ارزیابی کیفی و پهنه‌بندی فرسایش خاک با رویکرد شاخص خطر در حوضة کارستی الوند، استان کرمانشاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه ژئومورفولوژی، دانشکده برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 گروه ژئومورفولوژی، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

چکیده

فرسایش خاک از تهدیدکننده­های اصلی منابع آب­وخاک در جهان و ازجمله کشور خشک و نیمه­خشک ایران است که ارتباطی قوی به­ویژه با نوع پوشش و کاربری زمین دارد. این مسئله به‌خصوص در مناطق کارستی منجر به رخداد پدیدة بیابان­زایی سنگی و گرفتگی مجاری کارستی می‌شود. در نوشتار پیش رو با استفاده از مدل شاخص ریسک فرسایش و استفاده از تصاویر ماهواره­ای لندست تی.­ام. و اُ.ال.آی. در بازة زمانی 28 ساله، سطح حوضة کارستی رودخانة الوند در غرب استان کرمانشاه برای سه سال 1990، 2005 و 2018 به­منظور ارزیابی کیفی و پهنه‌بندی فرسایش خاک با تأکید بر نوع پوشش و کاربری زمین بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد در بازة زمانی 28 ساله، میزان تراکم پوشش گیاهی در سطح حوضة الوند از روند نزولی برخوردار بوده و از سال 1990 تا 2018 مساحت آن بیش از 30% کاهش یافته است. تعداد طبقات کاربری اراضی و میزان مساحت آن­ها در این بازة زمانی تغییرات قابل توجّهی داشته است. پهنة فرسایش بسیارکم در هیچ­کدام از نقشه­های نهایی فرسایش خاک در سال‌های انتخابی در حوضه وجود نداشته است. پهنة فرسایش متوسّط در هر سه نقشة نهایی فرسایش خاک، بیشترین مساحت و پهنه­های فرسایش زیاد و کم، به­ترتیب دومین و سومین پهنة فرسایشی وسیع در هر سه نقشة نهایی فرسایش خاک بوده­اند. پهنة فرسایش بسیارزیاد منطبق بر مناطق کارستی حوضه است. شیب و بارش زیاد و خاک کم­ضخامت، مهم­ترین دلایل فرسایش زیاد خاک در مناطق کارستی حوضه بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


باقری سیدشکری، سجاد (1394). تأثیر ژئومورفولوژی کارست در ویژگی­های کمّی و کیفی آبخوان­های کارستی حوضه‌های قره­سو و الوند در استان کرمانشاه. رسالة دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران.
باقری سیدشکری, سجاد؛ یمانی, مجتبی؛ جعفربیگلو, منصور؛ کریمی, حاجی؛ مقیمی، ابراهیم (1394). بررسی توسعه‌یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌‌های کارستی با استفاده از تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مورد مطالعه: آبخوان‌های کارستی حوضۀ رودخانۀ الوند). پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 47(3)، 333-346. شناسة دیجیتال: 2015.55334 JPHGR./10.22059.
برزو، آرش؛ ممیزی، محمدرضا؛ نیک­اندیش، عباسعلی (1387). مقایسة سه روش PSIAC, MPSIAC , EPM در برآورد میزان فرسایش و رسوب در حوضة چهل­چشمة استان فارس. کشاورزیپویا، 5 (1)، 19-29.
جباری، ایرج؛ طالب­پور، داود (1385)، ارزیابی حساسیت نواحی بالادست سدّ مهاباد به فرسایش با استفاده از سنجش از دور و GIS. علوم زمین، 16(62)، 176-187.
رستمی، فرض­الله (1387). اصلاح مدل برآورد رسوب ام­پسیاک با به­کارگیری تکنیک فازی در حوضة سدّ زاگرس. پایان­نامة کارشناسی­ارشد ژئومورفولوژی، دانشگاه خوارزمی.
کریمی، حاجی (1382). رفتار هیدروژئولوژیکی سفره­های کارستی حوضة الوند کرمانشاه. رسالة دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه شیراز.
مقصودی، مهران؛ یمانی، مجتبی؛ سالاری، ممند (1387). برآورد فرسایش و رسوب ازطریق ارزیابی متغیّرهای تأثیرگذار در حوضة آبخیز وزنه با استفاده از GIS . جغرافیا و توسعه، 7 (16)، 119-134.
نادری، فتح­الله؛ کریمی، حاجی؛ ناصری، بهروز (1389). پهنه­بندی پتانسیل فرسایش خاک در حوزة آبخیز آسمان­آباد ایلام به‌روش شاخص فرسایش. پژوهش­های آبخیزداری، 4 (23)، 43-51.
نوری، عباسعلی؛ صفاری، امیر؛ کرمی، جلال (1397). بررسی تأثیر تغییرات پوشش و کاربری زمین در قابلیت فرسایش خاک حوضة قره­سو گرگانرود. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 5 (1)، 83-96.
