پديد آورندگان :
خنيفر، جواد دانشگاه شهيد چمران اهواز - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي خاك، اهواز , خادم الرسول، عطااله دانشگاه شهيد چمران اهواز - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي خاك، اهواز , عامري خواه، هادي دانشگاه شهيد چمران اهواز - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي خاك، اهواز
كليدواژه :
سنجش از دور , شاخص‌هاي پوشش گياهي (VIs) , كاربري اراضي , ميانگين وزني قطر خاكدانهها (MWD)
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: پايداري خاكدانهها از مهم‌ترين ويژگي‌هاي فيزيكي خاك است كه برآورد آن با استفاده از ويژگي‌هاي زوديافت از اهميت شاياني برخوردار است. همچنين پايداري خاكدانهها به‌عنوان شاخصي از فرسايش‌پذيري خاك‌ها محسوب مي‌شود كه آگاهي از آن مي‌تواند ابزاري كارآمد جهت مديريت خاك در برابر عوامل تخريب خاك باشد. باتوجه‌به اهميت شناسايي ويژگي‌هاي فيزيكي خاك و ارزيابي تأثيرات كاربري اراضي بر روي وضعيت پوشش گياهي و نيز مدل‌سازي آن در نتيجه اين پژوهش پايه‌ريزي و عملياتي شد.
مواد و روش‌ها: اين پژوهش در دو كاربري مرتعي و جنگلي واقع در حوضة آبريز دهدز در شمال شرق استان خوزستان انجام شد. براي استخراج شاخص‌هاي پوشش گياهي، ابتدا تصاوير لندست 8 دريافت و سپس تصحيحات راديومتريك به كمك نرم‌افزار ENVI 5.1 بر روي تصوير اعمال شد. شاخص‌هاي پوشش گياهي مورد بررسي شامل شاخص نسبت پوشش گياهي (RVI)، شماره شاخص پوشش گياهي (VIN)، شاخص پوشش گياهي تغييريافته (TVI)، شاخص زردي پوشش گياهي (YVI)، خط پس‌زمينة خاك (SBL)، شاخص پوشش گياهي تفاضلي (DVI)، شاخص نرمال‌شدة تفاضلي سبزي (NDGI)، شاخص سرخي (RI)، شاخص پوشش گياهي تفاضلي نرمال شده (NDVI)، شاخص پوشش گياهي عمودي (PVI)، شاخص پوشش گياهي اصلاح شده با خاك (SAVI) و شاخص مقاومت اتمسفري پوشش گياهي (ARVI) مي‌باشند. خصوصيات 50 نمونة خاك شامل درصد كربن آلي، درصد شن، سيلت، رس و ميانگين وزني قطر خاكدانهها (MWD) طبق روش‌هاي استاندارد آزمايشگاهي تعيين شد. براي بررسي ارتباط شاخص‌هاي پوشش گياهي با شاخص MWD از آناليزهاي همبستگي پيرسون و اسپلاين رگرسيون تطبيقي چندمتغيرة (MARS) استفاده گرديد.
يافته‌ها: نتايج نشان مي‌دهد كه در كاربري مرتع، بين شاخص‌هاي VIN، TVI، MSAVI، RVI، SAVI، TSAVI، NDVI و PVI با شاخص MWD همبستگي معني‌داري در سطح يك درصد وجود دارد. حال‌آنكه در كاربري جنگل بين شاخص‌هاي مورد بررسي هيچ‌گونه ارتباط معني‌داري برقرار نبود. همچنين مدل‌سازي MARS نشان داد كه مدل برازش يافته بر اساس شاخص‌هاي پوشش گياهي در كاربري مرتع (Adjusted R-Sq. = 0.55, RMSE = 0.16) داراي قدرت و دقت پيش‌بيني بسيار بالاتري نسبت به مدل برازش يافته براي كاربري جنگلي (Adjusted R-Sq. = 0.35, RMSE = 0.36) است.
نتيجه‌گيري: در مجموع يافته‌هاي اين پژوهش نشان مي‌دهد كه عوامل كنترل‌كنندة پايداري خاكدانهها در كاربري مرتع و جنگل متفاوت مي‌باشد. همين امر سبب تفاوت همبستگي بين شاخص‌هاي پوشش گياهي و MWD و به‌تبع آن نتايج مدل‌سازي شده است. سنجش‌ازدور، مي‌تواند زمينه‌اي را جهت بهره‌گيري از فناوري‌هاي نوين به‌منظور مديريت پايدار منابع خاك و آب فراهم سازد. بدين ترتيب استفاده از فناوري‌هاي نوين مي‌تواند بسترساز عملياتي شدن سناريوهاي مديريتي پايدار محور باشد كه ماحصل آن صيانت از منابع طبيعي است.
چكيده لاتين :
Introduction
Aggregate stability is one the most important soil physical properties, which is estimated using easily accessible parameters. Remote sensing (RS) is a useful technique that has meaningful capabilities to monitor soil and water resources. Moreover, soil aggregate stability is an index of soil erodibility which can be used as a useful tool to manage and control the soil against destructive factors. Therefore, it is really important to model the effective factors on soil aggregate stability. The present study conducted because of importance of soil physical properties and land use effects on crop cover status and its modeling.
Methods and material
In this research, the relation between vegetation indices and mean weight diameter (MWD) as an index of soil aggregate stability was investigated in forest and rangeland land uses. In order to evaluate the relation between land uses and vegetation indices in Dehdez watershed located in the southeast of Khuzestan Province, Iran country; the images of Landsat 8 with pass number 164 and the row of 38 provided from the Earth Explorer website with GeoTIFF format. The radiometric correction performed using ENVI 5.1 software. The evaluated vegetation indices including, RVI, VIN, TVI, YVI, SBL, DVI, NDGI, RI, NDI, NDVI, PVI, SAVI, TSAVI, ARVI ,and MSAVI. The Pearson correlation between the above vegetation indices and organic carbon, sand, silt, clay ,and mean weight diameter evaluated for 50 soil samples collected from two land uses. In this study, two type of land use, including forest and rangeland assessed. Pearson ´s correlation analysis and multivariate adaptive regression spline (MARS) applied to investigate the relation between vegetation indices and MWD.
Results
The results illustrated that in the rangeland, MWD had a significant correlation with VIN, TVI, MSAVI, RVI, SAVI, TSAVI, NDVI, and PVI indices at the level of 0.01. However, in the forest, there was no significant relation between the studied indices. Also, MARS modeling showed that the fitted model based on vegetation indices in rangeland (Adjusted R-Sq. = 0.55, RMSE = 0.16) has much higher predictive power and accuracy than the fitted model for forest (Adjusted R-Sq. = 0.35, RMSE= 0.36).
Conclusion
In general, the results of this study revealed that the controlling factors of soil aggregate stability are different for rangeland and forest land uses. This has led to differences in correlation coefficient between vegetation indices and MWD, and consequently modeling results. Also, remote sensing can provide convenient technology for providing the sustainable management purposes of soil and water resources. To cover the sustainability purposes in the watershed scale, it is necessary to utilize different technologies such as remote sensing. Indeed application of various techniques helps to simplify the processes and finally preserve the soil and water resources against degradable factors.
