خلوص واحد های نقشه و کیفیت آن ها برای استفاده های مختلفی هم چون ارزیابی تناسب اراضی، تحت تأثیر تغییر پذیری خاک ها می باشد. در نقشه برداری های معمول (سنتی) خاک، مختصر کردن این تغییرپذیری به یک مقدار شاخص (خاک رخ شاهد) برای هر واحد نقشه، ممکن است که دقت نقشه ی تناسب اراضی را کاهش دهد. از این رو، تکنیک هایی مانند سامانه ی اطلاعات جغرافیایی و زمین آمار برای درک بهتر الگوی تغییرات ویژگی های خاک در راستای مدیریت پایدار اراضی مورد توجه ی پژوهش گران قرار گرفته اند. پژوهش حاضر می کوشد تا دقت طبقه بندی تناسب کیفی اراضی حاصل از ویژگی های تخمینی خاک را در مقابل طبقه بندی حاصل از نقشه های معمول برای کشت آبی چهار محصول گندم، سیب زمینی، یونجه و چغندر قند در دشت شهرکرد آزمون نماید. برای این منظور، تعداد 104 نقطه ی نمونه برداری بر اساس یک الگوی شبکه ای منظم با فواصل 375 متر طراحی گردید. سپس در هر نقطه، از سه عمق صفر تا 30، 30 تا 60 و 60 تا 100 سانتی متری نمونه برداری صورت گرفت. پس از انجام آزمایش های فیزیکی و شیمیایی لازم بر روی نمونه ها و انجام دو مرحله ی واریوگرافی و تخمین بر روی هر کدام از خصوصیات خاک، نقشه ی کریجینگ معمولی آن ها ترسیم گردید. با اعمال ضرایب وزنی عمق بر روی سه نقشه ی کریجینگ مربوط به هر نقطه ی مشاهداتی، نقشه ی کریجینگ وزنی آن نقطه در محیط نرم افزاری ایلویس تهیه شد. پس از نگارش یک فرمان نما در نرم افزار مزبور و پیوند نقشه های کریجینگ وزنی با جدول نیازهای اکولوژیکی محصولات مورد بررسی، نقشه ی کریجینگ تناسب کیفی اراضی هر کدام از محصولات به دست آمد. از طرفی، با مد نظر قرار دادن واحدهای نقشه ی خاک منطقه و توجه به موقعیت خاک رخ های شاهد آن ها، نقشه ی سنتی تناسب کیفی اراضی نیز تهیه شد. در نهایت، نقشه های سنتی و زمین آماری ترسیم شده، از طریق روش آماری ماتریس خطا با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تمامی خصوصیت های خاکی مورد مطالعه، دارای درجه ی هم بستگی مکانی متوسط بودند. هم چنین، مقدار شاخص rmse% برای تمامی متغیر ها در لایه های سه گانه، به جز قابلیت هدایت الکتریکی لایه ی اول، کوچک تر از 40 درصد بود که حاکی از صحت بالای تخمین های انجام گرفته می باشد. بررسی نقشه های کریجینگ تناسب کیفی اراضی نشان داد که در میان ویژگی های مختلف خاک، خصوصیت های فیزیکی، به ویژه درصد ذرات درشت، بیشترین محدودیت را برای کاربری های مورد مطالعه ایجاد می نمایند. به علاوه، مقایسه ی نقشه های تناسب سنتی و زمین آماری اراضی نشان داد که صحت عمومی نقشه ها برای محصولات گندم، چغندر قند، سیب زمینی و یونجه، به ترتیب، برابر با 8/39، 3/24، 7/18 و 6/18 درصد بود. در نتیجه، استفاده از واحد های نقشه ی خاک به عنوان واحد های تناسب اراضی به دلیل تعمیم نتایج مته ی شاهد به کل واحد می تواند تا حد زیادی گمراه کننده باشد. بنابراین، استفاده از این کار در مدیریت پیشرفته ی اراضی و کشاورزی دقیق توصیه نمی شود.

