برآورد مکانی ضریب تغییرات ذخیره کربن آلی خاک با استفاده از داده‌های طیفی و رقومی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشگاه ارومیه

3 علوم خاک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

4 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه گیلان

5 استادیار موسسه تحقیقات خاک و آب، کرج، ایران.

doi
10.30466/asr.2022.121252
چکیده

موجودیت خاک وابسته به پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن است. ذخیره کربن آلی خاک یکی از عوامل کلیدی خاک است که تغییرات آن برروی تمامی این پارامترها اثر دارد. در این راستا، این تحقیق به­منظور پهنه­بندی ضریب تغییرات ذخیره کربن آلی خاک در بخشی از حوضه آبخیز سیمینه­رود انجام شد. نمونه­برداری از خاک با استفاده از روش مکعب لاتین مشروط در 210 نقطه از عمق 30-0 سانتی­متری خاک سطحی انجام و مقدار کربن آلی خاک اندازه­گیری شد. سپس، ذخیره کربن آلی خاک تعیین گردید. در مرحله بعد، مدل جنگل تصادفی اجرا و پارامترهای مؤثر برای تخمین ذخیره کربن آلی خاک شناسایی شد (در این مرحله جهت مدل­سازی ذخیره کربن آلی خاک از شاخص بازتابش طیفی استاندارد شده و داده­های استخراجی از مدل رقومی ارتفاعی استفاده شد). در انتها، روش جنگل تصادفی 100 بار اجرا شد و پهنه­بندی مقادیر بیشترین (صدک 95)، کمترین (صدک 5) و میانگین ذخیره کربن آلی خاک برای هر پیکسل با قدرت تفکیک مکانی 30 ×30 متر به­دست آمد. جهت به­دست آوردن ضریب تغییرات با ضریب اطمینان 90 درصد، صدک 95 و 5 درصد از هم کسر شد و ضریب تغییرات با استفاده از تقسیم آن به میانگین به­دست آمد. نتایج نشان داد که ضریب دقت (R2) مدل جنگل تصادفی 81/0 و ضرایب صحت شامل RMSE و MAE به­ترتیب 44/0 و 34/0 ((kg m-2 می­باشد. نتایج پهنه­بندی ضریب تغییرات برای مقدار ذخیره کربن آلی خاک منطقه مورد مطالعه نشان داد که مقدار تغییرات این پارامتر بین 9/3­-55 درصد متغیر می­باشد. بر اساس نتایج حاصل از پهنه­بندی ضریب تغییرات منطقعه مورد مطالعه، میانگین بیشترین و کمترین میزان تغییرات در کاربری زراعت دیم و مراتع مشاهده شد. احتمالاً کشت مداوم و بازگشت کم ماده آلی در زراعت دیم، باعث افزایش ضریب تغییرات ذخیره کربن آلی خاک در کاربری زراعت دیم شده است.