برآورد میزان فرسایش و رسوبگذاری با استفاده از روش سزیم-137: مطالعه موردی(حوزه آبخیز ریمله-لرستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان

2 کارشناس ارشد مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان

3 دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشگاه تهران

4 استادیار گروه جغرافیا، دانشگاه گلستان

چکیده

تخمین میزان فرسایش خاک و بار رسوب در حوزه­های آبخیز از جمله مهم­ترین اطلاعاتی هستند که برای عملیات حفاظت خاک و آب مورد استفاده قرار می­گیرند. به دلیل مشکلات و محدودیت­های موجود در روش­ها و مدل­های برآورد فرسایش خاک و رسوب، استفاده از روشی که بتواند با کم­ترین هزینه و صرف وقت، با دقت بالا و به سهولت میزان فرسایش و رسوبرا برآورد کند، بسیار مهم به نظر می­رسد. هدف از تحقیق حاضر برآورد فرسایش و رسوب در اراضی تپه ماهوره­ با قابلیت مرتع است که به علت افزایش روز افزون جمعیت و دست­یابی به غذای بیش­تر تحت کشت قرار گرفته­اند و نیز بررسی توانایی سزیم- 137 در برآورد فرسایش و رسوب در اراضی کشاورزی پایین دست آن می­باشد. در این مطالعه، با استفاده از سزیم- 137 در حوزه آبخیز ریمله که در آن تبدیل گسترده کاربری­ها رایج است فرسایش خاک برآورد گردید. به کمک عکس­های هوایی با مقیاس  و نقشه توپوگرافی در مجموع 17 ترانسکت روی اراضی شامل 11 ترانسکت روی اراضی تپه ماهوری (از نوع مرکب با شیب 5 تا 50 درصد) و 6 ترانسکت در دشت­های دامنه­ای (از نوع یکنواخت با شیب 2- 8 درصد) مشخص شد و نمونه­برداری خاک و مطالعه خصوصیات سطحی در آنها به­عمل آمد. هم­چنین در شیب­های مرکب (شامل بالای شیب، شانه شیب، شیب برگشتی، پای شیب و پنجه شیب) و یک­نواخت (شامل قسمت­های فوقانی، میانی، تحتانی) بسته به طول شیب بین 2 تا 7  نمونه برای برداشت نمونه خاک سطحی (27- 0 سانتی­متری) حفر گردید و سزیم- 137 آن­ها توسط دستگاه اسپکترومتر اشعه گاما اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که میزان متوسط فرسایش خاک در موقعیت­های شیب مرکب بالای تپه، شانه شیب، و شیب برگشتی به­ترتیب 74/31، 28/66 و77/46 و در موقعیت­های شیب یکنواخت به­ترتیب 60/78، 47/54 و 54/79 تن در هکتار در سال است. میزان رسوب­گذاری در مناطق غیر فرسایشی (پنجه شیب) 27/64 تن در هکتار در سال و در موقعیت پای شیب انباشت خاک غالب تر از فرسایش خاک بود. به­طور کلی می­توان نتیجه گرفت به­ کار­گیری روش اندازه­گیری سزیم-137 می­تواند به­عنوان یک روش سریع و با دقت مناسب برای برآورد فرسایش و رسوب به­کار گرفته شود.
 

عنوان مقاله [English]

Estimating Soil Erosion and Sedimentation Using Cesium-137 Method: A Case Study (Raymaleh Watershed, Lorestan)

نویسندگان [English]

  • Hamid Matinfar 1
  • Manouchehr Kalhor 2
  • Afshin Shabani 3
  • Saleh Arkhi 4
1 Department of Soil Science, College of Agriculture, Lorestan University, Iran
2 M.Sc. of Lorestan Province Research Center of Agriculture and Natural Resources
3 M.Sc. student of Remote Sensing and GIS, Faculty of Geography, University of Tehran
4 Assistant Professor, Department of Geography, Golestan University
چکیده [English]

The rate of soil erosion and sediment yield estimation in the catchment areas is considered as an important factor for soil and water conservation practices. Due to difficulties and restrictions in common soil erosion methods, applying a high accuracy method with lowest cost and time consuming would be necessary. Assessment of soil loss in hilly areas with capacity of rang land that has changed to cultivation areas because of high population and evaluation of Cesium 137 method to estimate soil loss constitutes two main purposes of this research. So, the Cesium 137 method was performed to measure soil loss in Raymaleh watershed where land use alteration is common. To do so, soil sampling and measuring soil surface features were done in seventeen transects composed of eleven transects on hilly area (complex slopes with 5-50 percent) and six transects on downhill areas (simple slopes with 2-8 percent) were performed by association with aerial photographs (1:20000) and topography map (1:50000). In addition, for complex slopes (including upper, shoulder, back, foot and top parts) and simple slopes (including upper, middle and lower parts) according to slope length between 2 to 7 soil samples (0-27 cm) the taken and Cesium-137 measured by Spectrometer device. Results showed that the average soil loss in different parts of complex slope including summit, shoulder and back slope respectively was 31.74, 66.28 and 48.77 ton/ha/yr, whereas for simple slopes the losses 78.60, 54.47, 79.54 ton ha-1 yr-1. The rate of sedimentation in non erosion parts such as top slope was 64.27 ton ha-1 yr-1 and for foot slope soil deposition was more dominant than soil loss. Generally, we may conclude that Cesium 137 could be considered as a high accuracy and fast method to estimate soil loss and sedimentation.