بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر کیفیت خاک با استفاده از شاخص های ترکیبی و تحلیل داده های جامع و حداقلی

تغییر کاربری اراضی از مهم ترین عوامل موثر بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک و در نهایت کیفیت کلی آن به شمار می رود. هدف پژوهش حاضر ارزیابی اثر تبدیل اراضی بایر با پوشش طبیعی نیمه بیابانی به باغ های زیتون بر کیفیت خاک در منطقه لوشان استان گیلان بود . به این منظور، ۷۶ نمونه خاک از عمق صفر تا ۳۰ سانتی متر در دو کاربری (بایر و باغ زیتون) برداشت شد و ۲۴ ویژگی فیزیکی، شیمیایی و زیستی آن اندازه گیری شد. شاخص کیفیت خاک (SQI) بر اساس دو مدل محاسباتی شامل شاخص تجمعی ساده (SQIA) و شاخص تجمعی وزنی (SQIW) و با استفاده از دو مجموعه داده، یعنی مجموعه کامل ویژگی ها (TDS) و مجموعه حداقلی (MDS)، محاسبه گردید. برای انتخاب ویژگی های کلیدی، از تحلیل مولفه های اصلی (PCA) بهره گیری شد. در اراضی بایر، ویژگی هایی مانند جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی، هدایت الکتریکی، منیزیم، ظرفیت تبادل کاتیونی، نسبت جذب سدیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و کربنات کلسیم در مجموعه حداقلی قرار گرفتند؛ درحالی که در باغ های زیتون، درصد رس، کربن آلی، تنفس میکروبی، فسفر قابل جذب، سدیم، نسبت جذب سدیم و کربنات کلسیم به عنوان مهم ترین ویژگی ها شناسایی شدند. نتایج نشان داد که کیفیت خاک در باغ های زیتون به طور معناداری بالاتر از اراضی بایر است؛ به طوری که مقادیر شاخص کیفیت خاک در باغ زیتون بین ۰/۷۵ تا ۰/۷۹ و در اراضی بایر بین ۰/۴۱ تا ۰/۴۸ متغیر بود. افزون بر این، مجموعه داده های حداقلی با کاهش متغیرها و حفظ دقت، کارایی مناسبی نسبت به مجموعه کامل ویژگی ها داشت. همچنین، شاخص های وزنی به دلیل لحاظ کردن اهمیت نسبی متغیرها، ابزار دقیق تری برای تحلیل کیفیت خاک فراهم کردند. در مجموع، نتایج بیانگر آن است که تغییر کاربری اراضی بایر به باغ های زیتون در شرایط نیمه خشک می تواند به بهبود چشمگیر کیفیت خاک منجر شود. کاربرد شاخص های کمی مبتنی بر مجموعه حداقلی و مدل وزنی نیز رویکردی کارآمد برای پایش و مدیریت پایدار خاک در مقیاس منطقه ای پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

تجزیه به مولفه های اصلی ، سلامت خاک ، شاخص کیفیت خاک