بررسی توزیع جانبی و عمودی کربنات کلسیم در خاک با استفاده از زمین آمار و توابع اسپلاین

در بیشتر مطالعات انجام‌شده روی توزیع کربن خاک، به توزیع سه‌بعدی کربن معدنی کمتر توجه شده است. کربنات کلسیم شکل غالب کربناتها در خاکهای مناطق خشک و نیمه‌خشک است که دانستن توزیع سه‌بعدی آن برای شناسایی عوامل موثر بر توزیع آن، پیش‌بینی برخی رفتارهای مهم و مدیریت بهتر خاک اهمیت دارد. این پژوهش با هدف بررسی توزیع سه‌بعدی کربنات کلسیم خاک در منطقه‌ای به وسعت 3600 هکتار در دشت سیلاخور (استان لرستان) انجام گرفت. برای این منظور، تابع اسپلاین با سطح برابر به داده‌های کربنات کلسیم به‌دست‌آمده از 103 مکان تا عمق یک متری برازش داده شد و مقادیر کربنات کلسیم در پنج عمق استاندارد پروژه جهانی نقشه‌برداری رقومی برآورد گردید. سپس از کریجینگ معمولی برای تهیه نقشه پیوسته تغییرات جانبی کربنات کلسیم در همه عمق‌ها استفاده شد. بررسی‌های زمین‌آماری نشان داد که در همه عمق‌ها مدل کروی بهترین مدل برای نشان دادن ساختار تغییرات مکانی کربنات کلسیم بود. نسبت اثر قطعه‌ای به آستانه واریوگرام برای همه عمق‌ها کمتر از 25 درصد بود که بیانگر پیوستگی مکانی قوی کربنات کلسیم بود. بررسی ناهمسانگردی بیانگر بیشتر بودن دامنه واریوگرام‌ها در امتداد دشت نسبت به امتداد عمود بر آن بود که نشان‌دهنده پیوستگی مکانی بیشتر در این امتداد به دلیل یکنواختی بیشتر مواد مادری، کاربری اراضی و شیب بود. نتایج برازش توابع اسپلاین بیانگر کارآیی خوب آنها در تخمین تغییرات عمودی کربنات کلسیم (88/0=R2 و 99/0=RMSE) بود. نقشه‌های توزیع جانبی و توابع اسپلاین هر دو بیانگر روند افزایشی کربنات کلسیم با عمق بودند. در بخش‌های شرقی و جنوبی منطقه به دلیل زهکشی ضعیف و در نتیجه کاهش آبشویی، مقدار کربنات کلسیم در خاکها بالا و روند افزایشی آن با عمق زیاد محسوس نبود. به‌طورکلی نتایج نشان داد که کاربرد همزمان توابع اسپلاین با روش‌های زمین‌آماری، رویکرد امیدوارکننده‌ای در بررسی تغییرات سه‌بعدی خواص خاک و برطرف کردن برخی مشکلات نقشه‌های سنتی است.