بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تغییرات مکانی و پهنهبندی غلظت قابل دسترس از عناصر کم مصرف آهن، روی، مس و منگنز، نمونهبرداری در دو عمق 0-30 و 30-60 سانتیمتری در دشت مختار یاسوج با وسعت تقریبی 40 هکتار با استفاده از GPS و به روش تصادفی انجام گرفت. مقادیر اندازه گیری شده از عناصر کم مصرف، با روش زمین آماری کریجینگ، روش وزنی عکس فاصله و روش وزنی فاصله مستقیم مورد بررسی و تغیرات مکانی آنها مورد تحلیل قرار گرفت.
نتایج بدست آمده نشان داد عناصر کم مصرف آهن، روی، مس و منگنز توزیع مکانی متوسطی دارا می باشند. بهترین مدل واریوگرام برای فرمهای قابل جذب آهن سطحی، روی زیرسطحی، مس سطحی و زیرسطحی، مدل نمایی، و روی سطحی، منگنز سطحی و زیرسطحی مدل کروی و برای آهن زیرسطحی مدل خطی بوده است.
تطابق نقشههای پهنهبندی با تصویر ماهوارهای گوگل ارث هر یک از عناصر مطالعه شده نشان داد بیشترین مقدار آهن سطحی و زیرسطحی مربوط به جنگلهای متراکم و کمترین آن نزدیک جاده میباشد. عنصر روی و مس نیز در اطراف جاده مقدار بیشتری نسبت به مناطق جنگلی و زراعی برخوردار بود اما در عمق بیشترین مقدار مربوط به مناطق جنگلی و کمترین مقدار آن مناطق بدون پوشش گیاهی و نزدیک جادهها میباشد. عنصر منگنز سطحی و زیرسطحی در قسمت جنگل متراکم ونیمهمتراکم نسبت به سایر نقاط مقدار بیشتری برخوردار بود.
مقدمه
دستیابی به تصویر کلی پراکنش عناصر غذایی و پهنهبندی آنها با استفاده از تکنیکهای زمین آمار و سیستم جغرافیایی - - GIS جهت تشخیص و شناسایی مناطق کمبود و کفایت و سمیت، به خصوص برای برخی عناصر ریز
مغذی مثل آهن، روی، مس و منگنز اهمیت بسیار دارد. تهیه این نقشهها این امکان را فراهم میکند که مناطقی که وضعیت هر یک از این عناصر در آنها دچار مشکل است یافته شود و برای رفع آلودگی یا کمبود و عدم استفاده از اراضی آلوده در تولید محصولات غذایی یا دیگر تصمیمات مدیریتی، مانند توصیههای کودی مناسب، اقدامات درست انجام شود. در ایران کمبود عناصر - ریزمغذی - ، مانند آهن، روی، مس و منگنز به دلیل شرایط آهکی، کمبود مواد آلی، خشکی، حلالیت کم این عناصر در PH قلیایی و وجود بی کربنات در خاک و آبهای آبیاری عمومیت دارد.
مطالعات جهانی نشان میدهد 30 درصد خاکها در جهان به کمبود یک یا چند عنصر ریز مغذی مبتلا هستند. اما اندازهگیری این ویژگیها در آزمایشگاه و آن هم برای یک سطح وسیع بسیار هزینه بر است. روشهای مختلفی برای تهیه نقشه و پیش بینی توزیع مکانی خصوصیات خاک وجود دارد که براساس تحقیقات پیشین، روشهای زمینآماری به دلیل در نظر گرفتن موقعیت و آرایش دادهها و همچنین همبستگی مکانی آنها، عملکرد بهتری دارد.
مفهوم همبستگی مکانی خاکها این است که مقادیر ویزگیهای معین خاک در نقاط مجاور در مقایسه با نقاطی که فاصله آنها بیشتر است، شباهت بیشتری دارد. از این رو، با استفاده از آن میتوان الگوی پراکنش مکانی هر یک از عناصر گفته شده را برای خاک هر منطقه تعیین کرد. لذا با توجه به مقدمه گفته شده، تحقیق حاضر، به منظور بررسی تغییرات مکانی چهار عنصر کم مصرف آهن، مس، منگنز و روی در دو عمق سطحی و زیر سطحی از سه کاربری مختلف جنگل متراکم بلوط، جنگل تنک بلوط و اراضی زراعی دیم با استفاده از روش های مختلف زمین آماری انجام گرفت.
