به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

مقالات رزومه دکتر احمد حیدری

  • آیدا بخشی خرمدره، پریسا علمداری*، احمد حیدری، محمدحسین محمدی، احسان قزلباش

    چرخه های تر و خشک شدن با ایجاد توالی های منقبض و منبسط شدن در خاکدانه ها موجب تغییراتی در میکروساختار خاک می شود. در این مطالعه سعی شد با اعمال چرخه های رطوبتی در تیمارهای مختلف اصلاحی (کربنات کلسیم، کربنات کلسیم مضاعف، اکسید آهن، تیمار ترکیبی، کاتیون، ماده آلی) و تخریبی (گلخرابی) و حذف (حذف کربنات کلسیم، حذف اکسید آهن، حذف ماده آلی) در خاک های شن لومی و رس سیلتی تغییرات ویژگی های هندسی خاکدانه ها مورد بررسی قرار گیرد. این پژوهش بر این فرض استوار است که اعمال تیمارهای مختلف، شدت و نوع اثرات چرخه های خیس و خشک شدن بر ویژگی های خاکدانه ها را تحت تاثیر قرار می دهد.با استفاده از نرم افزار ImageJ، پردازش تصاویر تهیه شده از بلوک های خاک به صورت دوبعدی و سه بعدی انجام شد و علاوه بر حجم و سطح خاکدانه ها، ویژگی هایی همچون ضرایب کشیدگی و پهن شدگی نیز تخمین و در طبقه بندی خاکدانه ها استفاده شد. مقایسه تیمارها از طریق تعیین Z Score انجام شد و به منظور تجزیه و تحلیل آماری و ترسیم نمودارها نیز، به صورت موازی از نرم افزارهای Orange.3 و Excel 2016 استفاده شد. نتایج نشان داد که تیمارهایی همچون کربنات کلسیم، کاتیون و ماده آلی سبب افزایش ضریب کشیدگی خاکدانه ها، و تیمارهای تخریبی سبب افزایش ضریب پهن شدگی در هر دو بافت مورد مطالعه شد. در تیمارهای حذف نیز ضرایب کشیدگی و پهن شدگی خاکدانه ها عمدتا کم تر از تیمارهای اصلاحی بود. طبقه بندی هندسی خاکدانه ها نشان داد بخش کمی از آن ها در خاک های شن لومی در دسته خاکدانه های کشیده قرار گرفتند، در حالی که بیش از نیمی از خاکدانه ها در دسته انواع پهن شده قرار داشت. در خاک رس سیلتی توزیع یکسانی از خاکدانه های کشیده، تیغه ای و پهن شده مشاهده گردید، با این حال در هیچکدام از تیمارهای مورد مطالعه، خاکدانه ها در دسته انواع فشرده قرار نداشتند. با توجه به اثر مستقیم شکل خاکدانه ها در هدایت هیدرولیکی خاک ها، بکارگیری روش مورد استفاده در این پژوهش می تواند به خوبی وضعیت میکروساختار خاک ها از دیدگاه خاکدانه ها را تعیین نماید.

    کلید واژگان: چرخه های تر و خشک شدن, میکروساختار خاک, پردازش تصویر, ضریب کشیدگی خاکدانه ها, ضریب پهن شدگی خاکدانه ها}
    Aida Bakhshi Khorramdarre, Parisa Alamdari *, Ahmad Heidari, Mohammad Hosein Mohammadi, Ehsan Ghezelbash

    The wetting drying cycles, through the creation of Swelling Shrinkage sequences in soil aggregates, lead to changes in the soil's microstructure. In this study, attempts were made to investigate changes in the geometric properties of loamy sand and silty clay soils by applying moisture cycles in different treatment conditions, including amendmentsand degradations. The hypothesis of this research is based on the premise that the presence of different treatment intensities of the effects of wetting drying cycles affects the soil's microstructure from the perspective of soil aggregates. Using ImageJ software, image processing was performed on 2D and 3D images acquired from soil blocks. In addition to soil aggregate volume and surface area, properties such as sphericity and flatness coefficients were estimated and used for the classification of soil aggregates. For statistical analysis and chart plotting, Orange 3 and Excel 2016 software were used. The results indicated that treatments such as calcium carbonate, cations, and organic matter increased the coefficient of soil aggregates elongation, while degradation treatments led to an increase in the coefficient of soil aggregates flatness in both studied soil textures. Geometric classification of soil aggregates revealed that a small portion of loamy sand soil aggregates were categorized as elongated soil aggregates, while more than half of them fell into the category of flatted soil aggregates. In silty clay soil samples, a uniform distribution of elongated, bladed, and flatted soil aggregates was observed. However, none of the studied treatments resulted in soil aggregates falling into the category of compacted soil. Considering the direct impact of soil aggregate shape on the hydraulic conductivity of soils, the method employed in this research can effectively determine the microstructural status of soils from the perspective of soil aggregates.

    Keywords: Image Analysis, Soil Aggregates Elongation, Soil Aggregates Flatness, Soil Microstructure, Wetting-Drying Cycles}
  • لیلا جهانبازی، احمد حیدری*، محمدحسین محمدی
    هدف این مطالعه بررسی تغییرات مکانی شوری خاک با استفاده از مدل RF در بخشی از دشت ایوانکی (استان سمنان، 1398) بود. تعداد 104 نمونه به روش شبکه (فاصله 100 متر)، از 105 هکتار خاک های، واقع بر روی مارن و آبرفت های سنگریزه دار و کاربری پسته کاری با آبیاری جویچه ای و اراضی رها انجام شد. بیشترین EC خاک در اراضی رها شده و باغ پسته به ترتیب 2/173و 34 dSm-1 بود. عوامل شوری مواد مادری، کیفیت آب آبیاری، PET زیاد و خیز مویینه املاح بود. ضریب تبیین (R2) نقشه پیش بینی شوری توسط مدل RF مساوی 49/0 و مهم ترین شاخص های کمکی، شوری نرمال شده، خیسی توپوگرافی، سطح مبنای زهکش، پوشش گیاهی نرمال شده و پوشش گیاهی تعدیل شده خاک بودند. شاخص های نسبت طیفی داده های لندست 8، در پیش بینی تغییرات شوری اهمیت زیادی داشتند. از 5 متغیر کمکی موثر در مدل، 3 متغیر مربوط به شاخص های نسبت طیفی بود. دلیل اهمیت شاخص های نسبت طیفی در مدل، تجمع نمک در سطح خاک، و کاهش سهم متغیرهای زمین نما به دلیل مسطح بودن منطقه بود. کاربرد NDVI به تنهایی برای مطالعات شوری کافی نیست و استفاده از شاخص های شوری و رطوبت برای پیش بینی صحیح ضروری است. بررسی همبستگی بین متغیر های کمکی و اجرای مدل حذف برگشتی نشان داد که متغیرهای کمکی زیاد، سبب افزایش پیچیدگی و خطا در پیش بینی می شود. روش حذف برگشتی با شناسایی مهم ترین متغیرها به ساده سازی مدل کمک کرد. نقشه پیش بینی شوری با مدل جنگل تصادفی با مشاهدات میدانی تطابق داشت و منطقه بحرانی شوری را به خوبی مشخص نمود.
    کلید واژگان: آبیاری جویچه ای, تغییرات مکانی, خصوصیات خاک, نسبت طیفی, نقشه برداری رقومی}
    Leila Jahanbazi, Ahmad Heidari *, Mohammad Hosein Mohammadi
    This study aimed to investigate the spatial changes of soil salinity using RF model in a part of Eyvanekey Plain (Semnan Province 2018). Grid sampling with 100 m intervals (106 samples) was taken from 105 ha of soils developed on marl and gravely alluviums. The land uses were pistachio plantations with furrow irrigation and abandoned land. The maximum EC was (173.2 and 34 dS/m) in the abandoned and furrow irrigation pistachio plantations respectively. The main factors of salinization were saline marls, saline irrigation water, and high PET. The R2 for the salinity prediction map by RF model was 0.49, and the most important covariates were normalized difference salinity index (NDSI), topographic wetness index (TWI), Channel Network Base Level (CNBL), normalized difference vegetation index (NDVI), and modified soil vegetation index (SAVI). Spectral ratio indices derived from Landsat 8 contributed the most to the soil salinity prediction. Out of 5 main auxiliary variables, 3 variables are related to spectral ratio indices and the reason was the presence of salt on the soil in the studied area. Using NDVI with other salinity and moisture indices improved the salinity prediction model. Examining the results of covariates correlation and the implementation of recursive feature elimination showed that many covariates increase model complexity and prediction error. Recursive feature elimination helped to simplify the model by identifying the most important covariates. The salinity prediction map by random forest was consistent with the field observations and clearly defined the critical saline area.
    Keywords: Digital Soil Mapping, Furrow Irrigation, Soil Properties, Spatial Changes, Spectral Ratio}
  • احمد حیدری*، عباس کردپورکرمانشاهی، علیرضا راهب
    انحلال دی اکسیدکربن در آب، یکی از منابع کربنات های خاک می باشد که با دمای آب رابطه معکوس دارد. منشا کربنات های خاکساخت تشکیل یافته در رسوبات یخچالی و تاثیر فرآیندهای یخچالی بر تشکیل آن ها بررسی شد. این مطالعه در سال 1400 در استان البرز انجام گرفت و هشت خاک رخ در منطقه کرج و هشتگرد با کاربری مرتع و اقلیم نیمه خشک تشریح و نمونه برداری شدند. مواد مادری خاک رخ های مورد مطالعه، رسوبات یخچالی آبرفتی می باشند. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی 27 نمونه برداشت شده از افق های ژنتیکی خاک رخ ها شامل بافت خاک (قبل و بعد از حذف کربنات ها) با روش هیدرومتر،pH  وEC  در عصاره اشباع، کربن آلی به روش والکلی-بلک، کربنات کلسیم معادل (CCE)  با روش کلسیمتری و ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) با روش استات آمونیوم اندازه گیری شدند. تشریح و رده بندی خاک ها براساس سامانه رده بندی آمریکایی انجام شد. مطالعه میکرومورفولوژی نمونه های دست نخورده (قبل و بعد از حذف کربنات ها)، پس از تلقیح نمونه ها با رزین پلی استر، برش و سایش و چسباندن بر روی لام های شیشه ای و کاهش ضخامت به حدود 30 میکرون انجام شد. آنالیز تصاویر با میکروسکوپ پلاریزان و تشریح و تفسیر نتایج بر اساس راهنمای تشریح مقاطع نازک صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که افق های پتروکلسیک تشکیل شده بر روی تیل ها و مورن های یخچالی، حاصل نفوذ درازمدت آب سرد غنی از کربنات محلول در درون خاک است. این مدل تشکیل کربنات های ثانویه در خاک با سایر مدل هایی که عمدتا منشا تشکیل کربنات ها را انحلال و تبلور مجدد کربنات های اولیه و یا تنفس زیستی ریشه و موجودات زنده می داند، متفاوت است. این تحقیق ثابت کرد که انحلال دی اکسیدکربن در آب سرد یکی از منابع کربنات ها در خاک است.
    کلید واژگان: رسوبات یخچالی, میکرومورفولوژی, کربنات ها, دی اکسید کربن (CO2), حذف کربنات ها}
    Ahmad Heidari *, Abbas Kordpour Kermanshahi, Alireza Raheb
    The dissolution of carbon dioxide in water is one of the sources of soil carbonates, which have an inverse relationship with water temperature. The origin of soil-forming carbonates formed in glacial sediments, and the effect of glacial processes on their formation were investigated. This study was conducted in the year 2021 in Alborz province, and eight profiles located in Karaj and Hashtgerd regions with glacial-alluvial parent materials were described and sampled. Physical and chemical characteristics, including soil texture before and after the removal of carbonates by the hydrometer method, pH, and EC in saturated extract, organic carbon by the Walkley-Black method, Calcium Carbonate Equivalent (CCE) measured by the calcimetric method in 27 samples were determined. Cation Exchange Capacity (CEC) measured by the ammonium acetate method. Soil description and classification were performed based on the American classification system. A micromorphological study of undisturbed samples, before and after the removal of carbonates, was carried out following their impregnation with polyester resin, cutting, sawing, mounting on glass slides, and reducing the thickness to about 30 microns. Imaging was done with a polarizing microscope, and the analysis and interpretation of the results were carried out according to the guide for the analysis of thin sections. The results showed that the petrocalcic horizons formed on glacial tills and moraines are the result of the long-term infiltration of cold water rich in dissolved carbonates into the soil. This model of the formation of secondary carbonates in the soil is different from other models that mainly consider the origin of carbonates to be the dissolution and recrystallization of primary carbonates or the biological respiration of roots and living organisms.
    Keywords: carbonates, Carbon dioxide (CO2), Glacial sediments, Micromorphology, Removal of Carbonates}
  • علیرضا راهب*، احمد حیدری
    فشردگی خاک و تشکیل سخت لایه شخم در خاک های کشاورزی ایران به یک معضل جدی تبدیل شده که بهره وری منطقه را تهدید می کند. تشکیل سخت لایه شخم به دلیل کاربرد درازمدت ادوات خاک ورزی در یک عمق ثابت، پیامد مهم شیوه خاک ورزی مرسوم در اراضی زراعی است که رشد محصول را کاهش می دهد. برای اثبات وجود سخت لایه شخم و درک نقش آن بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، 32 خاکرخ (8 خاکرخ در هر منطقه) در چهار استان قزوین، گلستان، مرکزی و خوزستان با اقلیم نیمه خشک حفر، تشریح و نمونه برداری گردید. در هر چهار منطقه و در 70 درصد از خاکرخ ها، سخت لایه شخم با ضخامت متوسط 24 سانتی متر در 16 تا 64 سانتی متری زیر سطح خاک مشاهده شد. در سخت لایه شخم نسبت به سایر افق ها مقدار تخلخل کل خاک از 7 تا 19% کاهش و میزان جرم مخصوص ظاهری خاک بین 5 تا 14% افزایش داشت. عمق تشکیل این لایه و گسترش عمودی آن و همچنین شدت تراکم آن در خاک های مناطق مختلف، متفاوت بوده است. وجود سخت لایه شخم (به غیر از منطقه آبیک قزوین) باعث تجمع 14 تا 40 درصدی املاح محلول و ایجاد یک لایه نسبتا شور در زیر افق سطحی (Ap) شده بود. مهمترین دلیل متراکم بودن سخت لایه شخم در منطقه زراعی گنبد نسبت به سه منطقه دیگر، بالا بودن میانگین درصد سیلت (حدود 60 درصد) در این منطقه بود. در کنار اثر بافت خاک، غالب بودن روش آبیاری غرقابی در هر چهار منطقه علی رغم خشک بودن اقلیم نیز باعث تشدید تراکم و غیرقابل نفوذ شدن سخت لایه شخم به ویژه در مناطق زراعی استان های گلستان، خوزستان و مرکزی شده است، زیرا شخم سالانه در اعماق ثابت در کنار آبیاری سنگین با حجم زیاد آب، سبب شستشوی ذرات رس و سیلت از سطح خاک و تجمع در عمق متراکم شده می گردد.
    کلید واژگان: آبیاری, امنیت غذایی, تخریب خاک, کاهش عملکرد, مناطق نیمه خشک}
    Alireza Raheb *, Ahmad Heidari
    Soil compaction and formation of plow pan in Iranian agricultural soils became a serious problem, which threatens regional productivity. The formation of plow pan due to the long-term use of tillage tools at a constant depth, is a common consequence of conventional tillage, which limits crop growth. In order to prove the existence of plow pan and its effect on physical and chemical soil characteristics, 32 soil profiles (eight soil profiles in each region) were analyzed in Qazvin, Golestan, Markazi and Khuzestan provinces. In all four regions and in 70% of the soils, plow pan with an average thickness of 24 cm was observed at 16 to 64 cm below the surface. Total porosity and the amount of bulk density showed respectively about 7-19% decrease and 5-14% increase in the plow pan compared to other horizons. The depth of the formation of this layer and its vertical expansion as well as the intensity of compaction in the soils of the studied areas have been different. The presence of the plow pan (except for Abyek region of Qazvin) had caused the accumulation of 14 to 40% of dissolved salts and the creation of a relatively saline layer under the surface horizon (Ap). The most important reason for the high compaction of the plow pan in the Gonbad agricultural area compared to the other three areas, was the high average percentage of silt (about 60%) in this area. In addition to the effect of soil texture, the predominance of submerged irrigation, despite the aridity of the climate, intensifies the compaction and resistance to root penetration especially in the agricultural areas of Golestan, Khuzestan and Markazi provinces, because annual plowing at constant depths along with heavy irrigation with a large volume of water leads to the eluviation of clay and silt particles from the surface and illuviation in depth.
    Keywords: Irrigation, Food security, Semi-arid regions, Sustainable agriculture, yield reduction}
  • علیرضا راهب*، احمد حیدری

