بانک مقالات کشاورزی

استفاده نامناسب از منابع طبيعي از جمله خاك سبب تخريب و فرسايش خاك مي شود. تغيير در كاربري اراضي مرتعي باعث فرسايش خاك شديدي در منطقه چشمه علي حوزه آبخيز كارون شمالي شد. در اين منطقه با استفاده از باران ساز مصنوعي فرسايش خاك و هدررفت عناصر غذايي در چهار كاربري اراضي متفاوت بررسي شد و شامل: مرتع با پوشش گياهي خوب، مرتع با پوشش گياهي ضعيف، ديمزار و ديمزار رها شده مي باشند. نتايج حاصل نشان داد كه بيشترين هدرروي خاك در كاربري ديمزار بوده و كمترين مقدار هدرروي در كاربري مرتع با پوشش گياهي خوب بود. درصد ذرات سيلت ريز و رس در رسوب نسبت به خاك سطحي در هر كاربري بيشتر بوده و در مورد ذرات شن نتيجه عكس است. درصد هدررفت مواد آلي و نيتروژن و مقدار فسفر قابل دسترس در ساعت اول بارندگي نسبت به ساعت دون بيشتر مي باشد. حداكثر هدررفت ماده آلي، نيتروژن كل و فسفر به ترتيب 43، 59، 4.83 و 9.35 كيلوگرم در هكتار در كاربري هاي ديمزار مشاهده شد.

استفاده بهينه از منابع آب و خاك جز با توجه كافي به معيارها و مسائل اقتصادي و اجتماعي اين منابع امكان پذير نخواهد بود. از آنجايي كه اجراي علميات آبخيزداري جهت بهينه سازي استفاده از منابع آب و خاك اهميت زيادي دارد در اين تحقيق اثرات اقتصادي فعاليتهاي آبخيزداري انجام شده در رابطه با فرسايش خاك مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج تحقيق حاضر نسبت سود به هزينه را براي اين عمليات 7.73 نشان مي دهد، همچنين بر طبق محاسبات صورت گرفته در مدت زمان عمر مفيد سازه هاي آبخيزداري (10 سال)، از ورود مستقيم 413390 متر مكعب رسوب به داخل مخزن سد قشلاق سنندج جلوگيري شده است.

جهت بررسي تعيين نقش تغييرات كاربري اراضي بر فرسايش خاك و رسوبدهي، آبخيز رابر در جنوب غربي استان كرمان انتخاب گرديد. ابتدا با استفاده از نقشه هاي توپوگرافي 1:50000، نقشه هاي زمين شناسي 1:100000، عكس هاي ماهواره اي 1:100000 و عكس هاي هوايي با مقياس 1:55000، نقشه هاي پايه هر يك از حوزه ها اعم از شبكه آبراهه ها، زمين شناسي، پوشش گياهي، قابليت اراضي و كاربري اراضي سال 1365 در مقياس 1:50000 تهيه شد. همچنين با استفاده از آمار كل اداره كشاورزي و مصاحبه با كارشناسان و افراد و افراد مطلع، نقشه هاي كاربردي سال هاي 1370 و 1375 با مقياس 1:50000 بازسازي گرديد. آمار طبقات كاربري به عنوان يك متغير مستقل و آمار رسوب حوزه ها براي سال هاي 66، 70 و 75 به عنوان متغير وابسته در رگرسيون چند متغيره وارد شدند. نتايج حاصل از اين تحقيق مبين اين مطالب است كه اولا بين متغيرهاي وابسته و مستقل رابطه خطي از نوع درجه اول برقرار است در مورد حوزه آبخيز رابر با كم شدن مساحت كاربري مراتع با پوشش نيمه متراكم ميزان رسوب زياد مي شود و به دليل منفي بودن ضريب X در آبخيز رابر، كم شدن مساحت كاربري مراتع با پوشش نيمه متراكم به همراه ازدياد مساحت مجتمع هاي درختي و باغها بوده است پس مي توان اين گونه بيان كرد كه افزايش مساحت مجتمع هاي درختي و باغها باعث افزايش رسوب درحوزه آبخيز رابر شده است. البته لازم به ذكر است كه در هر دو حوزه افزايش مساحت اراضي با كاربري مسكوني باعث افزايش ميزان رسوب و كاهش مساخت اراضي ياد شده باعث كاهش ميزان رسوب مي شود.

در بسياري از موارد كه بحث استفاده از آمار در شبيه سازي فرآيند فرسايش و رسوب پيش مي آيد خلاءهاي آماري به دلايل متعددي پيش مي آيد. در اين جا روش جديدي براي بازسازي داده هاي آماري هيدرولوژي بر اساس توابع رياضي لاگرانژ ارايه و يك الگوريتم كامپيوتري نيز براي آن تهيه شده است. در يك كاربرد عملي كارايي اين روش با چند روش متداول ديگر مقايسه شده است. نتايج نشان ميدهد اين روش برآوردهاي بهتري براي داده هاي گم شده ارايه مي كند.

به منظور ارزيابي صحت و دقت روش هاي متداول در برآورد رسوبدهي، در اين تحقيق براي حوزه سد ايلام، از سه نوع منحني سنجه رسوب يك خطي، خطي شكسته و حد وسط دسته ها استفاده گرديد. بر اساس شاخص هاي آماري منحني سنجه اي كه كمترين خطا و بهترين قابليت پيشگويي را داشته باشد در تلفيق با دبي متوسط روزانه به عنوان روش مناسب برآورد بار معلق رسوبي تعيين مي گردد، و سپس نتايج حاصل از روش مناسب را با يك دوره 40 روزه كه غلظت رسوب اندازه گيري شده، مقايسه و نتايج حاصل از روش مناسب در طول كل دوره جريان، پايه و سيلابي ارزيابي مي گردد. نتايج نشان داد، منحني سنجه رسوب حد وسط دسته ها در تلفيق با آمار روزانه جريان به عنوان روش مناسب انتخاب گرديد. همچنين بر اساس ديگر نتايج اين تحقيق، روش مناسب (منحني سنجه حد وسط دسته - دبي متوسط روزانه) 56 درصد بار رسوبي واقعي را در طي دوره اندازه گيري برآورد نمود كه از تلفيق آبنمود سيلاب (دبي لحظه اي) با منحني سنجه حد وسط دسته ها در ايام سيلابي، اين مقدار به 83 درصد مقدار رسوب واقعي افزايش يافت. به عبارتي ديگر در جريان هاي سيلابي با به كارگيري آبنمود سيلاب، ميزان رسوبدهي مدل در مقايسه با استفاده از دبي متوسط روزانه 2.73 برابر افزايش يافت.

در دهه هاي اخير، به منظور شبيه سازي و كمي كردن فرآيندهاي جداشدن، انتقال و ترسي ذرات خاك مدلهاي مختلفي (تجربي، استدلالي و يا تئوري) ايجاد شده است. در همين زمينه Hairsine و (1991) Rose براي فرسايش ناشي از اثر بارندگي مدلي فرآيندي ارايه داده اند. مدل آنها براي شرايطي ايجاد شده كه نيروي برشي جريان سطحي ناچيز بوده و روان آب تنها نقش انتقال ذرات جدا شده توسط برخورد قطرات باران را برعهده دارد. در تحقيق حاضر برخي مفاهيم و كارآيي اين مدل در دامنه وسيعي از شدتهاي بارندگي براي سه نوع خاك با خصوصيات كاملا متفاوت بررسي شده اند. به اين منظور سه نوع خاك با خصوصيات متفاوت با استفاده از يك سيني پاشمان زهكش دار به ابعاد 10 ضربدر 30 ضربدر 35 سانتيمتر تحت اثر برندگي با شدتهاي مختلف قرار گرفت. شبيه سازان باران با استفاده از يك دستگاه شبيه ساز با نازل منفرد جارويي با ماينگين قطر قطرات 1.5 ميليمتر انجام شد. نتايج نشان داد كه مدل هيرساين و رز با معرفي ضرابي a و ad و j بخوبي مي تواند حساسيت خاكهاي مختلف را به فرسايش توصيف نمايد. هرچند كه اين مدل قادر نيست شكستن خاكدانه ها و افزايش نمايي غلظت رسوب را كه در مورد خاك كوهين در شدتهاي بالاي بارندگي رخ مي دهد، توصيف نمايد. همچنين نتايج نشان داد كه مدل مورد بررسي تمايل به بيش برآورد مقادير كوچك و كم برآورد مقادير بزرگ فرسايش خاك دارد.

