Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अपडेटेड ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड बंद करा). दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि जावास्क्रिप्टशिवाय साइट प्रदर्शित करू.
सुई-चोंगकिंग रेल्वे उताराला संशोधनाचा विषय म्हणून घेतल्यास, मातीची प्रतिरोधकता, मातीची विद्युत रसायनशास्त्र (गंज क्षमता, रेडॉक्स क्षमता, संभाव्य ग्रेडियंट आणि pH), मातीचे आयन (एकूण विरघळणारे क्षार, Cl-, SO42- आणि) आणि मातीचे पोषण. (ओलावा सामग्री, सेंद्रिय पदार्थ, एकूण नायट्रोजन, अल्कली-हायड्रोलायझ्ड नायट्रोजन, उपलब्ध फॉस्फरस, उपलब्ध पोटॅशियम) वेगवेगळ्या उतारांखाली, कृत्रिम मातीच्या वैयक्तिक निर्देशक आणि व्यापक निर्देशकांनुसार गंज ग्रेडचे मूल्यांकन केले जाते. इतर घटकांच्या तुलनेत, उतार संरक्षण जाळ्याच्या गंजवर पाण्याचा सर्वात जास्त प्रभाव असतो, त्यानंतर आयन सामग्री असते. एकूण विरघळणारे मीठ उतार संरक्षण जाळ्याच्या गंजवर मध्यम प्रभाव पाडते आणि भटक्या प्रवाहाचा उतार संरक्षण जाळ्याच्या गंजावर मध्यम प्रभाव पडतो. मातीच्या नमुन्यांच्या गंज डिग्रीचे सर्वसमावेशक मूल्यांकन करण्यात आले आणि वरच्या उतारावरील गंज मध्यम होता आणि मध्यम आणि खालच्या उतारावरील गंज मजबूत होता. मातीतील सेंद्रिय पदार्थ संभाव्य ग्रेडियंटशी लक्षणीयरीत्या सहसंबंधित होते. उपलब्ध नायट्रोजन, उपलब्ध पोटॅशियम आणि उपलब्ध फॉस्फरस हे आयनशी लक्षणीयरीत्या सहसंबंधित होते. मातीतील पोषक तत्वांचे वितरण अप्रत्यक्षपणे संबंधित आहे उताराचा प्रकार.
रेल्वे, महामार्ग आणि जलसंधारण सुविधा बांधताना, पर्वतांमध्ये पडणारे खड्डे अनेकदा अपरिहार्य असतात. नैऋत्येकडील पर्वतांमुळे, चीनच्या रेल्वे बांधकामासाठी पर्वताचे बरेच उत्खनन करावे लागते. ते मूळ माती आणि वनस्पती नष्ट करते, ज्यामुळे उघड्या खडकाळ उतार तयार होतात. या परिस्थितीमुळे भूस्खलन आणि मातीची धूप होते, त्यामुळे रेल्वे वाहतुकीची सुरक्षितता धोक्यात येते. रस्ते वाहतुकीसाठी भूस्खलन वाईट आहे, विशेषतः १२ मे २००८ च्या वेनचुआन भूकंपानंतर. भूस्खलन ही एक व्यापक आणि गंभीर भूकंप आपत्ती बनली आहे. २००८ मध्ये सिचुआन प्रांतातील ४,२४३ किलोमीटर लांबीच्या प्रमुख रस्त्यांच्या मूल्यांकनात, रस्त्यांच्या तळाशी आणि उताराच्या भिंतींवर १,७३६ गंभीर भूकंप आपत्ती आल्या, ज्या मूल्यांकनाच्या एकूण लांबीच्या ३९.७६% होत्या. रस्त्याच्या नुकसानीमुळे होणारे थेट आर्थिक नुकसान ५८ अब्ज युआन २,३ पेक्षा जास्त झाले. जागतिक उदाहरणे दर्शवितात की भूकंपानंतरचे भू-धोके किमान १० वर्षे (तैवान भूकंप) आणि अगदी ४०-५० वर्षे (जपानमधील कांटो भूकंप) पर्यंत टिकू शकतात.४,५. भूकंपाच्या धोक्यावर परिणाम करणारा ग्रेडियंट हा मुख्य घटक आहे६,७.म्हणून, रस्त्याचा उतार राखणे आणि त्याची स्थिरता मजबूत करणे आवश्यक आहे.उतार संरक्षण आणि पर्यावरणीय लँडस्केप पुनर्संचयनात वनस्पती अपूरणीय भूमिका बजावतात८.सामान्य मातीच्या उतारांच्या तुलनेत, खडकाळ उतारांमध्ये सेंद्रिय पदार्थ, नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि पोटॅशियम सारख्या पोषक घटकांचा संचय होत नाही आणि वनस्पतींच्या वाढीसाठी आवश्यक असलेले मातीचे वातावरण नसते.मोठ्या उतार आणि पावसाची धूप यासारख्या घटकांमुळे, उताराची माती सहजपणे हरवले.उताराचे वातावरण कठोर आहे, वनस्पतींच्या वाढीसाठी आवश्यक परिस्थिती नाही आणि उताराच्या मातीला आधार देणारी स्थिरता नाही.उताराचे संरक्षण करण्यासाठी माती झाकण्यासाठी बेस मटेरियलसह उतार फवारणी ही माझ्या देशात सामान्यतः वापरली जाणारी उतार पर्यावरणीय पुनर्संचयित तंत्रज्ञान आहे.फवारणीसाठी वापरली जाणारी कृत्रिम माती एका विशिष्ट प्रमाणात कुचलेला दगड, शेतजमिनीची माती, पेंढा, कंपाऊंड खत, पाणी टिकवून ठेवणारे एजंट आणि चिकटवता (सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या चिकटवतामध्ये पोर्टलँड सिमेंट, सेंद्रिय गोंद आणि डांबर इमल्सीफायर समाविष्ट आहेत) पासून बनलेली असते.तांत्रिक प्रक्रिया अशी आहे: प्रथम खडकावर काटेरी तार घाला, नंतर काटेरी तार रिव्हेट्स आणि अँकर बोल्टसह निश्चित करा आणि शेवटी एका विशेष स्प्रेअरने उतारावर बिया असलेली कृत्रिम माती फवारणी करा.१४# हिऱ्याच्या आकाराची धातूची जाळी जी पूर्णपणे गॅल्वनाइज्ड आहे ती बहुतेकदा वापरली जाते, ज्याचे जाळी मानक ५ सेमी×५ सेमी आणि व्यास २ मिमी आहे.धातूची जाळी मातीच्या मॅट्रिक्सला खडकाच्या पृष्ठभागावर टिकाऊ मोनोलिथिक स्लॅब तयार करण्यास अनुमती देते.धातूची जाळी मातीत गंजेल, कारण माती स्वतः एक इलेक्ट्रोलाइट आहे आणि गंजण्याची डिग्री मातीच्या वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते.मातीच्या गंजचे मूल्यांकन मातीमुळे होणाऱ्या धातूच्या जाळीच्या धूपाचे मूल्यांकन करण्यासाठी आणि भूस्खलनाचे धोके दूर करण्यासाठी घटक खूप महत्त्वाचे आहेत.
उतार स्थिरीकरण आणि धूप नियंत्रणात वनस्पतींची मुळे महत्त्वाची भूमिका बजावतात असे मानले जाते १०,११,१२,१३,१४. उथळ भूस्खलनापासून उतार स्थिर करण्यासाठी, वनस्पतींचा वापर केला जाऊ शकतो कारण वनस्पतींची मुळे भूस्खलन रोखण्यासाठी माती स्थिर करू शकतात १५,१६,१७. लाकडी वनस्पती, विशेषतः झाडे, उथळ भूस्खलन रोखण्यास मदत करतात १८. वनस्पतींच्या उभ्या आणि बाजूकडील मूळ प्रणालींद्वारे तयार केलेली एक मजबूत संरक्षक रचना जी जमिनीत मजबूत करणारे ढिगारे म्हणून काम करते. मुळांच्या आर्किटेक्चर पॅटर्नचा विकास जनुकांद्वारे चालवला जातो आणि मातीचे वातावरण या प्रक्रियांमध्ये निर्णायक भूमिका बजावते. धातूंचे गंज मातीच्या वातावरणानुसार बदलते २०. मातीमध्ये धातूंच्या गंजाची डिग्री बर्‍याच जलद विरघळण्यापासून ते नगण्य परिणामापर्यंत असू शकते २१. कृत्रिम माती वास्तविक "माती" पेक्षा खूप वेगळी आहे. नैसर्गिक मातीची निर्मिती ही लाखो वर्षांपासून बाह्य वातावरण आणि विविध जीवांमधील परस्परसंवादाचा परिणाम आहे २२,२३,२४. लाकडी वनस्पती स्थिर मूळ प्रणाली आणि परिसंस्था तयार करण्यापूर्वी, खडकाच्या उतारासह आणि कृत्रिम मातीसह एकत्रित केलेले धातूचे जाळे सुरक्षितपणे कार्य करू शकते की नाही हे थेट विकासाशी संबंधित आहे. नैसर्गिक अर्थव्यवस्था, जीवनाची सुरक्षा आणि पर्यावरणीय पर्यावरणात सुधारणा.
तथापि, धातूंच्या गंजामुळे मोठे नुकसान होऊ शकते. १९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीला चीनमध्ये रासायनिक यंत्रसामग्री आणि इतर उद्योगांवर केलेल्या सर्वेक्षणानुसार, धातूच्या गंजामुळे होणारे नुकसान एकूण उत्पादन मूल्याच्या ४% होते. म्हणून, गंज यंत्रणेचा अभ्यास करणे आणि आर्थिक बांधकामासाठी संरक्षणात्मक उपाययोजना करणे खूप महत्वाचे आहे. माती ही वायू, द्रव, घन आणि सूक्ष्मजीवांची एक जटिल प्रणाली आहे. सूक्ष्मजीव चयापचय पदार्थ पदार्थांना गंजू शकतात आणि भटक्या प्रवाहांमुळे देखील गंज होऊ शकतो. म्हणून, मातीत गाडलेल्या धातूंचे गंज रोखणे महत्वाचे आहे. सध्या, पुरलेल्या धातूच्या गंजावरील संशोधन प्रामुख्याने (१) पुरलेल्या धातूच्या गंजावर परिणाम करणारे घटकांवर लक्ष केंद्रित करते२५; (२) धातू संरक्षण पद्धती२६,२७; (३) धातूच्या गंजाच्या प्रमाणात निर्णय पद्धती२८; वेगवेगळ्या माध्यमांमध्ये गंज. तथापि, अभ्यासातील सर्व माती नैसर्गिक होत्या आणि पुरेशा माती निर्मिती प्रक्रियेतून गेल्या होत्या. तथापि, रेल्वे खडकांच्या उतारांच्या कृत्रिम मातीच्या धूपाचा कोणताही अहवाल नाही.
इतर संक्षारक माध्यमांच्या तुलनेत, कृत्रिम मातीमध्ये अतरलता, विषमता, ऋतूमानता आणि प्रादेशिकता ही वैशिष्ट्ये आहेत. कृत्रिम मातीत धातूचा क्षरण धातू आणि कृत्रिम माती यांच्यातील विद्युत रासायनिक परस्परसंवादामुळे होतो. जन्मजात घटकांव्यतिरिक्त, धातूच्या क्षरणाचा दर देखील आसपासच्या वातावरणावर अवलंबून असतो. विविध घटक धातूच्या क्षरणावर वैयक्तिकरित्या किंवा एकत्रितपणे परिणाम करतात, जसे की ओलावा सामग्री, ऑक्सिजन सामग्री, एकूण विरघळणारे क्षार सामग्री, आयन आणि धातू आयन सामग्री, pH, मातीतील सूक्ष्मजीव30,31,32.
३० वर्षांच्या प्रॅक्टिसमध्ये, खडकाळ उतारांवर कृत्रिम माती कायमची कशी जतन करायची हा प्रश्न एक समस्या आहे. मातीची धूप झाल्यामुळे १० वर्षांच्या मॅन्युअल काळजीनंतर काही उतारांवर झुडुपे किंवा झाडे वाढू शकत नाहीत. धातूच्या जाळीच्या पृष्ठभागावरील घाण काही ठिकाणी वाहून गेली. गंजमुळे, काही धातूच्या जाळ्यांना तडे गेले आणि त्यांच्या वरील आणि खालील सर्व माती गेली (आकृती १). सध्या, रेल्वे उताराच्या गंजावरील संशोधन प्रामुख्याने रेल्वे सबस्टेशन ग्राउंडिंग ग्रिडच्या गंज, लाईट रेलद्वारे निर्माण होणारा भटक्या प्रवाहाचा गंज आणि रेल्वे पुलांच्या गंजावर लक्ष केंद्रित करते ३४,३५, ट्रॅक आणि इतर वाहन उपकरणांचे गंज ३६. रेल्वे उतार संरक्षण धातूच्या जाळीच्या गंजाचे कोणतेही अहवाल आलेले नाहीत. हा पेपर सुईयू रेल्वेच्या नैऋत्य खडकाळ उतारावरील कृत्रिम मातीच्या भौतिक, रासायनिक आणि इलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्मांचा अभ्यास करतो, ज्याचा उद्देश मातीच्या गुणधर्मांचे मूल्यांकन करून धातूच्या गंजचा अंदाज लावणे आणि माती परिसंस्था पुनर्संचयित करण्यासाठी सैद्धांतिक आणि व्यावहारिक आधार प्रदान करणे आहे. उतार कृत्रिम.
चाचणी स्थळ सुइनिंग रेल्वे स्टेशनजवळील सिचुआनच्या डोंगराळ भागात (३०°३२′उत्तर, १०५°३२′पूर्व) स्थित आहे. हा परिसर सिचुआन बेसिनच्या मध्यभागी आहे, कमी पर्वत आणि टेकड्यांसह, साधी भूगर्भीय रचना आणि सपाट भूभाग आहे. धूप, तोडणे आणि पाण्याचे संचय यामुळे क्षीण झालेले डोंगराळ लँडस्केप तयार होतात. पायथ्याचा भाग प्रामुख्याने चुनखडीचा आहे आणि जास्त भार प्रामुख्याने जांभळा वाळू आणि चिखलाचा आहे. अखंडता खराब आहे आणि खडक एक ब्लॉकी रचना आहे. अभ्यास क्षेत्रात उपोष्णकटिबंधीय आर्द्र मान्सून हवामान आहे ज्यामध्ये वसंत ऋतूच्या सुरुवातीस, उन्हाळा गरम, लहान शरद ऋतू आणि हिवाळ्याच्या शेवटी हंगामी वैशिष्ट्ये आहेत. पाऊस मुबलक आहे, प्रकाश आणि उष्णता संसाधने मुबलक आहेत, दंवमुक्त कालावधी लांब आहे (सरासरी २८५ दिवस), हवामान सौम्य आहे, वार्षिक सरासरी तापमान १७.४°C आहे, सर्वात उष्ण महिन्याचे (ऑगस्ट) सरासरी तापमान २७.२°C आहे आणि कमाल कमाल तापमान ३९.३°C आहे. सर्वात थंड महिना जानेवारी आहे (सरासरी तापमान ६.५°C), अत्यंत किमान तापमान -३.८°C असते आणि वार्षिक सरासरी पाऊस ९२० मिमी असतो, जो प्रामुख्याने जुलै आणि ऑगस्टमध्ये पडतो. वसंत ऋतू, उन्हाळा, शरद ऋतू आणि हिवाळ्यात पाऊस मोठ्या प्रमाणात पडतो. वर्षाच्या प्रत्येक ऋतूमध्ये पावसाचे प्रमाण अनुक्रमे १९-२१%, ५१-५४%, २२-२४% आणि ४-५% असते.
