مرتع و آبخیزداری
سال:1393 | دوره:67 | شماره:1 |تعداد مقالات:13

امروزه، مدل های دینامیک، به عنوان مهم ترین ابزار بررسی پدیده فرسایش و رسوب گذاری، به دلیل دخالت عوامل زیاد و پیچیده بودن فرایند این پدیده مد نظر قرار گرفته اند. از این رو، تحقیق حاضر با هدف مدل سازی تغییرات روزانه رسوب حوزه آبخیز کجور، با استفاده از آمار بارندگی، دبی، و رسوب روزانه طی سال های 1386 تا 1389 انجام شد. فرایند مدل سازی برای کلیه داده ها به صورت یک جا و دسته بندی ماهانه و فصلی آن ها در اشکال خطی و غیرخطی صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل های روزانه روابط خطی و غیرخطی مناسبی ارائه نکردند و تقسیم بندی ماهانه و فصلی وقایع به دست یابی به روابط مناسب تری با ضریب تبیین معنی دار در سطح پنج درصد و خطای نسبی کمتر از 40 درصد در بین معادلات به دست آمده منجر شد. رسوب روزانه حوزه آبخیز کجور از دبی روز واقعه و چهار روز قبل تاثیر پذیرفت و در 80 درصد معادلات انتخابی ماهانه و فصلی دبی روز واقعه موثر ترین عامل انتقال رسوب در منطقه بود. در ماه های تیر، شهریور، آذر، و اسفند و فصل پاییز مدل های غیرخطی و در سایر ماه ها و فصول مدل های خطی برازش بهتری با داده ها داشتند.

زمین لغزش ها و ناپایداری های دامنه ای مخاطرات مهمی هستند که موجب زیان های اقتصادی می شوند. حوزه رودخانه سیکان، به دلیل شرایط توپوگرافی، تکتونیک، زمین شناسی، چینه شناسی، و اقلیم مستعد زمین لغزش است و همواره این پدیده اتفاق می افتد. هدف از این مطالعه شناخت عوامل موثر در وقوع زمین لغزش های حوزه رودخانه سیکان، تعیین پتانسیل، و تهیه نقشه پهنه بندی خطر وقوع آن است. بدین منظور، یازده ویژگی - شامل متغیرهای ارتفاع به متر، شیب به درجه، جهت شیب، شکل سطح زمین، جنس سازند، فاصله از گسل به متر، فاصله از رودخانه به متر، کاربری اراضی، فاصله از جاده، فاصله از روستا، و بافت خاک به عنوان متغیر مستقل و پراکنش زمین لغزش به عنوان متغیر وابسته، با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک، تحلیل شد. نتایج نشان داد عوامل تاثیرگذار در وقوع زمین لغزش در حوضه به ترتیب عبارت اند از عوامل فاصله از رودخانه، کاربری اراضی، فاصله از روستا، جنس سازند، شیب، و شکل سطح زمین. در نهایت، منطقه مورد مطالعه، از نظر حساسیت به خطر وقوع زمین لغزش، به پنج کلاس طبقه بندی شد که، بر اساس آن، 19.05 کیلومتر مربع دارای خطر خیلی کم بود، 15.85 کیلومتر مربع دارای خطر کم، 14.94 کیلومتر مربع با خطر متوسط، 14.58 کیلومتر مربع با خطر زیاد، و 9.06 کیلومتر مربع نیز دارای خطر خیلی زیاد. ارزیابی مدل نشان داد که میزان دقت مدل در این حوضه 74.2 درصد است. نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت خطر زمین لغزش و کنترل عوامل تشدیدکننده مفید باشد.

پوشش گیاهی، یکی از مهم ترین عوامل کنترل کننده فرسایش است و نقش مهمی در جلوگیری از هدررفت خاک دارد. از این رو، در این تحقیق، برای شناخت بهتر نقش پوشش گیاهی در برآورد میزان هدررفت خاک و رسوب در برخی واحدهای سنگی مراتع ییلاقی حوضه نوررود در استان مازندران از یک باران ساز قابل حمل در صحرا استفاده شد. با این هدف، از بین واحدهای سنگی منطقه، سنگ آهک دولومیتی سازند لار، ترکیبات ماسه سنگ میکایی، ماسه سنگ رسی، و شیل همراه با رگه های زغال سنگ سازند شمشک و ترکیبات توف سبز، شیل توفی، و شیل خاکستری تیره تا سبز همراه با سنگ های آتشفشانی سازند کرج به ترتیب با مقاومت های بالا، کم، و متوسط نسبت به فرسایش انتخاب گردیدند. در هر واحد سنگی نیز سه تراکم پوششی ضعیف، متوسط، و خوب شناسایی شد. در هر کدام از تراکم های پوششی، 3 تکرار با فواصل یک متر از هم مستقر گردید. در هر بار ایجاد بارندگی مصنوعی، ویژگی های سطحی پلات ها از نظر پوشش حفاظتی سطح خاک و مقادیر رواناب و رسوب اندازه گیری شد. با استناد به نتایج به دست آمده، حجم و وزن رسوب در تراکم پوششی ضعیف واحدهای سنگی با ترکیبات ماسه سنگی سازند شمشک بیش از واحد سنگی با ترکیبات توف، شیل همراه با سنگ های آتشفشانی سازند کرج و سنگ آهک دولومیتی لار مشاهده شد. همچنین، رابطه عکس و قوی بین افزایش تراکم پوشش گیاهی و حجم رواناب و رسوب وجود داشت که نشان دهنده تاثیر متقابل تراکم پوشش گیاهی و مقادیر تولید رواناب و رسوب است.

هدف از این پژوهش ارائه مدل پیش بینی پراکنش گونه های گیاهی مراتع شرق سمنان، با استفاده از مدل رگرسیون لوجستیک، است. بدین منظور، اطلاعات پوشش گیاهی و عوامل رویشگاهی، از قبیل توپوگرافی و خاک، جمع آوری شد. برای تهیه این اطلاعات، علاوه بر نمونه برداری میدانی از آمار و اطلاعات ایستگاه های هواشناسی منطقه، از تصاویر ماهواره ای و نقشه مدل رقومی ارتفاع استفاده شد. برای جمع آوری اطلاعات پوشش گیاهی در هر واحد، نمونه برداری در طول 3 ترانسکت 750 متری انجام شد. در طول هر ترانسکت 15 پلات، با ابعادی که به روش حداقل سطح تعیین گردید، به فاصله 50 متر نصب شد. در هر پلات نوع گونه های موجود و درصد تاج پوشش آن ها تعیین شد. همچنین، در ابتدا و انتهای هر ترانسکت از عمق 20- 0 و 80- 20 سانتی متر نمونه خاک برداشت شد. برای ارائه مدل پیش بینی گونه های گیاهی از روش رگرسیون لوجستیک استفاده شد. برای ارائه نقشه پیش بینی پوشش گیاهی لازم است نقشه کلیه عوامل موجود در مدل ها تهیه شود، بنابراین، برای تهیه نقشه خصوصیات خاک از روش های زمین آمار استفاده شد. با استفاده از نقشه عوامل موجود در مدل ها، به کمک سیستم GIS، نقشه پیش بینی پراکنش هر گونه گیاهی تهیه شد. برای ارزیابی میزان تطابق مدل پیش بینی با نقشه واقعی تیپ های گیاهی از شاخص کاپا (k) استفاده شد. نقشه های پیش بینی رویشگاه گونه های گیاهی Astragalus spp. (ضریب کاپای 0.86)، Halocnemum strobilaceum (ضریب کاپای 0.51)، Zygophyllum eurypterum (ضریب کاپای 0.58)، و Seidlitzia rosmarinus (ضریب کاپای 0.6) بهتر از سایر گونه ها با نقشه پوشش گیاهی تطابق دارد. برای گونه Artemisia sieberi (ضریب کاپای 0.33)، به دلیل داشتن دامنه وسیع اکولوژیک، نقشه پیش بینی با واقعیت زمینی تطابق مناسبی نداشت.

نیاز به افزایش سطح اراضی کشاورزی، به منظور بهبود و تامین منابع غذایی، در دو قرن اخیر باعث تغییرات گسترده در نوع کاربری اراضی و مدیریت غیراصولی این اراضی شده است. ادامه این روند به تخریب زمین و بیابان زایی منجر می شود و اصلاح چنین خاک هایی بسیار پرهزینه است. بنابراین، پیشگیری از تخریب اراضی مطلوب تر است و این کار به تحقیقاتی بر روی اراضی کشاورزی و نحوه بهره برداری از آن نیاز دارد. با این هدف، شهرستان خاتم منطقه مورد مطالعه انتخاب شد و نقشه های مختلف منطقه شامل نقشه خاک، طبقات ارتفاعی، و کاربری اراضی تهیه گردید. چهار کاربری غالب منطقه شامل اراضی آبی تک کشتی، اراضی آبی چندکشتی، اراضی باغی، و اراضی مرتعی (تیمار شاهد) تیمارهای مورد مطالعه انتخاب شدند. نمونه برداری از خاک انجام شد و فاکتورهای خاک در دو گروه بررسی شد: 1. فاکتورهای اصلاحی شامل ازت، فسفر، پتاسیم، ماده آلی، کربنات کلسیم، و منیزیم؛ 2. فاکتورهای تخریبی شامل بی کربنات، کلر، سدیم، اسیدیته، شوری، و نسبت جذب سدیم در عمق 0 تا 30 سانتی متری که افق سطحی خاک است. مطالعه فاکتورها در قالب طرح پلات های خردشده نشان داد که در منطقه بین تیمارها اختلاف معنی داری وجود دارد و خاک منطقه از نظر ماده آلی، ازت، فسفر، و پتاسیم در رده خاک های نسبتا فقیر قرار دارد. مقایسه میانگین تیمارها به روش مقایسه دانکن برای همه فاکتورها جداگانه محاسبه شد و، در نهایت، اراضی باغی مناسب ترین تیمار معرفی شد و اراضی مرتعی نامطلوب ترین تیمار برای خاک منطقه معرفی گردید.

بوته های مرتعی ممکن است گونه های گیاهی زیر اشکوب خود را در برابر چرای دام محافظت کنند، که به این پدیده تسهیل مکانیکی گویند. اثر تسهیل بوته ها ممکن است تحت تاثیر شدت بهره برداری از مرتع قرار گیرد. در یک عملیات میدانی، تسهیل مکانیکی بوته ها در سه منطقه چرای شدید، چرای متوسط، و قرق در مراتع خشک کاخک گناباد، در بهار و تابستان 1390، مقایسه شد. در هر یک از حالت های چرا، بیست عدد ترانسکت خطی در دامنه ها و شیب های مختلف مستقر شد. تولید علوفه به روش قطع و توزین در پلات های زوجی در زیر اشکوب بوته های پرستار و فضای باز مجاور آن ها اندازه گیری شد. در منطقه قرق تولید علوفه در زیر اشکوب بوته های پرستار برابر با تولید فضای باز بود، در حالی که در منطقه چرای شدید و متوسط تولید علوفه در زیراشکوب بوته های پرستار بیشتر بود. این نتایج نشان می دهد که تسهیل مکانیکی بوته های پرستار با افزایش شدت چرا زیاد می شود. همچنین، تاثیر تسهیل مکانیکی بر فرم رویشی گونه های زیراشکوب متفاوت است. در منطقه قرق بیشترین تسهیل مکانیکی بر پهن برگان یک ساله بود، در حالی که در منطقه چرای شدید بیشترین تسهیل بر گندمیان چند ساله بود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که بوته های مرتعی نقش مهمی در حفظ گیاهان علوفه ای زیراشکوب در شرایط چرای شدید دام دارند.

فرسایش خاک در اکثر نقاط کشور، به ویژه نواحی خشک و نیمه خشک، معضلی بزرگ به شمار می رود و به علت رسوب گذاری، آلودگی، تشدید سیلاب ها، و آثار مخرب بر حاصل خیزی خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. وجود پوشش گیاهی پراکنده از ویژگی های مناطق خشک و نیمه خشک است و معمولا فضای خالی بین این گیاهان با پوسته های بیولوژیک یا کریپتوگام، مانند خزه ها، پوشیده می شود. این پوسته ها در یک اکوسیستم از جهات گوناگون اهمیت دارند و تاثیرات متعددی بر خصوصیات خاک و گیاهان آوندی می گذارند. در تحقیق حاضر تاثیرگذاری خزه ها، به عنوان بخش مهمی از پوسته های بیولوژیک، بر فرسایش آبی مراتع حوزه سد طرق واقع در استان خراسان رضوی بررسی شده است. به منظور بررسی تاثیر خزه ها بر فرسایش آبی، رواناب مصنوعی به مدت 30 دقیقه در پلات های مستقر در عرصه با دو شدت کم و زیاد جاری گشت. خزه ها تحت چهار تراکم زیاد (60- 75% پلات)، متوسط (35- 50%)، کم (10- 20% پلات)، و شاهد(0%) مطالعه شد تا اثر هر یک در میزان غلظت رسوب تولیدشده و فرسایش ویژه تحت شرایط آزمایشی یکسان بررسی شود. نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس و آزمون توکی با استفاده از نرم افزار Minitab نشان داد که، با کاهش تراکم گیاهان خزه ای، تولید رسوب و، به دنبال آن، فرسایش ویژه نیز افزایش می یابد و بین چهار تراکم خزه و دو شدت آب در سطح 95% تفاوت معنی دار وجود دارد، اما در خصوص میزان نفوذپذیری بین تیمارهای مختلف اختلاف معنی داری مشاهده نشد.

امروزه پیشرفت های وسیع در زمینه نقشه برداری سبب افزایش درجه خلوص و صحت نقشه های خاک شده است. روش های معمول نقشه برداری خاک، علاوه بر اینکه به مهارت و تجربه نقشه بردار در شناسایی و ترسیم مرزها بستگی دارد، مستلزم صرف هزینه و وقت بسیار زیادی است که نقشه برداری را با محدودیت هایی روبه رو می سازد. در این مطالعه از عکس های هوایی با مقیاس 1.40000 به منظور تهیه نقشه تفسیری اولیه و تعیین منطقه نمونه استفاده شد. سپس، تعداد 24 نیمرخ در واحدهای تعیین شده حفر گردید. پس از نمونه برداری و انجام دادن آزمایش های شیمیایی و فیزیکی لازم، نقشه خاک منطقه کوهین (قزوین) به روش ژئوپدولوژی تهیه شد و صحت نقشه به دو روش در همه سطوح رده بندی محاسبه گردید. روش اول عبارت بود از تشکیل ماتریس خطا و اندکس کاپا، و روش دوم مقایسه نقشه ژئوپدولوژیکی با پروفیل های حفرشده و ارزیابی نتایج هر کدام. سپس، بخشی از نقشه ژئوپدولوژیکی، که دارای همپوشانی با نقشه تهیه شده به روش معمول بود، با این نقشه مقایسه شد. نتایج به ترتیب صحت کلی 67.5، 90.5، و 98.5 درصد را در سطح فامیل زیرگروه و گروه بزرگ - زیر رده، و رده خاک برای روش ژئوپدولوژی نشان داد.

تنوع گونه ای یکی از مهم ترین مشخصه های نشان دهنده تغییرات در اکوسیستم های مرتعی است که همواره تحت تاثیر اقدامات مدیریتی قرار دارد. بنابراین، پژوهش حاضر به بررسی تغییرات تنوع گونه ای و تعیین مدل مناسب توزیع فراوانی تنوع گونه ای در سه مکان مرتعی استان آذربایجان غربی می پردازد. مکان های مورد بررسی، از نظر عوامل محیطی، یکسان و از نظر شدت چرای دام (چرای زیاد، چرای کم، و چرای متوسط) متفاوت اند. پس از انتخاب مناطق نمونه برداری در هر یک از مکان ها، درصد پوشش تاجی گونه های گیاهی در داخل 60 پلات یک متر مربعی، که به فواصل 10 متر از یکدیگر در امتداد ترانسکت های 100 متری مستقر شده بودند، اندازه گیری شد و شاخص های غنای گونه ای، یکنواختی، و تنوع گونه ای (ناهمگنی) محاسبه گردید. سپس، نمودار دسته - فراوانی برای هر یک از مکان های مورد بررسی رسم شد و مدل های توزیع فراوانی شامل عصای شکسته، لوگ نرمال، سری لگاریتمی، و سری هندسی برای آن ها برازش گردید و بهترین مدل توزیع در سطح اطمینان پنج درصد انتخاب شد. آزمون مقایسه میانگین نشان داد که اختلاف معنی دار از نظر غنای گونه ای، یکنواختی، و تنوع گونه ای (ناهمگنی) بین مکان های مورد بررسی وجود دارد. در سایت با چرای کم حداکثر تنوع گونه ای و در سایت با چرای زیاد کمترین تنوع گونه ای مشاهده شد. نمودار دسته- فراوانی مکان های مورد بررسی نیز نشان داد که در شدت چرای کم گونه هایی با فراوانی پایین کمتر مشاهده می شود و منحنی آن دارای شیب ملایم تری نسبت به شدت چرای متوسط و چرای زیاد است، بنابراین، تنوع آن بیشتر است. در سایت با چرای زیاد تعداد گونه کمتر بود و، به دلیل درصد بالای گونه های نادر و غالب نسبت به دیگر گونه ها، یکنواختی نیز در این مکان پایین است. مدل لوگ نرمال با چرای کم تطابق کامل داشت که نشان دهنده جوامع باثبات است. در چرای زیاد مدل سری هندسی حکم فرما می شود که نشان دهنده جوامع نابالغ با تنوع گونه ای پایین است. نتایج کلی نشان می دهد که اعمال چرای سبک سبب حفظ تنوع گیاهی می شود و شدت چرای زیاد باعث کاهش تنوع گونه ای می گردد. این موضوع بیان کننده ضرورت توجه مدیریت به اعمال فشار چرای کم در عرصه های مرتعی است.

فرسایش خندقی یکی از مخرب ترین اشکال فرسایش آبی است که با رشد و گسترش آن حجم درخور توجهی از خاک از دسترس خارج می شود. این فرسایش یک جریان پیچیده ژئومورفولوژی و نشانه فرسایش پیشرفته و تخریب سرزمین است. در این تحقیق با استفاده از عکس های هوایی سال های 1346 و 1372 و با عملیات میدانی و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) گسترش طولی 25 خندق در منطقه دره کره طی دو دوره زمانی 1372-1387 و 1346-1372 اندازه گیری شد. همچنین، برای تعیین عوامل موثر بر گسترش طولی خندق ها از آنالیزهای رگرسیونی بین گسترش طولی خندق و فاکتورهای توپوگرافی، فیزیکی- شیمیایی خاک، و مورفولوژی خندق استفاده شد. نتایج نشان داد که متوسط گسترش طولی خندق ها در دوره های 1346-1372، 1372-1387، و میانگین دو دوره به ترتیب 1.36، 1.23، و 1.3 متر در سال اندازه گیری شده است. همچنین، بر اساس تجزیه رگرسیونی، پارامترهایی از قبیل مساحت حوزه آبخیز بالادست خندق، فاصله بالاکند تا مرز حوزه آبخیز، ارتفاع بالاکند، و SAR مهم ترین شاخص های موثر بر رشد طولی خندق اند. بر پایه یافته ها، فاصله راس خندق تا مرز حوضه آن به همراه ارتفاع بالاکند به همراه مشاهده حوضچه مستغرق در پای آن می تواند معیارهای مناسب و میدانی برای ارزیابی سریع مقدار فعالیت یک خندق جهت اولویت بندی کنترل آن در نظر گرفته شود.

