علوم خاک
شکراله اصغری؛ کیمیا حیدری؛ مهسا حسنپور کاشانی؛ حسین شهاب آرخازلو
چکیده
اندازهگیری مستقیم میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانههای تر بهعنوان یکی از شاخصهای مهم برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک، کاری وقتگیر و پرهزینه است. هدف پژوهش حاضر مقایسه دقت مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) و دو مدل هوشمند شامل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) در برآورد MWD از روی متغیرهای زودیافت و سهلالوصول خاک ...
بیشتر
اندازهگیری مستقیم میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانههای تر بهعنوان یکی از شاخصهای مهم برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک، کاری وقتگیر و پرهزینه است. هدف پژوهش حاضر مقایسه دقت مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) و دو مدل هوشمند شامل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) در برآورد MWD از روی متغیرهای زودیافت و سهلالوصول خاک بود. برای این منظور، 80 نمونه خاک سطحی دستخورده و دستنخورده از عمق صفر تا cm 10 اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی منطقه فندقلوی استان اردبیل جمعآوری شد. سپس برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی زودیافت آنها و میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانههای تر مطابق روشهای معمول و استاندارد تعیین گردید. دادهها بهطور تصادفی به دو مجموعه آموزشی (60 داده) و آزمونی (20 داده) تقسیم گردید. مدلهای MLR، ANN و GEP بهترتیب با بهکارگیری نرمافزارهای SPSS، MATLAB و Gene Xpro Tools ایجاد شدند. نتایج نشاندهنده همبستگی مثبت و معنیدار (**59/0 r=) بین شن و کربن آلی خاک بود. شن، کربن آلی و میانگین هندسی قطر (GMD) خاکدانههای خشک از مهمترین متغیرهای ورودی مدلها در برآورد MWD خاکدانههای تر بودند. براساس دادههای آزمونی، مقادیر ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) برابر 52/0، mm 48/0، mm 13/0 و 48/0، 85/0، mm 30/0 ، mm 03/0 و 78/0، 79/0، mm 35/0، mm 10/0 - و 95/0 بهترتیب در بهترین مدل MLR، ANN و GEP بهدست آمد. بنابراین مدل MLR در مقایسه با مدلهای هوشمند از دقت کمتری و خطای بیشتری در برآورد MWD برخوردار بود؛ مدل ANN به علت داشتن R2 و NS بالا و RMSE پایین توانست در مقایسه با دو مدل دیگر، MWD خاکدانههای تر را با دقت زیاد و خطای کم در منطقه مورد مطالعه تخمین بزند.
علوم خاک
شکراله اصغری؛ مهسا حسنپور کاشانی؛ حسین شهاب آرخازلو
چکیده
اطلاع از مقاومت فروروی (PR) خاک از نظر جوانهزنی بذر، رشد ریشه و عملیات خاکورزی اهمیت فراوان دارد. اندازهگیری مستقیمPR خاک بهدلیل تغییرپذیری مکانی و زمانی شدید آن، کاری پرزحمت و گران میباشد. هدف از این پژوهش، ارایه مدلهای رگرسیون خطی (MLR)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد PR از روی ویژگیهای ...
بیشتر
اطلاع از مقاومت فروروی (PR) خاک از نظر جوانهزنی بذر، رشد ریشه و عملیات خاکورزی اهمیت فراوان دارد. اندازهگیری مستقیمPR خاک بهدلیل تغییرپذیری مکانی و زمانی شدید آن، کاری پرزحمت و گران میباشد. هدف از این پژوهش، ارایه مدلهای رگرسیون خطی (MLR)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد PR از روی ویژگیهای زودیافت خاک بود. در مجموع 80 نمونه خاک سطحی (0 تا cm 10) دستخورده و دستنخورده (با استفاده از استوانههای استیل به قطر و ارتفاع 5 سانتیمتر) از اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی منطقه فندقلوی اردبیل در تابستان 1402 برداشته شد سپس برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی زودیافت خاک در آنها اندازهگیری شد. مقاومت فروروی خاک بهطور درجا در محل با استفاده از یک فروسنج مخروطی تعیین گردید و همزمان رطوبت خاک مزرعه در استوانهها اندازهگیری شد. دادهها بهطور تصادفی به دو گروه آموزشی (60 نمونه) و آزمونی (20 نمونه) تقسیم گردید. مدلهای MLR، ANN و GEP بهترتیب با استفاده از نرمافزارهای SPSS، MATLAB و Gene Xpro Tools ایجاد شدند. نتایج مدلسازی نشان داد که رطوبت خاک مزرعه، سیلت و جرم مخصوص ظاهری نسبی، مهمترین متغیرهای ورودی در برآورد PR خاک بودند. مقادیر آمارههای ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) براساس دادههای آزمونی برابر 44/0، MPa 19/1، MPa 19/0 و 36/0، 92/0، MPa 41/0، MPa 05/0- و 92/0، 79/0، MPa 91/0، MPa 13/0 و 63/0 بهترتیب برای بهترین مدل MLR، ANN و GEP تعیین گردید. براساس نتایج آمارههای ارزیابی مدلها، میتوان گفت که در منطقه مورد مطالعه، مدل ANN از بیشترین دقت و مدل MLR از کمترین دقت در برآورد PR خاک برخوردار بود.