२००३ मध्ये बांधलेल्या यु-सुई रेल्वेच्या उतारावर हे संशोधन स्थळ सुमारे ४५° उतारावर आहे. एप्रिल २०१२ मध्ये, सुइनिंग रेल्वे स्थानकापासून १ किमी अंतरावर ते दक्षिणेकडे तोंड करून होते. नैसर्गिक उताराचा वापर नियंत्रण म्हणून केला गेला. उताराच्या पर्यावरणीय पुनर्संचयनात पर्यावरणीय पुनर्संचयनासाठी परदेशी टॉपड्रेसिंग माती फवारणी तंत्रज्ञानाचा अवलंब केला जातो. रेल्वे बाजूच्या उताराच्या उंचीनुसार, उतार अपस्लोप, मिड-स्लोप आणि डाउनस्लोपमध्ये विभागला जाऊ शकतो (आकृती 2). कापलेल्या उताराची जाडी कृत्रिम माती सुमारे 10 सेमी असल्याने, मातीच्या धातूच्या जाळीच्या गंज उत्पादनांचे प्रदूषण टाळण्यासाठी, आम्ही मातीचा पृष्ठभाग 0-8 सेमी घेण्यासाठी फक्त स्टेनलेस स्टील फावडे वापरतो. प्रत्येक उताराच्या स्थितीसाठी चार प्रतिकृती सेट केल्या गेल्या होत्या, प्रत्येक प्रतिकृतीमध्ये 15-20 यादृच्छिक नमुना बिंदू होते. प्रत्येक प्रतिकृती S-आकाराच्या रेषेच्या नमुन्याच्या बिंदूंवरून यादृच्छिकपणे निर्धारित केलेल्या 15-20 चे मिश्रण आहे. त्याचे ताजे वजन सुमारे 500 ग्रॅम आहे. प्रक्रिया करण्यासाठी नमुने पॉलिथिलीन झिपलॉक पिशव्यांमध्ये प्रयोगशाळेत परत आणा. माती नैसर्गिकरित्या हवेत वाळलेली असते आणि रेव आणि प्राणी आणि वनस्पतींचे अवशेष बाहेर काढले जातात, अ‍ॅगेट स्टिकने चिरडले जातात आणि खडबडीत कण वगळता 20-जाळी, 100-जाळीच्या नायलॉन चाळणीने चाळले जातात.
शेंगली इन्स्ट्रुमेंट कंपनीने उत्पादित केलेल्या VICTOR4106 ग्राउंडिंग रेझिस्टन्स टेस्टरद्वारे मातीची प्रतिरोधकता मोजली गेली; शेतात मातीची प्रतिरोधकता मोजली गेली; मातीची ओलावा वाळवण्याच्या पद्धतीने मोजण्यात आली. DMP-2 पोर्टेबल डिजिटल mv/pH उपकरणात मातीची गंज क्षमता मोजण्यासाठी उच्च इनपुट प्रतिबाधा आहे. DMP-2 पोर्टेबल डिजिटल mv/pH द्वारे संभाव्य ग्रेडियंट आणि रेडॉक्स क्षमता निश्चित केली गेली, मातीतील एकूण विरघळणारे मीठ अवशेष वाळवण्याच्या पद्धतीने निश्चित केले गेले, मातीतील क्लोराइड आयन सामग्री AgNO3 टायट्रेशन पद्धत (मोहर पद्धत) द्वारे निश्चित केली गेली, मातीतील सल्फेट सामग्री अप्रत्यक्ष EDTA टायट्रेशन पद्धत, माती कार्बोनेट आणि बायकार्बोनेट निश्चित करण्यासाठी दुहेरी निर्देशक टायट्रेशन पद्धत, मातीतील सेंद्रिय पदार्थ निश्चित करण्यासाठी पोटॅशियम डायक्रोमेट ऑक्सिडेशन हीटिंग पद्धत, मातीतील अल्कधर्मी हायड्रोलिसिस नायट्रोजन निश्चित करण्यासाठी अल्कधर्मी द्रावण प्रसार पद्धत, H2SO4-HClO4 पचन Mo-Sb कलरिमेट्रिक पद्धत मातीतील एकूण फॉस्फरस आणि मातीतील उपलब्ध फॉस्फरस सामग्री ओल्सेन पद्धतीने (0.05 mol/L NaHCO3 द्रावण एक्स्ट्रॅक्टंट म्हणून) निश्चित केली गेली आणि मातीतील एकूण पोटॅशियम सामग्री सोडियम हायड्रॉक्साइड फ्यूजन-फ्लेम फोटोमेट्रीद्वारे निश्चित केली गेली.
प्रायोगिक डेटा सुरुवातीला व्यवस्थित करण्यात आला. SPSS सांख्यिकी 20 चा वापर सरासरी, मानक विचलन, एक-मार्गी ANOVA आणि मानवी सहसंबंध विश्लेषण करण्यासाठी केला गेला.
तक्ता १ मध्ये वेगवेगळ्या उतार असलेल्या मातीचे इलेक्ट्रोमेकॅनिकल गुणधर्म, आयन आणि पोषक घटक सादर केले आहेत. वेगवेगळ्या उतारांची गंज क्षमता, मातीची प्रतिरोधकता आणि पूर्व-पश्चिम संभाव्य ग्रेडियंट हे सर्व लक्षणीय होते (P < 0.05). उतार, मध्य-उतार आणि नैसर्गिक उताराचे रेडॉक्स संभाव्यता लक्षणीय होती (P < 0.05). रेल्वेला लंब असलेला संभाव्य ग्रेडियंट, म्हणजेच उत्तर-दक्षिण संभाव्य ग्रेडियंट, वरचा भाग> खालीचा भाग> मध्यम उतार आहे. मातीचे pH मूल्य उतार> चढाई> मध्यम उतार> नैसर्गिक उतार या क्रमाने होते. एकूण विद्रव्य मीठ, नैसर्गिक उतार रेल्वे उतारापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होता (P < 0.05). तिसऱ्या दर्जाच्या रेल्वे उताराच्या मातीत एकूण विद्रव्य क्षारांचे प्रमाण 500 मिलीग्राम/किलोग्रामपेक्षा जास्त आहे आणि एकूण विद्रव्य क्षाराचा धातूच्या गंजावर मध्यम परिणाम होतो. मातीतील सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण नैसर्गिक उतारात सर्वाधिक आणि उताराच्या उतारात सर्वात कमी होते (P < 0.05). एकूण नायट्रोजनचे प्रमाण मधल्या उतारात सर्वाधिक आणि चढाच्या उतारात सर्वात कमी होते; उपलब्ध नायट्रोजनचे प्रमाण उतार आणि मधल्या उतारात सर्वाधिक होते आणि नैसर्गिक उतारात सर्वात कमी होते; रेल्वेच्या चढ-उतारात आणि उतरणीत एकूण नायट्रोजनचे प्रमाण कमी होते, परंतु उपलब्ध नायट्रोजनचे प्रमाण जास्त होते. हे दर्शवते की चढ-उतारात सेंद्रिय नायट्रोजन खनिजीकरणाचा दर जलद आहे. उपलब्ध पोटॅशियमचे प्रमाण उपलब्ध फॉस्फरससारखेच आहे.
