تويتر
الصفات الفيزيائية للتربة والمؤثرة على الانعكاسية الطيفية
العوامل المؤثـرة في الانعكاسـية الطيـفية للتـربة
1.3.2 الصـفات الفيـزيائية للتـربة
1.1.3.2 نسـجة التـربة
لقد بَيّنَ 1964,Obukov and Orlov في دراسة حول علاقة قطر المفصولات في تجمعات التربة وعلاقتها بالانعكاسية الطيفية ووجد أن التغيير بالانعكاسية مرتبط بقطر الدقائق وشكلها وليس مع التركيب الكيميائي والمعدني. وفي دراسة أُخرى أكد Orlov,6196 ان صغر قطر الدقائق يزيد من انعكاسيتها وكذلك أن حجم الدقائق كما هو مؤثر في رطوبة التربة إذ أن زيادة قطر الدقيقة يسبب نقصانا في الانعكاسية الطيفية لها والعكس صحيح.
أوضح كل من 1966,Orlove و 1978,Swain and Davis أن الترب ذات النسجة الناعمة أكثر انعكاسسية من التربة ذات النسجة الخشنة بسبب السطح الاملس الذي تتميز به الدقائق الصغيرة. كما ذكرet.alZhang ,1992 الحالة الطيفية لخصائص التربة لغرض تحسين حالة التنبؤ بحجم الدقائق عند استعمال الاشعة التحت الحمراء القرييبة 0.76-0.9µm. استعمل Salibury and Aria,1992 الاشعة تحت الحمراء القريبة وبطول موجي 8-114 .µm لتقدير قطر دقائق التربة والتي اقترحت مع الحالة الجافة لحجم دقائق الرمل مع انخفاض المحتوى الرطوبي والغطاء النباتي.
درس Ristori.et.al,1992 خصائص المادة العضوية وأثرها مع قطر الدقائق لترب الفرتسول باستعمال التجسيم للاشعة تحت الحمراء والتي اظهرت أن المادة العضوية المتركزة في التجمعات بحجم الغرين هي التي حددت طبيعة الانتظام في ترب الفرتسول.
أما Ben-Dor and Banin,1995 فقد أشارا إلى أن الانعكاسية الطيفية لاغلب الترب أظهرت عدم قابليتها لامتصاص الاشعة ذات الاطوال الموجية 2.1µmولكن وإلى حدما فإن المعادن الطينية أبدت قابليتها على إمتصاص الاشعة ذات الاطوال الموجية 2.2 µm ويرتبط ذلك بقابلية الشبكة البلورية لمعادن الطين. أماالكبيسي, 1997 فقد استعمل قيم متوسط الشدة لكل حزمة وربطها مع صفات التربة ومنها نسب المفصولات وباعتماد الانموذج الخطي والتربيعي والتكعيبي والاسي والرباعي والهندسي في تحليل البيانات إحصائيا وبطريقة الانحدار الخطي المتعدد التدريجي وجد علاقة معنوية لمفصولات التربة للافق A. إذ ذكر Scull.et.al,2003 أن أداة التحسس النائي يمكنها إعطاء معلومات عن نسجة سطح التربة والمفيدة لرسم خرائط التربة الغرضية.
كما أشارOkin and Painter,2004 الى وجود علاقة معنوية بين تأثير قطر الدقائق للرمل والانعكاسية الطيفية في الاشعة تحت الحمراء القصيرة إذ أن الانعكاسية تتغير بتغير حجم الحبيبات بالملمترات إذ أن قطر الدقائق 0.06 ملم ينعكس عنها اشعة بطول موجي 1.7µm والقطر 0.08 ملمينعكس عنها اشعة بطول موجي 2.2µm وبدرجة ارتباط 0.89R²= و 0.93R² = على التوالي.بين2004, Bogrekci and Suklee تأثير قطر دقائق التربة الرملية على الانعكاسية الطيفية باستعمال الاشعة فوق البنفسجية والمرئية وتحت الحمراء القريبة في مدى طيفي بين 200-2500µm وطَوّر مخططاً يوضح تأثير قطر الدقائق باستعمال معادلات الانحدار الخطي المتعدد وأضاف أن الانعكاسية الطيفية تختلف بأختلاف قطر الدقائق وتوزيعها والذي غالبا ما يتداخل مع المحتوى الرطوبي والمادة العضوية ورتبة التربة. أشار كاطع ومحيميد 2002, إلى أن التربة الرملية والجبسية أظهرت أعلى قيم للانعكاسية الطيفية مقارنة ببقية أنواع ترب المناطق الصحراوية في العراق. كما وضع2004, Bogrekci and Sukleeمعادلة (
2.1.3.2 رطـوبة التـربة وحالة الصـرف
أوضح Angstrom,1925 أن سبب دكونة التربة في المناطق الرطبة وشبه الرطبة يعود الى الاغلفة المائية المحيطة بدقائق التربة والتي تقلل من الانعكاسية. وكما بين Planet ,1970 وجود عوامل مؤثرة في اختلاف الانعكاسية الطيفية للتربة ومنها تواجد الماء ضمن مكونات التربة. أشار Lillesand and Kiefer ,1987 إلى أن محتوى التربة من الرطوبة يتناسب مع نسجة التربة بدرجة كبيرة ومن ثمٌسيؤثرعلى قيم الانعكاسية اذ تكون التربة الرملية جيدة الصرف ذات محتوى رطوبي واطىء ودرجة انعكاسية عالية نسبيا والعكس للترب الناعمة النسجة بسبب زيادة المحتوى الرطوبي وصغر حجم الجزيئات. كما أكدSchrestha ,1990 ولولو,1991 أن زيادة المحتوى الرطوبي للتربة ولاسيما الترب ذات البزل الرديٴ يؤدي إلى زيادة دكونة لون التربة وقلة انعكاسيتها خلال الطول الموجي 0.4-2.5µm وأوضح سبب زيادة انعكاسية الترب الرملية عن الطينية يعود إلى صرفها الجيد وانخفاض رطوبتها. كما أوضح كاطع واخرون ،a2002ٍ أنﹼ التربة ذات المحتوى العالي من المادة العضوية والرطوبة وذات البزل الرديء والنسجة الناعمة لها قيم انعكاسية أقل من بقية أنواع الترب الاخرى.
أشار Asner,1998 و et.alBen-Dor,1999 أنه عند تقدير المحتوى الرطوبي للتربة باستعمال الاطوال الموجية نواجه صعوبة بسسب التغيير المعنوي لصفات التربة الكيميائية والفيزيائية والمعدنية ومحتوى المادة العضوية والغطاء النباتي. ولاحظ Slaughter.et.al ,2001إمكانية استعمال الاشعة تحت الحمراء القريبة 700-2500nm لتحديد محتوى التربة الرطوبي ولاحظ زيادة لامتصاصها للاشعة عند المدى 1400- 2400nm بدرجة إرتباط عالية المعنوية R2 =0.97.
بَينَ Lobell and Asner,2002 حساب كمية الأشعة القصيرة المنعكسة 400-2500nm في المختبرلاربع ترب مختلفة بالمحتوى الرطوبي ولاحظ أن الترب تختلف بدرجة انعكاسها وأنها لا تعتمد خطياً على المحتوى الرطوبى باستعمال المعادلة الاسية وكما وجد ان الترب المختلفة تكون متشابهة في قيم الانعكاسية الطيفية عند حالة التشبع بالماء.
3.1.3.2 لـون التـربة وطبـيعة السـطح
أشار كل منet.al Dobos,1990 وMokma and Sprechera, 1994 و Mokma ,1997 وSoil Survey Staff ,1999 إلى أن لون التربة صفة سهلة الملاحظة في الحقل وترتبط بصفات التربة فهي تستعمل كدليل مقياسي سريع لبعض الصفات مثل حالة البزل وتصنيف الترب. كما أشار كل من Wiegand ,1975 و Allen ,1977 وBaumgardner,1982 إلى ان لون الافق السطحي للتربة وخشونة السطح تعد من العوامل المؤثرة في خصائص الانعكاسية للتربة أذ كلما زادت درجة خشونة السطح قلت الانعكاسية. وان التربة ذات السطح الخشن الناتج عن العمليات الزراعية المختلفة كالحراثة مثلا لها انعكاسية طيفية واطئة.بين كل من Hamid.et.al,1991 و 1993,Coleman.et.alأن تحديد التغايرات السطحية سواء أكانت بأسلوب المعلومات الرقمية الانعكاسية كنسبة مئوية ام باستعمال المقياس الرمادي تعد احدى المؤشرات التي تخدم في عمليات التشخيص والتحليل. كما استطاع Jackson.et.al,1980 من تحديد دليل السطوع BIوحساب قيمته
وذكر أن الخصائص الاشعاعية ودرجة اللمعان ذات علاقة بظروف التربة وقد استعمل مفهوم خط التربة (Soil Line) الذي يعكس توزيع الترب حسب درجة لمعانها وموقعها من خط التربة وبين وجود علاقة خطية بين قيم الانعكاسية الطيفية للحزمتين الثانية والرابعة مع توزيع الترب على مسار الخط المستقيم وحسب شدة وضوحها على الصورة الفضائية إذ كلما قلت القيم باتجاه نقطة الاصل كانت انعكاسية التربة منخفضة واتجه لونها إلى اللون المعتم الداكن على الصورة الفضائية وفي حالة زيادة القيم فأن التربة تكون ذات انعكاسية عالية ويميل لونها نحو الشدة الفاتحه أي اللون الابيض، ويرتبط معامل لمعان التربة مع قيم الانعكاسية بعلاقة طردية إذ كلما كانت قيمة الانعكاسية عالية كان معامل اللمعان عاليا.بين المشهداني ,1994 ان لون التربة هو من أهم الصفات المورفولوجية التي تعكس الطبيعة التكوينية المعدنية والعضوية للتربة ومحتواها الرطوبي فضلا عن انه يعد دليلاً مساعداً في تحديد أنواع العمليات البيدوجينية المسؤولة عن تكوين التربة وتطورها.
أشار Bhadra and Bharanarayana,1997 إلى دراسة تأثير المحتوى الرطوبي في لون التربة لانواع مختلفة من ترب ومنها Lateritic Soil ووجد أنها قد امتصت الاشعة عند المدى الموجي 400-700 nm وأن قيم الـطول الموجي hueكان يميل نحو الأحمر مع ازدياد الرطوبة وانخفاض قيم النقاوةchroma.
ذكر كل من1968, Shields.et.al و1972, ALabbas.et.al و1974, Page 1973, Cihlar and Protz و 1983,Torrent.et.al و.et.al 1989,Hendersonأن لون التربة مرتبط بمحتوى المادة العضوية للأفق السطحي ومحتوى الحديد وحالة البزل والصفات الهيدرولوجية وجميعها لها تأثير في طبيعة منحنى الانعكاسية الطيفية.
المصدر احمد اسعد ازعين . رسالة ماجستير العراق بغداد2008
عنوان الرسالة
1.3.2 الصـفات الفيـزيائية للتـربة
1.1.3.2 نسـجة التـربة
لقد بَيّنَ 1964,Obukov and Orlov في دراسة حول علاقة قطر المفصولات في تجمعات التربة وعلاقتها بالانعكاسية الطيفية ووجد أن التغيير بالانعكاسية مرتبط بقطر الدقائق وشكلها وليس مع التركيب الكيميائي والمعدني. وفي دراسة أُخرى أكد Orlov,6196 ان صغر قطر الدقائق يزيد من انعكاسيتها وكذلك أن حجم الدقائق كما هو مؤثر في رطوبة التربة إذ أن زيادة قطر الدقيقة يسبب نقصانا في الانعكاسية الطيفية لها والعكس صحيح.
أوضح كل من 1966,Orlove و 1978,Swain and Davis أن الترب ذات النسجة الناعمة أكثر انعكاسسية من التربة ذات النسجة الخشنة بسبب السطح الاملس الذي تتميز به الدقائق الصغيرة. كما ذكرet.alZhang ,1992 الحالة الطيفية لخصائص التربة لغرض تحسين حالة التنبؤ بحجم الدقائق عند استعمال الاشعة التحت الحمراء القرييبة 0.76-0.9µm. استعمل Salibury and Aria,1992 الاشعة تحت الحمراء القريبة وبطول موجي 8-114 .µm لتقدير قطر دقائق التربة والتي اقترحت مع الحالة الجافة لحجم دقائق الرمل مع انخفاض المحتوى الرطوبي والغطاء النباتي.
درس Ristori.et.al,1992 خصائص المادة العضوية وأثرها مع قطر الدقائق لترب الفرتسول باستعمال التجسيم للاشعة تحت الحمراء والتي اظهرت أن المادة العضوية المتركزة في التجمعات بحجم الغرين هي التي حددت طبيعة الانتظام في ترب الفرتسول.
أما Ben-Dor and Banin,1995 فقد أشارا إلى أن الانعكاسية الطيفية لاغلب الترب أظهرت عدم قابليتها لامتصاص الاشعة ذات الاطوال الموجية 2.1µmولكن وإلى حدما فإن المعادن الطينية أبدت قابليتها على إمتصاص الاشعة ذات الاطوال الموجية 2.2 µm ويرتبط ذلك بقابلية الشبكة البلورية لمعادن الطين. أماالكبيسي, 1997 فقد استعمل قيم متوسط الشدة لكل حزمة وربطها مع صفات التربة ومنها نسب المفصولات وباعتماد الانموذج الخطي والتربيعي والتكعيبي والاسي والرباعي والهندسي في تحليل البيانات إحصائيا وبطريقة الانحدار الخطي المتعدد التدريجي وجد علاقة معنوية لمفصولات التربة للافق A. إذ ذكر Scull.et.al,2003 أن أداة التحسس النائي يمكنها إعطاء معلومات عن نسجة سطح التربة والمفيدة لرسم خرائط التربة الغرضية.
كما أشارOkin and Painter,2004 الى وجود علاقة معنوية بين تأثير قطر الدقائق للرمل والانعكاسية الطيفية في الاشعة تحت الحمراء القصيرة إذ أن الانعكاسية تتغير بتغير حجم الحبيبات بالملمترات إذ أن قطر الدقائق 0.06 ملم ينعكس عنها اشعة بطول موجي 1.7µm والقطر 0.08 ملمينعكس عنها اشعة بطول موجي 2.2µm وبدرجة ارتباط 0.89R²= و 0.93R² = على التوالي.بين2004, Bogrekci and Suklee تأثير قطر دقائق التربة الرملية على الانعكاسية الطيفية باستعمال الاشعة فوق البنفسجية والمرئية وتحت الحمراء القريبة في مدى طيفي بين 200-2500µm وطَوّر مخططاً يوضح تأثير قطر الدقائق باستعمال معادلات الانحدار الخطي المتعدد وأضاف أن الانعكاسية الطيفية تختلف بأختلاف قطر الدقائق وتوزيعها والذي غالبا ما يتداخل مع المحتوى الرطوبي والمادة العضوية ورتبة التربة. أشار كاطع ومحيميد 2002, إلى أن التربة الرملية والجبسية أظهرت أعلى قيم للانعكاسية الطيفية مقارنة ببقية أنواع ترب المناطق الصحراوية في العراق. كما وضع2004, Bogrekci and Sukleeمعادلة (
2.1.3.2 رطـوبة التـربة وحالة الصـرف
أوضح Angstrom,1925 أن سبب دكونة التربة في المناطق الرطبة وشبه الرطبة يعود الى الاغلفة المائية المحيطة بدقائق التربة والتي تقلل من الانعكاسية. وكما بين Planet ,1970 وجود عوامل مؤثرة في اختلاف الانعكاسية الطيفية للتربة ومنها تواجد الماء ضمن مكونات التربة. أشار Lillesand and Kiefer ,1987 إلى أن محتوى التربة من الرطوبة يتناسب مع نسجة التربة بدرجة كبيرة ومن ثمٌسيؤثرعلى قيم الانعكاسية اذ تكون التربة الرملية جيدة الصرف ذات محتوى رطوبي واطىء ودرجة انعكاسية عالية نسبيا والعكس للترب الناعمة النسجة بسبب زيادة المحتوى الرطوبي وصغر حجم الجزيئات. كما أكدSchrestha ,1990 ولولو,1991 أن زيادة المحتوى الرطوبي للتربة ولاسيما الترب ذات البزل الرديٴ يؤدي إلى زيادة دكونة لون التربة وقلة انعكاسيتها خلال الطول الموجي 0.4-2.5µm وأوضح سبب زيادة انعكاسية الترب الرملية عن الطينية يعود إلى صرفها الجيد وانخفاض رطوبتها. كما أوضح كاطع واخرون ،a2002ٍ أنﹼ التربة ذات المحتوى العالي من المادة العضوية والرطوبة وذات البزل الرديء والنسجة الناعمة لها قيم انعكاسية أقل من بقية أنواع الترب الاخرى.
أشار Asner,1998 و et.alBen-Dor,1999 أنه عند تقدير المحتوى الرطوبي للتربة باستعمال الاطوال الموجية نواجه صعوبة بسسب التغيير المعنوي لصفات التربة الكيميائية والفيزيائية والمعدنية ومحتوى المادة العضوية والغطاء النباتي. ولاحظ Slaughter.et.al ,2001إمكانية استعمال الاشعة تحت الحمراء القريبة 700-2500nm لتحديد محتوى التربة الرطوبي ولاحظ زيادة لامتصاصها للاشعة عند المدى 1400- 2400nm بدرجة إرتباط عالية المعنوية R2 =0.97.
بَينَ Lobell and Asner,2002 حساب كمية الأشعة القصيرة المنعكسة 400-2500nm في المختبرلاربع ترب مختلفة بالمحتوى الرطوبي ولاحظ أن الترب تختلف بدرجة انعكاسها وأنها لا تعتمد خطياً على المحتوى الرطوبى باستعمال المعادلة الاسية وكما وجد ان الترب المختلفة تكون متشابهة في قيم الانعكاسية الطيفية عند حالة التشبع بالماء.
3.1.3.2 لـون التـربة وطبـيعة السـطح
أشار كل منet.al Dobos,1990 وMokma and Sprechera, 1994 و Mokma ,1997 وSoil Survey Staff ,1999 إلى أن لون التربة صفة سهلة الملاحظة في الحقل وترتبط بصفات التربة فهي تستعمل كدليل مقياسي سريع لبعض الصفات مثل حالة البزل وتصنيف الترب. كما أشار كل من Wiegand ,1975 و Allen ,1977 وBaumgardner,1982 إلى ان لون الافق السطحي للتربة وخشونة السطح تعد من العوامل المؤثرة في خصائص الانعكاسية للتربة أذ كلما زادت درجة خشونة السطح قلت الانعكاسية. وان التربة ذات السطح الخشن الناتج عن العمليات الزراعية المختلفة كالحراثة مثلا لها انعكاسية طيفية واطئة.بين كل من Hamid.et.al,1991 و 1993,Coleman.et.alأن تحديد التغايرات السطحية سواء أكانت بأسلوب المعلومات الرقمية الانعكاسية كنسبة مئوية ام باستعمال المقياس الرمادي تعد احدى المؤشرات التي تخدم في عمليات التشخيص والتحليل. كما استطاع Jackson.et.al,1980 من تحديد دليل السطوع BIوحساب قيمته
وذكر أن الخصائص الاشعاعية ودرجة اللمعان ذات علاقة بظروف التربة وقد استعمل مفهوم خط التربة (Soil Line) الذي يعكس توزيع الترب حسب درجة لمعانها وموقعها من خط التربة وبين وجود علاقة خطية بين قيم الانعكاسية الطيفية للحزمتين الثانية والرابعة مع توزيع الترب على مسار الخط المستقيم وحسب شدة وضوحها على الصورة الفضائية إذ كلما قلت القيم باتجاه نقطة الاصل كانت انعكاسية التربة منخفضة واتجه لونها إلى اللون المعتم الداكن على الصورة الفضائية وفي حالة زيادة القيم فأن التربة تكون ذات انعكاسية عالية ويميل لونها نحو الشدة الفاتحه أي اللون الابيض، ويرتبط معامل لمعان التربة مع قيم الانعكاسية بعلاقة طردية إذ كلما كانت قيمة الانعكاسية عالية كان معامل اللمعان عاليا.بين المشهداني ,1994 ان لون التربة هو من أهم الصفات المورفولوجية التي تعكس الطبيعة التكوينية المعدنية والعضوية للتربة ومحتواها الرطوبي فضلا عن انه يعد دليلاً مساعداً في تحديد أنواع العمليات البيدوجينية المسؤولة عن تكوين التربة وتطورها.
أشار Bhadra and Bharanarayana,1997 إلى دراسة تأثير المحتوى الرطوبي في لون التربة لانواع مختلفة من ترب ومنها Lateritic Soil ووجد أنها قد امتصت الاشعة عند المدى الموجي 400-700 nm وأن قيم الـطول الموجي hueكان يميل نحو الأحمر مع ازدياد الرطوبة وانخفاض قيم النقاوةchroma.
ذكر كل من1968, Shields.et.al و1972, ALabbas.et.al و1974, Page 1973, Cihlar and Protz و 1983,Torrent.et.al و.et.al 1989,Hendersonأن لون التربة مرتبط بمحتوى المادة العضوية للأفق السطحي ومحتوى الحديد وحالة البزل والصفات الهيدرولوجية وجميعها لها تأثير في طبيعة منحنى الانعكاسية الطيفية.
المصدر احمد اسعد ازعين . رسالة ماجستير العراق بغداد2008
عنوان الرسالة
أستعمال الاستشعار عن بعد لدراسة إنعكاسية الأغطية الأرضيّة وعلاقتها ببعض صفات التربة في منطقة أبي غريب.
. ولا كل من صافيته لك قد صفا
تعليق