترة زمنية أخرى تتحول إلى أرض شبه ناضجة Semi – mature soil ثم مع مرور فترة أخرى من الزمن تتحول إلى أرض ناضجة Mature soil ( متزنة مع الظروف المحيطة ) ذات قطاع واضح .
ثانيا :- الخصائص الميكانيكية والكيميائية للتربة :-
تعتبر خصائص التربة أكثر الأمور التى تستلفت اهتمام الجغرافى لأنها تميز نوعا من التربة عن نوع آخر ، وتنقسم هذه الخصائص إلى مجموعتين :-
خصائص يمكن ملاحظتها فى الحقل ، خصائص لابد من فحص التربة فى المعمل حتى يتعرف عليها الباحث .
1- لون التربة : Soil color
إن لون التربة من أكثر خصائص التربة وضوحا وأسهلها فى القياس وأول ما يلاحظه الإنسان فى الحقل بالعين المجردة ، إلا أنه يعتبر محدود الاستعمال للتنبؤ بخصائص التربة ، ويفيد فى تحديد الحدود الفاصلة بين طبقات قطاع التربة ووحدات التقسيم بالحقل ، ويتم ذلك دون الحاجة إلى تدريب أو دراية بها ، ورغم أن اللون صفة ثانوية ، إلا أنه دليل على مكونات التربة وطرق تكوينها ، كما أن آفاق التربة تتميز بعضها عن بعض بألوانها ، حيث استخدام اللون كأساس لبعض تقسيمات التربة مثل التربة السوداء والبنية والرمادية والحمراء .
ونجد أنه يوجد ارتباط بين التربة وتركيبها المعدنى والعضوى ، حيث يعكس لون التربة التأثير المتداخل لألوان مكونات التربة وخواصها الكيميائية والطبيعية والحيوية ، كما يبين اللون حالة الصرف وظروف التهوية ومستوى الماء الأرضى ، ويتأثر لون التربة كثيرا باختلاف نسبة الرطوبة والجفاف ومن ثم يتم قياس اللون فى الحالتين الجافة والمبتلة .
ومما تقدم نرى أن لون التربة يرتبط بالمناخ من حيث الحرارة والرطوبة والصخر الأصلى والمواد العضوية على النحو التالى :-
1- اللون الغامق Dark soil :
ويرتبط بالعروض الوسطى حيث الأقاليم معتدلة الحرارة عالية الرطوبة ، وتتدرج من اللون الأسود إلى البنى الداكن ، وينتج اللون الأسود عن وجود أكاسيد المنجنيز أحيان أو زيادة الرطوبة ، بينما يظهر هذا اللون أساسا نتيجة وجود المواد العضوية ، حيث يكثر على سطحها الدوبال Humus وهى مادة عضوية مقسمة إلى أقسام دقيقة ومتحللة جزئيا ، وتزيد مادة الدوبال مع وفرة الغطاء النباتى وكثرة النشاط البكتيرى ، وكذلك توفر النباتات الطبيعية التى تغطى سطح الأرض ، وبذلك تسود التربة السوداء ، وأحيانا يتخلف عن الدوبال مادة رمادية غامقة أو رمادية فاتحة ، وذلك عندما تقل نسبة كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم التى تساعد الدوبال على إعطاء التربة لونها الداكن ( الغامق ) .
2- اللون الأحمر Red and yellow soil :
ويتخلف عن تحلل معادن التربة وبقايا أكاسيد الحديد بها ، وتنتشر هذه التربة فى المناطق المدارية المطيرة ، وتتدرج من التربة الحمراء إلى الصفراء ، ويدل اللون الأحمر على أنها جيدة الصرف ، أو ربما تكون مشتقة من صخور ذات لون أحمـر مثل الحجر الرملى الأحمر ، وأحيانا يعتبر الهيماتيت المسبب لهذا اللون الأحمر فى كثير من الأراضى ، وخاصة إذا كانت جيدة التهوية ، ويعود اللون الأصفر للتربة إلى زيادة أكاسيد الحديد من نوع الليمونيت ، وخصوصا مع زيادة الرطوبة .
3- اللون الرمادى Grey soil :
وتظهر الأراضى بلون رمادى عندما تزيد نسبة المواد العضوية قليلا ، وكذلك زيادة نسبة كربونات الكالسيوم مع انخفاض نسبة أكاسيد الحديد ، وتوجد فى المناخ الرطب مع سوء الصرف المائى وسيادة المستنقعات .
4- اللون الأبيض White soil :
ويرجع اللون الأبيض بالتربة لزيادة نسبة كربونات الكالسيوم مع نقص أكاسيد الحديد والمواد الداكنة ، أو قد يرجع اللون الأبيض أى وجود طبقة سطحية من كربونات الكالسيوم أو الأملاح المتزهرة ، وتتواجد هذه التربةفى سهول المناطق الجافة وشبه الجافة ، حيث تختفى تماما المادة العضوية .
5- اللون الأزرق والأخضر Blue and Green soil :
ويرجع السبب فى ذلك إلى حالة الاختزال لأكاسيد الحديد بالتربة نظرا لسوء التهوية ورداءة الصرف بالتربة ، ويظهر لون التربة أكثر دكانة إذا كانت تربة مبتلة عنها لو كانت جافة ، وكذلك زيادة نسبة الغرويات بالتربة ، وتوجد هذه التربة فى المناطق الرطبة سيئة الصرف ، حيث تكثر البرك والمستنقعات .
2- قوام التربة Soil ****ure :
يعتبر القوام من خواص التربة المورفولوجية الداخلية الهامة ، والتى يسهل ملاحظته وتحديده بالحقل ، لأنه توجد تربة واحدة تتكون من نوع واحد من الحبيبات ، حيث تحتوى التربة عادة حبيبات من كل حجم ، ونجد أن القوام يعنى أحجام الجزيئات التى تتكون منها التربة ، وهى المفتتات الصخرية التى يقل قطرها عن 2 ملليمتر ، وتتدرج هذه الحبيبات ( الجزئيات ) ما بين الحصى والرمل والسلت والطين ، كما يتضح من الجدول التالى :-
تعريف التربة :-
التربة هى الطبقة السطحية من سطح الأرض التى تتكون من مفتتات صخرية تحتوى على مادة حية ، وتستطيع التربة أن تمسك بجذور النبات ، وبالتالى فهى تتكون من مواد غير عضوية ( أملاح معدنية ) وهى التى تعرف بالجماد ، ومواد عضوية ( كائن حى ) وبالتالى فهى مواد تحى وتموت ، وتتكون هذه المواد الحية من جذور النباتات الممتدة فى التربة ومن أنواع عديدة من الكائنات الحية الدقيقة والتى تعرف بالبكتريا ، ويشتمل النطــاق العلــوى من التربة داخل الفراغات ( المسام ) بين حبيباته على الهواء والماء الضحل ، بينما يصعب تحديد النطاق الأسفل من التربة فى تعريف محدد ، تحت التربة ربما يكون صخر الأساس أى شكل من المفتتات والرواسب الخالية من الجذور الحية ، وعلاقات النشاط البيولوجي الأخرى .
ومن ثم فإن التربة طبقة ديناميكية نشطة وذلك نتيجة ما يحدث فيها من تفاعلات ميكانيكية وكيميائية بأشكال متعددة ، ويرجع ذلك لأن المناخ والغطاء النباتى يتغيران بسرعة من مكان لآخــر ، فوق سطح أرض وعليه فإن تفاعلات تكوين التربة التى تتأثر بهما تختلف من مكان لآخر أيضا ، ومن أجل ذلك ترتبط التربة فى المناطق المختلفة من سطح الأرض بالمناخ من حيث حالتها الميكانيكية والكيميائية ، ولذا اهتم الجغرافى بهذه الاختلافات فى التربة من مكان لآخــر .
توجد مادة التربة فى الحالات الثلاثة الصلبة والسائلة والغازية ، ويتكون الجزء الصلب من الجماد أو المواد غير العضوية ( الأملاح المعدنية ) والعضوية ، بينما يتمثل الجزء السائل فى التربة فى محلول مركب له القدرة على إحداث تفاعلات كيميائية وفيرة ، وهامة ، بينما يتمثل الجزء الغازى فى مسام التربة والتى لا تشتق فقط من غازات الغلاف الجوى ، ولكن تشتق أيضا من الغازات المنطلقة من النشاط البيولوجى والتفاعلات الكيميائية التى تتم فى التربة
كما أن التربة هى حلقة الربط بين الجماد ( مفتتات صخرية – ماء – غازات ) إلى جانب عالم الأحياء( أنواع البكتريا – الحشرات – النباتات – الحيوانات – الإنسان ) وأنها ليست وسطا ساكنا بل أنها وسط زاخر بالحركة والنشاط ، وذلك بما تحتويه من كائنات عضوية حية كبيرة مرئية أو صغيرة ميكروسكوبية ، حيث يعيش فى التربة والنباتات الدقيقة ، والحيوانات الدنيئة والفطريات والعفنيات والحشرات وجذور النباتات والحيوانات اللافقارية ، إلى جانب أعداد هائلة من الكائنات الحية الأخرى .
وقد ذكر روبنسون أن التربة موطن Habitat الكائنات الحية العضوية أى أنها منطقة الحياة ، وأنها أحد الضوابط البيئية التى تؤثر فى نمو الأحياء النباتية ، حيث تقوم البكتريا بتحليل الأحياء النباتية والحيوانية لتحويلها لإلى مواد قابلة للإمتصاص عن طريق الماء ، أى أنها بما تحتويه من رطوبة وهواء وما تشمله مكوناتها من البوتاس والنيتروجين والفسفور ، وباقى العناصر القابلة للذوبان فى الماء ( 13 عنصرا ) وتعتبر مخزن المواد الغذائية والرطوبة اللازمة للنباتات .
كما عرف العالمان الألمانيان ليبك Liebig وريمان Ramann 1917 التربة " أنها صخور تفتت النباتات إلى شظايا صغيرة ، وقد تغيرت بشكل أو بآخر نتيجة تفاعل هذه الشظايا مع بقايا النباتات أو الحيوانات التى تعيش فيها كيميائيا "
وعليه يمكن القول أن التربة Soil هى الطبقة السطحية من القشرة الأرضية Earth crust المعرضة لكل من الغلاف الجوى Atmosphere والغلاف المائى Hydrosphere المحيطان بالكرة الأرضية ، وهى تلك الطبقة التى نتجت عن تحلل صخور ومعادن القشرة الأرضية أو انحلال المادة العضوية أو كل منهما معا ، على أن تكون هذه الطبقة صالحة كيميائيا ، وميكانيكيا ، كوسط تنمو به النباتات ، وهذه الطبقة مستمرة فى التحلل والتحول نتيجة تأثرها بعوامل التهوية والتعرية وعوامل تكوين التربة التى تحدد نوعية قطاع التربة Soil profile والذى يصل إلى حالة لنضج Maturity إذا حدث التوازن بينه وبين الوسط المحيط .
