محاكاة تخلخل التربة وعوامل البيئة بناءً على التعلم الآلي

HU Yanfeng ,  

ZOU Tianxiang ,  

LIANG Zhipeng ,  

TU Junxi ,  

ZHOU Meng ,  

SHEN Wenjie ,  

ZHANG Jietang ,  

FAN Dongsheng ,  

LU Yanhui ,  

摘要

تخلخل التربة هو معلمة رئيسية لجودة التربة الفيزيائية ودراسات الزراعة وحماية البيئة. تركز هذه الدراسة على التربة المزروعة بالتبغ في الطبقة السطحية من 0~20 سم في مدينة بايسي بمقاطعة قوانغشي، حيث استخدمت أربعة نماذج تعلم آلي لمحاكاة القدرة التنبؤية لستة عوامل مناخية، وثلاثة عوامل تضاريسية، وعامل خصائص التربة واحد على تخلخل التربة، وتم تحليل حجم التخلخل وخصائص التوزيع المكاني. أظهرت النتائج وجود اختلافات واضحة في نتائج التنبؤ بين النماذج المختلفة؛ حيث بلغ متوسط التخلخل بحسب نموذج الغابات العشوائية 41.3%، مع خطأ متوسط الجذر التربيعي منخفض (RMSE=5.738) وأعلى معامل تحديد (R²=0.648)، وكانت القيم المتنبأ بها متوافقة بشكل كبير مع القيم المقاسة، مما يشير إلى أن نموذج الغابات العشوائية يملك أداء تعميم قوي ونتائج تنبؤية جيدة لعوامل البيئة وتخلخل التربة. وأظهرت نتائج التداخل الكريجية أن قيم التخلخل في منطقتي ديباو وجينغشي كانت منخفضة بشكل عام، مما قد يشير إلى مشاكل تدهور الأراضي مثل تماسك التربة، التصلب، وانخفاض تراكم الكربون العضوي في التربة. يمكن تحسين ذلك عبر التدخلات المناسبة مثل التشغيل في الوقت المناسب، وتعزيز إضافة السماد العضوي، والحرث العميق، للمساعدة في تحسين إنتاجية التبغ في منطقة الدراسة. تقدم هذه النتائج طريقة فعالة لتوقع تخلخل التربة الإقليمي، وتوفر أساسًا لفهم خصائص تخلخل التربة المزروعة بالتبغ على الصعيد الوطني وترتيبات إدارة تدهور الأراضي.

关键词

تخلخل التربة; عوامل مناخية; عوامل تضاريسية; عوامل خصائص التربة; نموذج الغابات العشوائية

阅读全文