مقاله فرسایش بادی و راه های کنترل آن

بخشی از مقاله

چکیده

یکی از مهمترین فرایند های طبیعی در مناطق نیمه خشک، خشک و فراخشک فرسایش بادی است. این فرایند در شرایطی رخ می دهد که علاوه بر وجود خاک حساس، باد دارای حاکمیت و سرعت قابل توجه باشد. از آنجا که عوامل تشدید کننده فرسایش بادی، فقر پوشش گیاهی، کمبود هوموس، خشک بودن خاک و ریز دانه بودن آن می باشد و این عوامل خاص مناطق خشک هستند لذا بخش وسیعی از کشور بوسیله این فرسایش تهدید می گردد. اولین قدم در مبارزه با فرسایش خاک در منطقه مورد بررسی عواملی است که موجبات فرسایش بادی در یک منطقه را فراهم می نمایند .

یکی از فعالیتهای اثرگذار در حفاظت از مناطق خشک ایجاد جنگلهای دست کاشت بوده است. برای کاهش سرعت و شدت باد و خسارات ناشی از آن، دیواره های مخصوصی از درختان را به دریف کشت می شوند که بادشکن نامیده می شود. بادشکن را نسبت به شرایط و امکانات از موجود زنده - گیاه - یا از مواد غیرزنده ایجاد می کنند بادشکنها برای حمایت مزارع، باغها، حیوانات خانگی و ساختمانها از اثرات سوء بادهای شدید، به کار می رودکه در واقع موانعی هستند که معمولا عمود بر جهت باد غالب ساخته میشوند تا با کاهش سرعت باد فرسایش را محدود سازد. یک بادشکن وقتی نقش خود را به خوبی ایفا میکند که به طور صحیحی طراحی شده و دائما در حالت بهینه نگهداری شود.

.1 مقدمه

فرسایش بادی عامل بروز خسارتهای فراوانی به منابع آب، خاک، پوشش گیاهی، تاسیسات زیر بنایی ،صنایع، راه آهن ، جاده ها، فرودگاهها و مناطق مسکونی است - . - 5 فرسایش بادی حدود یک ششم مساحت اراضی دنیا را تحت تأثیر خود قرار داده است. در سطح جهانی حدود549 میلیون هکتار در اثر فرسایش بادی مورد تخریب قرار گرفته ، که2 میلیون هکتار آن دارای فرسایش بادی شدید می باشد .

زمینی که دارای پوشش گیاهی مناسبی باشد تقریباً از فرسایش بادی در امان است. تأثیر پوشش گیاهی در فرسایش بادی برحسب ارتفاع، تراکم و نوع پوشش گیاهی تغییر مینماید. پوشش گیاهی به طرق مختلفی از حرکت و جابجایی ذرات جلوگیری مینماید. این پوشش مانع برخورد مستقیم باد با خاک لخت میگردد، ساختمان خاک را اصلاح میکند و میزان مواد آلی را افزایش میدهد.

همچنین بقایای نباتی باعث چسبیدن ذرات خاک به یکدیگر میشوند، مهمترین نقش پوشش گیاهی کاهش سرعت باد در سطح زمین میباشد. بطوری که اثبات شده است میزان فرسایش بادی با توان سوم سرعت باد متناسب میباشد و کاهش ناچیز در سرعت باد کاهش قابل ملاحظهای را در میزان فرسایش بادی دنبال دارد. - 1 - فرسایش بادی یکی از عوامل اصلی محدودکننده حاصل خیزی خاک در بسیاری از نقاط جهان از جمله ایران می باشد و بنابراین چالشی جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی محسوب می شود. مراتع و جنگلها علاوه بر اینکه تأمین کننده علوفه، سوخت، محصولات فرعی و گیاهان داروئی، تلطیف کننده هوا ، حمایت از وحوش و غیره میباشند دارای نقش اساسی در حفظ آب و خاک هستند.

برای مبارزه با هجوم ماسه های روان و تثبیت آنها راهکارهای مختلفی وجود دارد اما استفاده از پوشش گیاهی در فعالیتهای منابع طبیعی همواره مثبت و ارزشمند بوده و هست. آنچه امروزه تحت عنوان تثبیت شن با استفاده از گونه های گیاهی معرفی می شود، سابقه ای حدود 40 سال دارد که با کاشت گیاهانی چون تاغ آغاز و همچنان ادامه دارد اما عدم توجه به لزوم کاربرد تنوع گونه ای و کشت مخلوط باعث شده است تا بسیاری از پروژه های تثبیت بیولوژیک در طولانی مدت به دلایلی چون رقابت و دگرآسیبی و همچنین حمله آفات و بیماری ها، با شکست مواجه شوند. - - 4 از جمله گونه های مورد استفاده در کنترل فرسایش بادی را می توان تاغ ، گز، اسکنبیل ، اکالیپتوس، سبد و آتریپلکس را نام برد.

