مهین کله هوئی؛ رئوف مصطفیزاده؛ اباذر اسمعلیعوری؛ فردین رحمانی ننهکران؛ علیرضا فاضلی؛ نازیلا علائی؛ زینب حزباوی
چکیده
مقدمه
سامانه بارشی در بخش عمدهای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانهای است که در آن میزان ریزشهای جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوهبر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشاندهاند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجاییکه پوشش گیاهی نقش ویژهای در مهار فرسایش ...
بیشتر
مقدمه
سامانه بارشی در بخش عمدهای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانهای است که در آن میزان ریزشهای جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوهبر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشاندهاند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجاییکه پوشش گیاهی نقش ویژهای در مهار فرسایش خاک و نگهداشت رواناب دارد، هرگونه تغییر در ساختار و الگوی آن که بیانگر الگو و عملکرد سیمای سرزمین است، میتواند اثر قابل توجهی در تغییر فرایندهای هیدرولوژیکی داشته باشد. لذا، ارزیابی از هدررفت آب و خاک و کمیسازی ارتباط آن با سنجههای سیمای سرزمین، اطلاعات کلیدی بهمنظور توسعه راهبردهای مدیریتی کیفیت آب و خاک فراهم میکند.
مواد و روشها
پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مولفههای هیدرولوژیکی در ارتباط با سنجههای سیمای سرزمین در مقیاس کرتهای صحرایی دو متر مربعی و با استفاده از باران شبیهسازی شده در شدت 32 میلیمتر بر ساعت، در بخشی از مراتع شهرستان اردبیل انجام شد. در ابتدا، با در نظر گرفتن نوع و درصد پوشش گیاهی بهعنوان متغیر اصلی، هشت گروه از ترکیب پوشش گیاهی بههمراه یک گروه بدون پوشش گیاهی (شاهد) با سه تکرار در نظر گرفته شد. ترکیب و درصد پوشش گیاهی از گروه اول تا هشتم بهترتیب شامل غالبیت گرامینه با ارتفاع کم (45)، ترکیب بوتهای متراکم با گرامینه (43)، بوتهای با ارتفاع کم و پراکنش متوسط (37)، بوتهای پراکنده با ارتفاع عمدتا کم و متوسط (31)، ترکیب بوتهای پراکنده با گرامینه (56)، بوتهای متراکم در بالادست (54)، بوتهای با ارتفاع کم و پراکنش بسیار کم (15) و بوتهای متراکم با پوشش تقریبا یکنواخت (56) بوده است. پس از اندازهگیری رواناب و رسوب در خروجی کرتها، مولفههای هیدرولوژیکی مختلف محاسبه شدند. سپس، کرتهای دارای نه ترکیب مختلف از پوشش گیاهی در سه تکرار قبل و پس از شبیهسازی باران، تصویربرداری شدند. پس از انتقال تصاویر تهیه شده از کرتها به محیط Arc/Map 10.8، نه سنجه مهم سیمای سرزمین محاسبه شد.
نتایج و بحث
تغییرات میانگین سنجههای تراکم لکه (26.90-4.43)، شاخص بزرگترین لکه (86.75-54.16)، تراکم حاشیه (107.38-17.12)، شاخص شکل سیمای سرزمین (4.47-1.50)، میانگین اندازه لکه (37.46-4.16)، میانگین فاصله نزدیکترین همسایه اقلیدسی (1.65-0.00)، شاخص گسستگی سیما (2.31-0.19)، میانگین شاخص شکل لکه (22.85-1.24) و اندازه شبکه تاثیرگذار (43.96-15.80)، نشاندهنده تاثیرپذیری متفاوت آنها از درصد و ترکیب مختلف پوشش گیاهی بوده است. تحلیل ماتریس همبستگی اسپیرمن، ارتباط غیرمعنیداری (r<0.26 و p-value>0.10) بین مقادیر میانگین هدررفت خاک، حجم رواناب، ضریب رواناب و غلظت رسوب با سنجههای سیمای سرزمین نشان داد. کوچک بودن مقیاس کرتهای مورد بررسی، عدم تنوع زیاد در ترکیب پوشش گیاهی و یکنواختی از نظر ارتفاع پوشش گیاهی را میتوان از دلایل عدم همبستگی ذکر کرد. در حالت کلی، گروههایی که مقادیر پوشش گیاهی بالای 50 درصد داشتند، از وضعیت بهتری از نظر LPI، AREA_MN و MESH برخوردار بودند که نشاندهنده پیوستگی بیشتر و تخریب کمتر است. افزایش پوشش گیاهی و ناهمگنی مکانی بالای سیمای سرزمین میتواند مسیر انتقال رسوب را تغییر داده، اتصال رسوب را کاهش داده است و منجر به کاهش رسوبگذاری شود.
