نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• واحدبردی شیخ ¹
• آرین مطبوع ²
• علی محمدیان بهبهانی ³
• آرش زارع گاریزی ⁴

¹ هیئت علمی گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

² دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

³ آدرس: گرگان – میدان بسیج – پردیس دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان – دانشکده مرتع و آبخیزداری

⁴ هیئت علمی گروه آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. ایران.

چکیده

تپه‌ماهورهای پیرامون تالاب آجی‌گل در استان گلستان در معرض فرسایش شدید قرار دارد و سالانه حجم زیادی از رسوبات این دامنه‌ها به داخل تالاب‌ وارد می‌شود. در حالی که سطح وسیعی از تپه‌ماهورهای مشرف به این تالاب پوشیده از پوسته‌های زیستی بوده و به سبب عدم آگاهی کافی از ارزش، حساسیت و کارکرد اکولوژیکی آن‌ها، مورد غفلت و تخریب قرار گرفته‌اند. بهبود خصوصیات خاک، جلوگیری از برخورد مستقیم قطرات باران با سطح خاک، همگی حاکی از نقش مهم پوسته‌های زیستی در فرایندهای هیدرولوژیکی و کنترل هدررفت خاک هستند. در پژوهش حاضر با استفاده از سامانه شبیه‌ساز باران نقش پوسته‌های زیستی در فرایندهای هیدرولوژیکی مناطق خشک بررسی شد. نتایج شبیه‌سازی بارش – رواناب (پنج تیمار مختلف از پوشش‌های غالب منطقه در کرت‌های آزمایشی دو مترمربعی و سه تکرار برای هر تیمار)، با شدت بارش 82 میلی‌متر در ساعت و تداوم 30 دقیقه‌ای نشان داد که متوسط میزان جرم رسوبات خروجی از کرت‌های با پوشش غالب خزه (104 گرم)، گلسنگ (91 گرم)، ترکیب گلسنگ-خزه (176 گرم) و بوته (99 گرم) به‌طور چشمگیری نسبت به خاک لخت (1133 گرم) کمتر است. بنابراین در صورت تخریب پوسته‌های زیستی موجود و تشکیل مناطق فاقد پوشش، میزات رسوبدهی نسبت به تیمارهای گلسنگ، خزه و درمنه در حدود 10 برابر و نسبت به کرت‌های با پوشش ترکیب گلسنگ-خزه در حدود 5 برابر افزایش پیدا خواهد کرد. کاهش معنی‌دار میزان نفوذ آب در خاک در اثر حضور پوسته‌های زیستی(P < 0.05)، باعث افزایش معنی‌دار30 الی 40 درصد تولید رواناب نسبت به تیمار پوشیده از بوته و افزایش معنی‌دار 8 الی 18 درصد نسبت به تیمار خاک لخت می‌شود (P < 0.01). بنابراین، پوسته‌های زیستی با کاهش هدررفت خاک و غلظت رسوبات، باعث تولید و انتقال رواناب سطحی باکیفیت به تالاب ها و در نتیجه حفظ کارکرد اکولوژیک و سلامت بوم‌سازگان تالاب‌های منطقه می‌شود. نتایج این پژوهش تاثیرگذاری مثبت پوسته‌های زیستی در عملکرد هیدرولوژیکی و اکولوژیکی عرصه‌های بیابانی شمال دشت گرگان و حفاظت تالاب‌های منطقه که در کنوانسیون رامسر ثبت شده‌اند را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• تالاب آجی‌گل
• رواناب
• شبیه‌ساز باران
• فرسایش
• نفوذ

عنوان مقاله [English]

Effects of Biocrusts on the hydrological components and sediment production at experimental plot scale in arid environments

نویسندگان [English]

• Ariyan Matboo ²
• Ali Mohammadian Behbahani ³
• Arash Zare Garizi ⁴

² Masters student, Faculty of Rangeland and Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.

³ Department of Watershed and Arid Zone Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

⁴ Assistant Professor Department of Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.

چکیده [English]

The hills surrounding the Ajigol wteland in the Golestan province are exposed to severe erosion and every year a large amount of sediments from these hillslopes discharge into this wetland. Whilst a large extent of these surrounding hills, has been covered with biological soil crusts (BSC) destroyed due to lack of awareness of their values, sensitivity and ecological functions. Improving soil properties, preventing direct contact of raindrops with the soil surface, all indicate the important role of BSC in hydrological processes and soil loss control. In this study, the role of BSC in the hydrological processes of dry areas was investigated using a rain simulator. The results of rainfall-runoff simulations at a 2*1 m2 plot scale with a rainfall intensity of 82 mm/h and a duration of 30 minutes plots, showed that the average mass of sediments from plots with the dominant cover of moss (104 g), lichen (91 g), lichen-moss combination (176 g) and bush (99 g) was significantly higher than bare soil (1133 grams). Therefore, in case of destruction of the existing BSC and the formation of bare lands, the sedimentation rate will increase by more than 5 times. A significant decrease in water infiltration into BSC causes a significant increase of 30-40% in runoff generation compared to the treatment covered with bushes and a significant increase of 8-18% compared to the bare soil treatment. Therefore, by reducing soil loss and sediment concentration, BSC cause the production and transfer of high-quality runoff to the wetlands and as a result maintain the ecological function and health of the region’s wetlands. The results of this research show the positive influence of BSC on the hydrological and ecological performance of arid areas in the north of Gorgan Plain and protection of Ramsar-listed wetlands in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

• Aji-gol Wetland
• Runoff
• Rainfall simulation
• Soil loss
• Infiltration