1- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
2- دانشگاه بیرجند
3- دانشگاه اردکان
چکیده: (30 مشاهده)
مقدمه و هدف: در سطح جهانی، تخریب زمین یک چالش جدی برای ظرفیت تولیدی منابع آب و زمین است. هدررفت خاک، آب، پوشش گیاهی، تنوع زیستی و همچنین کاهش مواد مغذی، همگی از نشانه های تخریب زمین هستند. مهمترین نشانه تخریب زمین، تخریب خاک است. فرسایش خاک در اثر آب و کاهش عناصر غذایی از مهمترین شاخص های تخریب خاک است. فرسایش خاک و تولید رسوب تحت تأثیر روابط متقابل بین اقلیم، پوشش زمین و بهرهبرداری از زمین است. با توجه به این پیچیدگی، مدلهایی اغلب جهت پشتیبانی از مدیریت خاک و آب مانند ابزار ارزیابی آب و خاک و InVEST استفاده میشوند. در پژوهش حاضر از مدل نسبت تحویل رسوب InVEST جهت مدلسازی رسوب استفاده شد. تحقیق در زمینه مدلسازی رسوب و نگهداشت خاک در استان خراسان جنوبی ضروری است زیرا این منطقه به دلیل شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک، با چالشهای جدی فرسایش خاک و کاهش کیفیت زمین مواجه است. انجام این تحقیقات میتواند به شناسایی مناطق بحرانی و ارائه راهکارهای مدیریتی مؤثر برای حفظ منابع طبیعی و بهبود پایداری محیط زیست منطقه کمک کند. برآورد ارزش اقتصادی کارکردها و خدمات منابع طبیعی کار مشکل و پیچیدهای است اما برای مدیریت اقتصادی ضروری است. لزوم تعیین ارزش خدمات اکوسیستمی و منابع زیستی در سالهای اخیر در جهان به قطعیت رسیده است و در اینخصوص نیز تلاشهایی شده است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کمی خدمت اکوسیستمی نگهداشت رسوب با استفاده از مدل InVEST-SDR و ارزشگذاری اقتصادی آن در حوزههای آبخیز مرز شرقی کشور واقع در استان خراسان جنوبی انجام شده است. هیچ تحقیقی در منطقه مورد مطالعه از مدل نسبت تحویل رسوب InVEST استفاده نکرده است که نشاندهنده یک شکاف تحقیقاتی قابل توجه است.
مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه شامل 10 حوزه آبخیز در شرق استان خراسان جنوبی با مساحت 2.008.357 هکتار است. در این مطالعه ابتدا از مدلسازی هدررفت خاک و تولید رسوب استفاده گردید. مدل نسبت تحویل رسوب InVEST یک مدل مکانی است که در اندازه سلول مدل رقومی ارتفاع (30 متر) کار میکند و برای تخمین هدررفت خاک، نگهداشت و تولید رسوب سالانه در شمال شرقی استان خراسان جنوبی به کار برده شد. مدل ابتدا هدررفت سالانه خاک را با استفاده از الگوریتم هدررفت خاک محاسبه میکند، سپس SDR را بهعنوان تابعی از اتصال هیدرولوژیکی حوضه تعیین میکند و در نهایت ارزشگذاری اقتصادی انجام میشود. بهمنظور ارزش گذاری اقتصادی نگهداشت رسوب از روش هزینه جایگزین یا بازسازی استفاده شده است. بدینترتیب در این پژوهش، ارزش اقتصادی حفظ حاصلخیزی خاک سطحی مبتنی بر سه عنصر ازت، فسفر و نیتروژن تعریف گردید. خاک سطحی، نخستین بخشی است که در معرض فرسایش خاک قرار دارد و میزان مواد غذایی خاک در این سطح بهشدت کاهش مییابد. این کاهش موجب کمشدن مواد آلی ازت (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و سایر عناصر میشود.
یافتهها: نتایج مطالعه حاضر نشان داد بیشترین میزان نگهداشت رسوب در کاربری جنگل پرتراکم و پس از آن مرتع پرتراکم در منطقه میباشد که محققان دیگری نیز به نتایج مشابه دست یافتند. اسداللهی و همکاران (1394) بیان کردند زیرحوضههای با پوشش غالب جنگل بیشترین نقش را در نگهداشت خاک در بخش شرقی حوزه آبخیز گرگانرود، استان گلستان داشتند. ذبیحی و همکاران (1400) نیز کمترین میزان هدررفت خاک را در زیرحوضه فلورد نسبت به سایر زیرآبخیزها از حوزه آبخیز تالار استان مازندران بهعلت پوشش غالب جنگلی و عامل فرسایش پذیری خاک اندک بیان کردند. بیشترین میزان ارائه خدمت اکوسیستمی نگهداشت سالانه خاک در مناطق جنگلی با تراکم بالا و کمترین میزان آن در اراضی کشاورزی و اراضی ساختهشده در حوزههای آبخیز لاهیجان چابکسر و آستانه-کوچصفهان استان گیلان ثبت شد. از سوی دیگر، مناطق بدون پوشش گیاهی (بهویژه مناطق ساختهشده) کمترین ظرفیت نگهداری رسوب و بیشترین بار رسوب را فراهم میکنند. نتایج ارزشگذاری اقتصادی در پژوهش حاضر نشان داد میانگین ارزش خدمت نگهداشت رسوب در هر پیکسل (به مساحت 900 مترمربع)، معادل 48/2731 ریال است که مقدار آن در هر هکتار، معادل 77/30.349 ریال محاسبه گردید. در مقایسه با هناره خلیانی (1395) که ارزش سالانهی کارکرد کنترل رسوبات را معادل 7/23158 ریال در هکتار برآورد نمود، نزدیک است.
نتیجهگیری: حوزههای آبخیز اسفدان و شاهرخت به ترتیب با بیش از 13 و 12 میلیون تن، بیشترین میزان تولید رسوب را در میان سایر حوزهها داشتند. حوزه آبخیز نمکزار خواف با 737.504 تن، کمترین میزان رسوب را نشان داد. میانگین شیب در حوضه آبخیز نمکزار خواف 1.6 درصد است که این حوضه کمترین میزان تولید رسوب و کمترین شیب را در میان سایر حوضه ها دارد. در مقابل، میانگین شیب در حوضه اسفدان که بیشترین میزان تولید رسوب را دارد، 14.7 درصد است و پس از حوضه قائن، بالاترین میزان شیب را به خود اختصاص داده است. در سطح پیکسل، میزان رسوب در حوزه مرزی شرق کشور از 0 تا 747.6 تن متغیر بود. بیشترین میزان نگهداشت رسوب در حوزه آبخیز اسفدان با 22.626.499 تن و کمترین میزان در حوزه آبخیز نمکزار خواف با 1.316.208.6 تن مشاهده شد. کمترین و بیشترین میزان هدررفت خاک به ترتیب برای حوضههای نمکزار خواف و اسفدان به ترتیب از 4.845.857 تا 6.385.471 تن به دست آمد.
نوع مطالعه:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
فرسايش خاک و توليد رسوب دریافت: 1403/1/8 | پذیرش: 1404/2/1