मातीची प्रतिरोधकता ही विद्युत चालकता दर्शविणारी एक निर्देशांक आहे आणि मातीच्या गंजाचे मूल्यांकन करण्यासाठी एक मूलभूत पॅरामीटर आहे. मातीच्या प्रतिरोधकतेवर परिणाम करणारे घटक म्हणजे ओलावा सामग्री, एकूण विरघळणारे क्षार सामग्री, pH, मातीची पोत, तापमान, सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण, मातीचे तापमान आणि घट्टपणा. सर्वसाधारणपणे, कमी प्रतिरोधकता असलेल्या माती अधिक गंजक असतात आणि उलट. मातीची गंजकता मोजण्यासाठी प्रतिरोधकता वापरणे ही विविध देशांमध्ये सामान्यतः वापरली जाणारी पद्धत आहे. तक्ता 1 प्रत्येक एकल निर्देशांकासाठी गंजकता ग्रेड मूल्यांकन निकष दर्शविते37,38.
माझ्या देशातील चाचणी निकालांनुसार आणि मानकांनुसार (तक्ता १), जर मातीची क्षरणक्षमता केवळ मातीच्या प्रतिरोधकतेद्वारे मूल्यांकन केली गेली तर, चढ-उतारावरील माती अत्यंत क्षरणक्षम असते; उतारावरील माती मध्यम प्रमाणात क्षरणक्षम असते; मध्यम उतार आणि नैसर्गिक उतारावरील मातीची क्षरणक्षमता तुलनेने कमी असते.
उतारावरील मातीची प्रतिरोधकता उताराच्या इतर भागांपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी आहे, जी पावसाच्या धूपामुळे होऊ शकते. उतारावरील माती पाण्यासोबत मधल्या उताराकडे वाहते, ज्यामुळे उतारावरील धातूचा उतार संरक्षण जाळा मातीच्या वरच्या भागाच्या जवळ असतो. काही धातूच्या जाळ्या उघड्या पडल्या होत्या आणि हवेत लटकल्या होत्या (आकृती १). मातीची प्रतिरोधकता साइटवर मोजण्यात आली; ढिगाऱ्यातील अंतर ३ मीटर होते; ढिगाऱ्यावरील खोली १५ सेमीपेक्षा कमी होती. उघड्या धातूच्या जाळ्या आणि सोललेला गंज मोजमापाच्या निकालांमध्ये व्यत्यय आणू शकतो. म्हणून, केवळ मातीच्या प्रतिरोधकता निर्देशांकाद्वारे मातीच्या क्षरणाचे मूल्यांकन करणे अविश्वसनीय आहे. गंजच्या व्यापक मूल्यांकनात, उतारावरील मातीची प्रतिरोधकता विचारात घेतली जात नाही.
उच्च सापेक्ष आर्द्रतेमुळे, सिचुआन भागातील बारमाही दमट हवेमुळे जमिनीत पुरलेल्या धातूच्या जाळीपेक्षा हवेच्या संपर्कात येणारी धातूची जाळी जास्त गंभीरपणे गंजते. वायर जाळी हवेत गेल्याने सेवा आयुष्य कमी होऊ शकते, ज्यामुळे चढत्या मातीला अस्थिरता येते. मातीचे नुकसान वनस्पतींना, विशेषतः वृक्षाच्छादित वनस्पतींना वाढण्यास कठीण बनवू शकते. वृक्षाच्छादित वनस्पतींच्या कमतरतेमुळे, मातीला घट्ट करण्यासाठी चढावर मूळ प्रणाली तयार करणे कठीण होते. त्याच वेळी, वनस्पतींची वाढ मातीची गुणवत्ता सुधारू शकते आणि मातीमध्ये बुरशीचे प्रमाण वाढवू शकते, जे केवळ पाणी टिकवून ठेवू शकत नाही, तर प्राणी आणि वनस्पतींच्या वाढीसाठी आणि पुनरुत्पादनासाठी चांगले वातावरण देखील प्रदान करू शकते, ज्यामुळे मातीचे नुकसान कमी होते. म्हणून, बांधकामाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, उतारावर अधिक वृक्षाच्छादित बियाणे पेरले पाहिजेत आणि संरक्षणासाठी पाणी टिकवून ठेवणारे घटक सतत जोडले पाहिजेत आणि फिल्मने झाकले पाहिजेत, जेणेकरून पावसाच्या पाण्याने उताराच्या मातीची धूप कमी होईल.
तीन-स्तरीय उतारावरील उतार संरक्षण जाळीच्या गंजावर परिणाम करणारा गंज क्षमता हा एक महत्त्वाचा घटक आहे आणि त्याचा चढ-उतारावर सर्वात जास्त परिणाम होतो (तक्ता २). सामान्य परिस्थितीत, दिलेल्या वातावरणात गंज क्षमता फारशी बदलत नाही. भटक्या प्रवाहांमुळे लक्षणीय बदल होऊ शकतो. भटक्या प्रवाह म्हणजे ४०, ४१, ४२ हे प्रवाह आहेत जे वाहने सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेचा वापर करतात तेव्हा रस्त्याच्या कडेला आणि मातीच्या माध्यमात गळतात. वाहतूक व्यवस्थेच्या विकासासह, माझ्या देशाच्या रेल्वे वाहतूक व्यवस्थेने मोठ्या प्रमाणात विद्युतीकरण साध्य केले आहे आणि विद्युतीकृत रेल्वेमधून थेट विद्युत प्रवाह गळतीमुळे गाडलेल्या धातूंच्या गंजकडे दुर्लक्ष करता येत नाही. सध्या, मातीमध्ये भटक्या प्रवाहाचे विकार आहेत की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी मातीच्या संभाव्य ग्रेडियंटचा वापर केला जाऊ शकतो. जेव्हा पृष्ठभागावरील मातीचा संभाव्य ग्रेडियंट ०.५ mv/m पेक्षा कमी असतो, तेव्हा भटक्या प्रवाह कमी असतो; जेव्हा संभाव्य ग्रेडियंट ०.५ mv/m ते ५.० mv/m च्या श्रेणीत असतो, तेव्हा भटक्या प्रवाह मध्यम असतो; जेव्हा संभाव्य ग्रेडियंट 5.0 mv/m पेक्षा जास्त असतो, तेव्हा स्ट्रे करंट पातळी जास्त असते. मध्य-उतार, वर-उतार आणि खाली-उताराच्या संभाव्य ग्रेडियंट (EW) ची फ्लोटिंग रेंज आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे. फ्लोटिंग रेंजच्या बाबतीत, मध्य-उताराच्या पूर्व-पश्चिम आणि उत्तर-दक्षिण दिशांमध्ये मध्यम स्ट्रे करंट असतात. म्हणून, स्ट्रे करंट हा मध्य-उतार आणि खाली-उतारावरील धातूच्या जाळींच्या गंजवर परिणाम करणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे, विशेषतः मध्य-उतारावर.
