تأثير تغيير اقليم و کاربري اراضي بر خطر فرسايش خاک با استفاده از مدل RUSLE (مطالعه موردي: حوضه آبخيز گرگانرود)

نویسندگان

1 دانشيار گروه جغرافيا، دانشکده علوم انساني، دانشگاه گلستان، گرگان، ايران.

2 دانش‌آموخته دکتري علوم و مهندسي آبخيزداري، گروه مهندسي آبخيزداري، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبيعي ساري، ساري، ايران.

3 کارشناسي ارشد، مهندسي نقشه‌برداري، گروه نقشه‌برداري، دانشگاه لامعي گرگاني، گرگان، ايران.

doi
چکیده

زمينه و هدف: فرسايش خاک و اثرات ناشي از آن بر روي منابع کره زمين جزو موضوعات قابل توجه در بسياري از کشورها مي‌باشد. مهمترين اثرات فرسايش خاک از دست رفتن حاصل‌خيزي خاک، آلودگي آب‌ها، کاهش توليدات کشاورزي و کاهش عمر مفيد سدها مي‌باشد. هدف از مطالعه حاضر پيش‌بيني اثرات آينده تغيير اقليم و تغيير کاربري اراضي بر شدت و پتانسيل خطر فرسايش در حوضه آبخيز گرگانرود مي‌باشد. مقادير فرسايش با مدل RUSLE در سه سناريوي مختلف تغيير اقليم آينده، تغيير کاربري اراضي آينده و ترکيبي از تغيير اقليم و کاربري اراضي با مقادير فرسايش در دوره پايه مقايسه شد. روش پژوهش: ابتدا آمار پارامترهاي هواشناسي (دما و بارش) ايستگاه‌هاي موجود در حوضه در دوره آماري 20 سال (2020-2001) تهيه شد و نرمال بودن، همگني و تصادفي بودن داده‌ها بترتيب با آزمون کلموگروف-اسميرنوف و ران تست بررسي شد. جهت رفع نواقص آماري نيز به روش رگرسيوني در محيط نرم افزار SPSS اقدام گرديد. ريزمقياس‌نمايي آماري داده‌هاي مدل گردش عمومي جو و توليد داده مصنوعي براي دوره آتي (2040-2021) با استفاده از سه سناريوي AIB, A2, B1 (به ترتيب خوشبينانه، بدبينانه و متوسط) در مدل LARS-WG بر اساس گزارش پنجم هيئت بين الدول تغيير اقليم و دو مدل HADCM3 و GFCM21 انجام شد. همچنين نقشه کاربري اراضي حوضه نيز با استفاده از تصاوير ماهواره‌هاي لندست ۷ و ۸ براي سال ‌ هاي 2001، 2010 و 2020 تهيه و از طريق پايگاه Google Earth ارزيابي شد. در نهايت با استفاده از مدل CA-Markov در نرم افزار ادريسي نسخه Selva تغييرات کاربري اراضي در آينده شبيه‌سازي گرديد. مقادير هدر رفت خاک براي دوره حال و تحت سناريوهاي تغييرات اقليم و کاربري نيز بر اساس مدل RUSLE محاسبه گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد ميزان فرسايندگي باران تحت تأثير سناريوهاي تابشي نسبت به دوره پايه افزاش مي‌يابد. همچنين تغييرات کاربري اراضي و پوشش نيز به سمت کاهش سطح مناطق جنگل انبوه و جنگل نيمه انبوه و افزايش مرتع و بوته‌زار و منطقه مسکوني خواهد بود. نتايج نشان داد که مقدار ميانگين فرسايش سالانه خاک در دوره پايه 41/96 تن در هکتار در سال مي‌باشد. مقدار فرسايش با در نظر گرفتن سناريوهاي تابشي A2 ، A1B و B1 به ترتيب 2 تا 4 درصد نسبت به دوره پايه افزايش خواهد يافت. با در نظر گرفتن کاربري اراضي شبيه‌سازي شده در سال 2040 ميلادي و سناريوي‌هاي تابشي A2 ، A1B و B1 مقدار فرسايش نسبت به دوره پايه به دليل کاهش پوشش طبيعي به ترتيب 5/7 درصد، 25/5 درصد و 73/1 درصد افزايش خواهد يافت. نتايج: نتايج نشان داد که تغييرات کاربري اراضي بيشترين تأثير را در تغييرات ميزان فرسايش ايفا نموده است و لذا با مديريت صحيح پوشش مي‌توان روند افزايشي فرسايش حوضه آبخيز گرگانرود را مديريت کرد. بيشترين سهم کاربري در ايجاد فرسايش مربوط به کاربري جنگل نيمه انبوه با ميانگين 04/115 تن در هکتار در سال و کاربري جنگل انبوه بدون در نظر گرفتن مناطق مسکوني با مقدار ميانگين 39/51 تن در هکتار در سال کمترين سهم را دارد. کليد واژه‌ها: هدر رفت خاک، تغييرات کاربري، ريزمقياس‌نمايي، مدل LARS-WG ، حوضه گرگانرود