مطالعات انجام شده در سال 1377 در دشت نگار از توابع شهرستان بردسیر نشان می دهد که میزان فرسایش بادی در این دشت برابر 12,7 تن در هکتار در سال بوده و این در حالی است که میزان فرسایش آبی در این دشت معادل 6,8 تن در هکتار در سال و تقریبا نصف فرسایش بادی آن برآورد شده است. - 18 - تراکم گیاهان در کاهش سرعت باد مؤثر بوده و هر چه ارتفاع گیاهان بیشتر باشد، منطقه بیشتری را حفظ می کند. - 9 - نتایج تحقیقات و تجربیات علمی در بسیاری از خاک ها و اقلیم ها ثابت کرد که مؤثرترین روش کنترل فرسایش، مدیریت خوب خاک و گیاه زراعی است.

یکی از نتایج مهم مطالعات دراز مدت درباره فرسایش خاک، آن است که مهم ترین عامل در کنترل فرسایش در اراضی زراعی، درجه محافظت سطح خاک توسط گیاه یا بقایای آن، و درجه زبری است. - 5 - گونه گز در مطالعه موردی منطقه نیاتک دشت سیستان باعث افزایش میزان مواد آلی در سطح خاک شده و در درازمدت سبب بهبودی ساختمان خاک گردیده است. همچنین باعث افزایش مواد ضروری خاک - - N,P,K شده اند که از عناصر ضروری مورد نیاز گیاه می باشند. 

در منطقه تاغزارهای دست کاشت حسین آباد غیناب سر بیشه ، افزایش قطر تاج همبستگی مثبت با افزایش مقدار ماده آلی، کربن، رطوبت، شن و همبستگی منفی با مقدار شوری، سدیم، پتاسیم و سیلت دارد. - - 14 تاثیر تاغ زارهای طبیعی بر روی خاک به مراتب بیشتر از تاغ زارهایی است که به صورت دست کاشت و مصنوعی ایجاد شده باشند. حمل ذرات رسوب و ایجاد اشکال بادی تنها به سرعت آستانه فرسایش بستگی ندارد، بلکه جهت باد و پتانسیل رشد گیاهان که مانع از حرکت ذرات می شود، در این موارد دخیل می باشند

در نتایج حاصل از ارزیابی جهانی از تخریب خاک - GLASOD - که توسط موسسه منابع خاک گزارش شده است، نشان می دهند که تخریب خاک رویشی ناشی از فعالیت های انسان 6 در سال 1945 به 17 در سال 1990 افزایش یافته است که کشاورزی و برداشت محصول برای نیازهای انسان 99 از این تخریب را به خود اختصاص است. - - 20 در نتایج حاصل از بررسی مقدار فرسایش بادی در استرالیا طی دو دوره زمانی سالهای 1949-1940 - و - 2009-2000 نشان می دهند که در اثر مدیریت زمین مقدار فرسایش بادی کاهش یافته است. طبق نتایج مقدار فرسایش در سال 1940 در حدود 6 برابر سال 2000 بوده است .

کاهش فرسایش بادی به دلیل قوانین و طرح هایی که در طی این سالها از طرف دولت تصویب می شد بعضی از این قوانین عبارتند از: کشت مخلوط، کنترل علف های هرز سالانه، حفاظت از باقی مانده پوشش گیاهی، حفاظت از گیاهان بومی، تشکیل شورای حفاظت از خاک استرالیا، گسترش پوشش گیاهی بومی برای کشاورزی، کاهش سیستم های خاکورزی، استفاده از مواد شیمیایی به جای خاکورزی، اجتناب از کشت در دوره های در معرض خطر فرسایش، کاهش سوزاندن بقایای گیاهی و.... - 21 - هدف از ارائه این مقاله شناسایی قابلیتهای موجود در عرصه در تمام زمینههای ممکن در ارتباط با پوشش گیاهی و شناسایی دیگر گونههای گیاهی موجود در عرصه و ارزیابی اثر آنها بعنوان قابلیت یا محدودیت برای کاشت در منطقه جهت کنترل فرسایش بادی است.

-2مواد و روش

روش تحقیق مورد استفاده در این پژوهش، توصیفی و از نوع اسنادی-کتابخانه ای میباشد که در آن به بررسی وضعیت فرسایش بادی و ارائه راهکارها جهت کاهش این پدیده می باشد. جمع آوری آمار و اطلاعات از طریق مطالعه کتابخانهای که شامل بررسی مدارک و اسناد طرح های انجام گرفته موجود در کتابخانه های مراکز دانشگاهی می باشد، صورت گرفته است.

