نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• نگین قادری دهکردی ¹
• عبدالواحد خالدی درویشان ²
• محمدرضا زارع ³

¹ گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت ‌مدرس، نور، ایران

² گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

³ گروه فیزیک، دانشکده‌ی علوم، دانشگاه اصفهان. اصفهان، ایران.

چکیده

مقدمه:
برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از عناصر پرتوزا ابزاری است که برای ارائه نقشه فرسایش/رسوب‌گذاری و محاسبه اجزایی بودجه رسوب استفاده می‌شود. پژوهش حاضر با هدف مقایسه اجزای بودجه رسوب در دوره‌های زمانی 100-120 و 60 سال اخیر به ترتیب با استفاده از سرب-210 و سزیم-137 در زیرآبخیز شاهد حوضه معرف-زوجی خامسان انجام شد.

مواد و روش‌ها:
نمونه‌برداری از خاک در زیرآبخیز شاهد با روش نظام‌مند-تصادفی در تعداد 57 نقطه با پراکنش مناسب در کاربری‌های مختلف انجام شد. برای محاسبه شدت فرسایش/رسوب‌گذاری در هر نقطه، مدل پخش و انتقال برای اراضی غیرکشاورزی و مدل موازنه جرمی نوع II برای اراضی کشاورزی اجرا شد. نقشه محدوده‌های فرسایش/پایدار/رسوب‌گذاری از طریق مقایسه موجودی سرب-210 و سزیم-137 با مناطق مرجع تهیه شد. در نهایت نقشه توزیعی متوسط شدت فرسایش/رسوب‌گذاری با استفاده از رهیافت واحد کاری تهیه شده و اجزای بودجه رسوب به ترتیب برای متوسط 120-100 سال اخیر با استفاده از سرب-210 و متوسط 60 سال اخیر با استفاده از سزیم-137 محاسبه شد.

نتایج و بحث:
مقایسه نتایج بودجه‌بندی رسوب در زیرآبخیز مورد مطالعه نشان داد که در دوره زمانی 120-100 سال و 60 سال اخیر متوسط فرسایش خاک کل به ترتیب 87/292 و 87/526 تن در سال، متوسط رسوب‌گذاری کل به ترتیب 07/7 و 26/20 تن در سال و متوسط فرسایش خاک خالص (رسوب‌دهی) به ترتیب 79/285 و 61/506 تن در سال بوده است. در دو دوره زمانی 120-100 و 60 سال اخیر متوسط شدت فرسایش به‌ترتیب 92/2 و 25/5 تن بر هکتار در سال و تولید رسوب به ترتیب 85/2 و 05/5 تن بر هکتار در سال برآورد شد. هم‌چنین نسبت تحویل رسوب زیرآبخیز مورد بررسی در دوره‌های زمانی 120-100 و 60 سال اخیر به ترتیب 98/0 و 96/0 بود؛ به عبارت دیگر در دوره زمانی 120-100 سال به طور متوسط تنها دو درصد از خاک فرسایش‌یافته مجدداً در سطح زیرآبخیز توزیع شده است و در دوره زمانی 60 سال اخیر این مقدار به چهار درصد رسیده است.

کلیدواژه‌ها

• بودجه رسوب
• تاریخچه فرسایش
• منشأیابی رسوب
• نسبت تحویل رسوب
• نقشه فرسایش

عنوان مقاله [English]

Analysis of changes in soil erosion and sediment yield in the last century in Khamsan representative-paired watershed

نویسندگان [English]

• Negin Ghaderi Dehkordi ¹
• Abdulvahed Khaledi Darvishan ²
• Mohamad Reza Zare ³

¹ Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran.

² Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University

³ Department of Physics, Faculty of Sciences, University of Isfahan, Isfahan, Iran

چکیده [English]

Introduction:
Estimating soil erosion and sedimentation using radioactive elements is a tool used to provide erosion/deposition maps and calculate sediment budget components. This study aimed to compare the sediment budget components over the periods of 100-120 years and the last 60 years, respectively, using 210Pbex and 137Cs radionuclides in the control sub-watershed of the Khamsan representative-paired watershed.

Materials and methods:
Soil sampling in the control sub-watershed was conducted using a systematic-random approach at 57 points, appropriately distributed across different land uses. To calculate the erosion/deposition intensity at each point, the diffusion and migration model and mass balance model II were used for non-agricultural lands agricultural lands, respectively. Erosion/stable/deposition area maps were created by comparing the inventories of 210Pbex and 137Cs with reference areas. Finally, the average erosion/deposition intensity distribution map was prepared using the working unit approach, and the components of the sediment budget were calculated as the average of the last 100-120 years using 210Pbex and the average of the last 60 years using 137Cs.

Results and discussion:
The comparison of sediment budget results in the studied sub-watershed showed that in the last 100-120 year and the last 60 years, the average total soil erosion was 292.87 and 526.87 (ton year-1), respectively. The average total deposition was 7.07 and 20.26 (ton year-1), and the average net soil erosion (sediment yield) was 285.79 and 506.61 (ton year-1), respectively. In the two time periods of 100-120 years and the last 60 years, the average erosion intensity was estimated at 2.92- and 5.25-ton ha-1 year-1, and the sediment yield was 2.85- and 5.05-ton ha-1 year-1, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Erosion history
• Erosion map
• Sediment budget
• Sediment delivery ratio
• Sediment sourcing