علوم آب و خاک

---

کاربرد مدل‌های تغییرپذیری ناپیوسته در روش‌های سنتی (مرسوم) شناسایی خاک، محدودیت‏هایی را برای مرزبندی واحدهای نقشه به‌‌همراه دارد. راه‌کارهای نوین ارایه‌شده برای غلبه بر این محدودیت‌ها (که به‌طور کلی، "نقشه‌برداری رقومی خاک" نامیده می‌شوند)، با بررسی تغییرات پیوسته خاک، تلاش می‌کنند براساس متغیرهای محیطی که به‏سادگی قابل دست‌یابی یا محاسبه هستند، کلاس‏های خاک یا ویژگی‏های آن را پیش‏بینی کنند. پژوهش حاضر می‌کوشد تا با هدف تهیه نقشه خاک منطقه بروجن- استان چهارمحال و بختیاری- توسط مدل SoLIM و به‌کارگیری مدل رقومی ارتفاع و ویژگی‌های آن، گامی جدید در راستای تهیه نقشه‌های خاک بردارد. برای این منظور، 18 ویژگی مختلف از مدل رقومی ارتفاع استخراج گردیدند و پس ‌از پردازش اولیه، هفت ویژگی مهم‌تر انتخاب شدند. این ویژگی‌ها به‌همراه سه زیرگروه و هفت فامیل خاک غالب موجود در منطقه مطالعاتی (شامل 41 خاک‌رخ از 125 خاک‌رخ حفرشده در کل منطقه)، ماتریس داده‌های ورودی به مدل SoLIM را تشکیل دادند. نقشه‌های خاک فازیِ به‌دست آمده از SoLIM در سامانه اطلاعات جغرافیایی (نرم‌افزار آرک- جی‌آی‌اس) به نقشه چندگوشه‌ای پراکنش خاک‌ها تبدیل شدند. نتایج نشان داد که ترکیبات گوناگون ویژگی‌های مدل رقومی ارتفاع در برآورد نوع خاک‌ها دقت متفاوتی دارند، و به‌طورکلی، دقت درون‌یابی‌ها حدود دو برابر دقت برون‌یابی‌ها هستند. هم‌چنین، مدل SoLIM در برآورد نوع واحدهای نقشه و خاک‌های موجود در آن، دقت قابل قبولی داشت؛ لیکن در برآورد مکان دقیق کلاس‌های خاک، از دقت چندانی برخوردار نبود. لزوم استفاده از اطلاعات بیشتر مانند نقشه‌های زمین‌شناسی و غیره، برای افزایش دقت این روش، پیشنهاد می‌شود.

---

به‌منظور بررسی دقت روش ارزیابی تناسب کیفی اراضی در واحد‌های همگون نقشه خاک دشت شهرکرد برای محصولات آبی عمده منطقه (سیب‌زمینی، چغندر قند، گندم و یونجه)، نقشه تناسب کیفی اراضی براساس نتایج مته شاهد برای هر ‌یک از محصولات مزبور به روش محدودیت ساده تهیه شد. سپس، تعداد 100 مته در قالب شبکه نمونه‌برداری منظم با فاصله 375 متر در کل منطقه حفر گردید و پس از نمونه‌برداری و انجام آزمایش‌های لازم، درجه تناسب کیفی واحد‌های نقشه خاک منطقه برای محصولات مذکور با در نظر گرفتن تمامی مته‌ها تعیین شد. در پایان، میزان هم‌خوانی نتایج کل مته‌ها با مته شاهد هر واحد بررسی گردید. نتایج نشان داد که متوسط میزان هم‌خوانی نتایج مته شاهد هر واحد نقشه با دیگر مته‌های آن واحد، در سطوح کلاس و زیر‌کلاس تناسب، به‌ترتیب 60 و 38 درصد است. بنا‌بر‌این، استفاده از واحد‌های نقشه خاک به‌عنوان واحد‌های تناسب اراضی به‌دلیل تعمیم نتایج مته شاهد به کل واحد می‌تواند تا حد زیادی گمراه‌کننده باشد. در نتیجه، استفاده از این کار در مدیریت پایدار اراضی و کشاورزی دقیق توصیه نمی‌شود. در هر حال، با استفاده از فنون جدیدی چون علم زمین‌آمار می‌توان در زمینه بهبود روش‌های نقشه‌برداری سنتی خاک گام برداشت.

