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.