نتیجهگیری
نتایج بهدست آمده، در تبیین مرجع مناسب بهمنظور بهینهسازی اقدامات حفاظت آب و خاک در مقیاس حوزه آبخیز کاربرد دارند. هر چند، پیشنهاد میشود که پژوهشهای مشابه و جامعتر در مقیاسهای مختلف از کرتهای فرسایشی و نیز حتی در مقیاس دامنه صورت بگیرد تا با در نظر گرفتن طیف وسیعی از شرایط پوشش گیاهی، توپوگرافی، اقلیمی و نیز رگبارهای متوالی، امکان مقایسه نتایج، انتخاب بهینه مقیاس مطالعاتی و در نهایت، برنامهریزی بهمنظور مدیریت و حفاظت از پوشش گیاهی و منابع آب و خاک، فراهم شود.
سید حمیدرضا صادقی؛ فهیمه میرچولی؛ زینب حزباوی؛ عبدالواحد خالدی درویشان؛ محسن خورسند
چکیده
اندازهگیری فرسایش و رسوب معمولا با استفاده از روشهای مختلف برای دستیابی به اطلاعات قابل اعتماد از میزان هدررفت خاک ضروری میباشد. در این راستا، بهکارگیری روشهای نو و دانش روز به سبب تسهیل در اندازهگیریها و افزایش دقت مورد نظر از اهمیت زیادی برخوردار است. لکن اطلاعات کافی در زمینه کارایی روشهای نوین در دسترس نیست. لذا، ...
بیشتر
اندازهگیری فرسایش و رسوب معمولا با استفاده از روشهای مختلف برای دستیابی به اطلاعات قابل اعتماد از میزان هدررفت خاک ضروری میباشد. در این راستا، بهکارگیری روشهای نو و دانش روز به سبب تسهیل در اندازهگیریها و افزایش دقت مورد نظر از اهمیت زیادی برخوردار است. لکن اطلاعات کافی در زمینه کارایی روشهای نوین در دسترس نیست. لذا، پژوهش حاضر با هدف بهکارگیری اسکنر نوری بهعنوان یکی از روشهای نوین اندازهگیری فرسایش خاک و مقایسه نتایج حاصل از آن با دو روش سنتی شیارسنج و پارافین در زمینه اندازهگیری فرسایش شیاری در شرایط آزمایشگاهی صورت پذیرفت. برای انجام پژوهش، ابتدا یک خاک لومی رسی در کرتهای آزمایشی با ابعاد 30 در 40 سانتیمتر و با شیب 20 درصد در معرض باران با شدت 50 میلیمتر بر ساعت به مدت 20 و 80 دقیقه و ایجاد فرسایش سطحی قرار داده شد. سپس، در مرحله بعد، باران با شدتهای 90 و 100 میلیمتر بر ساعت بهترتیب در مدتهای 20 و 80 دقیقه برای ایجاد فرسایشهای شیاری با ابعاد مختلف اجرا و در نهایت میزان فرسایش شیاری با سه روش اسکنر نوری، شیارسنج و پارافین اندازهگیری شد. نتایج بهدست آمده از اسکنر نوری با مقادیر غلظت رسوب اندازهگیری شده در خروجی کرت و نیز روشهای شیارسنج و پارافین مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین میزان جابهجایی خاک از روشهای اسکنر نوری، شیارسنج و پارافین برای شدت 90 میلیمتر بر ساعت با مدت 20 دقیقه بهترتیب 79.73±283.30، 8.27±35.49 و 9.22±45.93 گرم و میانگین میزان جابهجایی خاک برای شدت 100 میلیمتر بر ساعت با مدت 80 دقیقه در اسکنر نوری، شیارسنج و پارافین بهترتیب 274.22±377.94، 5.71±41.45 و 11.45±46.20 بهدست آمد. بر اساس نتایج بهدست آمده، مشخص شد که نتایج حاصل از اسکنر نوری بسیار متفاوت و مقادیر آن بسیار بالاتر از دو روش سنتی مورد مطالعه است.
