اثر تشکیل و تخریب پوسته فیزیکی بر فرسایش‌پذیری و انتشار گرد و غبار در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

تشکیل پوسته فیزیکی (نمکی و رسی) در سطح خاکها از ویژگیهای اصلی کانونهای بحرانی تولید گردوغبار بوده که نقش اساسی در حفاظت خاک به عهده دارند. فعالیتهای انسانی از جمله تردد دام ها و وسایل نقلیه از عوامل اصلی ناپایداری و تخریب این پوسته ها به شمار می روند. این مطالعه با هدف بررسی اثر به هم خوردگی پوسته های فیزیکی سطح خاک ناشی از تردد دام بر میزان فرسایش پذیری خاکهای پوسته ای و انتشار گرد و غبار انجام شد. برای این منظور سه خاک غالب با ویژگی پتانسیل تشکیل پوسته سطحی در منطقه انتخاب و به آزمایشگاه منتقل شدند. خاکها در سینی های مخصوص تونل باد ریخته شدند و جهت تشکیل پوسته فیزیکی در سطح آنها تحت یک بارندگی شبیه سازی شده قرار گرفتند. پس از خشک شدن و تشکیل پوسته فیزیکی، سینی ها در معرض تردد چند دام سبک قرار گرفتند. سپس سینی ها به آزمایشگاه تونل باد منتقل شدند و آستانه سرعت اصطکاکی و مقدار فرسایش و انتشار PM10 آنها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در هر سه نوع خاک مقدار فرسایش و انتشار گرد و غبار در تیمار شاهد (بدون تردد دام) صفر بود و با افزایش تعداد دفعات تردد دام از یک بار تا 5 بار آستانه سرعت اصطکاکی 25 تا 49 درصد کاهش، و مقدار فرسایش خاک و انتشار گرد و غبار به ترتیب بین 54 -317 درصد و 80 - 545 درصد افزایش یافت. پوسته فیزیکی خاک شنی نسبت به خاک رسی و سیلتی حساسیت بیشتری در برابر تردد دام داشت. تشکیل پوسته فیزیکی در این نوع مناطق یک ویژگی مطلوب و با ارزش برای مهار فرسایش و گرد و غبار است که به عنوان یک تثبیت کننده طبیعی عمل میکند و حفظ آنها میتواند تاثیر بسیار زیادی در کنترل گرد و غبار داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impacts of physical crust development and disturbance on erodibility and dust emission in laboratory conditions

نویسنده [English]

  • Heidar Ghafari
Soil Sciences Dept- Faculty of Agriculture - Shahid Chamran University of Ahvaz -Ahvaz -Iran
چکیده [English]

physical crust on the soil surface, plays an essential but neglected role in soil protection. Soil crusts greatly prevent soil erosion and dust generation as long as they are stable and undisturbed. Human activities such as livestock and vehicle traffic are the main causes of instability and destruction of the crusts, which are increasingly growing in the region. The aim of this study was to investigate the effect of physical crust disturbance caused by livestock traffic on soil crusted erodibility and dust emission. For this purpose, three dominant soils with the characteristic of surface crust formation were selected from the areas and transferred to the laboratory. The soils were placed into wind tunnel trays and subjected to a simulated rainfall to form a physical crust on their surfaces. The trays were exposed to different trampling by livestock's hoof after the soils were dried and the physical crusts were formed, The trays were then transferred to a wind tunnel laboratory and threshold friction velocity (TFV) and erosion loss rate and PM10 emission flux were measured. The results showed that erosion and dust diffusion in the control treatment (without livestock traffic) was zero in all three soil types and with increasing the number of livestock traffic from one to five times TFV decreased by 25 to 49%, and the amount soil erosion and dust emission increased between 54-317% and 80-545%, respectively. The physical crust of sandy soil was more sensitive to livestock traffic than clay loam and silt loam. The findings of this study show that the formation of physical crust in this area is a desirable and valuable feature for inhibiting erosion and dust, which acts as a natural stabilizer and protecting them can have a huge impact on dust control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Livestock Traffic
  • Wind tunnel
  • PM10 Emission
  • Threshold friction velocity