view in publisher's site

High-energy moisture characteristics of various low organic matter sandy soils in different land uses

Highlights•Some soil structural properties like HEMC indices were investigated in various land-uses.•HEMC indices were more sensitive to soil textural properties than soil structure.•Near-saturated moisture and soil water retention indicated soil structural condition.•VDP, SI, SiR, and VDPR were changed by soil texture characteristics.•Mean weight diameter and fractal dimension showed the aggregate stability better.AbstractSoil structure serves as one of the most important soil physical properties influencing on water retention, aeration, plant growth as well as environmental conditions. In the current study, the effect of four land-use types on some soil structural stability indices including high-energy moisture characteristic (HEMC) at both fast and slow wetting modes, volume of the drainable pores (VDP), structural index (SI), stability ratio (SR), fractal dimensions (D) and mean weight diameter (MWD) was investigated. Jiroft County, is located in southeastern part of Kerman Province, Iran (28ο 40׳ N, 57ο 44׳ E) and characterized by soils generally high in sand and low in organic matter (OM) was selected as the study area. Land-use types included disturbed and undisturbed rangelands, protected natural forest and an artificial forest plantation. The HEMC results showed that in the slow wetting mode, undisturbed rangeland (49.6%) and protected natural forest (42.6%) indicated the highest and lowest values for near-saturated water contents, respectively. However, in fast wetting modes no significant differences was observed in case of near-saturated water content between undisturbed rangeland and disturbed rangeland and artificial forest plantation land-uses. Furthermore, the near-saturated water contents in the protected natural forest did not changed for both fast and slow wetting modes. The lowest MWD (0.05 mm) and the highest fractal dimension values (2.97) were observed for protected natural forest. The lowest values for VDP, VDP ratio (VDPR), and SI were found for undisturbed rangeland and disturbed rangeland, with the highest values obtained for protected natural forest. No significant differences were found among the land-use types in terms of SR. Furthermore, soil water retention was also low in the land use types with low aggregate formation agents like clay, OM, and calcium carbonate equivalent (CCE). Among the HEMC indices, near-saturated water content and soil water retention only indicated the structural condition. While other HEMC indices such as VDP, SI, SiR, and VDPR did not show the differences between structural and textural characteristics. This study revealed that, techniques such as measuring MWD and fractal dimension may better show the status of the soil aggregates in the studied region.

ویژگی‌های رطوبتی با انرژی بالا در خاک‌های ماسه‌ای با مواد آلی کم در کاربری‌های مختلف اراضی

نکات برجسته برخی ویژگی‌های ساختاری خاک مانند شاخص‌های HEMC در کاربری‌های مختلف زمین مورد بررسی قرار گرفتند. * شاخص‌های HEMC نسبت به ساختار خاک به ویژگی‌های بافتی خاک حساس‌تر بودند. * رطوبت نزدیک به اشباع و نگهداری آب خاک نشان‌دهنده شرایط ساختاری خاک است. VDP، SI، SiR و VDPR با ویژگی‌های بافت خاک تغییر کردند. ساختار خاک به عنوان یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی خاک موثر بر حفظ آب، هوادهی، رشد گیاه و همچنین شرایط محیطی عمل می‌کند. در مطالعه حاضر، اثر چهار نوع کاربری اراضی بر برخی از شاخص‌های پایداری ساختاری خاک شامل ویژگی‌های رطوبت با انرژی بالا (HEMC)در هر دو حالت مرطوب شدن سریع و کند، حجم منافذ قابل زه‌کشی (VDP)، شاخص ساختاری (SI)، نسبت پایداری (SR)، ابعاد مقطعی (D)و میانگین وزنی قطر (MWD)مورد بررسی قرار گرفت. شهرستان جیرفت در جنوب شرقی استان کرمان واقع شده‌است (۲۸ درجه و ۴۰ درجه و ۴۰ ثانیه شمالی، ۵۷ درجه و ۴۴ ثانیه شرقی)و با خاک‌هایی که عموما در شن و ماسه زیاد و مواد آلی کم (OM)هستند به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. انواع کاربری اراضی شامل مراتع دست‌خورده و دست‌نخورده، جنگل طبیعی حفاظت‌شده و یک جنگل مصنوعی است. نتایج HEMC نشان داد که در حالت مرطوب شدن آهسته، مرتع دست‌نخورده (۴۹.۶ %)و جنگل طبیعی حفاظت‌شده (۴۲.۶ %)به ترتیب بیش‌ترین و کم‌ترین مقادیر را برای محتوای آب تقریبا اشباع نشان دادند. با این حال، در حالت خیس‌شوندگی سریع، تفاوت قابل‌توجهی در میزان آب نزدیک به اشباع بین مرتع دست‌نخورده و مرتع مختل شده و اراضی جنگلی مصنوعی مشاهده نشد. علاوه بر این، محتوای آب تقریبا اشباع در جنگل طبیعی حفاظت‌شده برای هر دو حالت مرطوب شدن سریع و آهسته تغییر نکرد. کم‌ترین MWD (۰.۰۵ mm)و بیش‌ترین مقادیر بعد فراکتال (۲.۹۷)برای جنگل طبیعی حفاظت‌شده مشاهده شد. کم‌ترین مقادیر VDP، نسبت VDP (VDPR)و SI برای مرتع دست‌نخورده و مرتع مختل شده، با بیش‌ترین مقادیر بدست‌آمده برای جنگل طبیعی حفاظت‌شده، یافت شد. هیچ تفاوت قابل‌توجهی بین انواع کاربری اراضی از نظر SR یافت نشد. علاوه بر این، نگهداری آب خاک نیز در انواع کاربری اراضی با عوامل تشکیل تراکم کم مانند رس، OM و کربنات کلسیم معادل (CCE)پایین بود. در میان شاخص‌های HEMC، محتوای آب تقریبا اشباع و حفظ آب خاک تنها شرایط ساختاری را نشان دادند. در حالی که سایر شاخص‌های HEMC مانند VDP، SI، SiR و VDPR تفاوت بین ویژگی‌های ساختاری و بافتی را نشان ندادند. این مطالعه نشان داد که تکنیک‌هایی مانند اندازه‌گیری MWD و بعد فراکتال بهتر می‌توانند وضعیت خاکدانه های خاک را در منطقه مورد مطالعه نشان دهند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Soil Science
  • ترجمه مقاله Soil Science
  • مقاله علوم خاک
  • ترجمه مقاله علوم خاک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.