نیک­پور، نورالله؛ فتوحی، صمد؛ نگارش، حسین؛ سیستانی، مسعود (1396). مورفومتری فرسایش آبکندی و عوامل مؤثّر بر ایجاد وگسترش آن (حوضة دشت چم فاضل در جنوب غرب استان ایلام). تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 4 (1)، 97-112.
یعقوب­نژاد اصل، نازیلا؛ فتحی، محمدحسین (1394). ارزیابی خطر فرسایش خاک در دامنه­های شمال غرب کلان­شهر تهران. اوّلین کنگرة بین­المللی زمین، فضا، انرژی پاک. کد مقاله ATTITTDE01-571
Refrences
Bagheri Seyed Shokri, S., Yamani, M., Jafar Beyglo, M., Karimi, H. & Moghimi, E. (2016). Investigation of development and hydrodynamic characteristics of karst systems using analysis of hydrograph recession curve, case study: karstic aquifers of Alvand basin. Physical Geography Research, 47 (3), 333-346, doi: 10.22059/JPHGR.2015.55334. (In Persian)
Bagheri, S. (2016). Influence of karst geomorphology on the quantitative and qualitative characteristics of karst aquifers of Ghare-Su and Alvand basins in Kermanshah province. Phd dissertation, University of Tehran. (In Persian)
Borzou, A., Momayezi, M. & Nickandish, A. (2009). comparison of estimating soil erosion and sediment by EPM, PSIAC and MPSIAC methods in Chehl Cheshmeh basin, Fars province. Dynamic agriculture, 5 (1), 19-29 (In Persion)
Bronick, C. J. & Lal, R. (2005). Soil structure and management: a review. Geoderma, 124 (1-2), 3-22.
Cerdan, O., Le Bissonnais, Y., Couturier, A. & Saby, N. (2002). Modelling interrill erosion in small cultivated catchments. Hydrological Processes, 16 (16), 3215-3226.
Dai, Q., Liu, Z., Shao, H. & Yang, Z. (2015). Karst bare slope soil erosion and soil quality: a simulation case study. Solid Earth, 6 (3), 985.‏
Drew, D. P. (1983). Accelerated soil erosion in a karst area: the Burren Western Ireland. Hydrology, 61, 113-124.
Drzewiecki, W., Wezyk, P., Pierzchalski, M. & Szafranska, B. (2013). Quantitative and Qualitative Assessment of Soil Erosion Risk in Małopolska (Poland), Supported by an Object Based Analysis of High-Resolution Satellite Images. Pure and Applied Geophysics (Inpress).
Eswaran, H., Lal, R. & Reich, P. F. (2001). Land degradation: an overview. Responses toLand degradation, 20-35.
Febles, J. M., Tolón, A. & Vega, M. B. (2009). Edaphic indicators for assesment of soil erosion in karst regions, province of Havana, Cuba. Land degradation & development, 20 (5), 522-534.‏
Garcia-Ruiz, J. M. (2010). The effects of land uses on soil erosion in Spain: A review. Catena, 81 (1), 1-11. https://doi.org/10.1016/j.catena.2010.01.001
Ho, H. C., Mylorie, J. E., Infante, L. R. & Rodgers III, J. C. (2014). Fuzzy-based spatial model approach to predict island karst distribution: a conceptual model. Environ. Earth Sci.
71
, 1377-1396.
Huang, W., Ho, H. C., Peng, Y. & Li, L. (2016). Qualitative risk assessment of soil erosion for karst landforms in Chahe town, Southwest China: A hazard index approach. Catena, 144, 184-193.
Jabbari, J. & Talebpour, D. (2007). Assessing the Vulnerability to Soil Erosion of the Mahabad Dam Drainage Basin Using Remote Sensing and GIS, Earth Sciences, 16 (62). 176-178 (In Persion)
Karimi, H. (2004). Hydrogeological behavior of karst aquifers in Alvand basin of Kermanshah, Phd dissertation. Shiraz University. (In Persian)
Kheir, R. B., Abdallah, C. & Khawlie, M. (2008). Assessing soil erosion in Mediterranean karst landscapes of Lebanon using remote sensing and GIS. Engineering Geology, 99 (3), 239-254.‏
King, C. & Delpont, G. (1993). Spatial assessment of erosion: contribution of remote sensing, a review. Remote Sens. Rev, 7, 223-232.
Li, R. (2011). The research on the process and adjustment of soil erosion in the main water eroded region of China. Bulletin of soil and water conservation, 31 (5), 1-6.
