سامانه نشریات علمی

---

فرسایش بادی در مناطقی با بارندگی کمتر از 150 میلی متر اهمیت ویژه ای دارد. فرسایش بادی به عنوان یکی از عوامل مهم بیابان زایی، همواره مورد توجه قرار گرفته است .در این تحقیق بعد از جمع آوری اطلاعات و مطالعات پایه در منطقه و تهیه نقشه­های لازم از قبیل توپوگرافی، زمین­شناسی، ژئومرفولوژی، قابلیت اراضی، پوشش گیاهی و آگاهی از مطالعات هواشناسی و جهت بادهای غالب در منطقه به بازدید صحرایی پرداخته و فرم­های بیابانی و پرسشنامه مردمی در منطقه تکمیل شد و سپس واحدهای کاری به روش احمدی- اختصاصی تهیه، سپس مقدارفرسایش بادی براساس مدل تجربی اریفردرهریک از واحدهای کاری تعیین شد. همچنین نقشه حساسیت اراضی به فرسایش بادی با استفاده از اریفر تهیه شد و پتانسیل رسوبدهی نیز با استفاده از رابطه بین درجه رسوبدهی وتولیدرسوب به دست آمد. نتایج نشان داد کلاس فرسایشی I (فرسایش خیلی کم) با مساحتی در حدود 21/11287 هکتار بیشترین مساحت وکلاس فرسایشی IV (فرسایش زیاد) با مساحت45/6682 هکتار در رتبه دوم از نظر مساحت می باشد. دربین رخساره های ژئومرفولوژی رخساره های مسیل (5-3-2) و اراضی زراعی (2-3-2) دارای بیشترین مقادیررسوبدهی می باشند. وجود توپوگرافی مسطح و اراضی با شیب کم در بخشهای شرقی وشمالی حوزه که مستقیماً تحت تاثیر بادهای غالب منطقه می باشند، باعث شده تا باد از قدرت تخریبی بالاتری برخوردار باشد. یکی از راهکارهای مناسب به منظور مقابله با فرسایش بادی در حوزه میاندشت احداث بادشکن در اطراف مزارع داخل و خارج منطقه با توجه به گسترش اراضی کشاورزی در اطراف منطقه مورد مطالعه و در مسیر بادهای غالب محدوده در بخشهای شرق، شمال شرق می باشد.

---

فرسایش یکی از پدیده های مخرب و پیوسته ای است که نمی­توان از آن جلوگیری کرد و فقط می­توان با مطالعه خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک، آنرا تا حدی کنترل نمود. مارن‌ها یکی از مهمترین واحدهای رسوبی در ایران می‌باشند که به لحاظ ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی از رسوب‌زایی و فرسایش‌پذیری زیادی برخوردار هستند. این خاصیت مارن‌ها سبب خسارات زیست‌محیطی و عمرانی زیادی شده و از این رو مطالعه فرسایش و رسوب‌زایی واحد‌های مارنی ضروری می‌باشد. یکی از نکات مهم در مورد مارن ها ماهیت دانه بندی و عناصر موجود در آنها و تاثیر این دو موضوع در میزان فرسایش می باشد. در پژوهش حاضر به بررسی ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی واحد‌های مارنی و تاثیر آن بر اشکال مختلف فرسایشی در منطقه لاتشور پاکدشت پرداخته شده است. بدین منظور علاوه بر نمونه‌برداری از رسوبات، آزمایش شبیه‌سازی باران (به کمک دستگاه شبیه‌ساز باران) در 6 ایستگاه و در 3 تکرار آزمایش بارش در شش واحد رسوبی منطقه بر اساس اشکال مختلف فرسایشی انجام شد و همزمان، از نمونه های خاک مجاور پلات برداشت شده و در آزمایشگاه میزان رواناب و رسوب تولید شده در هر نقطه در آزمایشگاه تفکیک و اندازه گیری شد. همچنین در آزمایشگاه تحت آزمایش دانه بندی و تعیین حدود آتربرگ قرار گرفته و علاوه بر آن پارامتر‌های اسیدیته، هدایت الکتریکی، میزان عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، سدیم، گچ، کلر، یونهای نیترات، کربنات، سولفات، کربن آلی و CEC خاکها اندازه‌گیری گردید. در تجزیه و تحلیل داده‌ها از روش همبستگی پیرسون، اسپیرمن و مقایسه میانگین‌ها در نرم افزار آماری SPSS استفاده شده است. بر اساس نتایج تحلیل آماری اشکال مختلف فرسایشی از نظر میزان عناصر و دانه بندی، در میزان یون سدیم، سولفات و میزان درصد سیلت، دارای اختلاف معنی‌دار می‌باشند. بصورتیکه میزان میانگین یون سدیم و سولفات از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی در مارن‌های منطقه افزایش یافته و میزان میانگین درصد رس از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی کاهش و میزان سیلت افزایش می‌یابد. نهایتا چهار متغیر یون سدیم،هدایت الکتریکی یا EC ، سولفات و درصد سیلت نمونه‌ها را می‌توان عواملی تاثیرگذار در توسعه فرسایش و ایجاد اشکال مختلف فرسایشی در مارن‌های منطقه دانست. 

