بررسي توزيع جانبي و عمودي كربنات كلسيم در خاك با استفاده از زمين آمار و توابع اسپلاين

در بيشتر مطالعات انجام‌شده روي توزيع كربن خاك، به توزيع سه‌بعدي كربن معدني كمتر توجه شده است. كربنات كلسيم شكل غالب كربناتها در خاكهاي مناطق خشك و نيمه‌خشك است كه دانستن توزيع سه‌بعدي آن براي شناسايي عوامل موثر بر توزيع آن، پيش‌بيني برخي رفتارهاي مهم و مديريت بهتر خاك اهميت دارد. اين پژوهش با هدف بررسي توزيع سه‌بعدي كربنات كلسيم خاك در منطقه‌اي به وسعت 3600 هكتار در دشت سيلاخور (استان لرستان) انجام گرفت. براي اين منظور، تابع اسپلاين با سطح برابر به داده‌هاي كربنات كلسيم به‌دست‌آمده از 103 مكان تا عمق يك متري برازش داده شد و مقادير كربنات كلسيم در پنج عمق استاندارد پروژه جهاني نقشه‌برداري رقومي برآورد گرديد. سپس از كريجينگ معمولي براي تهيه نقشه پيوسته تغييرات جانبي كربنات كلسيم در همه عمق‌ها استفاده شد. بررسي‌هاي زمين‌آماري نشان داد كه در همه عمق‌ها مدل كروي بهترين مدل براي نشان دادن ساختار تغييرات مكاني كربنات كلسيم بود. نسبت اثر قطعه‌اي به آستانه واريوگرام براي همه عمق‌ها كمتر از 25 درصد بود كه بيانگر پيوستگي مكاني قوي كربنات كلسيم بود. بررسي ناهمسانگردي بيانگر بيشتر بودن دامنه واريوگرام‌ها در امتداد دشت نسبت به امتداد عمود بر آن بود كه نشان‌دهنده پيوستگي مكاني بيشتر در اين امتداد به دليل يكنواختي بيشتر مواد مادري، كاربري اراضي و شيب بود. نتايج برازش توابع اسپلاين بيانگر كارآيي خوب آنها در تخمين تغييرات عمودي كربنات كلسيم (88 / 0=R2 و 99 / 0=RMSE) بود. نقشه‌هاي توزيع جانبي و توابع اسپلاين هر دو بيانگر روند افزايشي كربنات كلسيم با عمق بودند. در بخش‌هاي شرقي و جنوبي منطقه به دليل زهكشي ضعيف و در نتيجه كاهش آبشويي، مقدار كربنات كلسيم در خاكها بالا و روند افزايشي آن با عمق زياد محسوس نبود. به‌طوركلي نتايج نشان داد كه كاربرد همزمان توابع اسپلاين با روش‌هاي زمين‌آماري، رويكرد اميدواركننده‌اي در بررسي تغييرات سه‌بعدي خواص خاك و برطرف كردن برخي مشكلات نقشه‌هاي سنتي است.