تكوين التربة :
تتفاعل العوامل الجوية وغيرها من عوامل البيئة الطبيعية مع صخور سطح الأرض فتؤثر فى تركيب هذه الصخور ، فتبدأ فى الاستجابة لتلك العوامل أو بعضها أم بتفكك أو التحلل فيتغير المحيط الذى توجد فيه الصخور ، تؤدى عمليات التعرية إلى نقل نتاج التفكك والتحلل وإرسابه فى مكان آخر أو فى نفس المكان لتكوين مادة يطلق عليها Regolith أو الحطام الصخرى والذى يمثل طبقة من الصخور المفتتة التى تغطى صخور سطح الأرض ، وعندما تسقط مياه المطر أو توفير مياه الرى تنقل هذه المياه الأملاح المعدنية القابلة للذوبان من أعلى الباطن ، حيث يشير مع المياه أينما تذهب .
مع مرور الزمن يصغر حجم المفتتات نتيجة ما يحدث لها من عمليات اصطدام أو ما يحدث بها من تفاعلات كيميائية حتى تدق وتصبح ذراتها ميكروسكوبية الحجم ، تجرف مياه الأنهار والمجارى المائية هذه الذرات الدقيقة ، مما يجعل لون مياه الأنهار يتحول إلى اللون البنى ، عندما تنقلها من سطوح القارات إلى البحار والمحيطات ، وبعد ذلك تعمل عوامل التعرية من جديد على هذه السطوح عندما تظهر على السطح .
يحوى الحطام الصخرى أو المفتتات الصخرية مواد معدنية فإذا ما وجدت المياه والهواء فإن النباتات تنمو فيه ، وعند موتها تترك جذورها وبذورها وأجزاء من سيقانها فى التربة ، ومن تحللها تنتج ملايين من الأحياء الصغيرة ، وعندما تختلط هذه الأحياء الدقيقة والمفتتات والمياه والهواء يتكون خليط غريب هو ما يعرف باسم التربة .
أى أنه لكى تتكون التربة لابد أن تمر بعدد من المراحل تبدأ بتفكك الصخر وسيادة عمليات التجوية الكيميائية والميكانيكية وعمليات التعرية فتعطى أنواعا متباينة من المواد التى تنقسم على مواد قابلة للذوبان فى الماء مثل كربونات الكالسيوم والمواد غير القابلة للذوبان مثل الرمال والغرين والصلصال ، والتى تشتق من حبيبات الكوارتز وجزئيات الصخور ، وتمثل هذه المواد غير القابلة للذوبان المواد غير العضوية .
ولا تكتمل التربة إلا بالمواد العضوية التى تعطى التربة الحياة ، وتأتى هذه المواد من تحلل بقايا ومخلفات الكائنات الحية النباتية والحيوانية والبشرية بمختلف أنواعها حيث تتحلل هذه الكائنات الحية فى التربة وتتفتت بمرور الزمن ، فتتحول إلى كائنات عضوية صغيرة الحجم ( ميكروسكوبية ) والتى تعرف باسم الدوبال Humus ، والذى عندما يزيد معدل تحلله يتحول إلى أملاح بسيطة وثانى أكسيد الكربون وماء .
ومما تقدم يرى البعض أن التربة جزءا من الغلاف الحيوى ، وليست وسيط يعيش فيه النبات فقط ، ومن ثم سنعالج التربة بشئ من الدراسة التفصيلية ، وذلك من أجل الوقوف على خصائصها الميكانيكية والكيميائية والعوامل التى تساعد على تكوينها .
أولا :- عوامل تكوين التربة Soil Formation Factors
تختلف التربة من مكان لآخر تبعا لإختلاف عوامل وظروف تكوينها ويتوقف تكوين التربة على العوامل الخمسة التالية :-
نوع المادة المشتقة أو التى تتكون منها التربة وهى ما يطلق عليها المادة الأصلية أو الصخر الأصلى Parent material ، كما تختلف تبعا لظروف المناخ التى تتكون خلاله حيث يلعب المناخ Climate دورا رئيسيا فى عمليات التكوين . وتختلف التربة التى تتكون على المرتفعات أو فى المناطق المرتفعة عن التى تتكون على المنحدرات ، وهذه هى الأخرى تختلف عن التربة التى تنشأ بالمنخفضات ، كما أن للتضاريس أو طبوغرافية سطح الأرضRelief or Topography دور فى تحديد نوعية التربة المتكونة ، وتلعب النباتات دورا كبيرا سواء من حيث نوعها او كثافتها فى تحديد خواص وصفات التربة ، وكذلك دور الإنسان والحيوان ، أى أن الكائنات الحية Organismsلها هى الأخرى دورا واضحا فى تكوين التربة .
كما وأن التربة الحديثة تختلف فى مادة أصلها عن تلك التى مر عليها زمن طويل ، والتى يعرفها الإنسان بالتربة القديمة التكوين وعليه فإن عامل الو\زمن ( زمن تكوين التربة ) Time عامل له أهميته حيث يتوقف عليه خواص ونوعية التربة . وقد دعت هذه العوامل المهمة العالم جينى Jenny أن يجمعها فى المعادلة والتى أسماها معادلة تكوين التربة :
S F = ( C L , R , P , O , T ) .
تكوين التربة = ( المناخ – التضاريس – مادة الأصل – الكائنات الحية والزمن )
1- المنـــاخ Climate
يعتبر المناخ واحدا من أهم العوامل المؤثرة فى تكوين التربة ، حيث أنه العامل الرئيسى الذى يؤثر فى المفتتات الصخرية والمعدنية المشتقة من الصخر الأصلى ، ولكل عنصر من عناصر المناخ دور خاص فى تكوينالتربة ، ولكن مع ذلك فإن العناصر كلها تعمل مجتمعة وتؤدى بمرور الوقت إلى إنفصال الأجزاء التى تكون التربة من الصخر الأصلى ، ومع مرور الوقت تكتسب التربة صفات جديدة تبعدها تماما عن صفات الصخر الأصلى ، فنجد أن النوع الواحد من الصخور يعطى أنواعا متعددة من التربة إذا ما تعرض كل منها لظروف مناخية مختلفة اعتمادا على النطاقات المناخية التى تكونت بها ، وليس على أساس الصخور الأصلية التى استمدت منها هذه التربة .
ومع أنه لا يوجد أى عنصر مناخي إلا وله إسهام فى تكوين التربة ، ومع ذلك فإن أهم عناصر المناخ المؤثرة فى تكوين التربة هى الحرارة والمطـر ، ومع ذلك فإن اختلاف درجات الحرارة والرطوبة والضغط الجوى والرياح ، تساعد على وجود اختلافات فى شدة ونوعية عمليات تكوين التربة ، ومن الملاحظ أن علماء التربة يعبرون عن المناخ أما بالأرقام أو بالألفاظ كأن يقال أن درجة الحرارة 40 5 درجة مئوية أو حرارة مرتفعة أو شديدة أو أن المطر 100 سم أو يقال مطر غزير أو متوسط أو نادر وهكذا .
و نجد أن الإشعاع الشمسى له دور هام فى حياة الكائنات الحية التى تحيا فى التربة أو تموت وتتحلل فيها ، وهو العامل الأساسى فى عملية التبخر من المحتوى المائى للتربة وفى التفاعلات الكيميائية التى تحدث بها ، وتعتبر درجة الحرارة أيضا عاملا أساسيا فى تكوين التربة على أساس أنها العامل المؤثر فى التجربة الميكانيكية ، أو ما لها من تأثير قوى على نمو الكائنات الحية ، وعلى قدرة التربة على استخلاص الأزوت من الهواء ، وكذلك تؤثر فى تبخير الماء من التربة وبالتالى ترسيب الأملاح على سطحها ، أو على تجفيف سطحها وتفتيته مما يساعد الرياح على إزالة ما يغطيه من أتربة ورمال ناعمة .
ويتم قياس درجات الحرارة فى التربة بترمومترات خاصة ، ويلاحظ أن درجة حرارة التربة السطحية مرتبطة بدرجة حرارة الهواء الملاصق لها ، ويتناقص هذا الارتباط كلما تعمقنا فيها ، ولهذا يظهر غالبا فارق كبير بين درجة حرارة التربة السطحية ودرجة حرارة التربة السفلية ، كما نجد أن درجة حرارة التربة السطحية تتغير ما بين الصيف والشتاء فهى باردة شتاءا ومرتفعة صيفا ، بينما لا يطرأ أى تغير على درجة حرارة التربةالسفلية .
كما تعتبر الأمطار ( الرطوبة ) من أهم العناصر المناخية التى تؤثر بشكل مباشر وغير مباشر فى تكوين التربة ، على الرغم من أنها لا تقوم بدورها منفردة ، فمع زيادة كمية المطر تزداد سرعة تكوين التربة ، كما أن المياه ضرورة لعملية التجوية الكيميائية للمواد المعدنية حيث يزداد معدل تكون الصلصال بالتربة مع زيادة محتواها المائى ، وتؤدى زيادة تبلل التربة المستمر إلى تراكم المياه فوقها مما يعمل على ذوبان ما بها من أملاح قابلة للذوبان ، وبالتالى نقل هذه الأملاح للتسرب نحو التربة السفلية ، مما يؤدى إلى تكوين طبقة ملحية متماسكة تزداد تماسكها بمرور الوقت حتى تتصلب فتكون طبقة غير منفذة مما يحول دن انصراف مياه التربة إلى أسفل فتصبح تربة رديئة الصرف ومتدهورة . وتعرف عملية نقل الأملاح إلى التربة السفلية بعملية غسل التربة Leaching والتى تسهم فى تكوين أنواع مختلفة من التربة على حساب كثرة الأمطار وتوزيعها الفصلى ودرجة الأقاليم التى توجد بها .
بينما تؤدى قلة الأمطار فى الأقاليم الجافة إلى جفاف التربة ، وإلى ارتفاع مياهها إلى السطح عن طريق الخاصية الشعرية ، حيث لا تتبخر تاركة ما بها من أملاح على السطح أو تحته مباشرة ، ومع توالى هذه العملية تزداد ملحة التربة السطحية حتى تظهر فوق سطحها طبقة ملحية رقيقة ، وبمثل هذه الطريقة تنشأ الملاحات والسبخات الملحية المنتشرة فى الأجزاء المنخفضة فى كثير من الأقاليم الجافة ، وكذلك يظهر دور المطر كعامل من عوامل التعرية ، حيث أن سقوطه بغزارة على جوانب المنحدرات الخالية من الغطاء النباتى ، يساعد على إنزلاق التربة وإزالتها باستمرار ، فلا يتكون قطاع التربة على المنحدرات .
