پیش‌بینی مکانی کربن آلی افق سطحی خاک با استفاده از عوامل طیفی و غیرطیفی (مطالعۀ موردی؛ مرتع ییلاقی آسوران، استان سمنان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، مؤسسۀ تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

2 محقق، بخش تحقیقات مرتع، مؤسسۀ تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

3 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، مؤسسۀ تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

چکیده

کربن آلی خاک یکی از مهم­ترین شاخص‌های کیفیت خاک است. هدف از انجام این پژوهش مطالعة رفتارهای طیفی و غیرطیفی خاک به منظور برآورد کربن آلی خاک سطحی با استفاده از روش‌های تحلیل عاملی و رگرسیون چندگانه در مراتع نیمه‌استپی آسوران استان سمنان است. نمونه‌برداری از خاک، با استفاده از روش نمونه‌برداری تصادفی طبقه‌بندی شده صورت گرفت. پس از ایجاد نقشۀ واحدهای همگن منطقه، در هر واحد همگن متناسب با مساحت آن، چندین نقطۀ نمونه‌برداری به صورت کاملاً تصادفی انتخاب شد. در مجموع تعداد 145 نقطۀ نمونه‌برداری برداشت شد. در هر یک از نقاط نمونه‌برداری، یک نمونۀ خاک ترکیبی (مخلوطی از 9 مشاهده) برداشت شد. کربن آلی خاک با استفاده از روش تیتراسیون والکلی – بلاک اندازه‌گیری شد. اطلاعات 114 نمونه برای واسنجی مدل و اطلاعات 31 نمونه برای اعتبارسنجی آن به­کار گرفته شد. نتایج نشان داد میزان همبستگی متغیرهای طیفی حاصل از سنجندۀ OLI لندست 8 با کربن آلی خاک سطحی نسبت به متغیرهای غیرطیفی حاصل از نقشه‌های توپوگرافی 1:25000 بیشتر است. همچنین نتایج تحلیل عاملی به روش تجزیة مؤلفه‌های اصلی با مقادیر ویژة بزرگتر از یک نشان داد کل واریانس تجمعی تبیین‌شده به­وسیلة 14 متغیر، برابر 2/90 درصد بود که این میزان واریانس به­وسیلة سه عامل توضیح داده شد. معادلة رگرسیون تولید شده با 3 عامل استخراج شده، از پتانسیل مناسبی برای پیش‌بینی کربن آلی خاک سطحی برخوردار بود (59/0 = R2). ریشة متوسط مربعات خطا (RMSE) مدل پیشنهادی برابر 3/0 محاسبه شد. با توجه به ارتباط مستقیم کربن آلی خاک با عوامل حاصلخیزی و مقاومت خاک در مقابل فرسایش، مدل توزیع مکانی کربن آلی خاک می‌تواند به­عنوان یک زیرمدل مهم به منظور طراحی سایر مدل‌های پیچیده همچون تولید (بایومس) اکوسیستم‌های خشکی و مدل‌های فرسایش خاک مورد استفاده واقع شود.

کلیدواژه‌ها