ارزیابی فرسایش سطحی با استفاده از دندروژئومورفولوژی و بررسی نقش کاربری اراضی و جهت شیب بر فرسایش در حوضه آبخیز نچی، شهرستان مریوان (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
پیشینه و هدف: میزان هدر رفت سالانه خاک در دنیا حدود 75 میلیارد تن است. در ایران هم فرسایش خاک یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی است که در حوضه های آبخیز ایران میزان فرسایش خاک بین سال های 1951 تا 2002 به میزان800 درصد بیشتر شده است. کاهش قابل توجه عملکرد حوضه های آبخیز ایران به دلیل حجم زیاد فرسایش، بیانگر ضرورت روزافزون پایش و پیگیری این پدیده مخرب می باشد. دندروژئومورفولوژی تکنیکی است که در توصیف و تعیین فرایندهای ژئومورفولوژی بسیار موفق عمل کرده است. دندروژئومورفولوژی یک روش بسیار انعطاف پذیر برای ارزیابی فرسایش خاک است و به عنوان یک منبع داده برای تشخیص قابلیت اطمینان داده های به دست آمده از تکنیک های برآورد مستقیم استفاده شود. هدف این تحقیق بررسی وضعیت فرسایش سطحی در حوضه آبخیز نچی با استفاده از تکنیک دندروژئومورفولوژی بر روی ریشه های برون زده درخت بلوط به عنوان گونه غالب منطقه می باشد. با توجه به محدود ب ودن ای ن قبیل مطالعات در ایران و وضعیت بسیار شکننده منطقه موردمطالعه و خطر پرشدن مخزن دریاچه زریوار که ازلحاظ محیط زیستی بسیار حائز اهمیت است، ضرورت دارد وضعیت فرسایش سطحی و هدر رفت خاک و انتقال رسوب موردمطالعه قرار گیرد. مواد و روش ها: برای دستیابی به اهداف پژوهش، پس از جمع آوری و تهیه اطلاعات اولیه شامل اطلاعات نوشتاری، داد ه های آماری، نقشه ها و تصاویر، پیمایش مقدماتی از منطقه انجام و سایت های نمونه برداری انتخاب شد. نمونه ها طبق برنامه تهیه شده، بر اساس وضعیت حوضه (با توجه به وضعیت کاربری حوضه موردمطالعه و جهت دامنه، واحدهای کاری موردنظر در محل های دارای ریشه برون زد یافته انتخاب شد). بر این اساس نمونه های مختلف در دو کاربری متفاوت جنگل و کشاورزی و در جهت های غربی، شرقی و جنوبی برداشت شد. قابل ذکر است که کلیه نمونه از گونه ی درختی بلوط که اکثریت مطلق در منطقه موردمطالعه است، تهیه گردید. در نهایت از بین نمونه های برداشت شده، 64 نمونه که قابلیت تحلیل آناتومی حلقه های رشد، داشتند انتخاب گردید. دیسک های برداشت شده از ریشه ها برای آشکارسازی حلقه های رویشی دیسک ها از دو روش براق سازی و برش سطوح استفاده شد. با استفاده از دستگاه سمباده، با گریدهای مختلف به تدریج صیقلی گردید تا مرز حلقه های رشد واضح شود. سپس دیسک ها در آزمایشگاه جهت تعیین اولین سال برون زد ریشه و مشخص کردن پهنای حلقه های رویشی با استفاده از دستگاه لین-تب 5 مجهز به میکروسکوپ بینوکولار و نرم افزار تخصصی گاهشناسی تی-سپ با دقت 01/0 میلی متر اندازه گیری شد. یافته ها و بحث: نتایج این پژوهش نشان داد در حوضه آبخیز نچی فرسایش سطحی خاک در کاربری کشاورزی (میانگین نرخ فرسایش 2.43 میلی متر در سال) نسبت به کاربری جنگل (میانگین نرخ فرسایش 6/0 میلی متر در سال) حدود 4 برابر است. نتایج آزمون های آماری نیز نشان داد که در حوضه موردمطالعه نوع کاربری بر میانگین نرخ فرسایش سطحی سالانه تاثیرگذار است. همچنین در این مطالعه مشخص شد که جهت های مختلف جغرافیایی بر میانگین نرخ فرسایش سطحی سالانه حوضه آبخیز نچی تاثیر گذار نیست. مقایسه مقادیر فرسایش در کاربری کشاورزی و جنگل اهمیت نقش حفاظتی و مهم پوشش های طبیعی در حفظ خاک و جلوگیری از فرسایش و هدر رفت آن را نشان می دهد. مطالعات مختلف در دنیا و ایران نشان داده است در دهه های اخیر تغییرات کاربری رشد فزاینده ای داشته است که این تغییرات، زمینه افزایش رواناب و اثرگذاری در میزان هدر رفت خاک دارد، مقایسه فرسایش در ناحیه کشاورزی با ناحیه جنگلی، نشان از نقش حفاظتی و مهم پوشش های طبیعی و جنگلی در حفظ خاک و جلوگیری از فرسایش و هدر رفت این ماده ارزشمند دارد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق ضرورت توجه بیشتر به مطالعات قابلیت اصلاح و تغییر کاربری اراضی در این مناطق را بیش ازپیش آشکار می کند. تغییر کاربری و اثرات منفی ناشی از دخالت انسانی، نه تنها در خود حوضه، بلکه در محل خارج از وقوع فرسایش به صورت انباشت بر روی اراضی مرغوب کشاورزی، مراتع، منابع ذخیره آب و کانال های آبیاری شده است. همچنین ایجاد آلودگی توسط رسوبات و فلزات سنگین و مواد شیمیایی همراه آن، بالاخص تهدید اکوسیستم بسیار شکننده دریاچه زریوار امروزه بیش از هر زمان دیگری مشهود است. پیشنهاد می شود در کارهای آتی برای اعتبارسنجی نرخ فرسایش به دست آمده، از یک روش دیگر موازی با این روش استفاده شود. همچنین پیشنهاد می گردد در مطالعات آتی برای بررسی دقیق تر تاثیر جهت های دامنه بر فرسایش خاک، از دامنه های شمالی نیز نمونه برداری صورت گیرد.Surface Erosion Estimation through Dendrogeomorphological Analysis and Investigating the Role of Land-use and Slope Direction on Erosion in Nachi Catchment
