بخشی از مقاله
چکیده
استان گلستان دارای اراضی لسی بسیار گسترده ای است که حساسیت بالایی به فرسایش آبی در آن مشاهده می شود. وجود شرایط اقلیمی خاص از یک طرف و داشتن پهنه گسترده لسی از سوی دیگر، اهمیت فرسایش در این استان را دو چندان نموده است. حوزه آبخیز آق امام - - 2 با وسعت 2595 هکتار از جمله حوزه های آبخیزی از استان گلستان می باشد که بدلیل وجود چنین شرایطی، از نظر فرسایش خاک بویژه فرسایش خندقی دارای مشکلات و معضلات قابل توجهی است.
برای انجام این تحقیق در ابتدا تمامی خندق های خطی موجود در منطقه - به تعداد 11 خندق - مورد شناسایی قرار گرفتند. سپس با اخذ نمونه های خاک - به تعداد 11نمونه - از مناطق داخل خندق ها و مناطق حوزه آبخیز بالا دست آنها در دو عمق سطحی - 0 تا 25 سانتیمتری - و زیر سطحی - عمق 25 تا 50 سانتیمتری - ویژگیهایفیزیکی - درصد شن- درصدرس-درصد سیلت-درصدرطوبت اشباع وخصوصیات شیمیایی - هدایت الکتریکی- کربن آلی- آهک- ظرفیت تبادل کاتیونی- نسبت جذب سدیم- درصد سدیم تبادلی - خاک مورد بررسی قرار گرفتند.
همچنین عوامل غیر خاکی موثر در ایجاد خندق های خطی شامل طبقات شیب- طبقات ارتفاعی- نوع کاربری اراضی و لیتولوژی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که بین خصوصیات خاک، درصدرس - سطحی وزیرسطحی - - درصد سیلت - سطحی - -درصدرطوبت اشباع - زیرسطحی - - شوری - زیرسطحی - - کربن آلی - سطحی و زیر سطحی - - آهک - سطحی و زیر سطحی - و لیتولوژی سازند لسی در ایجاد فرسایش خندق خطی در منطقه مورد مطالعه نقش موثری دارند.
مقدمه
طبق نظر پیمنتال و همکاران[38]حدود 35 درصد از سطح خشکی های کره زمین به نوعی تحت تاثیر فرسایش خاک می باشد. در ایران، این مقدار حدود 50 درصد از سطح کل کشور را دربر می گیرد که میزان هدر رفت خاک در آن حدود 15 تن در هکتار در سال برآورد شده است. شهریور.
فرسایش آبی با اشکال مختلفی بر روی کره زمین ظاهر می شود که یکی از اشکال پیشرفته آن خندق ها می باشند که در اقلیم های مختلف سبب تلفات قابل ملاحظه خاک و تولید مقادیر فراوان رسوب می شود شادفر. [20] این نوع فرسایش در اثر انحلال و قلیایی بودن سازند در اراضی مختلف - جنگلی- مرتعی و زراعی - بوجود می آید. بر اساس مطالعات صورت گرفته، فرسایش خندقی معمولا در اراضی کم شیب بوقوع می پیوند که شدت فرسایش آن چندین برابر اراضی شیبدار است و از پیامدهای آن می توان به پر شدن مخازن سدها، کاهش ظرفیت انتقال آبراهه ها، رودخانه ها و تخریب اراضی کشاورزیدر پایین دست آنها اشاره نمود مونت گامری و دیتریخت.
اهمیت فرسایش خندقی در مناطق خشک و نیمه خشک در مقایسه با سایر مناطق اقلیمی بسیار بیشتر است. زیرا در این مناطق پوشش گیاهی تنک بوده و از طرفی بارش ها بصورت رگبار می باشند که عامل موثری در ایجاد رواناب سطحی محسوب می شوند.
