بخشی از مقاله
چکیده
این مطالعه به منظور دستهبندی، پهنهبندی و بررسی پراکنش و روند تغییرات عناصر غذایی و برخی از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی دیگر در سطح استان هرمزگان انجام شد. توزیع مکانی ویژگیهای اندازهگیری شده در خاک با بهترین مدل و بهترین میانیاب از بین روشهای میانیاب کریجینگ و وزندادن عکس فاصله نشان داد که ویژگیهای خاکی اندازهگیری شده در این پژوهش از همبستگی مکانی بالایی برخوردار بودند.
برآورد روش وزن دادن عکس فاصله - IDW - برای درصد شن، درصد رس، درصد سیلت، پتاسیم، کربن آلی و فسفر در مقایسه با روش وزندادن عکس فاصله با توجه به آمارهای مورد بررسی تقریباً بدون اریب بود و از ارجحیت بیشتری برخوردار بود. تنها برای متغیّرهای خاکی EC و pH روش میانیابی کریجینگ نقطهای - PK - بر روش وزن دادن عکس فاصله ارجحیت داشت. بنابراین روش وزندادن عکس فاصله در مقایسه با روش کریجینگ تقریباً از مقادیر کمتر آمارههای MBE، MAE، MSE و RMSE برخوردار بود که نشان دهنده نزدیکی بیشتر برآوردها به مقادیر اندازهگیری شده با روش مزبور است.
مقدمه
خاک محصول فرآیندهایی است که به صورت تدریجی وپیوسته درزمان ومکان تغییر مینماید - ترانگمار، . - 1985 بسیاری از متغیّرها و خصوصیات خاک دارای پیوستگی مکانی میباشند، شناخت کمّی این تغییرات برای اعمال مدیریت خاص مکانی ضروری است
خصوصیات خاک همچون سایر خصوصیات آن ماهیت پویا و تغییرات مکانی دارد. بدیهی است برخی خصوصیات خاک که دارای تغییرات مکانی است درقالب یک کمیت عددی همچون میانگین عام برای برنامهریزی دقیق کافی میباشد و مدیریت خاص مکانی بر اساس مجموعهای از نقاط نمونهبرداری، امکان پذیر نمیباشد
امروزه بهمنظور تخمین متغیّرهای مکانی یک منطقه از روشهای زمینآمار استفاده میگردد. تفاوت اصلی این روش با آمارکلاسیک این است که در آمار کلاسیک نمونههای گرفته شده از یک جامعه آماری، مستقل از یکدیگر بوده و وجود همبستگی مکانی بین مقادیر یک متغیّر در یک ناحیه را بررسی مینمایند
روشهای مختلفی برای برآورد متغیرهایی که تغییرات زمانی ومکانی دارند وجود دارد. تفاوت عمده این روشها مربوط به نحوه محاسبه است. درزمین-آمار میتوان بین مقادیر یک کمیت، فاصله وجهت قرارگرفتن نمونهها نسبت به یکدیگر ارتباط برقرار کرد. تخمین زمینآمار شامل دومرحله است: مرحله اول شناخت و مدلسازی ساختار فضائی متغیّر است که بهوسیله تجزیه و تحلیل واریوگرام قابل بررسی است و مرحله دوم تخمین متغیر مورد نظر توسط توابع زمینآماری از جمله کریجینگ میباشد
نخستین بار تجربه بهکارگیری زمینآمار در علوم خاک؛ تجزیه وتحلیلهای مکانی pH ومیزان شن خاک توسط کمپبل - - 1978 بود. بعد از آن بورگس و وبستر - 1980 - ازکریجینگ معمولی برای درونیابی خصوصیات خاک استفاده کردند. در ایران اولین مرتبه حاجرسولیها - 1980 - بهمنظور تجزیه وتحلیل تغییرات مکانی شوری خاک از این روش استفاده کرد.
محمدی - - 1385 درمطالعهای با استفاده از زمینآمار برخی از خصوصیات خاک را برآورد نمود. نتایج مطالعه آن نشان دادکه روش کریجینگ به عنوان روش برتر نسبت به روشهای معمولی برآورد دادههای مکانی مطرح میباشد.
همچنین بیژنزاده و همکاران - 2014 - در مطالعهای نشان دادند که بهترین مدل برای تهیه نقشه خاک در روش کریجینگ معمولی برای pH، SP، پتاسیم و نیتروژن مدل کروی است و برای درصدهای شن، سیلت، رس، EC و P بهترین مدل نمایی میباشد.
کرمی - 1394 - نیز نشان داد که در دشت ارسنجان فارس بهترین مدل برای نیم تغییر نمای منفرد مقادیر شوری خاک، pH و درصد رس مدل نمایی، برای درصد سیلت و شن مدل گوسی و برای کربن آلی خاک مدل کروی بود.
در مطالعه دیگری ترابی گلسفیدی - 1395 - نشان داد که بهترین مدل واریوگرام برازش داده شده برای کربنآلی، اسیدیته گنجایش تبادل کاتیونی و آهک، مدل کروی، برای رس و سیلت، نمایی و برای شن، گوسی بود. میول - - 2003 برای برآورد متغیرسیلت خاک در بلژیک روش کریجینگ جامع را از بین سایر روشها انتخاب و بهعنوان بهترین ودقیقترین روش معرفی کردند.
