پیشبینی سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی با استفاده از بعد فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک
چکیده
ظرفیت تبادل کاتیونی و سطح ویژه از خصوصیات مهم خاک اند که اندازهگیری مستقیم آن ها مشکل، پرهزینه، و وقتگیر است. بعد فرکتالی توزیع اندازة ذرات خاک در ارتباط با بسیاری از فرایندهای استاتیک و دینامیک خاک ـ مثل انتقال آب و املاح، ظرفیت نگه داشت آب خاک، ذخیره و نگه داری گرمای خاک، و غیره ـ مطالعه شده و به مثابة ابزاری مناسب برای تخمین ویژگی‌های مرتبط با بافت خاک معرفی شده است. در این تحقیق رابطة بعد فرکتالی توزیع اندازة ذرات با سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی برای 40 نمونه خاک، که 32 نمونة آن برای یافتن روابط تجربی و 8 نمونة آن برای آزمون روابط به دست آمده، از منطقة گیلوان با کلاسهای بافتی شنی تا رسی، که دارای مواد مادری متفاوت بودند، ارزیابی شد. نتایج نشان داد مقادیر بعد فرکتالی برای نمونههای خاک مطالعه شده از 45/2 تا 99/2 متغیر است؛ که با ریزشدن بافت خاک مقدار آن زیاد میشود. روابط رگرسیونی به دست آمده بین بعد فرکتالی با سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی توانی بود که ارزش ضریب تبیین برای آن ها به ترتیب 87/0 و 80/0 و در سطح احتمال 1 درصد معنادار بود. آزمون روابط به دست آمده بین بعد فرکتالی با درصد رس، سطح ویژه، و ظرفیت تبادل کاتیونی نشان داد بین مقادیر اندازهگیری و پیشبینی شده همبستگی معناداری در سطح احتمال 1 درصد برقرار است. این پژوهش نشان داد بعد فرکتالی توزیع اندازة ذرات خاک می‌تواند شاخصی مفید در مطالعات مدلسازی و شبیهسازی برای تخمین سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی باشد.