مدل‌سازي روند تغييرات شوري خاک با استفاده از شاخص‌هاي پوشش گياهي، شوري و روش جنگل تصادفي (مطالعه موردي: شهرستان گميشان، استان گلستان)

نویسندگان

1 دانشيار گروه جغرافيا، دانشکده علوم انساني، دانشگاه گلستان، گرگان، ايران.

2 دانش آموخته کارشناسي ارشد مخاطرات محيطي، دانشکده علوم انساني، دانشگاه گلستان، گرگان، ايران.

3 دانشيار، گروه جغرافيا، دانشکده علوم انساني، دانشگاه گلستان، گرگان، ايران.

doi
چکیده

زمينه و هدف : شور شدن خاک يک فرآيند تخريب زمين است که منجر به تجمع بيش از حد نمک­هاي محلول در خاک مي­شود. با توجه نبود اطلاعات در رابطه با خصوصيات شوري و بويژه با رويکردهاي نقشه­برداري نوين و همچنين اهميت شوري خاک به عنوان يک ويژگي پويا و تأثيرگذار بر روي کيفيت خاک، تحقيق حاضر بر اساس مدل­سازي مکاني شوري خاک با مدل جنگل تصادفي در منطقه مورد مطالعه شهرستان گميشان واقع در استان گلستان در بازه زماني 2000 تا 2024 انجام شده است. روش پژوهش: در تحقيق حاضر 150 نقطه نمونه­برداري به روش روش اَبرمکعب لاتين انتخاب و 36 پارامتر بعنوان داده­هاي محيطي در مدلسازي شامل: شاخص­هاي پوشش گياهي، شاخص­هاي شوري خاک و شاخص­هاي باندهاي تصاوير ماهواره­اي (مانند باند آبي، سبز، قرمز و...) استفاده شده است. همچنين براي تهيه شاخص­هاي مورد نظر از تصاوير ماهواره­اي لندست (سنجنده TM) سال­ 2000 و لندست 8 (سنجندۀ OLI) سال 2024 استفاده شد. پس از تهيه پارامترهاي محيطي و داده­هاي شوري خاک، از مدل جنگل تصادفي (RF) براي مدل­سازي استفاده گرديده شد. نتايج آماره­هاي توصيفي براي EC سطحي خاك  نشان مي­دهد که مقدار EC خاك در 150 نمونه خاک از 28/0 تا 46/107 دسي­زيمنس بر متر (ds/m) متغير بوده و انحراف معيار آن 58/2 است. مهمترين پارامترهاي حاصل از آناليز حساسيت مدل جنگل تصافي در مدلسازي شوري خاک، شاخص­­هاي پوشش گياهي مانند MNF، PCA و شاخص­هاي باندهاي تصاوير ماهواره­اي مي­باشند. با توجه به اينکه پوشش گياهي منطقه ضعيف است، بنابراين حضور و تجمع نمک در سطح خاک به راحتي توسط مؤلفه­هاي اصلي تصوير ماهواره­ لندست شناسايي مي­شوند. يافته­ها: نتايج نشان داد كه ارتباط زيادي بين داده­هاي خاك و متغيرهاي محيطي وجود دارد، به طوري كه نقشه نهايي شوري خاك را با ضريب تبيين 87/0 پيش­بيني كرده است. مقايسه روند تغييرات شوري خاک از سال 2000 تا 2024 نشان مي­دهد که منطقه گميشان در اين مدت به سمت شور شدن پيش مي­رود. مقدار حداکثر و حداقل شوري در سال 2000 به ترتيب 93/0 و 65/54 و مقدار حداکثر و حداقل شوري در سال 2024 به ترتيب 14/1 و 87/71 دسي‌زيمنس بر متر (ds/m) مي­باشد. نتايج مقايسه روند تغييرات کلاس­هاي شوري خاک نشان داد که مساحت کلاس­هاي بدون محدوديت، محدوديت کم و محدوديت زياد به ترتيب 848، 12110 و 15202 هکتار (63/0-، 95/8، 23/11- درصد) کاهش، و مساحت کلاس­هاي محدوديت زياد، محدوديت خيلي زياد و محدوديت شديد به ترتيب 3256، 18906 و 5995 هکتار (41/2، 97/13 و 43/4 درصد) افزايش يافته­اند. نتايج: روند تغييرات شوري در منطقه به سمت مرکز و جنوب افزايشي است كه با روند تغييرات مهم­ترين متغيرهاي كمكي تشخيص داده شده مانند PCA، همخواني دارد. از نتايج اين تحقيق مي­توان نتيجه­گيري نمود که خاک­­هاي منطقه مورد مطالعه داراي محدوديت شوري و نيز تغييرپذيري زياد مکاني از نظر مقدار پارامترهاي خاک بخصوص شوري مي­باشند. اين مسئله نشان مي­دهد که براي اصلاح و بهسازي خاک­هاي منطقه گميشان نياز به تهيه نقشه­هاي خاک مي­باشد.