تاکنون تعاریف متفاوتی در ارتباط با خندق و فرسایش خندقی مطرح شده است که از آن جمله آنها می توان به نظر احمدی[1] اشاره نمود که در تعریف خندق مکان بوجود آمدن آنرا مدنظر قرار می دهد و عقیده دارد که این نوع فرسایش در شیبهای تا حداکثر 15 درصد در مناطق دشتی رخ داده و کمتر در مناطق دامنه ای بوقوع می پیوندد. همچنین از نظر مورگان فرسایش خندقی پدیده ای است که نتیجه عملکردهای درونی بین مجموعه عواملی است که مهمترین آنها عبارت از حجم، سرعت و نوع روانابهای سطحی، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و حساسیت آن به فرسایش، تغییرات بوجود آمده در حفاظت اعمال شده بر سطح خاک و نحوه استفاده از اراضی می باشد مورگان.
بر اساس نظر مورگان، خندقها با توجه به نحوه گسترش یا پروفیل طولی به سه دسته خطی- پنجه ای و جبهه ای تقسیم می شوند. بر اساس این تقسیم بندی، در نوع خندق خطی هر یک از خندقها بصورت مجزا از هم بوده و دارای پروفیل طولی مستقیمی هستند که هر کدام دارای بریدگی های عمودی خاص خود می باشند. این نوع خندقها عمدتا در رسوبات گراولی و سازندهای ریزدانه که دارای مقدار کمی ماسه و شن هستند؛ تشکیل می شوند. با توجه به اهمیت فرسایش خندقی در دنیا، مطالعات مختلفی در سراسر جهان صورت گرفته است که برخی از آنها به شرح زیر است:
اسماعیل نژاد و همکاران[2] به بررسی تاثیر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و کانی شناسی خاک بر مورفولوژی آبکندها در اراضی مارنی جنوب استان گلستان پرداختند و گزارش نمودند که شکل گیری و ایجاد انواع شبکه آبکندها، تابعی از مقدار رس خاک - نوع رس ها- میزان سدیم محلول و تبادلی می باشد. سولومون ایز و اوموگبو[39] در ارزیابی فاکتورهای موثر در ایجاد و توسعه خندق ها در دانشگاه بنین گزارش کردند که زهکشهای نامناسب انتهایی-محتوی کم رس- شرایط توپوگرافی خاص و فقدان پوشش گیاهی از عوامل موثر در ایجاد فرسایش خندقی در این منطقه می باشند.
کومارشیت و همکاران [35] به ارزیابی فاکتورهای موثر در توسعه خندق های موقتی در مناطق بدلندی گاربتا مدینپور هند پرداختند و گزارش نمودند که مقدار شیب- توزیع بارندگی و رواناب ارتباط قوی با فرسایش خندقی دارند.خوجه و همکاران[10] در بررسی ارتباط خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و گسترش فرسایش خندقی در حوزه آبخیز تمرقوزی استان گلستان گزارش کردند که مقدار سیلت- املاح محلول و درصد رطوبت اشباع خاک در شکل گیری و گسترش خندق ها در سازند لسی تاثیر گذار بوده است. زنجانی جم و همکاران[15] به بررسی خصوصیات شکل و اقلیم شناسی خندق ها به منظور طبقه بندی مناطق خندقی شده در استان زنجان پرداختند و گزارش نمودند که عوامل فرسایش پذیری خاک- تخریب پوشش گیاهی و تغییر کاربری اراضی - مرتع و دیم - مهمترین عوامل موثر در این رابطه می باشند.