-3نتایج

مبارزه با فرسایش بادی نیز مانند فرسایش آبی به دو طریق صورت می گیرد:

-1 مبارزه غیر مستقیم:

در مبارزه غیر مستقیم با فرسایش بادی از اثر حفاظتی گیاه و هوموس استفاده می شود. افزایش پوشش گیاهی و هوموس از جمله به طریق زیر صورت می گیرد: جلوگیری از چرای بی موقع و بیش از حد احشام در مراتع و مزارع، استفاده از اراضی بر حسب استعداد آنها، کشت گیاهان مناسب، بویژه گیاهان بومی منطقه و همچنین دادن هوموس به زمین.

-2 مبارزه مستقیم:

در نقاطی که باد، خاک را برده و باعث خرابی شده و می شود، باید اقدامات جدی تر و موثرتری برای جلوگیری از اثرهای تخریبی آن و همچنین مرمت خاکهای فرسایش یافته صورت گیرد. چون شدت فرسایش و دیگر اثرهای تخریبی باد با سرعت باد رابطه مستقیم دارد پس ضروری است که عمل مبارزه در درجه اول در جهت کاهش سرعت باد باشد. از این رو در مبارزه مستقیم، همواره سعی بر این است که از سرعت باد تا به حدی که قدرت حمل نداشته باشد، کاسته شود. برای این منظور موانعی در سر راه باد بوجود می آورند این موانع "بادشکن" نام دارد.

بادشکن ها دیوارهای مخصوصی از ردیف درختان هستند که برای کاهش سرعت و شدت باد و خسارات ناشی از آن ساخته می شوند. بادشکن را نسبت به شرایط و امکانات، از موجودات زنده - گیاه - یا از مواد غیر زنده درست میکنند. بادشکن زنده از یک یا چند ردیف درخت تشکیل شده است که بطور عمود به جهت باد کاشته می شوند. در نقاطی که شرایط محیط اجازه رشد به گیاهان را نمی دهد یا زمینهای مورد حمله باد و هجوم از ماسه مساحت زیادی نداشته باشد یا احتیاج به موانع بلند نباشد، از موانع غیر زنده مانند حصیر، نی، سر شاخه درخت، بشکه، تخته های بلند و غیره به عنوان بادشکن و برای جلوگیری از حرکت ماسه و همچنین فراهم شدن امکانات جهت سبز شدن بذر و رشد گیاه استفاده می شود

نقش بادشکن در کاهش سرعت باد

سرعت باد قبل از برخورد با بادشکن و در فاصله ای از آن شروع به کم شدن می کند و پس از عبور از آن به تدریج افزایش می یابد و در فاصله ای از آن به سرعت اولیه خود می رسد.

گرکو اظهار میدارد که کاهش سرعت باد رد جلو بادشکن در فاصله ای 9 تا 10 برابر ارتفاع بادشکن و در پشت بادشکن تا فاصله ای 30 برابر ارتفاع بادشکن میباشد. به طوری که ناهال اظهار میدارد در یک بادشکن درختی با تراکم متوسط وقتی که باد به طور عمودی به آن برخورد میکند سرعت باد بین 60 تا 80 درصد در پشت بادشکن و در نزدیکی آن و حدود 20 درصد در فاصله 20 برابر ارتفاع بادشکن کاهش یافته و در فاصله 30 تا 40 برابری ارتفاع بادشکن کاهشی وجود ندارد

سرعت نسبی باد در ارتفاع 40 سانتی متری سطح خاک را در اطراف یک بادشکن نشان میدهد - شواب و فریورت - . این بادشکن از الوار نازک با تراکم 50 درصد ساخته شده است به نحوی که فاصله الوار از هم در نصف پایین بادشکن بیشتر از نصف بالایی است - تراکم در نیمه پایینی بادشکن کمتر از نیمه بالایی آن است - .

طول این بادشکن 19 برابر ارتفاع بادشکن است. به طوری که ملاحظه میشود سرعت باد در فاصله تقریبا 8 برابر ارتفاع بادشکن است. به طوری که ملاحظه میشود سرعت باد در فاصله تقریبا 8 برابر ارتفاع بادشکن در جلو بادشکن و 24 برابر ارتفاع بادشکن در پشت آن موثر است. همچنین به طوری که دیده میشود سرعت باد در کناره های بادشکن حدود 20 درصد اضافه میشود. بنابراین اثر یک بادشکن طولانی بیشتر از یک اثر یک بادشکن کوتاه خواهد بود.