تحلیل مکانی ناهنجاری تغییرات شوری خاک استان فارس در اثر بارش‌های سنگین بهاره

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری/ گروه جغرافیا و پژوهشگر آزمایشگاه علم، سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور (GISSRS: Lab)، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار/ گروه جغرافیا و پژوهشگر آزمایشگاه علم، سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور (GISSRS: Lab)، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

شوری خاک یکی از عوامل کاهنده بهره‌وری زمین بوده که به‌شدت تغییرپذیر است. ازاین‌رو برای مدیریت بهینه منابع خاکی پایش شوری خاک، تغییرات زمانی و تحلیل فضایی آن ضروری است. هدف از این پژوهش استخراج شوری سطح خاک باقدرت تفکیک مکانی بالا در استان فارس و تحلیل مکانی اثر بارش‌های سیلابی فروردین‌ 1398 بر آن است. در این راستا، با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و GDVI و به‌وسیله الگوریتم برنامه‌نویسی شده در سامانه گوگل‌ارث اینجین (GEE)، نقشه‌های شوری خاک استخراج و در پنج کلاس طبقه‌بندی و تحلیل شد. شاخص‌های صحت‌سنجی جذرمربع خطا و ضریب همبستگی به‌ترتیب 0/331 و 0/59 نشان از صحت مناسب نقشه‌های مستخرج شده دارد. نتایج نشان داد که شوری خاک از  7/01 تا 53/63 به 6/35 تا 47/9 پس از بارش‌های سیلابی تغییر پیدا کرده است. بیش‌ترین تغییرات مربوط به طبقة شوری کم با 19 درصد و کم‌ترین تغییرات مربوط به طبقه بسیار شور با مقدار 3 درصد است. مقدار ناهنجاری بین 0/8 و 0/9- دسی‌زیمنس بر متر در مرکز استان اطراف دریاچه‌های بختگان و طشک و ارتفاعات غربی استان افزایشی بوده و در جنوب و شرق استان که شوری خاک بیش‌تری داشته‌اند، شامل شهرهای لار، اوز و اهل میزان شوری خاک کاهشی بوده است. مناطق با شوری کم‌تر سهم ناهنجاری مثبت بیش‌تری را به خود اختصاص داده‌اند. آماره 0/9902 شاخص موران خودهمبستگی مکانی ناهنجاری شوری خاک و خوشه‌ای بودن تغییرات را نشان داد. با استفاده از نتایج و روش این پژوهش می‌توان به‌راحتی مناطقی که در معرض تغییرات شوری خاک در اثر بارش‌های سنگین قرار دارند شناسایی و پایش نمود و در برنامه‌ریزی‌های محیطی برای پیاده‌سازی اقدامات پیشگیرانه مورد استفاده قرار داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


ایمانی، م.، و بهرامی، ح.، و سکوتی اسکویی، ر.، و قربانی زمانی، ف. (1393). تخمین هدایت الکتریکی خاک با استفاده از تصاویر فراطیفی هایپریون، مطالعه موردی: شمال دشت اورمیه. پژوهش‌های آب و خاک ایران (علوم کشاورزی ایران)، 45(1)، 74-67.
حاتمی بهمن بیگلو، خ.، و خوشحال دستجردی، ج. (1389). نواحی اقلیمی استان فارس به روش تحلیل عاملی. فضای جغرافیایی، 10(32)، 150-135.
خادمی، ف.، و پیرخراطی، ح.، و شاه کرمی، س. (1393). مطالعه روند افزایش خاک‌های شور اطراف دریاچه ارومیه با استفاده از GIS و RS. علوم زمین، 24(94) ، 93-98.
خنامانی، ع.، و جعفری، ر.، و سنگونی، ح.، و شهبازی، ع. (1390). ارزیابی وضعیت خاک با استفاده از فن‌آوری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: دشت سگزی اصفهان). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی ، 2(3)، 25-37.
دائم‌پناه، ر.، و حق نیا، غ.، و علی‌زاده، ا.، و کریمی کارویه، ع. (1390). تهیه نقشه شوری و سدیمی خاک سطحی با روشهای دورسنجی و زمین آماری در جنوب شهرستان مه ولات. آب و خاک، 25(3)، 508-498.
دشتکیان، ک.، و پاک پرور، م.، و عبدالهی، ج. (1387). بررسی روشهای تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای لندست در منطقه مروست. تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 15(2)، 139-157.
زینالی، م.، و جعفرزاده، ع.، و شهبازی، ف.، و اوستان، ش.، و ولی زاده کامران، خ. (1395). ارزیابی شوری خاک سطحی با روش پیکسل مبنا بر اساس داده‌های سنجندة TM، مطالعه موردی: اراضی شرق شهرستان خوی-استان آذربایجان غربی. اطلاعات جغرافیایی، 25(99)، 127-139.