كما وأن الرياح عامل له دور فى تكوين التربة باعتبارها عامل من عوامل التعرية ، حيث يقوم بتذرية التربة الناعمة فى المناطق الجافة ونقلها فينكشف الصخر الذى تتركز عليه أو تبقى طبقة حصوية وبالتالى يختفى قطاع التربة تماما ، أما ما تقوم الرياح بترسيبه مما تنقله من رمال وأتربة فإنه تربة اللويس الشهيرة والتى تغطى مساحات واسعة وبسمك كبير فى شمال الصين ووسط أمريكا الشمالية .
وتبعا لاختلاف درجات الحرارة والرطوبة تنشأ أنواع مختلفة من التربة ، ففى ظروف المناخ الحار الجاف تتكون التربة الصحراوية الحارة Desert Soil وذلك نتيجة لحدوث التجوية الميكانيكية بسبب اشتداد الحرارة وقلة أو انعدام المطر ، بينما تنشأ تربة الصحارى الجليدية أو الصحارى الباردة فى المناخ البارد الجاف .
وتحت ظروف المناخ الحار الرطب حيث ترتفع درجات الحرارة وتغزر الأمطار وتنشط عمليات التجوية الكيميائية كما يحدث فى المناطق الاستوائية ، تنشأ تربة اللاتريت الحمراء Red Laterite والتى يعود لونها الأحمر إلى تراكم أكاسيد الحديد على السطح ، بينما فى ظروف المناخ البارد الرطب حيث تتوفر الرطوبة والأمطار مع انخفاض الحرارة كما هو فى الحال فى المناطق الباردة التى تنمو فيها غابات الصنوبر والأشجار المخروطية والتى تضيف إلى سطح التربة كميات كبيرة من المواد العضوية ، والتى تعمل الأمطار على غسلها إلى الجزء السفلى فتتكون تربة البودزول Podzol الغنية بالمادة العضوية فى الطبقة السطحية ، بينما يتم غسل المواد الدقيقة من الطبقة الوسطى ، وتتراكم المواد الدقيقة فى الطبقة السفلى كما يتضح من الشكل رقم (1)
أما فى ال
مناخ شبه الجاف حيث تتناوب فترات الجفاف والحرارة مع فترات من الرطوبة وانخفاض الحرارة ، فعند توافر الرطوبة يتم غسل الأملاح القابلة للذوبان من السطح ونقلها إلى الطبقة السفلى وذلك فى فصل المطر ، أما فى فصل الجفاف ومع ارتفاع الحرارة وقلة الرطوبة تزيد معدلات التبخر من المحتوى المائى فى التربة فتعود المياه إلى السطح بالخاصية الشعرية فتتبخر وتترك الأملاح على السطح لتكون تربة قلوية وملحية Saline and alkaline Soil
كما يمكن تلخيص العلاقات السابقة بين التربة والمناخ كما يلي :
جدول رقم (1) علاقة التربة بالمناخ
- التضاريس ( طبوغرافية المنطقة ) Topography and relief
تلعب تضاريس منطقة ما من ارتفاع وانخفاض أو من انحدار شديد أو قليل أو أرض مستوية ومدى انتظام هذه الانحدارات ، وكذلك اتجاه الانحدارات شمالا أو جنوبا أو شرقا أو غربا دورا كبيرا فى تكوين التربة لما لها من تأثير على المناخ المحلى Local Climate لأجزاء المنطقة ، فمثلا يختلف جانب الانحدار المواجه للشمس عن الجانب الواقع فى ظل الشمس فى درجة الحرارة ، كما تختلف كمية المياه التى تتسرب إلى داخل التربة فى المناطق المرتفعة عنها فى المناطق المنخفضة ، على جوانب المنحدرات كما يتضح من الشكل رقم (2) ، وتعمل هذه المياه المتحركة على الانحدار على نحت جزء من سطح الأرض ، فيتكون ما يطلق عليه القطاع المكشوف Trancated Profile ، وما ينحرف من سطح المنحدر يتراكم فى المنخفضات مكونا قطاعا مدفونا Burried Profile للتربة فى هذه المنخفضات ، كذلك تختلف حالة الصرف وعمق مستوى الماء الباطنى Drainage and water table level باختلاف ارتفاع التضاريس كما هو الحال فى الشكل رقم (3) ، ويمكن القول بصورة عامة أن التضاريس من العوامل الهامة التى تلعب دورا رئيسيا فى نوعية التربة .
كما يؤثر عامل التضاريس على ثبات التربة أو تعريتها وقد يساعد على ذلك الإنسان نفسه ، وتحدث حركة انزلاق حبيبات التربة على سفوح التلال تدريجيا وببطء شديد فيما يعرف بزحف التربة Soil creep حتى لو كانت الأرض مغطاة بالحشائش ، وتختلف هذه العملية عن الانهيار السريع للتربة Solifluctions أو التدفق الطينى Mud flow والذى يحدث عقب سقوط الأمطار الغزيرة فى مناطق المنحدرات .
