پیامد بخش های فیزیکی ماده ی آلی بر پایداری خاکدانه ها در سه زمین جنگلی، چراگاهی و کشاورزی

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 362

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_EJSMS-7-2_003

تاریخ نمایه سازی: 17 مهر 1398

چکیده مقاله:

سابقه و هدف: پایداری ساختمان خاک به توانایی یک خاک در نگه داری آرایش دانه های جامد و فضای میان آن ها در هنگام روبرو شدن با تنش های گوناگون برمی گردد. با آگاهی از کارکرد بسیار مهم مواد آلی در پیدایش و پایداری خاکدانه ها، بخش های گوناگون آن ها بر پایداری خاکدانه ها پیامدهای گوناگونی می تواند داشته باشند. هم چنین، جداکردن بخش های گوناگون ماده ی آلی، به شناسایی بخش های پاسخ دهنده و پایدار ماده ی آلی و جایگاه قرارگیری آن ها در ساختار خاکدانه کمک می کند. هدف از این پژوهش، بررسی پیامد بخش های گوناگون ماده ی آلی بر پایداری خاکدانه های درشت (25/0< میلی متر) و ریز (25/0≥ میلی متر) با بهره گیری از مدل شبکه ی عصبی مصنوعی و رابطه ی رگرسیون خطی می باشد. هم چنین، در این پژوهش به بررسی ارتباط میان بخش های گوناگون ماده ی آلی خاک در اجزای گوناگون خاکدانه ها، تاثیر نوع کاربری اراضی بر آن ها و بررسی موثرترین بخش مواد آلی بر پایداری خاکدانه ها در کاربری های گوناگون پرداخته شد. بنابراین، بخش بندی مزبور در اجزای گوناگون خاکدانه ها در سه کاربری جنگل، چراگاه و کشاورزی در شهرستان رابر مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش ها: شمار 15 نمونه ی خاک رویین (صفر تا 10 سانتی متر) به روش تصادفی با بیلچه از سه زمین با کاربری جنگل، چراگاه و کشاورزی از منطقه ی رابر واقع در استان کرمان برداشت شد. پس از هواخشک کردن نمونه های برداشت شده و گذراندن آن ها از الک چهار میلی متری، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها برای خاکدانه های درشت و ریز اندازه گیری شد. سپس، بخش بندی مواد آلی هر گروه از خاکدانه ها برای هر کدام از زمین های یادشده انجام شد. در پایان، اندازه ی کربن آلی در بخش های گوناگون ماده ی آلی و نیز اندازه ی کل کربن آلی خاک تعیین شد و با توجه به وزن و درصد ماده ی آلی هر بخش، درصدی از کل ماده ی آلی که در هر بخش بود، برآورد گردید. سپس داده های اندازه گیری ماده ی آلی، همانند داده های ورودی به مدل شبکه ی عصبی مصنوعی معرفی شدند. هم چنین، رابطه ی رگرسیونی میان این متغیرها و پایداری خاکدانه ها بررسی شد. یافته ها: این پژوهش نشان داد که مواد آلی دانه ای سست پوشیده ماده ی آلی (F1) در خاکدانه های درشت، بیشتر از خاکدانه های ریز بود. هم چنین، این بخش از ماده ی آلی در کاربری جنگل، به دلیل بالاتر بودن درصد ماده ی آلی آن در برابر دو کاربری دیگر، بیشتر بود. بخش پوشیده ماده ی آلی دانه ای (F2) در کاربری کشاورزی بسته به کارهای خاک ورزی، خرد شدن خاکدانه ها و آزاد شدن ماده ی آلی پوشیده شده ی درون آن ها، کمتر بود. بخش سنگین ماده ی آلی که همراه با مواد کانی بود (F3)، در برابر دو بخش دیگر، بیشترین درصد از کل ماده ی آلی خاک را داشت. این بخش در خاکدانه های ریز در برابر خاکدانه های درشت در هر سه کاربری، بیشتر بود. این بررسی هم چنین نشان داد که رابطه ی رگرسیون خطی توان خوبی در نشان دادن رابطه ی میان متغیرهای بررسی شده و شناسه ی پایداری خاکدانه ها ندارد. در برابر آن، نمودارهای مدل شبکه ی عصبی مصنوعی، نشان دادند که همه ی متغیرهای ورودی به این مدل، بر MWD پیامددار بوده اند؛ اگرچه ضریب نشان متغیرهای گوناگون، ناهمانند بود. نتیجه گیری: بخش های گوناگون ماده ی آلی خاک، در برابر کل ماده ی آلی، پاسخ دهی بیشتری به شیوه ی کاربری زمین ها داشتند. درصد خاکدانه های درشت و ریز بسته به شیوه ی کاربری، ناهمانند بود و خاکدانه های ریز با داشتن بیشترین اندازه ی ماده ی آلی، نسبت به خاکدانه های درشت، در برابر تنش ها پایداتر بودند. مدل شبکه ی عصبی مصنوعی در برآورد پایداری خاکدانه ها در برابر رابطه ی رگرسیون خطی از کارایی بالاتری برخوردار بود و نشان داد که میان بخش های گوناگون ماده ی آلی و MWD، روابط غیرخطی است. داشتن کارآیی بهتر مدل شبکه ی عصبی مصنوعی، نشان می دهد که از این روش می توان برای تعیین ارتباط خطی و یا غیرخطی میان ویژگی های گوناگون خاک، با بیشترین دقت و صرف کمترین هزینه و زمان بهره گیری نمود. بنابراین بهره گیری از این روش در برآورد ویژگی های گوناگون خاک، برای پژوهش های آینده نیز پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه ها:

بخش‎بندی فیزیکی ماده‎ی آلی‎ ‎خاک ، پایداری خاکدانه ، همبستگی خطی ، مدل شبکه‎ی عصبی مصنوعی

نویسندگان

سعیده بردسیری زاده

دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و مهندسی خاک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان

عیسی اسفندیارپور بروجنی

دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه ولی‎عصر (عج) رفسنجان

پیمان عباس زاده دهجی

استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه ولی‎عصر (عج) رفسنجان

علی اصغر بسالت پور

استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه ولی‎عصر (عج) رفسنجان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alijanpour Shalmani, A., Shabanpour Shahrestani, M., Asadi, H., and Bagheri, ...
  • Comparison of regression pedotransfer functions and artificial neural networks for ...
  • aggregate stability simulation. World Appl. Sci. J. 8: 9. 1065-1072. ...
  • An, S., Mentler, A., Mayer, H., and Blum, W.E.H. 2010. ...
  • organic carbon and nitrogen in different soil aggregate fractions under ...
  • vegetation on the Loess Plateau, China. Catena. 81: 226-233. ...
  • Andesodun, J.K., Mbagwu, J.S.C., and Oti, N. 2005. Distribution of ...
  • phosphorus in water-stable aggregates of an organic waste amended Ultisol ...
  • Nigeria. Bio-Resources Technology. 96: 509-516. ...
  • Bast, A., Wilcke, W., Graf, F., Luscher, P., and Gartner, ...
  • rapid technique to determine an aggregate stability coefficient in coarse ...
  • Catena. 127: 170-176. ...
  • Bayati, H., Najafi, A., and Abdolmaleki, P. 2013. Comparison between ...
  • network (ANN) and regression analysis in tree felling time estimation. ...
  • : 4. 595-607. (In Persian) ...
  • Besalatpour, A.A., Shirani, H., and Esfandiarpour, I. 2014. Modeling of ...
  • stability using support vector machines and multiple linear regression. Soil ...
  • : 2. 416-427. (In Persian) ...
  • Besalatpour, A.A., Ayoubi, S., Hajabbasi, M.A., Mosaddeghi, M.R., and Schulin, ...
  • Estimating wet soil aggregate stability from easily available properties in ...
  • mountainous watershed. Catena. 111: 72-79. ...
  • Chaplot, V., and Cooper, M. 2015. Soil aggregate stability to ...
  • from soils. Geoderma. 243-244: 205-213. ...
  • Cheng, M., Xiang, Y., Xue, Zh., An, Sh., and Darboux, ...
  • intra-aggregate carbon fractions in relation to vegetation succession on the ...
  • China. Catena. 124: 77-84. ...
  • Emadodin, I., Reiss, S., and Rudolf Bork, H. 2009. A ...
  • management and soil aggregate stability (Case study near Albersdorf, northern-Germany). ...
  • ARPN J. Agric. Biol. Sci. 4: 48-53. ...
  • Grandy, A.S., and Robertson, G.P. 2006. Aggregation and organic matter ...
  • following tillage of a previously uncultivated soil. Soil Sci. Soc. ...
  • Hajabbasi, M.A., Basalatpour, A.A., and Maleki, A.R. 2007. Effect of ...
  • farmland on some physical and chemical properties of south and ...
  • Iran. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour. 11: 42. 525-534. ...
  • Haynes, R.J. 2005. Labile organic matter fractions as central components ...
  • agricultural soils: an overview. Advances in Agronomy. 85: 221-268. ...
