بخشی از مقاله
چکیده
بافت یکی از مشخصات پایای خاک بوده و معمولاً تغییرپذیر نیست. خصوصیات مهم دیگری از خاک در ارتباط با بافت هستند. تهیه نقشه بافت خاک به ویژه در اراضی شالیزار که در خاکهای با بافت سنگین بهتر مدیریت میشوند، بسیار مهم است. برای این منظور در بخشی از اراضی شالیزاری گیلان نمونهبرداری خاک انجام شد. بعد از تعیین مقدار اجزاء بافت خاک، کلاس بافت مشخص و مقادیر فازی آنها تعیین گردید . سپس با استفاده از روش کریجینگ معمولی درونیابی مقادیر فازی انجام شد.نهایتاً نقشه بافت خاک منطقه مورد مطالعه تهیه گردید که میتواند برای مدیریت پایدار خاک مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
نقشههای با قدرت تفکیک بالا برای برنامهریزی استفاده از زمین و دیگر فعالیتهای مرتبط با جنگلداری، کشاورزی و حفاظت محیط زیست ضروری هستند. بافت یکی از مهمترین خصوصیات خاک است و به عنوان درصد نسبی مقادیر رس، شن و سیلت تعریف شده است. بافت خاک به طور مستقیم بر روی تخلخل خاک، ظرفیت نگهداری عناصر تغذیهای و در دراز مدت بر روی حاصلخیزی خاک مؤثر است. خاکهای سنگین رسی با خلل و فرج ریز زیاد، در پتانسیلهای آبی کم دارای ظرفیت نگهداری آب بیشتری هستند و اغلب به دلیل شرایط زهکشی ضعیفی که دارند شرایط تهویهای مناسبی برای رشد گیاه ندارند.
از طرف دیگر خاکهای شنی با خلل و فرج درشت زیاد، در شرایط خشک دارای ظرفیت نگهداری آب کمتری میباشند. بافت خاک همچنین بر روی فرسایشپذیری خاک مؤثر است - نبیالهی و همکاران، . - 1393 سیستم اطلاعات جغرافیایی به عنوان یک فناوری رایانه محور و همچنین استفاده از منطق فازی، در دهههای اخیر توجه بسیاری از متخصصان رشتههای مختلف را به خود معطوف ساخته است. تا آنجا که در سالهای اخیر پژوهشهای مختلفی در زمینههای متنوع مربوط به خاک از طریق فناوری سیستم اطلاعات جغرافیایی و منطق فازی در نقاط مختلف جهان صورت گرفته است که از آن جمله میتوان به کاربرد گسترده آنها در ارزیابی تناسب اراضی اشاره نمود - سرمدیان و کشاورزی، . - 1392 برای بسیاری از متخصصان این نکته محرز شده است که اداره و برنامهریزی روی اراضی و خاک با استفاده از روشها و ابزارهای سنّتی، اگر غیرممکن نباشد دست کم با اتلاف وقت و انرژی بسیاری همراه است.
روش فازی یکی از روشهای دقیقی است که جهت تهیه انواع نقشهها مورد استفاده قرار گرفته است. این روش نیاز به پارامترهای کمتری داشته و همچنین با توجه به کاهش هزینه و وقت، از دقت بیشتری برای تهیه نقشه برخوردار است Camarinha et al . - Kremenov, 2004 - - 2011 - با استفاده از منطق فازی و زمینآمار در جنوبشرقی برزیل نقشه بافت خاک را تهیه کردند که دقت قابل قبولی داشته است. لذا در این مطالعه با استفاده از تلفیق روش فازی و تکنیک زمینآمار نقشه بافت خاک برای خاکهای شالیزاری نواحی مرکزی گیلان تهیه شد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه به وسعت حدود 40000 هکتار جزء اراضی کشاورزی نواحی مرکزی استان گیلان در محدوده سد سنگر رشت تا ساحل دریای خزر بوده و در طول جغرافیایی 49 درجه و 31 دقیقه تا 49 درجه و 45 دقیقه و عرض جغرافیایی 37 درجه و 7 دقیقه تا 37 درجه و 27 دقیقه واقع شده است. تعداد 117 نمونه خاک به روش تصادفی طبقهبندی شده از عمق 0-30 سانتیمتری سطح خاک برداشت شد.
موقعیت جغرافیایی مکان نمونهها با دستگاه موقعیتیاب جهانی - GPS - مشخص شد. مقادیر شن، سیلت و رس نمونههای خاک بر اساس راهنمای تجزیه آزمایشگاهی سرویس حفاظت خاک آمریکا تعیین گردید . - Burt, 2014 - کلاس بافت نمونههای خاک با استفاده از سیستم آمریکایی به دست آمد که در شکل 1 آورده شده است. سپس بر اساس شکل 2 مقادیر فازی هر کدام از کلاسهای بافت خاک محاسبه شد در نهایت با استفاده از روش کریجینگ معمولی مقادیر فازی بافت نمونههای خاک مورد مطالعه درونیابی شده و نقشه بافت خاک منطقه مورد مطالعه تهیه گردید.
نتایج و بحث
مقادیر فازی کلاسهای بافت نمونههای خاک مورد مطالعه محاسبه شد. خصوصیات آماری مقادیر فازی در جدول 1 ارائه شده است. سپس مقادیر فازی با استفاده از روش کریجینگ در نرمافزار ArcGIS 10.5.1 درونیابی شدند. نیمتغییرنمای تجربی مقادیر فازی در شکل 3 ارائه شده است. بهترین مدل برازش شده بر آن مدل نمایی بود. مدل ذکر شده دارای اثر قطعهای 0/007، آستانه 0/015، شعاع تأثیر 1768 متر بود. با توجه به نسبت اثر قطعهای به آستانه مدل دارای ساختار مکانی متوسط میباشد . - Shi et al., 2007 - بعد از تعیین نیمتغییرنما و برازش مدل مناسب بر آن، نقشه برآورد تهیه شد که در شکل 4 آورده شده است.
همانطوری که در شکل 4 ملاحظه میشود کلاسهای بافت خاک در 4 گروه در راهنمای نقشه ارائه شده که گروه اول شامل کلاسهای بافتی شن، شنلومی و لوم شنی، گروه دوم شامل لوم، لومسیلتی و سیلت، گروه سوم شامل لومرسیشنی، لومرسی و لومرسیسیلتی و گروه چهارم شامل رسشنی، رسسیلتی و رسی میباشد. عمده کلاسهای بافتی برآورد شده در سطح منطقه مورد مطالعه کلاسهای سنگین و خیلی سنگین هستند. از مقایسه شکل 4 با شکل 1 که پراکنش کلاسهای بافتی اندازهگیری شده را نشان میدهد، مشخص میگردد که برآورد دقیقی توسط روش تلفیقی کریجینگ -فازی صورت گرفته است. چون در شکل 1نیز اکثراً کلاسهاس بافتی سنگین و خیلی سنگین هستند که این یافتهها با نتایج Camarinha et al. - 2011 - در برآورد و تعیین نقشه بافت خاک مطابقت دارد.