در دهه هاي اخير، مطالعات فرسايش خاك به علت پيامدهاي نامطلوب زيست محيطي و اقتصادي، هدر رفت منابع خاك و اثرات سوء بر مديريت پايدار اراضي اهميت قابل توجهي پيدا كرده است. در اين راستا براي شبيه سازي و كمي كردن كليه فرآيندهاي فرسايش، مدل ها با مبناي فرآيندي توسعه يافته اند. يكي از اين مدل ها، مدل GUEST مي باشد كه بر اساس هم زماني دو فرآيند فرسايش و ترسيب استوار بوده و از قدرت جريان به عنوان شدت عمل جريان سطحي در مقابل مقاومت برشي بستر خاك بهره مي گيرد. در اين تحقيق ضمن شناسايي و معرفي اين مدل، محاسبه پارامترها، ارزيابي حساسيت عوامل دخيل در آن و نيز بررسي ميزان دقت نتايج حاصل از مدل در مقايسه با مقادير اندازه گيري شده انجام گرفته است.
آزمايش ها بر روي خاك منتخب منطقه ائل گلي تبريز و در محل آزمايشگاه فرسايش ايستگاه تحقيقات حفاظت خاك و آبخيزداري خواجه انجام گرديد. تجهيزات مورد استفاده شامل دستگاه شبيه ساز باران با سيستم قطره چكان هاي دبي متغير براي شبيه سازي بارش هاي با شدت هاي 20، 35، 50 و 75 ميلي متر بر ساعت، سيستم تشتك و فلوم به ابعاد 81 سانتي متر به عنوان بستر بارش، سيني پاشمان جهت اندازه گيري رسوب ناشي از پاشمان باران و دستگاه الك مغروق جهت تعيين پايداري خاكدانه ها بوده اند، با داشتن قابليت تغيير شيب در تشتك و فلوم، شيب هاي 3، 7، 15 و 20 درصد براي اجراي آزمايش ها انتخاب شدند. نتايج كاربرد مدل و نيز آناليز حساسيت، نشان داد كه شاخص حساسيت متوسط غلظت رسوب نسبت به متغيرهاي ورودي، موثرترين عامل را پارامتر شدت رواناب و پس از آن عامل فرسايش پذيري تعيين نمود. تحليل هاي آماري بر غلظت رسوب ناشي از رواناب و پاشمان، بيانگر معني دار بودن مدل خطي برازش شده بين داده ها و تطبيق مطلوب نتايج برآوردي و مشاهده اي مي باشد. شاخص هاي MBE, MAE و ضريب كارآيي محاسبه شده به ترتيب بيانگر درصد خطاي كمتر مدل در برآورد رسوب ناشي از پاشمان نسبت به رواناب، تمايل كم برآورد مدل پاشمان و نيز ضريب كارايي 82 درصد براي برآورد پاشمان در مقايسه با 60 درصد براي روانآب هستند.