سید حمیدرضا صادقی؛ زینب حزباوی؛ مهدی غلامعلی فرد
چکیده
تبیین مدل مفهومی جامع و در عین حال قابل فهم برای ارزیابی سلامت آبخیز از اولویتهای اصلی و ضروری بسیاری از طرحها و برنامههای مختلف مدیریتی و سیاستگذاری در سطح جهان و از جمله طرح کلان ملی مدیریت جامع حوزههای آبخیز کشور است. در همین راستا، پژوهش حاضر بهعنوان پژوهش پیشگام در کشور به بومیسازی مدل مفهومی پایایی، تابآوری و آسیبپذیری ...
بیشتر
تبیین مدل مفهومی جامع و در عین حال قابل فهم برای ارزیابی سلامت آبخیز از اولویتهای اصلی و ضروری بسیاری از طرحها و برنامههای مختلف مدیریتی و سیاستگذاری در سطح جهان و از جمله طرح کلان ملی مدیریت جامع حوزههای آبخیز کشور است. در همین راستا، پژوهش حاضر بهعنوان پژوهش پیشگام در کشور به بومیسازی مدل مفهومی پایایی، تابآوری و آسیبپذیری (RelResVul) مبتنی بر دادههای هیدرولوژی با هدف ارزیابی سلامت آبخیز پرداخته است. برای این امر، ابتدا اقدام به تهیه دادههای طولانی مدت دبی جریان آبخیز شازند واقع در استان مرکزی و استخراج منحنی تداوم جریان شد. سپس، آستانههای مناسب دبی مشخصه کمآبی و پرآبی بهعنوان یکی از پیشنیازهای ارزیابی سلامت آبخیز با استفاده از مدل مفهومی RelResVul مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه، شاخصهای پایایی (Rel)، تابآوری (Res) و آسیبپذیری (Vul) بر اساس مفاهیم حاکم بر مدل مفهومی RelResVul برای چهار مقطع زمانی 1365، 1377، 1387 و 1393 محاسبه شدند. در نهایت، از طریق تلفیق هندسی شاخصهای نام برده، وضعیت عمومی سلامت حوزه آبخیز شازند و در زیرحوضههای مختلف مبتنی بر دو معیار دبی مشخصه کمآبی و پرآبی پهنهبندی شد. نتایج پژوهش نشان داد که بهترتیب 59، 53، 68 و 66 درصد از آبخیز مطالعاتی در مقطعهای زمانی اول تا چهارم در وضعیت نسبتاً سالم و سالم از لحاظ شاخص سلامت آبخیز قرار داشتند. حال آنکه برای معیار دبی مشخصه پرآبی، بهترتیب 19، 22، 54 و 38 درصد آبخیز شازند در مقطعهای زمانی مورد نظر در وضعیت نسبتاً سالم و سالم از لحاظ شاخص سلامت آبخیز قرار گرفت. همچنین، ارزیابی شاخص سلامت کل آبخیز شازند مبتنی بر معیارهای دبی مشخصه کمآبی و پرآبی بهترتیب نشانگر وضعیت متوسط و نسبتاً سالم و روند بهبود و نیز وضعیت متوسط و روند ثابت بوده است. علاوه بر آن، تغییرپذیری غیر یکنواخت مکانی وضعیت سلامت آبخیز در زیرآبخیزهای مختلف در مقطعهای زمانی مطالعاتی مورد تایید قرار گرفت.