---

یکی از دلایل اصلی ایج اد سامانه های طبقه بندی خاک ، شناسایی تفاوت ویژگی های مهم خاک ها بر ای اهداف مدیریتی است . در این پژوهش، کارایی طبقهبندی خاک دو سامانه رده بندی آمریکایی و جهانی در توصیف ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و کا نی شناس ی برخی از خاک های مناطق خشک و نیم ه خشک ایران مرکزی مورد مقایسه و بحث قرار گرفته است . بدین منظور، دشت های خاتون آباد و مبارکه در استان اصفهان (به عنوان مناطق خشک ) و دشت های کوهرنگ و شهرکرد در استان چهارمحال و بختیاری (به عنوان مناطق نیمه خشک) انتخاب شدند و پس از حفر و تشریح چهار خاکرخ در هر دشت (در مجموع، ۱۶ خاکرخ )، خاکرخ های شاهد هر دشت انتخاب گردیدند و از افق های آنها برای آزمایش های مختلف و تعیین رده بندی خاک ها در دو سامانه آمریکایی و جهانی نمون هبرداری صورت گرفت. نتایج نشان داد که رده خاک های هر دو دشت کوهرنگ و خاتون آباد در سامانه آمریکایی ، ورتی سول می باشد؛ در حالی که در سامانه جهانی ، این دو خاک به ترتیب در گروه های مرجع کمبی سول و کلس یسول نامگذاری می شوند. از طرف دیگر، خاک های مبارکه و شهرکرد بر اساس سامانه جهانی، هر دو در گروه مرجع کلسی سول قرار گرفته اند، در حالی که در سامانه آمریکایی به دلیل تف اوت در رژیم رطوبتی خاک ، به ترتیب در رده های اریدی سول و اینسپتی سول طبقه بندی شد ه اند. هیچکدام از سامانه ها نتوانسته اند وجود گچ در افق های پایین خاک های منطقه مبارکه (پایین تر از عمق ۱۰۰ سانتی متر) را نشان دهند . نتایج کانی شناسی رس، حاکی از غالببودن اسم کتیت در خاک های کوهرنگ و عدم وجود کانی پالی گورسکیت در این منطقه است . این در حالی است که در سطح فامیل سامانه آمریکایی، غالب بودن اسمکتیت به خوبی نشان داده می شود. نتایج رده بندی خاک ها در سطوح پایین تر بیانگر این است که به طور نسبی، سامانه جهانی در بیان شرایط خاک های مورد مطالعه از کارایی بیشتری برخوردار است.

---

مقایسه‌ی تغییرات تناسب اراضی در واحد‌های نقشه‌ی خاک از نقطه‌نظر شاخص‌های تفرق خاک می‌تواند ارزیابی خوبی از دقت نقشه‌های خاک باشد. پژوهش حاضر می‌کوشد تا معنی‌دار بودن یا نبودن تفرق کارکردی خاک‌ها را با بکارگیری دو شاخص تفرق شانن و سیمپسون در دو واحد نقشه‌ی تفصیلی خاک برای کشت آبی محصولات گندم و سیب‌زمینی در سطوح کلاس و زیر‌کلاس تناسب اراضی دشت فرادنبه بررسی کند. پس از حفر 35 مته در واحد نقشه‌ی D و 47 مته در واحد نقشه‌ی E و نمونه‌برداری از عمق‌های صفر تا 25، 25 تا 50، 50 تا 75 و 75 تا 100 سانتی‌متری آن‌ها، کلاس و زیرکلاس تناسب کیفی اراضی منطقه برای هر‌ محصول به روش محدودیت ساده به‌دست آمد. هرچند مقدار عددی هر دو شاخص تفرق از سطح کلاس به زیرکلاس افزایش یافت؛ لیکن تنها در سطح زیرکلاس، تفاوت معنی‌دار بین میانگین تفرق کارکردی دو واحد در سطح اعتماد 95 درصد وجود داشت. معنی‌دار شدن تفاوت شاخص‌های تفرق در سطح زیرکلاس، بدون تأثیرپذیری از نوع کاربری اراضی و نوع شاخص تفرق محاسباتی رخ داد. بنابراین، استفاده از شاخص‌های تفرق به‌عنوان یک راهکار تکمیلی برای بررسی تغییرات درون‌واحدی نقشه‌های خاک، فراهم‌آورنده‌ی اطلاعات مفیدی است.

