تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل
مقدمه سامانه بارشی در بخش عمده‌ای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانه‌ای است که در آن میزان ریزش‌های جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوه‌بر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشانده‌اند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجایی‌که پوشش گی...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)
2024-03-01
|
| Series: | Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwem.areeo.ac.ir/article_130432_80bac71c01fbd24fff889aaf7c28f8a7.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832539805448142848 |
|---|---|
| author | مهین کله هوئی رئوف مصطفی‌زاده اباذر اسمعلی‌عوری فردین رحمانی ننه‌کران علیرضا فاضلی نازیلا علائی زینب حزباوی |
| author_facet | مهین کله هوئی رئوف مصطفی‌زاده اباذر اسمعلی‌عوری فردین رحمانی ننه‌کران علیرضا فاضلی نازیلا علائی زینب حزباوی |
| author_sort | مهین کله هوئی |
| collection | DOAJ |
| description | مقدمه
سامانه بارشی در بخش عمده‌ای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانه‌ای است که در آن میزان ریزش‌های جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوه‌بر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشانده‌اند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجایی‌که پوشش گیاهی نقش ویژه‌ای در مهار فرسایش خاک و نگهداشت رواناب دارد، هرگونه تغییر در ساختار و الگوی آن که بیان‌گر الگو و عملکرد سیمای سرزمین است، می‌تواند اثر قابل توجهی در تغییر فرایندهای هیدرولوژیکی داشته باشد. لذا، ارزیابی از هدررفت آب و خاک و کمی‌سازی ارتباط آن با سنجه‌های سیمای سرزمین، اطلاعات کلیدی به‌منظور توسعه راهبردهای مدیریتی کیفیت آب و خاک فراهم می‌کند.
مواد و روش‌ها
پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی در ارتباط با سنجه‌های سیمای سرزمین در مقیاس کرت‌های صحرایی دو متر مربعی و با استفاده از باران شبیه‌سازی شده در شدت 32 میلی‌متر بر ساعت، در بخشی از مراتع شهرستان اردبیل انجام شد. در ابتدا، با در نظر گرفتن نوع و درصد پوشش گیاهی به‌عنوان متغیر اصلی، هشت گروه از ترکیب پوشش گیاهی به‌همراه یک گروه بدون پوشش گیاهی (شاهد) با سه تکرار در نظر گرفته شد. ترکیب و درصد پوشش گیاهی از گروه اول تا هشتم به‌ترتیب شامل غالبیت گرامینه با ارتفاع کم (45)، ترکیب بوته‌ای متراکم با گرامینه (43)، بوته‌ای با ارتفاع کم و پراکنش متوسط (37)، بوته‌ای پراکنده با ارتفاع عمدتا کم و متوسط (31)، ترکیب بوته‌ای پراکنده با گرامینه (56)، بوته‌ای متراکم در بالادست (54)، بوته‌ای با ارتفاع کم و پراکنش بسیار کم (15) و بوته‌ای متراکم با پوشش تقریبا یکنواخت (56) بوده است. پس از اندازه‌گیری رواناب و رسوب در خروجی کرت‌ها، مولفه‌های هیدرولوژیکی مختلف محاسبه شدند. سپس، کرت‌های دارای نه ترکیب مختلف از پوشش گیاهی در سه تکرار قبل و پس از شبیه‌سازی باران، تصویر‌برداری شدند. پس از انتقال تصاویر تهیه شده از کرت‌ها به محیط Arc/Map 10.8، نه سنجه مهم سیمای سرزمین محاسبه شد.
نتایج و بحث
تغییرات میانگین سنجه‌های تراکم لکه (26.90-4.43)، شاخص بزرگ‌ترین لکه (86.75-54.16)، تراکم حاشیه (107.38-17.12)، شاخص شکل سیمای سرزمین (4.47-1.50)، میانگین اندازه لکه (37.46-4.16)، میانگین فاصله نزدیک‌ترین همسایه اقلیدسی (1.65-0.00)، شاخص گسستگی سیما (2.31-0.19)، میانگین شاخص شکل لکه (22.85-1.24) و اندازه شبکه تاثیرگذار (43.96-15.80)، نشان‌دهنده تاثیرپذیری متفاوت آن‌ها از درصد و ترکیب مختلف پوشش گیاهی بوده است. تحلیل ماتریس همبستگی اسپیرمن، ارتباط غیرمعنی‌داری (r<0.26 و p-value>0.10) بین مقادیر میانگین هدررفت خاک، حجم رواناب، ضریب رواناب و غلظت رسوب با سنجه‌های سیمای سرزمین نشان داد. کوچک بودن مقیاس کرت‌های مورد بررسی، عدم تنوع زیاد در ترکیب پوشش گیاهی و یکنواختی از نظر ارتفاع پوشش گیاهی را می‌توان از دلایل عدم همبستگی ذکر کرد. در حالت کلی، گروه‌هایی که مقادیر پوشش گیاهی بالای 50 درصد داشتند، از وضعیت بهتری از نظر LPI، AREA_MN و MESH برخوردار بودند که نشان‌دهنده پیوستگی بیشتر و تخریب کمتر است. افزایش پوشش گیاهی و ناهمگنی مکانی بالای سیمای سرزمین می‌تواند مسیر انتقال رسوب را تغییر داده، اتصال رسوب را کاهش داده است و منجر به کاهش رسوبگذاری شود.
