علوم خاک
سید روح اله موسوی؛ فریدون سرمدیان؛ محمود امید؛ پاتریک بوگارت
چکیده
کربنات کلسیم معادل یکی از ویژگیهای کلیدی خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک است که بررسی تغییرات سطحی و عمقی آن از اهمیت ویژهای در بهرهبرداری پایدار از خاکهای زراعی برخوردار است. هدف از این تحقیق مدل‌سازی مکانی کربنات کلسیم معادل (CCE) در پنج عمق استاندارد 100-60، 60-30، 30-15، 15-5 و 5-0 سانتیمتر متناظر با پروژه جهانی نقشه خاک با استفاده ...
بیشتر
کربنات کلسیم معادل یکی از ویژگیهای کلیدی خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک است که بررسی تغییرات سطحی و عمقی آن از اهمیت ویژهای در بهرهبرداری پایدار از خاکهای زراعی برخوردار است. هدف از این تحقیق مدل‌سازی مکانی کربنات کلسیم معادل (CCE) در پنج عمق استاندارد 100-60، 60-30، 30-15، 15-5 و 5-0 سانتیمتر متناظر با پروژه جهانی نقشه خاک با استفاده از سه الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، رگرسیون درخت تصمیم (DTr) و k-نزدیک‌ترین همسایگی (k-NN) بود. مطالعات میدانی و آزمایشگاهی شامل حفر 278 خاکرخ، نمونهبرداری و انجام تجزیههای فیزیکوشیمیایی موردنظر بود. متغیرهای کمکی شامل مشتقات مدل رقومی ارتفاع، شاخصهای سنجش‌ازدور، دادههای اقلیمی و خاک بودند که انتخاب دسته مناسب آنها با استفاده از روش تجزیه مؤلفه‌های اصلی (PCA) و نظر کارشناس انجام گردید. همسانسازی مقادیر CCE در اعماق استاندارد به‌وسیله تابع عمق اسپیلاین اجرا گردید. بر اساس روش PCA در مؤلفه‌های اول تا پنجم با توجیه بیش از 80% واریانس تجمعی، متغیرهای کمکی شاخص همواری دره با وضوح مکانی بالا (MrVBF)، میانگین دمای سالانه (MAT)، شاخص سبزینگی (Greenness)، احتمال افق کلسیک (Cal.hr) و شاخص اثر باد (Wind Effect) و براساس نظر کارشناس، درصد رس (Clay) انتخاب گردیدند. الگوریتم RF در مقایسه با دو الگوریتم دیگر (DTr،k-NN) با دامنه مقادیر R2 برابر 0/83 – 0/76 و RMSE برابر 2/14- 3/21 درصد بالاترین میزان دقت و حداقل خطا را ارائه نمود. در سه عمق سطحی تغییرات مکانی CCE متأثر از متغیر Clay بود، در حالی‌که در اعماق زیرین Cal.hr مهمترین فاکتور پیشبینی کننده آن بود. به‌طورکلی استفاده از رویکردهای نوین نقشهبرداری در تهیه نقشه CCE به دلیل تأثیر این ویژگی بر روی قابلیت دسترسی رطوبت خاک و جذب عناصر غذایی توسط گیاهان بسیار کاربردی است.
یحیی پرویزی؛ منوچهر گرجی اناری؛ محمدحسین مهدیان؛ محمود امید
چکیده
کربن آلی خاک کلیدی‌ترین عامل در باروری و کیفیت خاک و حفاظت محیط زیست، به ویژه در مناطق نیمهخشک بوده و تنها ابزار شناخته شده برای اصلاح تغییرات اقلیمی و کاهش گازهای گلخانه‌‌ای در جو زمین می‌باشد. مدیریت کربن آلی خاک مستلزم شناخت ساختار تغییرپذیری آن در زمان و مکان است. این پژوهش با هدف مقایسه کارایی روش‌‌های مختلف درون‌‌یابی ...
