بررسی توزیع جانبی و عمودی کربنات کلسیم در خاک با استفاده از زمین آمار و توابع اسپلاین

در بیشتر مطالعات انجام شده روی توزیع کربن خاک، به توزیع سه بعدی کربن معدنی کمتر توجه شده است. کربنات کلسیم شکل غالب کربناتها در خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک است که دانستن توزیع سه بعدی آن برای شناسایی عوامل موثر بر توزیع آن، پیش بینی برخی رفتارهای مهم و مدیریت بهتر خاک اهمیت دارد. این پژوهش با هدف بررسی توزیع سه بعدی کربنات کلسیم خاک در منطقه ای به وسعت 3600 هکتار در دشت سیلاخور (استان لرستان) انجام گرفت. برای این منظور، تابع اسپلاین با سطح برابر به داده های کربنات کلسیم به دست آمده از 103 مکان تا عمق یک متری برازش داده شد و مقادیر کربنات کلسیم در پنج عمق استاندارد پروژه جهانی نقشه برداری رقومی برآورد گردید. سپس از کریجینگ معمولی برای تهیه نقشه پیوسته تغییرات جانبی کربنات کلسیم در همه عمق ها استفاده شد. بررسی های زمین آماری نشان داد که در همه عمق ها مدل کروی بهترین مدل برای نشان دادن ساختار تغییرات مکانی کربنات کلسیم بود. نسبت اثر قطعه ای به آستانه واریوگرام برای همه عمق ها کمتر از 25 درصد بود که بیانگر پیوستگی مکانی قوی کربنات کلسیم بود. بررسی ناهمسانگردی بیانگر بیشتر بودن دامنه واریوگرام ها در امتداد دشت نسبت به امتداد عمود بر آن بود که نشان دهنده پیوستگی مکانی بیشتر در این امتداد به دلیل یکنواختی بیشتر مواد مادری، کاربری اراضی و شیب بود. نتایج برازش توابع اسپلاین بیانگر کارآیی خوب آنها در تخمین تغییرات عمودی کربنات کلسیم (88/0=R2 و 99/0=RMSE) بود. نقشه های توزیع جانبی و توابع اسپلاین هر دو بیانگر روند افزایشی کربنات کلسیم با عمق بودند. در بخش های شرقی و جنوبی منطقه به دلیل زهکشی ضعیف و در نتیجه کاهش آبشویی، مقدار کربنات کلسیم در خاکها بالا و روند افزایشی آن با عمق زیاد محسوس نبود. به طورکلی نتایج نشان داد که کاربرد همزمان توابع اسپلاین با روش های زمین آماری، رویکرد امیدوارکننده ای در بررسی تغییرات سه بعدی خواص خاک و برطرف کردن برخی مشکلات نقشه های سنتی است.