روابط مکانی کیفیت خاک و رویشگاه در جنگل های زاگرس: تحلیل آماری تا پیش بینی فضایی

اکوسیستم­های جنگلی از مهم ترین بوم سازگان خشکی هستند و نقش کلیدی در تعادل محیط­زیستی و ارائه خدمات اکوسیستمی دارند. پایداری این اکوسیستم­ها وابسته به کیفیت خاک و توان زیستی رویشگاه (کیفیت رویشگاه) است و تحت تاثیر عوامل محیطی مانند توپوگرافی، پوشش گیاهی و فعالیت های انسانی قرار دارند. بنابراین با هدف بررسی کمی شاخص کیفیت خاک و کیفیت رویشگاه تحت تاثیر عواملی مانند ارتفاع، جهت دامنه و تراکم تاج پوشش، این پژوهش در جنگل های زاگرس (کوه شلم، شرق ایلام) با دامنه ارتفاعی ۱۵۰۰ - ۲۱۵۰ متر انجام شد. نمونه­برداری در ۶۰ توده جنگلی در سه طبقه ارتفاعی (پایین بند (۱۷۵۰–۱۸۵۰ متر)، میان بند (۱۸۵۰–۱۹۵۰ متر) و بالا بند (۱۹۵۰–۲۰۵۰ متر از سطح دریا))، دو جهت جغرافیایی (شمالی و جنوبی) و دو کلاس تاج پوشش (کمتر و بیشتر از ۲۵ درصد) انجام شد. از هر توده، نمونه های خاک از عمق ۰ تا ۱۵ سانتی متر برداشت و پس از ترکیب، خصوصیات خاک در آزمایشگاه اندازه گیری شد. برای محاسبه شاخص کیفیت خاک، از مدل استاندارد SQI-۲ استفاده گردید که بر اساس نرمال سازی و وزن دهی به خصوصیات منتخب خاک عمل می کند. شاخص کیفیت رویشگاه نیز بر پایه مدل لگاریتمی نسبت ارتفاع درخت به لگاریتم سن درختان بلوط ایرانی به­عنوان گونه غالب رویشگاه برآورد شد. برای تحلیل ساختار فضایی شاخص ها، واریوگرام ها براساس مدل های کروی، نمایی، گوسی و خطی برازش داده شد و مناسب ترین مدل ها برای هر شاخص تعیین شدند. برای مدل سازی و تهیه نقشه های پراکنش مکانی، از روش های درون یابی کریجینگ (معمولی، ساده و عام)، کوکریجینگ و وزن دهی معکوس فاصله (IDW) استفاده شد. دقت این روش ها با استفاده از مقدار میانگین ریشه خطای برآورد استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین روش برای هر شاخص انتخاب گردید. یافته های این پژوهش نشان داد که شاخص کیفیت خاک تابعی از جهت جغرافیایی، تراکم تاج درختان و طبقات ارتفاعی بود؛ به طوری که بیشترین مقدار آن در توده­های با تاج متراکم جهت شمالی- میان­بند (۰۱/۰±۸۴/۰) و کمترین مقدار آن در بالابند- دامنه جنوبی- تاج باز (۰۳/۰±۶۰/۰) مشاهده شد. شاخص کیفیت رویشگاه نیز با افزایش ارتفاع از سطح دریا کاهش یافت. بیشترین مقدار آن (۰۸/۲ ±۲۶/۲۵ متر) در دامنه شمالی- پایین بند- تاج متراکم و کمترین مقدار (۷۹/۰±۵۱/۱۶ متر) در دامنه جنوبی- بالابند- تاج باز ثبت گردید. بررسی آماری همبستگی میان شاخص کیفیت خاک و شاخص کیفیت رویشگاه نشان داد که این دو متغیر دارای رابطه مثبت و معنی داری هستند (۵۸/۰). این همبستگی در دامنه جنوبی (۸۶/۰) بسیار قوی تر از دامنه شمالی (۳۶/۰) بود. همچنین بررسی مدل های واریوگرام نشان داد که مدل کروی برای شاخص کیفیت خاک و مدل نمایی برای شاخص کیفیت رویشگاه مناسب ترین مدل­ها هستند. نتایج ارزیابی دقت روش­های درون­یابی نیز نشان داد که روش کریجینگ معمولی (۱۲/۱=RMSE) برای درون یابی شاخص کیفیت خاک و کریجینگ عام (۰۴/۱=RMSE) برای شاخص کیفیت رویشگاه دقیق ترین نتایج را ارائه دادند. این یافته ها بر اهمیت در نظر گرفتن هم زمان ویژگی های خاک و محیط در ارزیابی پتانسیل زیستی تاکید دارند. همچنین، تفاوت در الگوهای مکانی و ساختار فضایی این شاخص ها نشان می دهد که انتخاب روش مناسب مدل سازی مکانی ضروری است. این نتایج می توانند پایه ای برای مدیریت علمی، احیای هدفمند و برنامه ریزی پایدار جنگل های نیمه خشک زاگرس باشند.

کلیدواژه ها:

تاج پوشش ، خاک ، سنجش از دور ، کریجینگ ، واریوگرام ، GIS