آل عمران - 2004 - برای تخمین واکنش اسیدیته خاک وهدایت الکتریکی درمنطقه ریاده درعربستان سعودی از روشهای زمینآماری استفاده کرد. نتایج حاصل دراین تحقیق نشان داد که از بین روشهای مختلف زمینآما رروش کریجینگ دارای بیشترین دقت ومناسبترین روش برای ترسیم پراکندگی پارامترهای واکنش خاک میباشد و مدل کروی بیشترین برازش را با دادهها نشان میدهد.
پرزرودریگز و همکاران در سال 2007 تغییرپذیری مکانی برخی پارامترهای فرسایشپذیری خاک شامل:شن بسیار ریز، رس، سیلت و ماده آلی را مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که روش کریجینگ تغییرپذیری فاکتورهای مورد نظر را با دقت بیشتری برآورد مینماید. از روشهای کریجینگ معمولی، کوکریجینگ و وزندادن عکس فاصله برای درونیابی خصوصیاتی از خاک که در میزان محصول تأثیر دارند، برای منطقهای در استرالیا به کار برده شده و نتایج مطلوبی به دست آمده است
این مطالعه به منظور دستهبندی، پهنهبندی و بررسی پراکنش و روند تغییرات عناصر غذایی و برخی از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی دیگر در سطح استان هرمزگان انجام شد.
مواد و روشها - مشخصات منطقه مورد مطالعه
استان هرمزگان باوسعت70138 کیلومترمربع درجنوب ایران و در محدوده جغرافیایی 25 درجه و 24 دقیقه تا 28 درجه و 57 دقیقه عرض شمالی و 52 درجه و 41 دقیقه تا 59 درجه و 15 دقیقه طول شرقی واقع شده است
این استان براساس تقسیمبندی زمینشناسی ساختاری ایران،گسترهای است که ازشمال به زون ایران مرکزی، ازغرب به واحد ساختاری زاگرس مرتفع، ازشرق به واحد ساختاری زاگرس چینخورده و از جنوب شرق به واحد ساختاری مکران و از جنوب به خلیج فارس محدود میگردد.
استان هرمزگان جزء مناطق گرم وخشک ایران محسوب میشود که براساس نقشه رژیم رطوبتی وحرارتی خاکهای ایران، رژیم رطوبتی خاک در اراضی این استان اریدیک و اریدیک یوستیک و رژیم حرارتی خاکهای آن هایپرترمیک میباشد.
شکل .1 موقعیت منطقه مطالعه شده - استان هرمزگان - در کشور
مواد و روشها
در ابتدا همه اطلاعات مربوط به نمونههای تجزیه خاک که در سالهای گذشته - از سال - 1376 در دفاتر آزمایشگاه خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان ثبت شده بودند مورد بررسی قرار گرفته و دادههای مناسب از بین آنها انتخاب شدند. پس از بررسیهای لازم به تعداد 1200 رکورد اطلاعاتی 4900 - تجزیه خاک - در عمق 0-30 سانتیمتری انتخاب گردید. در مرحله بعد تمام مشخصات نمونه - مانند آدرس محل نمونهبرداری، صاحب نمونه، نام طرح،..... - و همه دادههای تجزیه مربوط به نمونهها در برنامه Excel بهعنوان بانک اطلاعاتی وارد گردید. چون نمونهبرداریها بدون ثبت طول و عرض جغرافیایی محل برداشت نمونه انجام شده بود، لذا مختصات جغرافیایی دادهها از طریق GPS و برنامه گوگل ارث تعیین ودر فایل مشخصات نمونه وارد شدند.
پس از ایجاد بانک اطلاعاتی بررسی وضعیت فاکتورهای مورد نظر بهصورت زیر انجام گرفت:
- انتقال نقاط نمونهبرداری به سیستم GIS و پیادهسازی بر روی نقشه
شکل -2 محل نقاط بررسی شده در استان هرمزگان
- بررسی زمینآماری - Geostatistics - و بهدست آوردن حداکثر فاصله مجاز - Range - بین نقاط نمونهبرداری برای پهنهبندی اطلاعات نقطهای هر یک از پارامترهای مورد مطالعه و تهیه نقشههای پراکنش برخی از خصوصیات
فیزیکی و شیمیایی خاکهای اراضی مورد مطالعه با استفاده از برنامه .GS+
در بررسی زمین آماری روشهای معمول برای تخمین متغیّرها در نواحی نمونهبرداری نشده و پهنهبندی شامل کریجینگ و وزندادن عکس فاصله بودند.
نتایج و بحث
در ابتدا اطلاعات توصیفی ویژگیهای اندازهگیری شده در منطقه مورد مطالعه با آمار کلاسیک بررسی و در جدول 1 ارائه شده است. این جدول نشان میدهد که دامنه ویژگیهای مزبور در بیشتر موارد بسیار زیاد است. دلیل این گستردگی و وجود تغییرات زیاد، به دلیل وسعت زیاد منطقه و ناهمگن و ناهمگون بودن آن است.
جدول -1 آمار توصیفی ویژگیهای اندازهگیری شده در خاک