عساکره، ح.، و سیفی پور، ز. (1391). مدل‌سازی مکانی بارش سالانه ایران. جغرافیا و توسعه، 10(29)، 15-30.
عساکره، ح.، و شادمان، ح. (1394). شناسایی روابط فضایی روزهای گرم فراگیر در ایران زمین. تحقیقات جغرافیایی، 30(1)، 53-70.
علیجانی ب. (1394). تحلیل فضایی در مطالعات جغرافیایی. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، ۲(۳)، ۱-14.
مومی‌پور، م. (1397). بررسی تغییرات زمانی و مکانی شوری خاک شهرستان آبادان در بازه 24 ساله با تصاویر ماهواره‌ای. جغرافیا و پایداری محیط (پژوهشنامه جغرافیایی)، 8(27)، 47-58.
نوحه گر، ا.، و زارع، غ. (1391). استخراج پهنه‌های شوری خاک در مناطق خشک و نیمه خشک با استفاده از داده‌های سنجش از دور (مطالعه موردی: شهرستان داراب). جغرافیا و مخاطرات محیطی، 1(1)، 49-64.
یوسف گمرکچی، ا.، و اکبری، م.، و حسن اقلی، ع.، و یونسی، م. (1399). پایش شوری خاک و پوشش گیاهی با استفاده از داده‌های سنجش از دور چندطیفی در محدوده زهکش حائل شوره‌زار دشت قزوین. جغرافیا و پایداری محیط، 10(34)، 37-52. 
Abuelgasima, A., & Ammad, R. (2019). Mapping soil salinity in arid and semi-arid regions using Landsat 8 OLI satellite data. Remote Sensing Applications, 13, 415-425.
Adamowski, J., & H.F. Chan. (2011). A wavelet neural network conjunction model for groundwater level forecasting. Journal of Hydrology, 407(1-4), 28-40.
Akca, P., Aydin, M., Kapur, S., Kume, T., Nagano, T., Watanab, S., Çilek, A., & Zorlu, K. (2020). Long-term monitoring of soil salinity in a semi-arid environment of Turkey. Catena, 19, 104614.
Alijani, B. (2014). Spatial analysis. Natural Hazards, 2(3), 1-14 (in Persian).
AlKhair, F. (2003). Soil salinity detection using satellite remote sensing. International institute for Geo-information science and earth observation. Geo- information science Netherlan, 70-71.
Asakereh, H., & Shademan, H. (2015). Identifying the spatial relationships of pervasive hot days in Iran. Journal of Geographical Research, 30(1), 53-70 (in Persian).
Asakereh, H., & Sifipour, Z. (2015). Spatial modeling of annual rainfall in Iran, Geography and Development, 10(29), 15-30 (in Persian).
Daempanah, R., Haghnia, H., Alizadeh, A., & Karimi, A. (2011). Preparation of salinity and sodium map of surface soil by telemetry and geostatistical methods in the south of Mahallat city. Journal of Water and Soil, 25(3), 498-508 (in Persian).
Dai, X., Guo, Z., Zhang, L., & Li, D. (2010). Spatio-temporal exploratory analysis of urban surface temperature field in Shanghai. Environment Risk Assessment, 24, 247–257.
Daliakopoulos, N., Tsanis, K., Koutroulis, A., Kourgialas, N., Varouchakis, A., Karatzas, P., & Ritsema, C. (2016). The threat of soil salinity: A European scale review. Scince Total Environment, 573, 727–739.
Dashtakian, K., Pakparvar, M., & Abdolahi, J. (2009). Investigation of soil salinity mapping methods using Landsat satellite data in Marvast region. Iran Rangeland and Desert Research, 15(2), 139-157 (in Persian).
Emani, M., Bahrami, H., & Askoii, S. (2014). Estimation of soil electrical conductivity using hyperion spectral images Case study: North of Urmia plain. Iranian Soil and Water Research, 45(1), 67-74 (in Persian).
Fischer, M., & Manfred, M. (2006). Spatial analysis and geo computation. Germany Springer, 344 pages.
Fourati, T., Bouaziz, H., & Benzina, M. (2017). Detection of terrain indices related to soil salinity and mapping salt-affected soils using remote sensing and geostatistical techniques. Environental Monitoring Assess, 189, 177.
Gail, M., Krickeberg, K., Samet,  J., Tsiatis, A., & Wong, W. (2007). Statistics for biology and health. USA Springer, 402 pages.
 Ghabour, T., & Daels, L. (1993). Mapping and monitoring of soil salinity. Soil Science, 33(4), 355-370.
Haining, R. (2004). Spatial data analysis: Theory and practice. Cambridge University Press, UK.
