پیش بینی کربن آلی خاک سطحی با تلفیق تحلیل عاملی و رگرسیون چندگانه در مراتع نیمه استپی لزور، فیروزکوه

کربن آلی خاک، یکی از مهمترین شاخص های کیفیت خاک است که تقریبا تمامی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را تحت تاثیر خود قرار داده و سبب حاصلخیزی خاک می شود. این شاخص نقش کلیدی در چرخه سراسری کربن دارد. هدف از انجام این پژوهش مطالعه رفتارهای طیفی و غیرطیفی خاک به منظور برآورد کربن آلی خاک سطحی با استفاده از روش های تحلیل عاملی و رگرسیون چندگانه در مراتع نیمه استپی لزور فیروزکوه است. نمونه برداری از خاک، با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده صورت گرفت. تعداد 157 سایت تعلیمی در واحدهای کاری همگن انتخاب شد. اطلاعات 127 سایت برای واسنجی مدل و اطلاعات 30 سایت برای اعتبارسنجی آن بکار گرفته شد. در هر یک از سایت های تعلیمی به شیوه تصادفی، یک نمونه خاک متشکل از 9 مشاهده از عمق صفر تا 20 سانتیمتری خاک سطحی برداشت شد. کربن آلی خاک با استفاده از روش تیتراسیون والکلی – بلاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد متغیرهای آلبیدو، شاخص رس، شاخص گیاهی تفاضلی بهنجار، شاخص های روشنایی و سبزینگی تبدیل تسلدکپ و ارتفاع نسبی، همبستگی معنی داری با کربن آلی خاک دارند. همچنین نتایج تحلیل عاملی به روش تجزیه مولفه های اصلی (PCA) با مقادیر ویژه بزرگتر از یک نشان داد کل واریانس تجمعی تبیین شده بوسیله شش متغیر مذکور، برابر 146/81 درصد بود که این میزان واریانس بوسیله دو عامل توضیح داده شد. معادله رگرسیون تولید شده با دو عامل استخراج شده، از پتانسیل مناسبی برای پیش بینی کربن آلی خاک سطحی برخوردار بود (789/0 = R2). میانگین نسبی خطای مطلق (MARE) و ریشه متوسط مربعات خطا (RMSE) مدل پیشنهادی به ترتیب برابر 1/0 و 24/0 محاسبه شد. با توجه به ارتباط مستقیم کربن آلی خاک با عوامل حاصلخیزی و مقاومت خاک در مقابل فرسایش، مدل توزیع مکانی کربن آلی خاک می تواند بعنوان یک زیرمدل مهم به منظور طراحی سایر مدل های پیچیده همچون تولید (بایومس) اکوسیستم های خشکی و مدل های فرسایش خاک مورد استفاده واقع شود.