مشخصات خاک

[Sara12]

● تاریخچه :
تاریخچه عملیات خاکی را می‌توان به دوره‌های دور تاریخ بشری نسبت داد و آن را با قدمت پیدایش شهرنشینی یکی دانست. حفر قناتها ، کانالهای آبرسانی ، ایجاد پلها و سدهای محکم و سایر بناهایی که آثار آنها در کشورهای دنیا از ده‌ها قرن قبل تا کنون به یادگار مانده است، همه از مواردی است که به نحوی با عملیات خاکی ارتباط دارد.
● سیر تحولی و رشد توجه به بررسی و مطالعه خاک با یک دیدگاه مهندسی و به منظور تحلیل ریاضی خواص آن ، از قرن ۱۸ میلادی آغاز شد و در واقع اولین بار در عین حال مهمترین رابطه ساده در زمینه مکانیک خاک ، در سال ۱۷۷۳ توسط کولمب یک مهندس ارتشی فرانسه ارائه گردید. این رابطه ساده ، که یک رابطه اساسی در بررسی مقاومت یا عدم مقاومت خاک است .
کارهای بوسینسک در مورد تئوری اجسام الاستیک که در سال ۱۸۸۵انتشار یافت به ارائه راه حل‌های دقیق در محاسبه تنش‌ها و تغییر شکل‌های درون محیط خاکی منجر گردید و توانست در تحلیل بخش مهمی از مبحث مکانیک خاک ، پاسخگو باشد. دانش مکانیک خاک به صورت مدرن ، در ابتدای قرن حاضر گسترش روز افزونی یافت و مانند سایر علوم مهندسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت بطوری که در سال ۱۹۲۵ کارل ترزاگی ، استاد دانشگاه هاروارد ، نتیجه تحقیقات خود را به صورت مقاله‌ای ارائه داد و در سال ۱۹۴۳ کتاب «اصول نظری مکانیک خاک» را تدوین و منتشر کرد.
کارل ترازگی (۱۹۶۳-۱۸۸۳) را به حق بنیانگذار دانش مکانیک خاک نامیده‌اند. در اینجا شایسته است از سهم محققین روسی نیز یادآور گردد، چه پژوهشگرانی چون سیتوویچ در کشور روسیه به موازات دانشمندان غربی در توسعه دادن مبحث مکانیک خاک کارهای زیادی ارائه دادند. نامبرده نیز در سال ۱۹۳۴ کتاب اصول علم مکانیک خاک را منتشر نمود.
امروزه اهمیت دانش مکانیک خاک مانند علوم دیگر روز به روز رو به فزونی است و این بویژه به این علت است که تجربه‌های گذشته در این زمینه بدون گسترش تئوری‌های مطمئن‌تر و راه حل‌های اقتصادی‌تر تکافوی حل مسائل جدید را در عمل نمی‌نماید. به علاوه ، بسط مسائل مبحث مکانیک خاک همراه با توسعه روش‌ها و دیدگاههای جدید در زمینه مکانیک محیط دانه‌ای ، گسترش و افزایش دقت در تحلیل‌های ریاضی و مدل سازی‌ها را در هر دو زمینه الزامی نموده و نیز به نتیجه رسانده است.
● مباحث کلی مکانیک خاک طرح تئوریهایی که نشان دهنده رفتار توده خاکی در برابر عوامل بیرونی ، مثل نیروهای مختلف ، باشد.
● کاربرد معلومات تئوری و تجربی در موارد و مسائل اجرایی
▪ خواص فیزیکی و شیمیایی خاک:شناخت خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها در بسیاری از بررسی‌ها و مطالعات و تصمیم گیری‌ها در عملیات خاکی نقش مهمی دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها را باید عمدتا در عوامل زیر جستجو کرده و مربوط به آنها دانست.

▪ ترکیب کانی شناسی دانه‌ها:از آنجایی که خاکها از تجزیه و هوازدگی سنگهای پوسته زمین پدید آمده است‌، لذا کانی‌های تشکیل دهنده خاکها باید همان کانی‌های تشکیل دهنده سنگ مادر باشد.

▪ طبیعت سطح ذرات خاک (سطح مخصوصسطح خارجی دانه‌های خاک ، یعنی فصل مشترک محیط جامد با محیط مجاور آن که ممکن است، آب یا هوا باشد. محل پدید آمدن بعضی پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی است که این پدیده‌ها برخواص دیگر خاک مثل؛ مقاومت و نفوذپذیری و ... تاثیر می‌گذارد.

▪ پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی در سطح مشترک خاک و آب: ذرات جسم جامد از شبکه‌ای از یون‌های مختلف تشکیل شده است که از اینرو بین سطح خارجی ذره و محیط اطراف آن کنش و واکنش‌هایی پدیدار می‌گردد.

▪ خاصیت مویینگی:خاصیت بالا رفتن آب در لوله‌های مویین و در حفره‌های بین ذرات خاک را خاصیت مویینگی گویند.
▪ نیروهای دافعه و جاذبه بین ذرات:نیروهای بین ذره‌ای در خاک به دو گونه‌اند. نیروهای جاذبه مولکولی بین دانه‌ها (وان در والس) و نیروهای دافعه که از نوع نیروی الکتروکینیماتیکی است.
● خواص مکانیکی خاکها
▪ اصطکاک:مقاومت جسم در برابر حرکت به علت وجود اصطکاک بین دو سطح تماس است.
▪ چسبندگی:مقاومت خاکی به علت چسبندگی دانه‌ها حاصل از مقاومت مولکولی (یعنی نیروی جاذیه الکتروشیمیایی) بین ذرات ریز است.
▪ گسیختگی توده خاک:گسیختگی توده خاک عبارتست از پایان شرایط مقاومت و آغاز برش در خاک است.
▪ تحکیم:تحکیم عبارتست از کاهش حجم حفره‌های آب‌دار درون خاک به علت افزایش فشارهای جانبی.
● کاربرد مکانیک خاک :
خاک از یک طرف به عنوان مصالح مورد توجه مهندسین و طراحان قرار می‌گیرد و از سوی دیگر به عنوان یک محیط طبیعی که در اختیار آدمی قرار گرفته است مورد توجه و استفاده است. جایی که به عنوان مصالح مورد نظر است مانند خاکریزها ، سرای خاکی ، روسازی راه و فرودگاه ، پشت دیوار حایل ، زهکش‌ها ، و به عنوان بخشی از بتن ، ماده اصلی تهیه آجر و سرامیک ، ماده اصلی تهیه چینی و کاشی ، و... حالت انتخابی و اختیاری دارد، و در جایی که به عنوان محیط مورد توجه است.مانند زیر پی‌ها ، زیر پایه پل‌ها و زیربنای جاده‌ها و محل حفر تونل‌ها و محل قرار دادن لوله‌ها و تاسیسات مکانیکی و الکتریکی (کابل های تلفن و برق و لوله کشی گاز و فاضلاب و محل احداث قناتها و محل حفر چاهها و کانال‌ها و ... همه حالت غیر انتخابی (یعنی اجباری) دارد. به هر حال در تمام موارد ذکر شده ، شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی خاک ضرورت غیر قابل اجتناب دارد. مثلا در یک پروژه راه سازی ، چه نوع خاکی با چه نوع دانه بندی باید انتخاب شود و لایه‌های آن با چه ضخامتی و با چه رطوبتی و تا چه حد باید کوبیده شود تا جایی حاصل بتواند در برابر نیروهای وارد بر آن مقاوم باشد و وجود آبهای سطحی و بارندگی بر دوام آن اثر مخرب نداشته باشد و در برابر یخ‌زدگی و فرسایش و تغییرات جوی نیز پایدار بماند. در ایجاد یک سد خاکی ، شیب‌ها چه مقدار باشد که هم پایدار باشد و هم اقتصادی ، در صورتی که سد همگن با زهکشی است، لایه‌های زهکشی با چه ابعادی و با چه دانه بندی و چه مقدار نفوذپذیری باید باشد؟ سرعت حرکت آب و .... زه چه مقدار است؟ تورم یا نشست خاک چه مقدار باشد؟ میزان تراکم و درصد رطوبت و ضخامت لایه‌ها برای کمپاکت کردن خاک چه مقدار باید باشد؟ روش‌های حفاظت دامنه‌ها و تاج سر به چه عواملی بستگی دارد؟ و بسیاری پرسش‌های دیگر که مهندس طراح باید برای آنها جواب دقیق داشته باشد. به این ترتیب درمورد هرگونه پروژه ساختمانی و راه سازی و سد سازی مسائل متعددی از فیزیک و مکانیک خاک باید پاسخ داده شود. اهمیت دقت بیشتر و نیاز به تئوریهای دقیق‌تر هنگامی بیشتر می‌شود که حجم کارها و اهمیت پروژه بیشتر باشد.
● رابطه مکانیک خاک با سایر علوم
مبحث مکانیک خاک دانشی است که در آن خواص فیزیکی و مکانیکی خاکها ، ارتباط این خواص با عوامل بیرونی ، مقاومت خاک در برابر نیروها ، تغییر شکل خاک در اثر نیروها ، مسایل مربوط به حرکت یا سکون آب در خاک ، چگونگی و مقدار فشرده شدن خاکها و چگونگی و مقدار تنش‌ها و تغییر شکل‌های هر نقطه از محیط خاکی در اثر عملکرد یک نیروی خارجی و ... بحث می‌شود.در این راستا گاهی نیاز به مطالعه خواص شیمیایی و کانی شناسی دانه‌های خاک است و گاهی نیاز به بررسی پیدایش و منشا خاکها و گاهی نیاز به استفاده از دانش هیدرولیک و دانش‌های دیگر است. از اینرو ارتباط این مبحث با دیگر مباحث علمی چون فیزیک ، شیمی ، زمین شناسی ، کانی شناسی ، هیدرولیک و مکانیک سیالات را نباید از نظر دور داشت.
●PH خاک: خاک ها در بر دارنده واکنش هاي شيميايي آلي و غير آلي هستند. بيشتر اين واکنش ها بستگي به تنوع خصوصيات شيميايي خاک ها دارند. يکي از مهمترين خصوصيات شيميايي يک خاک PH آن است. PH خاک در ارتباط با غلظت يون هيدروژن آزاد در زمينه خاک است. يون هاي هيدروژن در خاک توسط تجزيه آب، فعاليت هاي شيميايي ريشه و بيشتر واکنش هاي هوازدگي شيميايي به وجود مي آيند. غلظت يون هاي هيدروژن تعيين کننده PH خاک است. خاک هاي با غلظت هاي بالاي يون هيدروژن تمايل به حالت اسيدي دارند. خاک هاي آلکالن(قليايي) غلظت نسبتا پاييني از يون هيدروژن را دارند.

●جابجايي: هنگامي که آب ها در داخل خاک به سمت پايين حرکت مي کنند، باعث انتقال شيميايي و مکانيکي مواد مي شوند. فرايند انتقال مواد بوسيله باد و باران، ذرات ريز مانند رس يا مواد حل شده را به سطوح پايين تر در خاک منتقل مي کند. به فرايند ته نشست اين ذرات ريز در سطوح پايين تر خاک ته نشيني (illuviation) گفته مي شود. آبهاي نفوذي که به سمت پايين حرکت مي کنند باعث انتقال مواد مغذي و مواد شيميايي پيچيده در خاک مي شوند، مانند کوچکترين ذرات. اين مواد حل شده از لايه هاي سطحي جدا شده و توسط آبهاي زير زميني در سطوح پايين تر ته نشست پيدا مي کنند. انتقال شيميايي کامل اين مواد از خاک "Leaching" ناميده مي شود.
حاصلخيزي خاک مستقيما متاثر از PH از طريق انحلال بيشتر مواد غذايي است. در PH پايين تر از 5/5 بيشتر مواد غذايي به شدت قابل انحلال بوده و به آساني از مقطع خاک شسته مي شوند. در PH هاي بالاتر مواد غذايي غير قابل انحلال شده و گياهان نمي توانند به آساني از آنها استفاده کنند. حداکثر حاصلخيزي خاک در PH بين 6- 2/7 اتفاق مي افتد.
●رنگ خاک: خاک ها متمايل به داشتن تغييرات مشخصي در رنگ هم در جهت افقي و هم در جهت عمودي هستند. رنگي شدن خاک ها بدليل فاکتورهاي گوناگوني ايجاد مي گردد. خاک مرطوب نواحي استوايي عموما قرمز تا زرد است که علت آن اکسيده شدن آهن يا آلومينيم مي باشد. در علفزارهاي مناطق معتدل مقادير بسيار زياد هوموس باعث تيره شدن خاک مي شود. شسته شدن زياد آهن باعث مي شود خاک هاي مناطق جنگلي، خاکستري شوند. سطح بالاي آب در خاک باعث احياي آهن شده و اين خاک ها متمايل به داشتن رنگ هاي ظاهرا آبي_ خاکستري يا آبي متمايل به سبز هستند. مواد آلي رنگ خاک را سياه مي کنند. ترکيب اکسيد آهن و محتوي آلي باعث مي شود که بيشتر انواع اين خاک ها رنگ قهوه اي داشته باشند. ديگر مواد رنگ زا که گاهي حضور دارند شامل: سفيد مربوط به کربنات کلسيم، سياه مربوط به اکسيد منگنز و سياه که مربوط به ترکيبات کربن دار مي باشد.
●فرآيندهاي تشکيل خاک:
1) فرآيندهاي بيروني تشکيل خاک
▪هوازدگي:به دگرگوني فيزيکي و شيميايي سنگها و کانيها در سطح زمين يا نزديک آن هوازدگي گفته مي شود. اين فرآيند باعث خرد شدن سنگها و تجزيه و تغييراتي در کانيهاي اوليه و ثانويه مي شود و آنها را به حالت پايدارتري در محيط خودشان مي رساند. انواع هوازدگي شامل فيزيکي و شيميايي است.

الف) هوازدگي فيزيکي: شامل خرد شدن سنگها بدون تغيير شيميايي و مينرالوژيکي است که در آن فقط سنگها به قطعات کوچکتر تقسيم مي شوند. عوامل اصلي شکسته شدن سنگها، تنشهاي درون سنگ به علل:
- نوسان دماي شب و روز- فشار ناشي از يخ زدن در سنگها- فشار حاصل از رشد بلورها
- ته نشست محلولها در درز و شکاف سنگ- رشد ريشه گياه

ب) هوازدگي شيميايي: شامل تغيير در ساختار شيميايي و کاني شناختي سنگها مي شود و فرآيندهاي آن عبارتند از:
- اکسيداسيون و احياء
- آبگيري(هيدروليز)
- انحلال
- کلات شدن(پيوند يک يون فلزي با يک

[Sara12]

بطور کلي هر دو فرآيند فوق در تشکيل خاک نقش مهمي دارند ولي در اين بين نقش هوازدگي شيميايي بعلت تنوع عوامل آن مهمتر است. فرآيندهايي هوازدگي که اساسا در خاک رخ مي دهند عبارتند از:
- چرخه اکسيداسيون و احياء
- جابجايي آلومينيوم از ساختمان رس به داخل هيدروکسدهاي آبدار از طريق جايگاه هاي تبادلي
- خروج پتاسيم از لايه هاي ميکا- ته نشست آلومينيوم بين لايه اي در کانيهاي رسي
- تشکيل گيبسيت و سيليسي شدن دوباره- تشکيل کانيهاي ثانويه آهن

2) فرآيندهاي دروني تشکيل خاک:
اين فرآيندها که به فرآيندهاي پدوژني نيز معروفند شامل به دست آوردن و از بين رفتن ماده ها از يک پيکره خاک است که بر اساس چهار پديده فروساييدگي، افزايش ضخامت خاک، ويژگيهاي ژئومورفي حد واسط يا جابجايي درون يک خاک صورت مي گيرد. فرآيندهاي پدوژني شامل افزايش مواد آلي و کاني به خاک، تلفات اين مواد از خاک، انتقال اين مواد از نقطه اي به نقطه ديگر و دگرگوني مواد آلي و کاني درون خاک مي باشد.فرآيندهاي جابجايي مواد در خاک شامل:- آبشويي - فرسايش سطحي - غني شدگي- انباشتگي - آهک زدايي - سيليس زدايي- شورزدايي – شورشدن
●تعيين سن خاکها: تعيين سن خاکها از راه هاي مختلف انجام مي شود:شمارش حلقه اي تنه درخت، روشهاي استفاده از راديوايزوتوپ کربن (C14) و بهره وري از اصول ژئومورفولوژي و چينه شناسي که با تاييد راديوايزوتوپ کربن همراه است، براي تعيين سن خاکها در سطوح ژئومورفولوژيکي گوناگون بکار مي رود.
در بسياري از نقاط، سن مطلق سطوح ژئومورفي در دسترس نيست، از اين رو تعيين سن آنها و خاکهايي که رويشان تشکيل مي شود بايد نسبي بوده يا براي برآورد سن تقريبي به نشانه هاي چينه شناسي يا پيشينه هاي سنگواره اي وابسته باشد.
●سرعت تشکيل خاک: پرسشي که اغلب در رابطه با از دست دادن خاک به وسيله فرسايش پيش مي آيد، آن است که مدت زمان لازم براي تشکيل 2 تا 3 سانتي متر خاک چقدر است؟ خاک شناسان در اين مورد بر اساس اينچ يا سانتي متر فکر نمي کنند بلکه در اين رابطه افقها، لايه ها و پروفيلها را در نظر مي گيرد. تفاوتي که بين سرعت تشکيل خاک بر روي سنگهاي يکپارچه و ته نشستهاي غير يکپارچه وجود دارد آشکار است.
کلارک با بررسي مواد محلول در رودخانه ها اين گونه نتيجه گيري کرد که سطح اراضي کره زمين در هر 30000 سال به اندازه 30 سانتي متر پايين مي رود. مقادير زيادي از مواد بايد از خاکهاي کامل جوان و مسن خارج شده باشند. عواملي که بر سرعت پديده پدوژنز تاثير دارند شامل شدت هوازدگي فساد و پسروي و ماندگي پدولوژيکي باشد. شدت هوازدگي در واحد حجم خاک براي پروفيلهاي کم عمق که تکوين آنها به کندي از سنگهاي آذرين ريز بافت انجام شده بيشتر از پروفيلهاي کم عمقتري است که با سن و اقليم همسان از سنگهاي درشت بافت گابرو تشکيل شده است. پسروي شامل فرآيندهاي برگشتي است مانند آنچه که در مورد شور شدن دوباره فصلي خاکي که تدريجا آبشويي شده ملاحظه مي گردد. ماندگي پدولوژيکي خاک به پايداري آن در برابر شرايط تغيير يافته محيطي گفته مي شود.

●پايداري خاک در مقادير مختلف رطوبت:
پايداري اجزاء خاک در هر افق تاثير زيادي بر روي خصوصيات متعدد خاک دارد. متاسفانه سنجش صحرايي اين خاصيت زياد دقيق نيست. در صحرا، پايداري خاک در بيشترين مقادير ممکن رطوبتي به کار برده مي شود.

1- پايداري در حالت تر(مقدار رطوبت مساوي يا کمي بيشتر از حد ظرفيت زراعي است).
الف) چسبندگي(Stickyness خاصيت چسبندگي به ساير اجسام.
b) کمي چسبنده(Slightly sticky خاک به يکي از انگشتان مي چسبد ولي به انگشتان ديگر نمي چسبد.
c) چسبنده(Sticky خاک هم به انگشتان و هم به شست مي چسبد و تا اندازه اي کش مي آيد.
d) بسيار چسبنده(Very sticky خاک به شدت به انگشتان و شست مي چسبد.
ب) شکل پذير(Plasticity ظرفيت قالب گيري با دست.

a) شکل ناپذير(non plastic با غلتاندن خاک بين دو دست، ميله ايجاد مي شود.
b) کمي شکل پذير(Slightly plastic با غلتاندن خاک بين دو دست فقط ميله هاي کوتاه کمتر از يک سانتي متر ايجاد مي شود.

c) شکل پذير(Plastic ميله هاي بلند را ميتوان ايجاد کرد و فشار کمي لازم است تا بتوان يک قطعه شکل يافته را در هم شکست.
d) بسيار شکل پذير(Very plastic فشار زيادي لازم است تا يک قطعه قالب گرفته را بتوان تغيير شکل داد.
2- پايداري در حالت مرطوب:(رطوبت خاک بين خشکي و حد ظرفيت زراعي است).
a) شل(Loose ذرات خاک به هم پيوسته نيستند.b) خيلي ترد(Very friable خاکدانه ها به آساني بين شست و انگشت خرد مي شوند.
c) ترد(Friable فشار ملايمي بين شست و انگشت لازم است تا خاکدانه ها را خرد کند.
d) سفت(Firm فشار متوسطي بين شست و انگشت لازم است تا بتوان خاکدانه ها را خرد کرد.
e) خيلي سفت(Very firm فشار زيادي بين شست و انگشت لازم است تا بتوان خاکدانه ها را خرد کرد.
f) فوق العاده سفت(Extremely firm خاکدانه ها را نمي توان با فشار شست و انگشت خرد کرد.
3- پايداري در حالت خشک:(خاک خشک در مجاورت هوا)
a) شل(Loose ذرات خاک به هم پيوسته نيستند.
b) نرم(Soft خاکدانه ها به آساني در دست به دانه هاي مجزا مي ***ند.
c) کمي سخت(Slightly hard فشار ملايمي بين شست و انگشت لازم است تا خاک را خرد کند.
d) سخت(Hard خاکدانه ها بين شست و انگشت به زحمت قابل شکستن مي باشد.
e) فوق العاده سخت(Extremely hard خاکدانه ها را با دو دست هم نمي توان در هم شکست
●تيپهاي خاک مناطق مختلف جغرافيايي جهان ( از استوا تا قطب شمال)

خاکهاي حاره اي و مجاور حاره اي تقريبا 25 درصد سطح کره زمين را مناطق حاره اي اشغال کرده است. در تشکيل خاکهاي حاره اي آب و هوا و رستنيها بيش از ساير عوامل موثر هستند. در اين مناطق درجه حرارت ماهيانه در سردترين ماه بالاي 18 درجه سانتيگراد است بعلاوه خصوصيات ديگري نيز اين مناطق دارند که عبارتند از: نوسان کم درجه حرارت، باران ساليانه زياد، نبود فصل خزان، وجود پوشش گياهي و جنگلي انبوه و هميشه سبز، تجزيه سنگها و شستشوي سريع بازها.
خاکهاي مناطق حاره اي با خاکهاي مناطق قطبي بعللي که در بالا توضيح داده شد متفاوت است. چون آب و هواي قطبي داراي زمستانهاي سرد و طولاني است، از اين رو ضخامت خاک مناطق مزبور فوق العاده کم است، اما آب و هواي حاره اي واقعي باعث تخريب بسيار زياد سنگها شده و درنتيجه ضخامت خاکهاي آن خيلي زياد است. تخريب در اين مناطق بيشتر شيميايي است درصورتي که در مناطق قطبي تخريب بيشتر بصورت مکانيکي صورت مي گيرد. دوره يخبندان، در تکامل خاکهاي حاره اي خللي وارد نياورده بلکه فقط تکامل آن را تغيير داده است. بنابراين خاکهاي حاره اي در حقيقت بسيار قديمي تر از خاکهاي قسمت اعظم اروپا يا قسمتهاي ديگر جهان است.

[Sara12]

●تيپهاي مختلف خاک:
الف) تقسيم بندي بر اساس نوع ماده:
چنانچه سنگ مادر کربناتي نباشد خاکهاي زير تشکيل مي شود:
1- ليمونهاي قرمز: اين خاک چسبنده و داراي مقدار زيادي کائولينيت است.
2- خاکهاي سرخ به معناي واقعي: دانه بندي اين خاک ريز است و به آساني خرد مي شود. اسيد سيليسيلک، در خاکهاي سرخ به شدت شسته شده و همچنين از بازها فقير هستند.
3- خاکهاي سرخ لاتريتي: که در به مقدار زيادي اکسيد آلومينيوم آزاد وجود دارد. اين خاکها در آب و هواي مرطوب که دوره خشکي آنها زياد طولاني نباشد، تشکيل مي شود.
ب) تقسيم بندي بر اساس آب و هوا، رستنيها و شستشوي خاک:
▪ خاکهاي سرخ ساواني: که در آب و هواي متغير مرطوب تشکيل شده و به اندازه کافي حاصلخيز است.
▪خاکهاي استپي علف بلند ( چرنوزيم و خاکهاي مشابه آن
چرنوزيم و خاکهاي مشابه آن بيشتر تحت تاثير آب و هوا و رستيها پيدايش مي يابد.در اکراين، قسمت مرکزي ايلات متحده آمريکا، سيبري جنوبي و همچنين در زير بقاياي گياهان استپي آلمان، خاکهايي وجود دارد که به آنها خاکهاي سياه استپي يا چرنوزيم ( Tschernosem ) مي گويند.
اين خاک از افقهاي A و C تشکيل شده است که افق A به رنگ خاکستري سياه و داراي بافت بسيار خوبي است که در مقابل عوامل مکانيکي مانند باران، يخبندان و غيره از خود مقاومت نشان مي دهد. اين داراي سوراخها و منافذ ريز فراواني است که تا 60 درصد حجم خاک را اشغال مي کند و داراي موجودات زنده فراواني است. ضخامت اين افق تا 150 سانتيمتر نيز مي رسد. افق A داراي مقدار هوموس کمي است و حداکثر به 10 درصد مي رسد. نسبت کربن به نيتروژن 8 تا 12 بوده و PH آن تقريبا 5/6 تا 7 است. اين افق فاقد کربنات کلسيم است. افق C که سنگ مادر چرنوزيم را تشکيل مي دهد، اغلب از لس است.
شرايط تشکيل چرنوزيم: اين خاکها در آب و هواي خشک تشکيل مي شوند. زمستانهاي سرد و تابستانهاي گرم از مشخصه هاي اين تيپ آب و هوا مي باشد. در منطقه تشکيل چرنوزيم مقدار بارش ساليانه در حدود 350 تا 500 ميليمتر است و بيشتر در اوايل بهار مي بارد.
خاکهاي مناطق خشک ( خاکهاي استپي علف کوتاه، خاکهاي بياباني و نيمه بياباني ) در اينجا آب و هوا و رستنيها عامل اصلي تشکيل دهنده خاک است.

●تاثير عمومي آب و هواي خشک:
اين مناطق آب و هوايي در نيمکره شمالي از آفريقاي شمالي شروع شده، از عربستان و آسياي مرکزي گذشته تا چين شمالي ادامه مي يابد. در نيمکره جنوبي شامل قسمتهايي از شمال شيلي، آرژانتين، آفريقاي جنوبي و استراليا مي شود. اين آب و هوا که تقريبا يک چهارم از کره زمين را در بر مي گيرد، از لحاظ تشکيل خاک و کشاورزي داراي مشخصات زير است:
1- نزولات جوي کمتر از تبخير است، ريزش باران در آانجا بيشتر بصورت حادثه اي بوده و تبخير زياد و بالا آمدن آب باعث جمع شدن بازها در خاک مي شود.
2- خشکي هوا در آنجا شديد و جمعيت آن کم است.
3- اختلاف زياد درجه حرارت در اين مناطق، سبب تخريب فيزيکي شديد سنگها مي شود.
4- پوشش گياهي آن در مقايسه با مناطق معتدلع گرم و مرطوب کمتر است و هر چه از مناطق استپ جنگلي به طرف مناطق بياباني پيش برويم، پوشش گياهي به تدريج رو به کاهش مي رود، به اين صورتهکه استپ درختي رفته رفته به استپ بوته اي و سپس بتدريج به استپ علفي و بعد به مناطق نيمه بياباني و آنگاه به مناطق بياباني مي رسيم. جنگلها، محدود به خاکهايي مي شود که داراي آب اضافي ( آب زيرزميني و آب ذخيره فصلي ) باشند.
5- خاکهاي مناطق خشک، هميشه از کاتيونها ( کلسيم، منيزيم و سديم ) اشباع شده است و نمک موجود در آب زيرزميني نيز براي تشکيل خاک اهميت دارد.

●نمونه هايي از خاکهاي مناطق خشک:
1- خاکهاي بلوطي رنگ: آنها خاکهاي استپهاي علف کوتاه است و از لحاظ ساختمان و رنگ با خاکهاي سياه استپي متفاوت است. اين خاکها به علت خشکي زياد آب و هوا از لحاظ تشکيل هوموس، کيفيت هوموس و دانه بندي به خوبي خاکهاي سياه استپي ( چرنوزيم ) نيست. مقدار هوموس آن 2 تا 4 درصد و نسبت کربن به ازت در هوموس تقريبا 12 است. در آب و هواي استپي که تابستانهاي آن گرم و زمستانهاي آن سرد و تقريبا داراي 250 تا 300 ميليمتر باران در سال است، تشکيل مي شود. در اين خاکها نسبت به چرنوزيم بوته کمتري مي رويد. پراکندگي اين خاکها در مناطق وسيعي از آمريکاي شمالي، اروپاي جنوب شرقي و آسياي مرکزي مي باشد.
رنگ افق A در اين خاکها به رنگ بلوط است. در اين خاکها منافذ و سوراخهاي ريز متعددي وجود دارد که آنها را جانوران بوجود آورده اند. اين گذرگاه هاي حيواني غالبا به شکل جيبي وارد افق B مي شود. افق C اغلب از لس تشکيل شده است. در اين خاکها کربنات کلسيوم به علت خشکي زياد کمتر شسته مي شود و در عمق 40 تا 60 سانتيمتري از سطح خاک قرار دارد. کمي پايين تر از آن ممکن است سولفات کلسيوم ( گچ ) ظاهر گردد.
2- خاکهاي خاکستري و قهوه اي نيمه بياباني: در اين مناطق 125 تا 250 ميليمتر در سال باران مي بارد و گياهان آن مقاوم به خشکي و شوري هستند. در چنين شرايطي پوشش گياهي خيلي تنک بوده و بقاياي گياهي خيلي کم است لذا مقدار هوموس افق A در اين خاک تقريبا به 1 درصد مي رسد. رنگ قسمتهاي سطحي تر اين خاکها کمي روشن تر از قسمت زيرين آن است و واکنش خاک رويي آن اغلب قليايي است. افق B بيشتر از افق A کربنات دارد، بعلاوه افق B اغلب داراي گچ بيشتري نيز هست. در اين خاکها علاوه بر کلسيم و منيزيوم، سديم نيز در قسمت قابل واکنش خاک وجود دارد که باعث نامرغوبي ويژه اي در خواص افق B مي شود. خاکهاي قهوه اي و خاکستري در مناطق خشک آسيا و قسمت غربي آمريکاي شمالي ديده مي شود.ا سرخ: اين خاک شستشو يافته، از لحاظ باز فقير و در منا 3- خاکهاي بياباني:
خاکهاي بياباني واقعي، در مناطقي تشکيل مي شود که نزولات جوي آن کمتر از 125 ميليمتر در سال است، در اين خاکها به علاوه فقر پوشش گياهي، هوموس به حداقل ممکن مي رسد و خشکي زياد و فقر پوشش گياهي، مانع از تخريب شيميايي و تشکيل خاک مي شود. فقط پس از انکه خاک، گاهگاهي بر اثر رگبارهاي حادثه اي مرطوب مي شود، تخريب شيميايي بطور موقت انجام و تشکيل خاک به معني محدود کلمه صورت مي گيرد.رطوبت و تخريب اتفاقي، مانع از انتقال مواد از قسمتهاي سطحي خاک به قسمتهاي زيرين مي شود. در اين خاکها بيشتر قشرهايي از کربنات کلسيم، سولفات کلسيم، سيليس و اکسيد آهن تشکيل مي شود. سديم بيشتر در قسمتهايي از خاک که کمتر تکامل يافته و قابليت واکنش آن نيز کم است، وجود دارد.
●خاکهاي قهوه اي جنگلي( خاک جنگلهاي مخلوط )منطقه اصلي خاکهاي قهوه اي اروپاي مرکزي است. از اين رو به خاکهاي قهوه اي جنگلي، خاکهاي قهوه اي اروپاي مرکزي نيز مي گويند.شرايط تشکيل:
1- سنگ مادر نبايد از لحاظ بازها خيلي فقير يا داراي مقدار زيادي بي کربنات باشد، بلکه مقدار متوسطي از بازها بصورت سيليکات کافي است.
2- آب اضافي نبايد در خاک موجود باشد ( چه بصورت آب زيرزميني و چه بصورت آب ذخيره فصلي ) و براي اينکه آب ذخيره در زمين تشکيل نگردد زمين نبايد زياد هموار باشد، بنابراين ناهمواري متوسط کمال مطلوب است.
3- آب و هواي معتدل با باران پراکنده در تمام طول سال، اختلاف کم درجه حرارت بين شب و روز و زمستان و تابستان و بارش ساليانه حداقل 500 ميليمتر در سال جن بنابر آنچه گفته شد، براي تشکيل خاک قهوه اي تنها تاثير آب و هواي معتدل که داراي رطوبت معيني باشد کافي نيست، بلکه پوشش طبيعي، ناهمواري و سنگ مادر نيز موثر است.

●نيمرخ هاي خاک قهوه اي جنگلي:
افق A: هوموسي، خاکستري قهوه اي، کمي چسبنده، پر از ريشه، بافت مرغوب، تا اندازه اي غني از لحاظ جانوران کوچک، واکنش کمي اسيدي، نسبت کربن به ازت تقريبا 15 تا 18.
افق B: ليمويي تر و چسبنده تر از افق A، قهوه اي تا زرد مايل به قهوه اي، کمي اسيدي، بدون کربنات، پر از ريشه و اغلب داراي مجراهاي ريزي که توسط ريشه بوجود آمده است.
افق C: ممکن است داراي کربنات باشد ( مثلا لس )، وقتي که کربنات نداشته باشد ( مثلا گنيس ) کم کم از B به C تبديل ميگردد.ترکيبات آهن به بصورت آهن سه ظرفيتي است.
●تقسيم بندي خاکهاي قهوه اي بر اساس زير است:
اول- مقدار بازها:
بسته به ميزان PH خاک به خاکهاي از لحاظ بازي غني ( PH بين 6-7 ) و فقير ( 8/4 تا 5/5 )
دوم- مقدار رس: اگر مقدار رس کم باشد، خاکهاي ماسه اي و اگر رس زياد باشد، خاکهاي ليموني نارس بوجود مي آيند.گلها خاکهاي جنگل سوزني برگ شمالي و توندرا( نواحي مجاور قطبي )
●انواع آب و هواي مرطوب از ديدگاه خاک شناسي:
1- آب و هوايي که داراي خصوصيات شمالي است: ( به عقيده کپن، آب و هواي آن در زمستان سرد و مرطوب است ) در اين نوع آب و هوا با اينکه نزولات جوي خيلي کم است باز هم خاک داراي رطوبت زياد است و اختلاف درجه حرارت بين فصل سرد و گرم بسيار زياد است. در قسمتهاي شمالي و مرکزي منطقه اي که داراي اين تيپ آب و هوا است، جنگل سوزني برگ وجود دارد.

2- آب و هواي معتدل: (به عقيده کپن، اين آب و هوا، کم مرطوب است ) در اين آب و هوا رطوبت زياد و اختلاف درجه حرارت بين روز شب و زمستان و تابستان کم است. باران در تمام فصول مي بارد. در قسمتهاي کوهستان، جنگلهاي مخلوط آلش و کاج وجود دارد.
3- آب و هواي مرطوب حاره اي: مربوط به جنگلهاي هميشه سبز مناطق حاره و مجاور حاره است.
●پدوزول:
1- پدوزولهاي نمونه شمالي: اين خاکها در زير جنگل وزني برگ شمالي تشکيل شده است. رطوبت آنجا نسبت به منطقه چرنوزيم خيلي بيشتر است. کربنات و بازها بر اثر رطوبت زياد شسته شده، به افقهاي تحتاني منتقل گرديده، از اين رو بافت خاک بسيار نامرغوب و محيط خاک اسيدي شده است. افق B پدوزول، ليموني سفت و به رنگ قهوه اي است. افق A به سه افق فرعي A0، A1 و A2 تقسيم مي شود. رنگ افق A بعلت شسته شدن هوموس و افزايش درجه اسيدي خاک و تخريب رس روشن است. نسبت کربن به ازت آن زياد و در حدود 20 تا 30 است. اکسيدهاي آهن و آلومينيوم ضمن تشکيل پدوزول به از افقهاي سطحي به افق B انتقال مي يابد. اين خاکها در روسيه، اروپاي شمالي و آمريکاي شمالي گسترش دارند.
●شرح افقهاي پدوزول:
A0: بقاياي گياهان جنگلي، بي شکل، قهوه اي سرخ تيره، طبقه طبقه با ضخامت 2 تا 5 سانتيمتر.
A1: خاکستري تيره، هوموسي، بافت دانه اي مجزا، ضخامت 1 تا 5 سانتيمتر، PH در حدود 5/4.
A2: خاکستري روشن، ماسه اي، داراي مقدار زيادي کوارتز، فقيرترين افق از لحاظ اسيد سيليسيک، اکسيد آهن و آلومينيوم و PH در حدود 2/4 تا 7/4.
B: رنگ مشابه زنگ آهن، داراي اکسيد اهن و آلومينيوم.

2- شبه پدوزولها:
اين خاکها در کشورهاي مجاور مناطق حاره که داراي رطوبت زياد هستند مثل اندونزي، برخي نواحي استراليا و چين و جنوب غربي آمريکا تشکيل مي شود. اين خاکها داراي مشخصات زير هستند:رنگ پريده، واکنش اسيدي، پوشش هوموسي ضخيم، بعلت اينکه بخشهاي زيرين اين خاک تحت تاثير آب قرار دارد، بايد آن را جزو خاکهاي اسيدي که تحت تاثير آب ذخيرهتشکيل شده و داراي افق رنگ پريده است محسوب داشت.
3- پدوزولهاي ثانويه:اين خاکها در اثر دخالت انسان، از تيپهاي ديگر خاک منتج مي شود.مثلا در آلمان در اثر تخريب جنگلهاي پهن برگ طبيعي از خاک قهوه اي بوجود آمده است. فرقهاي اساسي اين خاک با پدوزولهاي طبيعي عبارتند از:مشخص بودن افق A در نوع ثانويه، اسيديته بالاتر خاک بين 3 تا 5/3، نبود لايه فرعي A1
4- پدوزولهاي اصلاح شده:اين عمل توسط انسان و بر روي پدوزولهاي طبيعي صورت گرفته است. اين پدوزولها بر اثر از بين رفتنيک اجتماع گياهي مصنوعي بوسيله يک اجتماع گياه طبيعي يا بوجود آمدن علفزار، بجاي جنگل بوجود مي آيد.
●خاکهاي نواحي مجاور قطبي:از خصوصيات اين خاکها، آب و هواي توندايي، رطوبت زياد هوا، باران کم و ابر زياد است.در برخي نواحي و بطور محلي خاک خشک و گرم است ولي در بيشتر مواقع غالبا در تمام طول سال يخ بسته است. پوشش گياهي در اين محلها محدود به انواع بعضي از درختان کوتاه قد ( بتولا و ساليکس )، خزه و گلسنگها است. ضخامت نيمرخ خاک در اين مناطق از چند سانتي متر ***** نمي کند. بعلت تجزيه کم مواد آلي در اين مناطق، هوموس آنها نسبتا زياد است. بعلت پوشش گياهي کم خاک آنجا بيشتر تحت تاثير فرسايش قرار مي گيرد. اين خاکها در سيبري، کاناداي شمالي و آلاسکا گسترش دارند
خاکهاي حاصل از تاثير سنگ و آب و هوا:
الف- سيروزم : خاک نارس مناطق معتدل است و خواص آن بستگي به سنگ مادر دارد از اين جهت در تقسيم بندي آن به انواع مختلف، اغلب نوع سنگ مادر را در نظر مي گيرند. سيزومهاي حاصل از سنگهاي سست و آزاد جزو ريگوسلها و سيزومهاي حاصل از سنگهاي سفت و سخت جزو ليتوسلها بشمار مي آيند. اين خاکها را اغلب مي توان در مناطق کوهستاني، روي رسوبات جديد و در محلهايي که خاک فرسايش يافته پيدا نمود.

[Sara12]

ب- خاکهاي حاصل از سنگهاي کربناته:
1-رندزين يا خاک کربناتي- هوموسي: از سنگ آهک در آب و هواي اروپاي مرکزي، اصولا خاکهاي کم عمقي که تا اندازه اي خشک و داراي رنگ هوموسي قوي است، بوجود مي آيد. افق A داراي بافت بسيار مرغوب بوده و خاکدانه آن به آساني خرد مي شود. اين افق داراي کلسيوم، منيزيوم و همچنين هوموسي که تا اندازه اي از لحاظ ازت غني است، تشکيل شده و ضخامت آن 10 تا 30 سانتيمتر است. نوعي از اين خاک بنام رندزين خاکستري غني از جانوان خاک زي بوده و در مناطقي که درصد آهک سنگ زياد باشد تشکيل مي شود.
2- ترافوسکا: از سنگ آهک تشکيل مي شود و داراي مشخصات زير است:افقA ان قهوه اي تيره و افق B آن ليموني، به رنگ قهوه اي سرخ درخشان است. در افق C سنگ آهک دار قرار دارد. اين خاک در قمتهاي شمالي آلپ و در ديگر قسمتهاي جنوبي اروپاي مرکزي يافت مي شود.

3- تراروسا: اين خاک نيز از سنگ آهک و بيشتر در آب و هواي زيتوني منطقه مديترانه تشکيل مي شود. افق A آن به رنگ قهوه اي قرمز است که در آن رنگ هوموسي بطور آشکار ديده نمي شود. رنگ افق B قرمز
اکهادرخشان تا سرخ مايل به قهوه اي بوده که اين رنگ ناشي حضور اکسيد آهن آبدار مي باشد. در اين افق قطعات آهک نيز ديده مي شود. در زير اين افق بلافاصله صخره هاي آهکي تخريب نشده وجود دارد.

ج- خاکهاي حاصل از سنگهاي غير کربناتي با ترکيبات کاني يکنواخت:
اين خاکها اهميت محلي دارند و داراي مشخصات زير هستند:
رنگ آنهاتيره است، غني از بازها هستند، مقدار هوموس آنها بسيار زياد ( 6 تا 7 درصد )، نسبت کربن به ازت خيلي کوچک ( کمتر از 9 ) و غالبا فاقد افق B است. گياهان در افق A خوب ريشه دوانيده و در اين افق تعداد زيادي موجود زنده زندگي مي کنند. ميزان کلسيم و منيزيم آنها ( بستگي به نوع سنگ ) بالا است.
د- رانکر: از خاک نارس بوجود مي آيد، يعني اينکه در خاک نارس، در نتيجه پيشرفت تخريب فيزيکي و شيميايي،رخاکي بوجود مي آيد که قسمت رويي آن داراي هوموس است. رانکرها نيز مانند سيزومها اگر حاصل از سنگهاي سست و آزاد باشند، جزو ريگوسلها و اگر حاصل از سنگهاي سفت و سخت باشد، جزو ليتوسلها بشمار مي آيند. اگر سنگ اوليه رانکر غني از سيليکات و به آساني تخريب شود، رانکر مربوطه پس از تکامل به خاک قهوه اي تبدبل مي شود. اما از رانکري که روي سنگ فقير از لحاظ سيليکات قرار دارد، پدوزول بوجود خواهد آمد

●خاکهاي هيدرومورفي:اگر سطح آبهاي زير زميني بالا باشد يا اينکه بر اثر طغيان رودخانه،دريا و غيره سطح زمين را بپوشاند يا در طبقات غير قابل نفوذ بصورت مسدود شده باقي بماند، خاکهايي تشکيل مي شوند که که تکاملشان به ميزان قابل توجهيبستگي به تاثير آب زير زميني و آب ذخيره فصلي دارد. عوامل اصلي موثر در تشکيل خاکهاي هيدرومورفي، آب، ناهمواري و آب و هوا هستند.
●انواع خاکهاي هيدرومورفي:
1- گلاي:گلاي نام يک تيپ خاک و کلمه اي است روسي که بيشتر معني توده رسي چسبنده را ميدهد. آب زيرزميني در تشکيل آن نقش بسزايي دارد. گلاي داراي افقها Ah و G0 است.افق Ah، هوموسي است و تحت تاثير آب قرار ندارد و در زير آن افقG0 ( افق اکسايشي ) ديده مي شود. اين افق با بالا رفتن سطح آب زيرزميني گاهي خيس و گاهي خشک است و بنابراين رطوبت خاک دايم در حال تغيير است. در مواقعي که اين افق خشک است، پديده اکسايش اتفاق افتاده و در نتيجه آن لکه هاي زرد مايل به قرمز، که شبيه زنگ آهن است، تشکيل مي شود.در فصل مرطوب پديده احياء اتفاق مي افتد که در نتيجه آن لکه هاي خاکستري کم رنگ تا کبود در افق G0 بوجود مي آيد.
زير اين افق، افق Gr ديده مي شود که هميشه تحت تاثير آبهاي زير زميني قرار دارد و رنگ آن خاکستريکم رنگ تا کبود است.
گلاي را مي توان بيشتر در مناطق علفزار، کنار رودخانه هاي کوچک و جويها يافت.
2- پسيدوگلاي: پسيدوگلاي تحت تاثير آب ذخيره فصلي بوجود مي آيد. آبهاي فصلي زماني در خاک ذخيره مي شود که خاک داراي مقدار زيادي رس و لاي بوده و يک طبقه يا يک افق غير قابل نفوذ در خاک تشکيل شده باشد. از ديگر شراط تشکيل آن وجود آب و هواي سرد پرباران است. در فصول مرطوب که هوا نمي تواند وارد خاک شود، درنتيجه رنگ خاک در اثر پديده احياء آبي کمرنگ و يا سبز کمرنگ مي گردد. در فصول خشک و موقع رويش گياه، افقهاي سطحي خشکتر شده و در نتيجه پديده اکسايش رنگ خاک به رنگ خاکستري سرخ در مي آيد. پسيدوگلاي از افقهاي Ah، g1 و g2 تشکيل شده است.افق Ah هوموسي است و زير آن افق g1 قرار دارد که نسبت به افق زيرين خود يعني g2 زودتر خشک شده و پديده اکسايش در آن صورت مي گيرد. رنگ افق g1 خاکستري روشن تا تيره همراه با لکه هاي زيادي به رنگ قرمز مايل به قهوه اي مي باشد. رنگ افق g2 مايل به خاکستري سرخ تا قهوه اي مايل به زنگ آهن است که لکه هاي خاکستري روشن در آن ديده مي شود و نمايي مثل سنگ مرمر را دارد که به همين خاطر به آن خاک مرمري هم گفته مي شود. خواص پسيدوگلاي: PH آن اغلب کم است ولي اگر از سنگ مادر آهکي بوجود آيند، PH آنها به بيشتر از 7 نيز ميرسد. ماده آلي پسيدوگلاهاي قليايي به رنگ خاکستري تيره و ماده آلي پسيدوگلاهاي اسيدي به رنگ قهوه اي است.از پسدوگلاهاي کامل مي توان به عنوان مراتع خوب استفاده کرد بعلاوه براي احداث جنگل نيز محل مناسبي هستند.

3- خاکهاي مرغزاري ( خاکهاي چمني اين خاکها از رسوبات رودخانه اي تشکيل شده و آب زيرزميني موجود در آن تابع آب موجود در رودخانه است. اين خاکها بيشتر در دره هايي يافت مي شود که در آن آب جاري است و آب زيرزميني دارد. اين خاک غني از پوشش گياهي ( بصورت چمن، درخت تبريزي و کلا گياهاني که در محيط مرطوب خوب رشد مي کنند ) است. خاکها مرغزار داراي افقهاي زير هستند:
Ah: اين افق از لحاظ هوموسي غني و به رنگ خاکستري قهوه اي است.
G: رنگ قسمتهاي بالايي اين افق بعلت پديده اکسايش، شبيه رنگ زنگ آهن و رنگ قسمتهاي پاييني آن که بيشتر تابع آب زيرزميني و پديده احياء در آن صورت مي گيرد به رنگ خاکستري است.در منطقه خاکهاي مرغزاري، خاکهاي نارس به علت جديد بودن رسوبات زياد است. خاکها مرغزاري ممکن است در نتيجه تغيير عوامل تشکيل دهنده خاک و شرايط موجود، به خاکهاي مرغزاري اهکدار، خاکهاي مرغزاري رندزين مانند خاکهاي سياه و غيره تبديل گردد.

4- خاکهاي باتلاقي: اين خاکها مشابه گلاي بوده و افقهاي آن نيز مشابه است. اين خاک در دهانه رودخانه هاي نزديک دريا ( باتلاقهاي رودخانه اي ) و در ساحل خود دريا ( باتلاقهاي دريايي ) يافت مي شود.اين خاکها از نوع رسي تا ماسه اي بوده و اغلب داراي کربنات کلسيوم است که حاصل غلاف جانوران کوچک دريايي است. خاکهاي باتلاقي قديم نسبت به نوع جديد مقدار زيادي اهک و باز خود را از دست داده اند، بافت آنها تخريب شده، اسيده شده و سفت و غير قابل نفوذ شده اند.اين خاکها از نظر اشباع کاتيوني بسيار متنوع است. باتلاقهاي رودخانه اي کمتر از باتلاقهاي دريايي در سديم اشباع شده اند.
5- خاکهاي مردابي ( خاکهاي توربي اين خاکها از تورب ( ماده اي که در شرايط مرطوب تشکيل شده و حداقل 30 درصد ماده آلي دارد ) بوجود مي آيد. مردابها به دو دسته پست و مرتفع تقسيم مي شوند. خاکهاي مرداب پست که تحت تاثير آب زيرزميني تشکيل ميشوند، از لحاظ بازها، ازت و مواد غذايي غني بوده و واکنش آنها خنثي است. برعکس خاک مردابهاي مرتفع از لحاظ باز و مواد غذايي فقير است چرا که پوشش گياهي توربهاي مرتفع اغلب از بوته هاي کوتاه قد، علفهاي فقير از لحاظ مواد غذايي و کاجهاي نامرغوب تشکيل شده است.
●خاکهاي شور و سديمي آب و هواي خشک:
1- سولونچاک:
آمريکاييها به اين خاک، خاک شور مي گويند.اين خاکها در چاله هايي که در آنجا سطح آب زيرزميني بالا است، ظاهر ميشود. بالا آمدن آب بر اثر خاصيت مويينگي باعث تجمع نمکهاي مختلف در افقهاي خاک مزبور مي شود. بيشتر اين نمکها را NaCl، Na2SO4، Na2CO3، CaSO4 و CaCO3 تشکيل مي دهند.اين خاکها داراي واکنش قليايي بوده و پوشش گياهي آن کم است در نتيجه ماده آلي آن بسيار کم است.

2- سولونتز:
به اين خاک، خاک قليايي سفيد نيز گفته مي شود. مقدار نمک آن کم است و در قسمت تحتاني افق B به حداکثر خود مي رسد. اشباع سديمي در اين افق از 15 درصد فراتر رفته و تا 90 درصد هم مي رسد. بعلت واکنشهاي قلياي در آن PH سولونتز تا 11 هم افزايش پيدا مي کند. پوشش گياهي آن از سولونچاک بيشتر است. در افق خاکستري روشن تا خاکستري قهوه اي سولونتز ماده آلي جمع شده است.
3- سولود:
با اين خاکها، خاکهاي رنگ پريده استپي يا خاکها دگراده ( Degrade ) سديمي نيز مي گويند. سولود از خاکهاي شور و يا خاکهاي قليايي قديمي، در نتيجه کم شدن آب زيرزميني بوجود مي آيد. اين خاک کمي اسيدي است و اشباع سديمي افق B آن کمتر از 7 درصد است. پيدايش سولود بستگي کامل به اسيدي شدن خاک دارد.
●گروه بندي دمايي خاک:
1- پرجليک ( Pergelic ميانگين سالانه دماي خاک پايين تر از صفر درجه سانتيگراد است.
2- کراييک ( Cryic ميانگين سالانه دماي خاک بين صفر تا 8 درجه سانتيگراد است و دماي تابستانه کمتر از 15 درجه سانتيگراد مي باشد.
3- ايزو ( Iso بصورت پيشوند اشاره به خاکهايي دارد که اختلاف بين دماي ماه هاي زمستان و تابستان کمتر از 5 درجه سانتيگراد باشد.
4- فريجيد و ايزوفريجيد ( and Isofrigid Frigid دماي خاک بين صفر تا کمتر از 8 درجه سانتيگراد ( 32 تا 47 درجه فارنهايت ) است.
5- مزيک و ايزومزيک ( Mesic and Isomesic دماي خاک بين 8 تا کمتر از 15 درجه سانتيگراد ( 47 تا 59 درجه فارنهايت ) است.
6- ترميک و ايزوترميک ( Thermic and Isothermic دماي خاک بين 15 تا کمتر از 22 درجه سانتيگراد ( 59 تا 72 درجه فارنهايت ) است.
7- هايپرترميک و ايزوهايپرترميکHyperthermic andIsohyperدماي خاک بالاتر از 22 درجه سانتيگراد( بالاتر از 72 درجه فارنهايت ) است.
●گروه بندي رطوبتي خاک:
1- اکويک ( Aquic اين خاکها حداقل براي مدت زمان کافي ( چند روز ) از آب اشباع شده اند. در اين خاکها شرايط احياء حکمفرماست و رنگدانه هاي کروماي کم نمايانگر اين وضعيت مي باشد.
2- آريديک يا توريک ( Aridic or Torric اين خاکها بيشتر از نصف زماني که خاک يخ نزده است خشک مي باشد و هيچگاه 90 روز متوالي زماني که دماي خاک در عمق 50 سانتيمتري بيشتر از 8 درجه سانتيگراد مرطوب نمي باشد. اين حد حرارتي رژيمهاي دمايي اريديک، پرجليک، کراييک و ايزوفريجيد را در بر ميگيرد.
3- پريوديک ( Perudic در بيشترين سالها مقدار بارش نسبت به تبخير و تعريق در هر ماه از سال فزوني دارد.
4- يوديک ( Udic در بيشترين سالها اين خاکها جمعا به مدت 90 روز از سال در بخش کنترل رطوبتي خشک نمي باشد ولي زريک نيستند.
5- يوستيک ( Ustic در بيشترين سالها اين خاک براي مدتي بيش از 90 روز پي در پي خشک است اما در بخشهايي بيش از نيمي از روزهايي که دماي خاک در عمق 50 سانتيمتري بيشتر از 5 درجه سانتگراد است، مرطوب مي باشد.
6- زريک ( Xeric اين خاکها در نواحي معتدل قرار دارند و داراي تابستاني خشک و زمستاني مرطوب مي باشد.