برآورد ترسيب كربن و تنفس خاك جنگل با استفاده از مدل‌هاي مبتني بر يادگيري ماشين در جنگل‌هاي شرق استان مازندران

در اين پژوهش مدل‌هاي مبتني بر يادگيري ماشين (رگرسيون-خطي، k-نزديك ترين همسايه، ماشين بردار پشتيبان، جنگل تصادفي) براي برآورد ترسيب كربن و تنفس خاك در جنگل هاي شرق استان مازندران ارزيابي شدند. پس از مشخص شدن نقاط نمونه برداري، در هر يك از قطعات نمونه، قطر و ارتفاع درختان اندازه گيري و زي توده روي-زميني درختان با استفاده از مدل‌هاي آلومتريك جنگل هيركاني محاسبه شد. نمونه خاك از عمق صفر تا 20 سانتي متر تهيه و تنفس خاك با دستگاه CO2-port اندازه گيري شد. تنفس خاك با استفاده از متغيرهاي وزن مخصوص ظاهري، درصد رطوبت، درصد اجزاي بافت، دماي خاك، نيتروژن كل، فسفر و پتاسيم قابل‌جذب، درصد كربن و زي توده درختان برآورد شد. ترسيب كربن خاك با كمك متغيرهاي دما و رطوبت خاك و زي توده درختان برآورد شد. مدل جنگل تصادفي (10.47RMSE= و 0.82R2=) و ماشين بردار پشتيبان (0.77RMSE= و 0.90R2=) به ترتيب بالاترين عملكرد در برآورد ترسيب كربن و تنفس خاك داشت. متغير رطوبت خاك در برآورد ترسيب كربن (مدل جنگل تصادفي) و تنفس خاك (مدل ماشين بردار پشتيبان) داراي بالاترين اهميت نسبي بود. با توجه به نتايج به دست آمده مي توان با داشتن زي توده روي-زمين درختان و ويژگي هاي اوليه خاك، مقدار ترسيب كربن و تنفس خاك را در جنگل با دقت مناسب برآورد كرد.