امروزه بحث ارزيابي يكي از اركان اساسي طرح هايي بوده كه در جوامع پيشرفته بعنوان ابزاري در جهت سنجش وميزان اثرگذاري طرحها با توجه به اهداف منظور شده قبلي از جمله حفاظت و مديريت پايدار خاك به شمار مي آيد. در راستاي اهداف مورد نظر طرح ارزيابي پروژه هاي آبخيزداري حوزه آبخيز هفتان تفرش از استان مركز مورد توجه قرار گرفت. در اين طرح با توجه به عمليات اجرا شده مكانيكي (از جمله گابيون بندي در مسير آبراهه ها، خشكه چين، بندهاي خاكي) و بيولوژيكي و بيومكانيكي (از جمله بانكت، كپه كاري، قرق) نقش اين عمليات قبل از اجرا و بعد از اجرا در حفاظت خاك، توليد علوفه و كنترل سيلاب مورد مقايسه قرار گرفت.
اين بررسي نشان داد در مناطقي كه فاقد برنامه هاي بيولوژيك بوده توليد علوفه در يك مجموعه آماري از پلاتها براي هر پلات (پلات يك متر در يك متر) بطور متوسط 49 گم و در مناطقي كه عمليات بيولوژيك اجرا شده متوسط توليد علوفه 175 گرم رسيده است. بنابراين توليد علوفه در كل منطقه داراي عمليات بيولوژيك رشد 357 درصدي داشته است. از طرفي درصد تاج پوشش حفظ كنند ه خاك از 16.9 درصد به 33.5 درصد، ميزان خاك لخت از 55.5 درصد به 25.4 درصد قبل و بعد از عمليات رسيده است. همچنين نقشه عمليات مكانيكي در كاهش سيلاب و حفظ خاك به نحوي بوده كه اين عمليات دبي سيلاب با دوره برگشت دوساله كل حوزه را 62.2 درصد، 5 ساله را 23 درصد، 10 ساله را 21.8 درصد، 25 ساله را 20.63 درصد، 50 ساله را 20 درصد و 100 ساله را 21 درصد كاهش داده است. بديهي است مجموع علميات مكانيكي و بيولوژيك نقش مهمي در افزايش پوشش كياهي و كاهش قدرت سيلاب داشته كه بنوبه خود سبب كاهش فرسايش خاك و كنترل رسوب خروجي از حوزه ها شده است.

قرق مراتع يكي از روش هاي مديريتي مرتعداري و آبخيزداري است كه به منظور اصلاح و توسعه مراتع اعمال مي شود. به طوري كه افزايش تراكم پوشش گياهي در پهنه هاي تحت قرق موجب تثبيت و پايداري خاك به عنوان بستر استقرار گياهان و در نتيجه كاهش هدررفت خاك و توليد رسوب مي گردد. به منظور مشخص كردن اثرات كمي تيمار قرق مرتع در كاهش هدررفت نزولات جوي، هدررفت خاك (فرسايش) و توليد رسوب، مراتع تحت تيمار قرق واقع در حوزه آبخيز سد شهيد رئيسعلي دلواري در محدوده شهرستان دشتستان استان بوشهر انتخاب و ميزان تراكم پوشش گياهي و مقادير توليد رواناب و رسوب در قالب تقسييم بندي پهنه تحقيق به واحدهاي همگن تحت تيمارهاي قرق و شاهد مورد بررسي قرار گرفته اند. به طوري كه داده هاي مورد نياز براي محاسبه مقادير رواناب سطحي و رسوب از طريق ايجاد پلات درهر يك از واحدهاي همگن قرق شده و قرق نشده، جمع آوري گرديده و سپس با استفاده از روش هاي توصيفي و آماري به ترتيب شامل روش هاي مقايسه تطبيقي، آزمون t- استيودينت و رابطه همبستگي بين مقادير رواناب هاي سطحي ورسوبات توليدي به عنوان متغيرهاي وابسته و تراكم پوشش گياهي به عنوان متغير مستقل از طريق ايجاد روابط رگرسيوني اقدام به تجزيه و تحليل نتايج شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق مبني بر معني دار بودن اختلاف بين ميزان تراكم پوشش گياهي ور پهنه تحت تيمار با پهنه شاهد در سطح 5 درصد و وجود همبستگي خطي معكوس بين ميزان تراكم پوشش گياهي تحت تاثير اجراي قرق با كاهش ارتفاع روانابهاي سطحي و مقادير فرسايش خاك و توليد رسوب به ترتيب با ضرايب تعيين 0.92=r و 0.89=r در سطح يك درصد مبين اين است كه در صورت امكان اجراي برنامه قرق به عنوان يك اقدام مديريتي در سطح مراتع حوزه هاي آبخيز كه امكان و عدم امكان پذيري اجراي آن به حل مسائل اجتماعي و اقتصادي باز مي گردد. اين اقدام مديريتي راهكاري ساده، كم هزينه و موثر در كاهش مقدار و شدت فرسايش خاك و توليد رسوب در سطح مراتع و بهينه سازي استفاده از نزولات جوي و بهره گيري از پي آمدهاي مرتبط به آنها در دستيابي به اهداف برنامه هاي حفاظت خاك و آبخيزداري مي باشد.

