ارزیابی ارتباط الگوی کاربری اراضی و تغییرات فضایی کیفیت آب در مقیاس حوضه آبخیز: مطالعه موردی زیرحوضه آبخیز رودخانه مارون

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

3 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

4 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، ایران

5 گروه آبزی پروری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه صنعتی خاتم النبیا (ص) بهبهان، بهبهان، ایران

doi
10.48308/envs.2024.1362
چکیده

سابقه و هدف: کیفیت حوضه رودخانه با سلامت اکوسیستم آن مشخص می ­شود تا منابع و خدمات قابل توجه و ارزشمندی را برای استفاده انسان و خود حوضه فراهم کند. با این حال، تغییرات الگوی کاربری اراضی که انعکاسی مؤثر از فعالیت­ های انسانی است، سلامت رودخانه را به شدت مختل کرده و محرک اصلی کاهش کیفیت آب است. بررسی رابطه بین الگوی کاربری اراضی و کیفیت آب رودخانه، مبنای مهمی برای ایمنی کیفیت آب و مدیریت مؤثر کاربری اراضی فراهم می­کند. لذا، هدف این مطالعه بررسی تأثیر الگوهای کاربری اراضی بر کیفیت آب­ های سطحی در محدوده زیرحوضه آبخیز رودخانه مارون است. مواد و روش‌ها: به منظور نمونه ­برداری از منطقه مطالعاتی ابتدا مرز زیرحوضه آبخیز رودخانه مارون تعیین و سپس زیرحوضه مورد نظر با استفاده از ابزار آنالیز هیدرولوژیکی در نرم ­افزار ArcGIS به زیرحوضه ­های مختلف کوچکتر تقسیم و نقشه آبراهه ­های منطقه تهیه شد. سپس ایستگاه ­های نمونه ­برداری از نقطه خروجی هر یک از این زیرحوضه ­ها در محدوده ­ی زیرحوضه اصلی انتخاب شدند. سپس به منظور اندازه ­گیری پارامترهای کیفی آب محدوده مورد مطالعه، نمونه ­برداری از 38 ایستگاه پایش در سطح زیرحوضه­ ها با سه تکرار در بهار 1402 انجام شد. نقشه کاربری اراضی نیز جهت ارزیابی تغییرات و تاثیر الگوهای کاربری و پوشش زمین بر وضعیت کیفیت آب زیرحوضه آبخیز رودخانه مارون با استفاده از تصاویر لندست تهیه شد. سپس با استفاده از سیستم‌ اطلاعات جغرافیایی و تکنیک‌های آماری چند متغیره، اثرات کاربری اراضی در سطح زیرحوضه مارون بر کیفیت آب رودخانه برآورد گردید. به ­علاوه جهت ارزیابی درجه کیفیت آب رودخانه در زیرحوضه ­های مختلف، از شاخص کیفیت آب (WQI) جهت تجزیه و تحلیل داده­ های کیفیت آب استفاده شد.نتایج و بحث: نتایج بررسی توزیع الگوهای کاربری اراضی نشان داد که کاربری مرتع کاربری غالب در سطح زیرحوضه رودخانه مارون است و پارامترهای کیفیت آب تغییرات قابل توجهی را در ایستگاه ­های تحت پوشش کاربری کشاورزی و جنگلی نشان دادند. نتایج تجزیه و تحلیل همبستگی و رگرسیون خطی پارامترهای کیفیت آب و الگوهای کاربری اراضی در زیرحوضه رودخانه مارون نشان داد که کاربری کشاورزی با پارامترهای pH و DO ارتباط منفی و با پارامترهای  و  و Ca2+ ارتباط مثبت، کاربری جنگل همبستگی مثبت با DO و منفی با ، و کاربری شهری نیز همبستگی منفی با DO نشان داد. مقادیر WQI در ایستگاه ­های مختلف پایش شده بین 80/73 و 73/288 برآورد شد که براساس این شاخص، سطح سلامت رودخانه در بالادست زیرحوضه بهتر از پایین دست بود. بطور کلی براساس طبقه بندی WQI، 5/62 % کیفیت آب زیرحوضه آبخیز رودخانه مارون در طبقه "ضعیف"، 25 % در طبقه "بسیار ضعیف" و 5/12 % در طبقه "خوب" قرار داشت. نتیجه گیری: یافته ­های حاصل از پژوهش بیانگر این است که کاربری کشاورزی عامل کلیدی تأثیرگذار بر پارامترها و در نتیجه افت کیفیت آب در سطح زیرحوضه رودخانه مارون می­ باشد و محدود کردن تخلیه رواناب ناشی از فعالیت­ های کشاورزی برای بهبود کیفیت آب در منطقه مورد مطالعه حیاتی است. این مطالعه اهمیت تغییرات کاربری / پوشش اراضی در کیفیت آب را برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد برنامه ­ریزی و مدیریت صحیح حوضه برجسته می ­کند.