Murat ALTUNSU, İrfan OGUZ, Rasim KOÇYİĞİT

Eğimli ve Kurak Koşullarda Bir Arazi Toplulaştırma Sahasının Çölleşme Potansiyelinin Fraktal Analizle Araştırılması

Fraktal teori, toprak sistemlerinin performansını daha iyi anlamak için toprak yapı dinamiklerini tanımlayan yararlı bir araç haline gelmiştir. Arazi eğim değişiklikleri toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Bununla birlikte, farklı eğimlerde yer alan toprak tabakalarına ait fraktal özellikleri hakkında sınırlı bilgi mevcuttur. Modern istatistiksel çalışmalar topraklardaki heterojenliği tanımlayarak farklı toprakların çölleşme eğilimlerini karşılaştırmaya imkan vermektedir. Bu çalışmada, dört farklı eğim grubunda (% 0-2, % 3-6, % 7-12, >% 12) on altı adet toprak değişkeni için toprak profili boyunca çölleşme eğilimini tanımlamak üzere fraktal analiz istatistiksel teknikleri kullanılmıştır. Bu amaçla, Aksaray iline bağlı Ortaköy ilçesi arazi toplulaştırma proje sahasından toplam 1808 toprak örneği toplanmıştır. Çalışmada toprak tekstürü, doygunluk, pH, EC, tuz, kireç, Ca + Mg, Na, SAR, ESP, B, Kil Oranı I, Kil Oranı II ve Kil Oranı III içerikleri dikkate alınmıştır. Fraktal katsayıya göre, pH, tuz, kireç, silt, Ca + Mg, Na, SAR ve ESP önemli farklılıklar göstermiştir. Genel olarak, eğim arttıkça fraktal katsayı değerleri düşmüştür. Fraktal yaklaşımın toprakların heterojenliğini belirlemede uygun ve önerilebilir olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Çölleşme, Fraktal Katsayı, Toprak Özellikleri, Aksaray

PDF

___

Anonim, 2013. Aksaray ili Ortaköy ilçesi AT ve TİGH projesi planlama toprak etüt ve toprak endeksi raporu.
Biswas, A., 2019. Joint multifractal analysis for three variables: Characterizing the effect of topography and soil texture on soil water storage. Geoderma, 334: 15-23.
Burrough, P.A., 1983. Multiscale sources of spatial variation in soil: I. Application of fractal concept to nested levels of soil variation. J. Soil Sci. 34: 577-597.
Diekman, L.O., Lawrence, D., Okin, G.S., 2007. Changes in the spatial variation of soil properties following shifting cultivation in a Mexican tropical dry forest. Biogeochemistry. 84: 99-113.
Dong Z.B., Hu G.Y., Yan C.Z., Wang, W.L., Lu, J.F., 2010. Aeolian desertification and its causes in the Zoige Plateau of China’s Qinghai–Tibetan Plateau. Environ Earth Sci. 59:1731–1740.
Dregne, H.E., 1977. Desertification of arid lands. Economic geography. 53(4):322-331.
Feng, X., Qu, J., Tan, L., Fan, Q., Niu, Q., 2020. Fractal features of sandy soil particle-size distributions during the rangeland desertification process on the eastern Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Soils Sediments. 20: 472–485.
Gamma Design Software, 2005. GS+ Geostatistics for the environmental science version 7.0. Gamma Design software L.L.C., Plainwell, Michigan, USA.
Han, C., Cheng, P., 2015. Micropore variation and particle fractal representation of lime-stabilised subgrade soil under freeze–thaw cycles. Road Materials and Pavement Design. 16(1): 19-30.
Hu, G.Y., Dong, Z.B., Lu, J.F., Yan, C.Z., 2015. The developmental trend and influencing factors of aeolian desertification in the Zoige Basin, eastern Qinghai–Tibet Plateau. Aeolian Res. 19:275–281.
Huang, X., Skidmore, E. L., Tibke, G., 1999. Spatial variability of soil properties along a transect CRP and Continuously Cropped Land. In: Sustaining the Global Farm. Stott, D.E., Mohtar, R.H., Steinhardt, G. C. (Eds.). Selected papers from the 10th International Soil Conservation Organization, 2001. Purdue University and USDA-ARS National Soil Erosion Research Laboratory. p.641-647.
Kachanoski, R.G., De Jong, E., Rolston, D.E., 1985. Spatial and spectral relationships of soil properties and microtopography: II. Density and thickness of B horizon. Soil Sci. Soc. Am. J. 49:812-816.
Keshavarzi, S., Tuffour, H.O., Bagherzadeh, A., Vasu, D., 2018. Spatial and fractal characterization of soil properties across soil depth in an agricultural field, Northeast Iran. Eurasian J Soil Sci, 7(2): 93 – 102.
Mandelbrott, B.B., 1982. The fractal geometry of nature. H.W freeman and Co., New York, USA.
Mohammadi, M., Shabanpour, M., Mohammadi, M.H. Davatgar, N. 2019. Characterizing spatial variability of soil textural fractions and fractal parameters derived from particle size distributions. Pedosphere.29(2): 224-234.
Mouat, D., Lanchester, J., Wade, T., Wickham, J., Fox, C., Kepner, W., Ball, T., 1997. Desertification evaluated using an integrated environmental assessment model. Environ. Monitoring & Assessment. 48:139-156.
Oğuz,İ., Erşahin, S., Susam, T., 2011. Evaluation of desertification potential in a sloping catchment. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences. 6(1): 81-88.
Schlesinger, W.H., Reynolds, J.F., Gunningham, G.L., Huenneke, L.F., Jarrel, W.M., Wirginia, R.A., Whitford, W.G., 1990. Biological feedbacks in global desertification. Science, 247: 1043-1048.
Su, Y.Z., Zhao, H.L., Zhao, W.Z., Zhang, T.H., 2004. Fractal features of soil particle-size distribution and the implication for indicating desertification. Geoderma. 122: 43-49.
Tuffour, H.O., 2015. Fractal scaling of the hydraulic and hydrologic properties of an acrisol. Applied Research Journal. 1(5): 320-326.
Türkeş, M., Öztaş, T., Tercan, E., Erpul, G., Karagöz, A., Dengiz, O., Doğan, O., Şahin, K., Avcıoğlu, B., 2019. Desertification vulnerability and risk assessment for Turkey via an analytical hierarchy process model. Land Degradation and Development. 31(2): 205-214.
Wang, X., Li, M.H., Liu, S., Liu, G., 2016. Fractal characteristics of soils under different land-use patterns in the arid and semiarid regions of the Tibetan Plateau. China. Geoderma 134: 56– 61.
Webster, R., 2001. Statistics to support soil research and their presentation. European Journal of Soil Sciences. 52: 331-340.
Xiao, L., Xue, S., Liu, G.B., Zhang, C., 2014. Fractal features of soil profiles under different land use patterns on the Loess Plateau, China. J Arid Land. 6(5): 550–560.