تحلیل رابطة اجزای بودجه‌ رسوب با سنجه‌های پستی‌بلندی در مقیاس دامنه در زیرآبخیز شاهد معرف- زوجی خامسان - رضا زارعی; عبدالواحد خالدی درویشان; محمدرضا زارع; پائولو پورتو (پژوهش‌های آبخیزداری, 2025)
مقدمه و هدفبا توجه به اهمیت خاک و وابستگی جوامع بشری به خاک برای تولید غذا در سراسر جهان و به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه، امروزه یکی از مشکلات مهم و اساسی، فرسایش و نابودی خاک است. میانگین فرسایش خاک در کشور حدود 16/5 تن در هکتار برآوردشده است و فرسایش خاک در ایران تقریباً معادل ۲ تا 2/5 برابر آسیا و ۵ تا ۶ برابر میانگین جهانی است که بیشتر در دامنه‌ها و مناطق شیب‌دار به‌دلیل پوشش گیاهی فقیر رخ می‌دهد. با توجه به پیشرفت‌ و توسعة روش‌های اندازه‌گیری فرسایش و رسوب و از سوی دیگر، هزینه و نبود دقت در روش‌های قدیمی چون استفاده از کرت‌ها و پین‌های فرسایش، امروزه استفاده از رادیونکلوئیدها به‌ویژه سزیم-137 برای اندازه‌گیری اندازة فرسایش و رسوب‌گذاری و اجزای بودجه رسوب، بسیار حائز اهمیت است. یکی از مزیت‌های مهم این روش‌ها که به‌ویژه در دهه‌های گذشته پژوهشگران به آن توجه داشته‌اند، امکان اندازه‌گیری توزیع مجدد خاک در اثر فرسایش آبی در دامنه‌ها و آبخیزها و حتی در مقیاس کرت‌های آزمایشگاهی است. برآورد دقیق اجزای بودجه رسوب برای برآورد اندازة فرسایش و بازتوزیع خاک و امکان برنامه‌ریزی برای حفاظت خاک در هر منطقه ضروری است. ازاین‌رو، هدف این پژوهش برآورد اجزای بودجة رسوب در مقیاس دامنه با استفاده از سنجه‌های پستی‌بلندی بود.مواد و روش‌هابه‌دلیل امکان استفاده از نتایج پژوهش‌های پیشین و در دسترس بودن مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی یک متر، به‌وسیلة پهپاد فتوگرامتری، این پژوهش در زیرآبخیز شاهد آبخیز معرف-زوجی خامسان در استان کردستان انجام شد. برای بررسی دقیق اثر زاویه و انحنای شیب بر فرسایش و رسوب‌گذاری، نمونه‌برداری خاک در 31 نقطه در یک شبکه 200 متری با روش نظام‌مند-تصادفی و در 48 نقطه روی شش نوار اندازه‌گیری انجام شد. بعد از انجام مراحل آماده‌سازی نمونه‌های خاک شامل هواخشک کردن، خشک‌کن انجمادی و عبور از الک 63 میکرون، 293 گرم خاک درون ظروف مخصوص برای اندازه‌گیری سزیم-137 به آزمایشگاه ارسال شد. همچنین، نقشه‌های توزیعی سنجه‌های پستی‌بلندی با استفاده از مدل رقومی ارتفاع در نرم‌افزار Arc GIS 10.8 استخراج شد. سپس، نقشة توزیعی فرسایش/بازتوزیع خاک با استفاده از نقاط اندازه‌گیری سزیم-137 و رهیافت واحدکاری تهیه شد. همچنین، اجزای بودجه رسوب شامل فرسایش کل، رسوب‌گذاری کل، فرسایش خالص و نسبت تحویل رسوب برای تعداد 14 دامنه در زیرآبخیز مطالعه‌شده، محاسبه شد. سپس، به‌منظور بررسی بهنجار بودن داده‌ها در تعداد 14 دامنة بررسی‌شده، از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد و با توجه به بهنجار بودن داده‌ها، همبستگی میان سنجه‌های پستی‌بلندی و اجزای بودجه رسوب در مقیاس دامنه با استفاده از آزمون پیرسون بررسی شد. سرانجام، معادله‌های وایازی برای برآورد اجزای بودجه رسوب با استفاده از سنجه‌های پستی‌بلندی ارائه شد.نتایج و بحثبر اساس نتایج این پژوهش در 14 دامنة بررسی‌شده، فرسایش ویژه کل میان 0/93 تا 7/52 تن در هکتار در سال و رسوب‌گذاری ویژه کل میان 0/03 تا 0/51 تن در هکتار در سال به‌دست آمد. این یافته‌ها بیانگر آن بود که درصد قابل توجهی از فرسایش از دامنه‌ها خارج‌شده است. فرسایش ویژه خالص نیز میان 0/79 تا 7/45 تن در هکتار در سال محاسبه شد که بیانگر نسبت تحویل رسوب میان 0/84 تا 1/00 برای دامنه‌های بررسی‌شده بود. نتایج این پژوهش نشان داد که رابطة همبستگی میان فرسایش (کل و خالص) و نسبت تحویل رسوب با زاویه شیب، عامل پستی‌بلندی و شاخص توان آبراهه، معنی‌دار و منفی است. این یافته نشان‌دهندة اثر غالب کاربری زمین‌های زراعت دیم بر افزایش فرسایش در شیب‌های کم‌تر و در پایین‌دست دامنه‌ها است و در مناطق بالادست دامنه‌ها اگرچه شیب بیش‌تر بود، اما، به‌دلیل کمتر دست‌خورده‌شدن خاک و کاربری مرتع، فرسایش در کم‌ترین اندازه بود. ازاین‌رو، در این پژوهش، در تفسیر رابطه‌ها و معادله‌های وایازی از نتایج کاربری زمین‌ها و تغییرات آن در نیم‌رخ طولی دامنه‌ها، استفاده شد.نتیجه‌گیری و پیشنهادهاناحیه داخلی آبخیز خامسان شامل یک دشت کم‌شیب با کاربری غالب زراعت دیم بود که تا بخش‌هایی از پیرامون دامنه‌های پرشیب، ادامه یافته و مشابه این شرایط در زیرآبخیزها و از جمله زیرآبخیز شاهد نیز مشاهده ‎شد. شرایط تغییرات کاربری زمین‌ها از بالادست تا پائین‌دست دامنه‌های پیرامون زمین‌های دیم، نسبتاً مشابه بود. ازاین‌رو، معادله‌های وایازی ارائه‌شده در این پژوهش قابلیت استفاده در دامنه‌های آبخیز معرف-زوجی خامسان و نیز دیگر آبخیزهای مشابه را دارد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود سنجه‌های پستی‌بلندی با استفاده از مدل رقومی ارتفاع با دقت‌های مکانی گوناگون استخراج شود و در برآوردها استفاده شود. همچنین، پیشنهاد می‌شود با توجه به نقش مهم کاربری زمین در تولید فرسایش و رسوب، طرح آمایش سرزمین در منطقه مطالعه‌شده انجام شود و بر اساس توان هر بخش، اصلاح و تغییرکاربری زمین انجام شود.