مدیریت جامع حوزه های آبخیز

مدیریت جامع حوزه های آبخیز

پهنه‌بندی میزان فرسایش‌پذیری خاک و تعیین عوامل مؤثر بر آن (مطالعه موردی: حوزه آبخیز گلان، ایلام)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
چکیده
فرسایش به‌عنوان یک عامل ناپایدار کننده محیط، فرآیندی است که طی آن ذرات خاک توسط عوامل فرساینده همچون آب، باد و یا یخچال از بستر اصلی خود جدا شده و به مکان دیگری حمل می‌شود. فرسایش خاک، خطرات و عواقبی مثل انتشار خاکدانه­ها و کلوخه­ها، کاهش نفوذپذیری خاک، پر شدن مخازن سدها، کاهش کیفیت آب‌ها، افزایش بیماری‌های تنفسی و... به دنبال دارد؛ بنابراین تهدید بزرگی علیه محیط­زیست و انسان‌ها محسوب می‌شود. بر همین اساس در این مطالعه به‌منظور بررسی وضعیت فرسایش خاک، پس از تهیه نقشه‌های موردنیاز مثل زمین‌شناسی، خاکشناسی، پوشش گیاهی و غیره در محیط ArcGIS با استفاده از مدل MPSIAC، فرسایش و رسوب منطقه برآورد و سپس نقشه فرسایش منطقه موردمطالعه، تهیه شد. نتایج نشان داد حوزه آبخیز گلان از نظر کلاس فرسایش و رسوب‌دهی که بر اساس مجموع نمرات 9 فاکتور در مدل MPSIAC مشخص گردید، با تولید رسوب ویژه 26/541 مترمکعب در کیلومترمربع در سال در کلاس زیاد واقع شده است. از آنجا که عوامل متعددی بر فرسایش تأثیرگذار است در این مطالعه عوامل زمین‌شناسی، خاک، آب‌وهوا، رواناب، توپوگرافی، پوشش زمین، استفاده از زمین، فرسایش سطحی خاک و فرسایش آبراهه‌ای بررسی شد که نتایج نشان داد بیش‌ترین امتیاز مربوط به عامل آب‌وهوا با امتیاز 8/17 و کم­ترین امتیاز مربوط به عامل فرسایش سطحی خاک با امتیاز 81/1 است. همچنین با توجه به بازدیدهای صحرایی در حوزه آبخیز موردمطالعه، 12 تیپ فرسایشی شناسایی و تفکیک شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، یکی از راهکارهای کنترل فرسایش خاک منطقه، رعایت کاربری اراضی بر اساس قابلیت اراضی و اجرای برنامه‌های حفاظت خاک در سطح منطقه و خصوصاً اراضی کشاورزی است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abdullah, M., Feagin, R. & Musawi, L. (2017). The use of spatial empirical models to estimate soil erosion in arid ecosystems. Environ. Monit. Assess. 189(2), 78.
Aksoy, H. & Kavvas M. L. (2005). A review of hillslope and watershed scale erosion and sediment transport models. Catena, 64, 247–271.
Barthes, B. & Roose, E. (2002). Aggregate stability as an indicator of soil susceptibility to runoff and erosion validation at several levels. Catena, 47, 133-149.
Borrelli, P., Alewell, Ch., Alvarez, P., Alexandre, J., Anache, A., Baartman, J., Ballabio, C., Bezak, N., Biddoccu, M., Cerdà, A., Chalise, D., Chen, S., Chen, W., De Girolamo, A.M., Gessesse, G.D., Deumlich, D., Diodato, N., Efthimiou, N., Erpul, G., Fiener, P., Freppaz, M., Gentile, F., Gericke, A., Haregeweyn, N., Hu, B., Jeanneau, A., Kaffas, K., Kiani-Harchegani, M., Villuendas, I.L., Li, Ch., Lombardo, L., López-Vicente, M., Lucas-Borja, M.E., Märker, M., Matthews, F., Miao, Ch., Mikoš, M., Modugno, S., Möller, M., Naipal, V., Nearing, M., Owusu, S., Panday, D., Patault, E., Patriche, C.V., Poggio, L., Portes, R., Quijano, L., Rahdari, M.R., Renima, M., Ricci, G.F., Rodrigo-Comino, J., Saia, S., Nazari Samani, A.A., Schillaci, C., Syrris, V., Kim, H.S., Spinola, D.N., Oliveira, P.T., Teng, H., Thapa, R., Vantas, K., Vieira, D., Yang, J.E., Yin, Sh., Zema, D.A., Zhao, G., & Panagos, P. (2021). Soil erosion modelling: A global review and statistical analysis, Science of The Total Environment, 780, 146494, doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146494.
Bronick, C.J. & Lal, R. (2005). Soil structure and management: a review. Geoderma, 124 (1), 3-22.
Casabella-González, M.J., Borselli, L. & García-Meza, J.V. (2023). Improved MPSIAC model for soil erosion rate assessment in semiarid zones, Journal of Arid Environments, 212, 104946, doi.org/10.1016/j.jaridenv.2023.104946.
Chakherlou, S., Jafarzadeh, A., Ahmadi, A., Feizizadeh, B. & Shahbazi, F. (2021). Soil Wind Erodibility Zonation of the Urmia Lake Eastern shores. Water and Soil Science, 31(3), 1-14. doi: 10.22034/ws.2021.12189. (In Persian).
Chen, S., Zhu, S., Wen, X., Shao, H., He, C., Qi, J., Lv, L., Han, L. & Liu, S. (2023). Mapping Potential Soil Water Erosion and Flood Hazard Zones in the Yarlung Tsangpo River Basin, China. Atmosphere. 14(1), 49. https://doi.org/10.3390/atmos14010049.
Daneshvar, M.R.M. & Bagherzadeh, A. (2012). Evaluation of sediment yield in PSIAC and MPSIAC models by using GIS at Toroq Watershed, Northeast of Iran. Front. Earth Sci. 6, 83–94. https://doi.org/10.1007/s11707-011-0189-7
Das, S., Sangode, S.J., Kandekar, A.M., Meshram, D.C. & Tarolli, P. (2023). Interrelation between factors controlling sediment yield in the largest catchment of Peninsular India. Journal of Hydrology, 622, Part B, 129680. doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129680.
Demirci, A. & Karaburun, A. (2012). Estimation of soil erosion using RUSLE in a GIS framework: a case study in the Buyukcekmece Lake watershed. northwest Turkey, Environmental Earth Sciences, 66(3), 903-913.
Durán Zuazo, V.H. & Rodríguez Pleguezuelo, C.R. (2008). Soil-erosion and runoff prevention by plant covers. A review. Agron. Sustain. Dev. 28, 65–86. https://doi.org/10.1051/agro:2007062.
Ebabu, K., Tsunekawa, A., Haregeweyn, N., Tsubo, M., Adgo, E., Fenta, A.A., Meshesha, D.T., Berihun, M.L., Sultan, D., Vanmaercke, M., Panagos, P., Borrelli, P., Langendoen, E.J. & Poesen, J. (2022). Global analysis of cover management and support practice factors that control soil erosion and conservation. International Soil and Water Conservation Research. 10(2), 161-176. https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2021.12.002.
FAO & ITPS. (2015). Status of the world’s soil resources (SWSR) – Technical Summary. Food and Agriculture Organization of the United Nations and Intergovernmental Technical Panel on Soils, Rome, Italy.
Haseli, M. & Jalalian, H. (2015). “Soil Erosion Risk Assessment and Zoning in the Aleshtar”. Catchment Spatial Analysis of Risks Journal. 1(4), 91-104. (In Persian).
Jarrah, M. Mayel, S. Tatarko, J. Funk, R. & Kuka, K. (2020). A review of wind erosion models: Data requirements, processes, and validity. Catena, 187.
Jenny, J.P., Koirala, S., Gregory-Eaves, I., Francus, P., Niemann, C., Ahrens, B., Brovkin, V., Baud, A., Ojala, A.E.K., Normandeau, A., Zolitschka, B. & Carvalhais, N. (2019). Human and climate global-scale imprint on sediment transfer during the Holocene. Environmental Sciences, 116(46), 22972-22976. http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1908179116
Johnson, N.W. & Gembhart, C. (1982). Predicting sediment yield from sagerbrush range lands. USDA-SEA-ARM western series. No.26.
Khalili Vavdareh, S., Shahnazari, A. & Sarraf, A. (2022). Investigating Anzali Wetland Sediment Estimation Using the MPSIAC Model. Front. Earth Sci. 10:736125. https://doi.org/10.3389/feart.2022.736125
Khanifar, J. Khadim al-Rasul, A.S. & Amirikhah, H. (2019). Modeling the stability of soil grains as an indicator of soil erodibility using geomorphometric parameters. Agricultural Engineering (Scientific Journal of Agriculture), 43(1), 48-59. (In Persian).
Mahdavi, M. (2006). Introduction to Hydrology. Elm va Adab Publishers, Tehran, Iran. (In Persian).
Noori H., Karami H., Farzin S., Siadatmousavi. S.M., Mojaradi B. & Kisi O. (2018). Investigation of RS and GIS techniques on MPSIAC model to estimate soil erosion. Nat. Hazard., 91(1), 221–238. https://doi.org/10.1007/s11069-017-3123-9.
Novara, A., Pisciotta, A., Minacapilli M., Maltese, A., Capodici F., Cerdà A. & Gristina, L. (2018). The impact of soil erosion on soil fertility and vine vigor. A multidisciplinary approach based on field, laboratory and remote sensing approaches. Science of the Total Environment, 622, 474-480.
Plieninger, T. (2008). Running Out of Soil, BioScience, 58(4), 363–364. https://doi.org/10.1641/B580417
Refahi H.G. (2015). Water erosion and conservation. Tehran: University of Tehran Publication (In Persian).
Safamanesh, R., Sulaiman, W.N.A. & Ramli, M.F. (2006). Erosion Risk Assessment using an Empirical Model of Pacific South West Inter Agency Committee Method for Zargeh Watershed, Iran. Journal of Spatial Hydrology, 6, 105-120.
Sima, R.J. (2019). A dirty truth: Humans began accelerating soil erosion 4,000 years ago. Eos, 100, https://doi.org/10.1029/2019EO137634.
Tabarestani, E.S., Afzalimehr, H. & Sui, J. (2022). Assessment of Annual Erosion and Sediment Yield Using Empirical Methods and Validating with Field Measurements. A Case Study. Water, 14, 1602. https://doi.org/10.3390/w14101602
Yaghubnezhad ASL, N. & Abedini, M. (2018). Assessment and Zoning of the Soil Erosion Risk in Balekhli River Watershed of Yamci dam, Using Fuzzy Model. Quantitative Geomorphological Research, 6(1), 137-155.
Zangane asadi, M.A. taghavi Moghadam. E. & beramali, F. (2019). Evaluating and estimating the risk of erosion and sediment in Karaj basin using morphometric and experimental methods. Environmental Erosion Research, 33(9:1), 105-125.
Zarei, A.R., Mokarram M. & Shabani A. (2019). Evaluation of sediment yield (Qs) in Bishezard watershed located southwest of Iran, using PSIAC and MPSIAC models. Int. J. Global Environ. 18(1), 1-23.
Zhao, L. & Hou, R. (2019). Human causes of soil loss in rural karst environments: a case study of Guizhou, China. Sci Rep, 9, 3225. https://doi.org/10.1038/s41598-018-35808-3.

  • تاریخ دریافت 23 خرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 31 تیر 1402
  • تاریخ پذیرش 17 مرداد 1402