|
عنوان
|
مقایسه رواناب و فرسایش خاک در تودههای طبیعی بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl.) و جنگلکاری شده با زربین (Cupressus sempervirens var. horizontalis) در اکوسیستمهای جنگلی زاگرس
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپشده در مجلات علمی
|
|
کلیدواژهها
|
تاجپوشش چغاسبز ایلام خاک رواناب شبیهساز باران فرسایش
|
|
چکیده
|
مقدمه و هدف بررسی عوامل مؤثر بر رواناب و فرسایش خاک از اقدامات اصلی برای مدیریت صحیح خاک در عرصههای طبیعی است. منابع آب و خاک در نواحی خشک و نیمهخشک بهعنوان شالوده حیات و پایداری جوامع انسانی اهمیت ویژهای دارند. از طرفی محدودیت این منابع در این نواحی، بهرهبرداری ناپایدار و عدم توجه به اصول علمی مدیریت آنها باعث تخریب روزافزون و افزایش خطر بیابانزایی شده است. بطوریکه فرسایش خاک در این مناطق بهعنوان یکی از مهمترین تهدیدات زیستمحیطی، چالشهای جدی برای مدیریت منابع طبیعی ایجاد کرده است؛ بنابراین شناسایی عوامل مؤثر در فرسایش خاک و تدوین برنامههای حفاظت خاک امری ضروری است. با توجه کمبود دادههای آماری مناسب، شرایط سخت کار فیزیکی در آبخیزها و نیز نوسانات غیرقابل پیشبینی اقلیمی مانند خشکسالیهای درازمدت، جمعآوری اطلاعات مربوط به فرآیندهای اثرگذار بر هدررفت خاک در عرصههای طبیعی دشوار میباشد. بر این اساس، در بسیاری از پژوهشهای فرسایش و رسوب، از دستگاه شبیهساز باران استفاده میشود. با توجه به اهمیت موضوع، در پژوهش حاضر اثر جنگلکاری بر تغییرات رواناب و رسوب در مقایسه با جنگلهای طبیعی بلوط و عرصههای خارج از تاج پوشش بررسی شده است. این مطالعه با هدف بررسی حجم رواناب و فرسایش خاک در زیراشکوب تودههای جنگلی طبیعی شاخهزاد بلوط (Quercus brantii Lindl..) و جنگلکاری شده زربین (Cupressus sempervirens var. horizontalis) بعد از شبیهسازی بارش باران صورت گرفت. مواد و روشها محدوده مورد مطالعه، پارک جنگلی چغاسبز، جزو حوزه آبریز شهر ایلام در استان ایلام محسوب میشود. ویژگیهای اقلیمی و تنوع پوشش گیاهی، شرایط منحصربهفردی را برای بررسی روابط بین پوشش گیاهی، رواناب و فرسایش خاک در این منطقه فراهم میکند. بهمنظور مقایسه تأثیر جنگلکاری گونه زربین و جنگل طبیعی شاخهزاد بلوط بر میزان رواناب و رسوب، از دستگاه شبیهساز باران پرتابل استفاده شد. در این پژوهش، بارش با شدت و مدت زمان مشخص بر اساس نمودارهای شدت-مدت-فراوانی، شدت و پایه زمانی بارش تعیین شد و نمونهبرداری از رسوب و رواناب زیرآشکوب این تودهها با استفاده از قطعات دو مترمربعی (1×2 متر) صورت گرفت. شبیهسازی بارش طی دو مدت زمان 15 و 30 دقیقهای و با شدت بارش 80 میلیمتر بر ساعت انجام پذیرفت. سپس دستگاه شبیهساز باران در سه تکرار تصادفی در هر دو توده جنگلکاری شده و طبیعی و قطعه شاهد در موقعیت خارج از تاج پوشش و مجاور تودهها مستقر و نمونه رواناب و رسوب و خاک در هر توده و منطقه شاهد جمعآوری شد. سپس تجزیهوتحلیل آماری دادهها با استفاده از نرمافزارSPSS نسخه 25 انجام شد. به منظور بررسی اختلافها، از تجزیه واریانس یکطرفه و