فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: خاک یک منبع طبیعی ارزشمند و غیرقابل جایگزین است که خدمات ضروری اکوسیستم را ارائه می‌دهد و وظایف متعدد زیست‌محیطی را برای حمایت از حیات روی زمین انجام می‌دهد. با وجود این، یک سوم خاک‌های جهان تخریب شده‌اند و سالانه بین 25 تا 40 میلیارد تن خاک به دلیل فرسایش از بین می‌رود که این وضعیت تأثیرات زیادی بر بهره‌وری، تاب‌آوری و پایداری سیستم‌های کشاورزی و زیست‌محیطی دارد. بسیاری از تحقیقات بر روی فرسایش در زمین‌های کشاورزی شیب‌دار متمرکز شده‌اند، زیرا فرسایش این اراضی تأثیرات قابل توجهی بر حاصلخیزی خاک این زمین‌ها و همچنین پیامدهای مضر احتمالی بر کیفیت آب در پایین‌دست دارند. فرسایش خاک در اراضی شیب‌دار به عنوان یکی از چالش‌های بزرگ در مدیریت منابع طبیعی به ویژه در مناطق کشاورزی و کوهستانی مطرح است. در این مناطق، بارش‌های شدید و مداوم باعث رواناب سطحی و افزایش نرخ فرسایش خاک می‌شود. شخم زدن در اراضی شیب‌دار که به منظور بهبود شرایط زراعی انجام می‌شود، می‌تواند ساختمان خاک را ضعیف‌تر کرده و خطر فرسایش را به‌ویژه در هنگام بارش‌های شدید افزایش دهد. با توجه به تغییرات اقلیمی و افزایش دفعات و شدت بارش‌های حدی، مطالعه و تحلیل تاثیر این بارش‌ها بر فرسایش خاک در این اراضی ضروری به نظر می‌رسد. از این‌رو، با توجه به اهمیت خاک در امنیت پایدار و سلامت غذایی و همچنین با توجه تغییرات رخ داده در شرایط اقلیمی جهان و به تبع در ایران زمین، پژوهش حاضر بر تاثیر بارش‌های حدی بر فرسایش خاک منطقه گردنه اسدلی واقع در استان خراسان شمالی به‌ویژه فرسایش ایجاد شده در نتیجه بارش 15 خردادماه 1386 تمرکز کرده است.مواد و روش‌ها: : منطقه موردمطالعه در گردنه اسدلی، 25 کیلومتری جنوب بجنورد در استان خراسان شمالی و در طول جغرافیایی 57°35′39″ شرقی و عرض جغرافیایی 37°29′47″ غربی و ارتفاع 1700-1900 متر (از سطح دریاهای آزاد)، متوسط بارندگی حوزه 363/5 میلی‌متر با اقلیم نیمه‌خشک سرد در ارتفاعات آلاداغ در مسیر بجنورد به اسفراین واقع شده است. کاربری غالب این منطقه مرتع و دیم بوده و تشکیلات زمین‌شناسی حوزه از نوع رسوبی و متعلق به دوران اول تا سوم است که در این میان، سازندهای دوره ژوراسیک و نئوژن بخش اعظم تشکیلات زمین‌شناسی حوزه را به خود اختصاص داده‌اند. به منظور مستندسازی اثرات بارش حدی مورد مطالعه، علاوه بر بازدید و برداشت‌های میدانی با هدف شناسایی وضعیت توپوگرافی زمین موردنظر و ثبت فرسایش‌های عمیق خطی ایجاد شده، از تصاویر ذخیره شده در سامانه گوگل ارث برای بررسی تاریخی این‌گونه اشکال فرسایشی و تغییرات روند آن‌ها استفاده شد. همچنین به دلیل فقدان ایستگاه سنجش باران در محل، با استناد به داده‌های روزانه بارش نزدیک‌ترین ایستگاه سینوپتیک در بجنورد و داده‌های سنجش‌ازدور حاصل از تصاویر ماهواره‌ای GPM با رزولوشن 11/11 کیلومتر به کنکاش در خصوص رخدادهای حدی بارش پرداخته شد. پس از انتخاب ایستگاه مناسب و دریافت داده‌ها، به‌منظور محاسبه شاخص‌های حدی و تحلیل‌های اقلیمی، در ابتدا ویژگی‌های کمی و کیفی داده‌های دریافت شده در محیط R و با استفاده از افزونه Climpact2 کنترل شد. همچنین، شاخص‌های حدی بارش (10 شاخص حدی بارش بر اساس توصیه گروه کارشناسی (CCL/CLIVAR) با استفاده از قابلیت‌های نرم‌افزار R و افزونه ClimPACT2 محاسبه و بررسی شد. بررسی روند شاخص‌های حدی مورداستفاده بر اساس آزمون من کندال انجام شده است. در این آزمون مقادیر مثبت و منفی آماره Z به ترتیب بیانگر روند افزایشی و روند کاهشی در سری داده‌‌های مورد بررسی است.یافته‌ها: بررسی‌های میدانی و همچنین استفاده از تصاویر ذخیره‌شده در سامانه گوگل ارث نشان داد که فرسایش‌های عمیق خطی خارج از زمین‌های کشاورزی در گردنه اسدلی از گذشته دور وجود داشته است ولی تحت تأثیر فعالیت‌های انسانی همچون شخم در جهت شیب زمینی با شیب تا 100 درصد، از بین بردن پوشش طبیعی مراتع و رخدادهای حدی بارش، وضعیت فرسایش تشدید شده است. به‌طوری‌که مطالعات میدانی نشان داد پس از رخداد بارش شدید خردادماه 1386 شیارهای فرسایشی عمیق و حتی آبکندهای موقتی با عرض 40 سانتی‌متر، عمق 30 سانتی‌متر و فاصله متوسط 150 سانتی‌متر ایجاد شده و فرسایشی بالغ بر هزار تن در هکتار در یک دامنه شخم خورده در منطقه گردنه اسدلی واقع در استان خراسان شمالی اندازه‌گیری شد. بررسی داده‌های بارش روزانه ایستگاه‌ بجنورد نشان داد که رگبار‌های شدید طی دوره گرم سال در این منطقه از کشور کم‌وبیش رخ می‌دهد. بر اساس داده‌های ثبت شده در ایستگاه مذکور، بیشینه مقدار بارش 24 ساعته طی دوره 2023-1978 با مقدار 54 میلی‌متر در سپتامبر سال 2000 (شهریورماه 1379) ثبت شده است. یکی از نکات قابل‌توجه، فراوانی نسبتاً زیاد بارش‌های حدی این منطقه به‌ویژه طی دوره گرم سال است که به دلیل ضعف پوشش گیاهی، شرایط را برای فرسایش شدید خاک فراهم می‌کند. بررسی داده‌های ثبت شده نشان داد که بارشی با مقدار بیش از 5 میلی‌متر در 15 خردادماه 1386 در ایستگاه سینوپتیک بجنورد روی داده است. دریافت و پردازش تصاویر ماهواره‌ای GPM برای این تاریخ مشخص کرد که بارش گردنه اسدلی با مقدار 8 تا 10 میلی‌متر، بیش از ایستگاه بجنورد بوده است. نتیجه گیری: در مجموع بر اساس مشاهدات میدانی، تحلیل داده‌های تاریخی ایستگاه بجنورد، تفسیر تصاویر گوگل ارث و GPM و همچنین شرایط خاصی اقلیمی و محیطی گردنه اسدلی می‌توان گفت که منطقه موردمطالعه از توان بالایی برای رخداد بارش‌های حدی و فرسایش خاک برخوردار است. از این رو، پیشنهاد می‌شود از تغییر کاربری اراضی از مرتع به دیم، جلوگیری از شخم سالانه، کشت محصولات دائمی یا پوششی چند ساله برای حفاظت از خاک این نوع دامنه‌ها باید در اولویت کشاورزان و دستگاه‌های مسئول قرار ‌گیرد. همچنین، با اینکه چنین رویدادهای استثنایی، احتمال وقوع کمی دارند، اثرات برجا و خارج از محل آن‌ها بسیار زیاد است و مستندسازی آن برای فهم بهتر نقش بارش‌های شدید بر فرسایش خاک و تغییرات ژئومورفولوژی ناشی از آن در مناطق خشک و نیمه‌خشک ضروری به نظر می‌رسند. نتایج این پژوهش و پژوهش‌های مشابه بر اهمیت مدیریت صحیح زمین و استفاده از روش‌های کشاورزی پایدار برای جلوگیری از تخریب زمین و حفظ کیفیت منابع طبیعی تأکید دارند. همچنین، با توجه به مشکلات ناشی از فرسایش آبی، لازم است اقدامات کافی برای کاهش سرعت این پدیده و تضمین مدیریت پایدار منابع آب‌وخاک انجام شود.