نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 داشجوی دکتری گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین،دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

3 استادیارگروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 استادگروه جغرافیای طبیعی دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی

10.22034/hyd.2024.61810.1741

چکیده

دولین‌ها به عنوان لندفرم‌های کارستی نقش مهمی در تشکیل خاک دارند. در مطالعه حاضر، مورفومتری دولین‌ها و ارتباط آن­ها با ویژگی‌های فیزیکو شیمیایی خاک در تاقدیس نواکوه در استان کرمانشاه مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی 36 نمونه خاک کف دولین‌ها جمع آوری و  در آزمایشگاه اندازه‌گیری گردید. همچنین ازDEM  13 سانتی‌متری حاصل از تصاویر پهپاد برای اندازه‌گیری پارامترهای مورفومتری دولین‌ها استفاده شد. آنالیزهای آماری همبستگی پیرسون و آزمون تی بر روی داده‌ها توسط نرم افزارSPSS  صورت گرفت. نتایج نشان داد که دولین‌های بزرگ، دارای شیب و عمق و ضریب گردواری بیشتر، و همچنین دارای خاک‌های ماسه‌ای، میزان EC، pH، پتاسیم، فسفر، ظرفیت نگهداری آب و کربن آلی خاک بالاتری هستند. دولین‌های کم ارتفاع دارای مساحت، شیب، عمق، و گردواری بیشتر و دارای خاک‌های رسی، و میزان EC، pH، پتاسیم، ظرفیت نگهداری آب، کربن آلی و رطوبت اشباع بیشتری نسبت به دولین‌های مرتفع هستند. دولین‌های واقع در فرود محوری تاقدیس دارای مساحت، شیب، عمق، ضریب گردواری بیشتر و دارای خاک‌های رسی، و میزان EC، pH، پتاسیم، ظرفیت نگهداری آب، کربن آلی و رطوبت اشباع بالاتری نسبت به دولین‌های بخش مرکزی هستند. میانگین اغلب پارامترهای مورفومتری و ویژگی‌های فیزیکو شیمیایی خاک در دولین‌های پرشیب بیشتر از دولین‌های کم شیب است. در مجموع، تفاوت‌های مورفومتریکی و پدولوژیکی دولین‌ها نشان می‌دهد که تشکیل و تکامل آن‌ها در ارتفاعات پائین‌تر، فرود محوری و شیب‌های تند بیشتر است. به طور کلی، پوشش گیاهی، سطوح ارتفاعی، شیب و نوع بارش نقش مهمی در تفاوت‌های مورفومتریکی و خاک‌های تشکیل شده در دولین‌ها دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Morphometric Assessment of dolines and their relationship with soil physicochemical properties in Noakoh anticline Kermanshah province

نویسندگان [English]

  • Arezou Cheraghi 1
  • Shahram Bahrami 2
  • Somayeh Khaleghi 3
  • Kazem Nosrati 4

1 Ph.D Student, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

2 .Associate Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University

3 Assistant Professor, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

4 Professor, Faculty of Physical Geography Faculty of Earth Sciences Shahid Beheshti University (SBU)

چکیده [English]