Hatami Bahman Beyglou, K., & Khoushhal Dastjerdi, J. (2010). Climatic regions of Fars province. Geographic Space, 10(32), 135-150.
Ivushkina, K., Bartholomeusa, H., Bregta, A., Alim, K., & Bas, S. (2019). Global mapping of soil salinity change. Remote Sensing of Environment, 231(15), 111260.
Jiang, H., & Shu, H. (2019). Optical remote-sensing data based research on detecting soil salinity at different depth in an arid-area oasis. Earth Scince Information, 12, 43–56.
Khademi, F., Pirkhayati, H., & SHahkarami, S. (2016). Study of increasing saline soils around Lake Urmia using GIS and RS. Earth Sciences, 24(94), 93-98 (in Persian).
Khadim, F., Su, H., Xu, L., & Tian, J. (2019). Soil salinity mapping in Everglades National Park using remote sensing techniques and vegetation salt tolerance. Physics and Chemistry of the Earth, 31-50.
Khanamani, A., Sangoi, R., & Shabazi, H. (2011). Assessment of soil condition using remote sensing technology and GIS (Case study of Segzi plain of Isfahan). Journal of Remote Sensing and GIS Application in Natural Resources Sciences, 2(3), 25-37 (in Persian).
Kosha, K. (2012). Spectral characteristics of soil salinity areas in parts of South-West Punjab through remote sensing and GIS. International Journal of Remote Sensing and GIS, 1(2), 84-89.
Meternicht, G., & Zink, J. (2003). Remote sensing of soil salinity: Potentials and constraints. Remote Sensing of Environment, 58(1), 1-20.
Moradian, S., Nabiolahi, K., Tahizade, K., & Merjordi, R. (2017). Prediction of soil salinity using tree regression and neural network in Qorveh region of Kurdistan province. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 7(4), 115-129.
Mumipour, M. (2018). Temporal and spatial variation of soil salinity variations in a 24-year Period in Abadan District using satellite images. Geography and Environmental Sustainability, 8(27), 47-58 (in Persian).
Negacz, K., Malek, Z., de Vos, A., & Vellinga, P. (2022). Saline soils worldwide: Identifying the most promising areas for saline agriculture. Journal of Arid Environments, 203, 104775.
Nguyen, K., Liou, Y., & Tran, H. (2020). Soil salinity assessment by using near-infrared channel and vegetation soil salinity index derived from Landsat 8 OLI data: a case study in the Tra Vinh Province, Mekong Delta Vietnam. Progeram Earth Planet Science, 7(1), 1-16.
Nohegar, A., & Zareh, G. (2012). Extraction of soil salinity zones in arid and semi-arid regions using remote sensing data Case study: Darab city. Journal of Geography and Environmental Hazards, 1(1), 49-64 (in Persian).
Sahbeni, G. (2021). Soil salinity mapping using Landsat 8 OLI data and regression modeling in the Great Hungarian Plain. Applied Sciences, 3, 587.
Shahbaz, M., & Ashraf, M. (2013). Improving salinity tolerance in cereals. Critical Reviews in Plant Sciences, 32, 237-249.
Sharma, R., & Mondal, A. (2006). Mapping of soil salinity and sodality using digital image analysis and GIS in irrigated lands of the Indo-Genetic plain. Agropedology, 16, 71-76.
Singh, P., & Srivastav, K. (2007). Mapping of waterlogged and salt affected soils using microwave radiometers. International Remote Sensing, 11, 1879-1887.
Tanji, K. (2002). Salinity in the Soil Environment. Springer Dordrecht the Netherlands, 21-51.
Uossef Gomrokchi, A., Akbari, M., Hassanoghli, A., & Younesi, M. (2020). Monitoring soil salinity and vegetation using multispectral remote sensing data in interceptor drain of salt marsh in Qazvin Plain. Geography and Environmental Sustainability, 10(34), 37-52 (in Persian).
Weng, L., Gong, P., & Zhu, Z. (2010). A spectral index for estimating soil salinity in the Yellow River Delta Region of China Using EO-1 Hyperion Data. Pedosphere, 20(3), 378-388.
Wu, W. (2014). The generalized difference vegetation index (GDVI) for dry land characterization. Remote Sensing, 6, 1211–1233.
Zinali, M., Jafarzadeh, A., Farzin, O., & Valizadehkamran, K. (2017). Evaluation of surface soil salinity by pixel based method based on TM sensor data case study of lands of Khoy city West Azerbaijan province. Geographical information, 25(99), 127-139 (in Persian).
دوره 3، شماره 2
تیر 1402
صفحه 36-49
  • تاریخ دریافت: 07 مرداد 1401
  • تاریخ بازنگری: 03 شهریور 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 شهریور 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 03 شهریور 1401