نتیجه‌گیری
نتایج به‌دست آمده، در تبیین مرجع مناسب به‌منظور بهینه‌سازی اقدامات حفاظت آب و خاک در مقیاس حوزه آبخیز کاربرد دارند. هر چند، پیشنهاد می‌شود که پژوهش‌های مشابه و جامع‌تر در مقیاس‌های مختلف از کرت‌های فرسایشی و نیز حتی در مقیاس دامنه صورت بگیرد تا با در نظر گرفتن طیف وسیعی از شرایط پوشش گیاهی، توپوگرافی، اقلیمی و نیز رگبارهای متوالی، امکان مقایسه نتایج، انتخاب بهینه مقیاس مطالعاتی و در نهایت، برنامه‌ریزی به‌منظور مدیریت و حفاظت از پوشش گیاهی و منابع آب و خاک، فراهم شود. |
| format | Article |
| id | doaj-art-2a5f1f5d1f594c50ada3f3cc2ab4076a |
| institution | Kabale University |
| issn | 2251-9300 2322-536X |
| language | fas |
| publishDate | 2024-03-01 |
| publisher | Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI) |
| record_format | Article |
| series | Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz |
| spelling | doaj-art-2a5f1f5d1f594c50ada3f3cc2ab4076a2025-02-05T08:25:24ZfasSoil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz2251-93002322-536X2024-03-011619811610.22092/ijwmse.2023.361373.2010130432تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیلمهین کله هوئی0رئوف مصطفی‌زاده1اباذر اسمعلی‌عوری2فردین رحمانی ننه‌کران3علیرضا فاضلی4نازیلا علائی5زینب حزباوی6دانش‌آموخته دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایراندانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی و عضو پژوهشکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراناستاد، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی و عضو پژوهشکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراندانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراندانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراندانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایراندانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی و عضو پژوهشکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانمقدمه سامانه بارشی در بخش عمده‌ای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانه‌ای است که در آن میزان ریزش‌های جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوه‌بر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشانده‌اند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجایی‌که پوشش گیاهی نقش ویژه‌ای در مهار فرسایش خاک و نگهداشت رواناب دارد، هرگونه تغییر در ساختار و الگوی آن که بیان‌گر الگو و عملکرد سیمای سرزمین است، می‌تواند اثر قابل توجهی در تغییر فرایندهای هیدرولوژیکی داشته باشد. لذا، ارزیابی از هدررفت آب و خاک و کمی‌سازی ارتباط آن با سنجه‌های سیمای سرزمین، اطلاعات کلیدی به‌منظور توسعه راهبردهای مدیریتی کیفیت آب و خاک فراهم می‌کند. مواد و روش‌ها پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی در ارتباط با سنجه‌های سیمای سرزمین در مقیاس کرت‌های صحرایی دو متر مربعی و با استفاده از باران شبیه‌سازی شده در شدت 32 میلی‌متر بر ساعت، در بخشی از مراتع شهرستان اردبیل انجام شد. در ابتدا، با در نظر گرفتن نوع و درصد پوشش گیاهی به‌عنوان متغیر اصلی، هشت گروه از ترکیب پوشش گیاهی به‌همراه یک گروه بدون پوشش گیاهی (شاهد) با سه تکرار در نظر گرفته شد. ترکیب و درصد پوشش گیاهی از گروه اول تا هشتم به‌ترتیب شامل غالبیت گرامینه با ارتفاع کم (45)، ترکیب بوته‌ای متراکم با گرامینه (43)، بوته‌ای با ارتفاع کم و پراکنش متوسط (37)، بوته‌ای پراکنده با ارتفاع عمدتا کم و متوسط (31)، ترکیب بوته‌ای پراکنده با گرامینه (56)، بوته‌ای متراکم در بالادست (54)، بوته‌ای با ارتفاع کم و پراکنش بسیار کم (15) و بوته‌ای متراکم با پوشش تقریبا یکنواخت (56) بوده است. پس از اندازه‌گیری رواناب و رسوب در خروجی کرت‌ها، مولفه‌های هیدرولوژیکی مختلف محاسبه شدند. سپس، کرت‌های دارای نه ترکیب مختلف از پوشش گیاهی در سه تکرار قبل و پس از شبیه‌سازی باران، تصویر‌برداری شدند. پس از انتقال تصاویر تهیه شده از کرت‌ها به محیط Arc/Map 10.8، نه سنجه مهم سیمای سرزمین محاسبه شد. نتایج و بحث تغییرات میانگین سنجه‌های تراکم لکه (26.90-4.43)، شاخص بزرگ‌ترین لکه (86.75-54.16)، تراکم حاشیه (107.38-17.12)، شاخص شکل سیمای سرزمین (4.47-1.50)، میانگین اندازه لکه (37.46-4.16)، میانگین فاصله نزدیک‌ترین همسایه اقلیدسی (1.65-0.00)، شاخص گسستگی سیما (2.31-0.19)، میانگین شاخص شکل لکه (22.85-1.24) و اندازه شبکه تاثیرگذار (43.96-15.80)، نشان‌دهنده تاثیرپذیری متفاوت آن‌ها از درصد و ترکیب مختلف پوشش گیاهی بوده است. تحلیل ماتریس همبستگی اسپیرمن، ارتباط غیرمعنی‌داری (r<0.26 و p-value>0.10) بین مقادیر میانگین هدررفت خاک، حجم رواناب، ضریب رواناب و غلظت رسوب با سنجه‌های سیمای سرزمین نشان داد. کوچک بودن مقیاس کرت‌های مورد بررسی، عدم تنوع زیاد در ترکیب پوشش گیاهی و یکنواختی از نظر ارتفاع پوشش گیاهی را می‌توان از دلایل عدم همبستگی ذکر کرد. در حالت کلی، گروه‌هایی که مقادیر پوشش گیاهی بالای 50 درصد داشتند، از وضعیت بهتری از نظر LPI، AREA_MN و MESH برخوردار بودند که نشان‌دهنده پیوستگی بیشتر و تخریب کمتر است. افزایش پوشش گیاهی و ناهمگنی مکانی بالای سیمای سرزمین می‌تواند مسیر انتقال رسوب را تغییر داده، اتصال رسوب را کاهش داده است و منجر به کاهش رسوبگذاری شود. نتیجه‌گیری نتایج به‌دست آمده، در تبیین مرجع مناسب به‌منظور بهینه‌سازی اقدامات حفاظت آب و خاک در مقیاس حوزه آبخیز کاربرد دارند. هر چند، پیشنهاد می‌شود که پژوهش‌های مشابه و جامع‌تر در مقیاس‌های مختلف از کرت‌های فرسایشی و نیز حتی در مقیاس دامنه صورت بگیرد تا با در نظر گرفتن طیف وسیعی از شرایط پوشش گیاهی، توپوگرافی، اقلیمی و نیز رگبارهای متوالی، امکان مقایسه نتایج، انتخاب بهینه مقیاس مطالعاتی و در نهایت، برنامه‌ریزی به‌منظور مدیریت و حفاظت از پوشش گیاهی و منابع آب و خاک، فراهم شود.https://jwem.areeo.ac.ir/article_130432_80bac71c01fbd24fff889aaf7c28f8a7.pdfبررسی میدانیپوشش مرتعیتغییرپذیری مکانیضریب روانابهدررفت خاک |
| spellingShingle | مهین کله هوئی رئوف مصطفی‌زاده اباذر اسمعلی‌عوری فردین رحمانی ننه‌کران علیرضا فاضلی نازیلا علائی زینب حزباوی تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz بررسی میدانی پوشش مرتعی تغییرپذیری مکانی ضریب رواناب هدررفت خاک |
| title | تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل |
| title_full | تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل |
| title_fullStr | تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل |
| title_full_unstemmed | تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل |
| title_short | تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل |
| title_sort | تحلیل ارتباط بین تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی و سنجه‌های سیمای سرزمین تحت شبیه‌سازی باران و پوشش گیاهی مرتعی استان اردبیل |
| topic | بررسی میدانی پوشش مرتعی تغییرپذیری مکانی ضریب رواناب هدررفت خاک |
| url | https://jwem.areeo.ac.ir/article_130432_80bac71c01fbd24fff889aaf7c28f8a7.pdf |
| work_keys_str_mv | AT mhynḵlhhwỷy tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl AT rỷwfmṣṭfyzạdh tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl AT ạbạdẖrạsmʿlyʿwry tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl AT frdynrḥmạnynnhḵrạn tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl AT ʿlyrḍạfạḍly tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl AT nạzylạʿlạỷy tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl AT zynbḥzbạwy tḥlylạrtbạṭbyntgẖyyrạtmwlfhhạyhydrwlwzẖyḵywsnjhhạysymạysrzmyntḥtsẖbyhsạzybạrạnwpwsẖsẖgyạhymrtʿyạstạnạrdbyl |