فرسایندگی، توانایی عوامل فرساینده در جداسازی ذرات خاک را بیان می کند. این پژوهش به منظور تعیین شاخص فرسایندگی مناسب بر اساس مدل های USLE،MUSLE ،RUSLE  و USLE_M انجام گرفت. آزمایش های صحرایی در دیمزارهای ناحیه نیمه خشک در منطقه ای به ابعاد 30 کیلومتر در شهرستان هشترود واقع در شمال غربی ایران طی سال 1384 و 1385 انجام شد. در سطح منطقه، 36 کشتزار دارای شیب 9 درصد و تحت آیش انتخاب و در هر کشتزار، سه کرت استاندارد ایجاد شدند. مقدار رواناب و هدررفت خاک در 41 رخداد باران منجر به رسوب طی دوره دو ساله اندازه گیری شدند. شاخص فرسایندگی در مدل های یاد شده بر اساس داده های باران و رواناب تعیین شد. نتایج نشان داد که رواناب بالاترین همبستگی را با شاخص فرسایندگی مدل USLE_M با ضریب تبیین 90 درصد دارد. بر اساس نتایج، شاخص فرسایندگی مدل USLE، مناسب ترین شاخص (P<0.001، R2=0.88) برای پیش بینی هدررفت خاک در رخدادهای گوناگون باران در منطقه است. جهت پیش بینی آسان مقدار هدررفت خاک در ناحیه نیمه خشک مورد بررسی می توان به گونه مستقیم از شاخص انرژی جنبشی باران به گونه قابل اطمینانی (P<0.001، R2=0.80) استفاده کرد.

هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت مدل ها ی معادله ی جهانی فرسایش خاک( USLE) و نسخه های آن( RUSLE، USLE-M و AUSLE) در پیش بینی هدررفت خاک در مقیاس کرت در منطقه ی نیمه خشک زنجان بود. برای این منظور 22 کرت با طول های یک تا 1/22 متر و عرض ثابت 83/1 متر در دامنه ای با شیب 10 درصد احداث شد و تحت مدیریت کرت استاندارد به مدت 14 ماه(از فروردین 1392 تا خرداد 1393) قرار گرفتند. بر اساس نتایج، با افزایش طول کرت از یک متر تا شش متر به دلیل افزایش حجم و ظرفیت انتقال رواناب سطحی، هدررفت خاک در واحد سطح افزایش یافت( از 01/0 تا 07/0 تن در هکتار در سال). میانگین هدررفت خاک برآورد شده برای 22 کرت مورد بررسی با استفاده از مدل های USLE، RUSLE، USLE-M، AUSLE، به ترتیب 2/80، 4/65، 4 و 5/113 برابر بزرگ تر از مقادیر اندازه گیری شده بود. مدل USLE-M کم ترین خطا را در برآورد هدررفت داشت که این موضوع به دلیل درنظرگرفتن رواناب در کنار خصوصیات باران برای محاسبه عامل فرسایندگی است. این پژوهش نشان داد که انجام واسنجی های منطقه ای برای دوره آماری بلندمدت جهت استفاده از مدل های مذکور برای برآورد هدررفت خاک در ابعاد کرت ضروری است.

با اندازه گیری هدررفت خاک در چهار نمونه خاک با کاربری دیم در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، و با تکیه بر مفهوم نسبت ها، کارآیی چهار معادله برآورد شاخص فرسایش پذیری K-USLE، K-Vaezi، K-EPIC و K-Dg ارزیابی شد. برای هر نمونه خاک، آزمایش هایی با شدت های 33، 64 و 110 mm/h در شیب 12% و شدت 64 mm/h در شیب های 6%، 12% و 25% به مدت 30 دقیقه در دو تکرار اجرا و میزان هدررفت خاک اندازه گیری شد. علاوه بر این، حجم شیار های ایجاد شده در انتهای هر آزمایش با خط کش اندازه گیری گردید. با تقسیم تلفات خاک به حاصل ضرب عوامل RLSCP رابطه جهانی هدررفت خاک در هر تیمار، فرسایش پذیری مشاهده ای (K-Obs. ) به دست آمد که پراکندگی زیادی را نشان داد. با توجه به شکل گیری کامل فرسایش شیاری در تیمار شدت 110 mm/h در شیب 12%، این تیمار به عنوان معرف انتخاب و مقادیر K برآوردی با آن مقایسه شد. نتایج، حاکی از کم-برآوردی K-Vaezi (و در یک مورد، مقدار منفی) و بیش برآوردی سه شاخص دیگر است. کم ترین اختلاف مربوط به K-Dg با 3-5 برابر بیش برآوردی است. در مرحله بعد، برای هر تیمار، نسبت K-Obs. خاک ها به صورت دوبه دو محاسبه و با نسبت های متناظر هر یک از Kهای برآوردی با آماره t مقایسه شد. نتایج تحلیل نسبت ها نشان داد که دو شاخص K-Dgو K-EPIC در سطح احتمال 5% هماهنگی بهتری با K-Obs. دارند. در نهایت، استفاده از K-Dg با اعمال ضریب اصلاحی کاهنده برای خاک های مشابه توصیه می شود.

عامل مدیریت زراعی (C) در معادله جهانی هدررفت خاک (USLE) برای نشان دادن تاثیر اقدامات مدیریتی بر شدت فرسایش خاک به کار می رود. آگاهی از تغییرات این عامل طی دوره رشد برای تعیین حساس ترین مرحله از نظر فرسایش حائز اهمیت است. در این مطالعه تغییرات زمانی عامل مدیریت زراعی (C) طی دوره رشد گندم در دو روش مدیریت زراعی با فاصله ردیف (20 و 25 سانتی متر) و تراکم کشت (90 و 120 کیلوگرم در هکتار) در کشتزار دیم با شیب یکنواخت 10 درصد در منطقه نیمه خشک بررسی شد. مقدار C از نسبت هدررفت خاک از کرت کشت شده به کرت شاهد به دست آمد. در کل 18 کرت با ابعاد 5 × 5/1 متر در راستای شیب در سال 1395-1394 احداث شد. از 82 رخداد بارندگی طبیعی، تعداد نه رگبار منجر به تولید رواناب و هدررفت خاک در کرت ها شدند. شدت رگبارها از 2/2 تا 5/4 میلی متر بر ساعت متغیر بود. مقدار C در هر رگبار طی دوره رشد تغییر پیدا کرد به طوری که بیشترین مقدار آن در رگبار اول در فاصله ردیف کشت 73/0 و تراکم کشت 72/0 مشاهده شد در حالی که کمترین مقدار در رخداد پایانی و به ترتیب برابر 140/0 و 145/0 بود. بیشترین مقادیر C در آبان ماه هم زمان با مرحله بستر بذر برای فاصله ردیف و تراکم کشت به ترتیب 47/0و 48/0 بود و کمترین مقادیر در اردیبهشت ماه به ترتیب 14/0 و 14/0 هم زمان با مرحله توسعه گیاه بود. این مطالعه نشان داد که مرحله بستر بذر حساس ترین مرحله از نظر عامل مدیریت زراعی برای هر دو روش مدیریت زراعی است. در این راستا به کارگیری کشت 9 ردیفی (با فاصله ردیف 25 سانتی متر) برای کشت گندم دیم همراه با حفظ بقایای گیاهی سال قبل برای حفظ خاک در مراحل حساس دوره رشد و کاهش مقدار C در کشتزار دیم گندم ضروری است.