محدودیت منابع آب ناشی از خشک سالی های متوالی، از مهم ترین معضلات استان سیستان و بلوچستان است. در این پژوهش برای پیش بینی سیکل خشک سالی در 9 ایستگاه هواشناسی استان سیستان و بلوچستان از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. داده های مورد استفاده ورودی شبکه شامل بارش سالانه و شاخص دهک بارش (DPI) ایستگاه ها است که از سال 1350 تا 1379 برای آموزش مدل و از سال 1380 تا 1387 برای اعتبارسنجی شبکه است. شبکه مورد استفاده از نوع پرسپترون چندلایه بود و از الگوریتم پس انتشار خطا و تابع محرک سیگموئید استفاده شد. تعداد نرون های لایه ها بر اساس کمترین میزان خطا محاسبه شد و به صورت ساختار لایه 1-10-1 است. سپس، عمل پیش بینی خشک سالی توسط الگوریتم آموزش دیده شده توسط شبکه عصبی مصنوعی و بدون استفاده از داده های واقعی و مشاهداتی برای سال های 1388 تا 1391 صورت گرفت. نتایج نشان داد شبکه عصبی مصنوعی با همبستگی 97% و میانگین خطای (RMSE) کمتر از 5% قادر به پیش بینی شاخص خشک سالی بر اساس دهک بارش است. نتایج پیش بینی شاخص خشک سالی دهک بارش نشان دهنده این مطلب بود که خشک سالی در طی سال های 1388-1391 به طور کلی روند افزایشی داشته است. از این رو، با استفاده از این روش می توان وضعیت خشک سالی را در سال های آتی و بدون استفاده از آمار هواشناسی پیش بینی کرد و در مدیریت و بهره وری منابع آب و نیز مدیریت خشک سالی و تغییرات اقلیمی از این روش بهره جست.

امروزه، بسیاری از برنامه های مدیریت مشارکتی منابع طبیعی، به دلیل توجه ناکافی به خصوصیات و موقعیت ذی نفعان در شبکه روابط اجتماعی آن ها، با شکست مواجه شده است. تشخیص کنشگران یا افراد کلیدی یکی از الزامات اجرایی نمودن برنامه عمل مدیریت مشارکتی منابع طبیعی است. بر اساس تحلیل ذی نفعان و روش تحلیل شبکه، می توان اثرگذارترین کنشگران در تصمیمات زیست محیطی را مشخص نمود. هدف از انجام دادن این تحقیق تعیین قدرت های اجتماعی، بر اساس رویکرد تحلیل شبکه ای و تحلیل ذی نفعان، در سطح بهره برداران محلی از مراتع مشاعی روستای ناریان در منطقه طالقان است. در این تحقیق نخست بهره برداران مرتع، بر اساس روش های پیمایشی، شناسایی شده اند. سپس، از طریق پرسشنامه ماتریس های اعتماد و مشارکت تولید و شاخص مرکزیت درجه و مرکزیت بینابینی محاسبه شده است و، در نهایت، موقعیت هندسی هر کنشگر در شبکه نشان داده شده است. یافته های این تحقیق در تشخیص کنشگران با موقعیت مرکزی، که نقش کلیدی را در برنامه عمل مدیریت مشارکتی مراتع ناریان ایفا می نمایند، موثر است. همچنین، نتایج این تحقیق می تواند مدیران و برنامه ریزان منابع طبیعی را در شناخت قدرت های اجتماعی برای ساماندهی و اجرای برنامه های مدیریت پایدار سرزمین یاری نماید.