close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
فرسایش و حفاظت خاک

علوم زمین و توسعه

GIS یک علم است نه یک نرم افزار

فرسایش و حفاظت خاک

. تمدن های باستانی با شسته شدن خاک های آنها که زمانی عمیق و حاصلخیز بود و با به جای گذاشتن تپه های غیر حاصلخیز صخره ای دچار فرو پاشی شدند. با مشاهده ی تپه های بایر در هندوستان مرکزی و یا بخش های از یونان، لبنان و سوریه، تصور این امر مشکل است که زمانی در این مناطق جوامع کشاورزی دارای شکوفایی بودند.

 

تهدید فرسایش خاک، امروزه بسیار شوم تر از هر زمان دیگر در تاریخ می باشد. در نسل امروز، زارعین مجبور شده اند تولید محصولات غذایی را برای رفع نیازهای افزایش بی سابقه جمعیت، به بیش از دو برابر برسانند. در کشورهای کم درآمد نسبت جمعیت به اراضی زراعی قابل استفاده که از قبل نیز بسیار بالا بوده در حال افزایش است. در حالی که کشت و کار در اراضی حاصلخیز مسطح تمرکز یافته، و در تامین بیشتر غذای مورد نیاز کمک کرده است، بسیاری از ملت ها مجبورند که سطح اراضی زیر کشت خود را توسعه داده و به سوزاندن و جنگل تراشی در شیب های تند و شخم زدن مراتع اقدام کنند. فشار جمعیت همچنین سبب چرای بی رویه دام ها در مراتع و استخراج بیش از حد منابع چوب گردیده است. تمامی این فعالیت ها سبب تخریب و یا حذف پوشش گیاهی، و در معرض قرار گرفتن هر چه بیشتر خاک حساس زیرین این منطقه به فرسایش می شود. نتیجتاً حاصل این چرخه شیطانی، تخریب یا تنزل کیفیت اراضی است، تخریب سبب کم شدن محصول، فقر انسانی، و کاهش پوشش گیاهی در روی خاک است، که به نوبه ی خود سبب فرسایش پرشتاب شده و عده ی بیشتری از مردم نیازمند را به قطع اشجار، شخم و تخریب اراضی وادار می سازد.

تنزل توان تولید مزارع، جنگل ها و مراتع فقط بخشی از داستان تاسف بار فرسایش را بازگو می کند. ذرات خاک شسته شده و یا باد رفته از مناطق فرسایشی بعداً در جای دیگر مانند اراضی پست مجاور رودخانه ها و نهرها و یا در مخازن و لنگر گاه های پایین دست ترسیب خواهند یافت. خسارت زیست محیطی و اقتصادی در مناطقی که مواد خاکی فرسایش یافته در آن ترسیب می یابد، ممکن است به اندازه مناطق فرسایشی که خاک از آنها جدا شده است بوده و یا از آنها بیشتر باشد. مواد خاکی جابجا شده سبب بروز مسایل آلودگی آب و هوا شده و هزینه سنگین اقتصادی و اجتماعی را در جامعه به دنبال خواهد داشت. خوشبختانه دهه های اخیر شاهد پیشرفت های زیادی در فهم سازوکار فرسایش و ابداع روش های که می توانند به طور موثر و توجیه پذیر از جنبه اقتصادی هدر رفت خاک را در اکثر موارد مهار کنند، بوده ایم.

یکی از این راهکارها، حفاظت خاک است. حفاظت خاک نقطه مقابل تخریب خاک است. اینکه ما بدانیم چگونه خاک های کشور را حفاظت کنیم می توانیم از تخریب آنها جلوگیری کنیم. نکته مهم دیگر اینکه؛ خاک چیزی نیست که در عرض یک سال، ده سال و یا بیست سال فاسد شود و بگندد و بعد ما پی به فساد آن ببریم. همانطور که تشکیل آن تدریجی است، تخریب آن نیز تدریجی است. ولی در شرایط کنونی این یک تخریب فزاینده تدریجی است. گویای این صحبت آمارهای است که طبق براورد های آن فرسایش خاک در ایران 4 الی 5 برابر نرم جهانی است. پس باید کاری کرد...

نکته 1 : عوامل موثر در ناپایدار شدن یک اکوسیستم :                         

1) جنگل تراشی

2) افزایش جمعیت

3) تبدیل مراتع به دیم زار

4) استفاده از مراتع بدون توجه به ظرفیت آنها

5) استفاده از اراضی بدون توجه به کاربری آنها

6) بهبود وضع بهداشت و افزایش سطح فرهنگ جامعه

نکته 2 : تبعات یک اکوسیستم ناپایدار :

1) رانش زمین

2) از بین رفتن خاک                                           

3) فرسایش و رسوب

4) سیل و خشکسالی

5) بیابانی شدن اراضی

6) آلودگی آب، خاک و هوا

7) کاهش حاصلخیزی خاک

نکته 3 : راهکارهای برای بهبود اکوسیستم های ناپایدار :

1) کاهش تعداد دام از مراتع

2) جلوگیری از تبدیل مرتع به دیم زار

3) جلوگیری از قطع جنگلها و بوته ها

4) افزایش راندمان محصول در واحد سطح

5) تهیه منابع پروتئینی دیگر غیر از گوشت قرمز

6) تبدیل دیم زار های کم بازده به علوفه های چندساله

نکته 4 : عوامل موثر در فرسایش سریع خاک :

1) جنگل تراشی

2) تبدیل مرتع به دیم زار

3) عملیات نادرست کشاورزی

4) استفاده از مراتع بدون توجه به ظرفیت آنها

5) جاده سازی غلط و بهره برداری ناصحیح از معادن

6) شخم و شیار در اراضی شیب دار، آن هم در جهت شیب

نکته 5 : فرسایش (Erosion) از ریشه لاتین Eroderi به معنی سائیدگی گرفته شده و عبارت است از سائیده شدن سطح زمین. و بطور کلی فرسایش به فرایندی گفته می شود که طی آن ذرات خاک از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک یک عامل انتقال دهنده به مکانی دیگر حمل می شود.

نکته 6 : اولین تحقیقاتی که در زمینه حفاظت خاک در جهان انجام گرفت توسط آقای Wollny دانشمند المانی بین سال های 1877-1895 بود. ایشان نقش پوشش گیاهی، نوع خاک و همچنین شیب را در فرسایش خاک مورد بررسی قرار داد. که این بررسی ها هسته اولیه موضوع تحقیقاتی مرتبط با حفاظت خاک را در دنیا گذاشت.

نکته 7 : در سال 1968 دو دانشمند به نام های Wischmeir & Smith فرمولی را به جهان ارایه دادند به نام فرمول جهانی محاسبه فرسایش خاک، که این فرمول جهانی هنوز هم معتبر است. این فرمول فرسایش را تابعی از دو عامل می داند

Erosion = f( Erosivity x Erodibility)

منظور از Erosivity ، عامل سایش دهندگی است که انرژی قطرات باران می باشد و Erodibility که عامل سایش پذیری است. یک طیف وسیعی از خاک، نوع استفاده و مدیریت اراضی را در بر می گیرد.

نکته 8 : در یک تقسیم بندی کلی، ما دو نوع فرسایش داریم

1) فرسایش طبیعی یا ژئولوژیکی یا نرمال یا متعارف Geological Or Natural Soil Erosion

در فرسایش طبیعی که در طی زمان های بسیار طولانی صورت می گیرد عمق خاک کم نمی شود بلکه زیاد می شود. در واقع فرسایش طبیعی نهایتا منجر به تشکیل خاک می گردد. و به نوعی دیگر می توان گفت که در این نوع فرسایش، خاکسازی بیشتر از فرسایش خاک بوده و در نتیجه عمق پروفیل خاک افزایش می یابد.

2) فرسایش سریع یا مخرب  Accelerated Erosion

موقعی این فرسایش شروع شد که انسان پا در طبیعت گذاشت و پوشش گیاهی را از بین برد. در فرسایش سریع، مقدار فرسایش از خاکسازی بیشتر است و عمق پروفیل خاک نیز کم می شود. و همانطور که می دانید حداکثر فرسایش قابل قبول تا حد خاکسازی است.

نکته 9 : در زیر عوامل موثر در فرسایش آبی، که عبارتند از عوامل اقلیمی، فرسایش پذیری خاک، شیب زمین، پوشش گیاهی و مدیریت (نحوه بهره برداری از اراضی)؛ را بطور کامل شرح می دهیم.

1) عوامل اقلیمی :

در بین عوامل اقلیمی باران، تگرگ، برف، یخبندان، دما و باد می توانند از عوامل موثر در ظهور فرسایش آبی خاک باشند.

1-1) نقش باران در فرسایش خاک :

صحبت کر دن از نقش باران در ایجاد فرسایش خاک به نوعی پرداختن به اصلی ترین مبحث فرسایش است. در واقع باران اساس شروع فرسایش است. لذا در اینجا ما فقط به برخی از نکات و اصطلاحات اساسی در این زمینه می پردازیم.

 مقدار باران :

 مقدار باران در ایستگاههای باران سنجی اندازه گیری می شود که این ایستگاهها شامل چند نوع هستند.

1- ایستگاههای باران سنج معمولی    2- ایستگاههای کلیماتولوژی    3- ایستگاههای سینوپتیک      4- باران سنج ذخیره ای

ساده ترین و ارزانترین ایستگاهها از نوع معمولی است و بهترین ایستگاهها، ایستگاه سینوپتیک است که دارای باران سنج ثبات است. این نوع باران سنج ها رابطه بین مقدار باران و زمان را به ما می دهد که در حقیقت از روی آن شدت باران را حساب می کنیم

‚ شدت بارندگی :

شدت بارندگی که از تقسیم ارتفاع بارش بر زمان بدست می آید. به دو طریق می تواند در تشدید فرسایش اثر گذار باشد. نخست آنکه وقتی شدت زیاد است خاک قدرت جذب آب را ندارد و در نتیجه نزولات به صورت هرز آب حرکت می کند، دیگر آنکه هر چه شدت بارندگی بیشتر باشد قطر قطره بیشتر و انرژی جنبشی آن نیز بیشتر خواهد شد.

مطالعات آقای Best (1950) نشان داد که رابطه ای بین D50 (قطری است که 50 درصد قطرات باران از آن بزرگتر و 50 درصد از آن کوچکتر می باشند) و شدت بارندگی ( I ) وجود دارد.               D50= a.Ib

در این فرمول a و b ضرایب مسئله بوده و به ترتیب برابر 2.23 و 0.182 می باشند.

این فرمول نشان می دهد که هر چه شدت بارندگی زیاد تر شود D50 هم اضافه می شود. ولی آقای هودسون در سال 1963 رابطه Best را رد کرد و گفت این رابطه تا یک شدت خاصی صحیح است و اگر از شدتی زیادتر شود رابطه بالا صحیح نیست و شدت های که هودسون ارایه کرد شدت های بین 80-100 mm/hr است و گفت در شدت های بالا تر ذرات به قطرات ریز تر تبدیل می شود و D50 به جای افزایش، کاهش می یابد. لذا معادله Best تا یک شدت ثابتی صادق است.

ƒ شدت بحرانی :

حداقل شدتی که ایجاد فرسایش می کند که معادل با 0.4 mm/min یا 24 mm/hr در نظر گرفته می شود.

„ اندازه قطرات باران :

اولین کسی که در این زمینه کار کرد آقای Lowe 1892  بود ایشان برای تعیین اندازه قطرات باران از کاغذ های جاذب الرطوبت استفاده می کرد. اما بدلیل اینکه این کاغذها اندازه قطرات بارن را درشت تر نشان می دادند. این روش بعد از مدتی منسوخ شد و آقای Hodson در سال 1964 روشی را بنام روش آرد ارایه کرد.

نهایتا مطالعات آقای هادسون نشان داد که حداقل قطر قطرات باران 0.2 mm و حداکثر قطر قطرات باران 5 mm می باشد و به دلیل آنکه قطرات باران برخلاف قطرات اشک، حالت مسطح دارند لذا ذرات بزرگتر از 5 mm بر اثر اصطکاک هوا خرد شده و به ذرات ریز تر تبدیل می شود.

… توزیع اندازه قطرات باران :

برای محاسبه این پارامتر از معیاری بنام D50 استفاده می شود در واقع D50 قطری است که 50 درصد قطرات باران از آن بزرگتر و 50 درصد از آن کوچکتر می باشند.

† سرعت حد یا سرعت نهائی بارندگی :

سرعت قطرات باران ابتدا در اثر نیروی جاذبه مرتبا افزایش می یابد تا جایی که مقاومت ناشی از اصطکاک هوا برابر نیروی جاذبه شود، از آن پس سرعت ثابت می ماند. این سرعت ثابت همان سرعت حد باران است. و بطور کلی سرعت نهایی قطره باران به قطر آن بستگی دارد، قطرات کوچک باران در یک فاصله کوتاه تر به سرعت حد نهایی خود می رسند در حالی که قطرات درشت پس از سقوط حدود 10 متر یا کمی کمتر به سرعت نهایی خود می رسند.

