Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Mosaddeghi,Samsolall Ayubi,Hossein Khademi Moughari
محمدرضا مصدقی (استاد راهنما) شمس اله ایوبی (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Azam Yazdani
اعظم یزدانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Mapping the Structural Stability of Surface Soils and its Relationship with Selected Physico–chemical Properties, Climate and Parent Materials in Isfahan Province
Soil structure is a key factor in soil functioning, its ability to support plant and animal life, and to moderate environmental quality. Soil structure influences soil water/solute movement, soil erosion, crusting, nutrient recycling, ground water pollution and CO 2 emission. Aggregate stability is used as an indicator of soil structure. Aggregation results from the rearrangement, flocculation and cementation of primary soil particles. The objectives of this study were to examine the spatial variability of topsoil aggregate stability and the affecting factors in Isfahan Province. Based on the geology map, 252 soil samples were collected from 0–20 cm depth on a 20 × 20 km network. Stability of large aggregates was measured using the wet sieving method and mean weight diameter (MWD), geometric mean diameter (GMD) and percent of water stable aggregates (WSA) were calculated. Stability of small aggregates was assessed using readily-dispersible clay (RDC). Some soil physical and chemical properties including texture, organic matter, carbonates, gypsum, pH, EC, SAR and CEC were also determined. The impacts of different properties on aggregate stability were evaluated using correlation, stepwise regression and spatial variability analyses. Semi-variogram and kriging techniques were used to analyze the spatial variability of the soil structure indices. Results showed that short-time wet sieving (i.e. 2 min) was suitable for evaluation of aggregate stability of the surface soils in Isfahan Province. The MWD, GMD and WSA were positively and significantly interrelated while they had negative and significant (but weaker) correlations with RDC. The highest correlations belonged to GMD indicating that aggregate-size distribution was predominantly log-normal in the studied soils. The correlation analysis showed that organic matter had least influence on aggregate formation and stability due to low organic matter content in the studied soils. However, clay and gypsum contents have significant influence on aggregate stability, whereas EC, SAR and silt content are among the factors negatively affecting aggregates. While sedimentary parent materials mainly produce stable aggregates due to greater clay and calcium enrichment, coarse-textured metamorphic parent materials result in weaker aggregates. Kriging maps of the soil structure indices have good reliability, although with a low accuracy. Spatial variability analyses indicated that structure of the surface soil was weak and severely degraded in the eastern parts of the Province. In the west and southwest regions, soil aggregate stability is moderately well. Highest correlation coefficients were obtained for RDC suggesting that readily-dispersible clay can suitably evaluate soil structural stability in Isfahan Province. Overall, the results showed weak structural stability of the studied soils. Therefore, it is suggested to preserve and/or increase the soil surface cover (plant cover and gravel pavement) against degrading factors in Isfahan Province.
ساختمان خاک فاکتور کلیدی کیفیت خاک و توانایی آن برای حفاظت از زندگی گیاهی و حیوانی و تعدیل کیفیت محیط زیست می باشد. ساختمان خاک بر حرکت آب و املاح، فرسایش خاک، سله، چرخه عناصر غذایی، آلودگی آب های زیرزمینی و انتشار CO 2 به اتمسفر موثر می باشد. پایداری خاکدانه‌ها به عنوان شاخص ساختمان خاک استفاده می شود. خاکدانه سازی نتیجه بازآرایی، اتصال و اجتماع ذرات در کنار یکدیگر می باشد. این پژوهش با هدف تحلیل مکانی وضعیت پایداری خاکدانه های خاک سطحی و بررسی مهم ترین عوامل موثر بر آن در استان اصفهان صورت گرفت. بدین منظور 252 نمونه تصادفی و بر اساس زمین شناسی غالب منطقه از شبکه‌های 20×20 کیلومتری از عمق 0–20 سانتی متری (خاک سطحی) استان اصفهان جمع آوری شد. برای ارزیابی پایداری خاکدانه های درشت خاک از روش الک تر استفاده شد که نتایج آن با میانگین وزنی قطر (MWD) و میانگین هندسی قطر (GMD) خاکدانه ها و درصد خاکدانه های پایدار در آب (WSA) بیان شد. برای ارزیابی پایداری خاکدانه های ریز، از رس به آسانی قابل پراکنش (RDC) استفاده شد. برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم، گچ، pH، EC، SAR و CEC نیز اندازه‌گیری شدند. ارزیابی اثرگذاری هر یک از عوامل با استفاده از ضرایب هم بستگی و معادلات رگرسیونی گام به گام و تحلیل مکانی، با استفاده از مدل های نیمه تغییرنما و روش میان یابی کریجینگ صورت گرفت. نتایج نشان داد که برای بررسی وضعیت پایداری خاکدانه‌های خاک سطحی استان اصفهان با روش الک تر، زمان‌های کوتاه الک کردن (2 دقیقه) مناسب می باشد. شاخص های MWD، GMD و WSA دارای هم بستگی های مثبت معنی دار و قوی بودند، در حالی که هم بستگی بین شاخص‌های مذکور با رس قابل پراکنش (RDC) منفی معنی دار و ضعیف بدست آمد. بیش ترین هم بستگی ها به GMD اختصاص یافت، که این مطلب بیان گر لگ نرمال بودن توزیع اندازه خاکدانه‌ها در خاک‌های مورد بررسی می باشد. بر اساس نتایج حاصل از هم بستگی بین شاخص های پایداری ساختمان و ویژگی های خاک به دلیل کم بودن مقدار ماده آلی خاک در استان اصفهان، ماده آلی اثر زیادی بر تشکیل و پایداری خاکدانه ها ندارد. در مقابل، رس و گچ از مهم ترین عوامل در تشکیل و پایداری خاکدانه ها بودند، در حالی که EC، SAR و سیلت از جمله عوامل مخرب خاکدانه‌ها به شمار می روند. مواد مادری رسوبی بدلیل قابلیت تولید رس زیاد و آزادکردن کلسیم، قادر به ایجاد خاکدانه های نسبتاً پایدار بوده و مواد مادری دگرگونی با ایجاد بافت درشت خاکدانه های ناپایداری ایجاد می کنند. نقشه های کریجینگ ترسیم شده برای شاخص های ساختمان خاک دقیق نبودند ولی از اعتبار مناسبی برخوردار بودند. در نتایج حاصل از تحلیل مکانی قسمت های شرقی استان دچار تخریب شدید ساختمان خاک بوده، به طوری که از ساختمان سست در سطح خاک برخوردار می باشند. در قسمت های غربی و بخشی از قسمت های جنوبی استان، تا حدودی ساختمان خاک پایداری وجود دارد. بیش ترین ضرایب هم بستگی بدست آمده به شاخص RDC اختصاص داشت و هم چنین رس به آسانی قابل پراکنش توانست پایداری ساختمان خاک در استان اصفهان را بهتر ارزیابی کند. در کل به دلیل پایداری ضعیف ساختمان خاک های مورد بررسی، پیشنهاد می شود با حفظ و افزایش پوشش سطح خاک (پوشش گیاهی و سنگفرش) ساختمان خاک های سطحی استان اصفهان را در برابر عوامل مخرب بهبود بخشید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی