ارتباط بين پايداري خاكدانه‎هاي سطحي و برخي از ويژگي‎هاي خاك و اقليم در استان اصفهان

Relationship of structural stability of surface soils with soil and climate properties in Isfahan province

ساختمان خاك فاكتوري كليدي در عملكرد خاك و تعديل كيفيت محيط‌زيست است. پايداري خاكدانه‌ها به‌عنوان شاخص ساختمان خاك استفاده مي‎شود. اين پژوهش با هدف شناخت مهم‎ترين عوامل موثر بر پايداري ساختمان خاك‎هاي سطحي در استان اصفهان انجام شد. 252 نمونه خاك به‌صورت تصادفي و براساس زمين‌شناسي غالب منطقه از شبكه‌هاي 20×20 كيلومتري از عمق صفر تا 20 سانتي‎متري استان اصفهان جمع‌آوري شد. براي ارزيابي پايداري خاكدانه‎هاي درشت خاك از روش الك تر استفاده شد كه نتايج آن با ميانگين وزني قطر (MWD) و ميانگين هندسي قطر (GMD) خاكدانه‎ها و درصد خاكدانه‎هاي پايدار در آب (WSA) بيان شد. برخي از ويژگي‎هاي فيزيكي و شيميايي خاك شامل بافت، ماده آلي، كربنات كلسيم معادل، گچ، pH، EC و SAR نيز اندازه‌گيري شدند. ارزيابي اثرگذاري عوامل با استفاده از ضريب‌هاي همبستگي و معادلات رگرسيوني گام‌به‌گام انجام شد. نتايج نشان داد بيشترين هم‌بستگي‎ها به GMD اختصاص دارد، كه اين مطلب بيانگر لگ‌نرمال بودن توزيع اندازه خاكدانه‌ها در خاك‌هاي مورد بررسي است. براساس نتايج حاصل از همبستگي بين شاخص‎هاي پايداري ساختمان و ويژگي‎هاي خاك، گچ از مهم‎ترين عوامل در تشكيل و پايداري خاكدانه‎ها بوده و EC و SAR از جمله عوامل مخرب خاكدانه‌ها به شمار مي‎روند. به طور كلي ساختمان خاك‎هاي استان اصفهان نسبت به مناطق مرطوب و نيمه‌مرطوب، ناپايدار و فرسايش‌پذير است. اقليم خشك و نيمه‌خشك استان و سن كم خاك‌ها (ابتداي تكامل) مانع از فراهم آمدن شرايط تشكيل و پايداري ساختمان خاك شده است.

Soil structure is a key factor in soil functioning and its ability to moderate environmental quality. Aggregate stability is used as an indicator of soil structure. The objective of this study was to determine the most important factors affecting topsoil aggregate stability in Isfahan Province. Based on the geological map, 252 soil samples were collected from the 0–20 cm depth on a 20×20 km network. Stability of large aggregates was measured using the wet-sieving method, and mean weight diameter (MWD), geometric mean diameter (GMD) and percent of water-stable aggregates (WSA) were calculated. Some soil physical and chemical properties including texture, organic matter, carbonates, gypsum, pH, EC and SAR were also determined. The impacts of different properties on aggregate stability were evaluated using correlation and stepwise multiple linear regression analyses. Results showed that the highest correlations belonged to GMD, indicating aggregate-size distribution was predominantly log-normal in the studied soils. The correlation analysis showed that gypsum content has a significant influence on aggregate stability, whereas EC, SAR and silt content are among the important soil properties negatively affecting soil structural stability. In general, structure of the soils in Isfahan Province is unstable and erodible when compared to soils in semi-humid and humid regions. Arid and semi-arid climate and low age of the soils (i.e., early stages of genesis) could hinder structure formation and stability in the studied soils.