بررسی فرسایش‌پذیری بادی خاک با استفاده از آنالیز توزیع اندازه ذرات در کانون‌های گردوغبار کشور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد

2 بخش تحقیقات بیابان موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی

10.29252/aridbiom.2025.21006.1980

چکیده

فرسایش‌ بادی، به‌طور مستقیم به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و رسوب بستگی دارد. توزیع اندازه ذرات، یکی از ویژگی‌های مهم فیزیک خاک و عوامل مهم مرتبط با فرسایش‌پذیری خاک است که در مهار فرسایش ‌بادی نقش اساسی دارد. هدف از این پژوهش، تعیین پتانسیل فرسایش‌پذیری خاک‌های کانون‌های گردوغباری کشور براساس توزیع اندازه ذرات با انجام آزمایش دانه‌بندی و بافت می‌باشد. بدین‌منظور 423 نمونه خاک و رسوب از عمق صفر تا پنج سانتی‌متری، از کانون‌های گردوغبار کشور برداشت و بر روی آنها آزمایش دانه‌بندی و بافت انجام‌ شد. آزمایش دانه‌بندی براساس روش الک خشک انجام و پس از آماده‌سازی نمونه‌ها، از هر نمونه 100 گرم خاک توزین و در مجموعه‌ای از الک‌ها ریخته شد. به‌منظور انجام آزمایش دانه‌بندی از سری استاندارد الک براساس روش ASTM استفاده‌گردید. تعیین پارامتر‌های آماری‌ دانه‌بندی به روش فولک و وارد (1957) توسط نرم‌افزار GRADISTAT انجام ‌شد. آزمایش بافت نیز به روش هیدرومتری انجام‌شد. نتایج تحقیق نشان‌داد میزان فرسایش‌پذیری خاک‌های برداشت‌شده‌ از کانون‌های گردوغبار کشور براساس نظریه Chepil (1945) زیاد و خیلی زیاد بوده و قطر غالب ذرات خاک بین 5/0 تا 05/0 میلی‌متر است که نسبت به فرسایش بادی حساس می‌باشند. درنتیجه تمامی نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از کانون‌های گردوغبار کشور، خیلی حساس، به فرسایش بادی هستند. با توجه به نتایج آزمایش هیدرومتری، ماسه، سیلت و رس به‌طور میانگین 4/44، 4/32 و 2/23 درصد ذرات خاک کانون‌های گردوغبار کشور را تشکیل‌ می‌دهند. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش دانه‌بندی، حدود 6/15 درصد نمونه‌ها دارای فرسایش‌پذیری خیلی زیاد و حدود 4/84 درصد از نمونه‌ها دارای فرسایش‌پذیری زیاد می‌باشند. همچنین نتایج نشان‌داد که نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از کانون‌های گردوغبار جنوب کشور مانند استان سیستان و بلوچستان، هرمزگان، بوشهر و کرمان دارای بیشترین فرسایش‌پذیری نسبت به سایر نمونه‌ها می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Abbasi, H. R., Gohardoust, A., Kaksarian, F., Mirisoliman, J., Yasrbi, B., Abadeh, M., Aryan, Y.G., Farahani, A.F., Rahi, G., Razavizadeh, S., Gorbanian, D., Darodi, H., Marandi, H., Kharazmi, R., Shahbazi, K., Mahdizadeh, M.P., Sarfaraz, F., & Sharifie, R. (2023). Identification and Monitoring Sand and Dust Sources in Iran, Report, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization, Tehran, Iran. [in Farsi]
[2]. Ahmadi, H. (2008). Applied Geomorphology (Desert-Wind Erosion), University of Tehran.
 
