تحلیل تغییرات فرسایش خاک و تولید رسوب در یک قرن اخیر در حوزه آبخیز معرف-زوجی خامسان

Abstract

مقدمه برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از عناصر پرتوزا، یکی از روش‌هایی است که برای ارائه نقشه فرسایش/رسوب‌گذاری و محاسبه اجزای بودجه رسوب در مقیاس‌های زمانی رگبار تا سالانه و حتی متوسط سالانه بلند مدت استفاده می‌شود. مقیاسه نتایج حاصل از میانگین سالانه بلند مدت فرسایش/رسوب‌گذاری با مقادیر رسوب مشاهداتی دهه‌های اخیر می‌تواند برای بررسی روند تغییرات فرسایش و تولید رسوب مورد استفاده قرار گیرد. پژوهش حاضر با هدف مقایسه شدت متوسط فرسایش خاک در دوره‌های زمانی 120-100 و 60 سال اخیر، به‌ترتیب با استفاده از هسته‌های پرتوزای سرب-210 و سزیم-137 از طریق اندازه‌گیری و تحلیل روند تغییرات شدت متوسط فرسایش خاک و تولید رسوب در یک قرن اخیر در زیرحوزه آبخیز شاهد حوضه معرف-زوجی خامسان انجام شد.

مواد و روش‌‌ها نمونه‌برداری از خاک در زیرحوزه آبخیز شاهد با روش نظام‌مند-تصادفی در تعداد 75 نقطه با پراکنش مناسب در کاربری‌های مختلف انجام شد. برای محاسبه شدت فرسایش/رسوب‌گذاری در هر نقطه، مدل پخش و انتقال برای اراضی غیرکشاورزی و مدل موازنه جرمی نوع II برای اراضی زراعی با استفاده از میزان موجودی سرب-210 و سزیم-137 در خاک بر حسب بکرل بر مترمربع و دیگر عامل‌های مورد نیاز اجرا شد. نقشه محدوده‌های فرسایش/پایدار/رسوب‌گذاری از طریق مقایسه موجودی سرب-210 و سزیم-137 با مناطق مرجع تهیه شد. در نهایت، نقشه توزیعی متوسط شدت فرسایش/رسوب‌گذاری با استفاده از رهیافت واحد کاری تهیه شده و اجزای بودجه رسوب به‌ترتیب برای متوسط 120-100 سال اخیر با استفاده از سرب-210 و متوسط 60 سال اخیر با استفاده از سزیم-137 محاسبه شد.

نتایج و بحث مقایسه نتایج بودجه‌‌بندی رسوب در زیرحوزه آبخیز موردمطالعه حاصل از دو روش سرب-210 و سزیم-137 نشان داد که در دوره زمانی 120-100 سال و 60 سال اخیر متوسط فرسایش خاک کل به‌ترتیب 292.87 و 526.87 تن در سال، متوسط رسوب‌گذاری کل به‌ترتیب 7.07 و 20.26 تن در سال و متوسط فرسایش خاک خالص (رسوب‌دهی) به‌ترتیب 285.79 و 506.61 تن در سال بوده است. در دو دوره زمانی 120-100 و 60 سال اخیر متوسط شدت فرسایش به‌ترتیب 2.92 و 5.25 تن بر هکتار در سال و تولید رسوب به‌ترتیب 2.85 و 5.05 تن بر هکتار در سال برآورد شد. همچنین، نسبت تحویل رسوب زیرحوزه آبخیز مورد بررسی در دوره‌های زمانی 120-100 و 60 سال اخیر به‌ترتیب 0.98 و 0.96 بود. به‌عبارت دیگر، در دوره زمانی 120-100 سال به‌طور متوسط تنها دو درصد از خاک فرسایش‌یافته مجدداً در سطح زیرحوزه آبخیز توزیع شده است و در دوره زمانی 60 سال اخیر این مقدار به چهار درصد رسیده است.

نتیجه‌‌گیری با توجه به نتایج به‌دست آمده و تحلیل تغییرات فرسایش خاک و تولید رسوب زیرحوزه آبخیز شاهد در حوزه آبخیز معرف خامسان با روش هسته‌های پرتوزا می‌توان بیان کرد که به‌طورکلی از 120-100 سال گذشته تا به امروز شدت فرسایش در سطح آبخیز افزایش یافته است. نتایج نشان داد که متوسط فرسایش کل، متوسط رسوب‌گذاری کل و متوسط فرسایش خالص در دوره زمانی120-100 سال اخیر نسبت به دوره زمانی 60 سال اخیر به‌ترتیب حدود دو برابر، سه برابر و دو برابر افزایش پیدا کرده است. با بازدیدهای میدانی از زیرحوزه آبخیز موردمطالعه مشخص شد که افزایش فرسایش و تولید رسوب در 60 سال اخیر عمدتاً به‌دلیل تمرکز بیشتر عملیات خاک‌ورزی در کاربری کشاورزی دیم به‌ویژه در اراضی شیب‌دار و شخم در جهت شیب رخ داده است. نتایج پژوهش حاضر می‌تواند علاوه بر درک روند تغییرات فرسایش و تولید رسوب در یک قرن اخیر، برای پیش‌بینی وضعیت فرسایش خاک آینده در حوزه‌های آبخیز نیز مورد استفاده قرار گیرد.