  • Hinsinger, P., Bengough, A.G., Vetterlein, D., and Young, I.M. 2009. ...
  • biophysics, biogeochemistry and ecological relevance. Plant and Soil. 321: 117-152. ...
  • Hosseini, F., Mosaddeghi, M.R., Hajabbasi, M.A., and Sabzalian, M.R. 2015. ...
  • tall fescue endophyte infection on structural stability as quantified by ...
  • characteristic in a range of soils. Geoderma. 249-250: 87-99. ...
  • Huang, L., Wang, C.Y., Tan, W.F., Hu, H.Q., Cai, C.F., ...
  • of organic matter in aggregates of eroded Ultisols, Central China. ...
  • Jaksik, O., Kodesova, R., Kubis, A., Stehlikova, I., Drabek, O., ...
  • aggregate stability within morphologically diverse areas. Catena. 127: 287-299. ...
  • Kemper, W.D., and Rosenau, K. 1986. Size distribution of aggregates. ...
  • Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 1: Physical and ...
  • American Society of Agronomy, Madison, WI. ...
  • Li, Q.Q., Yue, T.X., Wang, C.Q., Zhang, W.J., Yu, Y., ...
  • Spatially distributed modeling of soil organic matter across China: An ...
  • artificial neural network approach. Catena. 104: 210-218. ...
  • Liu, M.Y., Chang, Q.R., Qi, Y.B., Liu, J., and Chen, ...
  • carbon fractions under different land uses on the tableland of ...
  • Catena. 115: 19-28. ...
  • Lobe, I., Hofmann, A.S., Brodowski, S., du Preez, C.C., and ...
  • dynamics and associated soil organic matter contents as influenced by ...
  • cropping in the South African Highveld. Geoderma. 162: 251-259. ...
  • Lopez-Sangil, L., and Rovira, P. 2013. Sequential chemical extractions of ...
  • soil organic matter: An integrated approach for the fractionation of ...
  • complexes. Soil Biology and Biochemistry. 62: 57-67. ...
  • Maly, S., Fiala, P., Reininger, D., and Obdrzalkova, E. 2014. ...
  • microbial parameters and the rate of organicmatter mineralization in forest ...
  • influenced by forest type. Pedobiologia. 57: 235-244. ...
  • Marzaioli, F., Lubritto, C., Galdo, I.D., Onofrio, A., Cotrufo, M.F., ...
  • Comparison of different soil organic matter fractionation methodologies: Evidences from ...
  • ultrasensitive 14C easurements. Beam Interactions with Materials and Atoms. 268: ...
  • McFarlane, K.J., Torn, M.S., Hanson, P.J., Porras, R.C., Swanston, C.W., ...
  • and Guilderson, T.P. 2012. Comparison of soil organic matter dynamics ...
  • deciduous forests with physical fractionation and radiocarbon measurements. Biogeochem. ...
  • Inter. J. 12: 1. 457-476. ...
  • Menhaj, M. 2001. Acquaintanceship with artificial neural networks. Sharif Univ. ...
  • Tehran, Iran, 137p. (In Persian) ...
  • Moghimi, S., Mahdian, M.H., Parvizi, Y., and Masihabadi, M.H. 2014. ...
  • terrain attributes on local soil organic carbon content in a ...
  • Environ. Sci. 5: 2. 97-106. ...
  • Mohammadi, J. 2002. Testing an artificial neural network for predicting ...
  • characteristics from soil physical and chemical properties. 17th WCSS, Thailand, ...
  • Mujuru, L., Mureva, A., Velthorst, E.J., and Hoosbeek, M.R. 2013. ...