---

یکی از مهمترین انواع فرسایش آبی، فرسایش آبکندی یا (گالی زایی) است. این نوع فرسایش به دلیل تولید رسوب و از دست رفتن خاک و همچنین خسارات فراوان به اراضی، راه ها و سازه های عمرانی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مطالعه به مورفومتری آبکندها: شامل عرض، عمق، طول و ارتفاع از سطح دریا و همچنین معیارهای تقسیم بندی آبکندها، در سه نمونه آبکند از حوضه‌ی دشت چم فاضل در جنوب غرب استان ایلام به منظور بررسی عوامل مؤثر در تحول این نوع فرسایش در منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به نتایج مورفومتری، بازدیدهای میدانی و تهیه و تفسیر نقشه های زمین شناسی 1:100000 و توپوگرافی1:50000 منطقه، عواملی چون: تأثیر عوامل اقلیمی، شیب و جهت شیب، زمین شناسی(جنس زمین)، فعالیت تکتونیک، گسلش، و کاربری اراضی از جمله مهمترین عوامل شناخته شده در گسترش خندق در این منطقه، شناسایی شدند. که در نهایت لایه های مورد نیاز برخی از این عوامل مؤثر در گسترش فرسایش آبکندی در نرم افزار Gis طراحی شده و بر اساس نقشه های ایجاد شده و داده های بدست آمده به تجزیه و تحلیل هر کدام از این پارامترها و درصد تأثیر آنها در فرسایش آبکندی، پرداخته شده است. در نهایت تمام عوامل بجزء عامل کاربری اراضی، جزء عوامل مهم و تأثیر گذار در گسترش فرسایش آبکندی منطقه بشمار آمدند. و عامل کاربری اراضی برعکس دیگر عوامل در گسترش فرسایش آبکندی مؤثر افتاد. به این صورت که عدم فعالیت و توجه کشاورزان و رها کردن این زمین ها به صورت بایر، به دلیل خشکسالی و کمبود منابع آب فرسایش آبکندی همچنان در حال گسترش می‌باشد.

---

فرسایش خاک یکی از ریسک‌های اصلی تهدیدکننده منابع آب و خاک در ایران است که رابطه‌ای قوی با نوع پوشش و کاربری زمین دارد. در این پژوهش بوسیله مدل RUSLE با بهره‌گیری از تصاویر سنجنده‌هایTM ، ETM و OLI ماهواره لندست در یک بازه 30 ساله برای سه سال 1985 ، 2000و 2015 تاثیر تغییرات پوشش زمین بر پتانسیل فرسایش خاک در حوضه آبخیز قره‌سو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تغییرات پوشش زمین نشان‌دهنده کاهش پوشش‌های جنگل متراکم، جنگل با تراکم کم و باغ و مرتع در برابر افزایش سطوح کشاورزی، زمین‌های بدون پوشش و سکونتگاه‌های انسانی در طی بازه سی ساله است. همچنین نتایج مدل RUSLE سیر افزایشی پتانسیل فرسایش خاک درحوضه آبخیز قره‌سو را نشان می‌دهد، هرچند که در نواحی جلگه‌ای با کاربری کشاورزی روندی معکوس با روند کلی در نتیجه اصلاح و تغییر الگوی کشت و رشد کشاورزی آبی دیده می‌شود. میانگین پتانسیل فرسایش خاک برآورد شده درحوضه قره‌سو برای 1985 ، 2000و 2015 به ترتیب 102.02، 103.11و 103.76 تن در هکتار در سال است. همچنین در کلاس‌های بیش از 100 (تن در سال در هکتار) یا طبقات با پتانسیل خیلی زیاد و بحرانی این مقدار از 43.8 درصد به 45.5 درصد از مساحت حوضه در سال 2015 افزایش یافته است. این روند افزایشی در سطح زیر حوضه ها نیز مورد آزمون قرار گرفت و در اکثر آنها پتانسیل فرسایش خاک بر اساس روند تغییرات کاربری زمین رو به افزایش است.