شکراله اصغری؛ محمود شهابی
چکیده
هدف از این پژوهش مطالعه تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و مقاومت فروروی (PR) در خاکهای متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه بود. نمونههای خاک از دو کاربری کشاورزی (49 نمونه) و بایر (51 نمونه) بههم چسبیده (ha 80) برای تعیین برخی متغیرهای فیزیکی و شیمیایی بهصورت شبکههای منظم m 100×100 در بخش شندآباد منطقه شبستر برداشته شدند. متغیر Ks به ...
بیشتر
هدف از این پژوهش مطالعه تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و مقاومت فروروی (PR) در خاکهای متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه بود. نمونههای خاک از دو کاربری کشاورزی (49 نمونه) و بایر (51 نمونه) بههم چسبیده (ha 80) برای تعیین برخی متغیرهای فیزیکی و شیمیایی بهصورت شبکههای منظم m 100×100 در بخش شندآباد منطقه شبستر برداشته شدند. متغیر Ks به روش بار ثابت یا افتان در آزمایشگاه و PR بهصورت درجا در صحرا اندازهگیریشد. از روشهای درونیابی کریجینگ معمولی (OK) و وزندهی عکس فاصله (IDW) برای تحلیل تغییرات مکانی متغیرهای خاک استفاده گردید. ضریب همبستگی منفی و معنیدار بین Ks با رس، جرم مخصوص ظاهری (BD)، SAR و EC و مثبت و معنیدار بین Ks با شن، پایداری خاکدانه و کربن آلی یافت شد. این ضریب بین PR با BD مثبت و با رطوبت خاک مزرعه، منفی بهدست آمد. متغیر Ks دارای بالاترین ضریب تغییرات (6/155 درصد) در کاربری بایر و PR دارای کمترین دامنه تأثیر (m 335) در بین متغیرهای خاک بود. مدل نیمتغییرنمای کروی و نمایی با وابستگی مکانی قوی بهترتیب برای Ks و PR بهدست آمد. براساس آمارههای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تطابق (CCC)، بین دو روش درونیابی در برآورد Ks تفاوتی مشاهده نشد ولی در تخمین PR، روش OK بهعلت داشتن RMSE کمتر و CCC بیشتر در مقایسه با روش IDW (توان 1 و 2) دارای دقت بالاتری بود. نقشه تغییرات مکانی نشان داد از کاربری کشاورزی به سمت کاربری بایر بر میزان BD و PR افزوده و از میزان Ks کاسته شد.
شکراله اصغری؛ محمود شهابی
چکیده
این پژوهش به منظور برآورد تغییرات توزیع مکانی میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) و نسبت جذبی سدیم (SAR) در خاکهای متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه اجرا گردید. نمونههای خاک از دو کاربری کشاورزی (49 نمونه) و بایر (51 نمونه) بههم چسبیده (ha 80) برای اندازهگیری شن، سیلت، رس، کربن آلی، اسیدیته، آهک، هدایت الکتریکی (EC)،SAR و MWD بهصورت شبکههای ...
بیشتر
این پژوهش به منظور برآورد تغییرات توزیع مکانی میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) و نسبت جذبی سدیم (SAR) در خاکهای متأثر از نمک اطراف دریاچه ارومیه اجرا گردید. نمونههای خاک از دو کاربری کشاورزی (49 نمونه) و بایر (51 نمونه) بههم چسبیده (ha 80) برای اندازهگیری شن، سیلت، رس، کربن آلی، اسیدیته، آهک، هدایت الکتریکی (EC)،SAR و MWD بهصورت شبکههای منظم m 100×100 در بخش شندآباد منطقه شبستر برداشتهشد. از روشهای درونیابی کریجینگ معمولی (OK) و وزندهی عکس فاصله (IDW) برای تحلیل تغییرات مکانی متغیرهای خاک استفاده گردید. متغیرهای کربن آلی و EC بهترتیب از کمترین (m 660) و بیشترین (m 1987) دامنه تأثیر برخوردار بودند. وابستگیهای مکانی قوی و متوسط بهترتیب برای SAR با دامنه تأثیر m 1903 و MWD با دامنه تأثیر m 1614 بهدست آمد. مدل نیمتغییرنمای گوسی برای SAR و MWD برازش گردید. بهترین تخمین براساس ضریب تطابق (CCC) با روش OK برای (382/0)SAR و با روش IDW توان 2 برای (325/0) MWD انجام گرفت. نقشههای توزیع مکانی نشان داد که از کاربری کشاورزی به سمت کاربری بایر بهدلیل نزدیک شدن به رسوبات دریاچه، مقادیر EC، SAR، اسیدیته، آهک و رس افزایش ولی شن، کربن آلی و MWD کاهش یافت.
غلام رضا شیخ زاده؛ شکراله اصغری؛ ترحم مصری گندشمین
چکیده
مقاومت فروروی (PR) یکی از پویاترین ویژگی های مکانیکی خاک است که عملیات خاک ورزی، رشد گیاه و فعالیت های بیولوژیکی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. اندازه گیری مستقیم این متغیر دشوار، زمان بر و پرهزینه است. هدف از تحقیق حاضر ارائه توابع انتقالی رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی برای برآورد PR خاک بر پایه متغیرهای زود یافت شامل توزیع اندازه ذرات، ...
بیشتر
مقاومت فروروی (PR) یکی از پویاترین ویژگی های مکانیکی خاک است که عملیات خاک ورزی، رشد گیاه و فعالیت های بیولوژیکی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. اندازه گیری مستقیم این متغیر دشوار، زمان بر و پرهزینه است. هدف از تحقیق حاضر ارائه توابع انتقالی رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی برای برآورد PR خاک بر پایه متغیرهای زود یافت شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، کربنات کلسیم معادل، تخلخل کل و رطوبت اولیه خاک مزرعه بود. به این منظور 105 نمونه از عمق 0 تا cm 10 خاک های زراعی دشت اردبیل برداشته شد سپس برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها تعیین گردید. داده ها به دو سری آموزشی (78 نمونه) و آزمونی (27 نمونه) تقسیم شدند. برای اشتقاق توابع انتقالی رگرسیونی و شبکه عصبی به ترتیب از نرم افزارهای 18 SPSS و MATLAB استفاده گردید. نتایج توابع رگرسیونی و شبکه عصبی نشان داد که مناسب ترین متغیرها در برآورد PR خاک، رطوبت اولیه مزرعه، جرم مخصوص ظاهری و توزیع اندازه ذرات خاک بودند. مقادیر ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و معیار اطلاعات آکائیک (AIC) برابر 55/0، MPa 89/0 و 67/14- و 91/0، MPa 37/0 و 64/146- به ترتیب برای مناسب ترین تابع رگرسیونی و شبکه عصبی به دست آمد. بنابراین دقت توابع شبکه عصبی در برآورد PR خاک منطقه مورد مطالعه بیشتر از توابع رگرسیونی بود.
شکراله اصغری؛ ثریا دیزجقربانی اقدم؛ اباذر اسمعلی
چکیده
آگاهی از توزیع مکانی خصوصیات خاک از مهم ترین موضوعات در شناسایی، برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع آب و خاک است. در این پژوهش تغییرات مکانی چند شاخص مهم کیفیت فیزیکی خاک شامل کربن آلی (OC)، شن، سیلت، رس، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks)، رطوبت اشباع (θs) و جرم مخصوص ظاهری (Db) در سه کاربری مجاور هم جنگلی، ...
