بررسی شاخص فرسایش‌پذیری خاک در اراضی لسی حوزه آبخیز کچیک استان گلستان

آب و خاک

مقاله 8، دوره 30، شماره 6 - شماره پیاپی 50، بهمن 1395، صفحه 2078-2086   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i6.57027

نویسندگان

حنیفه خرمایی¹؛ فرشاد کیانی^{* 1}؛ فرهاد خرمالی²

¹دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

²علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

روش‌هایی متفاوت برای ارزیابی شاخص فرسایش‌پذیری خاک وجود دارد که مهم‌ترین آن شاخص فرسایش‌پذیری ویشمایر و اسمیت است. این پژوهش با هدف بررسی میزان توانایی شاخص فرسایش‌پذیری ویشمایر و اسمیت در منطقه مورد مطالعه با توجه به مقادیر بالای سیلت و آهک خاک‌های لسی شرق استان گلستان و اختلاف منطقه مورد مطالعه از لحاظ درصد سیلت، آهک و بارندگی با مناطق شرق آمریکای مرکزی که این شاخص در آن‌ها ایجاد شده، شکل ‌گرفته است. در این پژوهش فرسایش‌پذیری خاک به دو روش نموگراف ویشمایر و اسمیت و تعیین مقدار حقیقی آن انجام شد. در این راستا، سه کرت اندازه‌گیری انتخاب و مقدار فرسایش واقعی کرت‌ها در طی دو سال بارش با شدت‌های 7/5 الی 7/12 میلی‌متر بر ساعت اندازه‌گیری شد. شاخص ویشمایر و اسمیت در حدود 05/0 تا 092/0 مگاگرم در ساعت بر مگاژول در میلی‌متر به دست آمد. ارزیابی دقت شاخص ویشمایر از نتایج مقدار فرسایش واقعی (A) و نیز مقادیر به‌دست ‌آمده با استفاده از مدل SWAT و دو شاخص فرسایش‌دهندگی، (R) مبتنی بر شدت بارش نیم‌ساعته و روش فورنیه انجام شد. نتایج نشان داد که شاخص ویشمایر و اسمیت نسبت به مقدار واقعی فرسایش‌پذیری به‌دست ‌آمده از کرت‌ها و شدت بارش نیم‌ساعته 182 برابر و با R فورنیه 11/4 برابر و این شاخص در اندازه‌گیری با مدل SWAT و شدت بارش نیم‌ساعته شش برابر و با شاخص فورنیه 35/0 برابر بدست آمد. نتایج به‌دست ‌آمده برآورد بیشتر شاخص فرسایش‌پذیری ویشمایر و اسمیت در خاک‌های مورد مطالعه را نشان می‌دهد. ضعف کارایی این شاخص در اراضی لسی، لزوم پژوهش بیشتر در این زمینه را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

شاخص فورنیه؛ فرسایش؛ مدل USLE؛ نموگراف ویشمایر و اسمیت

مراجع

1- Castro C.F., and Logan T.J. 1991. Limming effects on the stability and erodibility of som Brazilian oxisols. American journal of soil science society, 55: 1407-1413.

2- Charman P.E.V., and Murphy B.W. 2000. Soils (their properties and management). Second, Land and Water Conservation, New South Wales, Oxford. Pp: 206-212.

3- Demirci A., Karaburun A. 2012. Estimation of soil erosion using RUSLE in a GIS framework: a case study in the Buyukcekmece Lake watershed, northwest Turkey. Journal of Environ Earth Science, 66: 903–913.

4- Duiker S. W., Flanagan D. C., and Lal R. 2001. Erodibility and infiltration characteristics of five major soils of southwest Spain. Journal of Catena, 45: 103-121.

5- Fotouhi Firozabadi F., Azimzadeh H.R., and Talebi A. 2014. Comparative Evaluation of interpolation methods of estimation of soil erodibility factor of Universal Soil Loss Equation (Case study: Yazd- Ardakan plain). Journal of Watershed Management Research (Pajouhesh & Sazandegi) 103: 12-21. (In Persian)

6- Ghasemi A., and Mohammadi J. 2003. Study of spatial variation of soil erodibility, a case study in Cheghakhor watershed in Chaharmahal-e-Bakhtiyari province. Proceedings of the Eighth .Soil Science Congress, Rasht, Iran. 864-865. (In Persian).

7- Hussein M., Kariem H., and Othman A. K. 2007. Predicting soil erodibility in northern Iraq natural runoff data. Journal of soil & tillage reserch, 94: 220-228.

8- Lei T. W., Zhang Q. W., Yan L. J., Zhao J., and Pan Y. H. 2008. A rational method for estimating erodibility and critical shear stress of an eroding rill. 144. Pp: 628-633.

9- Martinez-Zavala L., and Gordan A. 2008. Effect of rock fragment cover on interrill soil erosion from bare soils in Western Andalusia, Spain.journal of Soil Use and Management, 24: 108-117.

10- Nelson R. E. 1982. Carbonate and gypsum. In: Methods of Soil Analysis. Part II. Page, A. L. (Ed.), American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA.

11- Orts J. W., SoJka R. E., and Glenn G. M. 2000. Biopolymer additives to reduse erosion- induced soil losses during irrigation. Journal of Industrial Crops and product, 11: 19-26.

12- Page A. L., Miller R. H., and Keeney D. R. 1982. Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, second ed. Agronomy and OJima, D. S., 1987. Analysis of factors controlling soil organic matter levels in Great Plains grasslands. American journal of soil science society, 51: 1173- 1179.

13- Refahi H.Gh. 2006. Water erosion and conservation. University of Tehran. 22(5): 671. (In Persian)

14- Rejman J., Turski R., and paluszek J. 1998. Spatial and temporal variability in erodibility of loess soil. Journal of soil & tillage research. 46: 61- 68.

15- Vaezi A.R., Sadeghi S.H.R., Bahrami H.A., and Mahdian M.H. 2008. Modeling the usle k_factor for calcareous soils in northwestern. Iran. Journal of Geomorphology. 97: 414-423.

16- Veihe A. 2002. The spatial variability of erodibility and its relation to soil types: a study from northern Ghana. Journal of Geoderma, 106: 101-120.

17- Wischmeier W. H., and Mannering J.V. 1965. Effect of organic matter content of the soil on infiltration. Journal of Soil and Water Conservation. 20.

18- Wischmeier W.H., and Smith D.D. 1978. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Agriculture Handbook No. 537. US Department of Agriculture, Washington DC.

19- Zhang K., Li S., Peng W., and Yu B. 2004. Erodibility of agricultural soils on the loess plateau of China, Journal of soil and tillage rasearch, 76(2):157-165.