نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• بنفشه یثربی ¹
• مجید صوفی ²
• سید خلاق میرنیا ³
• جهانگرد محمدی ⁴

¹ دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت‌مدرس

² استادیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس

³ دانشیار، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت‌مدرس

⁴ دانشیار، دانشکده پدولوژی، دانشگاه شهرکرد

چکیده

فرسایش آبکندی یک رخساره فرسایشی پر رسوب است که سهم عمده­ای در تخریب اراضی دارد. در منطقه مورد مطالعه به‌دلیل توسعه فرسایش آبکندی در اراضی کشاورزی، این پژوهش با هدف بررسی تاثیر ویژگی‌های توپوگرافیک شامل شیب-مساحت و عوامل خاکی بر گسترش آبکندهای جبهه‌ای در حوزه آبخیز سیکان واقع در استان ایلام انجام شد. به این منظور تعداد 46 آبکند جبهه­ای انتخاب و خصوصیات مورفومتریک مانند شیب و مساحت بالادست آبکند در محل‌های اولیه و فعلی به‌وسیله دستگاه موقعیت‌یاب جهانی و شیب‌سنج سانتو برداشت شد. دو نمونه خاک ترکیبی از حوضه بالادست، کف و دیواره­های آبکند برداشت شد. سپس با استفاده از ماتریس هم‌بستگی و رگرسیون دو متغیره به‌بررسی عوامل موثر پرداخته شد. در بررسی وابستگی عوامل مورفومتریک آبکندها نتایج ماتریس هم‌بستگی نشان داد که با افزایش میزان شیب بالادست بر ارتفاع بالاکند افزوده می‌شود و در نتیجه آبکندهایی با حجم بالاتر تشکیل می‌شوند. همچنین، نتایج حاکی از آن است که شاخص مساحت بالادست به‌مساحت آغازین آبکندها می­تواند به‌عنوان شاخص مناسبی جهت تعیین مرحله توسعه آبکندهای جبهه­ای استفاده شود و رابطه معکوسی با شاخص عرض/عمق، طول و حجم آبکندها دارد. رابطه شیب-مساحت در منطقه مورد مطالعه منفی بوده و با افزایش مساحت، مقدار شیب کاهش می­یابد، مقدار نرخ کاهش برابر با 0.31 می‌باشد و می­توان عامل تشکیل بالاکند در منطقه مورد مطالعه را رواناب هورتونی دانست. آستانه توپوگرافی آبکندها در منطقه مورد مطالعه، حدود 0.40 می­باشد و مقدار آستانه متوسط آغاز آبکندها در شیب 10 درصد حدود 0.50 هکتار که با کاهش شیب به‌ حدود دو درصد، تا دو هکتار افزایش می­یابد و آستانه بحرانی در شیب دو درصد حدود 0.70 هکتار می­باشد. بررسی عوامل خاکی نشان می­دهد که افزایش مقدار ماده آلی خاک تنها عاملی است که می­تواند باعث افزایش مقدار آستانه تشکیل آبکندها شود و سایر عوامل خاکی نظیر بافت سبک خاک و افزایش شوری باعث افزایش حجم آبکند و در نتیجه افزایش میزان تولید رسوب می­شود. نتایج رگرسیون‌های دو متغیره نشان می‌دهد که حجم آبکندها در سطح معنی‌دار یک درصد عاملی وابسته به‌ عمل تعریض می‌باشد و عرض بالا به‌تنهایی 85 درصد از تغییرات حجم را تبیین می‌کند.

کلیدواژه‌ها

• آستانه توپوگرافی
• تخریب اراضی
• حوزه آبخیز سیکان
• خصوصیات مورفومتریک
• عوامل خاکی

عنوان مقاله [English]

Assessment the impact of topographic and soil characteristics on bank gullies advancement in croplands, case study: Ilam province

نویسندگان [English]

• Banafsheh Yasrebi ¹
• Majid Soufi ²
• Sayed Khalagh Mirnia ³
• Jahangard Mohamadi ⁴

¹ PhD Student, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Iran

² Assistant Professor, Agricultural and Natural Resources Research Center, Fars, Iran

³ Associate Professor ,Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Iran

⁴ Associate Professor, Faculty of Pedology, Shahrekord University, Iran

چکیده [English]

Gully erosion has an important role in land degradation producing much sediment. Due to development of gully erosion in crop lands of study area, this research deals with assessing the topographic characteristics of bank gullies and assess on effective soil factors controlling gullies advancement in Siekan watershed in Ilam province. For this purpose, 46 bank gullies were selected and morphometric characteristics like initial and advancement contributing area and slope as well were measured. Two compound soil samples were collected from top soil of contributing area and gullies walls then analyzed in the soil lab. Then database formed and effective factors on gullies advancement were recognized by correlation matrix and regression.
Correlation matrix results revealed, the higher slope the higher head-cut and gullies volume. A-S relationship is negative and b is 0.31 that shows gullies formed by hortonian overland flow process. Topographic threshold is 0.04 and mean threshold in 10% slope is 0.05 ha and in 2% slope is 2 ha. Critical threshold in 2% slope is 0.07 ha. Correlation matrix showed that increase in gully advancement slope increases head–cut height and gully volume. The index of area of development/ area of initiation is suitable
for gully development stage determination and it has negative relationship with gully length, volume and width/depth index. Increasing in soil organic matter cause an increase in topographical threshold, soil texture and electrical conductivity increase the gully volume. The effect of both topographical parameters and soil material characteristics on total eroded bank gully volume was integrated in multiple regression equations. The models based on all measured parameters explain 85% of the variation in
gullies volume.