ارزیابی کیفیت خاک های یک ناحیه نیمه خشک با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی- منطق فازی نمونه موردی منطقه تلوبین در استان سمنان

سابقه و هدف: کیفیت خاک یکی از شاخص های مهم کشاورزی و محیط زیست پایدار محسوب می شود. در راستای اهداف کشاورزی پایدار و حفظ سلامت محیط زیست کیفیت خاک را به این طور تعریف می کنند: «ظرفیت نوع خاصی از خاک برای عملکرد در محدوده اکوسیستم طبیعی یا مدیریت، برای حفظ بهره وری گیاه و حیوانات، حفظ یا افزایش کیفیت آب وهوا، و حمایت از سلامت انسان و زندگی.» هدف از این تحقیق استفاده از تحلیل سلسله مراتبی و سامانه منطق فازی برای ارزیابی کیفیت خاک بر اساس خصوصیات فیزیکی، شیمیایی خاک و ویژگی های توپوگرافی (شیب، ارتفاع و جهت شیب) منطقه تلوبین استان سمنان است. مواد و روش ها: منطقه مورد بررسی به وسعت ۴۲۳۶ هکتار در ۸۵ کیلومتری شمال شرقی شهر شاهرود واقع شده است. رژیم های رطوبتی و حرارتی خاک این منطقه به ترتیب زریک[i] و مزیک[ii] هستند. سی و شش خاک رخ در منطقه ی تلوبین حفر شد. در این پژوهش با توجه به حفظ بهره وری گیاه و نظرات کارشناسان علوم خاک و علوم زراعی شاخص های کیفیت فیزیکی، شیمیایی خاک و توپوگرافی منطقه انتخاب شدند. توزیع مکانی شاخص ها با استفاده از روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله (IDW) برای میان یابی نقاط قرارگرفته بین نقاط نمونه برداری شده و ایجاد یک سطح پیوسته، برای هر یک از پارامترهای فوق تهیه شد. سپس نقشه اولیه برای تهیه نقشه های فازی برای سه شاخص مذکور به کار گرفته شد و  شاخص های ذکرشده با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی شد. نتایج و بحث: نتایج این تحقیق نشان می دهد از لحاظ کیفیت خاک ۰۱/۳ درصد در دسته خیلی ضعیف، ۵۷/۴۹ درصد (۸۷/۲۰۹۹ هکتار) در دسته ضعیف، ۳۳/۴۴ درصد (۳۳/۱۸۷۷ هکتار) در دسته متوسط و ۱۰/۳ درصد (۵۰/۱۳۱ هکتار) در دسته خوب قرار گرفته اند. کیفیت خاک با استفاده از تمام شاخص ها تعیین شد، اما همیشه چند شاخص مهم و دارای وزن بالاتر به عنوان شاخص های کلیدی مشخص می شوند که در این تحقیق از شاخص های فیزیکی شاخص عمق خاک، از شاخص های شیمیایی شاخص کربن آلی و از شاخص های توپوگرافی شاخص شیب، دارای وزن بالاتری هستند. بنابراین مشخص می شود که استفاده از تحلیل سلسله مراتبی-منطق فازی برای تعیین کیفیت خاک در منطقه مورد بررسی از صحت خوبی برخوردار است. بازدیدهای میدانی منطقه نشان می دهد در محدوده هایی که کیفیت خاک متوسط است کاربری آن جنگل و مرتع است. در منطقه ای که کیفیت خاک در دسته خوب قرارگرفته مقدار کربن آلی و پتاسیم دارای مقادیر بالایی است و pH در دامنه ۷-۶ قرار دارد که در این محدوده قابلیت جذب عناصر غذایی بالا است. اما در مناطقی که کیفیت خاک در دسته ضعیف یا خیلی ضعیف است، مقدار کربن آلی کم یا ناچیز است و شیب های منطقه بیشتر از ۳۰ درصد است. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که کربن آلی خاک بیش ترین تاثیر و سهم را در کیفیت خاک منطقه مورد بررسی دارد و از لحاظ کیفیت خاک بیشتر وسعت منطقه در دسته ضعیف کیفیت خاک قرار دارد. بنابراین می توان بیان کرد که استفاده از روش تلفیقی فازی و AHP در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی، می تواند وضعیت کیفیت خاک را در منطقه به صورت کمی در قالب گروه های مختلف طبقه بندی کند. با استفاده از تکنیک فازی می توان اظهارات کارشناسان را به عنوان پایگاه داده در اختیار داشت. به طورکلی، رویکرد منطق فازی به عنوان ابزار بسیار مناسبی برای مدل سازی کیفیت فیزیکی، شیمیایی و توپوگرافی منطقه که به پارامترهای ورودی در نظر گرفته شده وابستگی دارد، قلمداد می شود.

Keywords:

تحلیل فازی , شاخص توپوگرافی , شاخص فیزیکی و شیمیایی , کیفیت خاک