بررسی عوامل مؤثر بر رسوب‌زایی لس‌ها با کاربرد مدل فیزیکی شبیه‌ساز باران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 استاد دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 استادیار پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری کشور

چکیده

لس‌ها یکی از نهشته‎های مهم کواترنری در شمال شرق ایران‌اند و از میزان فرسایش بالایی برخوردارند. تحقیق حاضر با استفاده از یک دستگاه شبیه‌ساز بارانِ قابلِ حمل با پلات یک متر مربع با هدف تعیین عوامل مهم مؤثر بر رسوب‌زایی لس‎ها در محدودة حوضة آبخیز گرگانرود انجام شد. برای تهیة نقشة واحدهای کاری، نقشه‎های کاربری اراضی، شیب، و اَشکال فرسایش با استفاده از امکانات GIS تلفیق شد. سپس، در مجموع، طی 69 آزمایش در 23 واحد کاری با شبیه‌ساز باران میزان رواناب و رسوب به‌دست‌آمده اندازه‌گیری شد. برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و نوع کانی رسی و وزن مخصوص ظاهری در مجاورت هر پلات از مواد سطحی نمونه‌برداری شد. در محل استقرار شبیه‌ساز باران جدول اطلاعات توصیفی‌ـ شاملِ مختصات جغرافیایی، درصد شیب، ارتفاع، عمق افق A‌ـ و دیگر اطلاعات ضروری تکمیل شد. برای تعیین ارتباط منطقی میان متغیرهای مختلفْ از همبستگی و تحلیل رگرسیون استفاده شد. هرچند به‌نظر می‌رسید عوامل بسیاری در تولید رواناب و رسوب در لس‌ها مؤثرند، نتایج نشان داد شمارِ معدودی عامل کلیدی در این منطقه نقش تعیین‌کننده‌تری دارند؛ به طوری که شیبْ مهم‌ترین عاملِ کنترل میزان رسوب‌زایی در لس‌هاست و پس از آن میزان سیلت نمونه قرار دارد. نتایج رگرسیون چندگانه مدلی ایجاد کرد که 80 درصد تغییرات رسوب را مشخص می‌کند. در مدل به‌دست‌آمده شیب، میزان سیلت، و ظرفیت تبادل کاتیونی ارتباطی مثبت و میزان کاتیون کلسیم ارتباطی منفی با میزان رسوب‌زایی دارد.

کلیدواژه‌ها


 

[1] Ahmadi, H. and Feizna, S. (2006). Quaternary Formations (Theorical and applied principles in natural resources), University of Tehran Press, 627p.
[2] Bihamta, M.R. and Zare Chahouki, M.A. (2008). Principles of statistics for the natural resources science, University of Tehran Press, 300p.
[3] Esaee, H., Charkhabi, A.H. and Ehteraf, H. (2005). Investigation on relationships between physical and chemical characteristics with erosion forms of loessic soils in Atrak and Gorganrood Drainage Basins in Golestan Province, 3rd Erosion and Sediment National conference, 28-30 August, Soil Conservation and Watershed Management Research Center, Iran.
[4] Feiznia, S., Ghayumian, J. and Khaje, M. (2006). The study of the effect of physical, chemical, and climate factors on surface erosion sediment yield of loessic soils (Case study in Golestan Province), Paghuesh va Sazandegi Journal, 66, 14-24.
[5] Feiznia, S. (2008). Applied sedimentlogy with emphasis on soil erosion and sediment production, Agriculture and Natural Resources University of Gorgan Press, 356p.
[6] Golestan Province Watershed Management (2003). Report for technical helps to soil conservation in loess regions, 75p.
[7] HasanZade Nafuti, M., Feiznia, S., Ahmadi, H., Pierovan, H.R. and Ghayumian, J. (2009). Investigation of effects of marl physical and chemical characteristics on sediment yield using rain simulator physical model, Scientific Research Journal of Engineering Geology of Iran, 1, 35-48.
[8] Jamab (Engineering Counsultant Co.) (1991). Integrated water project for Iran, Goganrood Drainage Basin Report, Ministry of Energy, Iran.
[9] Kantari, K. (2006). Data Processing and analysis in socio-economic research, Sharif Publication, 388p.
[10] Khaje, M. (2003). Study of Gorganrood Drainage Basin sedimentlogy, sedimentary environment and sediment production (Il Chashmeh and GHurchay), Ph.D. Thesis, Azad Islamic University, Science and Research Branch.
[11] Meyer, L.D. and Harmon, W. (1984). Susceptibility of agricultural soils to inter-rill erosion, Soil Science Society of America, Journal, 48, 1152-1157.
[12] Mogaddam, M. (2007). Range and range management, University of Tehran Press, 350p.
[13] Pashaee, A. (1998). Investigation of physical and chemical characteristics and source of loess deposits in Gorgan and Rasht Areas, Journal of Geological Science, 23 &24, 67-78.
[14] Refahi, H. (2003). Soil erosion and control, University of Tehran Press, 551p.
[15] Sagafian, B. (2003). Investigation and determination of criteria for rain simulator construction based on climatic conditions of Iran, Soil conservation and Watershed Management Research Center Press.
[16] Toy, T., Foster, G. and Renard, K. (2002). Soil erosion: Processes, prediction, measurement and control, John Wiley & Sons, Inc, New York.
[17] Vanelsland A., Lal, R. and Gabreiels, D. (1987). The erodibility of some Nigerian soils: A comparison of rainfall simulator result with estimates obtained from the Wishmeier Nomograph, Hydrological Processes, 3(1), 255-265.
[18] Vitharana V., Mervenne, M. and Simpson, D. (2008). Key soil and topographic properties to delineate potential management class for precision agriculture in the European loess area, Geoderma, 143, 206-215.
[19] Wei, W., Chen, L. and Fu, B. (2007). The effect of land uses and rainfall regimes on runoff and soil erosion in the semi-arid loess hilly area, China, Journal of Hydrology, 335, 247-258.
[20] Zhang, k., Li., S., Peng, W. and Yu, B. (2004). Erodibility of agricultural soils on Loess Plateau of China, Soil and Tillage Research, 76, 157-165.
[21] Zhou, Z.C. and Shangguan, Z.P. (2007). The effects of ryegrass roots and shoots on loess erosion under simulated rainfall, Catena, 70, 350-355.