بیشتر
کربن آلی خاک کلیدی‌ترین عامل در باروری و کیفیت خاک و حفاظت محیط زیست، به ویژه در مناطق نیمهخشک بوده و تنها ابزار شناخته شده برای اصلاح تغییرات اقلیمی و کاهش گازهای گلخانه‌‌ای در جو زمین می‌باشد. مدیریت کربن آلی خاک مستلزم شناخت ساختار تغییرپذیری آن در زمان و مکان است. این پژوهش با هدف مقایسه کارایی روش‌‌های مختلف درون‌‌یابی کربن آلی خاک در کاربری‌‌های مختلف یک حوزه نیمهخشک در غرب کشور انجام شد. نتایج نشان داد که روش‌‌های کریجینگ معمولی، کوکریجینگ با متغیر کمکی درصد آهک و روش RBF با تابع اسپلین، به ترتیب دارای بیشترین کارایی در درون‌‌یابی بودند. با تفکیک کاربری‌‌ها و درون‌‌یابی مجزا در آنها، روش مناسب درون‌‌یابی عبارت بود از کوکریجینگ معمولی با متغیر کمکی درصد سنگریزه سطحی، درصد آهک و کلاس فرسایش، به ترتیب برای مرتع، زراعت و جنگل بود که تفاوت زیادی با روش RBF نداشت. مدل مناسب برای کلیه روش‌‌های درون‌‌یابی زمین‌‌آماری در کلیه کاربری‌‌ها، مدل نمایی با گام حدود 750 تا 1000 متر و خطای اندازه‌گیری متوسط (35 تا 65 درصد) بود. استفاده از روش درون‌‌یابی پلی‌‌گونال کریجینگ توانست اثر نوع کاربری را در تغییرات مکانی کربن آلی خاک نشان دهد؛ اما تغییر چندانی در شاخصهای کارایی درون‌‌یابی ایجاد ننمود. ضمن آنکه خطای برآورد در دامنه جنوبی بخش مرتع، به دلیل تفاوت زیاد در جهت ناهمسان گردی و روند نسبت به واریوگرام پایه، در روش پلی‌‌گونال کریجینگ بیشتر بود.
یحیی پرویزی؛ منوچهر گرجی اناری؛ محمدحسین مهدیان؛ محمود امید
چکیده
چکیده
کربن آلی مهمترین مشخصه کیفی خاک بوده که حفاظت از آن محور اصلی کشاورزی پایدار و حفظ زیست بوم خاک است. پراکندگی کربن آلی خاک بیش از هر متغیر دیگری وابسته به وضعیت مدیریتی خاک می باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات متغیرهای فیزیکی و مدیریتی در تغییرپذیری کربن آلی خاک و مقایسه کمی نقش این متغیرها در توزیع کربن آلی خاک و همچنین انتخاب ...
بیشتر
چکیده
کربن آلی مهمترین مشخصه کیفی خاک بوده که حفاظت از آن محور اصلی کشاورزی پایدار و حفظ زیست بوم خاک است. پراکندگی کربن آلی خاک بیش از هر متغیر دیگری وابسته به وضعیت مدیریتی خاک می باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات متغیرهای فیزیکی و مدیریتی در تغییرپذیری کربن آلی خاک و مقایسه کمی نقش این متغیرها در توزیع کربن آلی خاک و همچنین انتخاب متغیرها بر حسب اولویت تاثیرگذاری در یک حوزه با کاربری دیم انجام شد. برای این هدف از تکنیک آنالیز چند متغیّره تحلیل تفکیک متعارف (CDA) به دو روش متعارف و گام به گام استفاده شد. در این رابطه، مقادیر کربن آلی خاک در نقاط نمونه برداری در چهار کلاس کیفی خیلی کم ، کم، متوسط و زیاد دسته بندی شد. سپس اثرات 30 متغیر پیش بینی کننده فیزیکی و مدیریتی در پیش بینی سطوح کربن آلی خاک مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که از میان متغیرهای فیزیکی، فقط مدلی حاوی متغیرهای خصوصیات خاک شامل درصد آهک، درصد اشباع، و مقادیر رس، شن و درصد حجمی سنگریزه بود، توانست به شکل معنی‌داری در پیش بینی کلاس های بهینه کربن آلی موفق عمل نماید. این در حالی است که کلیه مدل‌های دربردارنده متغیرهای پیش بینی کننده مدیریتی با استفاده از اولین بردار توابع اعتباری خود در سطح معنی داری0001/0>α در پیش بینی کلاس کربن آلی موفق بودند. مدل M5 بالاترین همبستگی اعتباری را برای اولین محور خود نشان داد. همه ترکیبات متغیرهای مدل‌های معنی دار، کلاس یک و دو کربن را با دقت مطلوبی پیش بینی کرد. ولی فقط مدل M5 بالاترین توان را در تشخیص کلاس چهار یا زیاد کربن آلی خاک نشان داد. در میان متغیرهای مدیریتی، سناریوی سامانه خاک‌ورزی و اجزای آن به بهترین شکلی تغییرات کربن آلی خاک را در این حوزه با کاربری دیمزار توجیه می نمودند. اعمال تحلیل گام به گام در تحلیل تشخیص، توانست اثر سامانه سنتی آیش زمستانه را در بهبود کربن آلی خاک و توجیه تغییرپذیری آن آشکار سازد.
واژه‌های کلیدی: کربن آلی خاک، تحلیل تفکیک متعارف، تحلیل تفکیک گام به گام، کلاس بندی
