فرسایش خاک

امروزه کاهش منابع اراضی ناشی از فرسایش خاک، هر ساله خسارات فراوان جانی و مالی را در پی دارد. بنابراین در این پژوهش به منظور برآورد فرسایش خاک و تولیدرسوب با استفاده از روش تجربی پسیاک اصلاح شده (MPSIAC) و بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در حوضه آبخیز کوزه توپراقی استان اردبیل پرداخته شد. بدین منظور با استفاده از نقشه های پایه و بهره گیری از GIS لایه های اطلاعاتی مورد نیاز تهیه شد. پس از گردآوری، آماده سازی و ورود لایه های اطلاعاتی به محیط GIS و تلفیق این لایه ها میزان رسوب ویژه سطح حوضه بین ۷/۶۹ تا ۰/۷۶ تن در هکتار در سال محاسبه شد. مقدار کل و متوسط فرسایش سالانه خاک حوضه نیز به ترتیب برابر با 0 تا ۵۷/۶۲ و ۱۱/۶۶ تن در هکتار در سال به دست آمد. هم چنین بیش ترین و کم ترین مقدار فرسایش در زیرحوزه ها براساس اولویت بندی مربوط به زیر حوزه های 15 و 36 است که مقادیر آن ها به ترتیب برابر ۲۸/۵۰ و ۲/۸۳ تن در هکتار در سال محاسبه شد. متوسط رسوب تولیدی برای حوضه مورد مطالعه ۳/۱۶ تن در هکتار در سال برآورد شد. اولویت بندی زیرحوزه ها بر اساس میزان فرسایش خاک نشان داد که زیرحوضه 15 و 34، به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار فرسایش (۲۸/۴۸ و ۲/۸ تن در هکتار در سال) را دارند. بر اساس میزان رسوب، زیرحوضه 16 و 34 به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار رسوب (۷/۱۶ و ۰/۷۶ تن در هکتار در سال را تولید می کنند. بر اساس نتایج به دست آمده از تحلیل پارامترهای مربوط به فرسایش در مدل MPSIAC، می توان نتیجه گیری کرد که اولویت بندی انجام شده می تواند مبنای تصمیم گیری و مدیریت در کنترل فرسایش و تولید رسوب در نظر گرفته شود

در سال های اخیر، تأثیر متقابل تغییر کاربری اراضی و فرسایش خاک تبدیل به یک نگرانی عمده زیست محیطی شده است. ازاین رو، هدف این مطالعه بررسی تغییرات کاربری های مختلف و ارزیابی اثرات تغییرات کاربری ها بر فرسایش خاک، در شهرستان گیوی است. در راستای دستیابی به اهداف پژوهش، ابتدا نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش شی گرا برای دو دوره 2000 و 2021، تهیه شده است. در مرحله بعد با توجه به شرایط طبیعی و انسانی محدوده، سایر عوامل مؤثر برای فرسایش در منطقه شناسایی شد و لایه های اطلاعاتی هر یک از معیارها، توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. ارزش گذاری و استاندارد سازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیار ها، با استفاده از روش CRITIC انجام شد. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش MABAC به عنوان یکی از روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)، انجام شد. نتایج نشان داد، بیشترین میزان مساحت در سال 2000 مربوط به مراتع خوب و متوسط، به ترتیب با 172/313 و 144/283 کیلومترمربع است و در سال 2021، بیشترین میزان مساحت مربوط به مراتع ضعیف و اراضی بایر (هموار) به ترتیب با 077/335 و 815/329 کیلومتر مربع است. با توجه به نقشه پهنه بندی فرسایش سال 2000 به ترتیب 34/16 و 36/20 درصد و با توجه پهنه بندی فرسایش 2021 به ترتیب 92/22 و 58/25 درصد از مساحت شهرستان در دو طبقه فرسایش بسیار زیاد و زیاد قرار دارند. کاهش مراتع خوب و متوسط و اراضی با پوشش گیاهی متراکم و تبدیل آن ها به مناطق کشاورزی، مراتع ضعیف، انسان ساخت و اراضی بایر بیشترین میزان تأثیر را بر فرسایش خاک داشته است.

مقدمه و هدف: یکی از ضرورت های مهم توسعه پایدار، نظام کشاورزی پایدار است. نظامی که منابع طبیعی و محیط زیست را فدای تولید و رشد اقتصادی نکند. در این راستا هدف تحقیق حاضر بررسی توسعه کشاورزی پایدار در حفاظت منابع آب و خاک در روستاهای بخش حمیل از توابع شهرستان اسلام آباد غرب می باشد. مواد و روش ها: بر اساس روش کوکران، 353  نفر از خانوارهای بخش حمیل به عنوان حداقل نمونه مورد مطالعه انتخاب شدند و با توزیع پرسشنامه های محقق ساخته میان آن ها به گردآوری اطلاعات مورد نیاز پرداخته شد. به منظور تجزیه و تحلیل اطلاعات مکتسبه از آزمون رگرسیون چندگانه، تحلیل عاملی، آزمون T مستقل و تحلیل خوشه ای بهره برده شد. یافته ها: براساس نتایج رگرسیون چندگانه بین شاخص های توسعه پایدار روستایی و حفاظت از منابع ارتباط معناداری وجود دارد و بُعد اقتصادی با ضریب بتای 798 بیشترین تأثیر را دارد. همچنین میزان همبستگی عامل های مورد بررسی با حفاظت از منابع آب و خاک مثبت و بالا بدست آمد. تحلیل خوشه ای وT  مستقل انجام گرفته نشان داد که 19 روستا براساس متغیرهای کشاورزی پایدار در شرایط مناسب و 47 روستا در شرایط نامناسب قرار دارند. بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست امده برنامه ریزان توسعه باید با رفع موانع اقتصادی از تخریب منابع طبیعی به ویژه منابع آب و زمین جلوگیری کنند. لذا پیشنهاد می شود 47 روستای ناپایدار بخش حمیل از نظر شاخص های اقتصادی بررسی و با ایجاد اشتغال و معیشت متنوع جهت کاهش فشار و تخریب منابع در این مناطق اقداماتی انجام شود.

فرسایش خاک از جمله تهدیدات زیست محیطی جدی است که می تواند بر جنبه های سیاسی، اجتماعی و اقتصادی کشورها تأثیر بگذارد. یکی از مدل های تجربی پرکاربرد برای تخمین میزان فرسایش خاک معادله جهانی فرسایش خاک اصلاح شده موسوم به مدل RUSLE می باشد. هدف از این پژوهش تجزیه و تحلیل و پهنه بندی میزان فرسایش خاک و ارتباط آن با شاخص های هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی حوضه آبریز خیاوچای مشکین شهر می باشد. فاکتورهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران (R)، فرسایش پذیری خاک (K)، توپوگرافی (LS)، پوشش گیاهی (C) و عملیات حفاظتی (P) است که به ترتیب عامل فرسایندگی باران با استفاده از داده های بارندگی، لایه بافت خاک، مدل رقومی ارتفاعی و کاربری اراضی می باشد در محیط سامانه اطلاعات مکانی (GIS) تهیه شده اند و پس از روی هم گذاری لایه ها، مقدار فرسایش سالانه خاک بین 0 تا 54/150 تن بر هکتار در سال در سطح حوضه برآورد شد. در گام بعد شاخص های هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی که در رخداد فرسایش خاک موثر هستند شامل شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI)، شاخص توان آبراهه (SPI)، شاخص انحناء دامنه (Curvatore)، شاخص انحناء مقطع (Profil Curvatore)، شاخص انحناء سطح (Plan Curvatore) و شاخص پوشش گیاهی عادی (NDVI) در محیط ArcMap ایجاد و نقشه های پهنه بندی تهیه شدند. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد عامل توپوگرافی با ضریب همبستگی 92/0 درصد بیش ترین تاثیر را در برآورد فرسایش سالانه خاک توسط مدل RUSLE داشته است. در بررسی دیگر ارتباط بین شاخص های هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی با میزان فرسایش سالانه خاک انجام گرفت و نتایج نشان داد که شاخص های تفاضل پوشش گیاهی نرمال شده و انحناء مقطع به ترتیب با ضریب همبستگی 57/0 و 05/0 نسبت به شاخص های دیگر به ترتیب بیش ترین و کم ترین تاثیرگذاری را دارا می باشند. نتایج این پژوهش امکان تلفیق شاخص های موثر هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی بر فرسایش و نیز امکان استفاده از سایر شاخص های موثر و قابلیت های RS و GIS را جهت تخمین کمی مقادیر فرسایش خاک را تایید می نماید.

هدف این تحقیق آشکارسازی تغییرات کاربری و تخریب پوشش جنگلی و اثرات آن بر فرسایش خاک، در حوضه آبریز قلعه رودخان می باشد. بدین منظور ابتدا تغییر کاربری های صورت گرفته بین سال های 1371 تا 1402 با استفاده از تصاویر لندست و تکنیک طبقه بندی شی گرا استخراج شد و به کلاس های (کشاورزی، جنگل، مرتع، عوارض آبی و مسکونی) طبقه بندی شدند. در مرحله بعد، با شناسایی عوامل مؤثر در فرسایش منطقه و تهیه لایه های اطّلاعاتی هر معیار در GIS، استانداردسازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی، وزن دهی معیارها با استفاده از روش کرتیک و مدل سازی نهایی با استفاده از روش تحلیل چند معیاره مارکوس انجام شد. بررسی تغییرات کاربری حوضه نشان می دهد که پوشش جنگلی در سال 1371، با وسعت 17/222 کیلومترمربع ، بیشترین مساحت را در بین کاربری ها داشته که در سال 1402 وسعت آن به 03/205 کیلومترمربع کاهش یافته است. همچنین با نظر به نتایج حاصله؛ کاربری مسکونی با افزایش 17/27 کیلومترمربعی، بیشترین تغییر را در طول بازه زمانی 30 ساله مورد مطالعه داشته است. با توجه به نقشه پهنه بندی فرسایش نیز به ترتیب؛ مساحت طبقه با پتانسیل فرسایش بسیار زیاد و زیاد از 04/18 و 05/31 درصد در سال 1371 به 52/22 و 34/32 درصد در سال 1402، افزایش پیدا کرده است. با توجه به نتایج به دست آمده می توان، کاهش پوشش جنگلی و تبدیل آن به مناطق مسکونی، اراضی کشاورزی و مراتع، همچنین؛ تبدیل اراضی کشاورزی به مناطق مسکونی و افزایش کاربری مسکونی و زراعی در حریم و بستر رودخانه ها، را مهّم ترین عوامل دخیل در افزایش پتانسیل فرسایش خاک حوضه، دانست.

در این پژوهش برای مدلسازی فرسایش، تولید رسوب و شناسایی زیرحوضه های بحرانی از نظر تولید رسوب در حوضه ی سد ستارخان اهر در شمال غرب کشور از مدل های SWAT و MUSLE استفاده ش د. ب رای این من ظور از داده های رسوب ماهانه ی ایس تگاه اورن گ در خروجی حوضه اس تفاده شد. مرحله ی واسنجی مدل برای دوره ی آماری 1388-1383 و مرحله ی اعتبارسنجی آن برای دوره ی آماری 1392-1389 انجام شد. برای ارزیابی شبیه سازی مدل از روش های آماری شامل ضریب تعیین (R2)، ضریب نش - ساتکلیف (NS) و نسبت میانگین مجذورات خطا به انحراف معیار داده های مشاهد اتی (RSR) استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر R2، NS و RSR برای مرحله ی واسنجی به ترتیب 76/0، 95/0 و 06/0 و برای مرحله ی اعتبارسنجی به ترتیب 96/0، 93/0 و 1/0 به دست آمد. بررسی تغییرات مکانی فرسایش و تولید رسوب نشان داد که اراضی حوضه ی سد ستارخان از نظر متوسط سالانه رسوب از یکدیگر تفاوت دارند. مناطق بحرانی با مقادیر تولید رسوب زیاد و خیلی زیاد در بالادست حوضه در بخش های شمالی، شمال شرقی، غرب و جنوب غربی قرار دارند و حدود 17/34 درصد از مساحت حوضه را شامل می شوند. با توجه به نتایج خیلی خوب کارایی مدل، در تعیین اراضی بحرانی فرسایش و رسوب، پیشنهاد می شود از آن در بررسی اثرات اقدامات مدیریتی و حفاظت خاک استفاده شود.

شناسایی عوامل مؤثر بر ایجاد فرسایش در خاک و رتبه بندی روش های جلوگیری از آن در اراضی روستایی اطلاعات با ارزشی در اختیار مدیران و برنامه ریزان جهت حفاظت از خاک قرار می دهد. شهرستان درمیان از مراکز مهم کشاورزی استان خراسان جنوبی می باشد و بیشتر مساحت آن در کلاس شدید بیابان زایی قرار گرفته است، لذا در این تحقیق، یک رویکرد ترکیبی مبتنی بر روش های تصمیم گیری چندمعیاره بهترین- بدترین و روش ویکور به منظور تحلیل و رتبه بندی روش های جلوگیری از فرسایش خاک در مناطق روستایی شهرستان درمیان ارائه شده است. ساختار این روش بدین صورت است که در ابتدا به کمک روش بهترین- بدترین، وزن معیارها و زیرمعیارهای شناسایی شده از ادبیات تحقیق به کمک نظر خبرگان و محاسبات موجود در روش مذکور تعیین شده و سپس به منظور رتبه بندی روش های جلوگیری از فرسایش، از روش ویکور استفاده می شود. نتایج نشان داد که معیار فنی با امتیاز 293/0 دارای بالاترین رتبه و معیار شیمیایی با امتیاز 085/0 دارای کمترین امتیاز است. در اولویت بندی نهایی روش های جلوگیری از بروز فرسایش نیز بیوچار و تزریق مواد آلی در رتبه های اول و دوم و باران مصنوعی در پایین ترین رتبه قرار دارد. انتظار می رود که استفاده از نتایج این تحقیق بتواند به عنوان یک ابزار مناسب جهت اتخاذ تصمیمات نهایی برای مدیران به کار رود.

فرسایش خاک یکی از معضلات مهم در حوضه های آبریز کشور ایران می باشد که هر ساله موجب هدر رفتن هزاران تن خاک می شود. هدف تحقیق حاضر، پهنه بندی خطر فرسایش خاک در حوضه ی آبریز گیوی چای (شمال غرب ایران)، می باشد. در این مطالعه ابتدا، عوامل مؤثر جهت فرسایش در منطقه شناسایی شدند و سپس لایه های اطلاعاتی هر معیار، در GIS تهیه گردید. ارزش گذاری و استانداردسازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیارها، با استفاده از روش کرتیک انجام گردید. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش MABAC به عنوان یکی از روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)، انجام شد. با توجه به نتایج مطالعه، به ترتیب عوامل شیب، کاربری اراضی، خاک و لیتولوژی بیشترین ضریب وزنی را به خود اختصاص دادند. همچنین، نتایج مطالعه نشان داد؛ به ترتیب 89/283 و 93/414 کیلومتر مربع از مساحت محدوده، دارای پتانسیل خطر بسیار زیاد و زیاد، می باشد و مناطق بسیار پرخطر و پرخطر در سازندهایی نامقاوم و فرسایش پذیر، کاربری های زراعی و باغات و شیب های 40-15 درصد قرار دارند. می توان گفت که نتایج حاصل از این مطالعه، حاکی از توان بالای حوضه ی مطالعاتی از لحاظ رخداد فرسایش می باشد و لازم است کنترل فرسایش و اقدامات حفاظتی در دستور کار متخصصین و مدیران اراضی قرار گیرد. به علاوه، نتایج حاصل از صحت سنجی نتایج، نشان داد که استفاده از روش MABAC، از دقت نسبی بالایی جهت مطالعه ی خطر فرسایش خاک برخوردار است.

  دریاچه آب شیرین توریستی و بسیار زیبای نئور با مساحت240 هکتار، در یک چاله زمین ساختی (گرابن[1]) و در دل دره های کوهستانی سرسبز باغروداغ در ارتفاع 2700 متر از سطح آبهای آزاد شکل گرفته است. این دریاچه در نوع خود در ایران بی نظیر است و در فاصله 42 کیلومتری جنوب شرق شهر اردبیل واقع شده و مساحت کل حوضه آن 5300 هکتار است. جهت آمایش بهینه و یا کاربری صحیح، مسائل تکتونیک، هیدروژئومورفولوژی، اقلیمی، توپوگرافی و برخی از ویژگیهای سازندهای سطحی بررسی شدند. نتایج نشان داد که میزان PH خاک در شرایط مطلوب است. با وجود این مقادیر Ec و PH و نتایج شاخصهای اقلیمی نشانگر استعداد حوضه برای فرسایش خطی روانابهاست. متوسط سالانه فرسایش خاک در هر هکتار از حوضه از طریق فرمولهای مختلف ton/ha/y  65 ,338) به دست آمد. کل رسوب دهی سالانه 1794845.84 تن در سال در حوضه آبریز کوچک دریاچه نئور نشانگر شدت فرسایش و اتلاف خاک است. در مجموع بعد از تجزیه و تحلیل سیستماتیک شرایط محیط حوضه دریاچه و ارزیابی توانهای بالقوه آن در مناطق پایدار، محل ایجاد امکانات توریستی متناسب با شراطی طبیعی آن در گستره فضای ساحلی در نقشه کاربری اراضی در بخش نتایج و پیشنهادها آورده شد.

فرسایش خاک یک خطر جهانی است که به طور جدی منابع آب و خاک را تهدید می کند و تغییرات اراضی و به ویژه تخریب و تغییرجنگل ها، از عوامل مهّم دخیل در افزایش پتانسیل رخداد آن می باشد. بر این اساس، پژوهش حاضر به دنبال ارزیابی اثر تغییرات پوشش جنگلی، بر فرسایش خاک در حوضه قلعه رودخان فومن، واقع در استان گیلان می باشد. در راستای دستیابی به اهداف پژوهش، ابتدا نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش شی گرا برای دو دوره 1371 و 1402، تهیه شد. در مرحله بعد، با شناسایی عوامل مؤثر دخیل در فرسایش منطقه و تهیه لایه های اطّلاعاتی هر معیار در GIS، ارزش گذاری و استانداردسازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیارها، با استفاده از روش کرتیک انجام گردید. در نهایت؛ تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش تحلیل چند معیاره ماباک انجام شد. بررسی تغییرات کاربری حوضه حاکی از این امر هست که بیشترین مساحت کاربری در سال 1371 مربوط به پوشش جنگلی با وسعت 17/222 کیلومترمربع می باشد که در سال 1402 وسعت آن به 03/205 کیلومترمربع کاهش یافته است. به علاوه نتایج نشان داد، کاربری مناطق مسکونی بیشترین تغییر را در 30 سال گذشته داشته است، مساحت این کاربری در سال 1371، حدود 01/33 کیلومترمربع بوده که در سال 1402 به مقدار 18/60 کیلومترمربع افزایش پیدا کرده است. با توجه به نقشه پهنه بندی فرسایش نیز به ترتیب؛ مساحت طبقه با پتانسیل فرسایش بسیار زیاد و زیاد از 92/98 و 19/118 کیلومترمربع در سال 1371 به 39/132 و 94/119 کیلومترمربع در سال 1402، افزایش پیدا کرده است. می توان اذعان داشت، کاهش پوشش جنگلی و تبدیل آن به مناطق کشاورزی، مراتع و اراضی مسکونی و همچنین، تجاوز به حریم و بستر رودخانه به صورت تغییرات کاربری رودخانه به کشاورزی و مسکونی، در افزایش پتانسیل فرسایش خاک حوضه بیشترین نقش را داشته است.