برازش مدل¬های مختلف منحنی مشخصه آب خاک بر داده¬های تجربی در کلاس‌های بافتی متفاوت استان گیلان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

برای رشد گیاهان علاوه­بر مقدار آب، پتانسیل ماتریک آب خاک نیز دارای اهمیت است. رابطه­ بین آن دو با عنوان منحنی مشخصه آب خاک بیان می­شود. مدل‌های بسیاری برای توصیف منحنی مشخصه آب خاک و برازش بر داده‌های تجربی ارائه شده است اما به­ندرت توانایی برازش آن‌ها در خاک‌های مختلف بررسی شده است. در این پژوهش 75 نمونه خاک سطحی و زیرسطحی از استان گیلان به‌صورت دست خورده و دست نخورده جمع‌آوری و بعد از تعیین بافت، به گروه­های بافتی تفکیک شدند. مقدار رطوبت در 12 پتانسیل ماتریک مختلف اندازه­گیری شد. تعداد 13 مدل معروف و پرکاربرد منحنی مشخصه آب خاک بر داده‌های تجربی برازش داده شدند. دقیق‌ترین مدل یک بار برای کل داده‌ها، یک بار برای هر گروه بافتی و یک بار هم برای هر کلاس بافتی به تفکیک بر اساس معیارهای ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین و میانگین خطا انتخاب شدند. در بین مدل­ها مدل بروکس- کوری، کازوگی و گاردنر کمترین دقت را داشتند. این نتایج نشان داد که مدل­های دکستر و فردلاند- زینگ با توجه به برتری نسبی در دقت پیش­بینی در هرسه گروه کل داده‌ها، گروه‌های بافتی و در بیشتر کلاس­های بافتی نسبت به مدل رایج ون­گنوختن برای خاک­های استان گیلان ارجح هستند. چون تفاوت معنی­داری بین دو مدل دکستر و فردلاند- زینگ از نظر برازش انها بر داده­های تجربی با توجه به مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب تبیین وجود نداشت، مدل دکستر نسبت به دیگر مدل‌ها به علت  ساد­گی شکل معادله برای استان گیلان توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fitting Different Soil Water Characteristic Curve Models on the Experimental Data of Various Textural Classes of Guilan Province Soils

نویسندگان [English]

  • Hossein Bayat
  • Isa Ebrahimi
  • Mostafa Rastgo
  • Hamid Zare abyaneh
  • Naser Davatghar
چکیده [English]

In addition to soil water content, soil matric potential is also important. Soil water characteristic curve (SWCC) describes soil water content and soil matric potential relationship. Many models have been developed to describe the SWCCs and their fitting to the experimental data. Their fitting accuracies in different soils, however, have been rarely investigated. In this study, 75 disturbed and undisturbed soil samples were taken from topsoils and subsoils of Guilan province and were partitioned into textural groups after textural measurements. Water contents were measured at 12 matric potentials. Thirteen well known and frequnetly applied SWCC models were fitted to the measured data. The most accurate models of total soil samples, each textural group and each textural class were determined using root mean square error, coefficient of determination and mean error. The Brooks and Corey, Kosugi and Gardner models had the least accuracies among all of the models. The results showed that Fredlund-Xing and Dexter models had better fitting accuracies than the van Genuchten model for total soil samples, textural groups and some of textural classes and showed superiority for the soils of Guilan province. Since, there was no significant difference between the fitting accuracies of the Fredlund-Xing and Dexter models on the empirical data, so Dexter model would be superior to the other models for the soils of Guilan province because of its simplicity. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fitting accuracy
  • Model
  • Soil water characteristic curve
  • Textural classes