سرعت نهایی قطره بارانی به قطر 5 mm برابر با 9 m/sec و یا 32.4 Km/hr می باشد.

‡ شاخص فرسایش باران :

مطالعات محققین مختلف از جمله ویشمایر، نشان داد که ارتباط نزدیکی بین عامل سایش دهندگی (R) با حداکثر شدت بارندگی نیم ساعته (I30) و انرژی سنتیک قطرات باران (E) وجود دارد.            R= E.I30

در واقع حاصلضرب دو عامل I30 و E که به آن شاخص EI30 یا شاخص ویشمایر می گویند، توانایی هر باران را در جداسازی ذرات خاک و انتقال آن نشان می دهد.

 آقای ویشمایر فرمولی را برای محاسبه انرژی جنبشی به شرح زیر ارایه کردند.

KE = 210.2 + 89Log10 I

KE = انرژی سنتیک (ton.m/ ha.cm)  و  I = شدت بارندگی (cm/ hr)

ˆ KE > 1 inch Index :

با توجه به اینکه ایراداتی بر شاخص EI30 وارد بود از جمله اینکه انرژی سنتیک (جنبشی) محاسبه شده در این رابطه برای مناطق پر باران گرمسیری که بارندگی با شدت زیاد دارند صادق نیست. لذا آقای هادسون استفاده از شاخص فرسایندگی EI30 را در مناطق استوایی و نیمه استوایی مناسب ندانست و برای این مناطق شاخص « انرژی جنبشی بیشتر از یک (KE > 1) » را پیشنهاد کرد. این شاخص در واقع برابر است با مجموع انرژی جنبشی دوره هایی از بارندگی که در هر یک شدت بارندگی، یک اینچ در ساعت و یا بیشتر باشد. به عبارت دیگر مجموع انرژی جنبشی دوره هایی از بارندگی که فرساینده هستند. لازم به ذکر است که این شاخص در سیستم متریک به صورت KE > 25 عرضه شده است (مجموع انرژی جنبشی دوره های از بارندگی که در آنها شدت بارندگی 25 میلیمتر در ساعت یا بیشتر باشد)

در زیر برخی از نکات جا مانده از نقش باران در فرسایش خاک را مرور می کنیم

Û فرساینده ترین باران ها آنهایی هستند که شدت زیاد و مدت زمان بارش کافی داشته باشند.

Û در باران های با شدت زیاد، سرعت نفوذ فقط برای چند دقیقه اول ثابت بوده، سپس به سرعت کاهش می یابد. در مورد باران با شدت متوسط، سرعت نفوذ مدت زمان نسبتا بیشتری ثابت بوده، سپس کاهش می یابد و در مورد باران با شدت کم، سرعت نفوذ به مدت طولانی تری ثابت بوده، سپس کاهش می یابد. به طور کلی هی توان گفت که هر چه شدت بارندگی بیشتر باشد سرعت نفوذ سریع تر کاهش یافته، در نتیجه آبدوی افزایش می یابد.

Û در حین یک بارندگی اگر بیشترین شدت آن در اوایل اتفاق بیفتد آن را رگبار پیش افتاده می نامند و اگر بیشترین شدت در حدود اواسط بارندگی رخ دهد آن را به عنوان یک رگبار متوسط و اگر در انتهای دوره بارندگی اتفاق افتد به عنوان یک رگبار دیر کرده طبقه بندی می کنند. بیشترین آبدوی معمولا توسط یک رگبار دیر کرده تولید می شود زیرا شدت زیاد باران در هنگامی است که درجه نفوذ خاک به علت ریزش مداوم باران کاهش یافته است.

2-1) نقش برف و تگرگ در فرسایش خاک :

فرسایش حاصل از تگرگ به دلیل جرم زیاد و درشتی دانه ها و در نتیجه بالا بودن سرعت سقوط قطرات به مراتب بیشتر از فرسایش ناشی از باران های شدید است. ولی در مورد فرسایش ناشی از برف اینطور نیست و شدت این نوع فرسایش خیلی کمتر از فرسایش ناشی از باران است.

2) فرسایش پذیری خاک Erodibility :

علاوه بر عوامل اقلیمی که در بالا به آن پرداختیم عوامل دیگر همچون فرسایش پذیری خاک نیز در فرسایش آبی تاثیر گذارند که در زیر به آن می پردازیم.

بنا به تعریف فرسایش پذیری خاک، مقاومت خاک در برابر جدا شدن و انتقال ذرات است. از گذشته تا به امروز روش های مختلفی برای تعیین فرسایش پذیری خاک استفاده شده است که از آن جمله می توان به روش بایکوس اشاره کرد که ایشان اعتقاد داشت که فرسایش پذیری با نسبت (% Sand + % Silt) / %Clay متناسب است و در خاک های که این نسبت کوچکتر است فرسایش کمتر است. البته این روش امروزه بنا بر ایراداتی که بر آن وارد بود منسوخ شده است. و اما اقای بریان مقدار خاکدانه های که قطر آنها بیش از 0.5 میلی متر بوده و در برابر آب پایدار می باشند را به عنوان شاخص فرسایش پذیری در نظر گرفت و گفت هر چه ذرات با قطر بیشتر از 0.5 میلی متر در خاک بیشتر باشد. آن خاک مقاومت بیشتری در برابر فرسایش نشان می دهد.

نهایتا در سال 1971 آقای ویشمایر و همکارانش در ایالت متحده امریکا، بین فرسایش پذیری خاک و 5 خصوصیت خاک یعنی در صد سیلت + شن خیلی ریز، درصد شن، مواد الی، ساختمان و قابلیت نفوذ خاک ارتباطی برقرار کرده و فرمولی را ارایه کردند که بوسیله آن می توان میزان فرسایش پذیری خاک را بدست آورد. بحث در زمینه فرمول ویشمایر و نوموگرافی که برای تعیین فرسایش پذیری خاک ارایه کردند را در مباحث آینده ادامه می دهیم.

در زیر قصد داریم به خصوصیاتی از خاک که در فرسایش پذیری آن موثر است شامل: سرعت نفوذ، ظرفیت کل آب خاک، ظرفیت نگهداری آب خاک، بافت خاک، ساختمان خاک و کلوئیدهای خاک اشاره کنیم

1-2) نقش سرعت نفوذ در فرسایش پذیری خاک :

 هر چه سرعت نفوذ در خاک بیشتر باشد میزان رواناب و در نتیجه فرسایش خاک کمتر خواهد بود. پس به منظور کاهش فرسایش بهتر است در خاک شرایطی را فراهم آورد تا آن خاک نفوذ پذیر گردد به طور مثال می توان به خاک های رسی، آهک اضافه کرد تا آن خاکها نفوذ پذیر گردند.

2-2) نقش ظرفیت کل آب خاک (ظرفیت ذخیره آب) در فرسایش پذیری خاک :

هر چه ظرفیت کل آب خاکی بیشتر باشد مقدار بیشتری از آب باران را جذب می کند و در نتیجه مقدار آبدوی و فرسایش کمتر خواهد بود. خاکهای که تخلخل کل بیشتری دارند در نتیجه ظرفیت ذخیره آب آنها نیز بیشتر است و نهایتاً فرسایش در آنها کمتر است. و نکته دیگر اینکه با افزایش عمق خاک مقدار این ظرفیت افزایش می یابد، بنابراین در صورت یکسان بودن سایر شرایط، فرسایش در خاک های عمیق کمتر از فرسایش در خاک های کم عمق می باشد.

3-2) نقش ظرفیت نگهداری آب خاک در فرسایش پذیری خاک :

طبق تعریف، نیرویی که خاک می تواند بخشی از آب را در خود نگه دارد ظرفیت نگهداری آب خاک نامیده می شود.

هر چه ظرفیت نگهداری آب خاکی بیشتر باشد مقدار آبدوی و در نتیجه فرسایش کمتر خواهد بود. میزان این ظرفیت در خاکهای شنی حدود 9 درصد، در خاکهای متوسط بافت حدود 18 درصد و در خاکهای رسی حدود 36 درصد است.

4-2) نقش بافت خاک در فرسایش پذیری خاک :

 بین مقدار سیلت یک خاک و فرسایش پذیری آن ارتباط نزدیکی وجود دارد. هر چه مقدار سیلت خاک بیشتر باشد فرسایش پذیری آن افزایش می یابد. و بطور کلی ذرات سیلت و شن خیلی ریز ( ذراتی بین 200-2 میکرون) فرسایش پذیری زیادی دارند.

