
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,503 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,659,252 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,260,593 |
اثر روش موانع شطرنجی کلش بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک و کاهش گرد و غبار در اراضی در معرض فرسایش بادی دشت مرغ شهرکرد | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
دوره 11، شماره 4، دی 1400، صفحه 29-54 اصل مقاله (1.85 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2022.18691.2000 | ||
نویسندگان | ||
الهه احمدپور دهکردی1؛ علی عباسی سورکی* 2؛ مهدی پژوهش3؛ پژمان طهماسبی4 | ||
1دانشجوی دکتری ، گروه زراعت، دانشگاه شهرکرد. | ||
2دانشیار، گروه زراعت، دانشگاه شهرکرد. | ||
3استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه شهرکرد. | ||
4دانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه شهرکرد. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: فرسایش بادی یکی از مشکلات جدی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب میشود. جهت کنترل فرسایش بادی لازم است اقداماتی در سطح خاک متمرکز گردد. روش موانع شطرنجی کلش به عنوان یک فناوری ارزان، مؤثر و آسان، نقش مهمی در به دام انداختن گرد و غبار داشته و فرسایش بادی را کاهش میدهد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تأثیر روش موانع شطرنجی کلش بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و کاهش احتمالی گرد و غبار در اراضی در معرض فرسایش بادی دشت مرغ شهرکرد میباشد. مواد و روشها: موانع شطرنجی کلش در دی ماه سال 1396 در بخشی از دشت مرغ در جنوب شهر شهرکرد مرکز استان چهارمحال و بختیاری، به صورت الگوی مربعی 1×1 متر کار گذاشته شدند. کلش ها به صورت عمودی در عمق 15 سانتیمتر در خاک مدفون و ارتفاعی حدود 20 سانتیمتر در بالای خاک ایجاد نمودند. این مطالعه در قطعه زمینی به طول 20 متر و عرض 25 متر اجرا شد. مساحتی مشابه از خاک دست نخورده نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. به منظور بررسی میزان فرسایش بادی و کنترل آن، تلههای رسوبگیر عمودی با سطح مقطع دایرهای از جنس لوله پی وی سی به صورت تصادفی و به تعداد 5 عدد در زمین شاهد، 5 عدد در محدوده اول موانع شطرنجی، 5 عدد در وسط و 5 عدد در آخر زمین در جهت باد غالب کار گذاشته شدند. نمونهبرداری رسوبات از اواخر تیر ماه آغاز و هر 30 روز یک بار در پنج مرحله صورت گرفت. ارتفاع تله به چهار قسمت 12-0، 24-12، 36-24 و 48-36 سانتیمتر تقسیم شد و رسوبات جمعآوری شده با یکدیگر مقایسه گردید. سرعت و جهت باد نیز در ماه های متناظر اندازهگیری و گلباد مربوط به هر ماه رسم شد. دادهها به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 5 تکرار تجزیه شدند. موقعیت قرارگیری به عنوان عامل اول در سه سطح و طبقات رسوب به عنوان عامل دوم در نظر گرفته شدند. طی دو سال متوالی پس از استقرار موانع، خصوصیات خاک شامل پایداری خاکدانهها، درصد سیلت، رس و شن، کربن آلی، نیتروژن کل و فسفر قابل دسترس نیز اندازهگیری شد. یافتهها: ایجاد موانع شطرنجی در خاک به طور معنیداری میزان رسوب را کاهش داد. این روند در پنج ماه نمونه برداری به ویژه در تله-های موجود در آخر موانع مشاهده شد. سرعت باد برخوردی به موانع و انرژی آن کاهش قابل توجهی یافته، لذا میزان رسوبات در آخر موانع کمترین مقدار بود. همچنین میزان رسوبات در هر سه محدوده اول، وسط و آخر موانع شطرنجی در ماه تیر، مرداد، شهریور و مهر با افزایش طبقه ارتفاعی تله روند کاهشی داشت. اما در آبان ماه رسوبات در ارتفاعهای ابتدایی افزایش یافته که بیانگر سرعت بالاتر باد و جا-بهجایی ذرات جهشی است. میانگین وزنی قطر خاکدانه در کنار موانع شطرنجی افزایش یافت که ممکن است با افزایش معنیدار کربن آلی در کنار موانع مرتبط باشد. میزان کربن آلی، نیتروژن کل و فسفر قابل دسترس خاک نیز تحت تأثیر موانع شطرنجی کلش قرار گرفت و در کنار مربعات افزایش یافت. از سویی ذرات ریز خاک مانند سیلت و رس نیز در مربعات شطرنجی افزایش یافت که احتمالاً مربوط به عدم بارگیری یا افزایش نشست این ذرات میباشد. نتیجهگیری: ایجاد روش موانع شطرنجی مقدار رسوبات بادی را نسبت به زمین شاهد به طور قابل توجهی کاهش داد. از سوی دیگر نشست و تثبیت ذرات در موانع افزایش یافت. همچنین این تکنیک سبب بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و افزایش برخی عناصر غذایی خاک گردید که میتواند نوید بخش یک میکروکلیمای بهتر برای رشد و استقرار گیاهان و بازگشت تنوع و پایداری به خاک باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
فرسایش بادی؛ تله رسوب گیر؛ نیتروژن کل؛ میانگین هندسی قطر خاکدانه ها | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
1.Berg, W.A., Bradford, J.A., and Sims, P.L. 1997. Long-term soil nitrogen and vegetation change on sandhill rangeland. Journal of Range Management. 50: 482-486.
