فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه و هدفکربن آلی خاک، بر تمام ویژگی­ های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک تأثیرگذار است و سبب حاصلخیزی خاک می‌شود و یکی از مهم‌ترین شاخص ­های کیفیت خاک است. کربن آلی خاک در بوم‌نظام ­های خشکی از جنبه­ های گوناگونی همچون کاهش اثرات گازهای گلخانه ­ای، افزایش عملکرد و حاصلخیزی خاک، کاهش فرسایش ­پذیری خاک، افزایش ظرفیت ­نگهداری آب و مواد غذایی و غیره، حائز اهمیت است. ازاین‌رو، امروزه در زمره عامل‌های تعیین‌کنندة سلامت خاک طبقه ­بندی‌شده است و از آن با عناوینی همچون قلب کشاورزی پایدار و بخش حیاتی سامانه ­های تولید  یاد می ­شود. مدیریت کربن آلی به‌ویژه در خاک­هایی با کربن آلی کمتر از یک درصد (که بخش بزرگی از خاک­های ایران را شامل می ­شوند)، ضرورت اجتناب‌ناپذیری است. هدف این پژوهش، ارزیابی توان عامل‌های طیفی و غیرطیفی خاک به‌منظور پیش ­بینی توزیع مکانی کربن آلی خاک سطحی در مراتع نیمه ­خشک چهلگزی سنندج با استفاده از تحلیل عاملی و وایازی خطی چندگانه بود.مواد و روش‌هاداده ­های ماهواره ­ای استفاده‌شده در این پژوهش از پایگاه سازمان زمین­ شناسی آمریکا (USGS) دریافت شد. این داده‌ها از نوع اطلاعات سطح یک ماهوارة لندست 8 در تاریخ 2019/06/18 بود و شمارة مسیر و ردیف آن به‌ترتیب 167 و 35 بود. برای تهیة نقشة مدل طبقات ارتفاعی منطقه، از نقشه ­های پستی‌بلندی 1:25000 منطقة مطالعه‌شده به شماره‌های 5360-1 NE و 5360-1NW  و 5361-2 SWبه‌ترتیب به نام ­های ساتیله، تودارملا و هانه‌گلان استفاده شد. با انجام بازدید­های میدانی و به‌کارگیری روش فیزیونومی- فلوریستیک، مرز واحدهای همگن، اصلاح و تدقیق شد و نقشه نهایی گونه‌های گیاهی منطقه تهیه شد. برای برآورد متغیر‌های درصد پوشش تاجی، لاشبرگ، سنگ و سنگریزه و خاک لخت موجود در هر گونه گیاهی، از روش گام نقطه استفاده شد. سپس، از خاک گونه‌های مختلف مرتعی آبخیز چهلگزی، با استفاده از روش تصادفی طبقه ­بندی شده، نمونه ­برداری شد. به این منظور، تعداد 135 پایگاه تعلیمی در واحدهای کاری همگن انتخاب شد. از این تعداد، اطلاعات 105 پایگاه برای واسنجی مدل و اطلاعات 30 پایگاه برای اعتبارسنجی آن به‌کار گرفته شد. در هر یک از پایگاه ­های تعلیمی به شیوه تصادفی، یک نمونه خاک ترکیبی متشکل از نه مشاهده از ژرفای صفر تا 20 سانتی‌متری خاک سطحی برداشت شد. در هر نمونه، محتوای کربن آلی خاک با استفاده از روش تیتراسیون والکلی-بلاک اندازه‌گیری شد. به‌منظور تعیین یک مدل مناسب برای پیش ­بینی کربن آلی خاک سطحی، 21 متغیر بررسی شد. این متغیرها مشتمل بر 14 متغیر طیفی و هفت متغیر شکل معیار بودند. با استفاده از فن تحلیل عاملی مبتنی بر روش اکتشافی متغیرهای مد نظر به سه عامل (رنگ خاک، پوشش گیاهی، گیتاشناسی همراه با ویژگی‌های فیزیکی خاک طبقه ­بندی شدند. این سه عامل در مجموع 80/356% تغییرات داده ­ها را تبیین کردند. با استفاده از وایازی خطی چندگانه، یک معادله وایازی مناسب (0/66=R2) برای پیش ­بینی کربن آلی خاک سطحی محاسبه شد.نتایج و بحثنقشه واحدهای همگن از روی­ هم ­اندازی سه لایة اطلاعات مربوط به طبقه‌های بلندی، شیب و جهت­ های دامنه­ ای و حذف واحدهای خرد، زمین صخره­ای و غیرقابل دسترس و زمین­ های کشاورزی تهیه شد و مشتمل بر 32 واحد همگن بود. نقشه پوشش گیاهی منطقه شامل پنج گونة گیاهی غالب بود. در این پژوهش، متغیرهای طیفی انعکاسی مشتمل بر 14 متغیر، از تصویرهای ماهواره‌ای استخراج شد. متغیرهای غیرطیفی (شکل معیار) نیز شامل هفت سنجة بلندی نسبی، شیب، جهت دامنة تبدیل‌شده، انحنای عمومی دامنه، انحنای عمودی و افقی دامنه و شاخص رطوبت پستی‌بلندی بودند که از مدل رقومی ارتفاع منطقه به‌دست آمدند. سپس، با انجام آزمون تحلیل عاملی شاخص کفایت نمونه برداری (KMO) بررسی شد و متغیرهای با ضریب همبستگی کمتر از 5/0 حذف شدند. این آزمون تا دستیابی به نتیجة مناسب، تکرار شد و سرانجام 8 متغیر (آلبیدوی سطح، شاخص گیاهی تفاضلی بهنجار، شاخص‌های­ سبزینگی، روشنایی و رطوبت تبدیل تسلدکپ، شاخص رس، شیب و بلندی از سطح تراز دریا) به­ عنوان متغیرهای مناسب برای ورود به مدل تحلیل عاملی انتخاب شدند. جذر میانگین مربعات خطا و میانگین نسبی خطای مطلق مدل پیشنهادی به‌ترتیب 0/191 و 0/117 محاسبه شد. مقایسة میانگین ذخیرة کربن آلی خاک سطحی در گونه ­های گیاهی موجود در منطقة پژوهش‌شده با استفاده از تجزیة وردایی، معنی­ دار بود (0/01< p). بر اساس نتایج این پژوهش با تحلیل نمودار میانگین بهنجار یک ­طرفه، گونه­ های گیاهی بررسی‌شده در دو گروه بیشتر از میانگین کل کربن آلی رویشگاه (گونه ­های 1، 2 و 5) و کمتر از میانگین کل کربن آلی رویشگاه (گونه ­های 3 و 4)، طبقه ­بندی شدند.نتیجه‌گیری و پیشنهادها نتایج تجزیة وردایی میانگین ذخیرة کربن آلی در خاک سطحی 5 گونه­ گیاهی موجود در منطقه مطالعه‌شده نشان داد که اختلاف میانگین کربن آلی خاک در گونه ­های گیاهی مد نظر معنی­ دار بود (0/01< p). میانگین وزنی کربن آلی در خاک سطحی مراتع منطقه پژوهش‌شده 1/26% به‌دست آمد. بر پایة نتایج این پژوهش و بر اساس مساحت و پستی‌بلندی منطقه و تعداد نمونه‌های برداشت‌شده، پیشنهاد می‌شود برای فراهم آوردن شرایط تغییر میانگین وزنی کربن آلی در خاک سطحی مراتع منطقه، تعداد نمونه‌ها را افزایش داد و نقاط نمونه‌برداری را با پراکنش مناسب‌تری تعیین کرد.