در رابطه جهانی فرسایش خاک (USLE)، عامل فرسایش پذیری خاک (K) با استفاده از نموگراف بر اساس پنج ویژگی خاک )شن درشت، شن خیلی ریز و سیلت، ماده آلی، ساختمان و نفوذپذیری( برآورد می شود. بررسی ها نشان می دهد که این عامل ممکن است تحت تاثیر سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک قرار گیرد. این پژوهش در شهرستان هشترود واقع در جنوب استان آذربایجان شرقی طی سال 1384 انجام گرفت. خاک منطقه بیشتر با بافت لومی رسی دارای حدود 13 درصد آهک است. برای انجام پژوهش محدوده ای مربعی شکل از خاک منطقه با ابعاد 30×30 کیلومتر انتخاب و به 36 شبکه منظم مربعی جدا گردید. در هر شبکه 3 تکرار کرت واحد با فاصله 1.2 متر ایجاد شد. در خاک های تحت بررسی ویژگی های مستقل )درصد شن، سیلت، رس، سنگریزه، ماده آلی، آهک و پتاسیم( و وابسته خاک )پایداری خاکدانه و نفوذپذیری( اندازه گیری شد. مقدار K، از نسبت مقدار رسوب بر مقدار عامل فرسایندگی باران اندازه گیری شد و با مقدار K برآوردی از نموگراف مقایسه گردید. میانگین مقدار K اندازه گیری شده برابر با 0.004258 مگاگرم ساعت بر مگاژول میلی متر بود که 10.98 برابر کمتر از مقدار برآوردی شد. این تفاوت در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد. همچنین اثر پایداری خاکدانه و نفوذپذیری بر مقدار K اندازه گیری شده معنی دار R2= 0.83)، (P<0.01 بود. ویژگی های مستقل خاک با تاثیر بر پایداری خاکدانه و نفوذپذیری، بر فرسایش پذیری اثر گذاشتند. نتایج نشان داد که در خاک های آهکی مورد بررسی، آهک به عنوان یکی از ویژگی های مهم خاک، در افزایش پایداری خاکدانه و نفوذپذیری و در نتیجه کاهش فرسایش تاثیر قابل توجهی دارد. این تاثیر در نموگراف USLE در نظر گرفته نشده است. در این خاک ها، فرسایش پذیری را از روی رابطه رگرسیونی ساده بر اساس سیلت، ماده آلی و آهک با اطمینان نسبتا بالا (R2= 74) می توان برآورد کرد.

حفاظت خاک نیازمند یک مدل و چهارچوب مناسب در ارزیابی فرسایش خاک و رسوب تولیدی براساس سناریوهای کاربری اراضی است. از این رو پژوهش حاضر با هدف بررسی حساسیت های مدل G2 نسبت به عامل فرسایش پذیری خاک در حوزه آبخیز معرف کسیلیان در بازه زمانی 2021-2001 انجام شد. نکاتی همچون استفاده از داده های پایگاه جهانی خاک و مقایسه با داده های نمونه برداری خاک، حذف فرسایش پذیری خاک در مناطق صخره ای و حذف داده های پرت ایجاد شده حاصل از خطای سیستماتیک در پژوهش حاضر لحاظ شد. نتایج نشان داد که به طور کیفی شدت فرسایش خاک برآوردی براساس هر یک از نکات مذکور، تماماً در طبقه کمینه قرار داشت. نتایج اولیه شدت فرسایش خاک حاصل از داده های پایگاه جهانی خاک و روش IDW به ترتیب 31/4 و 33/4 تن در هکتار در سال بود که بر اساس آزمون t مستقل، اختلاف معنی داری با هم نداشتند. اما اثر سایر تغییرات شامل حذف فرسایش پذیری خاک در مناطق صخره ای و حذف داده های پرت بر تغییر مقادیر برآوردی فرسایش خاک با استفاده از آزمون های تحلیل واریانس یکطرفه و دانکن معنی دار (P<0. 01) بود. شدت متوسط فرسایش خاک برآوردی حوزه آبخیز پس از رعایت نکات ذکر شده بیش از 65 درصد نسبت به نتایج اولیه کاهش یافت و به داده های کرت های فرسایش نزدیک تر شد. بر همین اساس می توان جمع بندی نمود که در کاربست مدل های فرسایش خاک، دقت و حساسیت ویژه در نحوه اجرا و رعایت نکاتی ضروری در خصوص نقشه عامل فرسایش پذیری خاک به منظور دست یابی به نتایج مناسب ضروری است.

شناسایی پراکنش مکانی ویژگی های خاک در برنامه ریزی و مدیریت مناسب خاک و به منظور بهره برداری مناسب از آن اهمیت زیادی دارد. این مهم به وسیله روشهای زمین آماری، شامل تخمین گرهای آماری غیرپارامتری و یا پارامتری صورت می گیرد. این تحقیق با هدف بررسی توزیع مکانی شاخص فرسایش پذیری خاک در منطقه ای به مساحت 36690 هکتار در بخش جنوبی دشت ارومیه و در استان آذربایجان غربی به انجام رسیده است. برای دستیابی به این هدف، داده های مربوط به تعداد 28 پروفیل و نمونه خاک مورد بررسی قرار گرفت. فاصله پروفیل ها بین 1300 تا 4700 متر متغیر بوده است. برای برآورد شاخص مذکور در نقاط نمونه برداری نشده، از روش های کریگینک، میانگین متحرک وزنی و کوکریگینک در محیط GIS استفاده شده است. در انتخاب روش مناسب میان یابی، روش Cross Validation و دو پارامتر آماری MAE و MBE به کار گرفته شده است. پس از انتخاب روش مناسب میان یابی برای برآورد شاخص فرسایش پذیری خاک، نقشه پراکنش مکانی پارامتر مورد بررسی تهیه شده است. بر اساس تعداد و حدود تغییرات داده ها، از «قانون استورجس» برای تعریف تعداد و فاصله کلاسها در تهیه و طبقه بندی نقشه مربوطه استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که روش کریگینگ با ضریب همبستگی حداقل 0.826 و درصد خطای 3.98 برای برآورد مقادیر در نقاط فاقد داده از دقت خوبی برخوردار است. بر اساس نتایج بدست آمده نقشه پراکنش مکانی فرسایش پذیری خاک تهیه شده است.

فرسایش بادی خاک زمانی رخ میدهد که سرعت باد از آستانه فرسایش خاک بیشترشده و سطح خاک با گیاهان یا باقیمانده آن ها، ناهمواری های سطح و یا موانع دیگر حفاظت نشده باشد. همچنین فرسایش پذیری بادی یکی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده فرسایش بادی تحت شرایط آب و هوایی معین می باشد. هدف اصلی این تحقیق تهیه نقشه فرسایش پذیری بادی خاک از طریق ارتباط تجربی بین تصاویر ماهواره ای و ویژگی های فیزیکو شیمیایی در سواحل شرقی دریاچه ارومیه می باشد. برای این تحقیق نمونه برداری خاک در 153 نقطه سه لایه ارتفاعی (1271-1273، 1273-1275و 1275-1278متر ارتفاع از سطح دریا) انجام و از 4 روش نظارت شده مانند حداقل فاصله، حداکثر احتمال، شبکه عصبی مصنوعی(ANN (و ماشین بردار پشتیبان(SVM) درطبقه بندی و نقشه برداری از فرسایش پذیری استفاده شد. ویژگی های فیزیکوشیمیایی نمونه های خاک نیز اندازه گیری و 26 نمونه از آن ها بصورت تصادفی جهت بررسی فرسایش پذیری بادی در تونل باد انتخاب گردید. نتایج حاصله از آزمایش های تونل باد با ارتفاع 20 سانتیمتراز کف تونل، بیانگر فرسایش پذیری بادی میانگین grm-2. min-1/ms-1 92/2 است. نتایج رگرسیون گام به گام (V. 25 SPSS) نیز نشان داد که از بین ویژگی های فیزیکو شیمیایی خاک ها، جزء فرسایش پذیر مهمترین ویژگی خاک است که در تخمین فرسایش پذیری مورد استفاده قرار می گیرد و با فرسایش پذیری بادی خاک همبستگی مثبت دارد. میانگین وزن قطر خاکدانه ها با فرسایش پذیری خاک همبستگی منفی معنی داری داشته و هیچ رابطه ای بین ویژگی های شیمیایی خاک و فرسایش پذیری یافت نشد. از 4 روش طبقه بندی نظارت شده، شبکه عصبی مصنوعی قابلیت بالاتری درطبقه بندی و نقشه برداری فرسایش پذیری داشته ودر نهایت نتایج نشان داد که دقت کلی طبقه بندی1/57 ٪ می باشد.

