نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار زئومورفولوژی، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
2 کارشناس ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
3 کارشناس ارشد محیط زیست، دانشکده انرژی و محیط زیست، دانشگاه علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
The study of wind erosion in desert areas and the devaluation of the habitats in it is a subject that has been underestimated. Paying attention to the importance of animal species and describing the scientific relationship between the intensity of wind erosion and the status of habitats of desert areas are the main goals of this research. For this purpose, first, desert areas of Ghahavand region were selected in the eastern part of Hamedan province. Then, the 9 factors affecting wind erosion including: lithology, landform, elevation, velocity, wind condition, soil texture, non-lining of soil surface, type and distribution of wind deposits, and land management were studied. Based on the IRIFR.EA Model, seven units of work including: medium-sized pigeon plains (coniferous), stabilized hills, clay plains, fine or puffy salt zones, active hills, land-change, and rural change were identified and the map of geomorphic units was prepared. In order to evaluate the intensity of wind erosion in each unit of work, nine effective factors in wind erosion were graded and the regional map was prepared. The animal species of the area were evaluated based on field observations and current available reports. The approximate value of each habitat in the region was evaluated based on three variables of food, water, and security (human impacts) via using a questionnaire, experts' opinions, and the Delphi method. Then, analysis was done by determining the correlation between the values of each animal habitat with the average amount of wind erosion in that habitat. The results showed that the highest score was related to the land use change and the salt zones of fine or puff grain and the lowest score to the rural land. It was also found that 7.4% of the area is in low erosion level, 23.59% in moderate erosion level, and 69.35% in extreme erosion level. There was an inverse linear and logarithmic correlation (ln) between the amount of wind erosion (wes) and the value of the habitat (WH). This means that the effective factors in increasing the amount of wind erosion on the quality of the habitat have a significant and reverse correlation that decrease the value of the habitat. So, with the increase of wind erosion in the area, water resources, food, and vegetation security either would be lost or limited and caused migration and reduced species diversity and habitat degradation.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
توسعۀ روند تخریب و ناهنجاریها در مناطق بیابانی و تداوم آن طی دورههای بلندمدت آماری به شکل نامحسوسی خطرآفرین است؛ ازاینرو، شناخت تغییرات ناشی از تخریب مناطق بیابانی بهمنظور برنامهریزی مناسب برای مقابله با آنها و تصحیح فعالیتهای انسانی در مناطق حساس امری ضروری است (نگارش، 1389: 1). باتوجهبه اینکه ایران در کمربند خشک دنیا قرار دارد و دوسوم وسعت آن در قلمروی مناطق خشک و بیابانی واقع شده، شناخت مناطق بیابانی و بیابانزایی بسیار مهم است (مرادی و همکاران، 1387: 1).
تغییر اقلیم، نگرانی عمدۀ مدیریت و حفاظت تنوع زیستی است و باعث تغییر پراکنش بسیاری از گونههای جانوری میشود. باوجود انجام بررسیهای متعدد دربارۀ تأثیر تغییر اقلیم بر شرایط زیستی گونههای گیاهی و جانوری طی سالهای اخیر، مطالعههای اندکی دربارۀ تأثیر تغییر اقلیم آینده بر گونههای جانوری ایران وجود دارند (کفاش و همکاران، 1392: 1). تخریب منابع طبیعی در مناطق خشک یکی از مهمترین فرایندهای بیابانزایی است که با تجزیهوتحلیل شدت فرسایش و بیابانزایی در الگوهای مختلف و به شکلهای متفاوت به آن توجه شده است (زهتابیان و رفیعی امام، 1382: 19). بیابانزایی یکی از بزرگترین چالشهای زیستمحیطی زمان حاضر است که پیامدهایی جدی بر تنوع زیستی، ایمنی محیطزیست، افزایش فقر، بیثباتی اجتماعیاقتصادی و توسعۀ پایدار در سراسر جهان داشته است (سیلاخوری،1393: 57). اگرچه پدیدۀ خشکسالی موجب کاهش منابع غذایی و تعداد وحوش میشود، دارای آثار نامحسوسی در منطقه است؛ زیرا معمولأ این مکانها باوجود اینکه تحت مدیریت هستند و ظرفیت برد منابع آنها با جیرهبندی نیز کنترل میشود، تمرکز وحوش در زمان بروز خشکسالی و کاهش منابع آب بیشتر روی منابع آب دائمی موجود قرار میگیرد و تخریب اراضی باتوجهبه کمبود آب تشدید میشود (عباسی، 1389: 57). فرسایش بادی در مناطق بیابانی شدیدتر است و با قدرت زیادتری به تخریب اراضی و زیستگاههای جانوری و ورود مستقیم ماسههای روان به مزارع، افزایش شوری آب، تخریب مراتع و نابودی پوشش گیاهی، تغییر تیپ گیاهی و در نتیجه افزایش مهاجرت و بیکاری، کاهش اشتغال و تغییر کاربری اراضی منجر میشود (حسینی و اختصاصی، 1389: 119).
زیستگاههای جانوری مناطق بیابانی دارای گونههای باارزش زیستی هستند و اهمیت ویژهای دارند. باتوجهبه اینکه بیشتر عوامل تخریب زیستگاههای مناطق بیابانی، عواملی هستند که به افزایش میزان فرسایش بادی منجر میشوند، شناخت این عوامل و ارزیابی ارتباط بین عوامل مؤثر بر کاهش ارزش زیستگاه و عوامل مؤثر بر فرسایش بادی بسیار ضروری است (Azarkar et al., 2006: 387). فرسایش بادی و بیابانزایی بر میزان مهاجرت و زادآوری و شرایط زیستگاهی حیات وحش و کاهش میزان رویشهای علفی و تنوع زیستی اثرگذار است و باعث کاهش کیفیت آب و سلامت هوا میشود و در نتیجه، تأثیر منفی بر روند رشد گیاهان دارد و شرایط رویشگاهی را با تنگناهای متعددی روبهرو میکند (Goudarzi et al., 2014: 345).
مطالعههای بسیاری در زمینۀ تأثیر و رابطۀ بیابانزایی و فرسایش بادی روی اکوسیستمهای بیابانی انجام شدهاند که ازجملۀ آنها عبارتند از: اثر بیابانزایی در پیشروی آبهای شور و تخریب منابع خاک (اسفندیاری و حکیمزاده اردکانی، 1389: 624)، محتویات کربن و نیتروژن آلی خاک (Zhao et al., 2009: 187) مسائل اقتصادی و اجتماعی روستایی (اکبری و صادقی شاهرخت، 1391: 11)، آثار روی حیوانات (Whitford, 1993: 243) و آثار اقتصادی اجتماعی (Low, 2013: 43) و ....
جعفری (1380) با استفاده از روشهای فائو- یونپ و اختصاصی - مهاجر وضعیت فعلی بیابانزایی را همراه با عوامل انسانی و محیطی بالقوه در دشت کاشان ارزیابی و پس از تهیۀ نقشه بیابانزایی منطقه و بررسی دو فرایند عمدۀ بیابانزایی شامل فرسایش بادی و تخریب منابع آب بر اساس معیارهای تعیینشده به نقش عوامل انسانی و محیطی پرداخت. نتایج پژوهش یادشده نشان میدهند با افزایش شدت بیابانزایی، منابع آب محدودتر و مشکلات اقتصادی واجتماعی بیشتر میشوند.
در بررسی دیگری، اختصاصی (1386) روشی با عنوان طبقهبندی ایرانی بیابانزایی را برای طبقهبندی نوع و شدت بیابانزایی ارائه کرده است که در آن، عوامل مؤثر در بیابانزایی به شکل گامبهگام بررسی میشوند و توجه کامل به چشماندازهای طبیعی و پوشش گیاهی، نوع و شدت بهرهبرداری از تولیدات زیستی و کاهش توان تولیدی هر واحد، شاخصهای اصلی تفکیک محیطهای بیابانی از غیربیابانی در نظر گرفته میشوند. در این الگو، با وزندهی به عوامل مؤثر و در نظر گرفتن امتیاز هر یک از عوامل، هشت شاخص مؤثر در تخریب اراضی یا بیابانیشدن در سه گروه قرار داده و سپس نقش عوامل محیطی شامل ژئومورفولوژی، اقلیم و کیفیت و کمیت منابع آب و خاک و عوامل انسانی شامل تخریب منابع گیاهی، خاک و آب در بیابانزایی منطقه بررسی شدهاند (اختصاصی، 1386: 7).
در همین راستا، حسینزاده در پژوهشی به بررسی عوامل مؤثر بر بیابانزایی و پهنهبندی مناطق آسیبپذیر پرداخته و در نهایت راهکارهای مؤثری برای کاهش پدیدة بیابانزایی در منطقة خمین پیشنهاد کرده است. نتایج نشان میدهند واحدهای کاری 1 و 2 بیشترین مساحت تیپهای بیابانزایی با شدت بحرانی را به خود اختصاص دادهاند (حسینزاده، 1393: 129).
زهتابیان و همکاران (1386) نیز اثر معیار خاک در بیابانزایی حبلهرود را با استفاده از الگوی مدالوس بررسی و از شش شاخص مؤثر در بیابانزایی شامل بافت، درصد مواد آلی، درصد سنگریزۀ عمقی، عمق خاک، میزان هدایت الکتریکی و شیب استفاده کردهاند. نتایج نشان میدهند فقط 16/4 درصد کل منطقه در کلاس بیابانزایی با شدت تخریب کم و بقیۀ منطقه در کلاس بیابانزایی با شدت زیاد و متوسط قرار دارند.
نتایج پژوهش اکبری و همکاران (1390) با استفاده از روش الگوی مفهومی شبکۀ عصبی مصنوعی در جنوب شهرستان نیشابور نشان میدهند کاهش پوشش گیاهی و فرسایش آبی مهمترین عوامل بیابانیشدن این منطقه هستند.
نتایج مطالعههای قرهچلو و همکاران (1389) در منطقۀ خضرآباد - همتآباد یزد با استفاده از روش [1]ICD نشان میدهند تخریب منابع آبی و افت سفرههای آب زیرزمینی مهمترین عامل پیشروی پدیدۀ بیابانزایی در منطقۀ همتآباد یزد است. فرسایش بادی در منطقۀ بیابانی و فقیربودن پوشش گیاهی نیز از پدیدههای مؤثر و مهم بیابانزایی در منطقۀ همتآباد یزد هستند.
بررسیهای احمدی و همکاران (1383) در منطقۀ سرخس نشان میدهند تشدید فرسایش بادی به علت گسترش مناطق بیابانی تأثیر منفی درخور توجهی بر کیفیت زیستگاههای جانوری منطقه گذاشته و با افزایش شدت بیابانزایی در منطقه، ارزش و کیفیت زیستگاه کاهش یافته است. احمدی و همکاران (1383) در پژوهشی با عنوان برآورد فرسایش بادی با استفاده از الگوی [2]IRIFR.E.A در زیستگاههای بیابانی خراسان (مطالعۀ موردی: منطقۀ سرخس) نتیجه گرفتند همبستگی معنادار و معکوسی ((r=-0.93 بین مقدار رسوبات ناشی از فرسایش بادی در منطقۀ بیابانی مطالعهشده و ارزش زیستگاههای واقع در آن وجود دارد؛ به این معنا که عوامل مؤثر در افزایش میزان فرسایش بادی بر کیفیت زیستگاههای جانوری منطقه تأثیر میگذارند و متناسب با اندازۀ خود از ارزش آن زیستگاه میکاهند.
صادقی (1395) نیز به بررسی و پهنهبندی فرسایش بادی با استفاده از الگوی IRIFR.E.A در ارتباط با ارزش زیستگاهی مناطق چهارگانۀ حفاظتی استان یزد پرداخته است. نتایج بررسی یادشده نشان میدهند عوامل مؤثر در افزایش میزان فرسایش بادی بر کیفیت زیستگاه حفاظتی مؤثر هستند و متناسب با افزایش وسعت مناطق متأثر از فرسایش بادی و بیابانزایی بهطور چشمگیری از ارزش زیستگاهی منطقه کاسته میشود.
ایلدرمی و نوری (1393) در بررسی قلمروی بیابان و شدت خشکی حوزۀ آبخیز قهاوند همدان با استفاده از شاخصهای ژئومورفولوژی به این نتیجه رسیدند دشت قهاوند بر اساس شاخصهای ژئومورفولوژی یکی از مناطق شبهبیابانی کشور است که ازنظر خشکی در شرایط حساسی قرار دارد و فراوانی و تداوم خشکسالیها، کاهش معنادار بارش و افزایش معنادار دما در دهههای اخیر بر شدت خشکی منطقه افزودهاند.
ایلدرمی و همکاران (1393) به پیشبینی خشکسالی با استفاده از سری زمانی SARIMA و شاخص SPI[3] در ناحیۀ مرکزی استان همدان پرداختند. نتایج حاصل بر اساس شاخص SPI، وقوع خشکسالی ضعیف در همۀ ایستگاههای مطالعهشده را طی سالهای 1391 تا 1395 نشان میدهند.
ایلدرمی و میرسنجری (1394) به بررسی محیط بیوکلیماتیک قهاوند همدان و نقش آن در بیابانزایی منطقه پرداختند. نتایج نشان میدهند فرایند متوالی تخریب و فرسایش و دخالت انسان سبب تشکیل محیط بیوکلیماتیک ویژه و زایش منطقهای شبیه مناطق بیابانی مرکزی ایران در قهاوند همدان شده است.
Topa و همکاران (2013)، حساسیت به بیابانزایی دو منطقۀ نیمهشهری جنوب صحرای اوآگادوگو پایتخت بورکینافاسو و سن لوئی واقع در کشور افریقایی سنگال را با استفاده از ESAs بررسی و بخش شمالی منطقۀ سن لوئی را دارای حساسیت بحرانی به بیابانزایی معرفی و نقشۀ بیابانزایی توسعهیافته را ابزار ارزشمندی برای ترویج مدیریت کارآمدتر مناطق آسیبدیده و جهتیابی مؤثر سیاستهای پیشگیری از بیابانزایی قلمداد کردهاند.
تاکنون طرحهای مطالعاتی و پژوهشی متعددی در زمینۀ بیابان در استان همدان انجام شدهاند و طرح مطالعاتی احیای منابع طبیعی و محیطزیست استان همدان از جملۀ آنهاست که در آن به بررسی اثر خشکسالی و بیابانزایی بر منابع طبیعی و محیطزیست پرداخته شده است. باتوجهبه موقعیت منطقۀ همدان در غرب ایران، زایش بیابان در آبوهوای سرد استان و بهویژه در شرقیترین قسمت بخش مرکزی آن درخور تأمل است؛ بنابراین فقدان مطالعههایی برای بررسی محدودۀ بیابان و نقش بیابانزایی در تخریب زیستگاه اهمیت ویژهای دارند و ازاینرو هدف پژوهش حاضر، برآورد فرسایش بادی با استفاده از الگوی IRIFR.E.A و تهیۀ نقشۀ همفرسای منطقه و تحلیل آماری ارتباط شدت بیابانزایی و کاهش ارزش زیستگاه در منطقه است.
دادهها و روش پژوهش
منطقۀ قهاوند همدان با مساحت 312500 مترمربع در شرقیترین بخش استان همدان و موقعیت جغرافیایی ″48′35°34 تا ″49′35°34 عرض شمالی و ″05′00°49 تا ″20′48°49 طول شرقی واقع شده است. بیشترین و کمترین ارتفاع منطقۀ مطالعهشده از سطح دریا بهترتیب برابر 1704 و 1607 متر است. بخش بزرگی از محدودۀ مطالعه از آبرفتهای جوان کواترنر به شکل مخروطهافکنهای و دشت سیلابی تشکیل شده است (شکل 1). بر اساس آمار سازمان هواشناسی و ایستگاههای موجود در منطقه طی دورۀ 30 ساله، میزان بارندگی سالانه 250 میلیمتر، مقدار تبخیر 2/1351 میلیمتر در سال و رطوبت نسبی کمتر از 50 درصد است. بیلان آب منفی و هوای خشک گرم و نیمهخشک سرد در بیشتر ماههای سال در منطقه حاکم است.
شکل 1. موقعیت جغرافیایی منطقۀ مطالعهشده
روش پژوهش
پژوهش حاضر از نوع تحلیلی، توصیفی و میدانی است و با بررسی اسناد و مدارک کتابخانهای، نقشههای موجود و تهیۀ نقشههای لازم در الگوی اریفر، تعیین واحدهای کاری، تهیۀ پرسشنامه و تحلیل آماری برای تعیین ارزش زیستگاه و در نهایت، مشاهدههای میدانی انجام شده است.
بررسی حاضر در چهار مرحله انجام شده است:
1- جمعآوری اسناد و مدارک موجود برای بررسی منطقه: در بررسی حاضر، ابتدا دشت قهاوند با استفاده از نقشههای توپوگرافی 1:50000 و 1:25000 تعیین موقعیت و سپس وضعیت شیب، زمینشناسی و ژئومورفولوژی منطقه با استفاده از عکسهای هوایی 1:20000 و تصاویر ماهوارهای بررسی شد.
2- دادههای لازم: نقشۀ واحدهای کاری ژئومورفولوژی برای تحلیل فرسایش بادی منطقه تهیه و سپس عوامل نهگانۀ مؤثر بر فرسایش بادی شامل سنگشناسی، شکل اراضی و میزان پستی و بلندی، سرعت و وضعیت باد، بافت خاک و پوشش غیرزندۀ سطح خاک، نوع و پراکنش نهشتههای بادی و مدیریت اراضی با استفاده از الگوی IRIFR.E.A بررسی شدند. سپس هفت واحد کاری شامل دشت ریگی دانهمتوسط (مخروطافکنه)، تپههای تثبیتشده، دشت رسی، پهنههای نمکی دانهریز یا پفکرده، تپههای فعال، اراضی تغییر کاربری یافته و روستایی تعیین و شدت فرسایش بادی در هر یک از واحدهای کاری با امتیازدهی عوامل نهگانه تجزیهوتحلیل شد (احمدی و همکاران، 1386: 1). نقشۀ همفرسای منطقه به کمک انطباق نقشههای پایه و با استفاده از نرمافزار
ARC GIS .9.2 تهیه شد (جدول 1) (اختصاصی، 1386: 7).
جدول 1. عوامل مؤثر بر فرسایش خاک و تولید رسوب بر اساس الگوی IRIFR
|
ردیف |
عامل مؤثر بر فرسایش خاک و تولید رسوب به روش IRIFR |
امتیاز |
|
1 |
سنگشناسی |
10-0 |
|
2 |
شکل اراضی و پستی و بلندی |
10-0 |
|
3 |
سرعت و وضعیت باد |
20-0 |
|
4 |
خاک و پوشش سطح |
15-5- |
|
5 |
انبوهی پوشش گیاهی |
15-5- |
|
6 |
آثار فرسایش در سطح |
20-0 |
|
7 |
رطوبت خاک |
10-0 |
|
8 |
نوع و پراکنش نهشتههای باد |
10-0 |
|
9 |
مدیریت کاربری اراضی |
15-5- |
بررسی ویژگیهای زمینشناسی و سنگشناختی منطقه:
برای تعیین امتیاز عامل سنگشناسی در روش IRIFR.E.A، امتیازهای مدنظر باتوجهبه جنس سنگ و ذرههای تشکیلدهندۀ آن اختصاص یافتند (شکل 2 و جدولهای 2 و 3) (احمدی، 1387: 706).
جدول 2. تعیین عامل سنگشناسی IRIFR.E.A
|
کم (2-0) |
متوسط (4-2) |
زیاد (7-4) |
بسیار زیاد (10-7) |
|
سنگهای آذرین سخت |
سنگهای با بافت دانهای |
مارن و رس |
آبرفت ریزدانه |
|
کوارتزیت |
آهک مقاوم |
آبرفت میانگین دانه ریز |
ماسۀ ساحلی |
|
آهک تودهای |
ماسهسنگ |
شیل و کنگلومرا |
نهشتههای بادی |
|
گرانیت |
|
|
جلگۀ رسی |
شکل 2. زمینشناسی منطقۀ مطالعهشده
جدول 3. واحدهای لیتولوژی منطقۀ مطالعهشده
|
واحد زمینشناسی |
لیتولوژی |
|
Js |
شیل، اسلیت، ماسهسنگ |
|
K |
ماسهسنگ،آهکهای خاکستری مایل به سبز |
|
Qt1 |
رسوبات آبرفتی قدیمی |
|
Qt2 |
رسوبات آبرفتی جوان |
|
Qa1 |
آبرفتهای رودخانهای |
|
Om12 |
آهک با میان لایههای مارنی |
بررسی شکل اراضی و پستی و بلندی (عامل توپوگرافی):
در جدول (4)، چگونگی تعیین امتیاز عامل توپوگرافی (پستی و بلندی) در روش IRIFR.E.A ارائه شده است. استفاده از نقشۀ توپوگرافی، DEM منطقه و بررسیهای میدانی مبانی امتیازدهی به هر یک از واحدهای کاری در رابطه با عامل شکل اراضی و پستی و بلندی بودهاند (شکلهای 3 و 4).
جدول 4. تعیین عامل توپوگرافی (پستی و بلندی IRIFR.E.A (
|
کم (2-0) |
متوسط (4-2) |
زیاد (7-4) |
بسیار زیاد (10-7) |
|
منطقۀ کوهستانی |
تپه ماهور |
دشت سر |
دشتهای بهنسبت هموار |
شکل 3. توپوگرافی منطقۀ مطالعهشده
شکل 4. DEMمنطقۀ مطالعهشده
بررسی سرعت و وضعیت باد:
باتوجهبه اهمیت سرعت و وضعیت باد در روش IRIFR.E.A، امتیازی بین صفر تا 20 به آن اختصاص یافت؛ چگونگی تعیین امتیاز عامل سرعت و وضعیت باد در روش IRIFR.E.A در جدول (5) ارائه شده است.
جدول 5. تعیین عامل سرعت و وضعیت باد IRIFR.E.A
|
کم (5-0) |
میانگین (10-5) |
زیاد (15-10) |
بسیار زیاد (20-15) |
|
سرعت میانگین باد کمتر از 5/4 متر بر ثانیه |
سرعت میانگین باد بین 5/4 تا 5 متر بر ثانیه |
سرعت میانگین باد بین 5 تا 5/5 متر بر ثانیه |
سرعت میانگین باد بیش از 5/5 متر بر ثانیه |
|
بادهای شدید غباردار |
بادهای شدید غبارزا |
رخداد یک طوفان گردوخاک در سال |
بادهای تند با طوفان و گردوخاک و غبارزا |
|
روزهای شنباد |
روزهای شنباد در برخی سالها |
روزهای شنباد 1 تا 5 بار در سال |
روزهای شنباد بیشتر از 5 بار در سال |
بررسی خاک و پوشش سطح آن
در جدول (6)، چگونگی تعیین امتیاز عامل خاک و پوشش سطح آن در روش IRIFR.E.A ارائه و سپس با میانگینگیری به شکل وزنی، امتیازی برای هر یک از واحدهای کاری و کل منطقۀ بررسیشده تعیین شده است. شکل (5) نقشۀ خاکشناسی منطقۀ مطالعهشده را نشان میدهد. خاکهای منطقه در دو ردۀ Aridisols و Entisols قرار میگیرند. خاکها دارای تکامل نسبی هستند و افق ناتریک، کمبیک و کلسیک در خاکهای اریدی سویلز مشاهده میشود. رژیم رطوبتی اریدیک (Aridic) و رژیم حرارتی ترمیک (Thermic) است.
شکل 5. خاکشناسی منطقۀ مطالعهشده
جدول 6. تعیین عامل خاک و پوشش سطح آن IRIFR.E.A
|
کم (5-0) |
متوسط (5-0) |
زیاد (10-5) |
بسیار زیاد (15-10) |
|
سطح خاک بیش از 60 درصد رسیسنگی |
سطح خاک 40 تا 60 درصد سخت- غیرحساس |
سنگریزهای کمتر از 40 درصد شنی- رسی |
سطح خاک بدون سنگریزه لومی تا شنی |
برای مشخصکردن امتیاز خاک و پوشش سطح آن در هریک از واحدهای کاری، با بهرهگیری از بررسیهای خاکشناسی و نوع خاک ازنظر بافت و چسبندگی و بر اساس جدول (6) امتیازی به آن داده شده است. سپس امتیاز هریک از واحدهای کاری با میانگینگیری وزنی تعیین شد.
بررسی انبوهی پوشش گیاهی
به دلیل اهمیت پوشش گیاهی در فرسایش بادی، گسترۀ امتیاز این عامل در روش IRIFR.E.A بین
5- تا 15 متغیر است. در جدول (7)، چگونگی تعیین امتیاز عامل انبوهی پوشش گیاهی در روش IRIFR.E.A آورده شده است.
جدول 7. تعیین عامل انبوهی پوشش گیاهی IRIFR.E.A
|
کم (5-تا 0) |
متوسط (5-0) |
زیاد (10-5) |
بسیار زیاد (15-10) |
|
تاجپوشش گیاهی بیش از 50 درصد |
انبوهی تاجپوشش گیاهی 30 تا 50 درصد |
انبوهی تاج پوشش گیاهی 10 تا 20 درصد |
انبوهی تاج پوشش گیاهی کمتر از 10 درصد |
بررسی آثار فرسایش سطح خاک
به دلیل اهمیت زیاد این عامل در روش IRIFR.E.A، امتیاز اختصاصیافته به آن بین صفر تا 20 متغیر است. در جدول (8)، چگونگی تعیین امتیاز عامل آثار فرسایش سطح خاک در روش IRIFR.E.A ارائه شده است.
جدول 8. تعیین عامل آثار فرسایش سطح خاک IRIFR.E.A
|
کم (5-0) |
متوسط (10-5) |
زیاد (15-10) |
بسیار زیاد (20-15) |
|
در سطح خاک دیده نمیشود |
آثار فرسایش بادی محدود |
آثار فرسایش بادی گسترده |
شکل فرسایش ناشی از باد شدید و مشخص |
برای تعیین امتیاز عامل آثار فرسایش سطح خاک، ابتدا بازدیدهای صحرایی در واحدهای کاری انجام و سپس با استفاده از جدول (8)، امتیازها با میانگینگیری وزنی در واحدهای کاری مشخص شدند.
بررسی رطوبت خاک
عامل رطوبت خاک با بهرهگیری از دادههای محلی و مجموعه آمار و اطلاعات موجود در مرکز پژوهشهای آب و خاک استان و مراجعه به منطقۀ بررسیشده و جدول (9) تعیین شد.
جدول 9. تعیین عامل رطوبت خاک IRIFR.E.A
|
کم (2-0) |
متوسط (4-2) |
زیاد (7-4) |
بسیار زیاد (10-7) |
|
خاک تحتتاثیر کامل سفرۀ آب زیرزمینی کویر مرطوب |
خاکهای سطحی تحتتأثیر رطوبت حاشیۀ کویرها، رودخانهها |
خاک سطحی تحتتأثیر رطوبت است و سریع خشک میشود |
خاکهای کاملاً خشک با زهکشی سریع |
عامل رطوبت خاک با بهرهگیری از دادههای محلی و باتوجهبه نوع خاک و امتیازدهی طبق جدول (9) تعیین شد. امتیاز نهایی با میانگینگیری وزنی برای هریک از واحدهای کاری باتوجهبه امتیاز دریافتشده محاسبه شد.
بررسی نوع و پراکنش نهشتههای بادی
به پراکنش نهشتههای بادی منطقه بر اساس بررسیهای میدانی و باتوجهبه فاصلۀ این نهشتهها از واحد کاری مدنظر امتیازی داده و سپس با میانگینگیری وزنی، امتیاز هر یک از واحدهای کاری و کل محدودۀ مطالعه تعیین شد (جدول 10).
جدول 10. تعیین عامل نوع پراکنش و گستره نهشته های بادی IRIFR.E.A
|
کم (2-0) |
متوسط (4-2) |
زیاد (7-4) |
بسیار زیاد (10-7) |
|
به شکل پهنهها و تپههای ماسهای دیده نمیشوند. |
به شکل تپههای ماسهای فعال و غیرفعال در محدوده دیده میشوند. |
تپههای ماسهای فعال و غیرفعال و ریپل مارکهای مشخص در محدوده دیده میشوند. |
تپههای ماسهای، نبکای مشخص ریپل مارک در محدوده دیده میشود. |
پراکنش نهشتههای بادی منطقه باتوجهبه فاصلۀ این نهشتهها با واحدهای کاری مدنظر امتیاز داده شد و سپس امتیاز واحدها و کل محدوده با میانگینگیری وزنی تعیین شد.
بررسی مدیریت و بهرهگیری از زمین
چگونگی بهرهبرداری اراضی یکی از مسائل بسیار مهم و مؤثر در شدت فرسایش بادی و قابلیت رسوبدهی ناشی از آن است. در روش IRIFR.E.A، بهرهبرداری از اراضی مرتعی، جنگلی و کشاورزی بیش از هر عاملی مدنظر قرار گرفته است (شکل 6 و جدول 11).
شکل 6. کاربری اراضی و پوشش گیاهی منطقۀ مطالعهشده
جدول 11. تعیین عامل مدیریت و بهرهبرداری از زمین IRIFR.E.A
|
کم (5- تا 0) |
متوسط (5-0) |
زیاد (10-5) |
بسیار زیاد (15-10) |
|
- اراضی جنگلی و مرتعی متراکم با مدیریت مناسب بهرهبرداری - اراضی کشاورزی بدون آیش و یا غلات با رعایت بادشکن |
- اراضی مرتعی یا جنگلی تنک با بهرهبرداری بیش از ظرفیت - اراضی کشاورزی با کمتر از 3 ماه آیش و یا نم بدون رعایت بادشکن |
- اراضی جنگلی یا مرتعی با چرای بیش از ظرفیت (شدید) - اراضی کشاورزی با بیش از 3 ماه آیش و بدون بادشکن |
- اراضی لخت و بیابانی بدون پوشش یا با پوشش محدود - اراضی زراعی متروکه و شخمخورده |
امتیاز ناشی از این عامل با بهرهگیری از نقشۀ کاربری اراضی و برداشتهای صحرایی باتوجهبه جدول (11) حاصل شده است. برای تعیین امتیاز مدیریت و بهرهبرداری از زمین در هر یک از واحدهای کاری و کل منطقۀ بررسیشده از نتایج بررسیهای پوشش گیاهی و نقشۀ کاربری اراضی تهیهشده از تفسیر تصاویر ماهوارهای و مشاهدۀ صحرایی بهره گرفته و به هر یک از واحدهای همگن کاری امتیازی در رابطه با مدیریت بهره برداری از زمین اختصاص یافته و طبقهبندی شده است (جدول 12).
جدول 12. تعیین کلاس برآورد قابلیت فرسایش اراضی نسبت به فرسایش بادی به روش تجربی IRIFR.E.A
|
جمع امتیازها |
میزان کیفی فرسایش |
علامت کلاس فرسایشی |
|
25> |
خیلی کم |
I |
|
50-25 |
کم |
II |
|
75-50 |
میانگین |
III |
|
100-75 |
زیاد |
IV |
|
100< |
خیلی زیاد |
V |
تعیین ارزش زیستگاه منطقه:
برای تعیین ارزش تقریبی زیستگاههای جانوری منطقه، با استفاده از امتیازدهی به عوامل مؤثر در ارتقای کیفیت آن شامل عوامل غذا، آب، امنیت (تأثیر انسانی) بر اساس مشاهدههای میدانی و جمعآوری اطلاعات متناسب با وضعیت هر یک از عوامل، امتیازدهی از صفر تا ده و به شکل مقایسهای برای هر زیستگاه انجام شد (این اعداد نسبی هستند و کاربرد مقایسهای دارند). جمع جبری امتیازها برای هر زیستگاه بیانکنندۀ ارزش تقریبی آن است.
برای بررسی ارزش زیستگاهی، با استفاده از روش دلفی و پرسشنامه از متخصصان آشنا به منطقۀ مطالعاتی (حجم جامعۀ آماری 22N=) خواسته شد ارزش زیستگاهی منطقه را بر مبنای سه عامل آب، غذا و امنیت در مقیاس 1 تا 9 برآورد کنند. نتایج به تفکیک هر عامل، میانگینگیری و دوباره در میان جامعۀ آماری اولیه توزیع شدند و از آنها خواسته شد باتوجهبه انحرافات پاسخهای اولیۀ خود از میانگین، تغییرات نهایی را روی ارزشهای مدنظرشان اعمال کنند. سپس، متوسط هندسی ارزشهای داده شدۀ هر متخصص به هر عامل برآورد و ارزش زیستگاهی هر منطقه از جمع جبری ارزش عوامل حاصل شد.
تحلیلهای آماری:
با استفاده از رابطۀ ضریب همبستگی پیرسن، برهمکنش میان ارزش زیستگاهی مناطق تحت حفاظت از دیدگاه گروه و وسعت مناطق تحتتأثیر فرسایش بادی در هر واحد ژئومورفولوژی کاری در محیط نرمافزار Excel محاسبه و پس از برآورد میزان اطمینان، نمودار معادلۀ همبستگی به شکل خطی و لگاریتمی ترسیم شد تا ارتباط بین تخریب زیستگاه و شدت فرسایش بادی مشخص شود.
یافتههای پژوهش
در بررسی حاضر، شدت فرسایش بادی بر اساس هفت واحد کاری ژئومورفولوژی و ارزیابی عوامل نهگانۀ مؤثر در الگوی اریفر محاسبه و نتیجۀ آن برای هر یک از واحدهای کاری ارائه شد (جدول 13).
جدول 13. رخسارههای ژئومورفولوژیکی تفکیکشده در منطقۀ مطالعهشده
|
کد رخساره |
نام رخساره |
علامت |
|
1 |
دشت ریگی میانگین دانه (مخروطهافکنه) |
A |
|
2 |
تپههای تثبیتشده |
B |
|
3 |
دشت رسی (دق) |
C |
|
4 |
پهنههای نمکی دانهریز یا پفکرده |
D |
|
5 |
تپههای فعال |
E |
|
6 |
تغییر کاربری اراضی |
F |
|
7 |
اراضی روستا |
G |
پس از بررسی عوامل نهگانه در هر واحد بر اساس روش IRIFR.E. و دریافت نتایج حاصل از امتیازدهی، نقشۀ وضعیت فعلی بیابانزایی منطقه تهیه شد (جدول 14).
جدول 14. نتایج ارزیابی عوامل مؤثر بر فرایند بیابانزایی
|
رخساره |
سنگشناسی |
شکل اراضی |
وضعیت باد |
خاک |
پوشش گیاهی |
فرسایش بادی |
رطوبت خاک |
نهشتههای بادی |
مدیریت |
|
A |
5 |
6 |
9 |
7 |
9 |
6 |
8 |
2 |
7 |
|
B |
8 |
9 |
9 |
9 |
12 |
2 |
9 |
6 |
11 |
|
C |
9 |
7 |
15 |
14 |
10 |
10 |
10 |
9 |
5 |
|
D |
10 |
9 |
17 |
15 |
15 |
20 |
10 |
10 |
15 |
|
E |
9 |
9 |
10 |
10 |
11 |
3 |
10 |
7 |
10 |
|
F |
1 |
1 |
10 |
1- |
1 |
10 |
1 |
8 |
9 |
|
G |
7 |
7 |
12 |
9 |
9 |
10 |
7 |
7 |
8 |
پس از تهیۀ نقشۀ حساسیت اراضی به فرسایش بادی، محدودۀ هر کلاس در کل منطقۀ مطالعهشده با استفاده از سیستم رقومی محاسبه و نقشۀ همفرسا و بیابانزایی منطقه بر اساس این امتیازها ترسیم و درصد نسبی کلاسهای فرسایش بادی در عرصۀ مطالعهشده ارائه شد (شکل 7 و جدول 15).
جدول 15. درصد مساحت مربوط به هر طبقۀ کلاس بیابانزایی منطقۀ مطالعهشده
|
درصد مساحت |
مساحت منطقه |
کلاس شدت فرسایشی |
شرح وضعیت |
دامنۀ امتیاز IRIFR |
|
- |
- |
I |
غیرحساس |
25-0 |
|
04/7 |
2200 |
II |
کم |
50-25 |
|
59/23 |
7372 |
III |
متوسط |
75-50 |
|
57/29 |
9241 |
IV |
شدید |
100-75 |
|
78/39 |
12431 |
V |
خیلی شدید |
>100 |
بررسیها نشان میدهند 04/7 درصد منطقه در کلاس بیابانزایی کم، 59/23 درصد در کلاس بیابانزایی متوسط و 44/69 درصد در کلاس بیابانزایی شدید و بسیار شدید قرار دارند که این مناطق بیشتر تپههای ماسهای فعال و اراضی هستند که در آنها تغییر کاربری انجام شده است (شکل 8 و جدولهای 15 و 16).
شکل 7. واحدهای ژئومورفولوژی منطقه
جدول 16. شدت و کلاس فرسایش در هر یک از واحدهای کاری منطقه
|
واحد کاری |
سنگشناسی |
شکل اراضی و |
سرعت باد |
خاک و پوشش |
پوشش گیاهی |
آثار فرسایش خاک |
رطوبت خاک |
نوع و پراکنش نهشتههای بادی |
مدیریت بهرهبردرای |
جمع |
شدت فرسایش |
|
دشتریگی میانگین دانه (مخروطهافکنه) |
5 |
6 |
9 |
7 |
9 |
6 |
8 |
2 |
7 |
59 |
متوسط |
|
تپههای تثبیتشده |
8 |
9 |
9 |
9 |
12 |
2 |
9 |
6 |
11 |
75 |
متوسط |
|
دشت رسی (دق) |
9 |
7 |
15 |
14 |
10 |
10 |
10 |
9 |
5 |
89 |
زیاد |
|
پهنههای نمکی دانهریز یا پفکرده |
10 |
9 |
17 |
15 |
15 |
20 |
10 |
10 |
15 |
121 |
بسیار زیاد |
|
تپههای فعال |
9 |
9 |
10 |
10 |
11 |
3 |
10 |
7 |
10 |
79 |
زیاد |
|
تغییر کاربری اراضی |
9 |
9 |
14 |
14 |
12 |
18 |
8 |
9 |
13 |
106 |
بسیار زیاد |
|
اراضی روستا |
1 |
1 |
10 |
1 |
1 |
10 |
1 |
8 |
7 |
40 |
کم |
شکل 8. نقشۀ وضعیت فرسایش بادی در منطقۀ قهاوند
تعیین ارزش زیستگاههای جانوری
پس از بررسی عوامل زیستی بهویژه اقلیم و پوشش گیاهی منطقه بهعنوان دو عامل مهم در تعیین حدود زیستگاه، سه عامل مؤثر منابع آب، غذا، امنیت و پناهگاه باتوجهبه پیشینۀ پژوهش در تعیین ارزش زیستگاه استفاده شدند. گفتنی است عامل امنیت در زیستگاه در پرسشنامه بر اساس حضورداشتن یا نداشتن انسان و فاصلۀ مراکز مسکونی با جمعیت گونه در نظر گرفته شد. نتایج نشان میدهند بیشتر مناطق دارای فرسایش شدید شامل تپههای ماسهای فعال و اراضی تغییر کاربری یافته هستند و امتیاز منابع آب و غذا و امنیت در آنها بهشدت کاهش یافته است. در بین سه عامل مؤثر، عامل آب و سپس غذا و امنیت بهترتیب دارای کمترین تا بیشترین امتیاز هستند (شکل 9 و جدول 17).