مواد و روشها
این منطقه شاه مختار در 7 کیلومتری غرب تا شمال غرب شهر یاسوج مرکز استان کهگیلویه و بویراحمد و در حد فاصل مختصات جغرافیایی3391806 تا 3392568 متر عرض شمالی و 549752 تا 550468 متر طول شرقی واقع شده است. عمده دشت و دامنه بر روی رسوبات سازند رازک واقع شده است که تناوبی از مارن و کنگلومرای قرمز با ماسهسنگ قرمز میباشد.
ارتفاع منطقه مورد مطالعه در دامنه 1800 تا 1855 متر از سطح دریا متغیر میباشد. بر این اساس رژیم رطوبتی و حرارتی خاکهای این دو منطقه به ترتیب زریک و ترمیک میباشد. خاکهای منطقه مورد مطالعه به دلیل قرار گرفتن بر روی شیب دارای تکامل خاک رخی کم تا متوسطی بوده و بر اساس ردهبندی خاک تاکسونومی در راستههای انتیسول و اینسپتی سول قرار میگیرند. از نظر کاربری منطقه مطالعاتی دارای جنگل متراکم بلوط، جنگل تنک بلوط و اراضی زراعی دیم است. به منظور مطالعه الگوی پراکنش مکانی عناصر تغذیهای خاک، نمونهبرداری در دو عمق 0-30 و 30-60 سانتیمتری در دشت مختار یاسوج با وسعت تقریبی 40 هکتاربا استفاده از GPS و به روش تصادفی انجام گرفت.در کل 200 نمونه شامل 100 نمونه از سطح و 100 نمونه از افق زیر سطحی برداشته شد - شکل . - 1 نمونههای خاک پس از برداشت از نقاط مورد نظر و ثبت طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا، توسط GPS، جهت انجام تجزیههای آزمایشگاهی به آزمایشگاه منتقل شدند.
تجزیه ها شامل عناصر کم مصرف روی، مس، آهن و منگنز میباشند.
در این مطالعه به منظور ارزیابی دقت روشهای زمین آماری عناصر کم مصرف از نرم افزار + استفاده گردید. در ادامه جهت تخمین میانیابی عناصر کم مصرف - منگنز، آهن، روی، مس - از روشهای عمدهی درونیابی در این نرم
افزار یعنی روش کریجینگ، روش وزندهی عکس فاصله - - IDW با توان1، 2 و3 روش وزنی فاصله نرمال - - NDW با توان 1، 2 و 3 بهره گرفته شد. در این مطالعه از روش اعتبار سنجی جک نایف برای برازش صحت تخمین روشهای میانیابی استفاده شد.
این روش بر این اساس استوار است که هر بار یکی از نقاط معلوم حذف شده و سپس مقدار آن نقطه از روی نقاط مجاور مقداری براورد گردید، سپس مقدار واقعی به محل واقعی برگردانده شد و برای تمامی نقاط، این عمل تکرار شد. در نهایت با توجه به مقادیر مشاهده شده و برآورد شده دقت هر روش با توجه به معیارهای آماری میانگین مطلق خطا - - MBA، میانگین اریب خطا - - MBE و خطای برآورد - ریشه دوم میانگین مربعات - RMSE - محاسبه گردید.
شکل1 -موقعیت نقاط نمونهبرداری
نتایج و بحث
پیش از انتخاب روش مناسب درونیابی، وضعیت نرمال بودن دادهها بررسی گردید. نرمال بودن دادهها شرط لازم برای استفاده از روشهای زمین آماری میباشد. جدول 1، آنالیز آماری دادههای عناصر کم مصرف - مس، آهن، منگنز، روی - را نشان میدهد. مدل تغیر نمای مربوطه به آهن سطحی، روی زیرسطحی، مس سطحی و مس زیرسطحی، مدل نمایی و روی سطحی، منگنز سطحی و منگنز زیرسطحی مدل کروی و برای آهن زیرسطحی مدل خطی بوده است. همچنین از بررسی نسبت اثر قطعهای به آستانه میتوان نتیجه گرفت که بهترین ساختار مکانی - وابستگی مکانی - مربوط به آهن سطحی و کمترین آن متعلق به آهن زیرسطحی بوده است، زیرا هر چه این نسبت کمتر باشد نشان از آن دارد که ساختار مکانی بهتری برای متغیر وجود دارد.