    سابقه و هدف:

     مطالعه ساختار دست نخورده و طبیعی خاک با استفاده از تکنیک های میکروسکوپی اطلاعات ارزشمندی را در مورد خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مورفولوژیکی خاک و نحوه تشکیل خاک در اختیار می گذارد. تعیین شاخص های میکرومورفولوژیکی روشی پیشرفته برای کمی کردن خصوصیات خاک و افزایش دقت و درستی نتایج مطالعات مورفولوژیکی و میکرومورفولوژیکی است. در حال حاضر برای تعیین طبقه بندی خاک های دارای رژیم رطوبتی اکوییک یا دارای شرایط اکوییک در سامانه آمریکایی طبقه بندی خاک معیارهای کمی ارایه نشده است؛ به طوری که تفاوتی بین خاک های اشباع که احیا آنها ناشی از آب زیرزمینی بالا می-باشد و خاک هایی که اشباع و احیا آنها در اثر نفوذ آب از سطح خاک به طور موقت بوده و اشباع تنها در افق های فوقانی دیده می-شود، وجود ندارد. برای رفع این مشکل، هدف کلی از این پژوهش استفاده از علم میکرومورفولوژی و نرم افزارهای تخصصی آنالیز تصویر در راستای مدیریت پایدار منابع خاک از طریق شناسایی صحیح خاک های دارای شرایط اکوییک می باشد. علاوه بر این هدف اختصاصی نیز تعریف یک شاخص هیدرومورفیک جدید (SHI) برای ارزیابی وضعیت تحول خاک در شرایط اکوییک بر اساس ویژگی های میکرومورفولوژیکی خاک است.

    مواد و روش ها

    برای انجام پژوهش و تعیین شاخص میکرومورفولوژیکی خصوصیات هیدرومورفیک خاک، پس از تهیه نمونه های دست نخورده (شش خاکرخ شاهد دارای شرایط اکوییک از شمال ایران)، مقاطع نازک آنها تهیه شد. مطالعه و تجزیه و تحلیل مقاطع نازک با استفاده از میکروسکوپ پلاریزان صورت پذیرفت. در مرحله بعد برای تعیین شاخص هیدرومورفیک برای خاک های دارای شرایط اکوییک به ترتیب مراحل زیر صورت پذیرفت: 1-تهیه مقاطع نازک، 2-مطالعه خصوصیات میکروسکوپی، 3-تصویربرداری از مقاطع نازک، 4-آنالیز تصویر و کمی کردن پارامترهای میکرومورفولوژی و 5- نمره دهی به خصوصیات بین 0 تا 100 امتیاز 6- محاسبه شاخص هیدرومورفیک خاک است.

    یافته ها

    شاخص هیدرومورفیک به دست آمده با ساختمان میکروسکوپی، مواد نرم خاک، b-فابریک، مواد آلی، عوارض هیدرومورفیک و تغییرشکل کانی ها ارتباط داشت. این شاخص می تواند برای طبقه بندی خاک های دارای رژیم رطوبتی اکوییک یا شرایط اکوییک در واحدهای مختلف زمین نما مفید باشد. نتایج نشان داد که شاخص هیدرومورفیک از مقادیر بسیار زیاد در خاک های شالیزاری با رژیم رطوبتی اکوییک تا مقادیر بسیار کم در خاک های غیر شالیزاری تحت کشت کیوی متغیر بود. در خاک های شالیزاری دارای رژیم رطوبتی اکوییک مقادیر SHI با عمق خاک افزایش نشان داد و حداکثر آن در افق های عمیق تر دیده شد، در حالی که در خاک های غیر شالیزاری رابطه بین SHI با عمق خاک نامشخص بود.

    نتیجه گیری

    شاخص هیدرومورفیک تعریف شده در خاک های دارای رژیم رطوبتی اکوییک بیشتر از 35/0 بود و در کلید رده بندی در کلاس خاک های اکوییک قرار گرفتند. در مقابل خاک های دارای شاخص هیدرومورفیک کمتر از 35/0 در خاک هایی دیده شدند که تنها دارای شرایط اکوییک بودند. بسیاری از مشکلاتی که در سامانه طبقه بندی آمریکایی خاک در تفکیک خاک های دارای رژیم رطوبتی اکوییک از خاک های دارای شرایط اکوییک وجود دارد، با تعیین شاخص هیدرومورفیک قابل حل خواهد بود.

    کلید واژگان: آنالیز تصویر, خصوصیات میکرومورفولوژیک, شاخص هیدرومورفیک, شرایط اکوئیک}
    Alireza Raheb *, Ahmad Heidari
    Background and objectives

    Microscopic techniques provide invaluable information about soil genesis and also physicochemical and morphological properties of undisturbed natural soil structure. Determination of micromorphological indices is an advanced method of quantifying soil properties and increasing the accuracy of morphological and micromorphological studies. At present, there are no quantitative criteria in the American soil classification system to determine the classification of soils with an aquic moisture regime or with aquic conditions; so that there is no distinction between saturated soils and their reduction due to high groundwater and soils which saturation and reduction due to water infiltration from the soil surface is temporarily saturated only in the upper horizons. To prevent this problem, the general purpose of this research is to use micromorphology and image analysis in order to manage soil resources through the correct identification of soils with aquic conditions. In addition to the specific purpose, a new hydromorphic index (SHI) for soil evolution in aquic conditions based on micromorphological features was proposed.

    Materials and methods

    To do this research and determine the micromorphological index of soil hydromorphic properties, after preparing intact samples from different horizons of the studied profiles (six control pedons with aquic conditions from northern Iran), their thin sections were prepared. In the following, thin sections were prepared and analyzed using a polarizing microscope. To determine the soil hydromorphic index (SHI) for aquic soils the following steps were then performed in the following order: 1-Preparation of thin sections, 2-Study of the micromorphological properties, 3-Preparation of necessary images, 4- Image analysis and quantification of micromorphological parameters, 5- Score attributes between 0 and 100 points and 6-Calculation of soil hydromorphic index (SHI).

    Results

    The obtained hydromorphic index was correlated with microstructure, fine soil materials, birefringence fabric, organic materials, hydromorphic features and mineral alteration. This index can be useful for correlation of soils with aquic horizons formed on different landscape units. The results showed that the hydromorphic index varied from very high values in paddy soils under aquic moisture regime to very low values in non-paddy soils under kiwifruit cultivation. In paddy soils under aquic moisture regime, SHI values increased with soil depth and its maximum was seen in deeper horizons, whereas in non-paddy soils, the relationship between SHI and soil depth was unclear.

    Conclusion

    The defined hydromorphic index in soils under aquic moisture regime was more than 0.35 and in the soil taxonomy keys were in the aquic soils class. In contrast, soils with a hydromorphic index of less than 0.35 are found in soils that have only aquic conditions. Finally, many of the problems that exist in the American Soil Classification System in distinguishing soils with aquic moisture regime from soils with aquic conditions can be solved by determining the hydromorphic index.

    Keywords: Image analysis, micromorphological properties, Hydromorphic index, Aquic condition}
  • علی نصیریان، مقداد جورغلامی*، احمد حیدری
    ارزیابی تاثیر فعالیت های بهره برداری جنگل و برنامه ریزی برای کاهش این آثار از عواملی اساسی است که اهمیت روزافزونی دارد. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر سیستم چوبکشی زمینی بر روند بازیابی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک طی هفت سال در بخش گرازبن جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود است. در این پژوهش از طرح فاکتوریل کاملا تصادفی استفاده شد و تیمارها شامل مدت زمان (سال) گذشته از چوبکشی (یک، دو، پنج و هفت سال)، سه شدت ترافیک (کم، متوسط و زیاد) و عمق خاک (صفر تا 10 و 10 تا 20 سانتی متری) بود. نتایج نشان داد که شدت کوبیدگی در عمق 0 تا 10 سانتی متری بیشتر از عمق 10 تا 20 سانتی متری است و عامل شدت تردد بر مقدار کوبیدگی تاثیر ندارد. جرم مخصوص ظاهری خاک پس از هفت سال هنوز به حالت اولیه خود برنگشته است و تفاوت معنی داری بین منطقه شاهد و مسیر چوبکشی دیده می شود. مقدار ماده آلی طی هفت سال، روند بازیابی را نسبت به سال اول پس از چوبکشی نشان داد، به طوری که در سال هفتم تفاوت معنی داری بین مقدار ماده آلی منطقه شاهد و مسیر چوبکشی مشاهده نشد. درحالی که مقدار ماده آلی در مسیر چوبکشی سال اول بسیار کمتر از مقدار ماده آلی در نقاط شاهد مجاور خود بود. یافته های تحقیق نشان داد که بازیابی برخی خصوصیات خاک مانند ماده آلی سریع تر از برخی مشخصه های فیزیکی دیگر مانند جرم مخصوص ظاهری و تخلخل اتفاق می افتد.
    کلید واژگان: جرم مخصوص ظاهری, کوبیدگی خاک, ماده آلی, مسیر چوبکشی}
    Ali Nasirian, Meghdad Jourgholami *, Ahmad Heidari
    Assessment and management of environmental impacts imposed by forest harvesting activities are one of the key factors that are increasing important. The purpose of this study was to investigate the effect of ground-based system on soil physical and chemical properties and the recovery process of these properties over the course of seven years. Hence, the compartments no. 316, 318, 310, and 309 of the Gorazbon District in the Kheyrud educational and research forest were selected. In this study, a completely randomized factorial design was applied and the treatments included duration (years) from timber extraction (one, two, five, and seven years), three traffic intensities (low, medium, and high) and soil depths (0-10 and 10-20 cm). The soil bulk density after seven years has not yet returned to the original state. There is still a significant difference between the control area and the skid trail. The amount of organic matter after seven years showed a recovery process compared with the first year after timber extraction, so that in the seventh year no significant difference was observed between the amount of organic matter in the control area and timber extraction track, while the amount of organic matter in the first year of timber extraction track is much lower than that of adjacent control areas. The recovery of some soil properties such as organic matter occurs faster than other ones like bulk density and porosity.
    Keywords: Machine operating trail, organic matter, Soil compaction, Bulk density}
  • احمد حیدری*