 
[3]. Al-Dousari, A. M., Al-Awadhi, J., & Ahmed, M. (2013). Dust fallout characteristics within global dust storm major trajectories. Arabian Journal of Geosciences6(10), 3877-3884. https://doi.org/10.1007/s12517-012-0644-0
[4]. Bronick, C. J., & Lal, R. (2005). Soil structure and management: a review. Geoderma124(1-2), 3-22. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.03.005
[5]. Chandler, D.G., Saxton, K.E., & Busacca, A.J. (2004). Predicting wind erodibility of loessial soils in the Pacific Northwest by particle sizing. Arid Land Research and Management, 19(1), 13-27. https://doi.org/10.1080/15324980590887074
[6]. Chepil, W. S. (1941). Relation of wind erosion to the dry aggregate structure of a soil. Scientific Agriculture21(8), 488-507. doi/abs/10.4141/sa-1941-0029
[7]. Chepil, W. S. (1953). Factors that influence clod structure and erodibility of soil by wind: I. Soil texture. Soil Science, 75(6),473-484. https://doi.org/10.1097/00010694-195311000-00010
[8]. Chepil, W. S. (1957). Sedimentary characteristics of dust storms: III. Composition of suspended dust. Am. J. Sci255(3), 206-213. https://doi.org/10.2475/ajs.255.3.206.
[9]. Colazo, J. C., & Buschiazzo, D. E. (2010). Soil dry aggregate stability and wind erodible fraction in a semiarid environment of Argentina. Geoderma159(1-2), 228-236. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2010.07.016
[10]. Ekhtesasi, M.R. & Azimzadeh, H.R. (2012). Investigation on the Dry and Wet Sieving Soil Granolometry Indices and its Application in Water and Wind Erosion Studies (Case Study: Yazd Plain), Arid Biome Scientific and Research Journal, 2(2), 1-9, doi: 20.1001.1.2008790.1391.2.2.1.8 (in Farsi).
[11]. Folk, R. L., & Ward, W. C. (1957). Brazos River bar [Texas]; a study in the significance of grain size parameters. Journal of sedimentary research, 27(1), 3-26. https://doi.org/10.1306/74D70646-2B21-11D7-8648000102C1865D
[12]. Fryrear, D. W., Krammes, C. A., Williamson, D. L., & Zobeck, T. M. (1994). Computing the wind erodible fraction of soils. Journal of Soil and Water Conservation49(2), 183-188. https://doi.org/10.1080/00224561.1994.12456849
[13]. Hagen, L. J. (1991). A wind erosion prediction system to meet user needs. Journal of soil and water conservation46(2), 106-111. https://doi.org/10.1080/00224561.1991.12456588
[14]. Hassan, A. A., & Mustafa, M. A. (2011). Assessment and mapping of wind erodibility of aridisols and entisols in the River Nile State, Sudan. In The 5th Annual Conference-Agricultural and Veterinary Research-February 2014. University of Khartoum.
[15]. Karami, A., Zehtabian, GH.R., Khosravi, H., Mesbahzade, T., Zare, S., & Behrangmanesh, M. (2021). Determining the Sensitivity of Lake Sediments to Wind Erosion and its role in creating dust (A Case Study: of the Dried up Lake of Parishan, Fars Province), Earth Science Research, 12(45), 114-130. doi:10.52547/esrj.12.1.114 (in Farsi).
[16]. Kazemi, M., Feiznia, S., Khosravi, H., Mesbah, H., & Shahbazi, R. (2018). Investigation of Sedimentology and Classification of Sediments in Maharloo Lake to Determine its Susceptibility to Wind Erosion, Iranian Journal of Range and Desert Research, 24(4), 815-828, https://doi.org/10.22092/ijrdr.2017.114892 (in Farsi).
[17]. Lal, R. (1990). Soil degradation: A global threat. Soil Degradation, Advances in Soil Science11, xiii-xvii.
[18]. Mesbahzade, T., Ayyazi, Z., & Soleymani sardo, F. (2018). Morphoscopic Evaluation and Granulometry of Wind Sediments (Aran-Kashan Case Study), Journal of Natural Resources of Iran, 71(3), 787-795, https://doi.org/20.1001.1.22517812.1401.12.2.10.7 (in Farsi).
 [19]. Nohtani, M. (2014). Effect of Soil Physical and Chemical characteristic on Soil Erodibility by Wind and its Zoning (Zahak as a Case Study). the thesis submitted for the degree of [M.sc. university of Zabol], 150, (in Farsi).
[20]. Pásztor, L., Négyesi, G., Laborczi, A., Kovács, T., László, E., & Bihari, Z. (2016). Integrated spatial assessment of wind erosion risk in Hungary. Natural Hazards and Earth System Sciences16(11), 2421-2432. https://doi.org/10.5194/nhess-16-2421-2016
[21]. Raei, B., Ahmadi, A., Neyshaburi, M.R., Ghorbani, M.A., & Asadzadeh, F. (2019). Determination of Soil Wind Erodibility in Eastern Urmia Lake and its Relationship with Soil Physicochemical Properties, Applied Soil Research Journal, 8(2), 82-98. [in Farsi]
[22]. Refahi, H.GH. (1999). Wind Erosion and its Control. Tehran: University of Tehran.
[23]. Shahabinejad, N., Mahmoodabadi, M., Jalalian, A., & Chavoshi, E. (2020). The influence of Soil Properties on the Wind Erosion Rate at Different Regions of Kerman Province, Journal of Water and Soil science, 24(3), 209-222.
 
[24]. Sharratt, B., Feng, G., & Wendling, L. (2007). Loss of soil and PM10 from agricultural fields associated with high winds on the Columbia Plateau. Earth Surface Processes and Landforms: The Journal of the British Geomorphological Research Group32(4), 621-630. 621-630. https://doi.org/10.1002/esp.1425
 [25]. Skidmore, E. L., & Powers, D. H. (1982). Dry soil‐aggregate stability: Energy‐based index. Soil Science Society of America Journal46(6), 1274-1279. https://doi.org/10.2136/sssaj1982.03615995004600060031x
[26]. Visser, S. M., Sterk, G., & Ribolzi, O. (2004). Techniques for simultaneous quantification of wind and water erosion in semi-arid regions. Journal of Arid Environments59(4), 699-717. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2004.02.005
[27]. Zamani, S., & Mahmoodabadi, M. (2013). Effect of particle-size distribution on wind erosion rate and soil erodibility, Archives of Agronomy and Soil Science, 59(12), 1743-1753, (in Farsi).
[28]. Zhao, H. L., Yi, X. Y., Zhou, R. L., Zhao, X. Y., Zhang, T. H., & Drake, S. (2006). Wind erosion and sand accumulation effects on soil properties in Horqin Sandy Farmland, Inner Mongolia. Catena65(1), 71-79.
[29]. Zhu, B.Q., Yu, J.J., Rioual, P., & Ren, X.Z. (2014). Particle size variation of aeolian dune deposits in the lower reaches of the Heihe River basin, China. Sedimentary Geology, 301, 54-69.
[30]. Zobeck, T. M., & Van Pelt, R. S. (2006). Wind-induced dust generation and transport mechanics on a bare agricultural field. Journal of hazardous materials132(1), 26-38.