تهيه نقشه كربن آلي خاك با استفاده از خصوصيات توپوگرافي و زمين‌آمار در بخشي از منطقه توشن، استان گلستان

Mapping Soil Organic Matter Using Topographic Attributes and Geostatistic Approaches in Toshan Area, Golestan Province, Iran

وجود تغييرات مكاني در خصوصيات خاك امري طبيعي مي‌باشد و شناخت اين تغييرات به ويژه در اراضي كشاورزي جهت برنامه‌ريزي دقيق و مديريت امري اجتناب ناپذير است. مديريت صحيح عمليات كشاورزي و حفظ مواد آلي خاك، از جمله عوامل مهم در كشاورزي پايدار مي‌باشند. اين تحقيق براي تخمين مكاني كربن آلي خاك با استفاده از شاخص‌هاي توپوگرافي و روش‌هاي كريجينگ، كوكريجينگ و وزن‌دهي معكوس فاصله (IDW) در بخشي از اراضي شيب‌دار و لسي منطقه توشن، استان گلستان صورت گرفته است. به‌منظور انجام اين مطالعه 135 نمونه‌ به روش سيستماتيك تصادفي از عمق 20-0 سانتي‌متري برداشت شد. نتايج نشان داد كه كوكريجينگ معمولي با شاخص خيسي (TWI) به‌عنوان متغير كمكي با كمترين مقدار خطا نسبت به دو روش كريجينگ و روش وزن‌دهي معكوس فاصله، برآورد دقيق‌تري از كربن آلي خاك ارايه داد كه دليل آن همبستگي مكاني بالاي كربن آلي خاك با متغير TWI مي‌باشد. نقشه درون‌يابي شده كربن آلي كل موقعيت شيب نشان داد كه با افزايش ارتفاع و درجه شيب مقدار كربن آلي خاك كمتر شده است. نسبت همبستگي مكاني كربن آلي براي موقعيت‌هاي مختلف شيب متفاوت بود كه اين الگوها كاملا به ساختار توپوگرافي وابسته بودند

Spatial variability in soil properties is a natural phenomenon, and recognizing these changes is inevitable, particularly in agricultural areas, for detailed planning and management. Correct management of agricultural operation and maintenance of soil organic carbon (SOC) are important factors in sustainable agriculture. This study was conducted to predict spatial variability of SOC using topography attributes and kriging, inverse distance weighted (IDW), and co-kriging techniques in loess lands of Toshan area, Golestan Province. In order to perform a systematic randomized sampling, 135 soil samples were collected from a depth of 0-20 cm. The results showed that ordinary co-kriging method with topography wetness index (TWI) as an auxiliary variable had the least error compared to kriging and inverse distance weighting (IDW) method and was more accurate to estimate soil organic carbon due to high spatial correlation of SOC with TWI. Interpolation map of soil organic carbon from whole part of hillslope showed lower SOC concentrations with increasing elevation and slope gradient. Spatial correlation ratio of SOC was different in various slope positions and these patterns were closely related to the structure of topography.