    شناخت دقیق خاک ها و رده بندی آنها در اعمال مدیریت های مختلف نقش تعیین کننده دارد. هدف از این مطالعه تجمیع بخشی از نتایج حاصل از مطالعات در قالب پایان نامه ها و رساله های انجام شده و مقاله های مستخرج از آنها در مورد عوامل و فرایندهای خاک سازی در اقلیم های مختلف ایران است که در طی دو دهه اخیر در اقلیم های مختلف کشور در گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه تهران انجام شده است. تنوع عوامل خاک سازی اعم از اقلیم، مواد مادری، توپوگرافی، پوشش گیاهی و زمان تشکیل و فرایندهایی که منجر به ظهور و بروز خصوصیات و عوارض شناسایی مختلف شده است، موردمطالعه و کلاس های رده بندی خاک ها بر اساس سامانه رده بندی خاک آمریکایی تا سطح گروه بزرگ تعیین شده است (اطلاعات تمامی خاک ها تا سطح فامیلی خاک در منابع ارجاع شده آمده است). صفات مورفولوژیکی غالب در خاک رخ های موردمطالعه در هر منطقه مطالعاتی اعم از محدودیت ها و مزایای موجود تعیین شده اند. علاوه بر کلاس های خاک، خصوصیات مورفولوژیکی، میکرو مورفولوژیکی، فیزیکی، شیمیایی، کانی شناسی رس، میزان ذخیره کربن آلی و کربن غیرآلی، ژیوشیمی خاک های تشکیل شده با جزییات لازم تشریح شده اند. از میان 12 رده خاک در سامانه رده بندی آمریکایی حداقل 7 رده، و از میان 32 گروه مرجع سامانه رده بندی WRB حداقل 16 گروه مرجع در مناطق مطالعه شده وجود دارند. نتایج میکرو مورفولوژی تاثیرگذاری رسوبات بادی را بر خاک های تشکیل شده بر روی بازالت اثبات نمود. ایلایت و کلرایت در کانی شناسی رس بسیاری از خاک های مناطق موردمطالعه نشان دهنده جوان بودن خاک های موردمطالعه است. در خاک هایی که قدری تحول بیشتری پیدا کرده اند (مانند ورتی سول ها و اریدی سول ها) اسمکتایت دیده شد. تشکیل آلوفان ها از مواد آذرآواری نیز حاکی از غالبیت آلومینیوم بر سیلیسیم در مراحل اولیه هوادیدگی آنها است. تقریبا همه فرایندهای خاک سازی در این مطالعه مورد بررسی و بحث قرار گرفتند و از بعد آموزشی و پژوهشی دیدگاه روشنی از خاک های کشور نشان داده شد.

    کلید واژگان: تشکیل خاک, رده بندی خاک, فرایندهای خاکسازی, عوامل خاکسازی, خاک های ایران}
    Ahmad Heidari *

    Accurate knowledge of soils and their classification plays a decisive role in the application of various management systems. The purpose of this study is to summarize some of the results of studies in the form of dissertations and articles extracted from them on the factors and processes of soil formation in different climates of Iran during the two last decades performed in different climates of the country in the Department of Soil Science and Engineering, University of Tehran. Variety of soil-forming factors including climate, parent materials, topography, vegetation, and time have led to the emergence of various characteristics and classes based on the Soil Taxonomy system. The predominant morphological traits in the studied soils in each study area, including the existing limitations and advantages, have been determined. In addition to soil classes, morphological, micromorphological, physical, chemical, clay mineralogy, organic and inorganic carbon storage, and geochemistry of formed soils are described in detail. Of the 12 soil categories in the American Classification System, at least 7 categories, and of the 32 reference groups of the WRB System, there are at least 16 reference groups in the study areas. The micromorphological results proved the effect of aeolian sediments on the soils formed on the basalt. Illite and chlorite in the clay mineralogy of many soils of the studied areas indicate that the studied soils are young. Smectite was found in slightly more developed soils (Vertisols and Aridisols). The formation of allophanes from pyroclastic materials is also a proof of the predominance of aluminum over silicon in the early stages of their aeration. Almost all soil-forming processes in this research were studied and discussed, and from an educational and research point of view, a clear view of the country's soils was shown.

    Keywords: Clay mineralogy, Soil Micromorphology, Geochemical Indices, Soil Organic Carbon, Soil Inorganic Carbon}
  • مریم اوسط*، احمد حیدری
    پذیرفتاری مغناطیسی (MS[1]) یکی از شاخص هایی است که در سنجش تکامل خاکرخ مورداستفاده قرار می گیرد. پژوهش حاضر با هدف کارایی پذیرفتاری مغناطیسی در بررسی وضعیت تکامل خاک در یک زمین نمای کوهستانی در منطقه باندر استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت. جهت نیل به اهداف مورد بررسی 56 خاکرخ حفر شد و پس از انجام مطالعات صحرایی و آنالیزهای فیزیکوشیمیایی، کلاس های رده بندی خاک و شاخص تکامل مورفولوژیک تعیین گردید. برخی از شاخص های تکامل شیمیایی و ژیوشیمیایی و همچنین پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس پایین (χlf) و بالا (χhf) توسط دستگاه Bartington MS2 dual frequency sensor بر روی نمونه های سطحی اندازه گیری شدند. همبستگی بین پذیرفتاری مغناطیسی و کلاس های رده بندی خاک، ویژگی های فیزیکوشیمیایی و شاخص های تکامل، نشان دهنده کارایی بیشتر پذیرفتاری مغناطیسی و شاخص تکامل مورفولوژیک در نشان دادن وضعیت تکامل خاک های منطقه می باشد. شیب دار بودن منطقه و همچنین حضور مقادیر بالای کربنات ها در منطقه باعث به وجودآمدن روابط معکوس بین شاخص های تکامل ژیوشیمیایی و کلاس های رده بندی خاک شده است. [1]. Magnetic Susceptibility
    کلید واژگان: پذیرفتاری مغناطیسی, شاخص ژئوشیمیایی, شاخص مورفولوژیک}
    Maryam Osat *, Ahmad Heidari
    Magnetic susceptibility (MS) is one of the indices used in soil development evaluation. The aim of this study was to investigate the efficiency of soil magnetic susceptibility in study of soil evolution in the Bandar mountainous landscape of Mazandaran province. In order to achieve the objectives of this study, soil taxonomic classes and morphological index were determined after field studies and physicochemical analysis of 56 soil profiles. Some chemical and geochemical indices were determined and magnetic susceptibility in low (χlf) and high (χhf) frequency were measured by Bartington MS2 dual-frequency sensor on topsoil samples. The correlations between soil magnetic susceptibility and soil taxonomic classes, physicochemical properties, and development indices indicated more efficiency of magnetic susceptibility and morphological index in the representation of soil development in this region. The slope of the study area, as well as the presence of a high amount of carbonates, has caused an inverse relationship between geochemical indices and soil taxonomic classes.
    Keywords: geochemical index, magnetic susceptibility, morphological index}
  • علیرضا راهب*، احمد حیدری

    تغییرات کربن خاک یکی از مهمترین شاخص های نشان دهنده تاثیر اقلیم بر گونه های خاک است. مدیریت کربن آلی خاک، نیازمند آگاهی از مقدار آن و شناخت عوامل موثر بر آن می باشد. در این پژوهش برخی ویژگی های خاک به ویژه کربن آلی در 76 خاکرخ در اقلیم های مختلف متشکل از خشک (استان البرز)، نیمه خشک (استان البرز و استان قزوین) و نیمه مرطوب (استان گیلان و مازندران) و مرطوب (استان مازندران) با رژیم های رطوبتی اریدیک، زریک و یودیک و رژیم های حرارتی ترمیک و مزیک مورد مطالعه قرار گرفتند. تغییر در پارامترهای اقلیمی سبب ایجاد تغییر تنوع گونه ها در اکوسیستم شده و در نهایت بر روی اشکال مختلف کربن به ویژه کربن آلی خاک موثر بوده است. از مهمترین عوامل اقلیمی در این مطالعه می توان به دما اشاره نمود که افزایش دمای خاک منطقه خشک و نیمه خشک نسبت به دو منطقه مرطوب تر سبب تشدید معدنی شدن شده و در نتیجه آن کربن آلی خاک کاهش می یابد. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی در خاک مناطق مورد مطالعه با افزایش عمق کاهش می یابد و میانگین مقدار کربن آلی در خاکرخ های مالی سول بیشتر از آلفی سول ها، اینسپتی سول ها، انتی سول ها و اریدی سول ها بوده است. نتایج کلی این مطالعه نشان می دهد افزایش پارامترهای هدایت الکتریکی خاک (شوری)، اسیدیته خاک و مقدار رس اثر منفی بر میزان کربن آلی خاک، در حالی که افزایش پارامترهای ظرفیت تبادل کاتیونی و مقدار سیلت خاک اثرات مثبت بر آن دارند.

    کلید واژگان: انتی سول, کربن آلی, اقلیم نیمه خشک, تشکیل خاک}
    Alireza Raheb *, Ahmad Heidari

    Changes of soil carbon is one of the most important indicators showing the climate impacts on the soil genesis. Soil organic carbon management requires knowledge of its amount and the effective factors. In the current study, the distribution of soil properties especially soil organic carbon were studied in 76 soil profiles consist of different climatic zones arid (Alborz province), semi-arid (Alborz and Qazvin province) and semi-humid (Guilan and Mazandaran province) and humid (Mazandaran province) with aridic, xeric and udic moisture regimes and thermic and mesic temperature regimes. Changes in climatic parameters cause changes in species diversity in the ecosystem and ultimately effect on various forms of carbon, especially soil organic carbon. One of the most important climatic factors in this study is the temperature that increasing the soil temperature in arid and semi-arid regions compared to the two wetter regions causes intensification of mineralization and as a result, soil organic carbon is reduced. The results showed that the amount of organic carbon in the studied soil decreases with increasing depth and the average amount of organic carbon in Mollisols was higher than Alfisols= Inceptisols > Entisols > Aridisols. The general results of this study showed that increasing the parameters of soil electrical conductivity (salinity), soil acidity and clay content have a negative effect, while increasing the parameters of cation exchange capacity and silt content have positive effects on soil organic carbon content.

    Keywords: Entisols, Organic carbon, Semi-arid climate, Soil genesis}
  • علیرضا راهب*، احمد حیدری
    بازالت ها از جمله سنگ های آذرین حاوی کانی های حساس به هوازدگی هستند که محصولات هوازدگی آنها به صورت کانی های ثانویه و مواد محلول مختلف در آمده و خصوصیات کانی شناسی ویژه ای ایجاد می کنند که به ندرت در سایر خاک ها یافت می شوند. کانی های رسی بخش مهمی از سیستم خاک را تشکیل می دهند و در حاصلخیزی، مدیریت و بهره وری پایدار خاک نقش دارند. هدف از این مطالعه بررسی تشکیل کانی های رسی در خاک های درجا تشکیل یافته از بازالت در سه اقلیم مختلف است. در این تحقیق ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های تشکیل شده بر روی سنگ مادر بازالت در 24 خاکرخ در یک ردیف اقلیمی در سه منطقه خشک، نیمه خشک و نیمه مرطوب البرز میانی مورد مطالعه قرار گرفت و سپس خصوصیات کانی شناسی در شش خاکرخ مطالعه شد. تحلیل پراش نگاشت های اشعه X نشان داد که در خاک های مناطق خشک ایلایت و در مناطق نیمه خشک و نیمه مرطوب اسمکتایت کانی های غالب هستند. فرایندهای نوتشکیلی (رسوب از محلول) و تغییر شکل کانی ها (به ویژه ایلایت) در تشکیل اسمکتایت خاک ساخت در مناطق نیمه خشک و نیمه مرطوب نقش دارند. در خصوص ایلایت نیز، شواهد گویای منشا پدوژنیک آن در خاک های مورد مطالعه می باشد. منشا ورمی کولایت در سه منطقه مورد مطالعه نیز تحت تاثیر هوادیدگی میکا و کلرایت بوده است.
    کلید واژگان: اسمکتایت, پراش نگاشت اشعه ایکس, خاکرخ, سنگ های آذرین}
    Alireza Raheb *, Ahmad Heidari
    Basalt is among igneous rocks that contains susceptible minerals to weathering minerals, and their weathering products are deposited as secondary minerals and different cations in the soil. Soils derived from basalt bedrock have many distinctive properties that are rarely found in other soils. Clay minerals constitute an important component of the soil system, and knowledge of their role in soil fertility is imperative for sustainable soil management and productivity. Therefore, the objective of the current study was to evaluate clay minerals formation of in situ soil derived from basalt in three different climate conditions. In the present study, physicochemical properties of 24 soil profiles, which formed on basalt rocks, were investigated in the arid, semi-arid, and semi-humid regions of middle Alborz and also mineralogical properties were studied in 6 profiles. X-ray diffraction analysis indicated that illite and smectite were the dominant minerals in the arid and semi-arid soils, respectively. Results revealed that the neosynthesis mechanism and deformation process of other minerals (especially illite) confirm the pedogenic formation of smectite soils in semi-arid regions. Evidence suggested that the illite in the studied soils had a pedogenic origin. Also, the vermiculite origin was to affected by the weathering of mica and chlorite within the three study areas.
    Keywords: smectite, X-ray diffraction, Pedon, Igneous rocks}
  • پریسا محسنی، احمد حیدری*، علی کشاورزی، الناز ملکی قلیچی
    سابقه و هدف

    ایران جزء کشور هایی با بیش ترین میزان تولید گازهای گلخانه ای در جهان است که طبق برآوردهای انجام گرفته بخش قابل توجهی از این اثرات مربوط به فعالیت های کشاورزی است. روش های مختلفی برای ارزیابی اثرات محیط زیستی فعالیت-های کشاورزی وجود دارد که ارزیابی چرخه حیات یکی از روش های ارزیابی اثرات پایداری است که بر مبنای فرآیند تولید محصول توسعه یافته است. روش های موجود ارزیابی اثرات چرخه حیات و تعیین اثرات فعالیت های کشاورزی از طریق کلاس بندی و مدل-سازی ارزیابی و تغییرات احتمالی در شاخص های کیفیت خاک به عنوان یک نتیجه در فعالیت های کشاورزی در مزرعه تعیین می-شوند. هدف اصلی از انجام و طراحی این تحقیق، بررسی آثار زیست محیطی ناشی از نظام تولید ذرت علوفه ای با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات (LCA) به منظور مدیریت و کنترل هر چه بهتر این اثرات است.