يكي از عوامل اصلي وموثر در ايجاد فرسايش خاك ويژگي ذاتي خاك يا فرسايش پذيري مي باشد. به طوري كه با شناخت و ارزيابي اين عامل بهتر مي توان از طريق راه كارهاي اصولي از زيان هاي مختلف فرسايش جلوگيري كرد و يا آن را به حداقل ممكن رسانيد.
در اين مقاله با نمونه برداري از 374 نقطه مطالعاتي عامل فرسايش پذيري خاك در دو مدل معادله جهاني هدر رفت خاك (USLE) و مدل تجديد نظر شده معادله جهاني هدر رفت خاك (RUSLE) با فرض ثابت بودن تغييرات عامل فرسايش خاك در واحدزمان در زير حوزه ماربره از حوزه آبخيز سد دز برآورد گرديد و نتايج حاصل در واحد سطح حوزه تعميم داده شد. نتايج نشان ميدهد كه تغييرات عامل فرسايش پذيري خاك در يك واحد هيدرولوژيك يكسان در دو مدل اختلاف معني داري با هم دارند اما زماني كه اين داده ها در كل سطح مورد مطالعه به صورت وزني مورد مقايسه قرار گرفتند (T-test) اختلاف معني داري مشاهده نشد مقدار اين عامل در مدل USLE و RUSLE در كل سطح حوزه به ترتيب برابر 0.2746 و 0.2870 گرديد.

سد انحرافي دز يكي از سدهاي مهم در استان خوزستان است كه به منظور تامين آب زمينهاي پايين دست، توسط دو آبگير جانبي بر روي رودخانه دز بنا شده است. وجود رسوبات معلق و ته نشين شدن آنها در پشت اين سد، علاوه بر ايجاد يك سري جزاير، سبب بروز مشكلات عديده اي براي آبگيرهاي جانبي شده است. در اين مطالعه، به كمك نرم افزار SSIIM به بررسي سه بعدي روند رسوب گذاري در پشت سد انحرافي دز پرداخته شد و نتايج بدست آمده از مدل با نتايج اندازه گيري شده مورد مقايسه قرار گرفت و حاصل از تطابق خوبي برخوردار مي باشد.

در بررسي خطر زمين لغزش شناسايي عوامل موثر در ايجاد ناپايداري ها، نحوه تلفيق لايه هاي اطلاعاتي و چگونگي وزن دهي به اين پارامترها اهميت فراوان دارد. با توجه به عوامل ايجاد كننده ناپايداري در حوزه آبخيز دماوند پهنه بندي خطر زمين لغزش به روشهاي مختلف تجربي و آماري انجام شد، و توانايي هريك از روشها با معيار نقشه پراكنش زمين لغزشهاي منطقه، تراكم زمين لغزش ها (Dr) در هر يك از رده هاي خطر و محاسبه مقدار (QS) براي هر نقشه پهنه بندي مورد ارزيابي قرار گرفت و مناسب ترين روش پهنه بندي خطر زمين لغزش براي حوزه آبخيز دماوند معرفي گرديد، مراحل كار تهيه و تلفيق لايه هاي وزني عوامل بوسيله نرم افزار ILWIS و در مورد عوارض خطي با استفاده از نرم افزار Arc/Info انجام شده است.