Magsoodei, M., Yamanei, M. & Salarei, M. (2009). Estimation of Erosion and Sediment in Vazneh Basin via Assessment of Effective Variables with use of GIS. Geography and Development, 7 (16), 119-134. (in Persian)
Naderi, F., Karimi, H. & Naseri, B. (2011). Soil erosion potential zoning in Aseman Abad Watershed by Erosion Index. Watershed Management Research, 4 (23), 43-51. (In Persian)
Nikpour, N., Fotohi, S., Negaresh, H. & Sistani, M. (2017). Morphometric of gully erosion (ditch) and factors affecting the development of the basin on southern West ILAM CHAM FAZEL. Spatial Analysis Environmental hazarts, 4 (1), 97-112. (In Persian)
Nori, A., Saffari., A. & Karami, J. (2019). Investigasion about the influence of land-cover and land use changes on soil erodibility potential,case study: Gharesou,Gorganrood. Spatial Analysis Environmental hazarts, 5 (1), 83-96. (In Persian)
Pacheco F. A. L., Varandas S. G. P., Fernandes L. S. & Junior R. V. (2014). Soil losses in rural watersheds with environmental land use conflicts. Sci. Total Environ. 485: 110-120
Qiu-Hao, H. & Yun-Long, C. (2006). Assessment of karst rocky desertification using the radial basis function network model and GIS technique: A case study of Guizhou Province, China. Environmental geology, 49 (8), 1173-1179.
Renard, K. G., Foster, G. R., Weesies, G. A., McCool, D. K. & Yoder, D. C. (1997). Predicting soilerosion by water: a guide to conservation planning with the Revised Universal Soil
Loss Equation
. Agricultural Handbook vol. 703 U.S. Department of Agriculture 404 pp.
Rostami, F. (2009). Modification of the estimation model of M.Psyc sediment by applying fuzzy technique in Zagros dam basin. MA dissertation, Kharazmi University . (In Persian)
Six, J., Elliott, E. T., Paustian, K. & Doran, J. W. (1998). Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils. Soil Science Society of America Journal, 62 (5), 1367-1377.
Stillwell, W. G., Seaver, D. A. & Edwards, W. (1981). A comparison of weight approximation techniques in multiattribute utility decision making. Organizational Behavior and Human Performance 28 (1), 62-77.
Stow, D. A., Hope, A., Mcguire, D., Verbyla, D., Gamon, J., Huemmrich, F., Houston, S., Racine, C., Sturm, M., Tape, K., Hinzman, L., Yoshikawa, K., Tweedie, C., Noyle, B.,Silapaswan, C., Douglas, D., Griffith, B., Jia, G., Epstein, H., Walker, D., Daeschner, S., Petersen, A., Zhou, L. & Myneni, R. (2004). Remote sensing of vegetation and landcoverchange in Arctic tundra ecosystems. Remote Sens. Environ. 89, 281-308.
Van Rompaey, A. J. J. & Govers, G. (2002). Data quality and model complexity for regional
scale soil erosion prediction. Geomorphology 16 (7), 663-680.
Vrieling, A. (2006). Satellite remote sensing for water erosion assessment: a review. Catena, 65, 2-18.
Warren, A. (2002). Land degradation is contextual. Land Degrad. Dev. 13 (6), 449-459.
Wijitkosum, S. (2012). Impacts of land use changes on soil erosion in Pa Deng sub-district, adjacent area of Kaeng Krachan National Park, Thailand. Soil and Water Research, 7 (1), 10-17.
Xu, Y. Q., Peng, J. & Shao, X. M. (2009). Assessment of soil erosion using RUSLE and GIS: a case study of the Maotiao River watershed, Guizhou Province, China. Environ. Geol, 56 (8), 1643-1652.
Xu, Y. Q., Shao, X. M., Kong, X. B., Peng, J. & Cai, Y. L. (2008). Adapting the RUSLE and GIS to model soil erosion risk in a mountains karst watershed, Guizhou Province, China. Environ. Monit. Assess. 141 (1-3), 275-286.
Yaghoob Nejad Asl, N. & Fathi, M. H. (2016). Soil Erosion Risk Assessment in northwest slopes. The 1 st International Congress on Earth, Space & Energy, August 2015. (In Persian)
Yang, H. (1995). Karst desertification and assessment of its disasters.Mar Geol . Quaternary Geol 15, 137-147.
Yuan, D. (1997). Rock desertification in the subtropical karat of South China. Z. Geomorphol. Suppl, 108, 81-90.
Yue-Qing, X., Jian, P. & Xiao-Mei, S. (2009). RETRACTED ARTICLE: Assessment of soil erosion using RUSLE and GIS: a case study of the Maotiao River watershed, Guizhou Province, China. Environmental Geology, 56 (8), 1643-1652.
Zeng, C., Wang, S., Bai, X., Li, Y., Tian, Y., Li, Y., Wu, L. & Luo, G. (2017). Soil erosion evolution and spatial correlation analysis in a typical karst geomorphology using RUSLE with GIS. Solid Earth, 8 (4), 721.‏
Zhou, H. Y., Pan, X. Y. & Zhou, W. Z. (2017). Assessing spatial distribution of soil erosion in a karst region in southwestern China: A case study in Jinfo Mountains. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 52, No. 1, p. 012047). IOP Publishing.