---

بررسی روند بیابانزایی مستلزم درک پدیده‏هایی است که هم به­طور منفرد و هم در کنش و واکنش بایکدیگر در یک ناحیه تغییراتی را به وجود آورده‏اند که این تغییرات منجر به بیابانزایی و تخریب اراضی شده است. به­منظور بررسی اثر معیار خاک­شناسی بر پتانسیل بیابانزایی مخروط افکنه­ها در بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه شور، نخست اقدام به تهیه‏ی نقشه‏ی طبقات شیب، کاربری اراضی و زمین شناسی کاربردی با هدف ایجاد واحدهای همگن و تعیین خصوصیات خاک شد، به­طوری­که از طریق روی­هم قرار دادن و تقاطع این نقشه‏ها با لایه شبکه­ای ایجاد شده به­وسیله برنامه جانبی ET GeoWizards در نرم­افزار ArcGIS 10.3، نقشه‏ی واحدهای کاری حاصل شد. در این تحقیق سه شاخص حساسیت­پذیری نسبت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری خاک در نظر گرفته شد که در نهایت هر یک به­صورت نقشه‏ای طبقه‏بندی شده مبتنی بر عبارت­های زبانی در طیف هفت­گانه، ارایه گردیدند. در این تحقیق از روش آزمون­های ناپارامتریک فریدمن و رتبه­های دبلیو کندال به منظور تعیین پتانسیل و اولویت بندی گزینه­ها استفاده شد، به­طوریکه پس از تعریف اعداد قطعی مربوط به عبارات زبانی در طیف هفت­گانه، اقدام به محاسبه مقادیر میانگین رتبه گزینه­ها گردید. در این تحقیق دامنه تغییرات مقادیر میانگین رتبه­­ها حاصل از آزمون­های فریدمن و رتبه­های دبلیو کندال از 00/7 تا 33/17 متغیر است. نتایج تحقیق مبتنی بر آزمون­های ناپارامتریک نشان­داد که 18/74 درصد (77/4245 هکتار) از منطقه دارای پتانسیل بیابانزایی متوسط و 82/25 درصد (67/1477 هکتار) دارای پتانسیل بیابانزایی خیلی زیاد است. همچنین نتایج تحقیق نشان­داد که جوانترین و قدیمی­ترین مخروط افکنه­های منطقه به ترتیب دارای پتانسیل بیابانزایی خیلی زیاد (75/798 هکتار) و کم (23/152 هکتار) می­باشند.

---

---

تولید رسوب یکی از مهم ترین مشکلات در مدیریت حوضه ­های آبخیز است. تجزیه و تحلیل منطقه ای بار رسوب رودخانه ها بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک و ارتباط آن با خصوصیات حوضه های آبخیز در برآورد میزان فرسایش و رسوب از اهمیت بسزایی برخوردار است. ویژگی های ژئومورفیک حوضه ها در هیدرولوژی، فرسایش خاک و تولید رسوب نقش مهمی دارد و می تواند شاخصی از وضعیت فرسایش و رسوب گذاری باشد. تخریب، انتقال، رسوب­ گذاری و کیفیت آب از مسائل بسیار مهم در مدیریت حوضه ­های آبخیز می باشند. هدف از پژوهش حاضر مدل­ سازی رابطه بین میزان بار رسوب معلق با ویژگی ­های ژئومورفیکی حوضه و استخراج خصوصیات ژئومورفیک و ارتباط آن با رسوب دهی در زیر حوضه ها  است.  به منظور تعیین ارتباط خصوصیات ژئومورفیک بار رسوب  هر  زیر حوضه از  روش تحلیل رگرسیون چند متغیره گام به گام استفاده شد. نتیجه بررسی ارتباط بین خصوصیات ژئومورفیک با رسوب زیرحوضه ­ها نشان داد که مقدار  رسوب  تولیدی با شاخص بارندگی، شیب، ضرایب فشردگی، کشیدگی، گردی و فرم، ناهمواری و طول حوضه همبستگی مثبت داشته و در سطح 001/0 معنی­ دار بوده است. عوامل تأثیر گذار بر میزان رسوب حوضه­ ها از بین  متغیر های موجود، از روش تحلیل مؤلفه­ های اصلی(PCA) و تحلیل خوشه ای استفاده گردید. نتایج  نشان می ­دهد که سه عامل ضریب گردی، ضریب فشردگی و ضریب فرم حوضه به ترتیب 71/50، 66/20 و 27/11 درصد از  واریانس تمامی متغیر های پژوهش  را تبیین  می­کند. در مجموع  سه عامل استخراج شده نهایی توانسته­ اند 64/82% از واریانس تمامی متغیرهای  پژوهش را تبیین کنند.

---

تغییرات مجرای رودخانه، فرسایش کناره‎ای و رسوب گذاری کناره‌ای، فرآیندهای طبیعی رودخانه‌های آبرفتی هستند که باعث تخریب زمین‌های کشاورزی اطراف و خسارت به تأسیسات انسانی اطراف رودخانه می‌شود. در پژوهش حاضر از مدل CAESAR جهت ارزیابی تغییرات رودخانه کلیبرچای به منظور اندازه گیری میزان تغییرات 3 کیلومتر از مجرای اصلی رودخانه استفاده شده است. CAESAR یک مدل اتومای سلولی از تکامل سیستم رودخانه است. برای مدلسازی، داده‎های ورودی مانند توپوگرافی(DEM)، دبی روزانه سال 1391 و اندازه رسوبات تهیه و سپس تغییرات مجرا شبیه سازی شد. تغییرات کانال در قبل و بعد از شبیه سازی با ترسیم نیمرخ‌های هر کدام از مقاطع و بررسی نقاط حساس به فرسایش و رسوبگذاری شناسایی شدند. 6 مقطع از بازه مورد مطالعه انتخاب شدند. با مقایسه‌ای که بین نیمرخ‌های عرضی صورت گرفت، تغییرات در هندسه کانال قابل مشاهده بود. تغییرات در عرض کانال و شکل کانال در  همه مقاطع دیده شد و تنها عمق متوسط کانال در مقاطع 1 و 2 و 6 و 4 تغییر پیدا کردند. و مقاطع 1 و 2 و 3 که در قسمت اولیه کانال اصلی قرار داشتند، تحت تاثیر فرسایش قرار گرفتند. و بعد از طی کردن مسافتی، حالت رسوبگذاری در مقاطع 4 و 5 و 6 مشاهده شد.
 