زمين لغزش، حركت توده اي مواد دامنه اي توسط نيروي ثقل و ديگر نيروها و فرآيندهاي تحريك كننده است كه به عنوان پديده اي طبيعي و ضايعه آفرين همواره در زندگي انسانها مطرح بوده است و به طور جدي امكانات اقتصادي و در نهايت، آرامش فرد و جامعه را تهديد مي كند. زمين لغزش، همچون ساير پديده هاي طبيعي نتيجه حضور و تاثير متقابل عوامل گوناگون همچون فاكتورهاي ژئوفيزيكي، زمين ساختي، ژئوتكنيكي و فعاليتهاي انساني است. با تهيه نقشه پهنه بندي خطر زمين لغزش، مي توان مناطق پر خطر را ازمناطق كم خطر جدا كرده و نسبت به استفاده از آنها و گسترش سازه هاي عمراني و جلوگيري از خسارات زمين لغزش برنامه ريزي و قانونگذاري نمود. در اين مطالعه، پهنه بندي خطر زمين لغزش درحوزه آبخيز خلين دره استان گلستان به روش حائري - سميعي انجام شد. نتايج بدست آمده نشان ميدهد كه 61.01 درصد از سطح منطقه در كلاس خطر بسيار كم و حدود 30 درد از سطح منطقه در كلاس خطر متوسط و زياد مي باشد. روش حائري - سميعي كارآيي لازم، در پهنه بندي خطر زمين لغزش در مقياس بزرگ (1:50000) را در حوزه آبخيز خلين دره ندارد. بنابراين در اثر استفاده اين روش (حائري - سميعي) در مناطق كوچك، شاخص هاي آن با توجه به ويژگي هاي آبخيز منطقه تغيير داده شود تا مطالعات با دقت بيشتري انجام گردد.

به منظور امكان سنجي استفاده از روش رسوب شناسي در منشا يابي رسوبات و تعيين سهم مشاركت سازندهاي زمين شناسي در توليد رسوب كه ادعا شده است داراي توانمندي هاي لازم در اين زمينه است اقدام به ارزيابي كاربرد اين روش در زير آبخيز لنگر واقع در حوزه آبخيز سبزوار در وسعت 6500 هكتار شده است. علت توجه به استفاده از اين روش عدم كفايت كاربرد گسترده و دقت نه چندان مطلوب ساير روش ها و مدل هاي برآورد توليد رسوب نظير MPSIAC، EPM ژئومرفولوژي، هيدروفيزيكي، فورنيه، داگلاس و استليك است كه فاقد قابليت در منشا يابي رسوبات و سهم مشاركت واحدهاي سنگي مختلف در توليد رسوب در حوزه هاي آبخيز مي باشند. از اين رو، اقدام به تحقيق حاضر با هدف ارزيابي روش رسوب شناسي در سه مرحله شامل جمع آوري آمار و اطلاعات به ويژه اطلاعات مستخرج از نقشه هاي توپوگرافي، زمين شناسي و عكس هاي هوايي، مطالعات سنگ شنساي از طريق بررسي هاي ماكروسكوپي و ميكروسكوپي مقاطع نازك تهيه شده از انواع سنگ هاي منطقه و مطالعات رسوب شناسي از طريق نمونه برداري از بستر رودخانه اصلي و شاخه هاي فرعي آن درمنطقه تحقيق و تجزيه و تحليل آزمايشگاهي آنها انجام شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان دهنده اين است كه با استفاده از روش رسوب شناسي مي توان اقدام به طبقه بندي مقدار توليد رسوب بر اساس نوع سازندهاي زمين شناسي (واحدهاي سنگي) و تعيين سهم مشاركت هر يك از آنها در تلويد رسوب و تهيه نقشه پهنه بندي مناطق توليد رسوب در حوزه هاي آبخيز نمود. به نحوي كه از اين طريق مي توان راهكارهاي عملي مهار رسوبات را در طرح هاي آبخيزداري كه هدف آنها جلوگيري يا كاهش انباشت رسوبات در مخازن سدها ذخيره اي، رودخانه ها، كانالهاي آبرساني و اراضي زراعي است، ارايه نمود.

تخمين مقدار رسوبدهي حوزه هاي آبريز براي مقابله با خطرهاي ناشي از تجمع رسوب در سازه هاي آبي و مخازن سدها از اهداف اساسي در مديريت منابع آب مي باشد. در اين راستا به منظور ارزيابي و دقت در برآورد بار معلق در رودخانه رازآلود، بار معلق آن به 3 مدل آماري مختلف محاسبه شد. اين سه روش از نظر استفاده از آمار دبي جريان يكسان بودند. نهايتا با توجه به محاسبات انجام شده مدل سنجه رسوب حد وسط دسته ها به عنوان روش مناسب در برآورد بار معلق انتخاب گرديد.