Extended Abstract Background and purpose The annual loss of soil in the world is about 75 billion tons. In Iran, soil erosion is one of the most important environmental problems, and in Iran's catchments, soil erosion increased by 800% between 1951 and 2002. The significant decrease in the performance of Iran's catchments due to a large amount of erosion indicates the increasing necessity of monitoring and following up on this destructive phenomenon. Dendrogeomorphology is a technique that has been very successful in describing and determining geomorphological processes. Dendrogeomorphology is a very flexible method to assess soil erosion and can be used as a data source to determine the reliability of data obtained from direct estimation techniques. The purpose of this research is to investigate the state of sheet erosion in the Nachi watershed using the dendrogeomorphology technique on the oak tree's protruding roots as the region's dominant species. Considering the limited nature of such studies in Iran and the very fragile situation of the studied area, and the risk of filling up the reservoir of Zrebar Lake, which is very important from the point of view of the environment, it is necessary to study the situation of sheet erosion and soil wastage and sediment trans. Materials and methods In order to achieve the research objectives, after collecting and preparing the primary information, including written information, statistical data, maps, and pictures, a preliminary area survey was carried out, and sampling sites were selected. The samples were prepared according to the program, based on the status of the catchment (according to the land use of the catchment and the direction of the range, the desired work units were selected in places with exposed roots). Based on this, different samples were taken in two different forests, agriculture uses, and western, eastern, and southern directions. All the samples were prepared from the oak tree species, which is the absolute majority in the study area. Finally, 64 samples were selected from the collected samples that could analyze the growth rings' anatomy. Discs harvested from the roots were used to reveal the vegetative rings of the discs by polishing and cutting the surfaces. Using a sanding machine, it was gradually polished with different grades to clear the growth ring border. Then, the disks were measured in the laboratory to determine the first year of root emergence and to determine the width of vegetative rings using a Lin-Tab 5 device equipped with a binocular microscope and specialized T-Sap chronology software with an accuracy of 0.01 mm. Findings and discussion This research showed that in the Nachi catchment, surface soil erosion in agricultural use (average erosion rate 2.43 mm per year) compared to forest use (average erosion rate 0.6 mm per year) is about 4 times. The results of the statistical tests also showed that the type of land use affects the average annual surface erosion rate in the studied basin. Also, this study found that different geographical directions do not affect the average annual surface erosion rate of the Nachi catchment. Comparing erosion values in agricultural and forest use shows the importance of natural covers' protective and important role in preserving the soil and preventing its erosion and wastage. Various studies in the world and Iran have shown that in recent decades, there has been an increasing increase in land use changes, that these changes have the basis of increasing runoff and affecting the amount of soil loss, comparing erosion in the agricultural area with the forest area, showing the protective and important role of the covers. Natural and forests have a valuable role in preserving the soil and preventing erosion and wastage of soil. Conclusion The results of this research reveal the necessity of paying more attention to studies on the possibility of modification and change of land use in these areas. The change in land use and the negative effects caused by human interference are not only in the basin itself but also in places outside the occurrence of erosion in the form of accumulation on high-quality agricultural lands, pastures, water storage sources, and irrigated canals. Also, the creation of pollution by sediments and heavy metals and accompanying chemicals, especially the threat to the very fragile ecosystem of Zrebar Lake, is more evident today than ever before. It is suggested to use another method parallel to this method in future works to validate the obtained erosion rate. In future studies, sampling should also be done from the northern slopes for a more detailed investigation of the effect of the slope directions on soil erosion.
تبلیغات