---

فرسایش کناره رود یک فرایند طبیعی و پیچیده است و تخمین فرسایش پذیری کناره رود با مشکلاتی همراه است. در این تحقیق، شاخص خطر فرسایش کناره رود (BEHI) و روش BEHI اصلاح شده، در امتداد بخشی از رودخانه سجادرود در استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت. شاخص‌های مختلف BEHI اصلی شامل نسبت ارتفاع کناره به ارتفاع لبالبی، عمق ریشه، تراکم ریشه، زاویه کناره، حفاظت کناره، ترکیب رسوبات کرانه و لایه‌بندی آنها در 4 بازه و 36 سایت مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. 92 درصد سایت‌های مورد مطالعه در طبقات فرسایشی زیاد و خیلی زیاد قرار گرفتند. روش BEHI اصلاح شده نسبت به BEHI اصلی برآورد بالاتری (اغراق آمیز) داشته است. امتیاز کل دو روش BEHI با ضریب همبستگی 0.21 نشان دهنده ارتباط ضعیف بین نتایج این دو روش است. ضرایب رگرسیونی شاخص‌های BEHI نشان می‌دهد که حفاظت کناره و نسبت ارتفاع کناره به ارتفاع لبالبی بیشترین تاثیر را در فرسایش‌پذیری کناره رود داشته‌اند. در بازه‌های مورد مطالعه که رودخانه فروسایی شده است (تیپ A) به علت افزایش ابعاد کانال و ظرفیت انتقال جریان،  رسوبات درشت‌تر به عنوان عامل حفاظتی در پای کناره عمل نموده و فرسایش‌پذیری کناره در دبی لبالبی کاهش می‌یابد. اما طی جریانهای سیلابی با دوره بازگشت طولانی‌تر فرسایش‌پذیری به علت ارتفاع زیاد کناره، عمق و تراکم کم ریشه و رسوبات منفصل آبرفتی افزایش می‌یابد.

---

فرسایش خاک یکی از مشکلات محیطی است که تهدیدی برای منابع طبیعی، کشاورزی و محیط‌زیست به‌شمار می‌رود. در این راستا، اطلاعات زمانی و مکانی فرسایش خاک در اقدامات مدیریتی، کنترل فرسایش و مدیریت حوزه‌های آبخیز نقش مؤثری دارد. امروزه عدم استفاده صحیح از اراضی و تغییرات کاربری اراضی مانند تبدیل جنگل‌ها و مراتع به اراضی کشاورزی، چرای مفرط، شخم روی شیب‌های تند، باعث افزایش میزان فرسایش خاک و رسوب شده است. کاربری‌های مختلف اراضی مقادیر مختلف فرسایش را ایجاد می‌کنند و مدیریت اراضی نقش به‌سزایی در جلوگیری از فرسایش دارد. در مطالعه حاضر، هدف تلفیق شاخص‌های زمینی و پوشش گیاهی برای برآورد و شناسایی خطر فرسایش خاک در حوضه آبخیز عموقین با استفاده از مدل RUSLE است. لایه‌ پارامترهای مدل RUSLE شامل لایه فرسایندگی باران، لایه خاک، لایه توپوگرافی، لایه پوشش گیاهی و عامل حفاظتی خاک هم‌چنین آمارهای مختلف مربوط به ایستگاه‌های باران‌سنجی، هیدرومتری، نقشه‌های توپوگرافی، و زمین‌شناسی و نیز بهره‌گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و سنجش ‌از دور استفاده ‌شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که مقدار متوسط فرسایش سالانه خاک برای کل حوضه در دامنه بین 21/1 تا 53/5 تن در هکتار در سال متغیر است. هم‌چنین بررسی روابط رگرسیونی بین فاکتورهای مدل RUSLE و مقدار فرسایش سالانه خاک نشان داد که فاکتور توپوگرافی (LS) دارای ارتباط کمی با میزان فرسایش سالانه خاک به‌وسیله مدل RUSLE دارد. هم‌چنین در بررسی دیگر بین شاخص‌های زمینی با مدل RUSLE نتایج نشان داد که عامل پوشش گیاهی با ضریب تعیین 47/0 درصد نسبت به سایر شاخص‌های مورد مطالعه دارای هم‌بستگی بیش‌تری است، شاخص قدرت جریان نیز با ضریب تعیین 07/0 درصد دارای کم‌ترین هم‌بستگی بین شاخص‌های مورد مطالعه است. این تحقیق امکان تلفیق شاخص‌های موثر توپوگرافی و پوشش گیاهی بر فرسایش و نیز  امکان استفاده از سایر شاخص‌های موثر را تائید می‌نماید.

