بررسی تاثیر نوع لیتولوژی بر میزان فرسایش و رسوبدهی خاک در حوزه آبخیز سد سنگرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره دکتری واحد بین‌الملل دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، ﺳﺎزﻣﺎن ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت، آﻣﻮزش و ﺗﺮوﯾﺞ ﮐﺸﺎورزی، مشهد، اﯾﺮان

چکیده

در مناطق واجد خاک‌های با فرسایش‌پذیری زیاد که فاقد پوشش گیاهی بوده و یا میزان پوشش گیاهی ناچیز است، سرشت ذاتی سنگ مادر، نقش به‌سزایی در تولید رواناب و هدررفت خاک بر عهده دارد. این تحقیق، با هدف بررسی اثر نوع لیتولوژی و مواد مادری بر هدررفت خاک با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز باران در حوزه آبخیز سد سنگرد واقع در استان خراسان رضوی انجام شد. برای انجام این پژوهش، ابتدا 11 واحد همگن (واحدهای کاری) بر مبنای نوع لیتولوژی شامل مارن و کنگلومرا و رخساره‌های فرسایشی شامل سطحی-شیاری، شیاری و شیاری-آبراهه‌ای در کاربری مرتعی و در شیب مشابه (20 درصد) انتخاب شد. 33 آزمایش در شدت بارش 36 میلی‌متر در ساعت و به مدت 30 دقیقه با شبیه‌ساز باران بر روی واحدهای کاری، انجام شد. مقدار رسوب هر یک از آزمایش‌ها اندازه‌گیری شد. به‌منظور بررسی عوامل موثر در تلفات خاک و فرسایش‌پذیری، نمونه‌برداری از خاک در لایه صفر تا 15 سانتی‌متری نیز از مجاور پلات‌های مورد آزمایش برداشته شد. تحلیل آماری اطلاعات با استفاده از نرم‌افزار SPSS 22 انجام شد. نتایج نشان داد که لیتولوژی‌های مورد بررسی از نظر فرسایش و رسوبدهی با یکدیگر تفاوت معنی‌دار دارند. دو واحد کاری شامل مارن حاوی املاح فراوان واجد فرسایش شیاری-آبراهه‌ای (Eem-RG) و کنگلومرا واجد فرسایش سطحی-شیاری (Plc-SR) به‌ترتیب با رسوبدهی 260.9 و 45.1 گرم در متر مربع دارای بیشترین و کمترین مقدار رسوبدهی می‌باشند. برخی از ویژگی‌های خاک مانند درصد سیلت، رطوبت اولیه خاک، شوری، اسیدیته و نسبت جذب سدیم با میزان فرسایش و رسوبدهی خاک دارای همبستگی مستقیم و عوامل درصد پوشش گیاهی و درصد سنگریزه موجود در سطح خاک و همچنین، درصد ماسه، کربن آلی و درصد آهک فعال خاک با میزان فرسایش و تولید رسوب، همبستگی معکوس نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on effects of lithology on soil erosion and sediment yield in Sangerd Drainage Basin

نویسندگان [English]

  • Ali Bagherian Kalat 1
  • Gholamreza Lashkaripour 2
  • Mohammad Ghafoori 2
  • Aliakbar Abbasi 3
1 PhD Student, Ferdowsi University of Mashhad International Campus, Iran
2 Professor, Faculty of Science, Ferdowsi University, Mashhad, Iran
3 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Department, Agricultural and Natural Resources Research Center of Khorasan Razavi, AREEO, Mashhad, Iran
چکیده [English]

On areas with highly eroded soils, where vegetation is absent or negligible, runoff generation and erosion processes can greatly be affected by the nature of parent material. This research was carried out to investigate the effects of lithology and soil parent material on erosion and soil loss, using rainfall simulator in Sangerd Drainage Basin which is located in Khorasan Razavi Province. To do this research, 11 homogeneous soil units (map units) with the same slope (20%), land use (rangeland), different lithology (marls and conglomerate) and erosion facies (sheet-rill, rill and rill-gully) were selected. A rainfall simulator producing 36 mm h-1 rainfall intensity and 30 minute duration was used at 33 locations over soil erosion plots. The amount of sediments was measured. In order to investigate factors affecting on soil erosion and sediment yield, soil was sampled from 0-15 cm depth of plot adjacent areas. For statistical analysis, SPSS 22 was used. Results showed that soil erosion and sediment yield have meaningful differences in different lithologies. Eem-RG and Plc-SR soil units with 260.9 and 45.1 gr m-2 have the most and the least sediment yield, respectively. It was found that the sediment yield had positive correlation with some soil properties such as silt, Ec, pH, SAR and antecedent soil moisture and negative correlation with sand, OC, NPV, vegetation and rock fragment cover.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Conglomerate
  • marl
  • rainfall simulator
  • Soil erodibility
  • Soil loss