2.Bo, T.L., Ma, P., and Zheng, X.J. 2015. Numerical study on the effect of semi-buried straw checkerboard sand barriers belt on the wind speed. Aeolian Research. 16: 101-107.
3.Bo, T.L., and Zheng, X.J. 2013. Numerical simulation of the evolution and propagation of aeolian dune fields toward a desert–oasis zone. Geomorphology. 180: 24-32. 4.Bouyoucos, G.J. 1951. A recalibration of hydrometer method for making mechanical analysis of soil. American Society of Agronomy. 43: 434-438.
5.Bremner, J.M., and Mulvaney, C.S. 1982. Nitrogen-total. P 595-624. In: A.L.Page (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2 Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy. Madison, WI.
6.Bruno, L., Fransos, D., and Giudice, A.L. 2018. Solid barriers for windblown sand mitigation: Aerodynamic behavior and conceptual design guidelines. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 173: 79-90.
7.Chen, X., and Zhou, J. 2013. Volume-based soil particle fractal relation with soil erodibility in a small watershed of purple soil. Environmental Earth Sciences. 70: 1735-1746.
8.Chun Lai, Z.H., Na, Z.H., and JiaQiong, Z.H. 2014. Sand flux and wind profiles in the saltation layer above a rounded dune top. Science China: Earth Sciences. 57: 523-533. 9.D’Odorico, P., Bhattachan, A., Davis, K.F., Ravi, S., and Runyan, C.W. 2013. Global desertification: drivers and feedbacks. Advances in Water Resource. 51: 326-344.
10.Dai, Y., Dong, Z., Li, H., He, Y., Li,J., and Guo, J. 2019. Effects of checkerboard barriers on the distribution of aeolian sandy soil particles and soil organic carbon. Geomorphology. 338: 79-87.
11.Dai, Y.J., Guo, J.Y., Dong, Z., Li, J.R., and Li, H.L. 2017. Spatial distribution of soil particles and heavy metals under different psammophilic shrubs in the Ulan Buh desert. Environmental Science. 38: 4809-4818. 12.Dong, Z.B., Fryrear, D.W., and Gao, S.Y. 2000. Modeling the roughness effect of blown-sand controlling standing vegetation in wind tunnel. Journal of Desert Research. 20: 260-263.
13.Edwards, C.A. 2004. Earthworm Ecology. 3rd ed., CRC Press, Boca Raton, FL. 441p.
14.Gao, Y., Qiu, G.Y., Ding, G.D., Hideyuki, Sh., Yi, Y., Chunyuan, H., Yan-ping, L., Kazuo, T., Yi, W., and Ji, W. 2004. Effect of Salix psammophila checkerboard on reducing wind and stabilizing sand. Journal of Desert Research. 24: 365-370.
15.Huang, N., Xia, X., and Tong, D. 2013. Numerical simulation of wind sand movement in straw checkerboard barriers. The European Physical Journal E. 36: 99-110.
16.Kang, S., Ghosh, S., and Xing, B. 2006. Adsorption and stabilization of organic carbon by mineral surfaces in soils. Chinese Journal of Geochemistry.25: 263-264.
17.Kaskaoutis, D.G., Rashki, A., Houssos, E.E., Bartzokas, A., Francois, P., Legrand, M., and Middleton, N.J. 1986. Dust storms in the Middle East. Journal of Arid Environment. 10: 83-96.
18.Kenneth, P., and Haim, T. 2009. Aeolian Sand and Sand Dunes. Springer. 458p.
19.Li, Sh., Li, Ch., Yao, D., and Wang, Sh. 2020. Feasibility of microbially induced carbonate precipitation and straw checkerboard barriers on desertification control and ecological restoration. Ecological Engineering. 152: 105883.
20.Li, H.L., Wan, L.L., Dong, Z., Liu, Z., and Wang, L.Y. 2012. Effects of Sand Barriers of Salix Psammophila on Soil Particle Size and Fractal Dimension. Chin Journal of Soil Science. 43: 540-545.
21.Li, X.R., Xiao, H.L., He, M.Z., and Zhang, J.G. 2006. Sand barriers of straw checkerboards for habitat restoration in extremely arid desert regions. Ecological Engineering. 28: 149-157.
22.Marinissen, J.C.Y., and Dexter, AR. 1990. Mechanisms of stabilization of earthworm casts and artificial casts. Biology and Fertility of Soils. 9: 163-167.
23.Martens, D.A. 2000. Plant residue biochemistry regulates soil carbon cycling and carbon sequestration. Soil Biology and Biochemistry. 32: 361-369.
24.Mazurak, A.P. 1950. Effect of gaseous phase on water-stable synthetic aggregates. Soil Science. 69: 135-148.
25.Mirbagheri, S. 2018. Studying the pollution of wind sediments to heavy metals in Shahrekord plain (M.Sc. thesis) Shahrekord University. (In Persian)
26.Monreal, C.M., Schnitzer, M., Schulten, H.R., Campbell, C.A., and Anderson, D.W. 1995. Soil organic structures in macro and micro aggregates of a cultivated brown chernozem. Soil Biology and Biochemistry. 27: 845-853.
27.Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanable, F.S., and Dean, L.A. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular 939, Washington. 569p.
28.Qiu, G.Y., Lee, I.B., Shimizu, H., Gao, Y., and Ding, G.D. 2004. Principles of sand dune fixation with straw checkerboard technology and its effects on the environment. Journal of Arid Environment. 56: 449-464.
29.Qu, J., Zu, R., Zhang, K., and Fang, H. 2007. Field observations on the protective effect of semi-buried checkerboard sand barriers. Geomorphology. 88: 193-200.
30.Qu, J.J., Huang, N., Ta, W.Q., Lei, J.Q., Dong, Z.B., Liu, X.W., Xue, X., Zu, R.P., and Zhang, K.C. 2005. Structural characteristics of Gobi sand-drift and its significance. Advance Earth Science. 20: 19-23.
31.Refahi, H. 2012. Wind erosion and conservation. University of Tehran press. 340p. (In Persian)
32.Salehi, N. 2015. Estimation of wind erosion in south of Shahrekord City (Chaharmahal va Bakhtiari Province, Iran) using different models. (M.Sc. theses) Shahrekord University. (In Persian)
33.Santiago, J.L., Martin, F., Cuerva, A., Bezdenejnykh, N., and Sanz-Andres, A. 2007. Experimental and numerical study of wind flow behind windbreaks. Atmospheric Environment. 41: 6406-6420. 34.Sun, C.L., Liu, G.B., and Xue, S. 2016. Natural succession of grassland on the Loess Plateau of China affects multifractal characteristics of soil particle-size distribution and soil nutrients. Ecological Research. 31: 891-902.
35.Tian, L.H., Wu, W.Y., Zhang, D.S., Lu, R.J., and Wang, X.Q. 2015. Characteristics of erosion and deposition of straw checkerboard barriers in alpine sandy land. Environmental Earth Science. 74: 573-584.
36.Walkly, A., and Blake, A. 1934. An examination of the degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science.37: 29-38.
37.Wang, T., Qu, J., and Niu, Q. 2020. Comparative study of the shelter efficacy of straw checkerboard barriers and rocky checkerboard barriers in a wind tunnel. Aeolian Research.43: 100575.
38.Wang, X., and Chen, G. 1996. A study on grain-size's changes of sand material in semi-covered sand barrier and shifting sand areas alone the oil-transporting highway in Tarim Desert. Journal of Desert Research. 16: 180-184.
39.Wang, Z.T., and Zheng, X.J. 2002. A simple model for calculating measurement of straw checkerboard barriers. Journal of Desert Research.22: 229-232. (In Chinese with English abstract)
40.Whitford, W.G. 2002. Ecology of Desert Systems. Academic Press, New York, pp. 299-301.
41.Zhang, Ch., Qing Li, Q., Zhou, N., Zhang, J., Kang, L., Shen, Y., and Jia, W. 2016. Field observations of wind profiles and sand fluxes above the windward slope of a sand dune before and after the establishment of semi-buried straw checkerboard barriers. Aeolian Research. 20: 59-70.
42.Zhang, Y., Hepike, C., Butenuth, M., and Hu, X. 2006. Automatic extraction of wind erosion obstacles by intergration of GIS data. DSM and stereo images. International Journal of Remote Sensing. 27: 1677-1690.
43.Zhang, K.C., Qu, J.J., Niu, Q.H., Zhang, W.M., and Han, Q.J. 2010. Simulative research on the mechanism of rocky checkerboard sand barriers along Qinghai-Tibet Railway in wind tunnel. Advances in Earth Science. 25: 284-289. (In Chinese with English abstract)
44.Zhang, S., Ding, G., Yu, M., Gao, G., Zhao, Y., Wu, G., and Wang, L. 2018. Effect of Straw Checkerboards on Wind Proofing, Sand Fixation, and Ecological Restoration in Shifting Sandy Land. International Journal of Environmental Research and Public Health. 15: 2184.
45.Zheng, X.J. 2009. Mechanics of Wind-blown Sand Movement. Springer-Verlag, Berlin. 309p.
46.Zobeck, T.M., Baddock, M., Van Pelt, R.S., Tatarko, J., and Acosta-Martinez, V. 2013. Soil property effects on wind erosion of organic soils. Aeolian Research. 10: 43-51. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 336 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 294 |