پیشبینی سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی با استفاده از بعد فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک
نویسندگان
1 دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه گیلان
2 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشگاه تهران
3 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشگاه تبریز
4 دانشیار گروه علوم خاک دانشگاه گیلان
doi
10.22059/ijswr.2014.52599چکیده
ظرفیت تبادل کاتیونی و سطح ویژه از خصوصیات مهم خاکاند که اندازهگیری مستقیم آنها مشکل، پرهزینه، و وقتگیر است. بعد فرکتالی توزیع اندازة ذرات خاک در ارتباط با بسیاری از فرایندهای استاتیک و دینامیک خاکـ مثل انتقال آب و املاح، ظرفیت نگهداشت آب خاک، ذخیره و نگهداری گرمای خاک، و غیرهـ 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 بهدست 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 مطالعهشده از 45/2 تا 99/2 متغیر است؛ که با ریزشدن بافت خاک مقدار آن زیاد میشود. روابط رگرسیونی بهدستآمده بین بعد فرکتالی با سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی توانی بود که ارزش ضریب تبیین برای آنها بهترتیب 87/0 و 80/0 و در سطح احتمال 1 درصد معنادار بود. آزمون روابط بهدستآمده بین بعد فرکتالی با درصد رس، سطح ویژه، و ظرفیت تبادل کاتیونی نشان داد بین مقادیر اندازهگیری و پیشبینیشده 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.