ભૂતલરચના

ભૂતલરચના (physiography) : કોઈ એક વિસ્તારની પૃથ્વીની ભૌતિક ભૂગોળ. તે પૃથ્વીના પોપડાની  રચના અને વર્તણૂક દર્શાવે છે. તેને સ્થળાકૃતિ (topography) પણ કહે છે. જુદા જુદા પ્રદેશોની પૃથ્વીની સપાટી એકસરખી હોતી નથી અને તે કેટલીક અનિયમિતતાઓ દર્શાવે છે. આવાં સ્થળાકૃતિક પરિબળો ભૌગોલિક પ્રદેશની આબોહવામાં વિભિન્નતાઓ પેદા કરી તેના વનસ્પતિસમૂહ પર અસર કરે છે.

પૃથ્વીનો પોપડો (earth’s crust) : ભૂસ્તરીય–ભૌતિક સંશોધનો અનુસાર પૃથ્વીનો પોપડો 50 કિમી. જેટલો જાડો હોય છે. તે અનેક સંકેન્દ્ર વૃત્તો (concentric circles)નો બનેલો હોય છે. પ્રત્યેક સ્તરની જુદી જુદી લાક્ષણિકતા હોય છે. આ સ્તરની વસ્તુઓનાં લક્ષણો એકાએક બદલાઈ જાય છે. તેને અસાતત્ય (discontinuity) કહે છે. જ્યારે ધરતીકંપનાં મોજાંનો કોણીય વેગ એકાએક અસાતત્યને સ્પર્શે છે ત્યારે બદલાય છે. મોહોરોવીસીકે ભૂકંપી (seismic) અસાતત્ય શોધી કાઢ્યું તેને ‘મોહો’ (Moho) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સંકોચન ધક્કાનાં મોજાં 6.8થી 8 કિમી./સેકન્ડ હોય છે. જ્યારે તેના કોણીય વેગમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે મોહોની ઘટના નોંધાય છે. તેને પૃથ્વીના પોપડાના તળ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પૃથ્વીના પોપડાના સ્તર અને મોહો વચ્ચેના સ્તરને સ્થળમંડળ (lithosphere) કહે છે. પોપડાને બે ઉપ-ક્ષેત્રમાં વર્ગીકૃત કરાય છે. આ ઉપ-ક્ષેત્રોને સીઆલ (sial) અને સીમા (sima) કહે છે. સીઆલ ઉપક્ષેત્ર વિષમાંગી ખડકોનું બનેલું હોય છે. જ્યારે સીમા ઉપક્ષેત્ર સુઘટ્ય કે અર્ધ-સુઘટ્ય પદાર્થનાં સંકેન્દ્રન વૃત્તોનું બનેલું હોય છે. સીઆલ સીમા ઉપર તરતું રહે છે. તેને તલસ્થ સંકેન્દ્રીય સ્તર કે આવરણ (mantle) કહેવામાં આવે છે. સીઆલ 65 %થી 75 % સિલિકા ધરાવે છે. તેનું બીજું અગત્યનું ઘટક ઍલ્યુમિનિયમ છે, જે મૅગ્નેશિયમથી સ્થાનાંતર પામે છે તેમાં થોડાક પ્રમાણમાં આયર્ન આવેલું હોય છે. સીમામાં આગ્નેય (basalt) ખડક ઉપરિસ્તર અને ઑલિવીન (olivine) ખડક અધ:સ્તરમાં આવેલો હોય છે. સીઆલ 47 % ઑક્સિજન, સિલિકોન 28 %, ઍલ્યુમિનિયમ 8 %, આયર્ન 5 %, કૅલ્શિયમ 3.5 %, સોડિયમ, મૅગ્નેશિયમ અને પોટૅશિયમ 2.6 %, ફૉસ્ફરસ 0.09 % અને સલ્ફર 0.07 % જેટલું હોય છે. લગભગ 90 મૂળ તત્વો પોપડામાંથી જુદાં જુદાં સંયોજનો રૂપે શોધાયાં છે. સીઆલનું સદા વિઘટન ચાલુ રહે છે. ઊંચા પર્વતોનું દ્રવ્ય પવન, વરસાદ, બરફ જેવાં પરિબળો દ્વારા ખાડા-ખીણ પ્રદેશોમાં નિરંતર પથરાતું રહે છે, જ્યારે ખડકનું આવરણ સ્તર સુઘટ્ય સ્તર તરીકે વહેતું હોય છે. તે પોપડા ઉપર ભારે દબાણ વધારે છે. આમ સ્તરો વચ્ચેની સ્થિતિના સમતોલનમાં ફેરફાર થાય છે અને પૃથ્વીનું સ્તર ગડીવાળું બને છે. પરિણામે પૃથ્વીની સપાટી ઉપર ઊથલ-પાથલ થાય છે, મોટી ફાટ પડે છે, ઊંચા પર્વતોની જમીન ધસી પડે છે, ખીણ પ્રદેશનું નિર્માણ થાય છે. જો ગડીનો વેગ પ્રચંડ હોય તો મોટો ધરતીકંપ સર્જાય છે અને ભૂતલરચનામાં અનેક ફેરફારો થાય છે. ઊંચા પર્વતો ઉપર પારજાંબલી વિકિરણ વધારે પ્રમાણમાં હોય છે,

જેથી ઉચ્ચ પવર્તીય ક્ષેત્રની વનસ્પતિઓ વામન સ્વરૂપની હોય છે. ઢોળાવની દિશા, તેની ઉપર પડતા પ્રકાશની તીવ્રતા તથા પ્રતિદિન ભેજની સાંદ્રતામાં થતા ફેરફારોને લીધે વનોમાં પ્રસારણ અને વિતરણમાં ફેરફારો જોવા મળે છે. વનસ્પતિનાં પુષ્પો અને ફળ બેસવાના સમયમાં પણ ફેરફાર થાય છે. પર્વતોની પ્રત્યેક 1,000 મીટરની ઊંચાઈ વધતાં, સરેરાશ તાપમાનમાં 5.5° સે.નો ઘટાડો થાય છે. પરિણામે વનસ્પતિના વિતરણમાં ઊંચાઈ વધતાં ફેરફારો થાય છે. આમ પર્વતોની ઊંચાઈ, ઢોળાવ અને આબોહવાકીય પરિબળો જૈવ સમૂહનાં પ્રસરણ, વિકાસ અને બંધારણમાં ફેરફારો કરે છે. પૃથ્વી ઉપર વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવ તરફ જતાં વનસ્પતિના બંધારણમાં જેવા ફેરફારો જોવા મળે છે તેવા જ ફેરફારો પર્વતોની તળેટીથી શિખર તરફ જતાં જોવા મળે છે.

જમીન છિદ્રતા (porosity of the soil) : જમીનના કણો પાસે પાસે ગોઠવાઈ ભૂતલરચના બનાવે છે. આ કણો કણીય હોવાથી એકમેકની સાથે સજ્જડ રીતે ગોઠવાઈ શકતા નથી તેથી જમીનમાં છિદ્રો આવેલાં હોય છે. તેનું પ્રમાણ 40 %થી 60 % જેટલું હોય છે. આ છિદ્રોમાં પાણી અને વાયુ ભરેલાં હોય છે. તે વનસ્પતિ તથા સૂક્ષ્મ-જીવોના વિકાસ માટે અતિ આવશ્યક છે. જમીનની પાણી સંગ્રહ કરવાની શક્તિ, જમીનની છિદ્રતા, જમીનનું સંગઠન અને ઘનતા વનસ્પતિનાં વિકાસ અને વિતરણ ઉપર અસર કરે છે.

