بخشی از مقاله
چکیده
شور شدن خاک در ایران یکی از مهمترین عواملی است که سبب از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی و نهایتا منجر به تخریب اراضی و بیابانزایی میشود. تحقیق حاضر با هدف تحلیل تغییرات مکانی شوری خاک منطقه مورد مطالعه واقع در شهرستان دهگلان - استان کردستان - به وسعت تقریبا 6000 هکتار انجام گرفت. تعداد44 نمونه خاک از عمق 0 تا 30 سانتیمتری برداشت و همزمان طول و عرض جغرافیایی نمونهها با استفاده از GPS ثبت گردید.
برای برآورد شوری از روشهای کریجینگ و IDW ودرمحیط GS+و GIS استفاده شد. برای ارزیابی روشها از روش ارزیابی متقاطع باکمک دوپارامتر آماری MAE و RMSE استفاده شده است. نتایج نشان داد که در عمق 0 تا 30 سانتیمتر بهترین مدل برای آنالیز واریوگرام، مدل کروی می باشد و در عمق 0 تا 30 سانتیمتر روش کریجینگ دارای دقت بیشتری نسبت به روشIDW در برآورد نقاط با مختصات معلوم و تهیه نقشه شوری خاک منطقه مورد مطالعه میباشد.
-1 مقدمه
پویایی و پیچیدگی دنیای خاک بسیار شگفتانگیز است. آشنایی کامل با فرآیند حاکم بر خاک، نگرشی همه جانبه و پرهیز از داوریهای ساده انگارانه را نیازدارد. در خاک حتّی در زمانی که در فواصل بسیار نزدیک نمونهبرداری انجام میشود، برخی از ویژگیها تغییرات بسیاری را نشان میدهند. تفاوتهایی که خاک در هر نقطه پیرامون خود نشان میدهد، به خاطر یکسان نبودن مواد مادری، پستی و بلندی، فرایند بیولوژیک، اقلیم و مدیریت انسان بوجود میآید - . - 5 تغییرات خواص خاک وابسته به فاصله افقی و عمودی است. این تغییرات حاصل عوامل خاکسازی است که در مقیاسهای مکانی و زمانی عمل مینمایند. تغییرات مکانی به این مفهوم است که خواص خاک در مکانهای نزدیک به هم شباهت بیشتری دارند تا مکانهایی که از هم فاصله بیشتری دارند - . - 11 خاکهای شور سطح وسیعی از کشور را فرا گرفته است.
این خاکها در مساحتهای کوچک در نقاط مختلف کشور پراکنده است، که اراضی مجاور خود را در اثر گسترش شوری مورد تهدید و خطر جدی قرار میدهند. موضوع شوری خاک و شور شدن اراضی مجاور یکی از معضلات میباشد. بایستی با تدبیر و مدیریت صحیح علمی این روند مهار گردد. اولین گام در این راه، شناسایی مناطق شور و تهیه نقشه شوری خاکهای کشور است. پدیده شوری خاک در اقلیمهای نیمه مرطوب تا خشک به وجود میآید. این خاکها دارای مقادیر زیادی املاح نمکی بوده و در مناطقی که دارای زهکشی مناسب نیستند ، تشکیل میشوند. بیش از 90 درصد سطح کشور در مناطق خشک و نیمهخشک قرار دارد.
تبخیر سالیانه از 700میلی متر در کنار دریای خزر تا بیش از 4000 میلیمتر در کویر و جنوب شرقی استان خوزستان تغییر میکند - . - 8 اهمیت شوری خاک از آنجا ناشی میشود که درصد قابل توجهی از زمینهای تحت آبیاری جهان در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا - حدود 150 میلیون هکتار - واقع شدهاند و در این مناطق غالب خاکها حاوی مقدار زیادی نمک است که آبیاری این اراضی باعث انتقال نمک به ناحیه رشد ریشه و در نتیجه افزایش فشار اسمزی و کاهش جذب عناصر غذایی گیاه و کاهش محصول میشود - . - 1 حدود 12 درصد مساحت ایران - 19 میلیون هکتار - برای تولید کشاورزی استفاده میشود که حدود 50 درصد آن به درجههای مختلف مشکل شوری، سدیمی یا غرقابی را دارد - . - 9 تحقیقات زیادی در رابطه با شوری خاک در مناطق مختلف دنیا و با استفاده از روشهای زمین آمار صورت گرفته است.
جابری پوده و همکاران - 1390 - جهت تهیه نقشه خاک از دو روش وزن دهی عکس فاصله - IDW - با توان های 1، 2 و 3 و روش کریجینگ استفاده کردند و در نهایت به دلیل دقت بیشتر از روش IDW با توان 3 برای پهنه بندی خاک های شور در منطقه مورد مطالعه استفاده کردند - . - 2 جلالی و همکاران - - 1390 برای تهیه نقشه شوری خاک از روش های درون یابی کریجینگ،عکس فاصله وزنی - IDW - و اسپلاین - RBF - استفاده کردند. همچنین دقت این روشها از طریق معیارهای آماری دقت - MAE - ، انحراف - MBE - و ریشه میانگین مربعات خطا - RMSE - محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که هر چه به سمت دریا پیش میرویم شوری اراضی افزایش مییابد که این به دلیل حمل قطرات آب از سطح دریاچه خزر توسط باد میباشد.
