نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

چکیده مبسوط
1- مقدمه
فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می‌باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می‌دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند‌های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می‌توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت‌های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل‌زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می‌شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می‌دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است.

2- روش‌شناسی
برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی‌متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه‌های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه‌ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه ‏گیری شد.

3- بحث
نتایج تجزیه و تحلیل‌های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی‌داری بر مؤلفه‌های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی‌داری بیشتر از پوشش‌های حداقل و متوسط گیاهی می‌باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل‌گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می‌کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می‌شود. میانگین حجم رواناب در پوشش‌های مختلف گیاهی اختلاف معنی‌داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می‌کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می‌کاهد.ضریب رواناب در پوشش‌گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش‌های مختلف گیاهی اختلاف معنی‌داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش‌گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش‌گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش‌گیاهی متوسط می‌باشد و مقدار فرسایش در پوشش‌گیاهی حداکثر به طور معنی‌داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش‌گیاهی می‌باشد و بین پوشش‌‌های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی‌داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می‌کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی‌دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است.

4- نتیجه‌گیری
نتایج مدل‌های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل‌ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش‌های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی‌داری بر مؤلفه‌های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش‌گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه‌های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت‌های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of vegetation covers on decreasing runoff and soil loss using rainfall simulation in Nesho rangeland, Mazandaran province

نویسندگان [English]

  • Abazar Esmali 1
  • Ataollah kavian 2
  • zeinab jafarian 2
  • Amir Hossein Kavianpoor 2

1 University of Mohaghegh Ardabili

2 ari Agriculture Science and Natural Resources University

چکیده [English]

Extended abstract
1- Introduction
Soil erosion by water is a worldwide environmental problem which degrades soil productivity and water quality, causes sedimentation and increases the probability of flood. Soil erosion is detachment and transmission of soil particles by erosive factors like water and wind.Different studies have indicated the positive effect of vegetation cover in regulation of hydrological processes of above ground and decrease of runoff and soil loss(Zheng, 2006Zhou et al., 2008 Vásquez-Méndez et al., 2010Ouyang et al., 2010Zhang et al., 2010Nunes et al., 2011andWildhaber et al., 2011).To show the role of vegetation cover can be stated that decrease of vegetation cover due to overgrazing and deforestation cause detachment of soil aggregate stability which increase risk of runoff and soil loss.This study was carried out to assess the effects of different amounts of vegetation cover on controlling of runoff and soil loss in Nesho rangeland which placed on Mazandaran province, using rainfall simulator.

2- Methodology
Forthis research,anarea about6 hectares, which includesdifferent vegetationcover percentages (minimum, moderateandmaximum) was selected. On the 110 sample points by a systematic sampling strategy on a regular grid spacing of 30 × 30 m, runoff and sediment yield samples were gathered using simulated rainfall experiment with 2 mm/min intensity and 11 minutes duration at 0.09 m2 plot and all the samples were transported to laboratory. Vegetation covers were measured in sample points using plot method.

3– Discussion
Resultsof statistical analysis using one-way ANOVA and compare means (Duncan method) showed thatdifferent vegetationcover percentageshad significant effect onrunoffandsedimentcomponentsinthe study area.Time to runoff generationin Maximumvegetation coverwasmore than moderate and minimum vegetation cover significantly.As maximum vegetation cover with delaying of runoff generation enhances water infiltration into the soil and decrease soil loss. Mean of runoff yield in different vegetation covers had significant difference. Minimum and maximum vegetation cover percentages has highest and lowest runoff yield (liter/meter2) respectively. The reason maximum vegetation cover has lowest runoff yield is vegetation cover protects soil,by intercepting rainfall reducethe energy of rainfall drops, runoff yield and soil loss. Minimum and maximum vegetation cover percentages had highest and lowest runoff coefficientrespectively. Different vegetation cover percentages had significant difference from sediment yield. In minimum vegetation cover, sediment yield was increased 6.8 and 1.99 times to maximum and moderate vegetation cover and maximum vegetation cover had lowest sediment yield. Maximum vegetation cover by intercepting rainfall,decreasesurface flow and runoff yield reduces soil loss. Sediment concentration had negative relationship with vegetation cover percentages and as vegetation cover increases sediment yield rates is less. Minimum and maximum vegetation cover percentages had highest and lowest sediment yield rates respectively.

4– Conclusion
The results of simple linear Regression showed that vegetation cover had reducer effect on runoff yield, runoff coefficient, sediment yield and sediment concentration rates but had multiplier effect on time to runoff generation. Soil erosion and runoff can be predicted based on percentages of vegetation cover with coefficient of determination of 0.71 and 0.69 respectively.Results showed that different vegetation cover percentages had significant effect on runoff and sediment yield components and maximum vegetation cover had highest effect on reducing of runoff and sediment yield.Therefore, according to positive effects of vegetation cover,payspecial attention to rangeland vegetation cover to reduce runoff and soil loss is felt and it is proposed biological and soil conservation programs to reduce losses of soil erosionin areas with high erosion sensitivity in this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vegetation cover
  • runoff
  • Soil loss
  • Rainfall simulator