کارآیی برخی تخمین‌گرهای زمین‌آماری در میان‌یابی و پهنه‌بندی شماری از ویژگی‌های کیفی خاک

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

سیده محبوبه موسوی فرد ¹ , حمید رضا ممتاز ² , حبیب خداوردیلو ³

1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاوزی؛ دانشگاه ارومیه
2 - استادیار گروه علوم خاک؛ دانشکده کشاوزی؛ دانشگاه ارومیه؛ ارومیه؛ ایران
3 - استادیار گروه علوم خاک؛ دانشکده کشاوزی؛ دانشگاه ارومیه؛ ارومیه؛ ایران

تاریخ دریافت : 1391/09/02 تاریخ پذیرش : 1391/12/20 تاریخ انتشار : 1392/03/31

کلید واژه: ویژگی‌های کیفی خاک, زمین‌آمار, روش‌های درون‌یابی, کریجینگ,

چکیده مقاله :

طراحی و اجرای برنامه‌های حفاظت خاک نیازمند پهنه‌بندی دقیق و بهینه ویژگی‌های خاک است. از جمله عوامل بسیار موثر در پهنه‌بندی ویژگی‌های خاک، روش درون‌یابی کاربردی است. هدف از این پژوهش، ارزیابی کارایی شماری از روش‌های رایج درون‌یابی به منظور تخمین و پهنه‌بندی برخی ویژگی‌های کیفی خاک سطحی شامل درصد رس، هدایت الکتریکی، درصد کربنات کلسیم معادل و کربن‌آلی در اراضی زراعی منطقه نقده واقع در استان آذربایجان غربی با مساحتی حدود 8300 هکتار بود. به این منظور تعداد 282 نمونه خاک سطحی (30-0 سانتیمتری) به صورت تصادفی جمع‌آوری و مورد تجزیه آزمایشگاهی قرار گرفت. روش‌های قطعی (توابع پایه شعاعی و چند جمله‌ای فراگیر) و زمین آماری (کریجینگ معمولی) به منظور پهنه‌بندی ویژگی‌های خاک بکار گرفته شدند. هدایت الکتریکی بیشترین (14/90) و رس کمترین (97/28) میزان تغییرپذیری را نشان دادند. مدل‌های نمایی، گوسی و کروی بر تغییرنما‌های تجربی برازش داده شدند. ‌رس و هدایت الکتریکی با مدل نمایی، کربنات کلسیم معادل با مدل گوسی و کربن‌آلی با مدل کروی بهترین برازش را داشتند. نتایج نشان داد که روش کریجینگ معمولی دارای کمترین مقدار شاخص توازن خطا واریانس (BVTO) برای تخمین مقدار رس، شوری، آهک و کربن‌آلی بود و روش توابع پایه شعاعی با مدل نواری کم ضخامت بیشترین مقدار خطا را در برآورد این متغیرها داشت. در نهایت با در نظر گرفتن بهترین روش درون‌یابی، نقشه‌های پهنه‌بندی ویژگی‌های خاک در محیط GIS تهیه گردید.

چکیده انگلیسی:

For design and implementation of soil conservation programs, accurate and optimized mapping of soil properties is required. The type of interpolation method is one of the most important issue involved in mapping soil properties. Six ordinary methods of spatial interpolation were compared to determine their suitability for estimating some quality properties of topsoil including clay content, electrical conductivity, equivalent calcium carbonate and organic carbon in the Naqade region farmlands located in west Azerbaijan. The area of study region was about 8300 ha. For this purpose, 282 topsoil samples were collected randomly and tested for laboratory analysis. Deterministic methods (radial basis function and global polynomial interpolation) as well as geostatistical estimators (ordinary Kriging) were utilized to map related soil properties. The highest and lowest CV was obtained for EC and clay content variables, respectively. For clay and electrical conductivity, the exponential model, for equivalent calcium carbonate the Gaussian model, and for organic carbon the spherical were the best fitting models to calculate the experimental variogram. According to the results, the ordinary Kriging approach characterized with the minimum error indicator of bias-variance trade-off (BVTO) for evaluating clay, electrical conductivity, equivalent calcium carbonate and organic carbon. The thin plat spline model of radial basis function showed the maximum error in assessment of studied attributes. Eventually, the interpolation maps were generated regard to the most appropriate interpolators.