بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به اهمیت برآورد و تجزیه و تحلیل میزان فرسایش خاک جهت حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست در حوزههای آبخیز، مدل ها و روشهای نوین زیادی جهت برآورد کمی و کیفی هدررفت خاک ارائه شده است که دارای اهداف و مقیاسهای مکانی و زمانی متفاوتی هستند. در این تحقیق تلاش شده است تا کاربرد مدل SEIM در تجزیه و تحلیل میزان فرسایش خاک در حوزه آبخیز ایریل در استان اردبیل مورد بررسی قرار گیرد.
برای این منظور ابتدا، لایه های شیب و جهت و ارتفاع و کاربری اراضی در محیط GIS تهیه و سپس با تلفیق این لایهها نقشه واحد ارزیابی مدل تهیه شد. حداقل و حداکثر مقادیر شاخص خاک بهترتیب برای زیرحوضه 6 با مقدار 32 که دارای ضریب فرسایش پذیری 0/16 و زیرحوضه 8 با مقدار 48 و ضریب فرسایشپذیری 0/24 میباشد.
در این راستا زیرحوضه 1 با مقدار 0/53 دارای بیش ترین و زیرحوضه 6 با مقدار 0/35 کم ترین مقدار شاخص بارندگی است. حداکثر و حداقل مقدار شاخص شیب در زیرحوضه های 2 و 7 برآورد شد. زیرحوضه 1 بیشترین مقدار شاخص پوشش و زیرحوضههای 4 و 5 دارای کمترین مقدار میباشد.در مجموع، زیرحوزه های 2 و 1 دارای بیشترین مقدار فرسایش بر اساس ارزیابی انجام شده توسط مدل SEIM هستند که میتواند در کنترل فرسایش و تخریب اراضی در اولویت اقدامات مدیریتی باشند.
.1 مقدمه
امروزه فرآیند فرسایش با توجه به اینکه خاک یکی از مهمترین عناصر منابع طبیعی بهشمار میرود بهعنوان یکی از چالشهای جدی بشر در قرن 21 مورد توجه قرار گرفته استفرسایش. خاک یک فرآیند طبیعی تخریب خاک است که عمدتاً توسط آب و باد هر ساله مقدار قابل توجهی از تلفات خاک را به خود اختصاص میدهد و اثرات نامطلوب اقتصادی و زیست محیطی را به دنبال دارد
آثار زیانبار ناشی از عدم توجه به کاربری صحیح اراضی و سوء مدیریت سرزمین در مقیاسهای مختلف مکانی و زمانی، منجر به فرسایش و هدررفت منابع ارزشمند خاک در بالادست و رسوبگذاری در پاییندست میشود که سلامت سرزمین را به خطر خواهد انداخت
از جمله مشکلات ناشی از فرسایش خاک میتوان به از دست رفتن مواد مغذی خاک، کاهش تولید محصول و کاهش بهرهوری خاک اشاره کرد .
برآورد و بررسی قابل اطمینان مقدار و پتانسیل تخریب خاک بهعلت افزایش روزافزون نیاز بشر به منابع خاک جهت تولید غذا و همچنین افزایش آگاهی عمومی از عواقب تخریب و فرسایش خاک روز به روز در حال توسعه است 4 - و . - 7 از اینرو، برای مدیریت و حفاظت از منابع طبیعی، برآورد فرسایش خاک از اهمیت بالایی برخوردار است که در پژوهشهای بینالمللی از روشهای مختلفی برای ارزیابی فرسایش خاک استفاده شده است. در دسترس بودن اطلاعات در رابطه با حمل و انتقال رسوب و مواد مغذی از حوزه آبخیز و فرآیندهای فرسایشدهنده آن از جمله ضروریاتی میباشد که جهت مدیریت حوزه آبخیز مورد نیاز است
بر همین اساس با توجه به اینکه جمعآوری دادههای تجربی در رابطه با فرسایش خاک در یک سطح گسترده هزینهبر، زمانبر و دشوار است و بهدلیل دشوار بودن اندازهگیری فرسایش نقطه به نقطه ناشی از تغییرپذیری مکانی و زمانی گسترده با روشهای سنتی، اقدامات و تلاشها از طریق شناسایی و توسعه اقدامات اصلاحی مفید، برای تخمین مدیریت فرسایش توسط مدلهای پیشبینی تسهیل و بهبود یافته است
از اینرو، ضروری است مدلهایی تهیه شود که بتوانند جنبههای مکانی و زمانی حساسیت زمین به فرسایش را در برگیرند، و قادر باشند تا خواستههای کاربر را تامین کنند
در سالهای اخیر کاربرد GIS1 در توسعه مدلهای فرسایش و رسوب مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است که میتواند ابزاری مهم و کارآمد برای تجزیه و تحلیل و انتخاب پارامترها، تعیین وزن پارامترها، پیکسلهای درونیابی و ارائه نقشهها در یک دامنه مدل باشد
در این راستا استفاده از مدلها، سنجش از راه دور 2 - RS - و سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - باعث میشود تا برآورد فرسایش خاک و توزیع مکانی آن با هزینههای منطقی و دقت بهتر در مناطق بزرگتر امکانپذیر باشد 13 - و . - 14 محققان در سراسر جهان در بسیاری از پروژههای خود از ابزارهای مختلفی برای پیشبینی فرسایش خاک استفاده کردهاند که این نشاندهنده نیاز اساسی این موضوع است. بهعنوان مثال کلارستاقی و همکاران با هدف پیشبینی فرسایش خاک با استفاده از مدل 3 - SEIM - در حوزه آبخیز لاسم-رودخانه هراز در استان مازندران، با تلفیق لایههای اطلاعاتی سنگشناسی، شیب، جهت و ارتفاع در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و تلفیق این لایهها نقشه واحد ارزیابی مدل را تهیه و با به کارگیری مدل در واحدهای کاری به این نتیجه رسیدند که میزان فرسایش خاک در حوضه مورد نظر 2/67 تن در هکتار است .
هم چنین سو چین - 2002 - در بررسی و تجزیه و تحلیل پتانسیل فرسایش خاک به روش SEIM توانست از فاکتورهای نهگانه روش 4 - PSIAC - ورودیهای مدل SEIM را برای تایوان بهدست آورد و یک نتیجه جامع از خاک را ارائه داد که بیانگر این بود که وضعیت طبیعی در تایوان بدتر است و به حفاظت آب و خاک بیشتری نیاز دارد
از طرفی دیگر هانگفن و همکاران - 2019 - در مطالعهای پتانسیل فرسایش خاک در چین را با تلفیق تصاویر ماهوارهای، نمونههای میدانی و مشاهدات زمینی بر اساس معادله جهانی از دست رفت خاک 1 - RUSLE - مدلسازی و پهنهبندی کردند که نتایج نشان داد متوسط فرسایش در چین 1/44 تن در هکتار در سال است و میانگین فرسایش بالقوه کمتر از 0/1 تن در هکتار در سال است که بیش از 60 درصد قلمرو چین تحت تاثیر فرسایش خاک است
لذا در این تحقیق با توجه به پیشینههای اخیر مطالعه کمی و کیفی فرسایش جهت برنامهریزی دراز مدت در حوزههای آبخیز امری ضروری است. حوزه آبخیز ایریل بهدلیل موقعیت مناسب از نظر توسعه گردشگری در مجاورت سد سقزچی و نیز تخریب جنگلهای مجاور اراضی کشاورزی، دارای وضعیتی است که خطر فرسایش و تخریب اراضی در آن رو به افزایش است. بنابراین تلاش شده است تا کارایی و کاربرد مدل SEIM در برآورد میزان فرسایش در حوزه آبخیز ایریل واقع در استان اردبیل مورد بررسی قرار گیرد.
.2 مواد و روش
منطقه مورد مطالعه
حوزه آبخیز ایریل با مساحت 84/88 کیلومتر مربع واقع در منطقه هیر و بخشی از منطقه حیران و در مختصات جغرافیایی با طول جغرافیایی 48 33 45 تا 48 42 40 شرقی و عرض جغرافیایی 38 09 20 تا 38 16 40 شمالی واقع شده است. محیط حوزه مورد مطالعه برابر 62/125 کیلومتر و حداقل ارتفاع 1400 متر و حداکثر ارتفاع 2367 متر از سطح دریا میباشد. همچنین در منطقه دو نوع فرسایش به طور عمدهکاملاً مشهود است که شامل فرسایش آبراههای و فرسایش سطحی است. منطقه اغلب دارای بافت شنی لومی و شنی میباشد. حوزه آبخیز ایریل دارای 332 میلیمتر میانگین بارندگی سالانه میباشد.