فرسایش خاک یکی از مشکلات محیطی است که تهدیدی برای منابع طبیعی، کشاورزی و محیط زیست به شمار می رود. اطلاعات زمانی و مکانی فرسایش خاک در اقدامات مدیریتی، کنترل فرسایش و مدیریت حوزه های آبخیز نقش موثری دارد. امروزه عدم استفاده صحیح از اراضی و تغییر کاربری اراضی از قبیل تبدیل جنگل ها و مراتع به اراضی کشاورزی، چرای مفرط، و شخم در شیب های تند باعث افزایش میزان فرسایش خاک و رسوب شده است. کاربری های مختلف اراضی مقادیر متفاوت فرسایش را ایجاد می کنند و مدیریت اراضی نقش به سزایی در جلوگیری از فرسایش خاک دارد. در مطالعه حاضر، هدف برآورد میزان فرسایش خاک در کاربری های مختلف در وضعیت فعلی و پیش بینی فرسایش در دو سناریوی اصلی می باشد که هر سناریوی اصلی شامل سه سناریوی فرعی (50، 25 و 75 درصد سطح) تغییر کاربری اراضی در حوزه آبخیز کلیبرچای استان آذربایجان شرقی با مساحت 452 کیلومترمربع می باشد. برای پیش بینی موارد ذکر شده با استفاده از معادله جهانی هدررفت خاک (USLE) در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و با به کارگیری تصویر ماهواره ای Landsat5 سال 2011 و سنجنده TM، نقشه کاربری با استفاده از نرم افزار ENVI4.3 تهیه شد. پس از تهیه عوامل مدل USLE شامل R، K، LS، C و P مدل اجرا شد و مقادیر متوسط هر کدام از فاکتورها محاسبه و از حاصل ضرب آن ها نقشه فرسایش خاک تهیه گردید. بر اساس نتایج به‎دست آمده، متوسط فرسایش خاک در کاربری فعلی 12.3 تن در هکتار در سال برآورد گردید. همچنین کم ترین و بیش ترین مقدار متوسط فرسایش خاک در سناریوی تبدیل مرتع طبیعی به پوشش درختی و سناریوی تبدیل مرتع طبیعی به دیمزار به ترتیب 9.03 و 15.43 تن در هکتار در سال برآورد شد.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مسائل محیطی در دنیا بوده که عامل مهم بروز خسارات بزرگ اقتصادی و تهدید جدی برای توسعه پایدار محسوب می شود. در مقیاس حوضه ای، عوامل متعددی در زمینه سازی و تشدید فرسایش دخیل هستند. در فرسایش خاک توسط رواناب ها عوامل داخل حوضه ای مانند خاک، توپوگرافی، تراکم زهکشی والگوی کاربری نقش مهمی ایفا می کنند. در مناطق نیمه خشک وضعیت فرسایش خاک در محیط های کوهستانی و در سطح زمین های شیب دار که در معرض بارندگی سنگین هستند به مراتب بحرانی تر است. محدوده مورد مطالعه به عنوان یک منطقه کوهستانی نیمه خشک واقع در دامنه های شرقی کوهشتان سهند (شمال غرب ایران) خاک تحت فرسایش شدید آبی قرار گرفته است. در این محدوده- به-عنوان یک محدوده کشاورزی و دامپروی مهم کشور- آثار این فرسایش به صورت خندق ها و شیارها در بخش های مختلف مشاهده می شود. برای بررسی علل و عوامل فرسایش آبی و برآورد و پیش بینی محدوده های تحت خطر فرسایش از مدل USLE استفاده و از تکنیک  GIS بهره گیری شده است. در این مدل که اساس آن پارامترهای توپوگرافی، کاربری، بارندگی و نوع خاک است، ترکیب پارامترهای مورد ذکر در فرسایش آبی مورد تحلیل قرارگرفته است و در نهایت محدوده های تحت خطر پهنه بندی شده است. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که در بین عوامل مورد بررسی، طول و شیب دامنه به عنوان عوامل توپوگرافی، نقش اصلی در فرایند فرسایش ایفا می کنند. در محدوده مورد مطالعه، طول دامنه، نوع و الگوی فرسایش را تعیین می کند. در بخش هایی که طول دامنه افزایش یافته، دخندق های عمیق تشکیل گردیده است. در این محدوده ها اگر در خاک درصد سیلت نیز یابد، فرسایش خطی تشدید شده است. نقشه پهنه بندی خظر فرسایش نشان می دهد که شیب های منتهی به دشت های سیلابی از پتانسیل بالایی برای فرسایش آبی برخوردارند.

