پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز

چکیده مبسوط

مقدمه و هدف: فرسایش خاک یکی از جدی­ترین مسائل زیست‌محیطی و تهدید جدی برای اراضی کشاورزی و عرصه‌های طبیعی است. از میان انواع حالت‌های فرسایش خاک، فرسایش آبکندی غالب‌ترین فرآیند تخریب زمین و حالت پیشرفته فرسایش خاک است و به همین دلیل شناسایی عوامل مؤثر و پیش‌بینی مناطق مستعد فرسایش آبکندی از عوامل کلیدی جهت مدیریت و آمایش سرزمین می‌باشند.

مواد و روش‌ها: در این پژوهش، ابتدا به وسیله سامانه موقعیت‌یاب جهانی، موقعیت خندق‌های ایجاد شده در حوزه آبخیز سد مارون (تخت دراز) ثبت شدند و سپس با انتقال موقعیت‌های جغرافیایی خندق‌ها به روی تصاویر گوگل ارث محدوده‌های آبکندی ترسیم شدند. براساس توابع تبدیل محدوده‌های خندق به نقاط آبکندی تبدیل شدند و به منظور آماده‌سازی داده‌ها برای وورد به فرایند مدلسازی نقاط ثبت شده در قالب دو دسته داده‌های آموزشی (70 درصد) و آزمایشی (30 درصد) به‌ترتیب به‌منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل‌ها تقسیم ‌شدند. بر اساس منابع علمی و شرایط حوزه آبخیز 23 عامل مؤثر بر وقوع فرسایش آبکندی براساس شناسایی شدند و نقشه هر کدام از عوامل تهیه شدند. وزن این عوامل بر اساس نسبت فراوانی (FR) تعیین و همبستگی عوامل مؤثر با استفاده از آزمون هم‌خطی بررسی شد. در مرحله بعد سه مدل حداکثر آنتروپی، دمپسترشفر و وزن شاهد با استفاده از داده‌های وزنی عوامل موثر و داده‌های آموزشی و آزمایشی مکانی پراکنش آبکندی مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفتند. نقشه پهنه‌بندی فرسایش آبکندی برای هر کدام از مدل تهیه و سپس بر اساس داده‌های اعتبارسنجی مدل بهینه انتخاب شد. از آزمون جک‌نایف و منحنی مشخصه عملکرد (ROC) به ‌ترتیب برای تعیین آستانه‌های عوامل موثر در رخداد فرسایش خندقی و ارزیابی کارآمدی مدل‌های مورد بررسی استفاده شدند.

یافته‌ها: نتایج نشان دادند که نسبت فراوانی خندق در طبقه متوسط تا خیلی زیاد بیشتر از دو روش دیگر بوده است  و بر اساس شاخص سطح سلول هسته طبقات طبقه خیلی کم تا کم بیشترین میزان را داشته است. نتایج اعتبار سنجی هر سه مدل حداکثر آنتروپی، دمپستر شفر و وزن شاهد بر اساس شاخص سطح زیر منحنی نشان داده است که به ترتیب سطح زیر منحنی در روش‌های ذکر شده به میزان 85/0، 81/0 و 78/0 بوده است که نشان دهنده دقت بالاتر مدل حداکثر آنتروپی نسبت به روش دمپسترشفر و وزن شاهد بوده است همچنین روش وزن شاهد کمترین دقت را میان روش‌های مورد بررسی داشته است. به طورکلی هر سه مدل دارای درصد قابل قبولی از مساحت زیر منحنی بودند که این مسئله نشان دهنده عملکرد بالای هر سه مدل در منطقه است. نتایج نشان داد که پارامترهای کاربری اراضی و زمین‌شناسی با سهم مشارکت 24 و 18 درصد بیشترین  سهم مشارکت را در رخداد فرسایش آبکندی داشته‌اند. سهم عوامل فاصله از شبکه زهکشی، نوع خاک، فاصلی از آبراهه، ارتفاع از سطح دریا، مساحت حوضه، بارش، بافت سطحی، تراکم زهکشی، اقلیم، شیب، شاخص تفاوت پوشش گیاهی، طول شیب، سایه روشن، شاخص قدرت جریان، شاخص طبقه بندی انحناء، شاخص رطوبت توپوگرافی، وجه شیب، شاخص همگرایی، انحناء نیمرخ، انحناء دامنه و شاخص انحناء  به ترتیب 17، 10، 2/5، 5، 4، 3، 7/2، 2، 3/1، 3/1، 1/1، 75/0، 64/0، 36/0، 27/0، 26/0، 09/0، 05/0، 03/0، 0 درصد بوده است.

نتیجه‌گیری:

فرسایش آبکندی از مهمترین مخاطرات طبیعی در حوضه آبخیز سد مارون است که مستلزم توجه به مسائل حفاظت خاک و مهار فرسایش آبکندی است. در این راستا یکی از اقدامات اولیه و مورد نیاز برای تعیین پهنه‌های حساس به فرسایش و مهار و اجرای اقدامات مدیریتی مناسب تهیه نقشه فرسایش آبکندی است. بدین منظور از روش‌های و مدل‌های مختلف وزن شاهد، مدل دمپسترشفر و روش آنتروپی به منظور تهیه نقشه حساسیت فرسایش آبکندی استفاده شده است. 23 پارامتر مؤثر در فرسایش آبکندی در سطح حوزه آبخیز شناسایی و به عنوان متغیر مستقل برای پیش بینی فرسایش آبکندی استفاده شد. نتایج عوامل مؤثر بر فرسایش آبکندی نشان داد که عامل سنگ‌شناسی دارای بیشترین تاثیر بر سطح زیر منحنی بوده است. نتایج حاصل از تعیین وزن پارامترها نشان داد که پارامترهای مختلف دارای میزان مشارکت متفاوت در وقوع فرسایش آبکندی هستند به طوری که پارامترهای کاربری اراضی، زمین‌شناسی با سهم مشارکت 24 و 18 درصد بیشترین سهم مشارکت را در رخداد فرسایش آبکندی داشته است. به طور کلی با توجه به دقت بالای نقشه حساسیت فرسایش آبکندی حاصل از مدل حداکثر آنتروپی می‌توان از آن برای انجام اقدامات مدیریتی مناسب برای جلوگیری از پیشروی و مهار فرسایش خندق در مناطق خیلی حساس استفاده نمود.

واژه‌های کلیدی: پهنه‌بندی آبکند، حوزه آبخیز تخت دراز، فرسایش خاک، کهگیلویه و بویراحمد، مدل آنتروپی، مدل دمپسترشفر، مدل وزن شاهد