3- العامل الجيولوجى أو الصخر الأصلى Parent material :
وهو الحالة الأولية للأرض والتى تتكون أساسا من الصخور النارية أو الرسوبية أو المتحولة ، وحسب نوعية هذه المادة وخواصها تختلف نوعية التربة المتكونة ، ومن ثم فإن الصخور هى مصدر المواد غير العضوية التى تستمد منها المكونات الرئيسية للتربة ، ولذلك فلابد للباحث الذى يتعرض لدراسة التربة أن يكون على علم بأنواع الصخور وتركيبها المعدنى والبلورى لأن هذا التركيب سيكون هو نفسه تركيب التربة ، ونظرا لأهمية هذا العامل فإن التربة تصنف فى بعض الأحيان على أساس الصخور المشتقة منها ، فمثلا نقول تربة جيرية أو رملية أو طينية أو طفلية ، كما يمكن أن تصنف على أنها تربة محلية إذا كانت مشتقة من الصخر الذى ترتكز عليه مباشرة ، وتسمى تربة منقولة لو كانت مستمدة من صخور فى منطقة أخرى ، ويختلف تركيبها لذلك عن تركيب الصخر الذى ترتكز عليه .
بمجرد ظهور الصخور فوق سطح الأرض تبدأ العوامل الجوية عملها وتسمى هذه العمليات بالتجوية Weathering والتجوية عبارة عن تفتت وتكسير الصخور بواسطة العوامل الميكانيكية والكيميائية ، وينتج عنها طبقة من المفتتات أو الحطام الصخرى Regolith ، وعند سقوط الأمطار فوق هذه المفتتات الصخرية فإن المياه تحمل بعض المواد المعدنية إما على السطح أو إلى الباطن ، أما إذا صغرت أحجام المفتتات ونقلتها عوامل التعرية وإعادة ترسيبها فإنه تتكون تربة منقولة Transported soil ، ونتيجة اختلاف عوامل التعرية تتكون أنواع مختلفة من التربة بحسب طبيعة عوامل التعرية التى كونتها على النحو التالى :-
أ- أنواع التربة الهوائية : التى تقوم الرياح بنقلها من أماكنها الأصلية وإرسابها فى أماكن تبعد كثيرا عن مصدرها مثل التربة اللويس والتربة الرملية فى الأقاليم الجافة .
ب- أنواع التربة الفيضية : وهى التى تقوم بنقلها المياه الجارية ، والتى تتكون منها تربة أودية الأنهار ودالاتها ، وينتمى لها أيضا تربة الأودية الجافة فى الأقاليم الجافة والتى تجرى فيها المياه بصورة متقطعة إلى جوار تربة الدالات المروحية ( المراوح الفيضية ) Alluvial fans التى تتكون فى نهاية الأودية الجافة ، وتربة الأحواض التى تنصرف إليها هذه الأودية
ج - أنواع التربة الجليدية : وهى التربة التى يقوم الجليد بنقلها ويرسبها عند انصهاره ، وتوجد هذه الأنواع من التربة حول الثلاجات الجليدية Glaciers وعلى أطراف المناطق التى زحف عليها الجليد خلال العصور الجليدية فى البلايوستوسين .
4-العامل الحيوى : الكائنات الحية Organisms
تعتبر الكائنات الحية عامل هام فى تكوين التربة وذلك باختلاف أحجامها وأنواعها ودرجاتها ، وان العلاقة بين التربة والكائنات الحية علاقة متبادلة بمعنى أن كلا منهما يعتمد على الآخر لذلك فإن موضوع التربة تتم دراسته ضمن الجغرافية الحيوية ، وتتعد الكائنات الحية فى التربة فمثلا مقدار ملعقة واحدة من التربة قد
يحوى حوالى 20 مليار خلية حية ، هذا إلى جانب كميات من الطفيليات والحشرات والديدان والزواحف الصغيرة الحجم ، بينما يعيش النبات على سطح الأرض وتمتد جذورها فى التربة ، كما تساهم الحيوانات فى إضافة بعض المواد الحيوية للتربة بينما يأتي الإنسان كعامل حيوى هام فى تكوين أو تدمير التربة وذلك عن طريق تدمير الغطاء النباتى .
ويتوقف الدور الذى تؤديه الكائنات الحية فى تكوين التربة على نوع هذه الكائنات الحية ، فالدور الذى تقوم به الكائنات الميكروسكوبية والحشرات مثل الديدان الأرضية Erath worms يختلف اختلافا كبيرا عن ذلك الدور الذى تقوم به الحيوانات بمختلف أنواعها ، أو الدور الذى تؤديه الطيور والزواحف وغيرها والذى يقوم به الإنسان أيضا .
ويأتي الغطاء النباتى كأهم العوامل الحيوية التى تساعد على تكوين التربة ، حيث يؤثر فيها ويتأثر بها ويتدخل فى تكوينها بطرق عديدة منها :
أ- أن الغطاء النباتى يقلل من وصول الإشعاع الشمسى إلى التربة مما يؤدى إلى انخفاض درجة حرارتها أثناء النهار ، بينما يحميها من الهواء البارد الهابط فيحفظ لها حرارتها أثناء الليل وبالتالى يقلل المدى الحرارى .
