بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر کیفیت خاک با استفاده از شاخص‌های ترکیبی و تحلیل داده‌های جامع و حداقلی

نویسندگان

1 گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

4 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

5 مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

doi
10.22092/ijsr.2025.370015.780
چکیده

تغییر کاربری اراضی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک و در نهایت کیفیت کلی آن به شمار می‌رود. هدف پژوهش حاضر ارزیابی اثر تبدیل اراضی بایر با پوشش طبیعی نیمه‌بیابانی به باغ‌های زیتون بر کیفیت خاک در منطقه لوشان استان گیلان بود . به این منظور، ۷۶ نمونه خاک از عمق صفر تا ۳۰ سانتی‌متر در دو کاربری (بایر و باغ زیتون) برداشت شد و ۲۴ ویژگی فیزیکی، شیمیایی و زیستی آن اندازه‌گیری شد. شاخص کیفیت خاک (SQI) بر اساس دو مدل محاسباتی شامل شاخص تجمعی ساده (SQIA) و شاخص تجمعی وزنی (SQIW) و با استفاده از دو مجموعه داده، یعنی مجموعه کامل ویژگی‌ها (TDS) و مجموعه حداقلی (MDS)، محاسبه گردید. برای انتخاب ویژگی‌های کلیدی، از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) بهره‌گیری شد. در اراضی بایر، ویژگی‌هایی مانند جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی، هدایت الکتریکی، منیزیم، ظرفیت تبادل کاتیونی، نسبت جذب سدیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها و کربنات کلسیم در مجموعه حداقلی قرار گرفتند؛ درحالی‌که در باغ‌های زیتون، درصد رس، کربن آلی، تنفس میکروبی، فسفر قابل‌جذب، سدیم، نسبت جذب سدیم و کربنات کلسیم به‌عنوان مهم‌ترین ویژگی‌ها شناسایی شدند. نتایج نشان داد که کیفیت خاک در باغ‌های زیتون به‌طور معناداری بالاتر از اراضی بایر است؛ به‌طوری‌که مقادیر شاخص کیفیت خاک در باغ زیتون بین 0/75 تا 0/79 و در اراضی بایر بین 0/41 تا 0/48 متغیر بود. افزون بر این، مجموعه داده‌های حداقلی با کاهش متغیرها و حفظ دقت، کارایی مناسبی نسبت به مجموعه کامل ویژگی‌ها داشت. همچنین، شاخص‌های وزنی به دلیل لحاظ کردن اهمیت نسبی متغیرها، ابزار دقیق‌تری برای تحلیل کیفیت خاک فراهم کردند. در مجموع، نتایج بیانگر آن است که تغییر کاربری اراضی بایر به باغ‌های زیتون در شرایط نیمه‌خشک می‌تواند به بهبود چشمگیر کیفیت خاک منجر شود. کاربرد شاخص‌های کمّی مبتنی بر مجموعه حداقلی و مدل وزنی نیز رویکردی کارآمد برای پایش و مدیریت پایدار خاک در مقیاس منطقه‌ای پیشنهاد می‌شود.