    مواد و روش ها: 

    منطقه ی مورد مطالعه مزرعه ی آموزشی دانشگاه تهران به مساحت 260 هکتار است. اطلاعات مورد نیاز، از طریق مصاحبه با کارشناسان مزرعه جمع آوری گردید. میزان مصرف نهاده ها و انتشار آلاینده ها در چند گروه تاثیر شامل گرمایش جهانی، اوتریفیکاسیون، اسیدی شدن، مسمومیت آب های سطحی و تخریب ازون، دست بندی به ازای یک واحد کارکردی (یک تن ذرت علوفه ای) تعیین وتاثیر آنها بر چرخه حیات ارزیابی شد. محاسبات ارزیابی چرخه حیات توسط نرم افزار سیماپرو انجام شد.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد که (1): بیش ترین تخریب زیست محیطی ناشی از تولید ذرت علوفه ای مربوط به مسمومیت آب های سطحی با مقدار kg 1,4-DBeq 13-10× 94/1 می باشد که کودهای شیمیایی وآبیاری به ترتیب با مقادیر13-10×331/1 و 14-10×96/4 kg ، 1,4-DBeq روی این آلایندگی بیشترین اثر را دارند، (2): مقدار شاخص زیست محیطی13-10× 19/2 پوینت یا 219/0 پیکوپوینت محاسبه شد که مقادیر نرمال شده گروه های اثر ناشی از تولید ذرت علوفه ای می باشد که با ضرب کردن مقدار کل آلایندگی هر گروه اثر در فاکتورهای نرمال سازی و وزن دهی مختص هر گروه اثر محاسبه شده است. هرچه این مقدار کم تر شده و به صفر نزدیک تر باشد این-طور نتیجه گیری می شود که اثرات زیست محیطی محصول تولید شده نیز کم تر می باشد.

    نتیجه گیری

    استفاده از روش های مختلف مدیریت نظام زراعی همچون کاربرد نهاده های آلی، تناوب زراعی، کاشت گیاهان تثبیت کننده نیتروژن و خاک ورزی حداقل، برمبنای بهره گیری از اصول کم نهاده برای کاهش این اثرات زیست محیطی ضروری است. همچنین انتخاب روش های مناسب آبیاری و مدیریت بهینه مصرف آب ضمن افزایش عملکرد محصول، می تواند اثرات تخریبی زیست محیطی این عملیات را کاهش دهد. راهکاری که می توان برای کاهش اثرات این عملیات پیشنهاد و اجرا نمود، استفاده از روش های مختلف مدیریت نظام زراعی همچون کاربرد نهاده های آلی، تناوب، گیاهان تثبیت کننده نیتروژن و خاک ورزی حداقل، برمبنای بهره گیری از اصول کم نهاده برای کاهش این اثرات زیست محیطی است و با انتخاب روش های مناسب برای آبیاری و مدیریت بهینه مصرف آب ضمن افزایش عملکرد محصول، اثرات تخریبی زیست محیطی این عملیات راکاهش داد.

    کلید واژگان: ارزیابی چرخه حیات, شاخص زیست محیطی, ذرت علوفه ای}
    Parisa Mohseni, Ali Keshavarzi, Elnaz Maleki Ghelichi
    Background and objectives

    Iran is one of the countries with the highest production of greenhouse gases in the world, which according to estimates is a significant part of these effects are related to agricultural activities. There are various methods for assessing the environmental impact of agricultural activities. Life cycle assessment is one of the methods for assessing the effects of sustainability that has been developed based on the product production process. Existing methods for assessing the effects of life cycle and determining the effects of agricultural activities are determined by classifying and modeling the evaluation and possible changes in soil quality indicators as a result of agricultural activities in the field. The main purpose of this study is to investigate the environmental effects of the forage maize production system using the Life Cycle Assessment (LCA) method in order to better manage and control these effects.

    Materials and methods

    The study area is an educational farm of the University of Tehran with an area of 260 hectares. The required information was collected through interviews with field experts. The amount of inputs used and the emission of pollutants in several groups of effects including global warming, eutrophication, acidification, surface water poisoning and ozone depletion, classification per functional unit (one ton of forage corn) are determined and their effect on the exchange life cycle. Life cycle evaluation calculations were performed by Sima Pro software.

    Results

    The results showed that (1): The most environmental degradation due to forage maize production is related to surface water pollution with a value of 1.94×10-13 kg, 1,4-DBeq that chemical fertilizers and irrigation have the most effect on this pollution 1.33×10-13 and 4.96×10-14, kg 1,4-DBeq, respectively: (2): The value of the environmental index is 2.19×10-13 points or 0.219 picopoint. It was calculated that the normalized values of the effect groups are due to the production of fodder corn, which is calculated by multiplying the total amount of contamination of each effect group by the normalization and weighting factors, specific to each effect group. The lower the value and the closer it is to zero, the less environmental impact of the product is less.

    Conclusion

    Using different methods of crop management such as the use of organic inputs, rotation, nitrogen-fixing plants, and tillage, at least based on the using of low input principles to reduce these environmental effects and also by selecting appropriate methods of irrigation yield and optimal crop yield management environmental degradation reduced these operations. The solution that can be proposed and implemented to reduce the effects of this operation is to use different methods of crop management such as the use of organic inputs, rotation, nitrogen-fixing plants, and tillage at least, based on the use of minimizing principles to reduce these environmental effects. By selecting appropriate methods for irrigation and optimal management of water consumption while increasing crop yield, the environmentally destructive effects of this operation were reduced.

    Keywords: Life Cycle Assessment, Environmental index, Forage maize}
  • Spatial Variability of Rainfed Wheat Production Under the Influence of Topography and Soil Properties in Loess-Derived Soils, Northern Iran
    Mohammad Ajami*, Ahmad Heidari, Farhad Khormali, Mojtaba Zeraatpisheh, Manouchehr Gorji, Shamsollah Ayoubi

    The wheat production variability is not well-understood in hilly region, especially in loess-derived soils of Golestan province in Iran with a sub-humid climate. Topography can greatly influence the production of agricultural crops by affecting soil quality. A study area located in Golestan province was selected in order to assess the spatial variability of wheat production and to develop regression models between the crop, soil properties, and topography attributes. The samples of wheat and soil were randomly taken from 100 points at different hillslope positions (i.e., shoulder, back-, foot-, and toe-slope). The soil physicochemical analysis and the measurement of wheat yield components were conducted. The digital elevation model (DEM; 10 m resolution) was used, and the topographic attributes (i.e., elevation, slope, wetness index, stream power index, curvature, erosivity factor, and watershed specific area) were calculated. The results showed that the greatest total yield and the highest grain yield were estimated to be 14.53 and 4.41 ton ha−1, respectively, in areas with a slope of less than 10%, which were significantly higher than those in the steep areas (slope classes of 10–30% and > 30%). The highest and the lowest total yields, with average values of 15.82 and 5.68 ton ha−1, were observed in the toeslope and shoulder slope positions, respectively. The greatest grain yields were obtained from the foot- and toeslope positions with the average values of 4.61 and 4.66 ton ha−1, respectively. The topographic curvature and wetness index had a significant correlation with the yield of wheat. According to the regression equations, topographic indexes can well justify the spatial variability of wheat yield, indicating the importance of these factors by influencing the distribution of moisture during the process of wheat production in the study region. The enhancements of wheat yield components in the lower slope positions could be attributed to an increase in soil depth and plant available water as well as to the accumulation of further soil organic matter and nutrient elements, including nitrogen and potassium, in such positions as a result of soil redistribution. Moreover, the results illustrated that by using easy accessable, cheap, and none destructive data (DEM derivatives and soil properties); it is possible to predict the production yield of wheat with a reliable estimation. We concluded that for better farming management and productivity in hilly regions, topographic attributes should be considered for plantation. Therefore, this study introduces the most suitable slope positions and topographic attributes for crop production with the least soil degradation. Shoulder and backslope positions are the most unsuitable slopes possibly better for orchards while toeslopes and footslopes could be used for intensive crop production.

    Keywords: Wetness index, Wheat production, Topographic attributes, Yield prediction, Soil properties}
  • مریم اوسط، احمد حیدری*، آرش سلامی

    سابقه و هدف:

     نقشه های تفصیلی خاک یکی از ابزارهای ضروری برای دستیابی به مدیریت پایدار می باشند. باوجود پیشرفت های صورت گرفته در نقشه برداری رقومی خاک و تلاش در تولید نقشه های دقیق، عدم اطمینان کافی به نقشه های خاک در بسیاری از مقیاس ها همچنان به قوت خود باقی است. مطالعات اخیر عمدتا بر روش های سنجش از دور تمرکز یافته است که ویژگی های مشخصه زیر سطحی خاک را کمتر در نظر می گیرند. این مطالعه از روش جدید درون یابی بین خصوصیات زیرسطحی و مشخصه خاک برای افزایش دقت نقشه های تهیه شده استفاده نموده است. هدف از این مطالعه تولید نقشه های دقیق خاک با دو رویکرد استفاده از سطوح ژیومورفیک و همچنین درون یابی ویژگی های مشخصه زیرسطحی خاک در منطقه چالوس می باشد.

    مواد و روش ها

    منطقه مورد مطالعه به مساحت 100 هکتار در روستای باندر از توابع بخش کلاردشت شهرستان چالوس در استان مازندران می باشد. از ضخامت و یا عمق مرز بالایی/پایینی افق های مشخصه یا خصوصیات مشخصه خاک به عنوان معیار تفکیک واحدهای نقشه خاک استفاده گردید. بر اساس سیستم جامع رده بندی امریکایی خاک، شش ویژگی مشخصه تاثیرگذار در تفکیک خاک های منطقه در سطح فامیل (مرز فوقانی افق کمبیک، مرز فوقانی افق آرجیلیک، مرز فوقانی افق کلسیک، ضخامت افق مالیک، ضخامت خاکرخ و آهکی یا غیر آهکی بودن) انتخاب گردید و از درون یابی عددی این ویژگی ها برای تولید نقشه های موضوعی استفاده شد. نقشه نهایی خاک منطقه از تلفیق این شش نقشه موضوعی به دست آمد. پس از تهیه نقشه هر یک از خصوصیات خاک به صورت مجزا، کلیه نقشه-های تهیه شده با یکدیگر تلاقی داده شده و نقشه واحدهای همگن به دست آمد. اراضی مرتفع منطقه مزبور به دلیل اکوسیستم منحصر به فرد و تاثیر جهت شیب در ایجاد خرد اقلیم ها، تغییرات پوشش گیاهی و تنوع بالای خاک ها از اهمیت خاصی برخوردار است. نمونه برداری از 56 خاکرخ و 44 مته (به منظور بررسی تغییرات در فاصله میان خاکرخ ها) به صورت شبکه ای نسبتا منظم با فواصل 100 متر انجام شد. به منظور بررسی و توصیف ساختار مکانی متغیرهای مورد نظر از نیم تغییرنما استفاده شد. وجود روند و ناهمسانگردی داده ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. پس از تهیه منحنی های تغییرنما ، انتخاب بهترین مدل ها با استفاده از روش اعتبارسنجی متقاطع و نیز شاخص RMSS انجام گرفت.

