بخشی از مقاله
چکیده
همبستگی بین سیستمهای ردهبندی مختلف و درک روابط بین آنها یکی از مهمترین برنامههای توسعه و ایجاد یک سیستم ردهبندی جامع جهانی برای خاکها میباشد . در حال حاضر سیستمهای ST و WRB شناخته شدهترین سیستمهای رده بندی خاک در جهان هستند. در این مطالعه به واسطه اهمیت ارتباط ردهبندی خاکهای متاثر از املاح در دو سیستم از فاصله تاکسنومیک استفاده و با دو روش مفهومی و سنتروئیدی تعیین گردید.
اساس هر دو روش فاصله ماهالانوبیس و یا اقلیدسی بوده که با نرمافزار آماری R محاسبه گردیده است. بعد از محاسبه فاصله، نتایج با نظر متخصصین مقایسه شدند. نتایج تقریبا در ارتباط و شبیه به هم ولی یکسان نبودند اما تکمیل کننده همدیگر هستند. از مزایای این تحقیق؛ تعیین ارتباط ردهبندی خاکهای متاثر از املاح در دوسیستم بوده که یک به یک مورد مقایسه قرار گرفتهاند.
مقدمه
طبقه بندی یکی از ابزارهای مهم انسان برای درک جهان است - کمپ و تننبائوم، . - 2008 در علوم طبیعی، نظام دانش موجود و عملکرد زبان از اهمیت عمده ای برخوردار هستند. ردهبندی قاعدهمدار خاک نیز ابزاری برای تبادل نتایج تحقیقاتی و توسعهی دانش و اطلاعات مفید جدید به سایر مناطق جهان میباشد - بلوم و لاکر 2003 و شی و همکاران . - 2010 سیستم-های ردهبندی مختلفی برای گروهبندی خاکها پیشنهاد شدهاند و کشورهای مختلف، سیستمهایی را پذیرفتهاند که با خاکها و روشهای مطالعهی آنها، هماهنگی و همخوانی بیشتری داشتهاند
در این بین، دو سامانهی ردهبندی آمریکایی و مبنای مرجع جهانی، از استقبال عمومی بیشتری در بین کشورهای مختلف، از جمله ایران، برخوردار میباشند. ارتباط این سامانهها به یکدیگر و تلاش برای همسانسازی آنها، همواره یکی از دغدغههای خاکشناسان بوده است و همبستگی در خاکشناسی به دلیل مقایسهی نامهای خاک در سامانههای مختلف اغلب به نادرستی تفسیر شده است.
در این تحقیق به دلیل مهم بودن ارتباط بین واحدهای خاک در سیستمهای مختلف، معیارهای فاصله تاکسنومیک به عنوان راه حلی برای این موضوع مورد استفاده قرار گرفته است. رایجترین روش محاسبه ارتباط تاکسنومیکی؛ فاصله اقلیدسی یا تاکسنومیکی بوده - وبستر 1977، دون و اوریت - 1982 که این فاصله بر اساس جدول ماتریس مابین دستههای مختلف، با استفاده از بسته نرم افزاری R محاسبه میشود
کاربرد گسترده فاصله تاکسنومیک در عصر حاضر مدیون پیشرفت سریع تکنولوژی کامپیوتری میباشد. مینسنی و مکبراتنی در سال 2007 فاصله تاکسنومیک را به عنوان معیاری برای کلاسبندی گروههای خاک معرفی کردند. نظر به اینکه آهکی، شوری و گچی بودن خاک، یکی از مهمترین محدودیتهای انواع کاربریهای اراضی استان آذربایجان شرقی بوده توجه به این نوع خاکها و بررسی آن ها در سامانههای ردهبندی مختلف و استفاده از فاصله تاکسنومیک برای یافتن ارتباط بین زیرردهها - ST - و گروههای مرجع - WRB - در ردهبندی این خاکها مورد مطالعه قرار گرفت و برای محاسبه چنین فاصلهای از دو روش؛ مفهومی و سنتروئیدی - مرکز پایه - استفاده گردید.
مواد و روشها
به منظور دستیابی به اهداف این پژوهش، سه منطقه از استان آذربایجان شرقی انتخاب گردید. منطقه اول بخشی از دشت تبریز بوده که در غرب شهر تبریز بین َ38° 9 تا َ38° 12 عرض شمالی و 46°تا َ46° 6 طول شرقی قرار گرفته، منطقه دوم در شمالشرق تبریز در محدوده ً30َ7ْ38تا ً30َ11ْ38عرض شمالی و ً30َ37ْ46تا ً30َ44ْ46 طول شرقی از شرق خواجه شروع و تا ساخسلو واقع شده و منطقه سوم در شرق شهرستان مرند در محدوده جغرافیایی 38° 23' 55'' تا 28' 59'' 38° عرض شمالی و 45° 49' 16'' تا 45° 57' 12'' طول شرقی قرار دارد.
بر اساس تقسیمات اقلیمی به روش گوسن، مناطق مورد مطالعه جزو نواحی استپی سرد با زمستانهای سرد و تابستانهای نسبتاً گرم میباشد - بینام . - 1370 خاکهای این سه منطقه دارای رژیم رطوبتی Xeric border to Aridic - Weak Aridic - و رژیم حرارتی Mesic میباشد - فروغیفر 1389، ثروتی 1392 و عباسی . - 1392 جهت نیل به اهداف مطالعه خاکهای سه منطقه که در آنها آهک، شوری و حضور گچ در تحقیقات پیشین گزارش شده بود جهت مطالعه انتخاب گردید.
پس از جمعآوری خصوصیات فیزیکوشیمیایی و انجام آزمایشات کانی-شناسی - مهرا و جکسون 1960، کیتریک و هوپ 1971 و کانز و دیکسون - 1996، در دیفراکتوگرامهای حاصل از XRD مساحت زیر منحنی مربوط به پیکهای مورد نظر و درصدهای نسبی توسط نرمافزار OriginPro 2017 بصورت نیمه کمی محاسبه و هم در بررسی خانواده در سامانه ST و هم در محاسبه فاصله تاکسنومیکی با روش سنتروئیدی مورد استفاده قرار گرفتند - جدول . - 2
فاصله تاکسنومیک به دو روش رهیافت مفهوم پایه1 با استفاده از مشخصههای غالب و جدول ماتریسی کدهای 0، 0/5 و 1 - جدول - 1 که این کدها بیان کننده احتمال حضور یا فقدان مشخصههای معین خاک میباشد - کدهای 1 و 0 به ترتیب برای مشخصهای که حتما در گروه مورد نظر خاک حضور و کد 0 نمیتواند حضور داشته باشد، کد 0/5 احتمال
حضور آن مشخصه در گروه مورد نظر خاک وجود دارد - و رهیافت مرکز پایه یا سنتروئیدی2 با استفاده از دادههای کمی و میانگین خصوصیات فیزیکوشیمیایی - جدول - 2 با استفاده از زبان R و بستههای مرتبط با این روش HDMD - و - aqp به دست میآید
جدول -1 ماتریسی از گروههای مرجع و زیر ردهها و کددهی بر اساس مشخصههای غالب.
جدول -2 میانگین خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروفیلها برای روش سنتروئیدی
پایه و اساس این روشها تشکیل ماتریس نوع خاک و خصوصیات مرتبط با آنها و معادله ماهالانوبیس و یا فاصله اقلیدسی - معادله - 1 بوده که با استفاده از نرم افزارهای آماری همچون R - مینسنی و همکاران 2009، لنگ و همکاران - 2010 محاسبه شده و زیر ردهها و گروههای مرجعی که بیشترین ارتباط را دارند مشخص میگردد.
:djk عنصری از ماتریسD به اندازه :C - C×C تعداد گروههای خاک - ، :V ماترس کوواریانس، ارزش djk بیان کننده فاصله تاکسنومیکی مابین گروه خاک j و گروه k، :X برداری از شاخصهای خصوصیات خاک میباشد.
نتایج و بحث
با توجه به خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیکوشیمیایی و کانیشناسی ردهبندی خاکهای مورد مطالعه بر اساس دو سامانهی ردهبندی آمریکایی و طبقهبندی جهانی تعیین گردید - جدول - 3 تا در محاسبه فاصله تاکسنومیک مورد استفاده قرار گیرند.
جدول -3 ردهبندی خاکرخهای انتخابی بر اساس ردهبندی ST وWRB
