نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری

چکیده تغییرات کاربری اراضی در کشور‌هایی همچون ایران که با محدودیت فضا روبه‌رو است باید مانند مصرف آب با تفکر و مطابق با برنامه‌ریزی مناسب و به نحو مطلوب باشد. از سویی دیگر پویایی ذاتی بشر و نیازهای او، شیوه و میزان استفاده از زمین را درگذر زمان با تغییر و دگرگونی مواجه ساخته است. لذا هدف از این پژوهش مدل‌سازی پویای تغییرات کاربری اراضی مبتنی بر نظام انسان- محیط‌زیست در حوزه آبخیز طالقان می‌باشد. بدین منظور با استفاده از تصاویر سری زمانی ماهواره لندست، نقشه‌های کاربری اراضی برای سال‌های 1994، 1999، 2002، 2009، 2014، 2019، در شش کلاس مرتع، جنگل، اراضی کشاورزی، اراضی بایر، مسکونی و آب طبقه‌بندی گردید. پس از صحت‌سنجی نقشه‌ها و آشکارسازی تغییرات، تحت سه سناریو رشد اقتصادی فعلی، رشد سریع اقتصادی و توسعه پایدار با استفاده از مدل‌سازی سیستم‌ پویا، شبیه‌سازی تا سال 1435 انجام گردید. نتایج آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی در طول دوره نشان می‌دهد که روند تغییرات اراضی کشاورزی، مراتع، جنگل، کاهشی بوده و اراضی بایر و منطقه مسکونی نیز در طول دوره بررسی همواره روندی افزایشی داشته است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد از بین سه سناریو موردبررسی، سناریو توسعه پایدار از هماهنگی بین میزان ‌بهره‌برداری از زمین و تأمین‌ نیاز‌های اجتماع و رشد اقتصادی قابل‌قبول برقرار بوده است. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت سناریو توسعه پایدار مبنای مهمی برای برنامه‌ریزی کاربری اراضی در سال‌های آتی جهت کاهش تخریب منابع طبیعی و حفظ حالت پایدار در آن است و این سناریو رشد اقتصادی مطلوبی را در آینده رقم می‌زند.

چکیده مدل SWAT از پر کاربردترین مدل‌های شبیه‌سازی حوزة آبخیز و پیش‌بینی تأثیر اقدامات حفاظتی آبخیزداری می‌باشد. در این مدل، شبیه‌سازی فرآیندهای آبخیز بر پایه واحدهای واکنش هیدرولوژیک (HRUs) صورت می‌گیرد که از روی‌هم‌گذاری نقشه‌های کاربری/پوشش اراضی، خاک و شیب ایجاد می‌شوند. در حالی­که در فرآیند ایجاد HRUs، این واحدها ماهیت مفهومی پیدا کرده و موقعیت مکانی خود را از دست می‌دهند. این رویکرد برای شبیه‌سازی حوزه‌های آبخیز بزرگ و ناهمگن، از نظر کارایی محاسباتی مفید و اغلب اجتناب ناپذیر است. اما چنانچه هدف، مکان­یابی و ارزیابی اثربخشی روش­های مدیریتی بر رواناب، رسوب و آلاینده­ها در یک حوضه متوسط تا کوچک باشد، مشخص بودن مکان دقیق HRUs ضرورت دارد. هدف از این مطالعه، ارائه روشی برای مستقل/مکانی نمودن HRUs و مقایسه نتایج شبیه­سازی بر پایه آن با حالت استاندارد مدل بود. در این روش، با انجام پیش­پردازش­های اولیه در GIS و تخصیص اسامی منحصر به فرد به واحدهای خاک، ­ HRUs مستقل و مشخص مکانی تعریف می‌شود. مقایسه خروجی‌های مدل در حالت HRUs مکانی با حالت HRUs مفهومی (استاندارد مدل) برای حوزه آبخیز طالقان نشان داد که، نتایج بسیار مشابه می‌باشد و تفاوت معنی‌داری در خروجی‌های مدل مشاهده نمی‌شود. در اجرای مدل براساس حالت استاندارد، ضریب نش-ساتکلیف رواناب و رسوب شبیه­سازی شده در خروجی حوضه به­ترتیب 75/0 و 64/0 و در اجرای مدل براساس HRUs مکانی به­ترتیب 74/0 و 61/0 به­دست آمد. تعریف HRUs مکانی با روش پیشنهادی، خروجی‌های ملموس‌تر و کاربردی‌تری ارائه می‌نماید که برای شناسایی مناطق بحرانی حوضه و مکان‌یابی اقدامات حفاظتی نسبت به رویکرد HRUs مفهومی، مطلوب‌تر خواهد بود.

چکیده پایداری خاکدانه‏ها کی از خصوصیات اصلی مؤثر بر فرسایش‏پذیری و ویژگی‏های اصلی هیدرولیکی و فیزیکی خاک است. آگاهی از مؤلفه‏های خاک کنترل‌کننده پایداری خاکدانه‏ها برای حفظ ساختمان خاک بسیار مهم است. همچنین شناسایی خصوصیات بحرانی خاک مؤثر بر پایداری خاکدانه‏ها در حوزه آبخیزی که فرسایش خاک ناشی از الگوهای طبیعی پایداری خاکدانه‏ها است، پایه و اساس استراتژی‏های حفاظتی است. هدف این مطالعه که در خاک‏های سطحی طالقان انجام شده، بررسی رابطه بین پایداری خاکدانه‏ها و برخی از خصوصیات خاک است. در این تحقیق، واحدهای کاری بر اساس همگنی در شیب دامنه، جهت جغرافیایی و سنگ‏شناسی حاصل شده‏اند، سپس با تکیه‌بر نتایج مطالعات زمین‏آماری در مقیاس واحدهای همگن کاری در بخشی از خاک‏های حوزه آبخیز طالقان به وسعت 3260 هکتار، 84 نقطه به‌عنوان نقاط نمونه‏برداری خاک انتخاب شده‏اند. شاخص‏های پایداری مورد استفاده میانگین وزنی قطر خاکدانه‏ها و پایداری مرطوب خاکدانه‏ها هستند. همبستگی بین میانگین وزنی قطر خاکدانه‏ها و خصوصیات خاک با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون استخراج شده و بر اساس معنی‏داری آماری آن‌ها ارزیابی شده است. سپس بر اساس نتایج همبستگی و با استفاده از روش رگرسیون گام‌به‌گام اقدام به توسعه مدل‏های پیش‏بینی پایداری خاکدانه‏ها شد. نتایج حاکی از غیرقابل ‌انتظار بودن همبستگی بین خصوصیات خاک و پایداری خاکدانه‏ها است به طوریکه همبستگی بین پایداری خاکدانه‏ها با درصد آهک، رس و رطوبت اشباع منفی است درحالی‌که با درصد شن ریز و شن خیلی ریز مثبت است. بنابراین بهبود پایداری خاکدانه‏ها و کنترل فرسایش خاک در حوزه آبخیز طالقان درگرو مدیریت این خصوصیات خاک و انجام پروژه‏های حفاظت خاک در جهت تعدیل و بهینه کردن آن‌ها است.