    یافته ها

    در تهیه نقشه خاک با استفاده از روش سطوح ژیومورفیک، از 20 واحد خاک شناسایی شده 12 واحد خاک از نوع همسان و 8 واحد از نوع اجتماع بود. این در حالی است که تمامی 20 واحد نقشه به دست آمده از روش درون یابی ویژگی های زیر سطحی از نوع همسان بودند. این روش دقت بالایی در ترسیم مرز بین واحدهای خاک داشت. تفاوت اصلی این روش با روش های سنتی در تولید نقشه-های تفصیلی خاک، استفاده از درون یابی خودکار نظارت شده به جای درون یابی دستی و استفاده از مجموعه ای از شاخص های کمی می-باشد.

    نتیجه گیری:

     یکی از مزایای عمده این روش استفاده از ویژگی های درونی خاک به عنوان متغیر کمکی در کنار سایر فاکتورهای اقلیم، توپوگرافی، موجودات زنده، مواد مادری و زمان است. این مطالعه بر اهمیت نقش فاکتور s در مدل SCORPAN تاکید کرده و نشان داد که ویژگی های درونی خاک که به طور مستقیم در رده بندی خاک دخالت دارد، به طور موثری می توانند در تفکیک واحدهای خاک استفاده گردند.

    کلید واژگان: ژئومورفولوژی, نقشه خاک, زمین آمار}
    Maryam Osat, Arash Salami
    Background and objectives

    Detailed soil maps are an essential tool for achieving sustainable management. Despite the advances in digital soil mapping and efforts to produce accurate maps, insufficient reliability on the soil maps remains on different scales. Recent studies have been focused primarily on remote sensing, which pays less attention to the subsurface diagnostic properties of the soil. This study used a new interpolation method between the subsurface soil diagnostic properties to increase the accuracy of the prepared maps. In this study, the production of soil maps with two approaches including the use of geomorphic surfaces, as well as the interpolation of subsurface characteristics of the soil in the Chalous region, was examined.

    Materials and methods

    The study area with an extent of 100 hectares in Bandar village, was located in the suburb of Kelardasht, in Chalous County, Mazandaran province. The thickness, or depth of the upper/lower boundary of the diagnostic horizons, or soil characteristic properties used as criteria for distinguishing soil map units. According to the Comprehensive American Soil Classification System, there are six influential characteristics (Upper Cambic horizon boundary, argillic horizon upper boundary, calcic horizon upper boundary, Mollic horizon thickness, soil profile thickness, and calcareous or non-calcareous parent materials) in soils at the family level, that were used for numerical interpolation and generate thematic maps. The final soil map of the region was obtained by a combination of these six thematic maps. After mapping each of the soil properties separately, all the prepared maps intersected, and homogeneous map units were obtained. The highlands of this region, are of special importance due to their unique ecosystem and the effect of slope direction on microclimate formation, vegetation changes, and high soil diversity. Grid sampling was carried out from 56 profiles and 44 auger points (to assess variability among profiles) as a grid network with 100 m intervals. To study and describe the spatial structure of the variables, a semivariogram was used. The existence of data trends and heterogeneity were also examined. After preparing the variograms, the selection of the best approach was done using the cross-validation method and RMSS index.

    Results

    To prepare the soil map using the geomorphic surface method, out of 20 soil units were identified, 12 soil units were of the consociation type, and 8 unit were of the association type. However, all 20 map units obtained by interpolation of subsurface diagnostic properties were of consociation type. This method had high accuracy in mapping the boundaries among soil units. The main differences between this method and traditional methods are in the production of detailed soil maps, the use of supervised automatic interpolation instead of manual interpolation, and the use of a set of quantitative indicators.

    Conclusion

    One of the major advantages of this method is the use of internal characteristics of the soil as an auxiliary variable along with other climatic factors, topography, living organisms, parent material and time. This study underscored the importance of the role of factors in the SCORPAN model and showed that the internal properties of the soil, which are directly involved in soil classification, can be effectively used to separate soil map units

    Keywords: Geomorphology, Soil Map, Geostatistics}
  • علیرضا راهب*، احمد حیدری، بهاره کریم زاده
    با توجه به اینکه بخش عمده ای از ایران را مناطق خشک و نیمه خشک فرا گرفته است، چگونگی تشکیل عوارض خاک ساخت موجود در خاک در فهم بهتر مباحث علوم خاک در این مناطق بسیار مهم و تاثیرگذار است. مواد مادری یکی از عوامل اصلی کنترل کننده خصوصیات خاک در مناطق خشک و نیمه خشک است. بازالت و شیشه آتشفشانی از جمله سنگ های آذرین حاوی کانی های حساس به هوازدگی هستند. محصولات هوازدگی آنها به صورت کانی های ثانویه و کاتیون های مختلف در خاک انباشته می شوند و مصرف این محصولات طی فرآیندهای مختلف به تشدید هوازدگی و تشکیل و تکامل خاک خواهد انجامید. در این تحقیق ویژگی های مورفولوژی و فیزیکوشیمایی خاک های تشکیل شده بر روی سنگ مادر بازالت در هشت خاکرخ در منطقه نیمه خشک البرز میانی مورد مطالعه قرار گرفت و سپس خصوصیات میکرومورفولوژیکی در شش مقطع نازک مطالعه شد. مشاهدات میکرومورفولوژی شواهد مختلفی از وقوع فرآیند های هوازدگی را نشان داد. تشکیل پوشش های زیرسطحی و گرهک های اکسید آهن و منگنز، ساختمان میکروسکوپی مکعبی و تحول آن در خاکرخ های مختلف از مکعبی نیمه زاویه دار به مکعبی زاویه دار، پوشش های رسی لایه لایه که نشان از رسوب دوره ای این لایه ها در شرایط مساعد داشت، و تشکیل انواع عوارض خاک ساخت کربناتی مانند گرهک ها، پوشش ها و پوشش های زیرسطحی، پرشدگی حفرات با کریستال های میکریتی و اسپاریتی همگی حاکی از وجود دوره های متناوب خشک و مرطوب و اثر این دوره ها در پیشرفت فرآیند های هوازدگی دارد. از دیگر نتایج جالب توجه در مطالعه میکرومورفولوژی خاک های منطقه موردمطالعه، حجم زیاد رس تولید شده در برخی از خاکرخ ها به علت شدت هوادیدگی بیشتر شیشه آتشفشان بود.
    کلید واژگان: بازالت, تشکیل خاک, عوارض خاکساخت, میکرومورفولوژی}
    Alireza Raheb *, Ahmad Heidari, Bahareh Karimzadeh
    As regards Iran is covered by many arid and semi-arid regions, the formation of soil-pedogenic features are very important and effective to have a better understanding of the topics of the soil sciences in these regions. Parent material is one of the main factors controlling soil properties in arid and semiarid regions. Basalt and volcanic glass are among igneous rocks that contain minerals susceptible to weathering minerals. Their weathering products are deposited as secondary minerals and different cations in the soil and the consumption of weathering products accelerate the weathering, soil formation and evolution during these processes. In this study, morphological and physicochemical properties of eight soil profiles formed on basalt rocks in semiarid region of middle Alborz were investigated and micromorphological properties were studied in six thin sections. Micromorphological observations showed different evidences of the occurrence of weathering processes. Formation of hypocoating and nodules of iron oxide and manganese, cubic microstructure and its evolution in different soils from semi-angular to angular cubic, layered clayey clusters indicating periodic deposition of this. Also, the layers were in favorable conditions, and the formation of a variety of pedogenic carbonate effects such as nodules, coating and hypocoating, cavities filled by micritic and sparite crystals were suggested alternating dry and wet periods, and the effect of these periods on progresses in weathering processes. One of the unanticipated consequences in the micromorphological study was the large volume of clay produced in some soil profiles due to the greater weathering intensity of volcanic glass.
    Keywords: basalt, soil formation, pedogenic carbonate effects, Micromorphology}
  • حمیدرضا رفیعی، اعظم جعفری*، احمد حیدری، محمدهادی فرپور، احمد عباس نژاد
    کربن خاک که شامل کربن آلی و کربن غیر آلی می باشد، به دلیل تاثیر مهم آن بر گرمایش جهانی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. علی رغم اهمیت کربن موجود در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک در چرخه جهانی کربن، تحقیق در مورد ذخایر کربن در مقیاس خاکرخ در خاک های این مناطق به اندازه کافی انجام نشده است. در این مطالعه، توزیع عمودی و ذخیره کربن آلی، کربن غیر آلی و کربن کل در خاکرخ های خاک منطقه ساردوییه (جنوب کرمان) واقع در اقلیم نیمه خشک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی خاک در افق های سطحی خاک بیشتر است و با افزایش عمق کاهش می یابد. در حالی که کربن غیر آلی خاک در افق های سطحی خاک حداقل است و در افق های زیرسطحی افزایش می یابد. ذخیره کربن آلی خاک بین 52/5 تا  kg m-2 48/9 و ذخیره کربن غیر آلی در خاکرخ های خاک بین 41/14 تا kg m-2  34/91 می باشد. سهم ذخیره کربن غیر آلی خاک از کربن کل خاک به طور متوسط 5/77 درصد است و حدود 89 درصد آن در افق های زیرسطحی (زیر 25 سانتی متر) ذخیره شده است. میانگین سهم ذخیره کربن آلی خاک از کربن کل خاک نیز 4/22 درصد می باشد. همچنین، نسبت ذخیره کربن غیر آلی به کربن آلی در خاکرخ های منطقه مورد مطالعه به طور متوسط 27/4 می باشد.
    کلید واژگان: تغییرات اقلیمی, توزیع عمقی کربن, کربن کل خاک, گرمایش جهانی}
    H.R. Rafiei, A. Jafari *, A. Heidari, M.H. Farpoor, A. Abbasnejad
    Introduction
    Soil carbon (C) sequestration is recognized as a potentially significant option to off-set the elevation of global atmospheric carbon dioxide (CO2) concentrations. Soils are the main sink/source of carbon and also, an important component of the global C cycle. Total soil carbon (C) comprises of the soil organic C (SOC) and the soil inorganic C (SIC) components. The soil inorganic C (SIC) stock mainly consists of carbonates and bicarbonates. Processes governing the dynamics of the soil carbon stock differ among ecoregions and strongly interact with soil properties. Understanding the distribution of organic and inorganic carbon stocks in soil profiles is essential for assessing carbon storage at the regional and global scale. Although global estimates provide a general view of carbon stock levels, accurate local estimates and factors affecting soil carbon dynamics are very important. As a result, there is an essential requirement for accurately estimating the distribution of carbon reserves and their differences with regard to soil properties.
    Materials and Methods
    The study area is located in the Sardooeyeh region, South of Kerman, under semiarid conditions. A total of 5 soil profiles were excavated. Percentage of coarse fragments (> 2 mm) using a 2 mm sieve, total organic C by the K2Cr2O7-H2SO4 oxidation method of Walkley-Black, soil inorganic carbon using the Gravimetric carbonate meter method were determined. Bulk density was measured by drying core samples in an oven overnight and dividing the weight of dry soil by the volume of the core occupied by the soil after correction for coarse fragments.
    Results and Discussion
    Organic carbon in the surface horizons of all profiles is maximum due to vegetation and decreases with increasing soil depth. As the altitude increased, the amount of organic carbon increased in the surface horizons. Lower temperature and higher humidity at higher altitudes lead to the lower organic matter decomposition and consequently higher organic carbon content of the soil. Although the upper soil layers had the maximum soil organic C content, the maximum soil inorganic C content was observed in the sub-surface layers. The soil organic carbon storage was between 5.52 to 9.48 kg m-2 and the storage of soil inorganic carbon in profiles was between 14.41 and 91.34 kg m-2. The total soil carbon storage in the profiles varied between 19.92 to 100.83 kg m-2 and the average was 42.66 kg m-2. The average of soil organic carbon storage in 0-25, 25-60, 60-120 cm depths were 2.6, 1.97 and 1.26 kg m-2, respectively. The amount of soil inorganic carbon storage in 0 -25, 25-60 and 60-120 cm depths were equal to 2.7, 10.40 and 8.26 kg m-2, respectively. Therefore, it seems that more than 50% of the total soil inorganic carbon storage is stored at a depth of 25-60 cm from the soil surface. The portion of inorganic carbon storage of total soil carbon was 77.5%, and about 89% of it was stored in sub-surface horizons (below 25 cm). The portion of organic carbon storage of total soil carbon was 22.4%. It seems that an increase in the partial pressure of CO2 in soils leads to some dissolution of the pedogenic carbonate in the top soil. Dissolved pedogenic carbonate transfers to the deep soil and then re-crystallizes under relatively dry conditions and low CO2.
    Conclusion
    The results showed that soil organic carbon storage was mostly higher in surface horizons, and soil inorganic carbon storage was higher in sub-surface horizons. On average, the ratio of soil inorganic carbon storage to soil organic carbon storage was 4.27. The high percentage of soil inorganic carbon storage in total soil carbon, shows that inorganic carbon plays a very important role in semi-arid regions. Almost 89% of the soil inorganic carbon content and about 80% of the total soil carbon were accumulated in the sub-surface horizon of soil (below 25 cm), indicating the importance of sub-surface soil for storing carbon in semi-arid regions.
    Keywords: Climate change, Deep soil carbon, Total soil carbon, Global warming}
  • محمد عجمی، احمد حیدری*، فرهاد خرمالی، منوچهر گرجی، شمس الله ایوبی