---

شوری و سمیت یون‌ها یکی از مشکلات عمده‌ی اراضی کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک از جمله ایران می‌باشد. در منطقه‌ی حسین‌آباد که یکی از مناطق مهم کشاورزی شهرستان یزد می‌باشد، علاوه‌بر مشکل شوری، علایمی شبیه سمیت بور در محصولات مشاهده شده‌اند. لذا این‌تحقیق با هدف ارزیابی و تحلیل تغییرات مکانی شوری خاک به‎عنوان یکی از جنبه‎های تخریب خاک و تهیه‎ی نقشه‎ی پراکنش مکانی شوری و بور قابل جذب خاک انجام شد. الگوی نمونه‎برداری به‎صورت شبکه‌ای‎ منظم با فاصله 150 متر بود. شوری و بور قابل جذب در عمق 0 تا 30 سانتی‎متری اندازه‎گیری شدند. در مجموع، تعداد 104 نمونه مورد اندازه‎گیری قرار گرفت. پس از تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها و بررسی وضعیت توزیع آن‌ها، به‎منظور پهنه‎بندی متغیرهای مزبور از تخمینگر کریجینگ استفاده گردید. نتایج نشان داد که منطقه، دارای مشکل شوری و فاقد سمیت بور می‎باشد. با توجه به‌نسبت اثر قطعه‎ای به سقف، وابستگی مکانی بین تمامی ویژگی‌های اندازه‎گیری شده به جز بور و pH، قوی بود. شوری در نواحی کشت‌شده به‎علت انجام فرایند آبشویی، کمترین مقدار را دارا بود. میزان بور خاک، بین 07/0 تا 6/1 میلی‎گرم بر کیلوگرم بود. لذا نه تنها مشکل سمیت بور مشاهده نشد، بلکه در بعضی نواحی می‎توان کمبود بور را مشاهده نمود. شوری و بور خاک در سطح اطمینان 99 درصد، دارای همبستگی معنی‎داری بودند. بر‌اساس آزمون اسپیرمن و پیرسون، بین نسبت جذب سطحی سدیم و شوری همبستگی مثبتی در سطح اطمینان 99 درصد وجود دارد که نشان می‌دهد املاح منطقه، بیشتر از نوع سدیم‎دار هستند. هم‎چنین pH منطقه، مشکلی برای رشد محصولات ندارد.

---

بررسی‌های فیزیکی، شیمیایی، میکروسکوپی و کانی‌شناسی از جمله روش‌های مفید در شناسایی و تفسیر جلاها در راستای سن‌یابی و اقلیم‌شناسی گذشته می‌باشند. پژوهش حاضر به‏منظور بررسی کاربرد جلای سنگ در تعیین سن نسبی و تکامل عوارض ژئومورفیکی اراضی خشک منطقه جیرفت در استان کرمان انجام گرفت. شکل اراضی پدیمنت پوشیده در منطقه شناسایی شد و براساس نوع رسوبات زمین‌شناسی و خصوصیات جلای سنگ‌ها به سطوح پایدار، نسبتاً پایدار و ناپایدار تقسیم گردید. سنگ‌های دارای جلا از روی هر سطح ژئومورفیک جمع‌آوری گردیدند و مورد مطالعه فیزیکی، شیمیایی، میکروسکوپی (میکروسکوپ سنگ‌شناسی و الکترونی روبشی) و کانی‌شناسی رسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سیلیسیم، آلومینیوم، آهن و کلسیم از جمله عناصر غالب موجود در جلای سنگ‌های منطقه بودند و ضخامت جلا در سنگ‌های مختلف بین 100 تا 600 میکرومتر متغیر بود. نتایج نسبت کاتیونی   (Ca + K)/Ti نشان داد که نمونه‌های مربوط به سطح پایدار، مسن‌تر از نمونه‌های مربوط به سطوح نسبتاً پایدار و ناپایدار بودند. همچنین، پوشش و پرشدگی رس طی مطالعات میکرومورفولوژیکی در سنگ‌های موجود در سطح پایدار پدیمنت مشاهده گردید. کانی‌شناسی رسی جلاها حاکی از وجود کانی‌های کلریت، اسمکتیت، ایلیت، پالیگورسکیت، سپیولیت و کائولینیت بود. علاوه‌بر این، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورفولوژی لایه‌ای جلای سنگ را به وضوح نشان دادند. نتایج پژوهش حاضر نمایانگر امکان استفاده از جلای سنگ در تعیین سن نسبی سطوح مختلف ژئومورفیک موجود در منطقه جیرفت بود.

---