Dolines as karst landforms play an important role in soil formation. In this study, the morphometry of dolines and their relationship with the physicochemical characteristics of soil in Noakoh Anticline in Kermanshah province were evaluated. Chemical and physical characteristics of 36 soil samples of dolines were collected and measured in the laboratory. Also, digital elevation model (DEM; 13 cm) obtaining from UAV images, was used to measure the morphometric parameters of dolines. Pearson’s correlation and T-tests were performed on data using SPSS software. Results showed that large dolines have higher slope, depth and roundness, as well as sandy soils, and higher EC, pH, potassium, phosphorus, water holding capacity and soil organic carbon. Also, low- elevation dolines have higher values of area, slope, depth, roundness, and host soils wih higher EC, PH, potassium, water holding capacity, organic carbon, and saturation percentage than high elevation dolines. The dolines located in the plunge of the anticline have higher values of area, slope, depth, roundness and cntain soils with higher values of clay%, EC, PH, potassium, water holding capacity, organic carbon and saturation percentage than the dolines in the central part. The mean of the most morphometric parameters and physicochemical characteristics of the soil in steeper-slope dolines is higher than in low-slope dolines. Therefore, the morphometric and pedological differences of dolines show that their formation and evolution are more at lower altitudes, plunged areas and steeper slopes. In general, vegetation, elevation, slope and type of precipitation play an important role in morphometric differences and soils in dolines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Doline. Slope
  • Elevation
  • Vegetation
  • Plunge
  • Noakoh Anticline
  • Western Iran
Bahrami, S. (2012). Morphotectonic evolution of triangular facets and wine-glass valleys in the Noakoh anticline, Zagros, Iran: Implications for active tectonics. Geomorphology, 159, 37-49.
-Bahrami,Sh., Shayesteh, K., & Bahrami, S.(2014). Evaluation of the effect of geomorphology in vegetation density in Noakoh Anticline. Arid Regions Geographic Studies, 4(14), 83-101.
-Bárány-Kevei, I. (1999). Microclimate of karstic dolines. Acta Climatologica, 32(33), 19-27.
-Batori, Z., Galle, R., Galle-Szpisjak, N., Csaszar, P., Nagy, D. D., Lőrinczi, G., ... & Hornung, E. (2022). Topographic depressions provide potential microrefugia for ground-dwelling arthropods. Elem Sci Anth, 10(1), 00084.
-Bátori, Z., Vojtkó, A., Maák, I. E., Lőrinczi, G., Farkas, T., Kántor, N., Módra, G. (2019). Karst dolines provide diverse microhabitats for different functional groups in multiple phyla. Scientific reports, 9(1), 1-13.
-Bouyoucos, G. J. (1962). Hydrometer method improved for making particles size analysis of soil. J Agron 54 (5): 464–465.
-Čarni, A., Čonč, Š., & Valjavec, M. B. (2022). Landform-vegetation units in karstic depressions (dolines) evaluated by indicator plant species and Ellenberg indicator values. Ecological Indicators, 135, 108572.
-Du, H., Wang, K., Peng, W., Zeng, F., Song, T., Zhang, H., & Lu, S. (2014). Spatial heterogeneity of soil mineral oxide components in depression between karst hills, Southwest China. Chinese geographical science, 24(2), 163-179.
-Esfandiyari Darabad, f., Shokr Behjati, S., & Rostami, A. (2021). Doline morphometric analysis and soil characteristics in northern Iran (case study: Gorazbon district of the Kheyrud kenar experimental forest).Quantitative Geomorphological Research, 10(1), 1-19.
-He, C., Xiong, K., Li, X., & Cheng, X. (1997). Karst geomorphology and its agricultural implications in Guizhou, China. Paper presented at the Fourth International Conference On Geomorphology–Bologna, Italy,121-125.
-Imeni, S., Sadough, H., Bahrami, S., Mehrabian, A., & Nosrati, K. (2021). Geomorphological controls on vegetation changes: a case study of alluvial fans in southwest of Miami City, Northeastern Iran. Arabian Journal of Geosciences, 14, 1-17.