    توپوگرافی با اثرگذاری بر کیفیت خاک، می تواند تولید محصولات کشاورزی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. به منظور ارزیابی تغییرات مکانی عملکرد گندم و ایجاد مدل های رگرسیونی بین عملکرد محصول و خصوصیات خاک و توپوگرافی، منطقه توشن در استان گلستان انتخاب گردید. نمونه برداری گندم و خاک به صورت تصادفی از 100 نقطه از موقعیت های مختلف شیب صورت پذیرفت. تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک ها و اندازه گیری مولفه های عملکرد گندم انجام شد. مدل رقومی ارتفاع تهیه شد و ویژگی های پستی و بلندی محاسبه گردید. بیشترین عملکرد کل و بیشترین عملکرد دانه به ترتیب به میزان 53/14 و 41/4 تن در هکتار در اراضی با شیب کمتر از 10 درصد به دست آمد که اختلاف معنی داری با طبقه پرشیب نشان می دهد. بیشترین و کمترین عملکرد کل با مقادیر میانگین 82/15 و 68/5 تن در هکتار به ترتیب مربوط به موقعیت های پنجه شیب و شانه شیب بود. بیشترین عملکرد دانه از موقعیت های پای شیب و پنجه شیب به دست آمد. مقادیر میانگین عملکرد دانه در پای شیب برابر با 61/4 و در پنجه شیب 66/4 تن در هکتار بود. انحنای سطح زمین و شاخص خیسی ارتباط قابل ملاحظه ای با عملکرد محصول گندم داشتند. بر طبق معادله های تجزیه رگرسیون شاخص های پستی و بلندی به خوبی قادر به توجیه تغییرپذیری مکانی عملکرد بودند که این امر نشان دهنده اهمیت این عوامل از طریق تاثیر بر توزیع رطوبت در فرآیند تولید محصول در منطقه مورد مطالعه است. افزایش مولفه های عملکرد گندم در این مطالعه که در قسمت های پایین شیب مشهود است را می توان به افزایش عمق خاک و آب قابل استفاده گیاه و تجمع بیشتر مواد آلی و عناصر غذایی نظیر نیتروژن و پتاسیم به واسطه فرآیند فرسایش و تجمع آن در این موقعیت ها مربوط دانست.

    کلید واژگان: موقعیت شیب, شاخص خیسی, پیش بینی تولید}
    Mohammad Ajami, Ahmad Heidari *, Farhad Khormali, Manoochehr Gorji, Shamsolah Ayoubi

    Topography by affecting soil quality can significantly affect the production of agricultural products. This study was conducted in Toshan area of Golestan province to evaluate the spatial variation of wheat production and to create regression models between the crop, soil, and topography characteristics. Wheat and soil sampling from different slope positions were collected randomly from 100 points. Soil physical-chemical analyses and wheat yield parameter measurements were carried out. The digital elevation model was prepared, and topographic attributes were calculated. The results showed that the highest total yield (14.53 t/ha) and grain yield (4.41 t/ha) were observed in <10% slope class, which showed a significant difference compared to steeper slopes. The highest (15.82 t/ha) and the lowest (5.68 t/ha) total mean yields were corresponded to paw slope and shoulder slope, respectively. The highest grain yield was obtained from the foot slope and paw slope. The amounts of mean grain yield were 4.61 t/ha in foot slope and 4.66 t/ha in paw slope. Curvature and wetness index had a remarkable relationship with wheat yield. According to the regression analyses, topography indexes have been able to explain the spatial variability of yield, indicating the importance of these factors' impact on water distribution in yield production process in the studied area. Increasing yield productions in low slope positions in this study was probably due to increasing in soil depth and plant available water, as well as accumulation of organic matter and nutrient elements such as nitrogen and potassium due to deposition of eroded materials in these positions.

    Keywords: Slope position, Wetness index, Yield prediction}
  • پریسا محسنی، علی کشاورزی، احمد حیدری*، الناز ملکی قلیچی

    در تحقیق حاضر، تغییرات میان مدت کیفیت خاک در مقیاس مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. منطقه ی مورد مطالعه، مزرعه ی آموزشی و پژوهشی دانشگاه تهران به مساحت 260 هکتار واقع در کرج با رژیم رطوبتی-حرارتی خاک اریدیک-ترمیک می باشد. در این تحقیق تغییرات شاخص تجمعی کیفیت خاک در دو عمق (20-0 و 40-20 سانتی متری) در سال 1379 و سال 1396 مورد مقایسه قرار گرفت. مجموعه حداقل داده ها با استفاده از روش تجزیه مولفه های اصلی دو مرحله ای تعیین و تعریف توابع امتیازدهی استاندارد و توابع عضویت فازی غیرخطی در نرم افزار متلب انجام شد. برای وزن دهی متغیرهای منتخب در تعیین شاخص تجمعی کیفیت خاک، از روش اشتراک واریانس مبتنی بر همبستگی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که در بیشتر نقاط تطبیقی بین مطالعات دو مقطع زمانی، تغییرات میان مدت شاخص کیفیت خاک در عمق های اول و دوم خاک انطباق خوبی داشتند. در پروفیل های شماره 1، 5، 11 تحقیق گذشته که 3/27% از نمونه ها را شامل می شود، و در پروفیل های شماره 1، 5، 7، 9 و 18 نمونه برداری حاضر که 83/20% از نمونه ها را شامل می شود، شاخص کیفیت خاک در عمق اول کم تر از عمق دوم تعیین گردید. تعیین کلاس کیفیت خاک در نمونه های تحقیق حاضر و گذشته در دو عمق نشان دهنده کاهش کیفیت کل خاک است. به نحوی که کیفیت خاک از کلاس های III (45% اراضی) و  IV (54% اراضی)؛ به کلاس IV (75-73% اراضی) تنزل یافته است.

    کلید واژگان: تجزیه مولفه های اصلی, توابع امتیازدهی استاندارد, شاخص کیفیت خاک}
    Parisa Mohseni, Ali Keshavarzi, Ahmad Heidari *, Elnaz Maleki Ghelichi

    In the present study, mid-term variations in soil quality were studied on the farm scale. The studied area was a research-educational farm of the Agricultural and Natural Resources Campus of University of Tehran covers 260 hectares, with thermic soil temperature and aridic soil moisture regimes, respectively. In this study, the process of improving or destruction of the integrated soil quality index at two depths (0-20 and 20-40 cm) in years of 1379 and 1396 was compared. The minimum data set was determined using the method of two-phases PCA. Definition of standard scoring functions and non-linear fuzzy membership functions were performed through programming in the MATLAB software environment. Covariance-correlation method was used for weighing the selected variables in determining Soil Quality Integrated (SQI) index. The results of this study showed that in most of the adaptive areas of the soil, the incremental and decreasing pattern of the soil quality index in the first and second depths of the previous and present studies were consistent and in some places, this pattern was almost constant. In profiles No. 1, 5, 11 of the previous research which include 27.3% of the samples, and in profiles No. 1, 5, 7, 9 and 18 of the present study which include 20.83% of the samples, the soil quality index at the first depth was less than the one in the second depth. Classification of the soil quality classes for all samples in both years revealed a reduction in soil quality index. So that the soil quality reduced from grade III (45%) and IV (54%) to grade IV (73-75%).

