تأثیر تراکم نمونه‌برداری بر کارایی نقشه شوری خاک (مطالعه موردی: ایستگاه تحقیقاتی کرکج، دانشگاه تبریز)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز- دانشکده کشاورزی- گروه خاکشناسی

2 دانشجوی دکتری، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانشجوی دکتری دانشگاه تبریز- دانشکده کشاورزی- گروه خاکشناسی

چکیده

سابقه و هدف: شناسایی و تهیه نقشه خاک‌ها با اهداف مختلف برای کاربران در عرصه‌های مختلف علوم خاک اهمیت زیادی دارد. در مطالعاتی که همراه با دورسنجی یا تغییرپذیری مکانی ویژگی‌های خاک مطرح می‌باشد، مقیاس مطالعه و تطابق داده‌های برآورد شده با داده‌های حقیقی و در نتیجه دقت نقشه‌های تهیه شده از جمله عواملی است که همواره بایستی مورد توجه واقع شود. علی‌رغم آن‌که تحقیقات زیادی در خصوص تخمین تغییرپذیری مکانی پارامتر‌های مختلف خاک و تهیه نقشه‌های خاک صورت گرفته است ولی در اغلب موارد متأسفانه صحت و کارایی مناسب آن‌ها در ارائه صحیح اطلاعات ارزیابی نشده است. شوری‌زایی از جمله مهم-ترین مسائل خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک می‌باشد، لذا با توجه به وجود اقلیم نیمه‌خشک در استان آذربایجان شرقی و سهل-الوصول بودن مقدار شوری خاک می‌توان تأثیر تراکم نمونه‌برداری در نقشه‌های شوری خاک را بررسی نمود.
مواد و روش‌ها: محدوده مورد مطالعه در این پژوهش شامل قسمتی از اراضی ایستگاه تحقیقاتی کرکج متعلق به دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز به مساحت تقریبی 2/4 هکتار می‌باشد. تراکم نمونه‌برداری از جمله مواردی است که نه تنها بر دقت مطالعات بلکه برکارایی نقشه نیز تأثیر می‌گذارد. بدین‌منظور دو نوع تراکم نمونه‌برداری زیاد و کم به ترتیب شامل شبکه‌بندی با فواصل 25 متر و 50 متری طراحی و تعداد 106 نمونه خاک سطحی تهیه و مقادیر شوری آن‌ها پس از انتقال به آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. تجزیه‌های آماری، مقایسه میانگین، آزمون F و t-test با استفاده از نرم‌افزار MSTATC انجام گرفت. همچنین نرم‌افزار GS+ برای تجزیه‌های زمین‌آماری به کار برده شد. اعتبارسنجی مدل‌ها به دو روش جک‌نایف و ارزیابی مستقیم داده‌ها صورت گرفت تا دقت نقشه‌ها مورد آزمون قرار گیرد. از تلفیق نتایج روش زمین‌آماری کریجینگ و GISبرای تهیه نقشه‌های شوری خاک استفاده شده است. کارایی نقشه از چهار جنبه مقیاس و بافت نقشه، راهنمای نقشه، کیفیت نقشه‌ مبنا و صحت مکانی نقشه روی زمین مورد ارزیابی قرار می-گیرد و به طور کلی با شاخص‌های مختلفی مانند حداقل محدوده قابل ترسیم، حداکثر کاهش و عدد مقیاس مؤثر نقشه قابل تفسیر می‌باشد. لذا در این پژوهش نیز شاخص‌های فوق برای هر دو نقشه شور خاک حاصل از تأثیر تراکم نمونه‌برداری تعیین شدند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که نقشه‌ حاصل از نمونه‌برداری با تراکم کمتر در مقایسه با تراکم بیشتر به حالت ایده‌آل ‌نزدیک‌تر می‌باشد. همچنین علی‌رغم وجود اختلاف در تعداد پلی‌گون‌های ایجاد شده در هر دو نقشه شوری خاک، مقایسات آماری نشان داد که اختلاف مشاهده شده در سطح احتمال 1% معنی‌دار نیست.
نتیجه‌گیری: در نهایت می‌توان گزارش نمود که کاهش دو برابری تعداد نمونه‌ها علاوه بر اینکه موجب افزایش تراکم ایده‌آل محدوده‌ها می‌شود اثر چشمگیری در کاهش دقت نقشه شوری خاک نیز ندارد. لذا کاربرد تعداد نمونه‌های بیشتر در همه موارد اقتصادی نبوده و به منظور صرفه‌جویی در هزینه و زمان، می‌توان استفاده از نقشه‌هایی با تراکم پایین‌تر را توصیه نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Impact of sampling density on efficiency of soil salinity mas (A case study: Karkaj research station, university of Tabriz)

نویسندگان [English]

  • Farzin Shahbazi 1
  • Hosein Rezaei 2
  • Leila Alidokht 2
  • Saber Heidari 3
  • Zahra Kazemi 3
  • Seyed Mohammad mahdavi 2

1 Soil Science Depart., faculty of Agriculture, University of Tabriz

2 Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of tabriz

3 Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of Tabriz

چکیده [English]

Background and objectives: Soil surveying and mapping emphasize in various aims at different soil science aspects for applicants. Paying attention for scale and reconciliation of estimated with real data should be considered in all studies related to remote sensing and soil spatial variability. Although estimating of spatial variability of various soil parameters and soil surveying were studied many times, unfortunately the map accuracy and efficiency were not assessed in many cases. Salinization is one of the most important problems in arid and semi-arid regions. Therefore, it is essential to be studied the spatial variability of soil salinity in east Azerbaijan province because of its climatic condition. As well as easy readily of salinity measuring, it was used to assess the map efficiency.
Materials and Methods: This study was carried out in the part of Karkaj Agriculture Research Station belongs to the university of Tabriz in an area of about 4.2 ha. Sampling density is one of the parameters which influences not only on observation accuracy but also on map efficiency. Accordingly, two kinds of high and low sampling density including grids of 25 m and 50 m were designated, respectively. The numbers of 106 samples were taken at surface soil which its salinity was then measured in the laboratory. Statistical analysis, mean comparison, F-test and t-test performed by using MSTATC software.GS+ software was also used for Geostatistical analysis. Two methods of Jacknife and direct evaluating were applied for validity of models in order to testing maps accuracy. Soil salinity maps created with integrating the kriging geostatistics procedure and GIS. The map efficiency is being evaluated using four aspects: (1) map scale and texture, (2) map legend, (3) base map quality, and (4) ground truth, as well as may be interpreted by average size delineation, density of delineation, index of maximum reduction, effective scale number, maximum location accuracy and minimum legible delineation. Therefore, above indices were determined for two created maps according to sampling density.
Results: The results revealed that the provided map at low sampling density is closed to the optimum condition compared with high sampling density. In despite of various number of polygons in both soil salinity maps, statistical analysis showed that there is no significant differences (pConclusion: It can be finally reported that reducing the number of soil samples may not decrease the optimum density of delineations nor has distinct impact on soil salinity map. Thus, to exploit more number of samples is not economic in all cases. On the other hand, using low density maps can be recommended to save money and time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • geostatistic
  • Karkaj
  • Sampling density
  • soil Salinity
  • Map efficiency