برآورد توابع انتقالی به منظور تخمین منحنی مشخصه رطوبتی خاک های شور و شور - سدیمی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده آب و خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده آب و خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده آب و خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

4 دانش آموخته کارشناسی، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

منحنی مشخصه رطوبتی از جمله مشخصه های مهم هیدرولیکی خاک می باشد که اندازه گیری مستقیم آن وقت گیر و هزینه بر می باشد. از این رو روش های غیرمستقیم مانند توابع انتقالی به منظور پیش بینی این خصوصیت با استفاده از داده های سهل الوصول ارائه می گردد. در این مطالعه، از روش رگرسیون خطی چندمتغیره به منظور توسعه توابع انتقالی نقطه ای برای خاک های شور و شور - سدیمی استفاده شده است. بدین منظور 68 نمونه خاک که هدایت الکتریکی آنها بیشتر از چهار دسی زیمنس بر متر بوده و بیش از نیمی از آنها ESP بیشتر از 15 درصد داشته اند انتخاب شدند. به منظور توسعه توابع انتقالی و استفاده از روش Cross-validation داده ها در 10 گروه مجزا تقسیم شدند و سپس هر گروه به صورت تصادفی به نسبت 1:3 به دو قسمت آزمون و صحت سنجی جدا گردید. در نرم افزار SPSS پارامترهای انحراف معیار هندسی اندازه ذرات (?g)، میانگین هندسی اندازه ذرات (dg)، نسبت جذبی سدیم (SAR)، هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک (ECe)، کربنات کلسیم (CaCO3)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، مواد آلی (OM)، درصد ذرات رس، سیلت و شن به عنوان متغیرهای مستقل و ورودی مدل انتخاب شده و توابع انتقالی نقطه ای در مکش های 10، 33، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلوپاسکال توسعه یافتند. توابع انتقالی به دست آمده برای 10 گروه صحت سنجی با مدل H3 از نرم افزار Rosetta مقایسه گردیدند. پارامترهای RMSE، ME و R2 برای توابع انتقالی به ترتیب بین (cm3/cm3) 17/4-61/1، (cm3/cm3) 66/0-181/0-، 76/0-52/0 در صورتی این مقادیر برای مدل رزتا بین (cm3/cm3) 27/4-82/2، (cm3/cm3) 094/0-65/2-، 74/0-37/0 به دست آمد. مقایسه پارامترهای RMSE، ME و R2 نشان داد که توابع انتقالی توسعه یافته، رطوبت را در مکش های 10، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلوپاسکال به طور قابل توجهی بهتر از مدل رزتا تخمین می زند، اگرچه مدل رزتا رطوبت را در مکش 33 کیلوپاسکال بهتر از توابع انتقالی پیش بینی می کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Developing Pedotransfer Functions for Saline and Saline-Alkali Soils

نویسندگان [English]

  • meysam ramezani 1
  • Behzad Ghanbarian Alavijeh 2
  • Abdolmajid Liaghat 3
  • Shokoufeh Salehi Khoshkroudi 4
چکیده [English]

Soil moisture retention curve is one of the soil hydraulic prosperities which its direct measurement is time consuming and expensive. Therefore, indirect methods such as developing pedotransfer functions have been used to predict this characteristic from soil readily available or easily measurable data. In this study, multiple linear regression method was used to develop point pedotransfer functions (PTFs) for saline and saline-alkali soils of Iran. For this purpose, 68 soil samples with EC values greater than 4 dS/m of which more than half of them had ESP values greater than 15% were selected. Using Cross validation method, the random splitting of data into the development and validation subsets was repeated 10 times. A ratio of 3:1 was used to split data into development and validation sets in each replication. In the SPSS software, parameters such as geometric standard deviation (?g), geometric mean diameter (dg), sodium adsorption ratio (SAR), electrical conductivity (ECe), carbonate calcium (CaCO3), bulk density (BD), organic matter (OM), clay and sand content were applied as the independent variables, and volumetric water content was determined at matric potentials of 10, 33, 100 , 300, 500, 1000, 1500 kPa. The derived PTFs were compared with the H3 model of Rosetta software for 10 splits of validation data set. Comparison of the mean RMSE and R2 values showed that the developed PTFs resulted in more accurate estimation than the Rosetta software at matric potentials of 100, 300, 500, 1000, 1500 kPa. Whereas, Rosetta model resulted in slightly better estimation than derived PTFs at matric potential of, 33 kPa. For the PTFs developed in this study, the RMSE, ME and R2 values ranged from 1.61 to 4.17 (cm3.cm-3), -0.181 to 0.66 and 0.52 to 0.76, respectively. While for the Rosetta model, RMSE, ME and R2 values ranged from 2.82 to 4.27 (cm3.cm-3), -2.65 to 0.094 and 0.37 to 0.74, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cross validation
  • Point Pedotransfer Function
  • Rosetta model
  • Soil Water Retention Curve

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار