دوره 13، شماره 26 - ( پاییز و زمستان 1401 1401 )
جلد 13 شماره 26 صفحات 33-21 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sadeghi S H, Zabihi Silabi M, Katebi Kord A, Mostafazadeh R. (2022). Soil Erosion Dynamic on Storm-Basis due to Land Use Correction in the High Priority Sub-Watersheds of the Galazchai Watershed, West Azerbaijan, Iran. J Watershed Manage Res. 13(26), 21-33. doi:10.52547/jwmr.13.26.21
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1189-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1189-fa.html
صادقی سیدحمیدرضا، ذبیحی‌سیلابی مصطفی، کاتبی‌کرد آزاده، مصطفی‌زاده رئوف. پویایی فرسایش خاک طی رگبار تحت تأثیر اصلاح کاربری اراضی در زیرآبخیزهای اولویت‌دار حوزه آبخیز گلازچای، آذربایجان‌غربی پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1401; 13 (26) :33-21 10.52547/jwmr.13.26.21
1- گروه مهندسی آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
2- دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
3- گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2- دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
3- گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده: (1816 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: ارزیابی اثر اقدامات مدیریتی مبتنی بر قابلیت اراضی در مناطق اولویت‌دار به‌منظور حفظ منابع طبیعی و جلوگیری از اثرات نامطلوب وقایع بارشی در راستای مدیریت جامع منابع آبخیز ضروری است. درعین‌حال از تغییرات سریع و نابجای کاربری اراضی جلوگیری کرده و منجر به ارتقای خدمات بوم‌سازگان می‌شود. باوجوداین، ارزیابی اثر اقدامات مدیریتی بر تغییرات فرسایش خاک طی رگبارهای متعدد با تمرکز بر زیرآبخیزهای اولویت‌دار، کم‌تر موردتوجه قرارگرفته است. از همین رو پژوهش حاضر باهدف برآورد و تحلیل پویایی فرسایش خاک رگبار تحت تأثیر اقدامات مدیریتی مبتنی بر قابلیت اراضی در زیرآبخیزهای اولویت‌دار حوزه آبخیز گلازچای انجام شد.
مواد و روش‌ها: برای دست‌یابی به اهداف پژوهش حاضر، ابتدا با توجه به نتایج روش الگوریتم امتیازدهی Borda زیرآبخیزهای اولویت‌دار با مساحت نسبی حدود 34 درصد مشخص شدند. سپس تغییرپذیری فرسایش خاک در 38 رگبار به وقوع پیوسته در سال‌های اخیر قبل و بعد از اِعمال قابلیت اراضی در زیرآبخیزهای مذکور و هم‌چنین آبخیز با استفاده از رابطه جهانی هدررفت خاک اصلاح‌شده ارزیابی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد میزان فرسایش خاک رگبارهای مطالعاتی در محدوده 0/012 تا 0/028 تن بر هکتار بر رگبار متغیر است. بااین‌حال با لحاظ اقدامات مدیریتی مبتنی بر توان بوم‌شناختی در زیرآبخیزهای اولویت‌دار میزان فرسایش خاک تمامی رخدادهای مطالعاتی در خروجی حوزه آبخیز در حدود هفت تا 14 درصد و در خروجی زیرآبخیزهای اولویت‌دار در اغلب رگبارهای موردمطالعه در حدود دو تا 34 درصد کاهش داشته است. با این‌حال انجام قابلیت اراضی در اواخر زمستان و اوایل بهار باعث افزایش میزان فرسایش خاک نسبت به شرایط اولیه در زیرآبخیزهای میلان 1، میلان 2 و گزن 1 در حدود دو الی شش درصد بوده است که می‌توان آن را با تراکم کم پوشش گیاهی در زمان وقوع رگبارهای مذکور مرتبط دانست. هم‌چنین نتایج نشان داد بیش‌ترین میزان کاهش فرسایش خاک در رخدادهای با میزان بارندگی پنج تا هشت میلی‌متر اتفاق افتاده و اثرگذاری اقدامات مدیریتی در رخدادهای بیشینه کم‌تر از رخدادهای متوسط بوده است.
نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان داد در صورت انجام اقدامات مدیریتی اصلاح کاربری در سطح شش درصد از زیرآبخیزهای اولویت‌دار، فرسایش خاکِ حاصل از رگبارهای مطالعاتی در خروجی حوزه آبخیز حدود 14 درصد کاهش خواهد یافت. یافته‌های این پژوهش می‌تواند الگوی مدیریتی مناسب برای برنامه‌ریزان و سیاست‌گذاران، در راستای اعمال سناریوهای مدیریتی در مناطق با اولویت بالا را ارائه نماید.
مقدمه و هدف: ارزیابی اثر اقدامات مدیریتی مبتنی بر قابلیت اراضی در مناطق اولویت‌دار به‌منظور حفظ منابع طبیعی و جلوگیری از اثرات نامطلوب وقایع بارشی در راستای مدیریت جامع منابع آبخیز ضروری است. درعین‌حال از تغییرات سریع و نابجای کاربری اراضی جلوگیری کرده و منجر به ارتقای خدمات بوم‌سازگان می‌شود. باوجوداین، ارزیابی اثر اقدامات مدیریتی بر تغییرات فرسایش خاک طی رگبارهای متعدد با تمرکز بر زیرآبخیزهای اولویت‌دار، کم‌تر موردتوجه قرارگرفته است. از همین رو پژوهش حاضر باهدف برآورد و تحلیل پویایی فرسایش خاک رگبار تحت تأثیر اقدامات مدیریتی مبتنی بر قابلیت اراضی در زیرآبخیزهای اولویت‌دار حوزه آبخیز گلازچای انجام شد.
مواد و روش‌ها: برای دست‌یابی به اهداف پژوهش حاضر، ابتدا با توجه به نتایج روش الگوریتم امتیازدهی Borda زیرآبخیزهای اولویت‌دار با مساحت نسبی حدود 34 درصد مشخص شدند. سپس تغییرپذیری فرسایش خاک در 38 رگبار به وقوع پیوسته در سال‌های اخیر قبل و بعد از اِعمال قابلیت اراضی در زیرآبخیزهای مذکور و هم‌چنین آبخیز با استفاده از رابطه جهانی هدررفت خاک اصلاح‌شده ارزیابی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد میزان فرسایش خاک رگبارهای مطالعاتی در محدوده 0/012 تا 0/028 تن بر هکتار بر رگبار متغیر است. بااین‌حال با لحاظ اقدامات مدیریتی مبتنی بر توان بوم‌شناختی در زیرآبخیزهای اولویت‌دار میزان فرسایش خاک تمامی رخدادهای مطالعاتی در خروجی حوزه آبخیز در حدود هفت تا 14 درصد و در خروجی زیرآبخیزهای اولویت‌دار در اغلب رگبارهای موردمطالعه در حدود دو تا 34 درصد کاهش داشته است. با این‌حال انجام قابلیت اراضی در اواخر زمستان و اوایل بهار باعث افزایش میزان فرسایش خاک نسبت به شرایط اولیه در زیرآبخیزهای میلان 1، میلان 2 و گزن 1 در حدود دو الی شش درصد بوده است که می‌توان آن را با تراکم کم پوشش گیاهی در زمان وقوع رگبارهای مذکور مرتبط دانست. هم‌چنین نتایج نشان داد بیش‌ترین میزان کاهش فرسایش خاک در رخدادهای با میزان بارندگی پنج تا هشت میلی‌متر اتفاق افتاده و اثرگذاری اقدامات مدیریتی در رخدادهای بیشینه کم‌تر از رخدادهای متوسط بوده است.
نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان داد در صورت انجام اقدامات مدیریتی اصلاح کاربری در سطح شش درصد از زیرآبخیزهای اولویت‌دار، فرسایش خاکِ حاصل از رگبارهای مطالعاتی در خروجی حوزه آبخیز حدود 14 درصد کاهش خواهد یافت. یافته‌های این پژوهش می‌تواند الگوی مدیریتی مناسب برای برنامه‌ریزان و سیاست‌گذاران، در راستای اعمال سناریوهای مدیریتی در مناطق با اولویت بالا را ارائه نماید.
فهرست منابع
1. Abbanan-Azardasht Engineering Consulted Company. 2010. Final report of study and design of drainage network for surface runoff and urban flood in Oshnavieh, 122 pp (In Persian).
2. Abdulkareem, J.H., B. Pradhan, W.N.A. Sulaiman and N.R. Jamil. 2019. Prediction of spatial soil loss impacted by long-term land-use/land-cover change in a tropical watershed, Geoscience Frontiers, 10(2): 389-403. [DOI:10.1016/j.gsf.2017.10.010]
3. Adhami, M., S.H.R. Sadeghi, R. Duttmann and M. Sheikhmohammady. 2019. Changes in watershed hydrological behavior due to land use comanagement scenarios. Journal of Hydrology, 577: 124001. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2019.124001]
4. Alemu, W.G. and A. Melesse. 2020. Impacts of longterm conservation measures on ecosystem services in Northwest Ethiopia. International Soil and Water Conservation Research, 8(1): 47-55. [DOI:10.1016/j.iswcr.2019.10.002]
5. Amsalu, T. and A. Mengaw. 2014. GIS based soil loss estimation using rusle model: the case of Jabi Tehinan Woreda, Anrs, Ethiopia. Natural Resources, 5: 616 -626. [DOI:10.4236/nr.2014.511054]
6. Appiah, G. and R. Asomani-Boateng. 2020. Managing watersheds in Ghana through land use planning: a case of Offin watershed. African Geographical Review, 39(1): 28- 44. [DOI:10.1080/19376812.2018.1505341]
7. Berihun, M.L., A. Tsunekawa, N. Haregeweyn, M. Tsubo, A.A. Fenta, K. Ebabu, D. Sultan and Y.T. Dile. 2022. Reduced runoff and sediment loss under alternative land capability-based land use and management options in a sub-humid watershed of Ethiopia. Journal of Hydrology: Regional Studies, 40: 100998. [DOI:10.1016/j.ejrh.2022.100998]
8. Biard, F. and F. Baret. 1997. Crop residue estimation using multiband reflectance. Remote Sensing of Environment, 59(3): 530-536. [DOI:10.1016/S0034-4257(96)00125-3]
9. Chen, H., X. Zhang, M. Abla, D. Lü, R. Yan, Q. Ren and X. Yang. 2018. Effects of vegetation and rainfall types on surface runoff and soil erosion on steep slopes on the Loess Plateau, China. Catena, 170: 141-149. [DOI:10.1016/j.catena.2018.06.006]
10. Chen, X., Z. Liang, Z. Zhang and L. Zhang. 2020. Effects of soil and water conservation measures on runoff and sediment yield in red soil slope farmland under natural rainfall. Sustainability, 12(8): 3417. [DOI:10.3390/su12083417]
11. Desmet, P.J.J. and G. Govers. 1996. A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. Journal of Soil and Water Conservation, 51(5): 427-433.
12. Du, X., J. Jian, C. Du and R.D. Stewart. 2021. Conservation management decreases surface runoff and soil erosion. International Soil and Water Conservation Research, 10(2): 188-196. [DOI:10.1016/j.iswcr.2021.08.001]
13. Frankl, A., V. Prêtre, J. Nyssen and P.G. Salvador. 2018. The success of recent land management efforts to reduce soil erosion in northern France. Geomorphology, 303: 84-93. [DOI:10.1016/j.geomorph.2017.11.018]
14. Gebremeskel, K., K. Teka, E. Birhane and E. Negash. 2019. The role of integrated watershed management on soil-health in northern Ethiopia. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B-Soil & Plant Science, 69(8): 667-673. [DOI:10.1080/09064710.2019.1639806]
15. Honarbakhsh, A., M. Pajoohesh, M. zangianadi and M. Heydari. 2017. Watershed management through land use optimization using mathematical and spatial optimization approaches. Journal of Water and Soil Science, 21(4): 275-270 (In Persian). [DOI:10.29252/jstnar.21.4.257]
16. Jalili, Kh., S.H.R. Sadeghi and D. Nikkami. 2007. Land use optimization of watershed for soil erosion minimization using linear programming (a case study of Brimvand Watershed, Kermanshah province). Water and Soil Science, 10(4): 15-27 (In Persian).
17. Krywkow, J. and Hare, M. 2008. Participatory process management. 4th International Congress on Environmental Modelling and Software, 160: 888-899.
18. Kumar, S. and M.R. Hole. 2021. Geospatial modelling of soil erosion and risk assessment in Indian Himalayan region-A study of Uttarakhand state. Environmental Advances, 4: 100039. [DOI:10.1016/j.envadv.2021.100039]
19. Li, G., J.P. Messina, B.G. Peter and S.S. Snapp. 2017. Mapping land suitability for agriculture in Malawi. Land Degradation & Development, 28(7): 2001-2016. [DOI:10.1002/ldr.2723]
20. Maghsoudi, M., A. Goorabi and S. Darabi Shahmari. 2013. The study of effect of vegetation cover factor on the water erosion case study: Rasin basin. Journal of Environmental Erosion Researches, 3(4): 43-57 (In Persian).
21. Mirdavoudi, H.R., H.A. Zahedipour, H.R. Moradi and Gh.R. Goudarzi. 2008. Determination of agricultural and rangeland ecological capability of Markazi using GIS. Iranian Journal of Range and Desert Research, 15(2): 242-255 (In Persian).
22. Moghadamirad, M., M.H. Moayeri, E. Abdi and H. Ghorbani vaghei. 2018. Effect of vegetation cover density on runoff and soil loss of interill erosion in forest road cutslope (case study: Koohmian Forest-Azadshahr). Journal of Water and Soil Conservation, 25(2): 219-233 (In Persian).
23. Mosbahi, M. and S. Benabdallah. 2020. Assessment of land management practices on soil erosion using SWAT model in a Tunisian semi-arid catchment. Journal of Soils and Sediments, 20(2): 1129-1139. [DOI:10.1007/s11368-019-02443-y]
24. Mostafazadeh, R., S.H.R. Sadeghi and A. Sadoddin. 2015. Analysis of storm-wise sedimentgraphs and rating loops in Galazchai Watershed, West-Azarbaijan, Iran. Journal of Water and Soil Conservation, 21(5): 175-191 (In Persian).
25. Nouri Kamari, A., N.A. Yarali and D. Mafi Gholami. 2009. Analysis of affecting factors on public participation in watershed projects. 1st International Conference on Water Resources Management (81-90), Shahroud, Iran (In Persian).
26. Owji, M.R., D. Nikkami, M.H. Mahdian and Sh. Mahmoudi. 2013. Minimizing runoff and sedimentation by optimizing land use (case study: Jajrood Watershed). Journal of Water and Soil Conservation, 20(4): 183-199 (In Persian).
27. Pandey, S., P. Kumar, M. Zlatic, R. Nautiyal and V.P. Panwar. 2021. Recent advances in assessment of soil erosion vulnerability in a watershed. International Soil and Water Conservation Research, 9(3): 305-318. [DOI:10.1016/j.iswcr.2021.03.001]
28. Prathapar, S.A. and A.A. Bawain. 2014. Impact of sedimentation on groundwater recharge at Sahalanowt Dam, Salalah, Oman. Water International, 39(3): 381-393. [DOI:10.1080/02508060.2014.895889]
29. Renard, K.G., G.R. Foster, G.A. Weesies, D.K. McCool and D.C. Yoder. 1997. Predicting soil erosion by water: a guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Washington, DC: US Government Printing Office, 703: 384 p.
30. Roose E. 1977. Erosion et ruissellement en Afrique de l'ouest-vingt annees de mesures en petites parcelles experimentales. Pour Faire Face A' Ce Proble'me Pre'occupant, I'ORSTOM et Les Instituts Travaux et Documents de I'ORSTOM, 78: 108.
31. Sadeghi, S.H.R., R. Mostafazadeh and A. Sadoddin, A. 2015. Changeability of simulated hydrograph from a steep watershed resulted from applying Clark's IUH and different time-area histograms. Environmental Earth Sciences, 74(4): 3629-3643. [DOI:10.1007/s12665-015-4426-3]
32. Sadeghi, S.H.R. and Sh. Tavangar. 2015. Development of stational models for estimation of rainfall erosivity factor in different timescales. Natural Hazards, 77(1): 429-443. [DOI:10.1007/s11069-015-1608-y]
33. Setyorini, A., D. Khare and S.M. Pingale. 2017. Simulating the impact of land use/land cover change and climate variability on watershed hydrology in the Upper Brantas basin, Indonesia. Applied Geomatics, 9(3): 191-204. [DOI:10.1007/s12518-017-0193-z]
34. Tavasoli, A., S.H.R. Sadeghi and H.R. Moradi. 2010. Simulation of intra-storm changes of runoff coefficient using precipitation components in Neishabour Bar watershed. Iran- Watershed Management Science & Engineering, 4(10): 21-33 (In Persian).
35. Troeh, F.R., J.A. Hobbs and R.L. Donahue. 1999. Soil and water conservation: Productivity and environmental protection. Prentice-Hall, Inc, 624 pp.
36. Wang, L., N. Dalabay, P. Lu and F. Wu. 2017. Effects of tillage practices and slope on runoff and erosion of soil from the Loess Plateau, China, subjected to simulated rainfall. Soil and Tillage Research, 166: 147-156. [DOI:10.1016/j.still.2016.09.007]
37. Wischmeier, W.H. and D.D. Smith. 1978. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Department of Agriculture, Science and Education Administration, (No. 537).
38. Xu, E. and H. Zhang. 2013. Spatially-explicit sensitivity analysis for land suitability evaluation. Applied Geography, 45(1): 1-9. [DOI:10.1016/j.apgeog.2013.08.005]
39. Yaekob, T., L. Tamene, S.G. Gebrehiwot, S.S. Demissie, Z. Adimassu, K. Woldearegay and D. Solomon. 2020. Assessing the impacts of different land uses and soil and water conservation interventions on runoff and sediment yield at different scales in the central highlands of Ethiopia. Renewable Agriculture and Food Systems, 1-15. [DOI:10.1017/S1742170520000010]
40. Zabihi Silabi, M., A. Katebikord, S.H.R. Sadeghi and R. Mostafazadeh. 2022. The changeability of soil erosion in extreme storms due to adoption of land-use pattern derived from land capability in prioritized sub-watersheds of the Galazchai Watershed, Iran. 16th National Conference on Watershed Management Sciences and Engineering (1-7), Shiraz, Iran (In Persian).
41. Zabihi Silabi, M., S.H.R. Sadeghi and R. Mostafazadeh. 2020. Comparison of fao, usda, and frwmo methods in preparation of land capability map of Oshnavieh Galazchai Watershed, Iran. Journal of Water and Soil Resources Conservation, 9(4): 71-88 (In Persian).
42. Zhang, W. and B. Huang. 2015. Soil erosion evaluation in a rapidly urbanizing city (Shenzhen, China) and implementation of spatial land-use optimization. Environmental Science and Pollution Research, 22(6): 4475-4490. [DOI:10.1007/s11356-014-3454-y]
43. Zhou, N., X. Hu, I. Byskov, J.S. Næss, Q. Wu, W. Zhao and F. Cherubini. 2021. Overview of recent land cover changes, forest harvest areas, and soil erosion trends in Nordic countries. Geography and Sustainability, 2(3): 163-174. [DOI:10.1016/j.geosus.2021.07.001]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
