علوم آب و خاک

---

فرسایش یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر کیفیت و کمیت خاک است و از مهم‌ترین مسائل زیست محیطی کشورهای در حال توسعه از جمله ایران می‏باشد و می‏تواند آثار مخربی بر اکوسیستم داشته باشد. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر برخی ویژگی‏های خاک بر رواناب و هدررفت خاک با استفاده از شبیه‏ساز باران در اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای استان گلستان انجام گرفت. به این منظور در قالب طرح کاملاً تصادفی در 36 کرت 10×10 متر از اراضی کشاورزی حوزه آبخیز چهل‏چای، میزان رواناب و هدررفت خاک در چهار تکرار به وسیله شبیه‏ساز باران با شدت ثابت 2 میلی‏متر بر دقیقه و مدت زمان 15 دقیقه اندازه‏گیری گردید. نمونه‏برداری خاک نیز به صورت همزمان در داخل هر کرت انجام شد. نمونه‏برداری‏ها در مهر ماه سال 1388 صورت گرفت. نتایج هم‌بستگی پیرسون نشان داد که از بین متغیرهای خاک، درصد آهک، سیلت و شن ریز در سطح 1 درصد هم‌بستگی مثبت و معنی‏داری با رواناب داشته‏اند. هم‌چنین مقاومت خاک سطحی در سطح 1 درصد، درصد ماده آلی و ازت نیز در سطح 5 درصد هم‌بستگی منفی و معنی‏داری با هدررفت خاک داشتند. در نهایت نتایج مدل چند متغیره نشان داد که درصد آهک تنها عامل مؤثر در شدت تولید رواناب تولیدی بوده است. هم‌چنین مقاومت خاک سطحی و درصد ماده آلی نیز از عوامل مؤثر در میزان هدررفت خاک بودند.

---

رسوب‏دهی حوزه‏های آبخیز حاصل فرآیندهای هیدرولوژیکی و فرسایشی فعال می‏باشد که پیش‏بینی و تخمین آن، به‌دلیل اثرات متقابل فرآیندهای مختلف، بسیار پیچیده است. آگاهی از رژیم‏های رسوب‏دهی و تولید رواناب، کمک مهمی در درک بهتر وضعیت فرسایشی حوضه‌ها جهت برنامه‏ریزی‏های مدیریتی می‏کند. بنابراین تعیین الگوی پاسخ هیدرو-رسوبی حوضه‏های کشور و تعیین عوامل مؤثر بر آن از اقدامات ضروری محسوب می‏شود. بدین‏منظور حوزه آبخیز معرف خامسان که در بالادست سد گاوشان قرار دارد، انتخاب گردید و اقدام به پایش میدانی حوضه و اندازه‏گیری آب‏نگار‏ها و نمونه‏برداری بار رسوب معلق در طی دوره مطالعاتی 9 ماهه شد. در نهایت نیز پس از تعیین نوع رابطه بین رواناب و رسوب، اقدام به تفسیر رخدادهای سیل گردید. نتایج حاصل از بررسی‏ها نشان داد که از مجموع 6 سیل ثبت شده در حوضه، 5 واقعه دارای حلقه سنجه از نوع 8 شکل و تنها یک واقعه دارای حلقه سنجه در جهت عقربه ساعت می‏باشد، که در این میان بیشترین و کمترین حجم رواناب به‌ترتیب مربوط به واقعه‌های مورخ 11/8/1389 با 151488 مترمکعب و 15/10/1389 با 8/11764 مترمکعب بود. همچنین این تحقیق نشان داد که از نظر فصلی نمی‏توان الگوی مشخصی برای نوع مخصوصی از حلقه‏ها تعیین کرد. به‌نحوی‌که ویژگی‏های بارندگی و رواناب، اثر سایر عوامل را تحت تأثیر قرار داده و تفسیر کننده روابط به‌دست آمده می‏باشد. نتایج به‌دست آمده بر اهمیت توزیع زمانی بارندگی و روند افزایش و کاهش رواناب حاصله در حوضه‏های کوچک، جهت تفسیر حلقه‏های سنجه رسوب تأکید دارد.

---

لازمه اجرای برنامه‏ های حفاظت آب و خاک و کنترل رسوب، کسب اطلاعات از اهمیت نسبی منابع رسوب و سهم آنها در تولید رسوب و در نتیجه شناسایی مناطق بحرانی در درون آبخیز است. به همین منظور در این مطالعه جهت تعیین سهم رسوب‏ دهی هر یک از کاربری‏ ها به‌عنوان منابع رسوب در حوضه آبخیز کند در استان تهران، 35 ردیاب ژئوشیمیایی و کربن آلی در 45 نمونه از منابع رسوب و 11 نمونه رسوب آبخیز، اندازه‏ گیری گردید. براساس نتایج آزمون کروسکال والیس، از بین 35 ردیاب اندازه‏گیری شده، 10 ردیاب شامل آلومینیوم (Al)، آرسنیک (As)، برلیم (Be)، کلسیم (Ca)، مولیبدن (Mo)، فسفر (P)، سرب (Pb)، گوگرد (S)، روی (Zn) و کربن آلی (OC)، با سطح معنی ‏داری کمتر از یک درصد، توانایی تفکیک منابع رسوب را داشتند. سپس با استفاده از تحلیل تشخیص، 5 ردیاب کربن آلی (OC)، گوگرد (S)، فسفر (P)، روی (Zn) و آرسنیک (As) با ضریب معنی‏داری 000/0، به‌عنوان ترکیب بهینه انتخاب شدند که با تأیید 8/97 درصد قادر به تفکیک منابع رسوب شدند. درنهایت نتایج حاصل از مدل‏ ترکیبی چند متغیره نشان داد که میانگین سهم کاربری باغ، مرتع و اراضی مسکونی در تولید رسوب به‌ترتیب 54/1، 27/14 و 18/84 درصد و مجموع مربعات خطا نیز 33/0 بود. نتایج این مطالعه می‏ تواند در انتخاب روش مناسب کنترل رسوب در منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار گیرد.