فرسایش خاک متاثر از عوامل فرسایش پذیر و فرساینده است و مدل سازی منطقه ای فرسایش پذیری می تواند معیاری برای برآورد میزان هدررفت خاک و تخریب اراضی محسوب شود. هدف از این پژوهش مدل سازی فرسایش پذیری در منطقه خوروبیابانک با استفاده از مؤلفه های فیزیکی خاک، فیزیونومی زمین و پوشش گیاهی از طریق روش های تحلیل آماری است. بدین منظور ابتدا تعداد 33 نمونه خاک در امتداد سه ترانسکت از واحدهای پلایا تا کوهستان از عمق 0تا50 سانتیمتر برداشت گردید. سپس از طریق تجزیه و تحلیل های آزمایشگاهی مقادیر عناصر ماسه، رس، سیلت، کربن و ماده آلی اندازه گیری شد و مقادیر عامل فرسایش پذیری (K) و شاخص فرسایش پذیری خاک (SEI) محاسبه گردید. علاوه براین در این نقاط پارامترهای فیزیونومی زمین نظیر مقادیر شیب، ارتفاع و جهت شیب، و همچنین پوشش گیاهی برآورد شد. نهایتاً با استفاده از رگرسیون ساده و چند متغیره مبادرت به رابطه سنجی بین مولفه های مذکور گردید و از بین آنها مناسبترین روابط با بالاترین ارزش رجحانی انتخاب شد. نتایج مدل سازی حاکی از حداکثر ارتباط معنی دار خطی SEI با عناصر سیلت، رس و ماسه به ترتیب با ضریب تبیین 868/0، 847/0 و 830/0، و K با مولفه های ماسه، رس و سیلت بترتیب با ضریب تبیین 984/0، 981/0 و 866/0 می باشد. نتایج رگرسیون چندگانه نیز بیانگر بیشترین ارتباط معنی دار SEI و K با مجموعه پارامترهای فیزیکی خاک، فیزیونومی زمین و پوشش گیاهی بترتیب با ضریب تبیین 959/0 و 992/0 و خطای برآورد 0007/0 و 001/0 در سطح معنی داری 99% می باشد. بنابراین نتایج امکان تخمین سریع و نسبتاً دقیق فرسایش پذیری را در قالب محاسبه SEI و K از طریق مؤلفه های فیزیکی خاک، فیزیونومی زمین و پوشش گیاهی با بهره گیری از مدل های آماری تک متغیره و چندمتغیره فراهم می آورد. بدیهی است در صورت دستیابی به مؤلفه های مذکور می توان میزان فرسایش پذیری خاک را در حوضه خوروبیابانک با استفاده از مدل های خطی و غیرخطی برآورد نمود.

با توجه به اهمیت پدیده فرسایش بادی، شناخت سریع مناطق حساس به برداشت و کانون های فرسایش بادی حائز اهمیت است. در این پژوهش، دستگاهی سبک و کارآمد به منظور ایجاد شرایط اعمال تنش ثابت باد بر سطح ذرات خاک و اندازه گیری ذرات فرسایش پذیر، طراحی، ساخته و ارزیابی شده است. اصول طراحی دستگاه، تولید جریان باد به وسیله دمنده و اندازه گیری میزان ذرات سست و ناپایدار برداشت شده در مخزنی با بیشترین کارایی بود. با ساخت نمونه اولیه دستگاه با استفاده از اجزا و قطعات طراحی شده، دستگاه در صحرا مورد ارزیابی قرار گرفت و به وسیله یک کاربر در صحرا و بدون نیاز به مولد برق قابل استفاده بوده، وزن ذرات جمع شده در مخزن نشان دهنده میزان فرسایش پذیری نسبی اراضی نقطه آزمون به باد است. با بهره گیری از کیسه فیلتر هوا، از دست رفتن ذرات ریز فرسایش پذیر به خارج از دستگاه به کمترین مقدار رسید و اندازه گیری کمتر از مقدار واقعی فرسایش پذیری اراضی کاسته شد. نتیجه مقایسه اندازه گیری حساسیت خاک به فرسایش به وسیله دستگاه در اراضی بیابانی شمال دشت یزد-اردکان با میزان ارتفاع بادبردگی خاک از زیرشاخص های نصب شده نشان داد، این دستگاه توانایی خوبی (0. 57=R2) در تشخیص سریع مناطق حساس به بادبردگی داشته، بدون اندازه گیری خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک امکان شناسایی اولیه اراضی حساس به فرسایش بادی وجود دارد. این دستگاه به طور واقعی فرایندهای طبیعی فرسایش بادی که به وسیله جهش ذرات ایجاد می شود را شبیه سازی نمی کند، اما با استفاده از آن می توان به شاخص جدیدی برای ارزیابی فرسایش پذیری خاک و به دنبال آن شناسایی محل انتشار گرد و غبار دست یافت.