آلودگی خاک و تجمع فلزات سنگین در خاک ها و محصول های کشاورزی در مناطق صنعتی یکی از مهم ترین مسائل زیست محیطی است، که زندگی گیاهان، جانوران و به تبع انسان ها را مورد تهدید قرار می دهد. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی آلودگی و بررسی غلظت عناصر سنگین روی و سرب در خاک و گونه های گیاهی طبیعی و زراعی اطراف شهرک صنعتی تخصصی روی استان زنجان انجام شد. برای این منظور تعداد 371 نمونه خاک سطحی از عمق صفر تا 10 سانتی متری، در قالب الگوی نمونه برداری شبکه بندی منظم با فواصل 250 متر و 500 متر، و تعداد 81 نمونه از گونه گیاهی بومی در فواصل منظم 500 متر در از منطقه جمع آوری و غلظت کل عناصر سنگین سرب، روی، کادمیوم، نیکل و مس در آن ها اندازه گیری شد. پهنه بندی و ارزیابی آلودگی در خاک و گیاه با استفاده تخمین گرهای زمین آماری (کریجینگ معمولی و کریجینگ شاخص) و تخمین گر وزن دهی معکوس فاصله انجام گرفت. نتایج نشان داد که میانگین غلظت عنصر روی در نمونه های خاک بسیار بالاتر از حد بحرانی، کادمیوم بالاتر از حد استاندارد مجاز جهانی و سرب نزدیک به حد بحرانی است. مدل کروی بهترین برازش را بر الگوی تغییرپذیری مکانی غلظت عناصر سنگین در نمونه های خاک نشان داد. تخمین گر کریجینگ معمولی نسبت به تخمین گرهای کریجینگ شاخص و تخمین گر وزن دهی معکوس فاصله دقت بیش تری در تخمین مقادیر غلظت عناصر سنگین در مناطق نمونه برداری داشت. نقشه های کریجینگ حاکی از آن بود که غلظت فلزات سنگین در اطراف شهرک صنعتی روی که محل قرارگیری و فعالیت کارخانه های وابسته است حداکثر بوده و با افزایش فاصله از این محل کاهش می یابد. گونه های گیاهی غالب منطقه به ترتیب ورک، افسانی، فرفیون شاخه ضخیم، ازمک، خار شتر و جارو بود. بیش ترین مقدار روی تجمع یافته در اندام زمینی و هوایی گونه گیاهی ازمک، بیش ترین مقدار سرب تجمع یافته در اندام زمینی گونه گیاهی ورک و بیش ترین مقدار سرب تجمع یافته در اندام هوایی گونه گیاهی ازمک به دست آمد. میانگین تمام عناصر تجمع یافته به جز مس در نمونه های گیاهی بسیار بالاتر از حد مجاز جهانی و بیش ترین تجمع عناصر در نمونه هایی بود که فاصله کمی با منبع آلاینده داشتند. پهنه-بندی آلودگی در نمونه های گیاهی منجر به ایجاد نقشه هایی با روند تغییرات مشابه با نقشه های آلودگی خاک گردید. این مفهوم دلالت بر این واقعیت دارد که در مناطق دارای خاک های آلوده، خطر انتقال عناصر آلاینده به گیاهان و در نهایت ورود به زنجیره غذایی انسان جدی است. از این رو، با توجه به پراکنش آلاینده ها در نواحی مورد مطالعه می توان اطلاعات سودمندی را در راستای برنامه ریزی بهتر برای کنترل آلودگی به دست آورد.

چکیده در فرآیند تشکیل خاک عوامل مختلفی دخیل هستند که در مقیاس زمان و مکان متغیر بوده و خواص خاک تحت تأثیر آن ها شکل می گیرد. شناسایی فاکتور های خاکی به¬عنوان مبنای تصمیم گیری های مدیریتی اغلب به دلیل اثرات متقابلی که بین آن ها وجود دارد، فرآیند پیچیده ای است. بنابراین برای افزایش کارایی برنامه های مدیریت اراضی، باید تغییر پذیری ویژگی های خاک مد نظر قرار گیرد. اراضی دانشگاه زنجان از مناطقی است، که در بیش از دو سوم مساحت آن عملیات کشاورزی، باغ های میوه، عملیات دامداری، پرورش ماهی و سایر امور کشاورزی انجام می¬شود. بنابراین نتایج مطالعه و بررسی تغییرات مکانی ویژگی¬های خاک در این محدوده اطلاعات با ارزشی در خصوص مقادیر و محدودیت¬های خصوصیات خاک¬ها تا عمق حداقل 120 سانتی متری در اختیار کاربران و برنامه¬ریزان مختلف در دانشگاه قرار می دهد. مطالعه حاضر با هدف بررسی تغییرات مکانی خصوصیات خاک در 410 هکتار از اراضی دانشگاه زنجان انجام شد. نمونه برداری به صورت شبکه بندی منظم در فواصل 250 متری انجام گرفت. در این پژوهش 47 نیمرخ خاک حفر و در مجموع 257 نمونه خاک از اعماق مختلف جمع آوری و تجزیه های فیزیکی، شیمیایی و حاصلخیزی بر روی نمونه¬ های خاک انجام شد. واکنش خاک خاک¬ها بین هفت تا 9/7 (قلیایی ضعیف)، هدایت الکتریکی خاک بین 99/1 تا 58/3 دسی زیمنس بر متر، آهک بین 43/11 تا 71/49 درصد، کربن آلی خاک بین 05/0 تا 83/1 درصد، مقدار نیتروژن بین صفر تا 16/0 درصد، فسفر بین 56/2 تا 51/51 میلی¬گرم بر کیلوگرم، وزن مخصوص ظاهری 26/1 تا 63/1 گرم بر سانتی¬متر مکعب، میانگین قطر خاکدانه بین 20/0 تا 15/1 میلی¬متر بود. بافت خاک های مطالعه شده در اعماق مختلف در یکی از هفت کلاس لوم شنی، لوم رس شنی، لوم، رس شنی، شن لومی، لوم رسی و رسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل ساختار مکانی متغیرهای مورد بررسی، پس از ارزیابی وضعیت همسان گرد و ناهمسان گرد بودن بر اساس نتایج تغییرنمای رویه ای مطالعه شد. در مرحله بعد تغییر نما های تجربی محاسبه و برازش مدل بر تابع تغییر نما انجام گردید. نتایج نشان داد به جز ویژگی های واکنش خاک و آهک که مناسب ترین مدل برای توصیف تغییرات مکانی آن ها کروی به دست آمد، در مورد سایر ویژگی ها مدل نمایی مناسب تر بود. دامنه تغییر برای ویژگی¬های مورد نظر بین 280 حدود تا 1300 متر متغیر بود. بیش ترین دامنه تغییر برای ویژگی وزن مخصوص ظاهری و کم ترین آن برای عنصر پتاسیم به¬دست آمد. نتایج پهنه بندی ویژگی¬های خاک در منطقه نشان داد که تغییرات آن¬ها در منطقه تصادفی نبوده و از یک الگوی پراکنش مکانی تبعیت می کند. نقشه های تهیه شده نشان دادند که بیش ترین مقادیر رس و شن به ترتیب در قسمت های جنوب و شمال غرب منطقه قرار دارند. پایداری خاکدانه ها نیز در قسمت های جنوبی منطقه که از نظر مقادیر رس و کربنات کلسیم غنی بود، حداکثر مقدار را داشت. بیش ترین مقدار کربن آلی و عناصر حاصلخیزی نیز در عمق صفر تا 25 سانتی متری و در مناطق با کاربری زراعی مشاهده شد. خاک های محدوده مورد مطالعه از نظر عنصر پرمصرف فسفر غنی ولی از نظر عناصر نیتروژن و پتاسیم فقیر هستند. خاک های منطقه مورد مطالعه در تمام اعماق از نظر عناصر کم مصرف کمبود شدید نشان دادند.

برای جلوگیری از تخریب بیشتر منابع بایستی استعداد و محدودیت های آن ها برای انواع بهره برداری های خاص در اختیار دست اندرکاران، برنامه ریزان و کاربران قرار گیرد.محدوده دانشگاه زنجان با وسعت حدود 410 هکتار است که 36 درصد از آن را زمین های کشاورزی تشکیل می دهد. پس از جمع آوری آمار و اطلاعات و نقشه های پایه منطقه، عکس هوایی، تصاویر ماهواره وتحلیل و بررسی های لازم، تهیه نقشه واحدهای اراضی و با توجه به مرتبه مطالعاتی نیمه تفصیلی دقیق در مجموع 71 نقطه مطالعاتی مشخص و محل حفر نیم رخ های خاک با استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی مشخص گردید. پس از انجام عملیات صحرایی و آزمایشگاهی و طبقه بندی خاک ها به روش سیستم طبقه بندی خاک آمریکایی (2014) در مجموع 14 فامیل خاک در منطقه شناسایی و تفکیک گردید. اطلاعات خاک های منطقه در سامانه اطلاعات جغرافیایی به صورت بانک اطلاعاتی خاکی تهیه شد.پس از ترسیم نقشه خاک منطقه مورد مطالعه ، نقشه طبقه بندی اراضی برای آبیاری تهیه گردید. به منظور بررسی آماری واحد های نقشه خاک از روش تک متغیره (تک خصوصیتی) برای متغیرهای مختلف شامل درصد رس، درصد آهک، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی و درصد سنگ و سنگریزه در عمق سطحی خاک های منطقه مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. نتایج مربوط به واریانس نسبی و ضریب توجیه پذیری ارزیابی آماری تک خصوصیتی چند واحدی نشان داد که خصوصیت درصد تغییرات سنگریزه بیشترین تفاوت را در بین واحد ها دارد و به شدت معنی دار است و در مقابل کمترین میزان ضریب همبستگی درون واحدی مربوط به خصوصیت شیمیایی هدایت الکتریکی اشباع خاک بود. در نهایت به منظور بررسی صحت و دقت نقشه اجمالی قدیمی موجود با نقشه خاک تفصیلی تهیه شده در این مطالعه (به عنوان واقعیت زمینی) مورد مقایسه قرار گرفت. در مقایسه پیکسل به پیکسل دو نقشه در سامانه اطلاعات جغرافیایی، ماتریس خطا (درهمی) تهیه شد و دقت عمومی نقشه و شاخص کاپا به ترتیب 46 درصد و 38/0 محاسبه شد که بیان گر توافق پایین نقشه اجمالی با واقعیت زمینی و عدم صحت کافی نقشه اجمالی است.

خاک نقشی حیاتی در محیط زیست دارد؛ به طوری که تغذیه گیاهان، جانوران، انسان و سلامت همه آن ها به کیفیت آن بستگی دارد. هدف از این تحقیق پهنه¬بندی توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین (سرب، روی، مس و نیکل) در اعماق صفر تا 10 سانتی¬متری و 10 تا 30 سانتی¬متری، خاک¬های دو منطقه واقع در منطقه شهری و شهرک صنعتی غرب شهر زنجان است. برای این منظور از 500 نقطه خاک در فواصل 500 در 500 متر منطقه شهری و در فاصله 600 در 600 متر در منطقه شهرک صنعتی غرب شهرستان زنجان براساس یک الگوی شبکه¬بندی منظم جمع¬آوری گردید. در نمونه¬های خاک جمع-آوری شده غلظت کل و قابل جذب عناصر سنگین با روش استاندارد تعیین گردید. الگوی مکانی متغیر-ها با استفاده از محاسبه تغییرنما¬های تجربی و مدل¬های برازش داده شده زمین¬آماری مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس مدل کروی بهترین مدل برای توصیف متغیر¬های غلظت عناصر سنگین انتخاب شد. پهنه¬بندی و ارزیابی آلودگی در خاک و با استفاده از تخمین¬گرهای زمین آماری (کریجینگ معمولی) و تخمین¬گر وزن¬دهی معکوس فاصله انجام گرفت. نتایج حاکی از آن است که میانگین غلظت عنصر سرب در هر دو منطقه بالاتر از حد بحرانی است. ولی عناصر روی، مس و نیکل پایین¬تر از حد بحرانی است. در تمام نمونه¬های خاک غلظت کادمیوم در هر دو منطقه پایین¬تر از حد خطر قرار داشت. براساس نتایج این تحقیق استفاده از تخمین¬گر کریجینگ معمولی نسبت به تخمین¬گر وزن¬دهی معکوس فاصله دقت بیش¬تری در تخمین مقادیر غلظت عناصر سنگین در مناطق نمونه برداری نشان داد. براساس اطلاعات این نقشه¬ها بیش¬ترین غلظت کل فلزات سنگین در اطراف شهرک صنعتی غرب شهر زنجان و قسمت جنوب و مرکز منطقه شهری بود.