اثر جهت و موقعيت شيب بر توزيع اندازه ذرات خاك‌ها در منطقه چلگرد استان چهارمحال و بختياري

The effect of slope aspect and position on soils particle size distribution in Chelgerd region, Chaharmahal-va-Bakhtiari province

توپوگرافي به‌عنوان يكي از عوامل خاك ساز در قالب جهت و موقعيت شيب بر ويژگي هاي فيزيكي خاك موثر است. توزيع اندازه ذرات خاك يكي از ويژگي هاي مهم فيزيكي خاك مي‌‌باشد و ساير ويژگي‌هاي خاك به طور مستقيم يا غيرمستقيم از آن تاثير مي پذيرند. در اين پژوهش اثر جهت و موقعيت شيب بر توزيع اندازه ذرات خاك، منحني هاي دانه بندي و بعد فركتال خاك در منطقه اي در 35 كيلومتري چلگرد، واقع در استان چهار محال و بختياري بررسي شده است. به اين ‌منظور دو جهت شيب شمالي و جنوبي با ماده مادري يكسان انتخاب شدند. سه موقعيت در بالا، وسط و پايين هر يك از دو جهت شيب در نظر گرفته شد و نمونه برداري خاك در طول هفده ترانسكت موازي در هر جهت شيب، انجام پذيرفت. همچنين، سه خاكرخ شاهد در قسمت بالا، وسط و پايين هر يك از جهات شيب، انتخاب و رده‌بندي شدند. توزيع تك نمايي و دونمايي فردلاند به الگوي توزيع اندازه ذرات خاك در هر موقعيت شيب برازش داده شد. بعد فركتال توزيع اندازه ذرات نيز در هر جهت و موقعيت شيب تعيين گرديد. خاك‌هاي شيب شمالي در رده ي ورتي سولز و خاك‌هاي شيب جنوبي در رده هاي انتي سولز و اين‌سپتي سولز قرار گرفتند. نتايج نشان داد با وجود يكسان بودن كلاس بافت غالب خاك در دو جهت شيب، توزيع اندازه ذرات در موقعيت هاي مختلف شيب شمالي و موقعيت پايين شيب جنوبي از يك منحني Sمانند و در موقعيت هاي بالا و وسط شيب جنوبي از دو منحني S مانند تشكيل شده است. به‌طوري كه دانه بندي خاك در شيب شمالي با مدل فردلاند تك نمايي و در بالا و وسط شيب جنوبي با مدل فردلاند دونمايي بهتر قابل توصيف است. تغييرا ت شاخص هاي دانه بندي روندي مشابه الگوي دانه بندي نشان داد و فقط ضريب انحنا تغييري با جهت و موقعيت شيب نشان نداد. بعد فركتال توزيع اندازه ذرات در شيب شمالي به‌‌طور معني داري بيشتر از شيب جنوبي و در موقعيت پايين شيب به طور معني داري بيش از دو موقعيت ديگر بود. به‌نظر مي رسد توزيع اندازه ذرات خاك و مقادير مشتق از آن و نيز بعد فركتال در مقايسه با ارزيابي ساده بافت قادر به تمايز بيشتري بين تاثير فرآيندهاي خاك‌سازي در مناطق كوهستاني هستند.

Topography, as a soil-forming factor, influences soil physical characteristics through aspect and slope position. Soil particle size distribution (PSD) is one of the most important soil physical characteristics influencing other soil characteristics directly or indirectly. This study investigates the effect of aspect and slope position on soil particle size distribution, grain-size curves and soil fractal dimension in an area, 35 km distance from Chelgerd, Chaharmahal-va-Bakhtiari province. For this purpose, two slope aspects with the same parent material were selected. Three slope positions (top, middle and base) in seventeen parallel transect along north and south-facing aspects were sampled. Also representative pedons located on three positions of each aspect were classified. Particle size distribution was analyzed by a combination of the sieve and the hydrometer method. The grain-size distribution in all three positions of the north and south-facing aspects were fitted by unimodal and biomodal Fredlund models. The fractal dimension of soil particle size distribution was determined in different aspects and slope positions. Soils in the north-facing aspect are classified as Vertisols, whereas soils in south-facing aspect are classified as Entisols and Inceptisols. Results showed that although the dominant soil textural class in both aspects was the same, the soil particle size distribution in different positions of north-facing aspect and base position of south-facing aspect followed a sigmoidal curve and in top and middle position of south-facing aspect followed two sigmoidal curves. Therefore, PSD in north-facing aspect was better described by Fredlund unimodal equation while PSD in top and middle positions of south-facing aspect was better described by Fredlund biomodal equation. Grain size distribution values generally remained similar in north-facing positions but were larger in top and middle south-facing positions. However, coefficient of curvature was independent of aspect and position. In the north-facing aspect, fractal dimension was significantly larger than that of the south-facing aspect and in the base slope position was significantly larger than that of the two other positions. It seems that in mountain area PSD and its shape, PSD-derived values and fractal dimension might better differentiate between the effects of soil forming processes, than some simple texture evaluation.