    Keywords: PCA, SQI, Standard scoring functions}
  • مریم اوسط، احمد حیدری*
    بررسی تغییرات مکانی کربن آلی خاک در کاربری های مختلف، کمک شایانی در تفسیر و شبیه سازی رفتار اکوسیستم های خاکی در مواجهه با تغییرات اقلیمی و زیست محیطی می کند. اراضی تپه ای و شیب دار روستای باندر به دلیل اکوسیستم منحصر به فرد و تاثیر شیب در ایجاد خرد اقلیم ها و تغییرات پوشش گیاهی، از اهمیت خاصی برخوردار است. تغییرات مکانی میزان محتوا و ذخیره کربن آلی و غیرآلی خاک در اعماق مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر نوع کاربری اراضی، مواد مادری، ویژگی های توپوگرافی و برخی از ویژگی های خاک نیز بر روی میزان محتوا و ذخیره کربن آلی و غیرآلی خاک در 56 خاکرخ بررسی شد. به طور متوسط بیشترین میزان ذخایر کربن آلی و غیرآلی خاک (Mg/ha6/196=SOC،  Mg/ha2/88=SIC) در مالی سول ها و کمترین مقادیر در انتی سول ها (Mg/ha 9/59=SOC، 3/11=SIC) به دست آمد. بیشترین میزان ذخیره کربن کل نیز به طور متوسط در مالی سول ها 9/284 Mg/ha و کمترین آن در انتی سول ها 2/71 Mg/ha به دست آمد. همبستگی بین ذخایر کربن آلی و غیرآلی خاک نشان دهنده آن است که کربن غیر آلی خاک در این منطقه از کربن آلی سرچشمه می گیرد. در کاربری جنگل قسمت اعظم ذخایر کربن آلی خاک در افق های سطحی قرار داشته و کربن آلی آن نیز بیشتر از نوع تازه و نیمه تجزیه شده و در ارتباط با جزء سیلت خاک می باشد. بنابراین خاک های جنگلی نسبت به خاک های مرتعی که قسمت اعظم کربن آلی آن ها در افق های زیرسطحی و در ارتباط با جزء رس خاک قرار دارد، در پاسخ به تغییر کاربری و اقدامات مدیریتی شکننده تر می باشد.
    کلید واژگان: کربن آلی, کربن غیرآلی, تغییرات مکانی, جنگل, مرتع}
    Maryam Osat, Ahmad Heidari *
    Spatial variability of soil organic carbon in different land uses could be effective in interpreting and simulating the behavior of ecosystems in encountering the climate and environmental changes. The hilly lands of the study area are unique ecosystem with particular importance due to the effect of slope in creating microclimates with different vegetation. The spatial variability of soil organic and inorganic carbon contents and storages were studied at various depths. The effects of land use, parent material, topographical properties and some of soil characteristics on soil organic and inorganic carbon contents and storages were investigated in 56 soil pedons. In average, the highest (SOC=196.6 Mg/ha, SIC=88.2 Mg/ha) and lowest (SOC=59.9 Mg/ha, SIC=11.3 Mg/ha) storage contents of soil organic and inorganic carbon were found in Mollisols and Entisols, accordingly. The highest average total carbon storage also was found in Mollisols (284.9 Mg/ha) while the lowest was in Entisols (71.2 Mg/ha). Increasing soil inorganic carbon with increasing soil organic carbon indicates that inorganic carbon originates from soil organic carbon. In forestland, most amounts of soil organic carbon stocks are located in surface horizons, in fresh and semi-decomposed forms and in combination with silt fractions. Therefore, forest soils are more fragile in response to the changes in management rather than rangelands that contain most of their organic carbon stocks in subsurface horizons and in combination with clay fractions.
    Keywords: Soil Organic Carbon, Soil Inorganic Carbon, Spatial Variability, Forest, Rangeland}
  • احمد حیدری *، آیدا بخشی خرمدره، محمدحسین محمدی
    تخلخل خاک در پیدایش و کنترل فرایندها، برهمکنش با محیط و نگهداشت و انتقال آب و املاح نقش اصلی را بر عهده دارد. در روش های مرسوم خصوصیات ناهمگن اجزاء تشکیل دهنده تخلخل خاک، با اعمال یک سری فرضیات از قبیل فعال و کروی همه حفرات ساده سازی می شوند. روش میکرومورفولوژی با مشاهده ی مستقیم و تعیین خصوصیات هندسی حفرات خاک امکان توصیف دقیق تری از خلل و فرج خاک فراهم می آورد. هدف از این مطالعه استفاده از روش رنگ آمیزی فلورسنت در کمی سازی خصوصیات هندسی خلل و فرج خاک می باشد. 39 نمونه خاک دست نخورده با مخلوط رزین - استون حاوی ماده فلورسنت تلقیح، خشکانده و برش داده شدند. سپس با روش تصویر برداری متوالی زیر نور فرابنفش، 40 تصویر رقومی از هر نمونه تهیه شد. تصاویر توسط نرم افزار Image Tool آستانه بندی و حفرات با رنگ روشن از بخش جامد تفکیک شدند. حفرات بر اساس مساحت، محیط، کشیدگی، فشردگی، گردشدگی، قطر معادل، قطر بزرگ و همچنین قطر کوچک کلاس بندی شدند. نتایج عددی به صورت فایل Excel از نرم افزار استخراج و تعداد و درصد حفرات در هر کلاس تعیین شد. حفرات با مساحت کمتر از 100 میکرومترمربع در لایه شخم ( < 35 سانتی متر) کمتر از 16% تخلخل بود که در کفه شخم به بیش از 29% رسید. حفرات با مساحت بیش از 100 میکرومترمربع در لایه شخم به بیش از 80% تخلخل کل بالغ گردیدند. کلاس غالب از نظر فشردگی خاک در همه اعماق کلاس 5/0-3/0 بود و حداکثر آن (94/56%) در عمق 35-30 سانتی متر به دست آمد. کشیده ترین حفرات (کلاس 1/0>) در لایه 10-0 سانتی متر به دست آمد که در عمق 35-30 سانتی متری به حداقل خود (8/33%) کاهش یافت. از نظر گردشدگی بیش از 55 درصد حفرات دارای شاخص گردشدگی 1/0-05/0 بودند. بر اساس پارامترهای قطر معادل، قطر بزرگ و قطر کوچک فراوانی حفرات ریز، متوسط و درشت تعیین گردیدند. نتایج نشان داد روش میکرومورفولوژی در مطالعات تخلخل و شکل حفرات بسیار توانمند است و ثابت نمود که فرضیات اعمال شده در مورد شکل حفرات خاک در روابط فیزیکی با واقعیت های موجود اختلاف قابل توجهی دارند و باید اصلاح شوند.
    کلید واژگان: تخلخل خاک, میکرومورفولوژی, رنگ آمیزی فلورسنت, نور فرابنفش, محیط متخلخل}
    Ahmad Heidari *, Aida Bakhshi Khorramdarreh, Mohammad Hossein Mohammadi
    Soil porosity plays the major role in relation with soil genesis, soil processes control and its interactions with the environmental factors and translocation of water and solutes. The heterogeneity of soil porosity components is simplified by considering some assumptions such as taking into accounr all of the pores do actively and are spherical. Micromorphological approaches by direct observation and determination of soil pores geometry prepares detailed characterization of soil pores. The aim of this study was quantifying soil pores geometric properties using flouerecent dye method. 39 undisturbed soil samples impregnated with a mixture of resin-acetone containing flouerecent dye, dryed out and cut. Then 40 digital images were taken from each sample under ultraviolet light. The images were thresholded until the soil pores distinguished as white from the matrix. The results of pores based on area, perimeter, elongation, compaction, roundness, ferret diameter, long and short axis diameters were classified visually. The quantitative results of pores area showed that the pores smaller than 100 μm2 in the plough layer (depth 29% in the plough pan due to compaction. Pores with > 100 μm2 area in plough layer increases > 80% of total porosity. The dominant compaction class was the (0.3-0.5 unit less) that its maximum percent was (56.94%) in the depth of 35-30 cm. According to the elongation index the most elongated pores (the class
    Keywords: Soil porosity, Micromorphology, Flourecent, Ultraviolet, Porous material}
  • حیدر غفاری *، منوچهر گرجی، محمود عرب خدری، قربانعلی روشنی، احمد حیدری
    فرسایش خاک مهم ترین شکل تخریب منابع خاک و منبع آلودگی های غیرنقطه ای به شمار می رود. هنگامی که مقدار فرسایش خاک از آستانه قابل تحمل تجاوز کند طیف وسیعی از مشکلات اقتصادی-اجتماعی- محیط زیستی رخ می دهند. روش های مختلفی برای تعیین فرسایش قابل تحمل ارائه شده است که هرکدام دارای مزیت و محدودیت های خاص خود هستند. در این پژوهش، روش مبتنی بر شاخص باروری و روش مبتنی بر عمق و کیفیت خاک به عنوان رایج ترین روش ها برای تعیین فرسایش قابل تحمل مورد استفاده قرار گرفتند. هر دو روش مجموعه ای از ویژگی های اساسی خاک شامل نفوذپذیری، ظرفیت نگه داری آب، کربن آلی خاک، پایداری خاکدانه ها، جرم مخصوص ظاهری و وضعیت حاصل خیزی خاک شامل عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم را دربر دارند. نتایج نشان داد بین مقدار فرسایش قابل تحمل محاسبه شده با هر دو روش ارتباط نزدیکی وجود دارد. میانگین وزنی مقدار فرسایش قابل تحمل محاسبه شده برای منطقه موردمطالعه با استفاده از مدل شاخص باروری حدود 2/9 و بر اساس عمق و کیفیت خاک حدود 2/10 تن بر هکتار در سال برآورد شد. هرچند روش مبتنی بر عمق و کیفیت خاک به عنوان یک روش استاندارد مطرح است اما نتایج نشان داد که روش باروری خاک نیز کارایی قابل قبولی داشته و حتی به لحاظ مفهومی قوی تر به نظر می رسد؛ زیرا در این روش، وضعیت باروری خاک سطحی با خاک زیرسطحی مقایسه می شود اما در روش کیفیت خاک فقط به وضعیت فیزیکی و شیمیایی خاک سطحی توجه می شود. از طرف دیگر، روش مبتنی بر عمق و کیفیت خاک، دامنه خاک های متعلق به یک گروه بسیار زیاد بوده و بنابراین دقت تخمین فرسایش قابل تحمل پایین است. ازآنجایی که هر دو مدل تنها اثرات درون مزرعه ای فرسایش را حساب می کنند، بنابراین مقادیر به دست آمده بدون درنظر گرفتن اثرات برون مزرعه ای فرسایش، برای برنامه های حفاظت خاک منطقه قابل توصیه هستند.
    کلید واژگان: تخریب خاک, آلودگی غیرنقطه ای, حفاظت خاک}
    Heidar Ghafari *, Manoochehr Gorji, Mahmood Arabkhedri, Ghorbanali Rooshani, Ahmad Heidari
    Erosion has been known as an important factor in soil resources degradation and non-point pollutions. A wide range of damaging effects involve social, economic and environmental problems occur when soil erosion rate go beyond the allowable value. There are several method to determine soil loss tolerance that each has specific advantage and limitations. In this paper, two widely used methods have been compared in determining tolerable erosion on a watershed scale. The first approach is based on assessment of the productivity index (PI) and the second approach is based on soil depth and soil quality index. A particular minimum data set of soil properties include infiltration, water holding capacity, organic carbon, aggregate stability, bulk density, and fertility status (nitrogen, phosphorus, potassium) was used to calculate criteria. The results showed the calculated tolerable erosion by two methods are closely related. The average tolerable soil loss for the study area was determined 9.2 and 10.2 ton/ha/year based on soil productivity method and soil depth-quality approach, respectively. The PI-based approach is preferred over the soil depth-quality approach for two reasons: First, the PI-based approach is a depth-wise and chemo-physical properties of topsoil are compared with subsoil layers. Second, the soil depth-quality based approach is a general guide that cannot take the differences between soils into account in details. As both model take into account just onsite effects of erosion, these values can be used for managers and decision-makers to soil conservation regardless off offsite impacts.
    Keywords: Soil degradation, non-point pollution, Soil conservation}
  • محمد جواد محبی صادق، احمد حیدری*
    فسفر از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه می باشد که به شکل های مختلف شیمیایی و بیوشیمیایی در خاک دیده می شود، به همین دلیل فسفر مستعد اثرپذیری از فرآیندها و شرایط خاکسازی می باشد. در این پژوهش با هدف بررسی اثر فرآیندهای خاکسازی بر توزیع شکل های فسفر و قابلیت فراهمی آن 8 نیمرخ خاک در اراضی تحت پوشش جنگلی منطقه کلاردشت حفر و مطالعه گردید. فسفر فراهم (Pav)، فسفر کل (TP)، فسفر آلی (OP)، فسفر معدنی (MP) به اضافه 8 شکل مختلف فسفر معدنی در افق های ژنتیکی خاک اندازه گیری شد و همبستگی این شکل ها با یکدیگر و نیز پارامترهای فیزیکوشیمیایی در نیمرخ های خاک بررسی گردید. نتایج نشان داد فرآیندهای خاکسازی اثرات قابل توجهی بر توزیع شکل های مختلف فسفر دارند. فسفات های آهن (Fe-P) و آلومینیوم (Al-P) همبستگی مثبت و معنی داری با فسفر قابل استخراج با اگزالات آمونیوم (Pox) داشتند که ممکن است نمایانگر استخراج فسفر هم رسوبی شده با اکسیدهای آهن و آلومینیوم دارای تبلور ضعیف (از طریق انحلال) و یا فسفر جذب شده توسط این اکسیدها (از طریق تبادل لیگاند و آنیونی) باشد. این شکل های با تبلور پایین و همچنین اکتا کلسیم فسفات (Ca8-P) و فسفر محبوس (Oc-P)، همبستگی مثبت و معنی داری را با درصد رس نشان دادند که اتصال این ترکیبات به ذرات رس در طی واکنش های شیمیایی مختلف و انتقال همزمان (co-migration) این ترکیبات و ذرات رس در طی فرآیند انتقال مکانیکی ذرات ریز (lessivage) و شستشو و رسوب مجدد (eluviation-illuvation) را محتمل می سازد. فسفر معدنی لبایل (LPi) و نسبتا لبایل (MLPi) همبستگی معنی داری با فسفر قابل دسترس نداشتند اما فرم آپاتیت همبستگی معنی داری با فسفر قابل دسترس داشت که می تواند در اثر تخلیه فسفر توسط گیاهان، میکروارگانیسم ها از افق های سطحی خاک و علاوه بر آن انتقال عناصر به قسمت های پایین تر نیمرخ خاک باشد که در نتیجه آن از منابع مقاومی مثل آپاتیت برای تامین فسفر استفاده می شود. این در حالی است که بیشترین همبستگی بین فسفر قابل دسترس، فسفر آلی و کربن آلی مشاهده شد که به همین دلیل فرآیند اضافه شدن بقایای گیاهی و چرخه جذب-بازگشت فسفر توسط گیاه (littering) و هوموسی شدن و فرآیندهای جانبی آن مهم ترین فرآیند موثر بر فسفر قابل جذب (Pav) تلقی گردید.
    کلید واژگان: افق ژنتیکی خاک, فسفر معدنی}
    M. J. Mohebbi, A. Heidari *
    Phosphorus is an essential element for plant that appears in different chemical and biochemical forms in soil, therefore, it is susceptible to effects by pedogenic processes. In order to investigate effect of pedogenic processes on P forms and their distribution, 8 soil profiles were studied in forest land of Kelardasht. Available P (Pav), total P (TP), organic P (OP), mineral P (MP) and 8 mineral P forms were determined in the genetic horizons and the correlation of these forms with each other and also the physicochemical soil parameters were investigated. The results showed that pedogenic process significantly affected distribution of different P forms. Fe-P and Al-P showed significant positive correlation with Pox, which could indicate simultaneous extraction of poorly crystalline Fe-Al oxide (by dissolution) or adsorbed/absorbed P by Al-Fe oxides (anion and ligand exchange). These poorly crystalline forms, octa-calcium phosphate (Ca8-P) and occluded P (Oc-P) correlate positively and significantly with clay content that enhance possibility of these components linkage with clay particles during different chemical reaction and co-migration of P and clay by lessivage and eluviation-illuviation process. Labile mineral P (LPi) and moderately labile mineral P (MLPi) did not show significant correlation with Pav, whereas apatite significantly and positively correlated with Pav. Removal of P from surface horizons can explain this result. Nevertheless, the highest correlation was between Pav, OP, and organic carbon (OC). According to this result, littering and humification may be considered as the most important processes that can influence P availability.
