کاربرد تئوری فرکتالی در کمّی‌سازی ساختمان برخی از راسته‌های خاک در استان فارس

ساختمان خاک و پایداری آن با بسیاری از فرآیندهای کشاورزی و زیست‌محیطی در ارتباط است. از این رو توصیف و کمّی‌سازی ساختمان خاک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ولی ساختمان خاک بصورت کیفی (مکعبی، دانه‌ای و ...) بیان می‌شود. هدف از این تحقیق تعیین پایداری خاکدانه‌ها و استفاده از هندسۀ فرکتالی و تعیین بُعد فرکتالی ساختمان خاک در برخیازراسته‌هایخاکبود که نتیجه در مدل‌های کاربردی برای بیان فرآیندهای خاک و مدل‌سازی قابل استفاده خواهد بود. بنابراین از افق‌های مشخصۀ هفت راستۀ خاک شامل انتی‌سول، ورتی‌سول، اریدی‌سول، مالی‌سول، الفی‌سول، هیستو‌سول و اینسپتی‌سول در استان فارس نمونه‌برداری خاک (27 نمونه) انجام گردید. ویژگی‌های خاک شامل توزیع اندازه خاکدانه‌ها، بافت، درصد رطوبت اشباع، کربن آلی، ec، ph، گچ و آهک اندازه‌گیری و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (mwd) و میانگین هندسی قطر خاکدانه‌ها (gmd) و بُعد فرکتالی خاکدانه‌ها محاسبه شد. نتایج نشان داد که همبستگی معنی‌داری بین بُعد فرکتالی مدل‌های ریو و اسپوزیتو (dnr) و تیلر و ویت‌کرافت (dmt) با mwd و gmd با ویژگی‌های خاک وجود داشت. این همبستگی بین پارامترهای فرکتالی با ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری، درصد رس و درصد شن، قوی‌تر از دیگر ویژگی‌های خاک بود. همبستگی منفی و معنی‌داری (در سطح یک درصد) بین dnr و dmt با mwd و gmd وجود داشت. به‌طوری که راسته‌های خاکی که عدد بُعد فرکتالی کمتری داشتند، mwd و gmd بزرگتری داشتند. ضریب تبیین، میانگین خطاها، ریشه میانگین مربعات خطاها، مجذور مربعات باقی‌مانده‌ها، مجذور مربعات عدم برازش و آماره آکایک مطلوبیت بیشتر مدل تیلر و ویت‌کرافت را نشان داد. مدل ریو و اسپوزیتو نیز مدل مناسبی بود گرچه در مواردی بُعد فرکتالی را زیاد محاسبه کرد که دلیل آن احتمالاً حساسیت زیاد این مدل می‌باشد. به‌طور کلی بُعد فرکتالی از اهمیت ویژه‌ای برای مطالعه و کمّی‌سازی ساختمان خاک برخوردار است و مقدار آن به استثناء راستۀ هیستوسول در دیگر راسته‌ها در محدودۀ مناسب (3) بود.