برآورد خصوصیات افق سطحی خاک با استفاده از مدل رقومی پستی و بلندی زمین (مطالعه موردی: بخشی از حوزه آبخیز مهر سبزوار استان خراسان)

روش های مرسوم مطالعات خاک شناسی در حوزه های آبخیز ایران، نیازمند هزینه، کارشناس و زمان زیاد است. صعب العبور بودن برخی مناطق حوزه و مشکلات نمونه برداری نیز به مشکلات مذکور اضافه می شود. به واسطه محدودیت های مزبور در اغلب حوزه های آبخیز کشور، اطلاعات مکانی و پیوسته دقیقی از خصوصیات خاک به منظور برآورد فرسایش خاک توسط مدل های مختلف نظیر: (Rusle، Morgan، Eurosem،PSIAC) و هم چنین دیگر فعالیت های مدیریتی و برنامه ریزی موجود نیست. بنابراین به روش های نوینی نیاز است که با حداقل نمونه برداری کم و به کمک پارامترهای سطح زمین (که محاسبه آنها به مراتب ارزان تر است) بتوان خصوصیات خاک را به طور نسبتا دقیقی برآورد کرد. این پژوهش در بخشی از حوزه آبخیز مهر سبزوار مشتمل بر سه واحد سنگ شناسی غالب حوزه، شامل واحد های PLc، Ku و E2sc به منظور ایجاد مدل های رگرسیون خاک- چشم انداز، صورت گرفته است. خصوصیات مورد مطالعه خاک سطحی، شامل درصد شن، رس، مواد آلی، سنگریزه، رطوبت وزنی خاک در حالت FC و مقدار وزن مخصوص ظاهری بوده است. در واحد های مختلف در جمع 316 نقطه مطالعاتی انتخاب شد و خصوصیات سطحی خاک آنها مورد مطالعه قرار گرفت. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه در پیکسل هایی به ابعاد 100×100 متر تهیه و از روی آن ویژگی های پستی و بلندی محاسبه شد. در نهایت مدل های رگرسیون چند متغیره بین این ویژگی ها و خصوصیات خاک، برقرار و سپس به وسیله نقاط اضافی، نمونه برداری شده (78 نقطه از 316 نقطه)، مدل های به دست آمده اعتبار سنجی شدند. نتایج مطالعه نشان می دهد که خصوصیات پستی و بلندی مهم که با خصوصیات خاک ارتباط بیشتری داشته و در مدل رگرسیونی نیز وارد شده، به طور عمده شامل شیب و جهت آن، ارتفاع، شاخص رطوبتی و شاخص قدرت جریان، شاخص حمل رسوب و انحنای زمین بوده است. این نتایج موید این مطلب است که خصوصیات خاک در منطقه تحت الشعاع فرایندهای هیدرولوژیکی، موثر از توپوگرافی می باشد. نتایج اعتبار سنجی مدل ها نیز از ناریب بودن و درجه تخمین مناسب برازش مدل ها حکایت می کند. نتایج نشان می دهد که مدل های به دست آمده در مقیاس حوزه و فواصل 100 متری، قادرند در واحدهای مختلف سنگ شناسی از حداقل 26 تا حداکثر 72 درصد از کل تغییرات خصوصیات مختلف سطحی خاک را پیش بینی کند.