    Keywords: Mineral phosphorus, Pedogenic process, Genetic horizons}
  • مهدی صادقی پور مروی، احمد علی پوربابایی*، حسینعلی علیخانی، احمد حیدری، زهرا منافی
    مقدمه
    باکتری های اکسیدکننده گوگرد در کشاورزی، اهمیت زیادی دارند. هدف این پژوهش، شناسایی باکتری های اکسیدکننده گوگرد در شرایط خاک کشاورزی منطقه مس سرچشمه کرمان بود.
    مواد و روش‏‏ها: نمونه برداری از خاک کشاورزی در منطقه مس سرچشمه کرمان انجام شد. بعد از غنی سازی نمونه ها در محیط پایه معدنی دارای گوگرد به عنوان تنها منبع انرژی، مجموعه میکروبی حاصل، خالص سازی شد و توانایی اکسایش گوگرد براساس تغییر اسیدیته و سولفات مورد ارزیابی قرار گرفت؛ سپس جدایه های اکسیدکننده گوگرد براساس خصوصیات ریخت شناسی و تکنیک های تبارزایی، جداسازی و شناسایی شدند. بهترین جدایه ها انتخاب شدند و تغییرات pH و سولفات توسط جدایه ها در درجه حرارت و pH مختلف بررسی شد. ‏‏
    نتایج
    6 جدایه اکسیدکننده گوگرد جداسازی و شناسایی شدند که با جنس های تیوباسیلوس و استارکی شباهت تبارزایی نشان دادند. چهار جدایه 103، 129، 190 و 158، مزوفیل و خنثی دوست بودند؛ درحالی که دو جدایه 192 و 156، میانه دوست و قلیادوست بودند. از میان این جدایه ها، جدایه 103 با 86/99درصد شباهت تبارزایی به سویه استارکی نوولا، به علت بیشترین توانایی اکسایش گوگرد در محیط پایه معدنی حاوی گوگرد، به عنوان جدایه برتر شناسایی شد.
    بحث و نتیجه گیری: جدایه 103 قادر به رشد در شرایط خنثی تا نسبتا قلیایی با اسیدیته 5/7 بود. بیشترین رشد این جدایه در دمای 30 درجه سانتیگراد و به صورت هوازی بود. این جدایه، کمولیتوتروف اختیاری بود و نتایج این پژوهش، نشان دهنده ظرفیت بالای این جدایه برای اکسیدکنندگی گوگرد بود که می تواند به عنوان جدایه ای کاربردی در کودهای زیستی کشاورزی در شرایط خاک خنثی تا قلیایی و شور استفاده شود.
    کلید واژگان: خاک, باکتری اکسیدکننده گوگرد, تیوباسیلوس}
    Mahdi Sadeghi Pour Marvi, Ahmad Ali Pourbabaee *, Hosein Ali Alikhani, Ahmad Haidari, Zahra Manafi
    Introduction
    Sulfur oxidizing bacteria are important in agriculture. The aim of this study was to identify the sulfur oxidizing bacteria in Sarcheshmeh (Kerman, Iran) agricultural soil.
    Materials And Methods
    Sampling was conducted from agricultural soil in Kerman province, Iran. After enrichment, samples were purified in the basic mineral culture containing sulfur as the only source of energy. Sulfur oxidation capability was evaluated based on the variation of pH and sulfate content and then strains of sulfur oxidizing were isolated and identified using morphological characteristics and phylogenic techniques. The best strains were selected and were evaluated for variation of pH and sulfate content by isolates in different pH and temperature.
    Results
    Six sulfur-oxidizing strains were isolated and identified which had similarity to Thiobacillus and Starkeya genous. Isolates of 103, 129, 190 and 158 were mesophyll and neutrophil, but isolates of 192 and 156 were thermophile and alkalophill. Of these isolates, isolate 103 was 99.86% similar to Starkeya novella, identified as superior isolate, due to the most sulfur oxidation capability in the synthetic mineral medium containing sulfur.
    Discussion and
    Conclusion
    Isolate 103 was able to grow in neutral to slightly alkaline conditions with pH 7.5. Most of the growth of this isolate was at 30 ° C as aerobic. This isolate was facultative chemolithotroph and the results of this research showed capacity of the isolate for oxidizing sulfur, so that it could be used as a practical isolate in bio-fertilizers for neutral to alkaline and saline conditions in agriculture.
    Keywords: Soil, Sulfur Oxidizing Bacteria, Thiobacillus}
  • مهدی صادقی پور مروی، احمد علی پوربابایی، حسینعلی علیخانی، احمد حیدری، زهرا منافی
    یکی از راهکارهای افزایش راندمان عملیات فروشویی فلزات از کانی های سولفیدی موجود در معادن فلزی، استفاده از گونه-های کارامد باکتری های اکسید کننده گوگردی می باشد. بنابرین هدف از این پژوهش، جداسازی و شناسایی باکتری های اکسید کننده گوگرد از خاک های معدن مس سرچشمه کرمان و بررسی عملکرد آنها در اکسایش گوگرد بوده است. بعد از غنی سازی نمونه ها، خالص سازی گردیدند و سپس جدایه ها بر اساس خصوصیات ریخت شناسی و روش های فیلوژنیک، شناسایی شدند. بر اساس نتایج، 3 سویه اکسید کننده گوگرد متعلق به جنس های Acidithiobacillus sp و Sulfobacillus sp ، جداسازی و شناسایی شدند. از این میان، سویه 184 با 95 درصد شباهت به Acidithiobacillus ferridurans ، به علت سرعت رشد بالاتر (تغییر 2 واحد pH و mg S/L 385 در طی 2 هفته) در محیط پایه معدنی حاوی گوگرد، به عنوان سویه برتر انتخاب شد که می تواند به عنوان سویه ای کاربردی در فروشویی زیستی فلز مس مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: خاک, باکتری اکسید کننده گوگرد, Thiobacillus}
    Sadeghi Pour Marvi M., Pourbabaee A.A., Alikhani H.A., Haidari A., Manafi Z
    One ways to increase the operational efficiency of leaching metals from sulfide minerals is using efficient species of sulfur oxidizing bacteria in metal mining. Thus, the aim of this study was to isolate and identify sulfur oxidizing bacteria from soils of Sarcheshmeh copper mine (Kerman, south of Iran) and to survey their operation in sulfur oxidation. After enrichment, samples were purified and then isolates were identified based on their morphological characteristics and phylogenic techniques. Subsequently, three sulfur-oxidizing strains which belonged to Acidithiobacillus sp and Sulfobacillus sp were isolated and identified. Of these three, strain 184, with 95% similarity to Acidithiobacillus ferridurans was selected as the superior strain due to higher growth rate (change of 2 value pH and 385 mg S/L during 2 weeks) in the synthetic mineral medium containing sulfur which can now be used as an applicable strain in bioleaching of copper metal.
    Keywords: Soil, Sulfur Oxidizing Bacteria, Thiobacillus}
  • علیرضا راهب، احمد حیدری *، شهلا محمودی
    تغییرات کربن خاک یکی از مهمترین شاخص های نشان دهنده تاثیر اقلیم بر تشکیل خاک است. بررسی مقدارکربن خاک اعم از کربن آلی و کربن غیرآلی (کربنات ها) و تاثیرگذاری آن بر سایر خصوصیات خاک در اقلیم های مختلف، لازمه مدیریت مناسب کربن خاک در مقیاس جهانی بوده و تعادل میان بخش های مختلف منابع کربن از نظرمحیط زیست بسیارحائز اهمیت است. در این تحقیق کربن آلی و غیرآلی کمپلکس شده با ذرات اولیه (در ابعاد شن، سیلت و رس) در 9 خاکرخ یک ردیف اقلیمی متشکل از سه اقلیم خشک (اشتهارد)، نیمه خشک (قزوین) و نیمه مرطوب (رودبار)، به ترتیب با رژیم های رطوبتی اریدیک تیپیک، زریک خشک و زریک تیپیک و رژیم های حرارتی ترمیک، ترمیک و مزیک مورد مطالعه قرار گرفتند. مقایسه آماری کربن آلی در اجزای اندازه ای ذرات در سه منطقه مورد مطالعه به ترتیب روند رس (نیمه مرطوب ans36/1، نیمه خشک ans32/1، خشک ans63/0) > سیلت (نیمه مرطوب a*85/0، نیمه خشک ab*79/0، خشک b*4/0) > شن (نیمه مرطوب a*44/0، نیمه خشک b*19/0، خشک b*05/0) را نشان داد. در حالی که مقایسه آماری کربن غیرآلی موجود در اجزای اندازه ای ذرات خاک دارای روند سیلت (نیمه مرطوب ans2/18، نیمه خشک ans03/14، خشک ans11) > شن (نیمه مرطوب a*96/18، نیمه خشک ab*79/11، خشک b*59/5) > رس (نیمه مرطوب a*13، نیمه خشک ab*56/7، خشک b*85/3) بود. همچنین نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی در هر سه جزء اندازه ای با افزایش عمق کاهش می یابد و اجزای در ابعاد رس در تمامی اعماق نسبت به سایر اجزای اندازه ای خاک مقدار درصد کربن آلی بیشتری دارند. برخلاف کربن آلی، مقدار کربن غیرآلی اجزای اندازه ای ذرات در هر سه منطقه در افق های سطحی کمتر از افق های زیرین بوده و با افزایش عمق افزایش می یابد. به طور کلی نتایج نشان داد که در ردیف اقلیمی خشک تا نیمه مرطوب با افزایش رطوبت، خاک های با ذرات ریزتر به علت وجود سطح ویژه بالاتر، توانایی بیشتری برای ذخیره کربن خاک دارند.
    کلید واژگان: اقلیم, کربن آلی, کربن غیرآلی, تشکیل خاک}
    Alireza Raheb, Ahmad Heidari *, Shahla Mahmoodi
    Soil carbon changes is one of the most important indicators impacts of climate change impacts on soil genesis. Study of soil carbon, including organic and inorganic carbon (carbonates) and its impact on other soil characteristics in different climates, is essential for the proper management of soil carbon on a global scale. It is too important the balance between different parts of carbon sources in the environment. In current study, organic and inorganic carbon complex with primary particles were studied in 9 profiles a climosequence including three climates arid, semi-arid and semi-humid with typic aridic, dry xeric and typic xeric moisture regimes and mesic and thermic temperature regimes. Results showed that the amount of organic carbon in all three components decreases with increasing depth and also clay component has more organic carbon content in all depths compared with other components of soil. Contrast to organic carbon, inorganic carbon content is lower in surface horizon compared with the subsurface in all three components of particle size and increases with increasing depth. The avearage of organic carbon components of particle size in three studied regions showed that the following trend clay (1.1%) > silt (0.68%) > sand (0.23%), while inorganic carbon in the soil with trend silt (14.41%) > sand (12.11%) > clay (8.14%).
    Keywords: Climate, Organic carbon, inorganic carbon, Soil genesis}
  • علیرضا امیریان چکان، روح الله تقی زاده مهرجردی*، فریدون سرمدیان، احمد حیدری
    در نقشه های مرسوم معمولا چگونگی تغییرات بافت خاک در فواصل بین نقاط نمونه برداری نشان داده نمی شود و در این نقشه ها و نقشه های رقومی، تغییرات تدریجی بافت خاک با عمق به خوبی قابل پیش بینی نیست. از تکنیک نقشه برداری رقومی برای تخمین ذرات نهایی سازنده خاک در مکان های نمونه برداری نشده و از معادلات عمق خاک برای نشان دادن تغییرات بافت خاک با عمق و تخمین آن در هر عمق دلخواه می توان استفاده نمود. در این مطالعه در 103 نقطه مشاهداتی واقع در دشت سیلاخور در شمال غرب شهرستان دورود استان لرستان، معادله عمق اسپلاین با سطح برابر بر داده های سیلت، شن و رس تا عمق یک متری برازش داده شد و مقادیر این اجزاء در پنج عمق استاندارد شامل 5-0، 15-5، 30-15، 60-30 و 100-60 سانتی متر تخمین زده شد. این اطلاعات با متغیرهای کمکی استخراج شده از تصاویر ETM+سنجنده های ماهواره لندست و مدل رقومی ارتفاعی (DEM) تلفیق و بر اساس روابط بین آن ها نقشه پیوسته پیش بینی مقدار اندازه ذرات نهایی سازنده خاک و کلاس های بافت خاک با استفاده از مدل شبکه های عصبی مصنوعی برای کل منطقه به دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل حساسیت نشان داد اهمیت نسبی داده های کمکی در پیش بینی بافت خاک برای اجزاء مختلف بافت و در اعماق مختلف متفاوت است. بر طبق نتایج حاصله توانایی شبکه های عصبی در تخمین بافت خاک در لایه های سطحی بیشتر از لایه های پایینی بود. مقادیر R2 برای رس، سیلت و شن از سطح به عمق به ترتیب از 73/0 تا 49/0، از 76/0 تا 43/0 و از 68/0 تا 26/0 به دست آمد. این نتایج در نقشه برداری رقومی در حد قابل قبولی هستند. افزون بر این، نتایج نشان داد داده های کمکی مستخرج از تصاویر ماهواره ای در لایه های سطحی و داده های مستخرج از DEM در لایه های عمقی اهمیت بیشتری در تخمین بافت خاک داشتند.
    کلید واژگان: دشت سیلاخور, سنجش از دور, مدل اسکورپن, نقشه برداری رقومی خاک}
    Alireza Amirian Chekan, Rohollah Taghizadeh Mehrjerdi *, Fereydoon Sarmadian, Ahmad Heidary
    Quantitative, continuous and three-dimensional soil data at appropriate scales are prerequisites for modeling of natural resources and environment. Despite the importance of soil texture, its legacy soil maps are often provided for the surface layers in which vertical and lateral variations of soil properties are not considered. The combination of digital soil mapping (DSM) and soil depth functions is an alternative tool to cope with these problems, especially in countries with limited data such as Iran. Therefore, equal-area spline depth function and DSM techniques were employed to assess the vertical and lateral distribution of soil texture in Silakhor Plain, located in Lorestan province, western Iran. By fitting the depth function to the measured clay, silt and sand percent in 103 sites to a depth of one meter, their estimated percents were obtained at five standard soil depths of Global Soil Map project (0-5, 5-15, 15-30, 30-60 and 60-100 cm). Also artificial neural network model was employed to predict lateral distribution of soil texture fractions using the auxiliary variable derived from satellite image and digital elevation model (DEM) in the standard depths. The results of the sensitivity analysis showed although the relative importance of auxiliary variables in predicting soil texture was different according to the depth and texture fractions, the performance of artificial neural network in upper layers was more than lower layers. R2 values for clay, silt and sand and from the top to the bottom were 0.73 to 0.49, 0.43 to 0.76 and 0.26 to 0.68, respectively. Results also showed, for estimating soil texture, auxiliary variables derived from satellite image were more important in surface layers and of DEM were more important in subsurface layers.
    Keywords: Digital soil mapping, Silakhor Plain, scorpan model, Remote sensing}
نمایش عناوین بیشتر...
فهرست مطالب این نویسنده: 67 عنوان
  • دکتر احمد حیدری
    حیدری، احمد
    استاد علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران
  • نویسندگان همکار
  • دکتر منوچهر گرجی
    : 3
    گرجی، منوچهر
    استاد تمام علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران
  • حمیدرضا رفیعی
    : 1
    رفیعی، حمیدرضا
  • دکتر محمود عرب خدری
    : 1
    عرب خدری، محمود
    استاد آبخیزداری، گروه حفاظت آب و خاک، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
  • دکتر مقداد جورغلامی
    : 1
    جورغلامی، مقداد
    استاد گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران
  • دکتر فریدون سرمدیان
    : 1
    سرمدیان، فریدون
    (1376) دکتری علوم خاک، دانشگاه تهران
بدانید!
  • این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
  • مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
  • اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال