Efecto de la adición de material de roca blanda en las propiedades de carga superficial y la fuerza interna de las partículas de suelo arenoso eólico en el desierto de Maowusu
Autores: Liu, Zhe; Zhang, Yang; Sun, Yingying; Zhang, Yuliang; Wang, Na; Hu, Feinan; Luo, Yuhu; Meng, Tingting
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efecto de la adición de material de roca blanda en las propiedades de carga superficial y la fuerza interna de las partículas de suelo arenoso eólico en el desierto de Maowusu
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Desertificación
Estabilidad del suelo
Material de roca blanda
Propiedades electroquímicas
Fuerzas de interacción de partículas
Rehabilitación de ecosistemas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El desierto de Maowusu sigue sufriendo problemas graves de seguridad ecológica y ambiental, como la erosión eólica y la desertificación, influenciados tanto por factores naturales como humanos. La enmienda del suelo arenoso eólico con material de roca blanda presenta una estrategia efectiva de control de erosión, aprovechando las propiedades estructurales y composicionales complementarias de ambos materiales para mejorar la estabilidad del suelo y rehabilitar entornos degradados. Sin embargo, hay pocos estudios que investiguen el efecto de las propiedades electroquímicas de la superficie del suelo y las fuerzas de interacción entre partículas en la estabilidad estructural de suelos compuestos con roca blanda y suelo arenoso. Este estudio de campo de una década cuantificó las propiedades electroquímicas y las fuerzas interparticulares y sus efectos sinérgicos en la estabilidad estructural a través de cinco proporciones de mezcla de roca blanda a suelo arenoso eólico (0:1, 1:5, 1:2, 1:1, 1:0) dentro del perfil de suelo de 0-30 cm. Los resultados mostraron que la materia orgánica del suelo (MOS), el área de superficie específica (ASE) y la capacidad de intercambio catiónico (CIC) aumentaron significativamente con la incorporación de material de roca blanda. Para cinco proporciones diferentes, con la adición de roca blanda y la extensión de los años de cultivo, el contenido de MOS aumentó de 5.65 g·kg a 11.36 g·kg, la CIC varió de 4.68 cmol kg a 17.91 cmol kg, mientras que la importante disminuyó de 1.8 a 0.47 c m (< 0.05). Para la fuerza de interacción a 2.4 nm entre partículas de suelo, el valor absoluto de la fuerza atractiva de van der Waals aumentó de 0.10 atm a 0.38 atm, y la fuerza neta disminuyó de 0.09 atm a -0.30 atm después de las proporciones de incorporación de roca blanda de 0:1 a 1:1. Hubo una correlación negativa significativa entre la fuerza neta resultante entre las partículas del suelo compuesto y la ASE y la CIC. Estos resultados indican que la adición de material de roca blanda mejora positivamente las propiedades electroquímicas de la superficie y las fuerzas internas entre las partículas de suelo arenoso eólico, mejorando aún más su estabilidad estructural. Este estudio establece un marco teórico fundamental para avanzar en nuestra comprensión mecanicista de la estabilización de arena eólica y la rehabilitación de ecosistemas en el desierto de Mu Us.
Descripción
El desierto de Maowusu sigue sufriendo problemas graves de seguridad ecológica y ambiental, como la erosión eólica y la desertificación, influenciados tanto por factores naturales como humanos. La enmienda del suelo arenoso eólico con material de roca blanda presenta una estrategia efectiva de control de erosión, aprovechando las propiedades estructurales y composicionales complementarias de ambos materiales para mejorar la estabilidad del suelo y rehabilitar entornos degradados. Sin embargo, hay pocos estudios que investiguen el efecto de las propiedades electroquímicas de la superficie del suelo y las fuerzas de interacción entre partículas en la estabilidad estructural de suelos compuestos con roca blanda y suelo arenoso. Este estudio de campo de una década cuantificó las propiedades electroquímicas y las fuerzas interparticulares y sus efectos sinérgicos en la estabilidad estructural a través de cinco proporciones de mezcla de roca blanda a suelo arenoso eólico (0:1, 1:5, 1:2, 1:1, 1:0) dentro del perfil de suelo de 0-30 cm. Los resultados mostraron que la materia orgánica del suelo (MOS), el área de superficie específica (ASE) y la capacidad de intercambio catiónico (CIC) aumentaron significativamente con la incorporación de material de roca blanda. Para cinco proporciones diferentes, con la adición de roca blanda y la extensión de los años de cultivo, el contenido de MOS aumentó de 5.65 g·kg a 11.36 g·kg, la CIC varió de 4.68 cmol kg a 17.91 cmol kg, mientras que la importante disminuyó de 1.8 a 0.47 c m (< 0.05). Para la fuerza de interacción a 2.4 nm entre partículas de suelo, el valor absoluto de la fuerza atractiva de van der Waals aumentó de 0.10 atm a 0.38 atm, y la fuerza neta disminuyó de 0.09 atm a -0.30 atm después de las proporciones de incorporación de roca blanda de 0:1 a 1:1. Hubo una correlación negativa significativa entre la fuerza neta resultante entre las partículas del suelo compuesto y la ASE y la CIC. Estos resultados indican que la adición de material de roca blanda mejora positivamente las propiedades electroquímicas de la superficie y las fuerzas internas entre las partículas de suelo arenoso eólico, mejorando aún más su estabilidad estructural. Este estudio establece un marco teórico fundamental para avanzar en nuestra comprensión mecanicista de la estabilización de arena eólica y la rehabilitación de ecosistemas en el desierto de Mu Us.