-Jafari, Gh. H., & Naseri, F.(2023). Identification, density and physio-graphic characteristics of Dolans in different altitude classes (Zagros karst areas). Journal of Geography and Planning, 27(84), 25-34.
-Jakob, A., Breg Valjavec, M., & Čarni, A. (2022). Turnover of plant species on an ecological gradient in karst dolines is reflected in plant traits: chorotypes, life forms, plant architecture and strategies. Diversity, 14(8), 597,1-13.
-Karami, F., Mokhtari,  D., & Ahmadi, F. (2024). The role of landforms and lithology in the rate of soil erosion in Zonuzchay Catchment. Hydrogeomorphology, 10(37), 1-24.
-Kumhálová, J., Kumhála, F., Kroulík, M., & Matějková, Š. (2011). The impact of topography on soil properties and yield and the effects of weather conditions. Precision Agriculture, 12, 813-830.
-Marcin, M., Raschmanová, N., Miklisová, D., & Kováč, Ľ. (2021). Microclimate and habitat heterogeneity as important drivers of soil Collembola in a karst collapse doline in the temperate zone. Invertebrate Biology, 140(2), e12315.
-Nosrati, K., & Majdi, M. (2018). Soil Quality Assessment in Western Part of Tehran using Minimum Data set Method. Jwss,  21 (4) , 177-188.
-Quintero-Ruiz, J. R., Yáñez-Espinosa, L., Flores, J., Fortanelli, J., De-Nova, A., Reyes-Hernandez, H., & Rodas-Ortíz, J. P. (2019). Analysis of the soil and microclimate relationship in two dolines of Carso Huasteco, Mexico. Journal of Natural Resources and Development, 9, 25-33.
-Rezaee Moghaddam , M.H., & Ghadari, M.R.(2011). Quantitative Analysis of Dolines in Karstic Regions (Case study: Takht-e-Soleiman Region). Journal of Geography and Planning,16(35), 113-135.
-Rhoades, J. D. (1983). Soluble salts. Methods of Soil Analysis: Part 2 Chemical and Microbiological Properties, 9, 167-179.
-Rhoades, J. D. (1996). Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. Methods of soil analysis: Part 3 Chemical methods, 5,417-435.
-Singh, D. P., & Rathore, M. S. (2013). Available nutrient status and their relationship with soil properties of Aravalli mountain ranges and Malwa Plateau of Pratapgarh, Rajasthan, India. African Journal of Agricultural Research, 8(41), 5096-5103.
-Skjemstad, J. O., & Baldock, J. A. (2008). Total and organic carbon. In ‘Soil sampling and methods of analysis’. 2nd edn (Eds MR Carter, EG Gregorich) pp. 225–237.
-Sreedevi, P. D., Subrahmanyam, K., & Ahmed, S. (2005). The significance of morphometric analysis for obtaining groundwater potential zones in a structurally controlled terrain. Environmental Geology, 47, 412-420.
-Tale, K. S., & Ingole, S. (2015). A review on role of physico-chemical properties in soil quality. Chemical Science Review and Letters, 4(13), 57-66.
-Utlu, M., & Öztürk, M. Z. (2023). Comparison of morphometric characteristics of dolines delineated from TOPO-Maps and UAV-DEMs. Environmental Earth Sciences, 82(7), 165.-Verbovšek, T., & Gabor, L. (2019). Morphometric properties of dolines in Matarsko podolje, SW Slovenia. Environmental Earth Sciences, 78, 1-16.
- Verbovšek, T., & Gabor, L. (2019). Morphometric properties of dolines in Matarsko podolje, SW Slovenia. Environmental Earth Sciences, 78, 1-16.
-Veysi, A., Moghimi, E., Maghsoudi, M.,Yamani, M., & Hosseini, S.M.( 2019). The Evaluation of the Development of Karstic Aquifers in Relation to the Geomorphology of Dolines and Hydrodynamic Characteristic (Case Study: Shahu Karstic Terrain). Hydrogeomorphology, 6 (19), 101-123.
-Yang, Q., Jiang, Z., Yuan, D., Ma, Z., & Xie, Y. (2014). Temporal and spatial changes of karst rocky desertification in ecological reconstruction region of Southwest China. Environmental earth sciences, 72(11), 4483-4489.
-Yin, H., Jiang, Z., Luo, W., & Li, H. (2011, September). Research on soil physical and chemical characteristics by different topographic positions in karst pinnacle. In 2011 International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC) (pp. 3907-3910). IEEE.