بررسی تغییرات محتوی رطوبت خاک با مدل بیلان آبی در جنگل‌های دچار خشکیدگی بلوط زاگرس (مطالعه موردی: جنگل مله‌سیاه – ایلام)

مقدمه و هدف: شناخت محتوی رطوبت خاک و تغییرات آن در رویشگاه می‌تواند یک شاخص کمی بوم‌شناسی باشد. هدف پژوهش، ارزیابی دقت مدل توزیعی بیلان آبی تورک در برآورد رطوبت خاک در جنگل بلوط واقع در مله سیاه ایلام است. مواد و روش ها: مطالعه حاضر طی مهر 1392 تا شهریور 1394 انجام شد. داده‌های ورودی مدل شامل نقشه‌های توزیعی ﺑﺎرش، دﻣﺎ و تشعشع خورشیدی ماهانه، نقشه ﻇﺮﻓﻴﺖ ﻧﮕﻬﺪاری آب در ﺧﺎک و 1dem منطقه است. برای اعتبارسنجی داده رطوبت خاک حاصل از مدل بیلان آب، تعداد 33 سنسور 110 سانتی‌متری رطوبت سنج در نقاط مختلف رویشگاه نصب و اندازه‌گیری با رطوبت سنج 2tdr در گام زمانی ماهانه انجام شد. برای ارزیابی مدل از آماره‌های میانگین قدرمطلق خطا mae)) و میانگین انحراف خطا (mbe) استفاده و در ادامه نتایج تحلیل گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که دقت مدل در برآورد رطوبت خاک در ایام مرطوب سال کم و حالت بیش‌برآوردی و در دوره خشک سال مناسب است. دیگر نتایج نشان داد در سال اول و دوم اجرای تحقیق، میزان بارش به ترتیب 680 و 383 میلی متر بوده که سهم تبخیر و تعرق از بارش به ترتیب 56 و 77 درصد است. همچنین در رویشگاه مورد مطالعه حداکثر ظرفیت آب در دسترس خاک 125 میلی‌متر در اسفندماه و حداقل آن در شهریور ماه به میزان صفر در شرایط خشکسالی ثبت شده است. دیگر نتایج حاکی است تنش‌خشکی در سال اول (نرمال از نظر بارش)، در دو ماه مرداد و شهریور و در سال دوم (خشکسالی)، به چهار ماه تیر، مرداد، شهریور و مهر افزایش یافته‌است. همچنین 73 درصد پایه‌های خشکیده بلوط در رویشگاه، منطبق بر محدوده‌هایی است که رطوبت خاک در ماه شهریور به کمتر از نقطه پژمردگی (15 درصد) رسیده‌است. نتیجه گیری: بنابراین کاهش رطوبت خاک در خشکسالی‌ها نقش مهمی در خشکیدگی پایه‌های بلوط داشته و اثر شدت و تداوم دوره‌های خشکسالی در خشکیدگی درختان بلوط نیاز به بررسی بیشتر دارد.

Evaluation of Soil Moisture Changes Using the Balance Model in Zagros Oak Drying Forests (Case study: Melah Siah Forest - Ilam)

Introduction and Objective: Recognition of the available moisture content and its changes in the habitat can be a dynamic ecological indicator. The aim of this study was evaluating the soil moisture storage volume with the distribution model of the Turc in the oak forest located in the MelehSiah Ilam. Materials and Methods: The research was conducted from October 2013 to September 2015. Monthly rainfall and temperature data, monthly solar radiation, water holding capacity map and DEM of the region were used as input data. To validate the soil moisture data from the water balance model, 33 humidity sensors 110 cm were installed in different locations of the habitat. Then, soil moisture was measured with TDR moisture meter in monthly time step. To evaluate the model, the mean absolute error (MAE) and mean error deviation (MBE) statistics were used and the results were analyzed. Results: The results showed that the accuracy of the model in estimating soil moisture in wet months is low and is overestimated, and Suitable in a dry month. Other results showed that in the first and second year of the study, precipitation was 680 mm and 383 mm, respectively and the share of evapotranspiration from precipitation is 56% and 77%, respectively. Also, in the study site the available water capacity of the soil is 125 mm, which the maximum in March and the downtrend continued until September and reached a minimum of zero. Other results indicate that the vegetation in the study area was drought tolerant in the first year (normal in terms of rainfall), in two months of August and September and increased in the second year (drought), in the months of July, August, September and October. The results also showed that 73% of the dried oak stands correspond to the areas that Soil moisture reached below the wilting point (15%) in September. Conclusion: Therefore, reducing soil moisture in droughts has played an important role in the drying of oak bases and effect of the intensity and persistence of drought periods on the drying of oak trees needs further investigation.