عدم وجود و یا کمبود بسیار زیاد آمار و اطلاعات در زمینه فرسایش خاک و تولید رسوب در بسیاری از حوزه های آبخیز کشور، کاربرد روش های تجربی مناسب را برای برآورد شدت فرسایش خاک و رسوب زایی الزامی می نماید. در این تحقیق، واسنجی نسخ مختلف رابطه جهانی هدررفت خاک شامل EUSLE، USLE-M، AOF، MUSLE، MUSLT و TAM در حوزه آبخیز چهل گزی سد قشلاق استان کردستان در مقیاس رگبار پس از ارزیابی عملکرد آنها مد نظر قرار گرفت. برای این منظور کلیه متغیرهای مورد نیاز و ورودی مدل های مذکور برای حوزه چهل گزی محاسبه و به منظور اجرای مدل های آماری مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده از کاربرد هر یک از مدل ها با مقادیر رسوب اندازه گیری شده 11 رگبار مقایسه و نهایتا کارآیی مدل های مذکور در حوزه مورد بررسی ارزیابی شد. نتایج آزمون های بررسی همبستگی، واسنجی های انجام شده و همچنین t جفتی، ضمن تایید ارتباط خوب برآوردهای بسیاری از مدل ها با یکدیگر نمایانگر عدم توانایی کلیه مدل های مذکور به جز مدل های واسنجی شده TAM و MUSLE-S در برآورد رسوب ناشی از رگبارها در حوزه مورد مقایسه بوده اند.

هدف از این تحقیق تعیین فاکتور فرسایش‏پذیری (K) معادله جهانی هدر رفت خاک (USLE) به روش مستقیم با بهره­گیری از کرت‏های رواناب طبیعی () و مقایسه آن با روش غیرمستقیم  برآوردی با نموگراف USLE () در مراتع مناطق خشک در پایگاه تحقیقات حفاظت خاک سنگانه واقع در شمال‏شرق ایران بود. داده‏های هدر رفت خاک در 19 کرت‏ با طول 20 و 25 متر، و شرایط مختلف از نظر خاک، شیب، پوشش گیاهی و سنگریزه سطحی تحت 20 رخداد بارندگی از سال 1379-1375 و 1388-1385 اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد شدت متوسط و حداکثر شدت 30 دقیقه‏ای نسبت به شاخص فرسایندگی باران () همبستگی بیش‏تری با هدر رفت خاک داشتند. بر اساس نتایج حاصل شده،  به ترتیب حداقل 12، 14 و 24 برابر  به­دست آمده از داده­های هدر رفت خاک میانگین بلندمدت سالانه، سال با بیش‏ترین سهم از کل هدر رفت خاک و شدیدترین رخداد () است. دلایل احتمالی اصلی برای این بیش‏ برآوردی شدت کم رخدادهای فرساینده و عدم قطعیت‏های مربوط به اندازه‏گیری هدر رفت خاک و دیگر فاکتورهای مدل USLE در مراتع خشک هستند. بنابراین، بر اساس بیش‏برآوردی نموگراف USLE، تحقیقات بیش‏تری به ویژه با دوره آماری طولانی‏تر یا با استفاده از شبیه‏ساز باران با شدت 63 میلی‏متر بر ساعت در شرایط میدانی برای توسعه روابط مناسب برای برآورد فاکتور K در مراتع مناطق خشک مورد نیاز است.