پیش بینی خصوصیات خاک مراتع تحت تاثیر شدت چرا و فاصله از بوته با استفاده از سیستم استنتاج فازی-عصبی (ANFIS) و روش سطح پاسخ (RSM) (مطالعه موردی: مراتع قوشچی ارومیه)

یکی از نیازهای پایه در مطالعات مرتع برای مدیریت مناسب آن، بررسی و شناخت چگونگی انتشار و توزیع مکانی پوشش گیاهی و عوامل موثر در این رابطه است. شناخت رفتار گونه های گیاهی نسبت به عوامل اکولوژیکی و در راس آنها عوامل خاکی، راهنمای موثری در برنامه های اصلاح و بهره برداری صحیح از مراتع می باشد. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی خصوصیات خاک شامل: کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، هدایت الکتریکی و اسیدیته در مراتع منطقه قوشچی ارومیه به عنوان مراتع معرف اقلیم رویشی آذربایجانی در استان آذربایجان غربی انجام شد.

پیش بینی این خصوصیات در دو سایت قرق و تحت چرا با استفاده از سیستم استنتاج فازی عصبی (ANFIS) و روش سطح پاسخ (RSM)  به منظور ارزیابی قابلیت این روش های نوین در تخمین خصوصیات خاک و مقایسه میان نتایج آن ها صورت گرفت. از داده های به دست آمده به منظور آموزش سیستم استنتاج فازی عصبی (ANFIS)  در بستر نرم افزار متلب (MATLAB)  و روش سطح پاسخ (RSM) در بستر نرم افزار دیزاین اکسپرت (Design Expert) استفاده شد.

ضریب تعیین (R2) بین داده های پیش بینی شده توسط مدل استنتاج فازی عصبی و روش سطح پاسخ و اندازه گیری شده برای کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، هدایت الکتریکی و اسیدیته به ترتیب برابر با 75/0، 93/0، 44/0، 95/0، 68/0 و 95/0 به همراه  84/0، 93/0، 24/0، 96/0، 54/0 و 98/0 به دست آمد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که عامل شرایط چرا (قرق و تحت چرا) و فاصله از بوته (پای بوته و بین بوته ها) بر اسیدیته، نیتروژن، پتاسیم و کربن آلی تاثیر معنی داری داشته اما بر هدایت الکتریکی و فسفر، اثر معنی داری نداشتند. بطوریکه بیشترین میزان کربن آلی، نیتروژن و فسفر در شرایط قرق و پای بوته مشاهده شده است که نشان از حساسیت این فاکتورها به عامل چرا می باشد. نتایج بخش روش سطح پاسخ نشان داد که دو فاکتور شرایط چرا و فاصله از بوته، فقط بر فسفر و هدایت الکتریکی اثر معنی داری نداشتند و بر سایر فاکتورها اثر معنادار قوی دارند. ضریب تعیین کمتر از حد انتظار در هر دو روش استنتاج فازی عصبی و روش سطح پاسخ نیز، دقیقا برای همین دو عامل تعیین شده است.

بررسی نتایج هردو روش استنتاج فازی عصبی و روش سطح پاسخ نشان داد که هردوی آن ها با دقت بالایی می توانند خصوصیات خاک را تحت شرایط مورد بررسی پیش بینی کنند. این امر بیانگر این است که روش استنتاج فازی عصبی و روش سطح پاسخ، پیش بینی دقیق تری از عوامل تحت اثر معنی دار از متغیرهای ورودی دارند و در خصوص خروجی های غیرمعنی دار، دقت کافی را ندارند.