साधारणपणे, ४०० mV पेक्षा जास्त मातीची रेडॉक्स क्षमता (Eh) ऑक्सिडायझिंग क्षमता दर्शवते, ०-२०० mV पेक्षा जास्त म्हणजे मध्यम कमी करण्याची क्षमता आणि ० mV पेक्षा कमी म्हणजे मोठी कमी करण्याची क्षमता. मातीची रेडॉक्स क्षमता जितकी कमी असेल तितकी मातीतील सूक्ष्मजीवांची धातूंशी गंजण्याची क्षमता जास्त असेल. रेडॉक्स क्षमतावरून मातीतील सूक्ष्मजीव गंजण्याच्या ट्रेंडचा अंदाज लावता येतो. अभ्यासात असे आढळून आले की तीन उतारांची मातीची रेडॉक्स क्षमता ५०० mV पेक्षा जास्त होती आणि गंज पातळी खूपच कमी होती. हे दर्शविते की उताराच्या जमिनीची मातीची वायुवीजन स्थिती चांगली आहे, जी मातीतील अॅनारोबिक सूक्ष्मजीवांच्या गंजण्यास अनुकूल नाही.
मागील अभ्यासात असे आढळून आले आहे की मातीच्या pH चा मातीच्या धूपावर होणारा परिणाम स्पष्ट आहे. pH मूल्याच्या चढ-उतारामुळे, धातूच्या पदार्थांच्या गंज दरावर लक्षणीय परिणाम होतो. मातीचा pH हा जमिनीतील क्षेत्र आणि सूक्ष्मजीवांशी जवळून संबंधित आहे45,46,47. सर्वसाधारणपणे, किंचित अल्कधर्मी मातीतील धातूच्या पदार्थांच्या गंजावर मातीच्या pH चा परिणाम स्पष्ट नाही. तीनही रेल्वे उतारांच्या माती सर्व अल्कधर्मी आहेत, त्यामुळे धातूच्या जाळीच्या गंजावर pH चा परिणाम कमकुवत आहे.
तक्ता ३ वरून पाहिल्याप्रमाणे, सहसंबंध विश्लेषण दर्शविते की रेडॉक्स क्षमता आणि उतार स्थिती लक्षणीयरीत्या सकारात्मक सहसंबंधित आहेत (R2 = 0.858), गंज क्षमता आणि संभाव्य ग्रेडियंट (SN) लक्षणीयरीत्या सकारात्मक सहसंबंधित आहेत (R2 = 0.755), आणि रेडॉक्स क्षमता आणि संभाव्य ग्रेडियंट (SN) लक्षणीयरीत्या सकारात्मक सहसंबंधित आहेत (R2 = 0.755). विभव आणि pH (R2 = -0.724) यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध होता. उताराची स्थिती रेडॉक्स संभाव्यतेशी लक्षणीयरीत्या सकारात्मक सहसंबंधित होती. हे दर्शविते की वेगवेगळ्या उतार स्थितींच्या सूक्ष्म वातावरणात फरक आहेत आणि मातीतील सूक्ष्मजीव रेडॉक्स संभाव्यतेशी जवळून संबंधित आहेत48, 49, 50. रेडॉक्स संभाव्यता pH51,52 शी लक्षणीयरीत्या नकारात्मकरित्या सहसंबंधित होती. या संबंधातून असे दिसून आले की मातीच्या रेडॉक्स प्रक्रियेदरम्यान pH आणि Eh मूल्ये नेहमीच समकालिकपणे बदलत नाहीत, परंतु त्यांचा नकारात्मक रेषीय संबंध होता. धातूची गंज क्षमता इलेक्ट्रॉन मिळविण्याची आणि गमावण्याची सापेक्ष क्षमता दर्शवू शकते. जरी गंज क्षमता संभाव्य ग्रेडियंट (SN) शी लक्षणीयरीत्या सकारात्मक सहसंबंधित होती, तरीही धातूद्वारे इलेक्ट्रॉनच्या सहज नुकसानामुळे संभाव्य ग्रेडियंट होऊ शकते.
मातीतील एकूण विरघळणारे क्षारांचे प्रमाण मातीच्या क्षरणक्षमतेशी जवळून संबंधित आहे. सर्वसाधारणपणे, मातीची क्षारता जितकी जास्त असेल तितकी मातीची प्रतिरोधकता कमी होते, त्यामुळे मातीची प्रतिकारशक्ती वाढते. मातीच्या इलेक्ट्रोलाइट्समध्ये, केवळ आयन आणि वेगवेगळ्या श्रेणीच नव्हे तर गंज प्रभाव देखील प्रामुख्याने कार्बोनेट, क्लोराइड आणि सल्फेट्स असतात. याव्यतिरिक्त, मातीतील एकूण विरघळणारे क्षारांचे प्रमाण धातूंमधील इलेक्ट्रोड संभाव्यतेचा प्रभाव आणि मातीतील ऑक्सिजन विद्राव्यता53 यासारख्या इतर घटकांच्या प्रभावामुळे अप्रत्यक्षपणे गंज प्रभावित करते.
मातीतील बहुतेक विरघळणारे मीठ-विघटित आयन थेट विद्युत रासायनिक अभिक्रियांमध्ये सहभागी होत नाहीत, परंतु मातीच्या प्रतिरोधकतेद्वारे धातूच्या गंजवर परिणाम करतात. मातीची क्षारता जितकी जास्त असेल तितकी मातीची चालकता जास्त असेल आणि मातीची धूप तितकीच जास्त असेल. नैसर्गिक उतारांमधील मातीची क्षारता रेल्वे उतारांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असते, कारण नैसर्गिक उतार वनस्पतींनी समृद्ध असतात, जे माती आणि जलसंधारणासाठी अनुकूल आहे. दुसरे कारण असे असू शकते की नैसर्गिक उताराने परिपक्व मातीची निर्मिती अनुभवली आहे (खडकांच्या हवामानामुळे तयार होणारी मातीची मूळ सामग्री), परंतु रेल्वे उताराची माती "कृत्रिम माती" च्या मॅट्रिक्स म्हणून कुचलेल्या दगडांच्या तुकड्यांनी बनलेली आहे, आणि पुरेशी माती निर्मिती प्रक्रिया पार पाडलेली नाही. खनिजे सोडली जात नाहीत. याव्यतिरिक्त, नैसर्गिक उतारांच्या खोल मातीतील मीठ आयन पृष्ठभागावरील बाष्पीभवन दरम्यान केशिका क्रियेद्वारे वाढले आणि पृष्ठभागावरील मातीमध्ये जमा झाले, परिणामी पृष्ठभागावरील मातीमध्ये मीठ आयनांचे प्रमाण वाढले. रेल्वे उताराची मातीची जाडी 20 सेमीपेक्षा कमी आहे, परिणामी खोल मातीतून मीठ पूरक करण्यासाठी वरचा मातीचा पृष्ठभाग असमर्थ होतो.
सकारात्मक आयनांचा (जसे की K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, इ.) मातीच्या गंजावर फारसा परिणाम होत नाही, तर आयनांचा गंजण्याच्या विद्युतरासायनिक प्रक्रियेत महत्त्वपूर्ण भूमिका असते आणि धातूच्या गंजावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. Cl− एनोडच्या गंजला गती देऊ शकते आणि ते सर्वात संक्षारक आयन आहे; Cl− चे प्रमाण जितके जास्त असेल तितके मातीचे गंज अधिक मजबूत होते. SO42− केवळ स्टीलच्या गंजला प्रोत्साहन देत नाही तर काही काँक्रीट पदार्थांमध्ये देखील गंज निर्माण करते54. तसेच लोखंडाचे गंज वाढवते. आम्ल मातीच्या प्रयोगांच्या मालिकेत, गंजाचा दर मातीच्या आम्लतेच्या प्रमाणात असल्याचे आढळून आले55. क्लोराइड आणि सल्फेट हे विरघळणारे क्षारांचे मुख्य घटक आहेत, जे थेट धातूंच्या पोकळ्या निर्माण करण्यास गती देऊ शकतात. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की अल्कधर्मी मातीत कार्बन स्टीलचे गंज वजन कमी होणे क्लोराइड आणि सल्फेट आयनच्या जोडणीच्या जवळजवळ प्रमाणात आहे56,57. ली आणि इतरांना असे आढळून आले की SO42- गंज रोखू शकते, परंतु आधीच तयार झालेल्या गंज खड्ड्यांच्या विकासास प्रोत्साहन देते58.
मातीच्या क्षरणक्षमता मूल्यांकन मानक आणि चाचणी निकालांनुसार, प्रत्येक उताराच्या मातीच्या नमुन्यात क्लोराइड आयनचे प्रमाण १०० मिलीग्राम/किलोग्रामपेक्षा जास्त होते, जे मातीच्या क्षरणक्षमतेचे प्रमाण दर्शवते. चढावर आणि उतारावर दोन्ही ठिकाणी सल्फेट आयनचे प्रमाण २०० मिलीग्राम/किलोग्रामपेक्षा जास्त आणि ५०० मिलीग्राम/किलोग्रामपेक्षा कमी होते आणि माती मध्यम प्रमाणात गंजलेली होती. मधल्या उतारात सल्फेट आयनचे प्रमाण २०० मिलीग्राम/किलोग्रामपेक्षा कमी असते आणि मातीची गंज कमकुवत असते. जेव्हा मातीच्या माध्यमात जास्त सांद्रता असते, तेव्हा ते अभिक्रियेत भाग घेते आणि धातूच्या इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर गंज स्केल तयार करते, ज्यामुळे गंज प्रतिक्रिया मंदावते. जसजशी एकाग्रता वाढते तसतसे स्केल अचानक तुटू शकते, ज्यामुळे गंज दर मोठ्या प्रमाणात वाढतो; जसजसे सांद्रता वाढत जाते तसतसे गंज स्केल धातूच्या इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर व्यापते आणि गंज दर पुन्हा मंदावण्याचा कल दर्शवितो.59. अभ्यासात असे आढळून आले की मातीतील प्रमाण कमी होते आणि त्यामुळे गंजवर फारसा परिणाम झाला नाही.
तक्ता ४ नुसार, उतार आणि मातीच्या आयनांमधील सहसंबंधावरून असे दिसून आले की उतार आणि क्लोराइड आयन (R2=0.836) यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध होता, आणि उतार आणि एकूण विद्राव्य क्षार (R2=0.742) यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध होता.
यावरून असे सूचित होते की जमिनीतील एकूण विरघळणारे क्षारांमधील बदलांसाठी पृष्ठभागावरील प्रवाह आणि मातीची धूप जबाबदार असू शकते. एकूण विरघळणारे क्षार आणि क्लोराइड आयन यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध होता, कारण एकूण विरघळणारे क्षार हे क्लोराइड आयनांचे संचय आहेत आणि एकूण विरघळणारे क्षारांचे प्रमाण मातीच्या द्रावणांमध्ये क्लोराइड आयनांचे प्रमाण निश्चित करते. म्हणून, आपण हे जाणू शकतो की उतारातील फरकामुळे धातूच्या जाळीच्या भागाचे गंभीर क्षरण होऊ शकते.
सेंद्रिय पदार्थ, एकूण नायट्रोजन, उपलब्ध नायट्रोजन, उपलब्ध फॉस्फरस आणि उपलब्ध पोटॅशियम हे मातीचे मूलभूत पोषक घटक आहेत, जे मातीच्या गुणवत्तेवर आणि मुळांद्वारे पोषक तत्वांचे शोषण करण्यावर परिणाम करतात. मातीतील पोषक तत्वे मातीतील सूक्ष्मजीवांवर परिणाम करणारे एक महत्त्वाचे घटक आहेत, म्हणून मातीतील पोषक तत्वे आणि धातूचा क्षरण यांच्यात काही संबंध आहे का हे अभ्यासण्यासारखे आहे. सुइयू रेल्वे २००३ मध्ये पूर्ण झाली, याचा अर्थ असा की कृत्रिम मातीने फक्त ९ वर्षे सेंद्रिय पदार्थ जमा केले आहेत. कृत्रिम मातीच्या विशिष्टतेमुळे, कृत्रिम मातीतील पोषक तत्वांची चांगली समज असणे आवश्यक आहे.
संशोधनातून असे दिसून आले आहे की संपूर्ण माती निर्मिती प्रक्रियेनंतर नैसर्गिक उतार असलेल्या मातीमध्ये सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण सर्वात जास्त असते. कमी उतार असलेल्या मातीतील सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण सर्वात कमी होते. हवामान आणि पृष्ठभागावरील प्रवाहाच्या प्रभावामुळे, मातीतील पोषक घटक मध्य-उतार आणि खाली-उतारावर जमा होतील, ज्यामुळे बुरशीचा जाड थर तयार होईल. तथापि, लहान कण आणि कमी उतार असलेल्या मातीची कमकुवत स्थिरता यामुळे, सेंद्रिय पदार्थ सूक्ष्मजीवांद्वारे सहजपणे विघटित होतात. सर्वेक्षणात असे आढळून आले की मध्य-उतार आणि खाली-उतार असलेल्या वनस्पतींचे कव्हरेज आणि विविधता जास्त होती, परंतु एकसंधता कमी होती, ज्यामुळे पृष्ठभागावरील पोषक घटकांचे असमान वितरण होऊ शकते. बुरशीचा जाड थर पाणी धरून ठेवतो आणि मातीतील जीव सक्रिय असतात. हे सर्व मातीतील सेंद्रिय पदार्थांच्या विघटनाला गती देते.
वरच्या उताराच्या, मध्यम उताराच्या आणि खालच्या उताराच्या रेल्वे मार्गातील अल्कली-हायड्रोलायझ्ड नायट्रोजनचे प्रमाण नैसर्गिक उताराच्या तुलनेत जास्त होते, जे दर्शवते की रेल्वे उताराचा सेंद्रिय नायट्रोजन खनिजीकरण दर नैसर्गिक उताराच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त होता. कण जितके लहान असतील तितके मातीची रचना अस्थिर असेल, सूक्ष्मजीवांना एकत्रित सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन करणे सोपे होईल आणि खनिजयुक्त सेंद्रिय नायट्रोजनचा साठा जितका जास्त असेल तितकेच 60,61. 62 अभ्यासाच्या निकालांशी सुसंगत, रेल्वे उताराच्या मातीतील लहान कण एकत्रितांचे प्रमाण नैसर्गिक उताराच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त होते. म्हणून, रेल्वे उताराच्या मातीत खत, सेंद्रिय पदार्थ आणि नायट्रोजनचे प्रमाण वाढवण्यासाठी आणि मातीचा शाश्वत वापर सुधारण्यासाठी योग्य उपाययोजना करणे आवश्यक आहे. रेल्वे उताराच्या एकूण नुकसानाच्या 77.27% ते 99.79% पर्यंत पृष्ठभागावरील प्रवाहामुळे उपलब्ध फॉस्फरस आणि उपलब्ध पोटॅशियमचा अपव्यय झाला. उतारात उपलब्ध पोषक तत्वांचे नुकसान होण्याचे मुख्य कारण पृष्ठभागावरील प्रवाह असू शकते. माती ६३,६४,६५.
तक्ता ४ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, उतार स्थिती आणि उपलब्ध फॉस्फरस (R2=0.948) यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध होता, आणि उतार स्थिती आणि उपलब्ध पोटॅशियम यांच्यातील सहसंबंध समान होता (R2=0.898). हे दर्शविते की उतार स्थिती मातीमध्ये उपलब्ध फॉस्फरस आणि उपलब्ध पोटॅशियमच्या सामग्रीवर परिणाम करते.
जमिनीतील सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण आणि नायट्रोजन समृद्धीकरणावर परिणाम करणारा ग्रेडियंट हा एक महत्त्वाचा घटक आहे66, आणि ग्रेडियंट जितका लहान असेल तितका समृद्धीकरण दर जास्त. मातीतील पोषक तत्वांचे समृद्धीकरण करण्यासाठी, पोषक तत्वांचे नुकसान कमकुवत झाले होते आणि मातीतील सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण आणि एकूण नायट्रोजन समृद्धीकरणावर उतार स्थितीचा परिणाम स्पष्ट नव्हता. वेगवेगळ्या उतारांवरील वनस्पतींच्या वेगवेगळ्या प्रकारांमध्ये आणि संख्येत वनस्पतींच्या मुळांमधून वेगवेगळे सेंद्रिय आम्ल स्रावित होतात. जमिनीत उपलब्ध फॉस्फरस आणि उपलब्ध पोटॅशियम स्थिर करण्यासाठी सेंद्रिय आम्ल फायदेशीर असतात. म्हणून, उतार स्थिती आणि उपलब्ध फॉस्फरस आणि उतार स्थिती आणि उपलब्ध पोटॅशियम यांच्यात महत्त्वपूर्ण संबंध होता.
मातीतील पोषक घटक आणि मातीच्या क्षरणातील संबंध स्पष्ट करण्यासाठी, सहसंबंधाचे विश्लेषण करणे आवश्यक आहे. तक्ता ५ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, रेडॉक्स क्षमता उपलब्ध नायट्रोजन (R2 = -0.845) शी लक्षणीयरीत्या नकारात्मकरित्या सहसंबंधित होती आणि उपलब्ध फॉस्फरस (R2 = 0.842) आणि उपलब्ध पोटॅशियम (R2 = 0.980) शी लक्षणीयरीत्या सकारात्मकरित्या सहसंबंधित होती. रेडॉक्स क्षमता रेडॉक्सची गुणवत्ता प्रतिबिंबित करते, जी सहसा मातीच्या काही भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे प्रभावित होते आणि नंतर मातीच्या गुणधर्मांच्या मालिकेवर परिणाम करते. म्हणून, मातीतील पोषक परिवर्तनाची दिशा निश्चित करण्यासाठी हा एक महत्त्वाचा घटक आहे67. वेगवेगळ्या रेडॉक्स गुणांमुळे वेगवेगळ्या अवस्था आणि पौष्टिक घटकांची उपलब्धता होऊ शकते. म्हणून, रेडॉक्स क्षमता उपलब्ध नायट्रोजन, उपलब्ध फॉस्फरस आणि उपलब्ध पोटॅशियमशी लक्षणीय सहसंबंधित आहे.
धातूच्या गुणधर्मांव्यतिरिक्त, गंज क्षमता देखील मातीच्या गुणधर्मांशी संबंधित आहे. गंज क्षमता सेंद्रिय पदार्थांशी लक्षणीयरीत्या नकारात्मकरित्या सहसंबंधित होती, जे दर्शवते की सेंद्रिय पदार्थांचा गंज क्षमतेवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. याव्यतिरिक्त, सेंद्रिय पदार्थ देखील संभाव्य ग्रेडियंट (SN) (R2=-0.713) आणि सल्फेट आयन (R2=-0.671) शी लक्षणीयरीत्या नकारात्मकरित्या सहसंबंधित होते, जे दर्शवते की सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण देखील संभाव्य ग्रेडियंट (SN) आणि सल्फेट आयनवर परिणाम करते.. मातीचा pH आणि उपलब्ध पोटॅशियम (R2 = -0.728) यांच्यात एक महत्त्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध होता.
उपलब्ध नायट्रोजनचा एकूण विरघळणारे क्षार आणि क्लोराइड आयनांशी लक्षणीयरीत्या नकारात्मक संबंध होता आणि उपलब्ध फॉस्फरस आणि उपलब्ध पोटॅशियमचा एकूण विरघळणारे क्षार आणि क्लोराइड आयनांशी लक्षणीयरीत्या सकारात्मक संबंध होता. यावरून असे दिसून आले की उपलब्ध पोषक घटकांचा मातीतील एकूण विरघळणारे क्षार आणि क्लोराइड आयनांच्या प्रमाणात लक्षणीयरीत्या परिणाम झाला आणि मातीतील आयन उपलब्ध पोषक घटकांच्या संचयन आणि पुरवठ्यासाठी अनुकूल नव्हते. एकूण नायट्रोजनचा सल्फेट आयनशी लक्षणीयरीत्या नकारात्मक संबंध होता आणि बायकार्बोनेटशी लक्षणीयरीत्या सकारात्मक संबंध होता, ज्यामुळे असे दिसून येते की एकूण नायट्रोजनचा सल्फेट आणि बायकार्बोनेटच्या सामग्रीवर परिणाम झाला. वनस्पतींना सल्फेट आयन आणि बायकार्बोनेट आयनची मागणी कमी असते, म्हणून त्यापैकी बहुतेक मातीत मुक्त असतात किंवा मातीच्या कोलॉइड्सद्वारे शोषले जातात. बायकार्बोनेट आयन जमिनीत नायट्रोजन जमा होण्यास अनुकूल असतात आणि सल्फेट आयन जमिनीत नायट्रोजनची उपलब्धता कमी करतात. म्हणून, मातीतील उपलब्ध नायट्रोजन आणि बुरशीचे प्रमाण योग्यरित्या वाढवणे मातीची गंज कमी करण्यासाठी फायदेशीर आहे.
माती ही एक जटिल रचना आणि गुणधर्म असलेली प्रणाली आहे. मातीची क्षरणक्षमता ही अनेक घटकांच्या सहक्रियात्मक क्रियेचा परिणाम आहे. म्हणून, मातीच्या क्षरणक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी सामान्यतः एक व्यापक मूल्यांकन पद्धत वापरली जाते. "जिओटेक्निकल इंजिनिअरिंग इन्व्हेस्टिगेशन कोड" (GB50021-94) आणि चायना सॉइल कॉरोजन टेस्ट नेटवर्कच्या चाचणी पद्धतींच्या संदर्भात, मातीच्या क्षरणाच्या ग्रेडचे खालील मानकांनुसार व्यापक मूल्यांकन केले जाऊ शकते: (1) मूल्यांकन कमकुवत गंज आहे, जर फक्त कमकुवत गंज असेल तर मध्यम गंज किंवा मजबूत गंज नाही; (2) जर मजबूत गंज नसेल तर ते मध्यम गंज म्हणून मूल्यांकन केले जाते; (3) जर एक किंवा दोन ठिकाणी मजबूत गंज असेल तर ते मजबूत गंज म्हणून मूल्यांकन केले जाते; (4) जर 3 किंवा अधिक ठिकाणी मजबूत गंज असेल तर ते गंभीर गंजसाठी मजबूत गंज म्हणून मूल्यांकन केले जाते.