مقایسه میانگینها با آزمون دانکن صورت گرفت. همچنین، به دلیل بررسی نمونهها در دو مدت زمان بارش، مقایسه میانگین دادهها در این مدتزمانها با استفاده از آزمون T مستقل انجام شد. نتایج و بحث نتایج تجزیه واریانس نشان داد که پوششهای گیاهی مختلف تأثیر معنیداری بر برخی خصوصیات فیزیکی خاک دارند. در جنگلکاری زربین، هیچ رواناب و رسوبی مشاهده نشد، که ممکن است به دلیل پوشش گیاهی متراکم و نفوذپذیری بالای خاک باشد. در منطقه خارج تاج پوشش، بیشترین میزان رواناب و رسوب مشاهده شد که نشاندهنده تأثیر مثبت پوششهای گیاهی در کاهش رواناب و رسوب است. برای متغیر رسوب، تفاوتها در میزان رسوب در منطقه جنگلکاری زربین با دو منطقه دیگر معنیدار نبود، اما تفاوتها در بین توده طبیعی بلوط و منطقه خارج تاج پوشش از لحاظ آماری معنیدار بود. بر اساس نتایج با افزایش زمان بارش، ضریب رواناب افزایش یافت اما نرخ افزایش ضریب رواناب در مدت بارش 30 دقیقه به 15 دقیقه در منطقه شاهد (82/1 برابر) نسبت به منطقه جنگلکاری بلوط (36/1 برابر) بیشتر بود و این موضوع بیانگر اهمیت پوشش گیاهی است و نشان میدهد در صورت تداوم بارش، میزان رواناب و بهتبع هدررفت خاک در مناطق بدون پوشش با سرعت بیشتری صورت خواهد گرفت. با استناد به نتایج، وجود تاج پوشش درختی که با ویژگیهایی مانند کاهش سرعت تجزیه لاشبرگ و افزایش حجم و عمق لاشبرگ در سطح زمین همراه است، موجب کاهش رواناب در زیر اشکوب این گونه درختی شده است. در مقابل، مناطق فاقد تاج پوشش به دلیل پایین بودن میزان ماده آلی و لاشبرگ و همچنین بالا بودن وزن مخصوص ظاهری و فشردگی ساختار خاک، با کمبود نفوذپذیری خاک مواجه هستند که موجب افزایش رواناب در این مناطق شده است. از ویژگیهای مهم تاج پوشش گیاهی، بهویژه درختان، ایجاد بستری مناسب در سطح زمین و توسعه شبکه ریشه است که به بهبود دانهبندی خاک، حفظ ساختار خاک و پایداری خاکدانهها کمک میکنند. در چنین شرایطی، اصطلاحاً رواناب فیلتر شده و میزان رسوب کاهش مییابد. نتیجهگیری و پیشنهادها این یافتهها بیانگر اهمیت بالای پوشش گیاهی در تنظیم ویژگیهای هیدرولوژیکی خاک و کاهش فرسایش و رسوب است. بر این اساس، میتوان نتیجه گرفت که حفظ و احیای پوشش گیاهی در تودههای جنگلی، بهویژه در مناطق زاگرس، میتواند تأثیر بهسزایی در بهبود خصوصیات فیزیکی خاک و کاهش مشکلات ناشی از فرسایش داشته باشد. از این رو، پیشنهاد میشود که برای حفاظت از منابع آب و خاک، اقدامات مدیریتی مناسب نظیر کاشت درختان و درختچههای بومی در مناطق تخریب یافته یا با پوشش گیاهی کم انجام گیرد. این اقدامات میتوانند به کاهش رواناب و فرسایش خاک در حوزههای آبخیز کمک کرده و بهطور کلی به مدیریت پایدار منابع طبیعی و کاهش مشکلات زیستمحیطی منجر شوند. توسعه جنگلکاری و حفظ پوشش گیاهی بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک میتواند بهعنوان راهکاری مؤثر در کاهش فرسایش و حفظ منابع طبیعی در این مناطق مورد توجه قرار گیرد.
|
|
پژوهشگران
|
سمیه حیدری (نفر اول)، نورالدین رستمی (نفر دوم)، مهدی حیدری (نفر سوم)، مرتضی قیصوری (نفر چهارم)
|