مواد و روش ها
حوزه آبخیز آق امام - - 2 با مساحت حدود 2595 هکتار در محدوده 55 42 52 تا 55 45 43 طول شرقی و 37 41 01 تا 19 37 46 عرض شمالی در شرق استان گلستان واقع است. روستای عرب قره حاجی بعنوان مهمترین منطقه مسکونی در این منطقه می باشد که در خروجی حوضه واقع شده است - شکل. - 1 بارندگی متوسط سالانه در منطقه مورد نظر حدود 480 میلیمتر و ارتفاع حداقل و حداکثر این منطقه برابر با 380 و 880 متر است. شیب متوسط آن حدود 13/82درصد می باشد. از نظر خصوصیات لیتولوژی، منطقه مورد مطالعه دارای سازند سنگانه - 236 هکتار - ، سازند لسی - 2239 هکتار - و رسوبات آبرفتی عهد حاضر - 120 هکتار - است. همچنین از نظر کاربری اراضی، سه نوع کاربری شامل؛ اراضی مرتعی - 1727 هکتار - ، اراضی کشاورزی - 870 هکتار - و اراضی لخت و بایر - 8 هکتار - را می توان در منطقه مشاهده نمود.
شکل - 1 موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در ایران و استان گلستان
روش تحقیق
دراین پژوهش ابتدا با بازدید میدانی، موقعیت و کل سطح منطقه مورد مطالعه، مورد بازبینی صحرایی قرار گرفت. در طی این مرحله،کل خندق های خطی موجود در منطقه به تعداد 11عدد مورد شناسایی قرار گرفتند. سپس موقعیت مکانی تمامی خندق ها با استفاده از دستگاه موقعیت یاب جهانی ثبت شد و نقشه پراکنش خندق ها ی خطی در منطقه مورد مطالعه بدست آمد. پس از آن با روی هم گذاری این نقشه با نقشه های لیتولوژی، طبقات مختلف شیب، ارتفاعی - فواصل پنجاه متری - و کاربری اراضی منطقه، موقعیت مکانی هر خندق در هر کدام از خصوصیات فوق الذکر مشخص شد و خصوصیات ذکر شده برای هر یک از خندق های خطی بدست آمد - جدول . - 1
جدول - 1 ویژگی های خندق های خطی موجود در حوزه آبخیز آق امام - - 2
برای اخذ نمونه های خاک و تجزیه و تحلیلهای سانتیمتری - از مناطق محدوده خندق - جمعا 22 نمونه خاک - و
آزمایشگاهی خاکشناسی، تعداد 11 نمونه ترکیبی هم از خاک همچنین تعداد 22 نمونه خاک با همین کیفیت و کمیت از مناطق سطحی - 0 تا 25 سانتیمتری - و هم از خاک زیر سطحی - 25 تا 50 شاهد - حوزه آبخیز بالادست خندق ها - جمع آوری شدند.
شکل - 2 نمایی از یک خندق خطی و حوزه آبخیز بالا دست آن
پس از اخذ نمونه های خاک از منطقه، آنها به آزمایشگاه منتقل شدند و خصوصیات درصد رس، درصد سیلت، درصد شن، درصد رطوبت اشباع، هدایت الکتریکی،درصد ماده آلی، درصد مواد خنثی شونده، درصد تبادل کاتیونی، درصد سدیم تبادلی، نسبت جذب سدیم برای دو عمق مورد نظر، مورد اندازه گیری قرار گرفتند.
در ادامه، به منظور تجزیه و تحلیلهای آماری، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک - در هر یک از دو عمق - ، از آزمون مقایسه میانگین های دو جامعه آماری و نیز آماره تی- استودنتبه منظور معنی داری و عدم معنی داری متغیرهای مورد بررسی، استفاده شد. همچنین به منظور تجزیه و تحلیلهای آماری، تاثیرعوامل غیرخاکی - طبقات شیب، طبقات ارتفاعی، انواع لیتولوژی و کاربری اراضی در ایجاد خندق های خطی از روش آماری ناپارامتریک - آزمون کایاسکوئر - استفاده به عمل آمد.
نتایج
بررسی های ابتدایی به عمل آمده از طریق بازدید میدانی، عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای نشان داد که عوامل مختلفی در پیدایش خندق های خطی در منطقه مورد مطالعه موثر است. بدین منظور متغیرهای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک سطحی و زیر سطحی، طبقات مختلف شیب، طبقات مختلف ارتفاعی، انواع لیتولوژی، انواع کاربری اراضی در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند.