---

فرسایش و به تبع آن تولید رسوب باعث هدر رفت هر ساله هزاران تن از اراضی حاصلخیز کشور است. لذا لازم است که حوزه‌های تولید رسوب با شدت و میزان آن شناسایی شوند تا بتوان اقدام به طرح‌های آبخیزداری در این مناطق نمود. هدف از این تحقیق مقایسه دو مدل EPM و MPSIAC در برآورد فرسایش و رسوب حوزه آدینه مسجد از زیر حوزه‌های حوزه آبخیز کمال‌صالح واقع در جنوب‌غربی استان مرکزی با مساحت 15/11374 هکتار می‌باشد. بخشی از اطلاعات اولیه مورد نیاز مانند ویژگی‌های طبیعی و مورفولوژی حوزه از طریق مطالعات آبخیزداری و سایر اطلاعات از طریق پردازش تصاویر رقومی و مشاهدات و تهیه نقشه‌های مورد نیاز با استفاده از امکانات GIS برای تهیه فاکتورهای مورد نیاز مدل‌های EPM و MPSIAC به دست آمد. در مدل MPSIAC، میزان رسوب ویژه 713/112 (M³/Km²/year) و فرسایش ویژه 71/375 (M³/Km²/year) محاسبه شد، در مدل EPM میزان رسوب ویژه 95/213 (M³/Km²/year) و فرسایش ویژه 86/395 (M³/Km²/year)  محاسبه شد. نتایج حاکی از این است که اگرچه دو مدل برای برآورد فرسایش و رسوب انطباق نسبی با هم دارند لکن نتایج حاصل از مدل MPSIAC با توجه به اینکه گستره‌ی بیشتری از عوامل دخیل را مورد ارزیابی قرار می‌دهد دارای کارایی بهتری نسبت به مدل EPM می باشد. بهرحال با توجه به فاصله نه چندان زیاد فرسایش برآوردی دو مدل، در صورتی که داده‌های مدل MPSIAC موجود نباشد، می‌توان از مدل EPM با داده‌های با سهولت دستیابی بیشتر استفاده کرد.

---

 فرسایش گالی یکی از اشکال پیشرفته فرسایش خاک است که تحلیل و شناسایی آن در جهت حفاظت خاک ضرورت دارد. هدف این تحقیق تعیین آستانه عوامل موثر در فرسایش گالی می باشد بنابراین براساس سوابق تحقیقات دیگران عوامل تاثیر گذار بر فرسایش گالی انتخاب شدند. جهت دستیابی به هدف تحقیق از دو مدل معروف دمپستر شیفر و مدل آنتروپی استفاده شده است. جهت تعیین مهم ترین متغیرها از آزمون جک نایف و برای مشخص نمودن قدرت پیش بینی مدلها از منحنی ROC استفاده شد. با استفاده از تصاویر گوگل ارث و همچنین بازدیدهای میدانی 331 نقطه گالی شناسایی، ثبت و نقشه پراکنش گالی تهیه شد. داده‌های مکانی پراکنش فرسایش گالی در قالب دو دسته تصادفی آموزشی (70 درصد) و آزمایشی (30 درصد) تقسیم شدند. نتایج خروجی لایه ها، وزن دهی و کلاس بندی و تلفیق در دو مدل دمپستر شیفر و آنتروپی، استخراج نقشه پهنه بندی حساسیت فرسایش پذیری گالی و آستانه حساسیت فرسایش پذیری گالی برای هر عامل می‌باشد. بر اساس آزمون جک نایف به ترتیب متغیرهای شاخص کاربری اراضی 33درصد، شاخص تراکم آبراهه 17درصد، لیتولوژی 13درصد، اقلیم 10درصد، بارش 5 درصد شاخص پوشش گیاهی 4 درصد و شاخص ارتفاع 2 درصد که در مجموع 84 درصد می باشند، بیشترین تأثیر را در فرسایش خندقی داشتند. سطح زیر منحنی مشخصه عملکرد سیستم ROC و مساحت سطح زیر نمودار AUC مدل دمپستر شیفر با ضریب تبیین 934/0 و مدل حداکثر آنتروپی با ضریب تبیین 936/0 موفقیت هر دو مدل را نشان می دهد. نتایج علمی تحقیق قابل ترویج و آموزش می باشد و از لحاظ کاربردی دستگاه اجرایی ذی ربط جهت کنترل فرسایش گالی می تواند تمهیدات لازم را با استفاده از نتایج این تحقیق بکار گیرد.