تعيين و مقايسه پراكنش مكاني ميزان فرسايش خاك به دو روش پيش‌گويي و شبيه‌سازي زمين‌آماري (مطالعه موردي: زيرحوضه‌هاي زوجي كچيك استان گلستان)

Determination and comparison of soil redistribution rate by geostatistical simulation and prediction (Case Study: Kachik sub-catchments of Golestan Province)

فرسايش تشديدي خاك عواقب زيادي را در برداشته و با توجه به اهميت اندازه‌گيري آن و استفاده از Cs137در مطالعات فرسايش خاك، يكي از موارد مهم در اين زمينه نحوه تهيه نقشه است. در اين مطالعه كه در زيرحوضه‌هاي زوجي استان گلستان صورت گرفت، بعد از طيف‌سنجي 60 موقعيت در هر زيرحوضه توسط آشكارساز بالا خالص ژرمانيوم قابل حمل و استفاده از مدل تبديل تعادل جرمي II، نرخ جابه‌جايي ذرات خاك در هر موقعيت تعيين شد. متوسط فرسايش خاك در مكان‌هاي طيف‌سنجي در زيرحوضه‌هاي شاهد و نمونه به‌ترتيب برابر 12/10 و 93/10 تن در هكتار در سال مشخص شد. تهيه نقشه جابه‌جايي ذرات خاك در هر زيرحوضه به‌صورت پيش‌گويي (كريگينگ) و شبيه‌سازي زمين‌آماري با استفاده از بسته‌هاي تخصصي در نرم‌افزار R انجام شد. مدل نيم‌تغييرنما در هر دو زيرحوضه از نوع گاوسي با دامنه تاثير 380 متر بوده و متوسط فرسايش خاك براساس روش كريگينگ در زيرحوضه‌هاي شاهد و نمونه به‌ترتيب معادل 93/9 و 22/11 تن در هكتار در سال تعيين شد. با استفاده از شبيه‌سازي گاوسي دنباله‌اي، متوسط فرسايش خاك در زيرحوضه‌هاي شاهد و نمونه به‌ترتيب معادل 03/10 و 08/11 تن در هكتار در سال به‌دست آمد. كم‌ترين و بيش‌ترين عدم قطعيت فراموضعي در زيرحوضه نمونه معادل 70/10 و 45/11 تن در هكتار در سال مشخص شد. كم‌ترين و بيش‌ترين عدم قطعيت موضعي در زيرحوضه شاهد معادل 02/10 و 55/11 تن در هكتار در سال تعيين شد كه اين مناطق با فاصله‌اي معادل 720 متر از يكديگر واقع شده‌اند. واژه‌هاي كليدي: Cs137، شبيه‌سازي زمين‌آماري، كريگينگ، زيرحوضه‌هاي زوجي كچيك، استان گلستان

Soil erosion as a human-induced phenomenon has bad side effects. Therefore measuring soil erosion using 137Cs and preparing maps are important. In this study which has been performed in paired-sub-catchments of Golestan Province, spectrometry of 60 sites in every sub-catchment was performed using portable High Pure Germanium Detector and then conversion model of Mass Balance II was used to obtain soil redistribution rate. Average of soil erosion in all 60 sites in sample and testifier sub-catchments was 10.93 and 10.12 Mg ha-1yr-1, respectively. Geostatistical simulation and prediction (Kriging) of soil redistribution rate was performed using some packages with R software. Gaussian semivariogram model with effective range of 380 m was determined for both sub-catchments. Average soil erosion by geostatistical simulation are (10.3 and 18.08 Mg ha-1yr-1) and for prediction (9.93 and 11.22 Mg ha-1yr-1) for testifier and sample sub-catchments, respectively. The highest and the lowest global uncertainty in sample sub-catchment were 10.70 and 11.45 Mg ha-1yr-1. The highest and the lowest local uncertainty in Testifier sub-catchment was 10.02 and 11.55 Mg ha-1yr-1 that these areas are 720 m far from each other. Keywords: 137Cs, Geostatistical simulation, Kriging, Paired-sub-catchments of Kachik, Golestan Province