بخشی از مقاله
چکیده
فرسایش خاک بعنوان یکی از مهمترین معضلات زیست محیطی به شمار میآید. امروزه فرسایش خاک بعنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او بشمار میآید و معضلی است که روز به روز روند افزایشی پیدا کرده و باعث از دست رفتن خاک سطحی دامنهها ، انباشت رسوب در مخازن سدها، رسوبگذاری در کانالها و خسارت هنگفت به اقتصاد کشور میشود. با توجه به اینکه تعیین عوامل مهم تأثیرگذار بر فرسایش در حوزههای آبخیز از اهمیت قابلملاحظهای برخوردار هستند لذا این تحقیق با هدف شناخت موثرترین عوامل ایجاد فرسایش به کمک روش تحلیل عاملی در حوزه آبخیز سیدمرتضی شهرستان رابر انجام شد.
پس از برآورد میزان فرسایش خاک در هر زیرحوضه با استفاده از مدل MPSIAC و تعیین ماتریس عوامل محیطی، اقدام به آنالیز داده ها با روش تحلیل عاملی در محیط نرم افزاری SPSS گردید. نتایج نشان داد که عاملهای محور اول - شامل عوامل متوسط ارتفاع، شدت بارندگی 6 ساعته با دوره بازگشت 2 ساله، بارندگی سالانه، متوسط درجه حرارت، میزان تبخیر و متوسط تعداد روزهای یخبندان - ، محور دوم - شامل مساحت و خاک - و محور سوم - شامل زمان تمرکز با روش کرپیچ و ضریب رواناب - به ترتیب 40 ، 13 و 12 تغییرات فرسایش زیرحوزههای منطقه مورد مطالعه را توجیه میکنند. لذا این عوامل بعنوان موثرترین عوامل فرسایش معرفی میشوند.
مقدمه
فرسایش خاک بعنوان یکی از مهمترین معظلات زیست محیطی جهان به شمار میآید . - 11 - فرسایش خاک و هدرفت آب از سوی بالاترین مسئول اجرایی محیط زیست کشور یعنی وزیر سازمان محیط زیست در تاریخ 18 خرداد سال 1395، مهمترین معضل محیط زیست در شرایط کنونی کشور ایران عنوان شده است . - 4 - امروزه فرسایش خاک بعنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او بشمار میآید و معضلی است که روز به روز روند افزایشی پیدا میکند و باعث از دست رفتن خاک سطحی دامنهها ، انباشت رسوب در مخازن سدها، رسوبگذاری در کانالها و خسارت هنگفت به اقتصاد کشور میشود.
در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود خاکها بتدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست میدهند . - 3 - از مجموع 1648195 کیلومتر مربع وسعت ایران حدود 1250000 کیلومتر مربع در معرض فرسایش آبی است . - 1 - بررسیهای انجام شده در کشور نشان میدهد که فرسایش خاک در طی 60 سال اخیر رشدی حدود 600 درصد داشته است.
بنابراین روند، نشان دهنده یک فاجعه عظیم در سرزمین ماست. با توجه به روند رو به تزاید میزان فرسایش و تولید رسوب در حوزه-های آبخیز کشور به اشکال مختلف، برآورد و تعیین مقدار فرسایش خاک و نیز علل افزایش و تشدید آن در حوضه ها ضروری میباشد؛ الاوادهی - 2008 - نقشه فرسایش خاک در کویت را با استفاده از معیارهایی مانند رسوب سطحی،توپوگرافی، خاک، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، نقشه هم مقدار شوری و ... استفاده کرد و درجه تخریب را در هر منطقه محاسبه کرد
جوردن و مارتینز - 2008 - در پژوهشی برای اندازهگیری هدر رفت خاک، میزان رواناب در جادههای جنگلی بدون پوشش - لخت - در شمال کشور اسپانیا، ازشبیهساز باران استفاده کردند و نشان دادند که کاهش شیب کناره جاده در حدود 40 درصد و افزایش پوشش گیاهی اطراف جاده در حدود 35 تا 40 درصد، میزان فرسایش را کاهش میدهد و تولید تلفات خاک را تا کمتر از 18 گرم بر مترمربع ثابت نگه میدارد
ایماسون همکاران - 2011 - به این نتیجه رسیدند که فرسایش خندقی توسط عوامل خاک شناختی و هیدرولوژی کنترل میشوند. بر اساس نتایج این مطالعه که در کشور نیجریه انجام شده است احیاء پوشش طبیعی و مدیریت اصولی اراضی زراعی بهترین روش کنترل خندقها معرفی شدهاند . - 9 - در داخل کشور؛ گنجعلی - 1388 - به بررسی عوامل مؤثر بر فرسایش خندقی و پهنهبندی آن در منطقه نیزار استان قم پرداخت.
نتایج نشان داد که سنگشناسی و کاربری اراضی از مهمترین عوامل مؤثر در رخداد فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه میباشند - . - 7 عرب خدری و همکاران - 1388 - در بخشی از تحقیق خود اقدام به انجام آنالیز ناحیهای رسوب معلق در 5 حوضه شامل حوضه دریاچه ارومیه، سفیدرود، دریاچه نمک، ساحلی خزر و گرگانرود نمودند و نشان دادند عوامل دبی، مساحت، لیتولوژی سطحی، طول آبراهه یا حوضه و کاربری اراضی مهمترین عوامل تعیین کننده میزان رسوب معلق هستند
فتح االله زاده و ثروتی - 1391 - در تحقیق خود اقدام به بررسی انواع فرسایش، شدت فرسایش، تولید رسوب و عوامل موثر در منطقه ناورود پرداختند و دلایل عمده فرسایش را شیب زیاد، تغییر کاربری، تخریب جنگل و مراتع، جاده سازی و سازند حساس به فرسایش اذعان نمودند
طبق بررسیهای بعمل آمده، پدیده پیچیده فرسایش از عوامل مختلف محیطی - از قبیل عوامل فیزیوگرافی، عوامل مربوط به پوشش گیاهی، عوامل مربوط به زمین شناسی، عوامل مربوط به اقلیم، عوامل مدیریتی و ... - متأثر میشود. برخی از این عوامل سهم بیشتری در تعیین میزان فرسایش در یک حوزه آبخیز دارند. تعیین عوامل موثر بر فرسایش در یک حوزه آبخیز ضرورتی اجتنابناپذیر دارد. در این رابطه روشهای چندمتغیره میتوانند بخوبی از بین عوامل متعدد حاکم بر یک حوزه آبخیز، عوامل موثر را شناسایی کنند.
تحلیل عاملی یکی از روشهای چند متغیره و مفید برای تعیین متغیرهای با اهمیت و محدود نمودن متغیرهای با اهمیت کمتر است. این روش برای تعیین تاثیرگذارترین متغیرها در زمانی که تعداد متغیرهای مورد بررسی زیاد و روابط بین آنها ناشناخته باشد استفاده میشود.
این تکنیک برای اولین بار توسط کارل پیرسون در سال 1901 ارائه شد. با استفاده از تحلیل عاملی1 به دلیل دقت زیاد و توانایی آن در تجزیه و تحلیل عوامل محیطی میتوان به روابط پیچیده مؤثر پی برد - . - 2 با توجه به اینکه تعیین عوامل مهم تاثیرگذار بر فرسایش در حوزه های آبخیز از اهمیت قابل ملاحظهای برخوردار هستند لذا این تحقیق با هدف شناخت موثرترین عوامل ایجاد فرسایش با استفاده از روش تحلیل عاملی در حوزه آبخیز سیدمرتضی شهرستان رابر انجام شد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه با مساحت 15461,6 هکتار در شرق شهرستان رابر و جنوب غربی استان کرمان - بین طولهای جغرافیایی ً 48َ59ْ56تا ً 00َ13ْ57 و عرضهای جغرافیایی ً03َ09ْ29تا ً37َ15ْ - 29 واقع شده است. که جزء حوزه آبریز جازموریان میباشد. پس از تقسیمبندی حوزه مورد مطالعه به زیرحوزهها یا واحدهای کاری از نقشههای پایه توپوگرافی - جهت استخراج داده های فیزیوگرافی - ، زمین شناسی - جهت استخراج دادههای زمینشناسی - و رابطه رگرسیونی بارش و دما با ارتفاع استان با ضریب تبیین بالای 0/90 به دلیل نبود ایستگاههای با پراکنش مناسب در اطراف جهت استخراج دادههای اقلیمی استفاده شد.
از پیمایش صحرایی و نمونهبرداری با روش طولی- تماسی برای دادههای پوشش گیاهی زیرحوزه ها درقالب نمونهبرداری از مناطق معرف تیپهای گیاهی بهره گرفته شد و برآورد میزان فرسایش زیرحوزه ها با روش پسیاک اصلاح شده2 در زیرحوزهها انجام شد. پس از تهیه ماتریس دارای 38 عامل محیطی در 21 زیرحوزه از روش چند متغیره تحلیل عاملی3 جهت آنالیز دادهها در محیط نرم افزاری SPSS استفاده شد. به دلیل اینکه دوران محورها نتیجه بهتر در نمایان- سازی عوامل موثر دارند لذا رویه دوران محورها4 مد نظر تحقیق حاضر قرار گرفت.
نتایج
نتایج حاصل میزان فرسایش هر زیرحوزه در شکل 1 نمایش داده شده است. طبق این نمودار بیشترین فرسایش ویژه در زیرحوزه N اتفاق میافتد. همچنین طبق نتایج حاصله با ضریب همبستگی و واریمکس محورها، میزان بارهای عاملی هر یک از عوامل در جدول 1 و میزان توجیه هر یک از محورها در اسکری پلات - شکل - 2 نمایش داده شده است. به این ترتیب که در جدول 1 هر عاملی که میزان بار عاملی آنها بالا بوده بعنوان نمایانگر آن محور معرفی میشوند و در مورد عوامل وابسته به هم آن عاملی انتخاب میشود که میزان بار عاملی بیشتری داشته باشد. عوامل هر عامل با ضمیمه رنگی نمایش داده شده است.
نمودار-1 میزان فرسایش ویژه هر زیرحوزه بر اساس مدل MPSIAC
