بررسی کارایی روش‌های رقومی به‌منظور ارزیابی تناسب کیفی اراضی (مطالعه‌ی موردی: دشت شهرکرد، استان چهارمحال و بختیاری)

آب و خاک

مقاله 4، دوره 32، شماره 1 - شماره پیاپی 57، بهار 1397، صفحه 87-99  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v31i6.64209

نویسندگان

زهره مصلح ¹؛ محمدحسن صالحی¹؛ اعظم جعفری²؛ عبدالمحمد محنت کش³؛ عیسی اسفندیارپور بروجنی⁴

¹دانشگاه شهرکرد

²دانشگاه شهید باهنر کرمان

³مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرکرد

⁴دانشگاه ولیعصر رفسنجان

چکیده

در این پژوهش، کارایی روش‌های رقومی برای پیش‌بینی کلاس‌های تناسب کیفی محصولات گندم، یونجه، سیب‌زمینی و ذرت علوفه‌ای در دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، 120 خاک‌رخ با فواصل تقریبی 750 متر حفر گردید و از اعماق مختلف، نمونه‌برداری صورت گرفت. بر اساس نتایج آزمایشگاهی، میانگین وزنی ویژگی‌های مورد نیاز تا عمق ریشه (برای گیاهان یک‌ساله و چندساله، به‌ترتیب عمق 100 و 150 سانتی‌متری) محاسبه گردید. سپس، ویژگی‌های خاک هر خاک‌رخ با معیارهای جدول نیازهای زمینی و ویژگی‌های اقلیمی مورد نیاز برای ارزیابی اقلیم منطقه با جدول‌های نیازهای اقلیمی محصولات مختلف مطابقت داده شدند. پس از آن، با استفاده از روش‌ پارامتریک (فرمول ریشه دوم)، کلاس نهایی تناسب کیفی اراضی برای تمامی محصولات مورد مطالعه تعیین گردید. زیرکلاس نیز بر اساس نامطلوب‌ترین کلاس مربوط به مشخصات اقلیمی یا اراضی تعیین شد. برای پیش‌بینی کلاس‌های تناسب اراضی، مدل‌های رگرسیون درختی توسعه‌یافته، درختان تصمیم‌گیری تصادفی، شبکه‌های عصبی مصنوعی و رگرسیون لاجیستیک چندجمله‌ای استفاده گردیدند. نتایج نشان داد که در سطوح کلاس و زیرکلاس، برای تمامی محصولات مورد نظر، مدل درختان تصمیم‌گیری تصادفی دارای بالاترین مقدار صحت عمومی می‌باشد (هر چند که تفاوت چشمگیری بین این مدل‌ها وجود ندارد). صرف‌نظر از نوع مدل و محصول مورد مطالعه، مقادیر صحت عمومی از سطح کلاس به زیرکلاس کاهش می‌یابند. همچنین، مهم‌ترین پارامترهای محیطی برای پیش‌بینی کلاس و زیرکلاس تناسب کیفی اراضی، اجزای سرزمین و شاخص‌های سنجش از دور (شاخص گیاهی عمودی و شاخص گیاهی تفاضلی نرمال‌شده) می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

اجزای سرزمین؛ پارامترهای محیطی؛ خاک‌رخ؛ روش پارامتریک

مراجع

1- Abedi A., and Salehi M.H. 2009. Optimum Use of Soil and Water Resources in Chaharmahal-Va-Bakhtiari Province, Iran. Management and planning organization, Islamic Republic of Iran. (in Persian).

2- Bagheri Bodaghabadi M., Martinez-Casasnovas J.A., Salehi M.H., Mohammadi J., EsfandiarpoorBorujeni I., Toomanian N., and Gandomkar A. 2015. Digital soil mapping using artificial neural networks and terrain-related attributes. Pedosphere, 25: 580-591.

3- Brungard C.W., Boettinger J.L., Duniway M.C., Wills S.A., and EdwardsJr T.C., 2015. Machine learning for predicting soil classes in three semi-arid landscapes. Geoderma, 239–240: 68–83.

4- Etedali S., and Givi J. 2013. Qualitative land suitability evaluation for maize in Shahrekord area using FAO method and ALES program. Journal of Water and Soil, 26: 1349-1359. (in Persian).

5- Foody G.M. 2002. Status of land cover classification accuracy assessment. Remote Sensing Environment, 80: 185-201.

6- Givi J. 1997. Qualitative evaluation of land suitability for field and fruit. Publication No. 1015.Soil and Water Research Instituteof Iran, Tehran, Iran. (in Persian).

7- Givi J. 1998. Qualitative, quantitative and economic land suitability evaluation and land production potential prediction for the main crops of Felavarjan area, Isfahan. Agricultal Planning and Economic Research Institute. (in Persian).

8- Jafari A., Ayoubi S., Khademi H., Finke P.A., and Toomanian N. 2013. Selection of a taxonomic level for soil mapping using diversity and map purity indices: a case study from an Iranian arid region. Geomorphology, 201: 86–97.

9- Kamali A. 2003. Land suitability assessment for the main agricultural land uses in Abyek region, Qazvin province using remote sensing and GIS. MSc thesis, Tehran University. (in Persian).

10- Mehnatkesh A. 1999. Qualitative, quantitative and economic land suitability evaluation for the main crops of Shahrekord. MSc thesis, Isfahan University of Technology. (in Persian).

11- Mohammadi M. 1986. Semi-detailed soil studies report Chaharmahal-Va-Bakhtiari province (Shahrekord and Borujen area). Iranian Soil and Water Research Institute. (in Persian).

12- MovahediNaeini A. 1993. Land suitability evaluation for main irrigated crops in Gorgan region. MSc thesis, Tarbiat Modares University. (in Persian).

13- Pahlavan Rad M.R., Toomanian N., Khormali F., Brungard C.W., Komaki, C.B., and Bogaert P. 2014. Updating soil survey maps using random forest and conditioned Latin hypercube sampling in the loess derived soils of northern Iran. Geoderma, 232–234: 97–106.

14- Rossiter D.G. 2000. Methodology for Soil Resource Inventories. Soil Science Division, International institute for Aerospace Survey & Earth Science (ITC). 2nd Revised Version.

15- Safari Y. 2011. Geostatistical assessing of qualitative land suitability for main irrigated crops in Shahrekord plain. MSc thesis, Vali-E-Asr University of Rafsanjan. (in Persian).

16- SafariY., EsfandiarpourBorujeni I., Kamali A., Salehi M.H. and Bagheri Bodaghabadi M. 2013. Qualitative land suitability evaluation for main irrigated crops in the Shahrekord plain: A geostatistical approach compared with conventional method. Pedosphere,23: 767-778.

17- Salehi M.H., Khademi H., Givi J., and KarimianEghbal M. 2004. Variability of qualitative land suitability evaluation (parametric method) in a detailed map unit in Farrokhshahr area, Chaharmahal-Va-Bakhtiari province. Scientific Journal of Agriculture. 27: 2.115-126. (in Persian).

18- Stoorvogel J., Kempen J., Heuvelink B., and Bruin S. 2009. Implementation and evaluation of existing knowledge for digital soil mapping in Senegal. Geoderma, 149:161-170.

19- Van Diepen C.A., Van Keulen H., and Wolf J. 1991. Land Evaluation: From Intuition to Quantification. Advances in Soil Science. Springer.

20- Zinck J.A. 1989. Physiography and soils. Lecture Notes for Soil Students. Soil Science Division. Soil Survey Courses Subject Matter. The Netherlands.