بنابراین، تهیه نقشه شوری خاک به منظور ارائهی برنامههای مدیریتی بهتر ضروری میباشد - . - 3 همد - - 1995 از روشهای مختلفی جهت تخمین هدایت الکتریکی خاک مانند دادههای سنجش از دور، دادههای مزرعه،سیستم اطلاعات جغرافیایی، و تکنیکهای مدلینگ مکانی استفاده کردند و با مقایسه روشهای مختلف زمین آماری،مدل کریجینگ تعدیل یافته را به عنوان بهترین مدل جهت تخمین هدایت الکتریکی پیشنهاد کردند - . - 10 گلشاهی و همکاران - - 1389 به بررسی تهیه نقشه برخی از پارامترهای خاک سطحی شهرستان نهاوند با استفاده از gis و زمینآمار پرداختند.
بدین منظور 41 نقطه برای نمونهبرداری خاک سطحی انتخاب و EC,PH و ماده آلی نمونهها اندازه گیری شد سپس دقت و اعتبار نقشههای تهیه شده با روشهای کریجینگ معمولی، ساده و گسسته با مدلهای کروی و نمایی برای پارامترهای مورد مطالعه مقایسه و برای هر پارامتر نقشهای با بالاترین میزان دقت در نرما فزار ARCGIS9.3 تهیه گردید. میانگین خطا، خطای مجذور میانگین و خطای مجذور میانگین استاندارد شده در روشهای مختلف کریجینگ برای همه پارامترهای مورد مطالعه بسیار نزدیک هم بود - . - 7
دوستدار و همکاران - - 1389 به بررسی تحلیل زمینآماری شوری در برخی از خاکهای دشت ارسنجان پرداختند. بدین منظور تعداد 122 نمونه خاک به فاصله تقریبی 750 متر، در عمق 0 - 50 سانتیمتر به صورت نمونهبرداری شبکهای تهیه و نتایج تخمین دو روش مذکور تحلیل گردید. در روش معکوس فاصله توانهای 2،3،4،5، بررسی شدند که بهترین RMSE=16.19 توان 5 نتیجه شد. در روش کریجینگ معمولی در حالت ناهمسانگردی شعاع تاثیر بزرگ 8/8 کیلومترRMSE=14/2 حاصل گردید. نقشههای منتج از روشهای یادشده مقادیر شوری بالاتر را در نزدیک دریاچه نشان دادند و با افزایش فاصله از دریاچه این مقادیر کاهش یافت - . - 4 کاراندیش و همکاران - - 1390 پهنهبندی میزان کل نمک درمحدوده ریشه گیاه ذرت تحت تیمار آبیاری ناقص ریشه با استفاده از زمینآمار را انجام دادند.
بررسیهای انجام شده در این تحقیق مناسب بودن رطوبت و دما به عنوان متغیر کمکی در برآورد نقشه توزیع دو بعدی هدایت الکتریکی با استفاده از روش کوکریجینگ را به دلیل همبستگی بالای 62 درصد بین این دو پارامتر را به اثبات میرساند. نتایج ارزیابی روشهای زمینآمار در این تحقیق گواه این مطلب است که میزان خطای تخمین درهرسه تیمار با استفاده از روش میانگین متحرک وزنی مقدار کمتری را به خود اختصاص میدهد. بعلاوه بررسی خصوصیات واریوگرامهای هدایت الکتریکی و واریوگرامهای متقابل هدایت الکتریکی با دو متغیر کمکی دما و رطوبت حاکی از این است که در دو تیمار آبیاری ناقص ریشه در دو سطح 55و75 درصد دامنه تاثیر در روش کوکریجینگ با متغیر کمکی دما بالاتر است که حاکی از وجود یک ساختار مکانی بالاتر درنتیجه اعمال این روش میباشد.
ترنجیان و معروفی - - 1387 به بررسی ارزیابی روشهای زمینآمار در تخمین هدایت الکتریکی و pH آبهای سطحی دشت همدان- بهار پرداختند. بدین منظور با استفاده از دادههای حاصل از نتایج اندازهگیری منطقهای برآورد گردید. معیارهای ارزیابی pH و هدایت الکتریکی بر روی 108 نمونه آب برداشت شده، در این پژوهش متوسط قدرمطلق خطا، متوسط خطای اریب، ریشه میانگین مربعات خطا و انحراف استاندارد عمومی، با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل بود. نتایج بدست آمده نشان دادند که روش چندجملهای موضعی درجه 1 بهترین روش برای تخمین هدایت الکتریکی و روش فاصله معکوس با توان 1 به عنوان بهترین روش جهت تخمین pH میباشد. همچنین روشتوابع پایه شعاعی به عنوان نامناسبترین روش در تخمین هدایت الکتریکی و pH شناخته شد.
مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه واقع در شهرستان دهگلان - استان کردستان - به وسعت 6000 هکتار با مشخصات جغرافیایی 162446 تا 162367 شرقی و3912919 تا 3906246 شمالی در سیستم مختصات UTM واقع گردیده است. حدود 44 ایستگاه نمونهبرداری مطابق شکل - - 1 حفر گردیدند و نمونه ها به آزمایشگاه منتقل گردیده است و مورد آنالیز قرار گرفته شده است. نمونه برداری به صورت شبکه منظم میباشد. نمونه ها پس از هوا خشک کردن از الک 2متری عبور داده شدند و پس از عصاره گیری از گل اشباع مقدار هدایت الکتریکی عصاره اشباع - - ECe توسط دستگاه هدایت سنج الکتریکی اندازه گیری گردید.