بیشتر
آگاهی از توزیع مکانی خصوصیات خاک از مهم ترین موضوعات در شناسایی، برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع آب و خاک است. در این پژوهش تغییرات مکانی چند شاخص مهم کیفیت فیزیکی خاک شامل کربن آلی (OC)، شن، سیلت، رس، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks)، رطوبت اشباع (θs) و جرم مخصوص ظاهری (Db) در سه کاربری مجاور هم جنگلی، زراعی و مرتعی واقع در منطقه فندقلوی اردبیل بررسی گردید. در مجموع 100 نمونه خاک از عمق 0 تا 15 سانتی متری به صورت شبکه منظم 100 در 100 متر در بهار 1392 برداشته شد. ابتدا دقت روش های زمین آماری کریجینگ و وزن دهی عکس فاصله (IDW) بررسی و در نهایت نقشه پهنه بندی این خصوصیات در سطح منطقه رسم شد. نسبت اثر قطعه ای به آستانه برای رس، شن و سیلت به ترتیب برابر 5/0، 47/0 و 49/0 تعیین گردید بنابراین این خصوصیات دارای ساختار مکانی متوسط بودند. مقادیر نسبت مذکور برای OC،Db، θs، Ks و MWD به ترتیب برابر با 002/0، 014/0، 0007/0، 05/0 و 008/0 به دست آمد که بیانگر ساختار مکانی قوی این خصوصیات می باشد. بر اساس معیار آماری ضریب تبیین ( R2 ) روش کریجینگ در تخمین رس، شن و سیلت و روش IDW در تخمین MWD، OC، Ks ، θs و Db بیشترین دقت را داشتند. پهنه بندی شاخص های کیفی نشان داد که اراضی جنگلی در مقایسه با اراضی زراعی و مرتعی دارای کربن آلی، پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی بیشتر و جرم مخصوص ظاهری کمتری بودند. نتایج این پژوهش نشان داد کیفیت فیزیکی خاک منطقه مورد مطالعه در کاربری های مرتعی و زراعی پایین تر از اراضی جنگلی بود.
شکراله اصغری
چکیده
چکیده
یکی از روش های ارتقای کیفیت فیزیکی خاک های مناطق خشک و نیمه خشک استفاده از اصلاح کننده های آلی ارزان قیمت مثل لجن فاضلاب است. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات لجن بیولوژیکی فاضلاب پتروشیمی تبریز در 4 مقدار (25، 50، 75 و 100 تن در هکتار) بر کربن آلی (OC)، میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانه (روش الک تر)، رس قابل انتشار در آب (WDC)، رطوبت حد سیلان (LL)، ...
بیشتر
چکیده
یکی از روش های ارتقای کیفیت فیزیکی خاک های مناطق خشک و نیمه خشک استفاده از اصلاح کننده های آلی ارزان قیمت مثل لجن فاضلاب است. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات لجن بیولوژیکی فاضلاب پتروشیمی تبریز در 4 مقدار (25، 50، 75 و 100 تن در هکتار) بر کربن آلی (OC)، میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانه (روش الک تر)، رس قابل انتشار در آب (WDC)، رطوبت حد سیلان (LL)، رطوبت حد خمیری (PL) و شاخص خمیرایی (PI = LL - PL) در طول زمان بر یک خاک منطقه نیمه خشک، در داخل گلدان های بزرگ (قطر 50 و ارتفاع 25 سانتی متر) انجام گرفت. همچنین خاک بدون لجن به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد و همه تیمارها شامل سه تکرار بودند. انکوباسیون تیمارها در داخل گلخانه در رطوبت 70 تا 80 درصد ظرفیت مزرعه و دمای˚C4 ± 22 به مدت 6 ماه صورت گرفت. همه پارامترها در زمان های 60، 120 و 180 روز اندازه گیری شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل (فاکتور اول 5 سطح مصرفی لجن و فاکتور دوم 3 زمان انکوباسیون) و در قالب طرح بلوک-های کامل تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد که کلیه مقادیر مصرفی لجن در مقایسه با شاهد به طور معنی دار (01/0 >P )OC را افزایش و WDC را کاهش دادند. همبستگی منفی (84/0 r =-) بین OC و WDC در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. لجن فقط در مقادیر مصرفی 75 و 100 تن در هکتار باعث افزایش معنی دار (01/0 >P ) رطوبت هایLL و PL نسبت به شاهد گردید. همبستگی مثبت و معنی دار (001/0 >P ، 99/0 r =) بینOC با رطوبت هایLL و PL مشاهده شد. اثر مقادیر مصرفی لجن بر MWD و PI معنی دار نشد. همبستگی منفی و معنی دار (1/0 >P ، 92/0 r =-) بین MWD و WDCدر سه زمان انکوباسیون یافت شد. این تحقیق نشان داد که لجن پتروشیمی به عنوان یک اصلاح کننده آلی ارزان قیمت باعث ارتقای کیفیت فیزیکی خاک منطقه نیمه خشک گردید.
واژه های کلیدی: لجن فاضلاب، خاک منطقه نیمه خشک، کربن آلی، پایداری خاکدانه، حدود پایایی
