پیش بینی سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی با استفاده از بعد فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک

ظرفیت تبادل کاتیونی و سطح ویژه از خصوصیات مهم خاک اند که اندازه گیری مستقیم آن ها مشکل، پرهزینه، و وقت گیر است. بعد فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک در ارتباط با بسیاری از فرایندهای استاتیک و دینامیک خاک مثل انتقال آب و املاح، ظرفیت نگه داشت آب خاک، ذخیره و نگه داری گرمای خاک، و غیره مطالعه شده و به مثابه ابزاری مناسب برای تخمین ویژگی های مرتبط با بافت خاک معرفی شده است. در این تحقیق رابطه بعد فرکتالی توزیع اندازه ذرات با سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی برای 40 نمونه خاک، که 32 نمونه آن برای یافتن روابط تجربی و 8 نمونه آن برای آزمون روابط به دست آمده، از منطقه گیلوان با کلاس های بافتی شنی تا رسی، که دارای مواد مادری متفاوت بودند، ارزیابی شد. نتایج نشان داد مقادیر بعد فرکتالی برای نمونه های خاک مطالعه شده از 45/2 تا 99/2 متغیر است؛ که با ریزشدن بافت خاک مقدار آن زیاد می شود. روابط رگرسیونی به دست آمده بین بعد فرکتالی با سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی توانی بود که ارزش ضریب تبیین برای آن ها به ترتیب 87/0 و 80/0 و در سطح احتمال 1 درصد معنا دار بود. آزمون روابط به دست آمده بین بعد فرکتالی با درصد رس، سطح ویژه، و ظرفیت تبادل کاتیونی نشان داد بین مقادیر اندازه گیری و پیش بینی شده همبستگی معنا داری در سطح احتمال 1 درصد برقرار است. این پژوهش نشان داد بعد فرکتالی توزیع اندازه ذرات خاک می تواند شاخصی مفید در مطالعات مدل سازی و شبیه سازی برای تخمین سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی باشد.