پیش بینی اثرات اقدامات اصلاحی بر خصوصیات رواناب سطحی و میزان فرسایش خاک در آبخیز بنکوه حوضه رودخانه حبله رود

Abstract

چکیدهسابقه و هدف: هدر رفت منابع آب‌وخاک از پیامدهای بهره‌برداری نامتعادل از منابع تولید است. مدیریت بهینه اراضی باعث بهره‌برداری پایدار از منابع آب‌وخاک و کاهش تخریب این منابع می‌شود. هدف این تحقیق ارائه گزینه‌های مدیریتی مبتنی بر پوشش گیاهی و پیش‌بینی اثرات آن‌ها بر خصوصیات رواناب سطحی و فرسایش خاک در حوزه آبخیز بنکوه (حدود 3300 کیلومترمربع) با استفاده از مدل‌سازی است. بدین ترتیب برنامه‌ریزان و مدیران آبخیز می‌توانند با کمک این پیش‌بینی‌ها، تصمیمات مناسبی برای حل مشکلات این حوضه اتخاذ نمایند.مواد و روش‌ها: در این تحقیق با توجه به نوع و گسترش مشکلات در منطقه موردمطالعه و تعیین اهمیت نسبی آن‌ها، یازده فعالیت مدیریتی شامل قرق، درختکاری، علوفه کاری، رایپرین، تراسبندی، اگروفارستری، احداث باغ، پیتینگ، کنتورفارو، بذرپاشی و کپه‌کاری برای برطرف نمودن مشکلات حوضه انتخاب شدند. به‌منظور برآورد خصوصیات رواناب سطحی (ارتفاع رواناب، فسفر و نیترات) و مقدار فرسایش خاک در شرایط موجود به ترتیب از مدل L-THIA و معادله تجدیدنظر شده جهانی هدر رفت خاک (RUSLE) در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. فاکتورهای RUSLE شامل R، K، LS، C و P می‌باشند که به ترتیب از داده‌های بارندگی، نقشه خاک منطقه، مدل رقومی ارتفاع و تکنیک سنجش‌ازدور محاسبه ‌شده‌اند. به‌منظور پیش‌بینی اثر هر یک از اقدامات اصلاحی پیشنهادی بر میزان فرسایش خاک، برآورد ارزش عددی فاکتورهای P و C درروشRUSLE با توجه به جداول استاندارد موجود در متون علمی مربوط و بر مبنای قضاوت خبرگان انجام شد. برای ارزیابی کارایی روش‌های مورداستفاده، از معیارهای آماری RMSE و MAE استفاده شد. پس از ارزیابی کارایی مدل، از مدل‌ها برای پیش‌بینی اثرات احتمالی اقدامات اصلاحی بر خصوصیات رواناب سطحی و فرسایش خاک استفاده شد.یافته‌ها: مقادیر متوسط فاکتورهای R، K،LS وC به ترتیب 85/1(MJmmha-1h-1y-1)، 29/0(t ha h ha-1 MJ-1 mm-1)، 82/10 و 86/0 برای شرایط فعلی بودند. نقشه فرسایش خاک‌نشان می‌دهد که میزان فرسایش خاک در سطح حوضه، از مقدار ناچیز تا 49/33 تن در هکتار در سال متغیر است و 12/11 درصد از کل منطقه در طبقه فرسایشی زیاد و خیلی زیاد قرار دارد. میزان ارتفاع رواناب سالانه حوضه از 12/1 تا 27/9 سانتی‌متر متغیر است و میانگین ارتفاع رواناب سالانه حوضه 74/6 سانتی‌متر برآورد شده است. تجزیه‌وتحلیل نتایج نشان می‌دهد که اقدامات اصلاحی قرق و کپه‌کاری با توجه به کلیه شاخص‌ها (ارتفاع رواناب، فسفر، نیترات و فرسایش خاک) بیشترین اثر را خواهند داشت؛ اما بر اساس واحد سطح اقدامات اصلاحی، علوفه کاری، درخت‌کاری و احداث باغ به ترتیب بیشترین اثر را بر شاخص‌ ارتفاع رواناب خواهند داشت. علاوه بر این، ازنظر شاخص‌های‌ فرسایش خاک و فسفر اقدامات احداث باغ، درخت‌کاری و علوفه کاری به ترتیب بهترین عملکرد را ارائه خواهند کرد. ازنظر شاخص نیترات، اقدامات احداث باغ، درخت‌کاری و رایپرین به ترتیب حداکثر اختلاف را با مقادیر این شاخص‌ در وضعیت فعلی حوضه نشان خواهند داد. اجرای هم‌زمان تمامی فعالیت‌های مدیریتی باعث کاهش حدود 20/13 درصدی ارتفاع رواناب و 30/8 درصدی فرسایش حوضه خواهد شد.نتیجه‌گیری: با در نظر گرفتن شرایط توپوگرافی و مورفولوژیکی حوزه آبخیز بنکوه و همچنین فاکتورهای فرسایش طبیعی و انسانی حوضه، به‌منظور جلوگیری از هدر رفت منابع خاک و آب باید به مناطق بحرانی توجه ویژه‌ای شود. با توجه به مشکلات آبخیز بنکوه در زمینه منابع آب‌وخاک، اجرای اقدامات اصلاحی مناسب برای حل مشکلات حوضه ضروری است. با توجه به وسعت زیاد مناطق مستعد برای اجرای فعالیت‌های قرق و کپه کاری در حوضه، این اقدامات بیشترین تأثیر را در بهبود خصوصیات رواناب سطحی و فرسایش خاک‌دارند. به‌منظور تصمیم‌گیری بهتر در انتخاب اقدامات اصلاحی توجه به سایر اثرات حاصل از اجرای اقدامات در مقیاس حوضه بنکوه از جنبه‌های اقتصادی، اجتماعی و اکولوژیکی پیشنهاد می‌شود.

Keywords

• فرسایش خاک
• ارتفاع رواناب
• اقدامات اصلاحی
• حوضه رودخانه حبله‌رود