  • management effects on soil organic matter fractions in Rhodic Ferralsols ...
  • Arenosols in Bindura and Shamva districts of Zimbabwe. Geoderma. 209-210: ...
  • Nelson, D.W., and Sommers, L.E. 1996. Total carbon, organic carbon ...
  • laboratory methods. P 961-1010, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of ...
  • Soil Sci. Soc. Amer. J. Madison, Wisconsin. ...
  • Pinheiro, E.F.M., de Campos, D.V.B., Balieiro, F.C., dos Anjos, L.H.C., ...
  • 5. Tillage systems effects on soil carbon stock and physical ...
  • matter. Agricultural Systems. 132: 35-39. ...
  • Plaza, C., Courtier-Murias, D., Fernandez, J.M., Polo, A., and Simpson, ...
  • chemical and biochemical mechanisms of soil organic matter stabilization under ...
  • conservation tillage systems: A central role for microbes and microbial ...
  • sequestration. Soil Biology and Biochemistry. 57: 124-134. ...
  • Robinson, T.P., and Metternicht, G. 2006. Testing the performance of ...
  • techniques for mapping soil properties. Computer and Electronics in Agriculture. ...
  • Roscoe, R., Buurman, P., Van lagen, B., and Velthorst, E. ...
  • occluded light fraction organic matter in a clayey Oxisol; evidence ...
  • C signature. Ociedade Brasileira de Ciencia do Solo. 28: 811-818. ...
  • Safari Sinegani, A.A. 2015. Soil organic matter. Bu-Ali Sina University ...
  • Sedaee-azar, Z., Raufee, M., and Asghari, Sh. 2013. The effect ...
  • infiltration of different land uses. National Congress of Organic Agriculture, ...
  • Shirani, H., Habibi, M., Besalatpour, A.A., and Esfandiarpour, I. 2015. ...
  • features influencing physical quality of calcareous soils in a semiarid ...
  • hybrid PSO-DT algorithm. Geoderma. 259-260: 1-11. ...
  • Six, J., Paputian, K., Elliot, E.T., and Combrink, C. 2001. ...
  • I. Distribution of aggregate-size classes and aggregate-associated carbon. Soil Sci. ...
  • Amer. J. 64: 681-689. ...
  • Six, J., Bossuyt, H., Degryze, S., and Denef, K. 2004. ...
  • between (micro) aggregates, soil biota and soil organic matter dynamics. ...
  • Spaccini, R., and Piccolo, A. 2013. Effects of field managements ...
  • stabilization on water-stable aggregate distribution and aggregate stability in three ...
  • agricultural soils. J. Geochem. Exp. 129: 45-51. ...
  • Wang, J.G., Yang, W., Yu, B., Li, Z.X., Cai, C.F., ...
  • influence of related soil properties on macro- and micro-aggregate stability ...
  • south-central China. Catena. 137: 545-553. ...
  • Wei, J.B., Xiao, D.N., Zeng, H., and Fu, Y.K. 2008. ...
  • relation to land use and topography in a typical small ...
  • northeastern China. Environmental Geology. 53: 1663-1672. ...
  • Yague, M.R., Bosch-Serra, A.D., Antunez, M., and Boixadera, J. 2012. ...
  • mineral fertilization strategies effects on soil quality: Macroaggregate stability and ...
  • matter fractions. Science of the Total Environment. 438: 218-224. ...
  • Zhang, J., Song, C., and Wenyan, Y. 2007. Tillage effects ...
  • Sanjiang Plain, Northeast China. Soil and Tillage Research. 93: 1. ...
  • نمایش کامل مراجع