જમીનની ઘનતા (density of the soil) : જમીનના એકમ કદના વજનને તેની ઘનતા કહેવામાં આવે છે. મોટાભાગની ખનિજતત્વો ધરાવતી જમીનનું વિશિષ્ટ ગુરુત્વ (specific gravity) 2.65થી 2.70 જેટલું હોય છે તે અચળ હોય છે અને તેને વાસ્તવિક ઘનતા (real density) ગણવામાં આવે છે. ખનિજના કણો સજ્જડ રીતે ગોઠવાયેલા હોવાથી છિદ્રતાનો અભાવ હોય છે, જ્યારે જમીનના કણોની વચ્ચે છિદ્રો જોવા મળે છે, જેમાં વાયુ, કાર્બનિક પદાર્થો, પાણી વગેરે ભરેલાં હોય છે. તેથી દેખાતી ઘનતા ઓછી અંકાય છે. તેથી છિદ્ર વગરની જમીન વધુ ઘનતા ધરાવે છે અને વનસ્પતિ ઉછેર માટે નકામી ગણાય છે. કારણ કે મૂળની વૃદ્ધિ માટે તે અવરોધક છે. ઉપરાંત સૂક્ષ્મ જીવાણુઓનો અભાવ હોવાથી તેની ફળદ્રૂપતા પણ નહિવત્ હોય છે. આવી જમીનને ભારે માટી (heavy soil) કહે છે. જ્યારે હળવી, છિદ્રાળુ જમીનમાં O₂ અને CO₂નું મુક્તપણે પ્રસરણ થઈ શકે છે. તેમાં પાણીનો સંગ્રહ થઈ શકે છે. સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ પણ વિકાસ પામી શકે છે અને આવી જમીન વનસ્પતિઉછેર માટે શ્રેષ્ઠ ગણાય છે. ગોરાટ જમીન : આ પ્રકારની જમીનના કુલ કદના 25 % જેટલી હવા તેમાં રહેલી હોઈ તે આદર્શ જમીન ગણાય છે. જમીનમાં CO₂નું પ્રમાણ વધુ હોય છે, તેથી તે ગરમ હોય છે. તેમાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ વધે તો પાંસુક(humus)ની બનાવટ, સૂક્ષ્મ જીવાણુઓનો વિકાસ, નાઇટ્રોજનનું સ્થાયીકરણ અને નાઇટ્રિફિકેશનનું પ્રમાણ વધે છે. જમીનમાં અળસિયાંની વસ્તીમાં વધારો થાય છે. અલ્પ O₂ને લીધે અજારક જીવાણુઓની વસ્તી વધે છે. તેઓ O₂ની પ્રાપ્તિ માટે SO₂ અને NO₂નો ઉપયોગ કરે છે. પરિણામે જમીનમાં સલ્ફાઇડનું પ્રમાણ વધારે હોય છે.

ભારતની ભૂતલ રચના : ભૂસ્તરશાસ્ત્રનાં સંશોધનો પ્રમાણે ભારત ઉપદ્વીપની ભૂતલરચના ત્રણ પ્રકારથી બની છે : (1) હિમાલય, (2) સિંધુ-ગંગાનાં મેદાનો (Himalaya, Indo-Gangetic Plain), (3) દખ્ખણનો દ્વીપકલ્પ (Deccan peninsula). હિમાલયની ભૂતલ રચના અર્વાચીન હોવાથી અસ્થાયી છે. તેની જમીનની લાક્ષણિકતા જુદી જુદી હોય છે. ઊંચી ઊંચી પર્વતમાળા, ઢોળાવ (slope), વનસ્પતિથી આવરિત તો ક્યાંક બોડાં શિખરો અને વસ્તીના દબાણને લીધે જમીનસ્ખલન તથા ધોવાણ મોટા પાયે થાય છે. સિંધુ-ગંગાનાં મેદાનોનાં ભૂતલ હિમાલયમાંથી નીકળતી અનેક નદીઓના પ્રવાહમાં ઢસડાઈ આવેલા કાંપની જમાવટથી બનેલાં હોય છે. તેની જાડાઈ લગભગ 13,000 મીટર જેટલી હોય છે. આ જમીન સૌથી વધુ ફળદ્રૂપ અને વિશ્વની શ્રેષ્ઠ જમીન ગણાય છે. જ્યારે દખ્ખણના દ્વીપકલ્પની જમીન વિંધ્યમાંથી ઉત્પન્ન થઈ છે. ક્રિટેશ્યસ  અને તૃતીય (tertiary) કલ્પમાં પૃથ્વીના પોપડામાંથી આગ્નેય લાવાના વહેવાને લીધે બની છે તેથી આ જમીન ખડકો અને કંકરીકરણ (laterization) ધરાવે છે, જેના દ્વારા ટેકરી અને શિખરનું નિર્માણ થયું છે; જ્યારે સમતલ પ્રદેશ (plateau) ખડકોના તૂટવાથી કે અપક્ષય (weathering) થવાથી બનેલો હોય છે. આ રીતે ભારતભરની ભૂતલરચનાનું નિર્માણ થયું છે. ભૂસ્તરવિજ્ઞાનીઓએ સમગ્ર ભારતની ભૂતલરચનાનો અભ્યાસ કરી 16 પ્રકારમાં વહેંચી છે.

જમીન–સ્થળાકૃતિ (soil-topography) : જમીન સ્થળાકૃતિના લક્ષણ તરીકે પર્વતના ઢોળાવ (mountain-slopes) અગત્યના ગણાય છે. ઢોળાવના ઢાળની દિશા ઉપર પ્રકાશ, ગરમી તથા ભેજની તીવ્રતા અસર કરે છે અને તેનો વનસ્પતિ-વિકાસ ઉપર પ્રભાવ પડે છે. ઢોળાવ વર્ષા પવનોની દિશામાં હોય તો ત્યાં વરસાદનું પ્રમાણ વધારે હોય છે અને ઢોળાવ વનોથી છવાયેલો હોય છે. હિમાલયનો ભારત તરફનો ઢાળ પવનની દિશામાં હોવાથી વધુ વરસાદ મેળવે છે અને વિવિધ પ્રકારનાં ગાઢ જંગલોથી ભરપૂર છે. જ્યારે તેનાથી ઊલટું તિબેટ તરફનો ઢોળાવ ઠંડા પવનની દિશા તરફ ઢળેલો છે તેથી ત્યાં વરસાદનું પ્રમાણ ઓછું છે અને પર્વતો વનસ્પતિ, જંગલો વગરનાં અને બોડા છે. પશ્ચિમ ઘાટની પર્વતમાળાનો સમુદ્ર તરફનો ઢોળાવ જંગલોથી ભરપૂર છે અને જમીનની તરફનો ઢોળાવ પાંખી વનસ્પતિ ધરાવે છે. ઉત્તર ગોળાર્ધના દક્ષિણ દિશાના ઢોળાવો ગરમ આબોહવા અને શુષ્કોદભિદ વનસ્પતિ ધરાવે છે, જ્યારે દક્ષિણ ગોળાર્ધના ઉત્તર દિશાના ઢોળાવો ઠંડી આબોહવા અને મધ્યોદભિદ પ્રકારની વનસ્પતિ ધરાવે છે.

ઢોળાવ માપવા માટે ગુરુત્વ – પ્રોટ્રૅક્ટર (gravity protractor) નામનું સાધન વપરાય છે. તે પ્રમાણે સમતલ ઢોળાવ (level slope), ક્રમશ: ધીમો ઢાળ (gentle), મધ્યમ ઢોળાવ (moderate), તીવ્ર ઢોળાવ (steep), અતિતીવ્ર ઢાળ (very steep), પ્રપાતી ઢાળ (precipitous slope) જેવા પ્રકારના ઢોળાવો પર્વતો ઉપર જોવા મળે છે.

પર્વતોની ઊંચી ટેકરીઓ ઉપર પ્રકાશની તીવ્રતા વધુ હોય છે. 3,000 મીટરની ઊંચાઈએ દિવસ દરમિયાન પ્રકાશની તીવ્રતા 1,30,000 લક્ષ (lux) અને સમતલ પ્રદેશમાં 1,07,000 લક્ષ જેટલી હોય છે, તેથી તે વનસ્પતિ માટે ઝેરી છે. ફક્ત કેટલીક જલજ વનસ્પતિ તેને સહન કરી શકે છે પરંતુ ધાન્ય, શાકભાજી વગેરે આવી જમીનમાં વિકાસ પામી શકતાં નથી. જમીનમાં CO₂ની સાંદ્રતા વધતાં, આયર્ન અને મૅંગેનીઝની દ્રાવ્યતામાં વધારો થાય છે જે ઝેરી સ્તર સુધી વિકસે છે. તેમાં ક્યારેક સિલિકા ભળે છે અને જમીન નિમ્ન સ્તર સુધી પહોંચે છે. તેથી તળિયું સખત અને મજબૂત બને છે. આમ જમીન કઠણ બનતી જાય છે. પરિણામે પાણીનો નિતાર ઘટે છે અને જમીન પાણીથી લથબથ (water logging) રહે છે અને વાયુનો અભાવ હોય છે તેથી મૂળતંત્ર વિકસી શકતું નથી. ઉપરાંત બૅક્ટેરિયલ સંક્રમણ(infection)નો કાયમ ભય ઊભો રહે છે. મૂળતંત્રમાં સડો લાગે છે અને વનસ્પતિની વૃદ્ધિ મંદ પડે છે અને તે રોગિષ્ઠ બને છે.

જમીન રચના (soil-structure) : જમીન બે પ્રકારની હોય છે : (1) પ્રાથમિક અને (2) દ્વિતીયિક. પ્રાથમિક જમીનમાં રેતી, કાંપ (silt) અથવા માટી આવેલી હોય છે, પરંતુ આ ત્રણેય ભેગાં મળી જે જમીન બનાવે છે તેને દ્વિતીયિક જમીન કહે છે. પ્રાકૃતિક રીતે આ ત્રણેય ભેગાં મળે છે ત્યારે તેને પેડ (ped) કહે છે, પરંતુ જ્યારે શુષ્ક જમીનને ખેડવામાં આવે છે ત્યારે તેને ઢેફાં (clod) કહેવામાં આવે છે. પેડની ગોઠવણી પ્રમાણે જમીન રચના, જમીન વર્ગ અને જમીન શ્રેણી નક્કી કરવામાં આવે છે. આમ જમીન શ્રેષ્ઠ, મધ્યમ પ્રકારની કે હલકી છે તે નક્કી કરી વાવેતર માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ભૂતલ રચનામાં સુધારણા : રેતી કે માટીનાં મોટાં ઢેફાંને તોડી નાખવામાં આવે છે ત્યારબાદ તેની ઉપર પાણીનો વખતોવખત હળવો છંટકાવ કરવાથી જમીન સમતલ બને છે અને પોચી થાય છે. તેમાં સડેલું કોઢારનું ખાતર અને લીલું ખાતર આપવામાં આવે છે. પડતર જમીનમાં Crotalaria juncea અને Sesbaniaનો લીલા ખાતર તરીકે ઉપયોગ કરાય છે. તેમાં થોડોક ચૂનો ભેળવવાથી જમીનમાં લીલો પડવાસ જલદીથી કોહવાઈ જાય છે અને જમીન ફળદ્રૂપ બને છે. ઍસિડિક જમીનમાં ચૂનો ઉમેરવાથી ક્ષારનું પ્રમાણ ઘટાડી શકાય છે. જમીન શુષ્ક થતી અટકાવવા કાર્બનિક પદાર્થનું આવરણ કરવામાં આવે છે, જેમાં ઘાસ, પાંદડાં અને નાની નાની શાખાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આને ઢાંકવાની ક્રિયાને ઘાસપાત છાદન (mulching) કહે છે. તેથી જમીન ભીની રહે છે અને તેની ફળદ્રૂપતા વધે છે. પાકની ફેરબદલી, કઠોળ વર્ગના પાકની રોપણી, રાસાયણિક ખાતરનો સપ્રમાણ પ્રયોગ વગેરે પ્રયાસો દ્વારા ભૂતલરચનામાં સુધારો કરી શકાય છે અને જમીનને વધુ ને વધુ ફળદ્રૂપ બનાવી તેની ઉપજાઉ શક્તિમાં વધારો કરી શકાય છે. ભારતમાં પ્રતિ એકરે પાકનું ઉત્પાદન વિકસિત દેશો કરતાં ઓછું છે જેનું મુખ્ય કારણ જમીન-સુધારણા અને ભૂતલરચનાનું અપૂરતું જ્ઞાન છે. યોગ્ય માર્ગદર્શન હેઠળ જમીન સુધારી વધુ ઊપજ લઈ શકાય છે.

જૈમિન વિ. જોશી