نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

استاد دانشگاه تبریز

چکیده

فرسایش خاک یکی از مهم­ترین مسائل محیطی در دنیا بوده که عامل مهم بروز خسارات بزرگ اقتصادی و تهدید جدی برای توسعه پایدار محسوب می­شود. در مقیاس حوضه­ای، عوامل متعددی در زمینه­سازی و تشدید فرسایش دخیل هستند. در فرسایش خاک توسط رواناب­ها عوامل داخل حوضه­ای مانند خاک، توپوگرافی، تراکم زهکشی والگوی کاربری نقش مهمی ایفا می­کنند. در مناطق نیمه­خشک وضعیت فرسایش خاک در محیط­های کوهستانی و در سطح زمین­های شیب­دار که در معرض بارندگی سنگین هستند به­مراتب بحرانی­تر است. محدوده مورد مطالعه به­عنوان یک منطقه کوهستانی نیمه­خشک واقع در دامنه­های شرقی کوهشتان سهند (شمال غرب ایران) خاک تحت فرسایش شدید آبی قرار گرفته است. در این محدوده- به­عنوان یک محدوده کشاورزی و دامپروی مهم کشور- آثار این فرسایش به­صورت خندق­ها و شیارها در بخش­های مختلف مشاهده می­شود. برای بررسی علل و عوامل فرسایش آبی و برآورد و پیش­بینی محدوده­های تحت خطر فرسایش از مدل USLE استفاده و از تکنیک GIS بهره­گیری شده است. در این مدل که اساس آن پارامترهای توپوگرافی، کاربری، بارندگی و نوع خاک است، ترکیب پارامترهای مورد ذکر در فرسایش آبی مورد تحلیل قرارگرفته است و در نهایت محدوده­های تحت خطر پهنه­بندی شده است. نتایج این بررسی­ها نشان می­دهد که در بین عوامل مورد بررسی، طول وشیب دامنه به­عنوان عوامل توپوگرافی، نقش اصلی در فرایند فرسایش ایفا می­کنند. در محدوده مورد مطالعه، طول دامنه، نوع و الگوی فرسایش را تعیین می­کند. در بخش­هایی که طول دامنه افزایش یافته، دخندق های عمیق تشکیل گردیده است. در این محدوده­ها اگر در خاک درصد سیلت نیز یابد، فرسایش خطی تشدید شده است. نقشه پهنه­بندی خظرفرسایش نشان می­دهد که شیب­های منتهی به دشت­های سیلابی از پتانسیل بالایی برای فرسایش آبی برخوردارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Assessement and Predicting of Soil Erosion Risk at Semi-arid Mountain: Intergeration of the USLE Model and GIS Technique for Soil Conservation Planning Case Study: Sareskandarchy Catchement, Eastern Slope

نویسنده [English]

  • Maryam Baiati Khatibi

University of Tabriz

چکیده [English]