मातीची प्रतिरोधकता, रेडॉक्स क्षमता, पाण्याचे प्रमाण, क्षाराचे प्रमाण, pH मूल्य आणि Cl- आणि SO42- प्रमाणानुसार, विविध उतारांवरील मातीच्या नमुन्यांचे गंज ग्रेड सर्वसमावेशकपणे मूल्यांकन करण्यात आले. संशोधनाच्या निकालांवरून असे दिसून येते की सर्व उतारांवरील माती अत्यंत गंजणारी आहे.
उतार संरक्षण जाळीच्या गंजण्यावर परिणाम करणारा गंज क्षमता हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. तिन्ही उतारांची गंज क्षमता -200 mV पेक्षा कमी आहे, ज्याचा चढावरच्या धातूच्या जाळीच्या गंजण्यावर सर्वात जास्त परिणाम होतो. मातीतील भटक्या प्रवाहाचे परिमाण मोजण्यासाठी संभाव्य ग्रेडियंटचा वापर केला जाऊ शकतो. मध्यम उतार आणि चढावर, विशेषतः मध्यम उतारांवर धातूच्या जाळीच्या गंजण्यावर परिणाम करणारा स्ट्रे करंट हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. वरच्या, मध्यम आणि खालच्या उतारांच्या मातीत एकूण विरघळणारे क्षार प्रमाण 500 mg/kg पेक्षा जास्त होते आणि उतार संरक्षण जाळीवर गंज परिणाम मध्यम होता. मातीतील पाण्याचे प्रमाण मध्य-उतार आणि खाली-उतारावरील धातूच्या जाळीच्या गंजण्यावर परिणाम करणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे आणि उतार संरक्षण जाळीच्या गंजण्यावर त्याचा जास्त परिणाम होतो. मध्य-उतार मातीत पोषक घटक सर्वाधिक प्रमाणात असतात, जे दर्शविते की वारंवार सूक्ष्मजीव क्रियाकलाप आणि वनस्पतींची जलद वाढ होते.
संशोधनातून असे दिसून आले आहे की तीन उतारांवरील मातीच्या गंजावर परिणाम करणारे मुख्य घटक म्हणजे गंज क्षमता, संभाव्य ग्रेडियंट, एकूण विद्रव्य क्षार सामग्री आणि पाण्याचे प्रमाण हे आहेत आणि मातीची गंज क्षमता मजबूत म्हणून मूल्यांकन केली जाते. उतार संरक्षण नेटवर्कची गंज मध्यम उतारावर सर्वात गंभीर आहे, जी रेल्वे उतार संरक्षण नेटवर्कच्या गंजरोधक डिझाइनसाठी संदर्भ प्रदान करते. उपलब्ध नायट्रोजन आणि सेंद्रिय खतांचा योग्य समावेश मातीची गंज कमी करण्यासाठी, वनस्पतींची वाढ सुलभ करण्यासाठी आणि शेवटी उतार स्थिर करण्यासाठी फायदेशीर आहे.
हा लेख कसा उद्धृत करायचा: चेन, जे. आणि इतर. चिनी रेल्वे मार्गावरील खडकांच्या उताराच्या जाळ्याच्या गंजण्यावर मातीची रचना आणि इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीचा परिणाम. विज्ञान. प्रतिनिधी 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
लिन, वायएल आणि यांग, जीएल भूकंपाच्या उत्तेजनाखाली रेल्वे सबग्रेड उतारांची गतिमान वैशिष्ट्ये. नैसर्गिक आपत्ती.६९, २१९–२३५ (२०१३).
सुई वांग, जे. आणि इतर. सिचुआन प्रांतातील वेनचुआन भूकंपग्रस्त भागातील महामार्गांच्या सामान्य भूकंपाच्या नुकसानाचे विश्लेषण [जे]. चायनीज जर्नल ऑफ रॉक मेकॅनिक्स अँड इंजिनिअरिंग.२८, १२५०–१२६० (२००९).
वेलिन, झेड., झेन्यू, एल. आणि जिनसोंग, जे. वेंचुआन भूकंपात महामार्ग पुलांचे भूकंपीय नुकसान विश्लेषण आणि प्रतिकार. चायनीज जर्नल ऑफ रॉक मेकॅनिक्स अँड इंजिनिअरिंग.२८, १३७७–१३८७ (२००९).
लिन, सीडब्ल्यू, लिऊ, एसएच, ली, एसवाय आणि लिऊ, सीसी मध्य तैवानमध्ये त्यानंतरच्या पावसामुळे झालेल्या भूस्खलनावर चिची भूकंपाचा परिणाम. अभियांत्रिकी भूगर्भशास्त्र.86, 87–101 (2006).
कोई, टी. आणि इतर. भूकंपामुळे होणारे भूस्खलनाचे पर्वतीय पाणलोट क्षेत्रात गाळाच्या उत्पादनावर दीर्घकालीन परिणाम: तंजावा प्रदेश, जपान. भूरूपशास्त्र.१०१, ६९२–७०२ (२००८).
होंगशुई, एल., जिंगशान, बी. आणि डेडोंग, एल. भू-तंत्रज्ञान उतारांच्या भूकंपीय स्थिरता विश्लेषणावरील संशोधनाचा आढावा. भूकंप अभियांत्रिकी आणि अभियांत्रिकी कंपन.२५, १६४–१७१ (२००५).
यु पिंग, सिचुआनमधील वेनचुआन भूकंपामुळे निर्माण झालेल्या भूगर्भीय धोक्यांवरील संशोधन. जर्नल ऑफ इंजिनिअरिंग जिओलॉजी ४, ७–१२ (२००८).
अली, एफ. वनस्पतींसह उतार संरक्षण: काही उष्णकटिबंधीय वनस्पतींचे मूळ यांत्रिकी. इंटरनॅशनल जर्नल ऑफ फिजिकल सायन्सेस.५, ४९६–५०६ (२०१०).
ताक्यू, एम., आयबा, एसआय आणि किटायामा, के. बोर्नियोच्या माउंट किनाबालु येथील वेगवेगळ्या भूगर्भीय परिस्थितीत उष्णकटिबंधीय कमी पर्वतीय जंगलांवर स्थलाकृतिक परिणाम. वनस्पती पर्यावरणशास्त्र.१५९, ३५–४९ (२००२).
स्टोक्स, ए. आणि इतर. भूस्खलनापासून नैसर्गिक आणि अभियांत्रिकी उतारांचे संरक्षण करण्यासाठी आदर्श वनस्पती मूळ वैशिष्ट्ये. वनस्पती आणि माती, 324, 1-30 (2009).
डी बेट्स, एस., पोसेन, जे., गिसेल्स, जी. आणि नॅपेन, ए. एकाग्र प्रवाहादरम्यान मातीच्या वरच्या थराच्या क्षरणावर गवताच्या मुळांचा परिणाम. भूरूपशास्त्र ७६, ५४–६७ (२००६).