ب- كما تستخـــدم النباتــات أشعـة الشمس فى عمليات التمثيل الضوئى ( الكلورفيلى ) ، وفيها تتحول بعض عناصر الهواء بطرق كيميائية إلى عناصر جديدة ، أو مركبات نباتية مهمة مثل الجلوكوز والنشويات والسليلوز وبعض السكريات ، وبعد ذلك تنتقل هذه المركبات من النباتات إلى التربة وذلك عندما تتراكم بقايا هذه النباتات فوق التربة وتحللها خلالها واختلاطها بها .
ج- انه يعمل على فقد التربة لمحتواها المائى وذلك عن طريق النتح من مسام الأوراق ، وإن كان نفس الوقت يظلل التربة فيقلل التبخر المباشر من محتواها المائى .
د- أن جذور هذه النباتات تعمل على نقل المواد المعدنية رأسيا داخل التربة فعندما تقوم هذه الجذور بامتصاص الأملاح المعدنية من مستويات مختلفة من التربة ، فإنه تموت هذه النباتات أو تنفض أوراقها فإنه تتحلل وتترك هذه المواد المعدنية مرة ثانية فوق سطح التربة .
هـ - أن جذور النباتات تقوم بتفكيك التربة وزيادة نفاذيتها وتهويتها .
و – أن الغطاء النباتى يحمى التربة على المنحدرات من الإنحراف .
ز – تقوم بعض أنواع النباتات بالمساعدة فى تكوين أنواع مختلفة من التربة مثل تربة التشرنوزم السوداء التى تتكون فى مناطق الإستبس وتربة البودزول الحمضية فى مناطق الغابات المخروطية الرطبة رديئة الصرف ، وتربة البرارى فى مناطق الحشائش الطويلة فى المناخ الرطب .
ح – تساعد كثرة الكائنات الحية الدقيقة مثل الطحالب فى التربة على تحلل المواد العضوية النباتية وبالتالى تحولها إلى مادة الدوبال وإلى عناصر غذائية مختلفة ينتفع بها النبات .
وتضم التربة داخلها كائنات حية ميكروسكوبية تتباين فى صفاتها وآثارها ومناطق تكاثرها ومن أهمها :-
أ- الطحالب الأرضية :-
التى تعيش عند سطح التربة والتى تكثر بها مادة الكلوروفيل ، وتساعد على تثبيت بعض الآزوت فى التربة المبللة المعرضة لأشعة الشمس .
ب- الفطريات :-
وتتميز عن الطحالب بخلوها من مادة الكلوروفيل ، وأنها لا تستطيع تثبيت الآزوت فى التربة ، كما أنها تعتبر مسئولة عن تحليل وتكسير الخلايا والبقايا النباتية بالتربة ، ويتغذى على هذه المواد المتحللة كائنات أرقى نسبيا مثل الحفار ، وعلى نواتج هذا النشاط الحيوى والمواد المعدنية بالتربة تتغذى الديدان الأرضية وكذلك تضرب النباتات فيها جذورها .
ج – البكتريا :-
والتى تمثل أكثر الكائنات الدقيقة انتشارا فى التربة ، وهى تساعد فى عدة عمليات كيميائية فى التربة مثل تثبيت النيتروجين والتأزت وتأكسد الكبريت وكلها عناصر ضرورية لنمو النبات .
د – الأشنيات :-
وهى أحياء نباتية دقيقة جدا بين الطحالب والفطريات ، وتتميز هذه الكائنات بمقدرتها على الحياة على سطح الصخر العارى ، وذلك نتيجة قدرتها على الاستفادة من أى غشاء مائى رقيق ، وامتصاص غذائها من بعض المعادن الصخور غير المتحللة ، وعلى امتصاص بعض الآزوت من الهواء ، وهى تمثل البداية الأولى للحياة النباتية على سطح الصخور الجرداء ، وبالتالى أحد العوامل الأساسية لتكوين التربة عليها .
ولا يخفى على أحد نشاط الإنسان الكبير فى تعديل وتغيير حالة التربة من إضافة الأسمدة وحرث الأرض وزراعتها وشق الترع والمصارف محدثا تأثيرا بناءا أو هداما أو حافظا لسطح التربة .
5- الزمــن Time :
فباختلاف عمر الأرض يختلف الأثر الناتج عن عمليات التعرية ومدى التقدم الذى وصلت إليه عمليات تكوين التربة ، فباختلاف الزمن يختلف الطور الذى توجد عليه التربة ، ومن ثم تتدرج التربة طبقا لذلك فيما يشبه دورة الحياة التى تبدأ بمادة الأصل الأولية Parent material والتى بمرور الزمن وتأثير عمليات التعرية تتكون مادة أصل ممهدة لتكوين التربة تعرف بالكردم Crudum والتى تتحول بمرور زمن أطول إلى أرض غير ناضجةImmature soil ، ثم بعد فترة زمنية أخرى تتحول إلى أرض شبه ناضجة Semi – mature soil ثم مع مرور فترة أخرى من الزمن تتحول إلى أرض ناضجة Mature soil ( متزنة مع الظروف المحيطة ) ذات قطاع واضح .
ثانيا :- الخصائص الميكانيكية والكيميائية للتربة :-
تعتبر خصائص التربة أكثر الأمور التى تستلفت اهتمام الجغرافى لأنها تميز نوعا من التربة عن نوع آخر ، وتنقسم هذه الخصائص إلى مجموعتين :-
خصائص يمكن ملاحظتها فى الحقل ، خصائص لابد من فحص التربة فى المعمل حتى يتعرف عليها الباحث .