5-2) نقش ساختمان خاک در فرسایش پذیری خاک :

خاکهایی که دارای ساختمان دانه ای هستند دیرتر از خاک هایی که ساختمان سفت یا ساختمان پوک دارند فرسوده می شوند. به طور کلی خاکدانه های درشت و با ثبات مقاوم به فرسایش هستند.

عواملی که در اندازه و ثبات خاکدانه ها و در نتیجه در کاهش فرسایش موثرند عبارتند از : بافت خاک، نوع یون ها در کمپلکس کاتیون تبادلی، نوع کانی های رس، مواد آلی و نوع مواد سیمانی

خاک هایی که حاوی مقدار زیادی کاتیون های بازی هستند مقاوم به فرسایش می باشند زیرا این مواد باعث پیوند های شیمیایی در بین ذرات خاکدانه ها شده، ذرات فلو کوله می شوند، ولی اگر در خاکی مقدار زیادی Na یا K وجود داشته باشد ذرات منتشر خواهند شد. اگر درصد سدیم تبادلی (ESP) خاکی از 20 درصد تجاوز کند درصد خاکدانه های پایدار تقریبا به صفر می رسد.

عامل دیگری که در ثبات ساختمانی و در نتیجه در فرسایش پذیری خاک موثر است نوع کانی های رس می باشد، زیرا پایداری خاکدانه ها به نوع کانی های رس موجود در خاک بستگی دارد. رس های که در آنها نسبت سیلیس به اکسیدهای آهن و آلومینیوم بیشتر است در اثر رطوبت متورم شده، پلاستیک می گردد و خاکدانه ها ناپایدار می شوند و بر عکس رس های که این نسبت در آنها کمتر است خاکدانه هایشان در برابر آب مقاومت بیشتری دارند و بنابراین فرسایش پذیری آنها کمتر است.

نسبت سیلیس به اکسید های آهن و آلومینیوم با حرارت متوسط سالانه تغییر می کند. مقدار این نسبت در آب و هوای سرد زیاد و در آب و هوای گرم کم است، بنابراین در آب و هوای سرد یا معتدل مرطوب معمولا رسهای 2 به 1 مانند مونت موریونیت و ایلیت که در آنها نسبت سیلیس به اکسیدهای آهن و آلومینیوم زیاد است فراوان می باشد و در آب و هوای گرم مرطوب رسهای 1 به 1 مانند کائولینت که در آنها این نسبت کم است برتر می باشند. خاکدانه هائی که رس آنها از نوع 2 به 1 یعنی مونت موریونیت است (نسبت سیلیس به اکسیدهای آهن و آلومینیوم زیاد است) ناپایدار و بنابراین فرسایش پذیرند. خاکدانه های که رس آنها از نوع 1 به 1 یعنی کائولینت است ( نسبت سیلیس به اکسیدهای آهن و آلومینیوم کمتر است) پایدار و در نتیجه مقاوم به فرسایش هستند. رس نوع ایلیت از نظر پایداری ساختمان و مقاومت به فرسایش حد واسط رسهای مونت موریونیت و کائولینت است.

مواد آلی نیز در پایداری خاکدانه ها موثر است. خاکهایی که کربن آلی در آنها از 2 درصد کمتر باشد قابل فرسایش به شمار می روند. ویشمایر و همکارانش نشان داده اند که محدوده تاثیر مواد آلی در ثبات ساختمانی، بین 0 الی 4 درصد است و مقادیر بیش از 4 درصد تاثیر زیادی در افزایش ثبات خاکدانه ها ندارد.

نقش هوموس در جلوگیری از فرسایش خاک به نوع آن بستگی دارد. هوموس اسیدی که یک هوموس نارس است نسبت به هوموس خاکستری و قهوه ای زودتر در معرض فرسایش قرار می گیرد. زیرا این نوع هوموس پیوند ضعیفی با رس دارد، به آسانی در آب حل می شود و بعلاوه این هوموس در سطح خاک تشکیل می شود و با خاک مخلوط نمی گردد. و خاکهای که هوموس از نوع خاکستری دارند مثل خاکهای چرنوزم، خطر فرسایش در آنها کمتر است.

عامل دیگر که در ثبات ساختمانی و در نتیجه در فرسایش خاک موثر است نوع مواد سیمانی است. بین مواد سیمانی، اکسیدهای آهن و آلومینیوم بهترین ملات برای خاکدانه ها می باشند. این امر در مورد لاتوسلها مشهود است. پایداری ساختمانی این خاکها زیاد است، بنحوی که حتی اگر آنها را در حالت مرطوبی شخم بزنند خاکدانه ها به همان صورت اول باقی می مانند.

6-2) نقش کلویید های خاک در فرسایش پذیری خاک :

نوع کلوئیدهای خاک به دلیل تاثیرشان در نفوذپذیری در فرسایش پذیری خاک موثرند. هر چه کلوئیدهای خاک در اثر جذب رطوبت بیشتر متورم شوند از قطر خلل و فرج آنها بیشتر کاسته می شود. به این دلیل است که آبدوی حاصل در خاکهای کاملا رسی مرکب از رسهای آماس پذیر بیشتر خواهد بود. البته خاکهای حاوی کلوئیدهای ئیدروفیل ( آبدوست ) نیز با جذب آب میزان آبدوی را کاهش داده، فرسایش را محدود می سازند.

3) شیب زمین :

خصوصیاتی از شیب که در فرسایش خاک دخالت دارند عبارتند از : درجه، طول، شکل و جهت شیب.

1-3) نقش درجه شیب در فرسایش خاک :

 در صورت یکسان بودن سایر شرایط ، شیب های تند (البته تا حدی از درجه شیب) فرسایش بیشتری ایجاد می کنند زیرا در شیب های تند آب با سرعت بیشتری به طرف پایین جاری می شود و در نتیجه انرژی جنبشی و قدرت فرسایندگی آن بیشتر می شود. اگر شیب زمین 4 برابر گردد، سرعت جریان 2 برابر می شود با دو برابر شدن سرعت جریان آب انرژی جنبشی و در نتیجه قدرت فرسایندگی آن 4 برابر می شود.

بررسیها نشان داده است که مقدار فرسایش خاک با درجه شیب زمین رابطه خطی ندارد، بلکه رابطه بین آنها به صورت نمایی است و رابطه ریاضی آن به صورت روبرو است :                     E = f.Sa

در رابطه بالا، E مقدار فرسایش، S درصد شیب و a یک نما با مقدار حدود 1.4 می باشد.                                        

2-3) نقش طول شیب در فرسایش خاک :

با یکسان فرض کردن سایر شرایط در دو شیب هم درجه ولی با طول متفاوت، میزان فرسایش در شیب طولانی بیشتر از فرسایش در شیب کوتاه است. همچنین فرسایش در طول شیب نیز یکنواخت نیست و در قسمت های انتهایی شیب ما فرسایش بیشتری داریم. برخی از محققین مقدار فرسایش در انتهای طول شیب را 1.5 برابر متوسط فرسایش در کل شیب می دانند.

بین طول شیب و میزان فرسایش نیز رابطه نمایی به شکل زیر وجود دارد.                 E = f.Lb                         

در این فرمول E مقدار فرسایش؛ L طول شیب؛ b ضریبی است که برخی از متخصصین آنرا 0.6 براورد کرده اند.

3-3) نقش شکل شیب در فرسایش خاک :

محققین اثر چهار نوع شیب؛ یعنی یکنواخت، محدب، مقعر و کمپلکس را در ایجاد فرسایش مورد مطالعه قرار دادند. نتایج تحقیقات آنها نشان داد که، در شیب های محدب مقدار فرسایش با دور شدن از مقسم آب افزایش می یابد و در شیب های مقعر فرسایش در بالا دست شیب بیشتر و در پایین دست آن کمتر است. در شیب های یکنواخت مقدار فرسایش بتدریج به طرف پایین شیب افزایش می یابد. همچنین مطالعات دانشمندان نشان داده است که در شیب مقعر کمترین مقدار خاک و در شیب محدب بیشترین مقدار خاک از بین می رود. و شیب های یکنواخت و کمپلکس حدواسط می باشند که البته میزان خاک از بین رفته از شیب کمپلکس کمتر از یکنواخت بوده است. به بیانی ساده تر شدت فرسایش در شیب ها به ترتیب کم به زیاد به قرار زیر است.

مقعر < کمپلکس < یکنواخت < محدب

نکته دیگر اینکه شکل شیب در نوع فرسایش نیز تاثیر دارد. در شیب های کوتاه آبدوی تجمع پیدا نمی کند، بنابراین در شیب های محدب و مستقیم فقط فرسایش سطحی صورت می گیرد در حالی که شیب های مقعر معمولا آب را در کف آبراهه متمرکز می سازند و در نتیجه فرسایش خطی به وجود خواهد آمد.

4-3) نقش جهت شیب در فرسایش خاک :

شیب های آفتاب گیر معمولا نسبت به شیب های سایه گیر فرسایش بیشتری ایجاد می کنند، زیرا شیب های آفتاب گیر نسبت به شیب های سایه گیر گرمتر بوده و تبخیر بیشتری دارند، بنابراین ذخیره آب خاک کم شده، رشد پوشش گیاهی کمتر است و همین طور خاک نیز از تکامل پروفیلی کمتری برخوردار است. علاوه بر آن در شیب های آفتاب گیر تابش شدید خورشید با تجزیه مواد آلی هوموس را از بین می برد و در نتیجه خاک چسبندگی خود را از دست داده، مستعد فرسایش می شود.

با لحنی ساده تر، اینطور می توان بیان کرد که در کشور ما (و به طور کلی در نیمکره شمالی) میزان فرسایش در شیب های جنوبی بیشتر از شیب های شمالی بوده و شیب های شرقی شبیه شیب های شمالی و شیب های غربی شبیه شیب های جنوبی عمل می کنند. لذا به همین دلیل است که در شیب های شمالی شیب بحرانی را 8.8 درصد و در شیب های جنوبی، شیب بحرانی را 4.4 درصد در نظر می گیرند.

4) پوشش گیاهی :

اثر پوشش گیاهی در کاهش فرسایش به نوع، ارتفاع، تراکم و مرحله رشد گیاه بستگی دارد.

در این مبحث بنده فقط به ارایه نتایج یک تحقیق بسنده می کنم. تحقیقی انجام شده و نشان داده است که در عرض یک ساعت در زمین جنگل 8.4 لیتر و در زمین کشاورزی 1.29 لیتر و در محیط خارج از جنگل 0.22 لیتر آب وارد خاک شده است. که این گویای این امر است که نفوذپذیری خاک جنگل 40 برابر نفوذپذیری خاک غیر جنگلی می باشد.

5) نحوه مدیریت و بهره برداری از اراضی :

روش های نادرست بهره برداری از زمین نیز سبب تشدید فرسایش می گردد. برخی از این روش ها عبارتند از : قطع بی رویه درختان، چرای بیش از حد، توسعه بی رویه اراضی دیم و شخم در جهت شیب


+ نوشته شده در20 / 11 / 1395ساعت 1:19توسط GIS&RS | | تعداد بازدید : 80

مطالب قبلی

» دریافت رایگان ارزدیجتال ملی
» ‌قانون مربوط به اصلاحات اراضي ‌مصوب 24 اسفند ماه 1338 ‌فصل اول - تعاریف
» کسب درامد از اولین سایت ارز دیجیتالی ایرانی
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رودخانه شاهرود چای
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رودخانه گلپایگان
» پایان نامه مدل‌سازی حوادث بحرانی مترو شهر تبریز در محیط GIS مطالعه موردی: خط 1 مترو
» کتاب سنجش از دور حرارتی
» مدل های رقومی ارتفاع 12.5 متری
» رنگ خاک
» آبخيزداري 2
» اهمیت زهکشی و استفاده بهینه از
» اشکال فرسایش بادی
» پدیده جهانگرمایی
» Thermal Remote Sensing in Land Surface Processes
» دانلود نرم افزار آرک هیدرو ArcHydroTools
» دانلود رایگان فیلم آموزشی سنحش از دور دکتر ولیزاده
» دانلود نقشه GIS کاربری اراضی، کیفیت مصالح، تراکم ساخت، مساحت قطعات شهر بجنورد
» دانلود دفترچه سوالات آزمون دکتری سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی
» منابع آزمون دکتری سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی
» مقطع دکتری رشته سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی
» سنجش از دور راداری
» از کدام تصاویر ماهواره ای می توان DEM استخراج کرد؟
» مقایسه تصاویر لندست ۸ و ۷
» تفاوت DEM، DTM، DSM چیست؟
» مدل رقومی زمین (DTM) چیست؟
» سنجش از دور حرارتی
» کاربرد های سنجش از دور

صفحات وبلاگ

جلوگیری از کپی کردن مطالب