Soil erosion is a major environmental proplem in the world which causes economic losses and threatens the sustainable development. Many factors are responsible for erosion acceleration in catchement scale. Soil erosion by water is the result of interplay between catchement environmental factors such as soil, topography, drainage density and land use pattern and other factors. The soil erosion problem is more serious with hilly catchements which are subject to heavy rainfall, in semi arid mountains. In the study area-as a semi-arid region–which is situated on eastern slope of Sahand mountain (NW of Iran) soil erosion with water is very intensive. This area is as a major farmland and grazing land. Gullies and rills are the traces of water erosion. These phenomens are seen in many parts of study area. In order to investigatien on responsible factors to soil erosion and assessement of the risk to erosion, we used USLE model. By using this model, we studied the role of topography, land use, and soil type on soil erosion. The results suggested that slope and slope length play a major role on determining the erosion pattern. The depth of gullies is increased at parts where the length of slopes is increased. In these parts there is increased linear erosion through the increased rates of silt.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil erosion
  • Linear erosion
  • Soil erosion risk Zonning
  • USLE
  • Sareskandarchy
  • Eastern slope
  • Sahand Mt
ـ گزارش مطالعات خاکشناسی تفصیلی دقیق باغات پایاب سد سهند هشترود (1384)، شرکت سهامی آب منطقه­ای آذربایجان­شرقی و اردبیل.
- مطالعات خاکشناسی نیمه­تفصیلی دقیق اراضی پایاب سد خرمدرق (1384)، شرکت سهامی آب منطقه­ای آذربایجان شرقی و اردبیل.
-ژولین، پ. (1387)، «مکانیک رودخانه­ها»، ترجمه محمد جعفرزاده، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
-Amorea, E., Modicaa, C., Nearingb, M., Santoroa, V. (2004), “Scale effect in USLE and WEPP application for soil erosion computation from three Sicilian basins”, Journal of Hydrology, 293: 100–114.
-Auerswald, K., Fiener, P., Dikau, R. (2009), “Rates of sheet and rill erosion in Germany-A meta-analysis’, Geomorphology, 111:182–193.
-Beskow, S., Mello, C., Norton, L., Curi, M., Viola, M., Avanzi, J. (2009), “Soil erosion prediction in the Grande River Basin, Brazil using distributed modeling”, Catena, 79:49–59.
-Chi, Z., Yao, Z., Shen, S., Hiroyuki, N., Haruyoshi, I., Peng, C., Jun, F. (2008), “Development of GIS-based FUSLE model in a Chinese fir forest sub-catchment with a focus on the litter in the DabieMountains”, China, Forest Ecology and Management, 255: 2782–2789.
-Cohena, M., Shepherdb, M., Walsh, M., (2005), “Empirical reformulation of the universal soil loss equation for erosion risk assessment in a tropical watershed”, Geoderma, 124:235–252.
-Dumas, P., Printemps, J., Mangeas, M., Luneau, G. (2010), “Developing erosion models for integrated coastal zone management: A case study of The New Caledonia west coast”, Marine Pollution Bulletin, 61:519–529
-Fu, G., Chen, S., McCool, D. (2006), “Modeling the impacts of no-till practice on soil erosion and sediment yield with RUSLE, SEDD, and ArcView GIS”, Soil & Tillage Research, 85:38–49.
-Kinnell, P. (2000), “AGNPS-UM: applying the USLE-M within the agricultural non point source pollution model”, Environmental Modelling & Software, 15: 331–341.
-Lin, C., Lin, W., Chou, W. (2002),” Soil erosion prediction and sediment yield estimation:the Taiwan experience”, Soil & Tillage Research, 68:143–152.
-Lin, W., Tsai, J., Lin, G., Huang, P. (2008), “Assessing reforestation placement and benefit for erosion control: A case study on the Chi-Jia-Wan Stream”, Taiwan, Ecological Modeling, 2 1 1: 444–452.
-Lufafaa, A., Tenywaa, M., Isabiryeb, M., Majaliwaa, M., Woomer, P. (2003), “Prediction of soil erosion in a Lake Victoria basin catchment using a GIS-based UniversalSoil Loss model”, Agricultural Systems, 76: 883–894.
-Mannaerts, C., Gabriels, D. (2000), “A probabilistic approach for predicting rainfall soil erosion losses in semiarid areas”, Catena, 40:403–420.
-Marques, M., Bienes, R., Jiménez, L., Rodríguez, R. (2007), “Effect of vegetal cover on runoff and soil erosion under light intensity events”, Rainfall simulation over USLE plots, Science of the Total Environment, 378: 161–165.
-Pelacani, S., Märke, M., Rodolfi, G. (2008), “Simulation of soil erosion and deposition in a changing land use: A modelling approach to implement the support practice factor”, Geomorphology, 99: 329–340
-Ranieria, S., Liera, Q., Sparoveka, G., Flanagan, D. (2002), “Erosion database interface (EDI): a computer program for georeferenced application of erosion prediction models”, Computers & Geosciences, 28:  661–668.
-Shamshad, A., Azhari, M., Isa, M., Hussin, W., Parida, B. (2008), “Development of an appropriate procedure for estimation of RUSLE EI30 index and preparation of erosivity maps for Pulau Penang in Peninsular Malaysia, Catena”, 72:423-432.
-Terranova, O., Antronico, L., Coscarelli, L., Iaquinta, P. (2009), “Soil erosion risk scenarios in the Mediterranean environment using RUSLE and GIS: An application model for Calabria (southern Italy)”, Geomorphology, 112: 228–245
-Vaezi, A., Sadeghi, SH., Bahrami, H., Mahdian, M. (2008), “Modeling the USLE K-factor for calcareous soils in northwestern Iran”, Geomorphology, 97: 414–423
-Zhou., W. & Bingfang, W. (2008), “Assessment of soil erosion and sediment delivery ratio using remote sensing and GIS: a case study of upstream ChaobaiheRiver catchment, north China”, International Journal of Sediment Research, 23: 167-173.