1- لون التربة : Soil color
إن لون التربة من أكثر خصائص التربة وضوحا وأسهلها فى القياس وأول ما يلاحظه الإنسان فى الحقل بالعين المجردة ، إلا أنه يعتبر محدود الاستعمال للتنبؤ بخصائص التربة ، ويفيد فى تحديد الحدود الفاصلة بين طبقات قطاع التربة ووحدات التقسيم بالحقل ، ويتم ذلك دون الحاجة إلى تدريب أو دراية بها ، ورغم أن اللون صفة ثانوية ، إلا أنه دليل على مكونات التربة وطرق تكوينها ، كما أن آفاق التربة تتميز بعضها عن بعض بألوانها ، حيث استخدام اللون كأساس لبعض تقسيمات التربة مثل التربة السوداء والبنية والرمادية والحمراء .
ونجد أنه يوجد ارتباط بين التربة وتركيبها المعدنى والعضوى ، حيث يعكس لون التربة التأثير المتداخل لألوان مكونات التربة وخواصها الكيميائية والطبيعية والحيوية ، كما يبين اللون حالة الصرف وظروف التهوية ومستوى الماء الأرضى ، ويتأثر لون التربة كثيرا باختلاف نسبة الرطوبة والجفاف ومن ثم يتم قياس اللون فى الحالتين الجافة والمبتلة .
ومما تقدم نرى أن لون التربة يرتبط بالمناخ من حيث الحرارة والرطوبة والصخر الأصلى والمواد العضوية على النحو التالى :-
1- اللون الغامق Dark soil :
ويرتبط بالعروض الوسطى حيث الأقاليم معتدلة الحرارة عالية الرطوبة ، وتتدرج من اللون الأسود إلى البنى الداكن ، وينتج اللون الأسود عن وجود أكاسيد المنجنيز أحيان أو زيادة الرطوبة ، بينما يظهر هذا اللون أساسا نتيجة وجود المواد العضوية ، حيث يكثر على سطحها الدوبال Humus وهى مادة عضوية مقسمة إلى أقسام دقيقة ومتحللة جزئيا ، وتزيد مادة الدوبال مع وفرة الغطاء النباتى وكثرة النشاط البكتيرى ، وكذلك توفر النباتات الطبيعية التى تغطى سطح الأرض ، وبذلك تسود التربة السوداء ، وأحيانا يتخلف عن الدوبال مادة رمادية غامقة أو رمادية فاتحة ، وذلك عندما تقل نسبة كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم التى تساعد الدوبال على إعطاء التربة لونها الداكن ( الغامق ) .
2- اللون الأحمر Red and yellow soil :
ويتخلف عن تحلل معادن التربة وبقايا أكاسيد الحديد بها ، وتنتشر هذه التربة فى المناطق المدارية المطيرة ، وتتدرج من التربة الحمراء إلى الصفراء ، ويدل اللون الأحمر على أنها جيدة الصرف ، أو ربما تكون مشتقة من صخور ذات لون أحمـر مثل الحجر الرملى الأحمر ، وأحيانا يعتبر الهيماتيت المسبب لهذا اللون الأحمر فى كثير من الأراضى ، وخاصة إذا كانت جيدة التهوية ، ويعود اللون الأصفر للتربة إلى زيادة أكاسيد الحديد من نوع الليمونيت ، وخصوصا مع زيادة الرطوبة .
3- اللون الرمادى Grey soil :
وتظهر الأراضى بلون رمادى عندما تزيد نسبة المواد العضوية قليلا ، وكذلك زيادة نسبة كربونات الكالسيوم مع انخفاض نسبة أكاسيد الحديد ، وتوجد فى المناخ الرطب مع سوء الصرف المائى وسيادة المستنقعات .
4- اللون الأبيض White soil :
ويرجع اللون الأبيض بالتربة لزيادة نسبة كربونات الكالسيوم مع نقص أكاسيد الحديد والمواد الداكنة ، أو قد يرجع اللون الأبيض أى وجود طبقة سطحية من كربونات الكالسيوم أو الأملاح المتزهرة ، وتتواجد هذه التربةفى سهول المناطق الجافة وشبه الجافة ، حيث تختفى تماما المادة العضوية .
5- اللون الأزرق والأخضر Blue and Green soil :
ويرجع السبب فى ذلك إلى حالة الاختزال لأكاسيد الحديد بالتربة نظرا لسوء التهوية ورداءة الصرف بالتربة ، ويظهر لون التربة أكثر دكانة إذا كانت تربة مبتلة عنها لو كانت جافة ، وكذلك زيادة نسبة الغرويات بالتربة ، وتوجد هذه التربة فى المناطق الرطبة سيئة الصرف ، حيث تكثر البرك والمستنقعات .
2- قوام التربة Soil ****ure :
يعتبر القوام من خواص التربة المورفولوجية الداخلية الهامة ، والتى يسهل ملاحظته وتحديده بالحقل ، لأنه توجد تربة واحدة تتكون من نوع واحد من الحبيبات ، حيث تحتوى التربة عادة حبيبات من كل حجم ، ونجد أن القوام يعنى أحجام الجزيئات التى تتكون منها التربة ، وهى المفتتات الصخرية التى يقل قطرها عن 2 ملليمتر ، وتتدرج هذه الحبيبات ( الجزئيات ) ما بين الحصى والرمل والسلت والطين ، كما يتضح من الجدول التالى :-
التعديل الأخير:
