مقاله

تحلیل مالتی فرکتالی بودن توزیع اندازه ذرات خاک و تأثیر پوسته های زیستی بر آن

جلیـل کاکه، علی اصغر ذوالفقاری، منوچهر گرجی

چکیده

توزیع اندازه ذرات خاک، یکی از خصوصیات فیزیکی مهم خاک است که بسیاری از خصوصیات شیمایی، فیزیکی و زیستی آن را تحت تأثیر قرار می دهد. علاوه بر خصوصیاتی مانند نفوذپذیری خاک، تغییر کاربری اراضی و فرسایش خاک، پوسته­های زیستی نیز سبب تغییر توزیع اندازه ذرات خاک ها می شوند اگرچه ممکن است که سبب تغییر در کلاس بافتی خاک نشوند. اندازه­گیری و تحلیل مالتی فرکتال یکی از ابزارهای مهم در توصیف توزیع اندازه ذرات خاک می­باشد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر پوسته­های زیستی بر پارامترهای مالتی فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک­های مورد مطالعه انجام شد. در این مطالعه نمونه­برداری از چهار ناحیه خاک های دارای و بدون پوسته زیستی و از دو عمق 5-0 و 15-5 سانتی­متری مراتع قره­قیر واقع در شمال شهرستان آق­قلا، در استان گلستان انجام شد. توزیع اندازه ذرات 16 خاک مورد مطالعه با استفاده از روش هیدرومتر تعیین شد. مقایسه منحنی های توان جرم ( ) و خط تک فرکتالی شبیه سازی شده نشان داد که توزیع اندازه ذرات خاک های مورد مطالعه دارای رفتار مالتی فرکتالی می­باشد. در تمامی خاک­های مورد مطالعه تغییرات ابعاد فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک ها در مقادیر مختلف گشتاور (q) دارای روند سیگموئیدی بود. در این مطالعه همبستگی مثبت و معنی­داری (در سطح 1 درصد) بین ابعاد فرکتال d0.5 (بعد فرکتال در q=0.5)، d1 (بعد فرکتال در q=1)، d1.5 (بعد فرکتال در q=1.5)، d2 (بعد فرکتال در q=2) و d2.5 (بعد فرکتال در q=2.5) با درصد رس مشاهده شد در حالی که همبستگی بین درصد شن و این ابعاد منفی و در سطح 1 درصد معنی­دار بود. شاخص (d0-d2) برای بررسی درجه مالتی فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک ها استفاده شد. بیشترین مقدار متوسط این شاخص در توزیع اندازه ذرات خاک­های 5-0 سانتی­متری دارای پوسته (295/0) و کمترین مقدار متوسط این شاخص در لایه 15-5 سانتی­متری خاک­های بدون پوسته (240/0) مشاهده شد. این نتایج نشان داد که توزیع اندازه ذرات خاک­های دارای پوسته زیستی به نسبت خاک­های بدون پوسته دارای ناهمگنی بیشتری می­باشند.

اسناد مشابه