جدول 17. تعیین ارزش زیستگاههای جانوری منطقۀ قهاوند همدان
|
برآورد میزان فرسایش |
وضعیت زیستگاه |
رخسارۀ ژئومورفولوژی |
گونه جانوری |
ردیف |
|||||
|
امتیاز |
گونههای گیاهی غالب |
نام علمی |
نام |
||||||
|
جمع |
امنیت |
آب |
غذا |
||||||
|
77 |
15 |
5 |
3 |
7 |
Astruyulus As-Agr As-Stu |
تپههای تثبیتشده تپههای فعال |
Ovis orientalis gemelini |
قوچ و میش وحشی |
1 |
|
74 |
18 |
5 |
5 |
8 |
Ael-Annulqrus Ael-Art Ael-Puc |
دشت ریگی میانگیندانه دشت رسی |
Canis lupus |
گرگ |
2 |
|
5/97 |
11 |
3 |
4 |
4 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
تغییر کاربری اراضی دشت رسی (دق) |
Lepus capensis |
خرگوش |
3 |
|
77 |
14 |
5 |
4 |
5 |
Astruyulus As-Agr As-Stu |
تپههای تثبیتشده تپههای فعال |
Meles meles |
رودک معمولی (گورکن) |
4 |
|
74 |
19 |
5 |
6 |
8 |
Ael-Annulqrus Ael-Art Ael-Puc |
دشت ریگی میانگین دانهدرشت رسی |
Canis aureus |
شغال |
5 |
|
77 |
17 |
7 |
2 |
8 |
Astruyulus As-Agr As-Stu |
تپههای تثبیتشده تپههای فعال |
Hyaena hyaena |
کفتار |
6 |
|
73 |
20 |
7 |
7 |
6 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
تغییر کاربری اراضی روستایی |
Hystrisindica |
تشی |
7 |
|
6/62 |
25 |
8 |
8 |
9 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
اراضی روستایی دشت رسی دشت ریگی میانگیندانه |
Herpestesed wardsii |
خدنگ بزرگ |
8 |
|
6/62 |
23 |
7 |
8 |
8 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
اراضی روستایی دشت رسی دشت ریگی میانگیندانه |
Herpestesjavanicus |
خدنگ کوچک |
9 |
|
6/62 |
24 |
7 |
8 |
9 |
Ael-Annulqrus Ael-Art Ael-Puc |
اراضی روستایی دشت رسی دشت ریگی میانگیندانه |
Mustelanivalis |
راسو |
10 |
|
5/64 |
19 |
6 |
7 |
6 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
اراضی روستایی دشت رسی |
Sciurusanomalus |
سنجاب ایرانی |
11 |
|
5/64 |
17 |
5 |
6 |
6 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
اراضی روستایی دشت رسی |
Spermophilusfulvus |
سنجاب زمینی |
12 |
|
6/89 |
15 |
2 |
5 |
8 |
Ael-Annulqrus Ael-Art Ael-Puc |
دشت رسی پهنههای نمکی دانهریز دشت ریگی میانگیندانه |
Vulpesvulpes |
روباه معمولی |
13 |
|
73 |
19 |
5 |
7 |
7 |
Annuulgruss-Ael Art-Cum Hulocnemum Hulotis |
تغییر کاربری اراضی روستایی |
Ochotonarufescens |
پایکا |
14 |
شکل 9. محدودۀ زیستگاه جانوری دشت همدان
شکل (10) بر پایۀ جدول (17) ترسیم شده است؛ همبستگی خطی معکوسی بین میزان فرسایش بادی (wes) و ارزش زیستگاه (WH) در این نمودار دیده میشود (رابطۀ 1).
|
رابطۀ 1 |
|
همچنین برای بیان بهتر این ارتباط، امتیازهای محاسبهشده در جدول (4) به مقادیر Ton/Ha/Year رسوبات ناشی از فرسایش بادی تبدیل شدند که در شکل (11) ارائه شده است. در این نمودار، همبستگی لگاریتمی (ln) معکوسی بین مقدار فرسایش بادی (wes) و ارزش زیستگاه حاصل شد که ارتباط بین فرسایش و تخریب زیستگاه منطقه را نشان میدهد (رابطۀ 2).
|
رابطۀ 2 |
|
شکل 10. رابطۀ میزان فرسایش بادی و امتیاز زیستگاه شکل 11. رابطۀ بین مقدار فرسایش بادی و ارزش زیستگاه
از نظر آماری، ارتباط معناداری بین افزایش شدت فرسایش بادی (بیابانزایی) و کاهش ارزش زیستگاه وجود دارد؛ به شکلی که با افزایش فرسایش بادی، امتیاز زیستگاه منطقه کاهش مییابد. این امر در منطقه با کاهش پوشش گیاهی در اثر خشکسالی و شدت بیابانزایی ناشی از شدت فرسایش بادی به کاهش منابع آب و غذا در منطقه منجر میشود. پیامد این فرایند موجب مهاجرت گونهها، کاهش تنوع آنها و تخریب زیستگاه در منطقه شده است (شکلهای 10 و 11)؛ همبستگی خطی معکوس و لگاریتمی (ln) معکوس بین میزان فرسایش بادی (wes) و ارزش زیستگاه (WH) در نمودارهای یادشده بیانکنندۀ ارتباط بین فرسایش و تخریب زیستگاه منطقه است و بر اساس تحلیلهای آماری انجامشده مشخص شد ارتباط آماری معناداری بین میزان فرسایش بادی و کاهش ارزش زیستگاه در منطقۀ همدان وجود دارد (شکلهای 10 و 11).
بحث و نتیجهگیری
نتایج ارزیابی عوامل نهگانۀ بررسیشده در روش IRIFR نشان میدهند واحد کاری پهنههای نمکی دانهریز یا پفکرده (واحد کاری D) با کسب بیشترین امتیاز در بین رخسارههای ژئومورفولوژی، بحرانیترین بخش منطقۀ مطالعهشده است. همچنین بر اساس جدول (15)، مشخص شد منطقۀ بررسیشده در طبقههای بیابانزایی کم، متوسط، شدید و بسیار شدید واقع شده است؛ نتایج بررسی نقشۀ شدت فرسایش بادی نشان میدهند 04/7، 59/23 و 44/69 درصد منطقه بهترتیب در کلاسهای بیابانزایی کم، متوسط، شدید و بسیار شدید قرار دارند که این مناطق بیشتر تپههای ماسهای فعال و اراضی تغییر کاربری یافته هستند. نتایج پژوهش حاضر نشان میدهند ارتباط آماری معناداری به شکل معکوس بین میزان فرسایش بادی و کاهش ارزش زیستگاه در منطقۀ قهاوند وجود دارد؛ به این معنا که بین مقدار فرسایش بادی (wes) و ارزش زیستگاه (WH) همبستگی خطی و لگاریتمی (ln) معکوس وجود دارد و شدت فرسایش بادی در منطقه باعث کاهش منابع آب، غذا و امنیت زیستی شده که با نتایج پژوهشهای اختصاصی، 1386: 7؛ پهلوانروی و همکاران، 1391: 624 و زهتابیان و رفیعی امام، 1382: 19 در مناطق مرکزی ایران و نعمتآباد بیجار مقایسهپذیر است و تاحدی تطابق دارد. باتوجهبه تجزیهوتحلیل انجامشده و مقایسۀ آن با شرایط منطقه معلوم میشود الگوی مدنظر و شاخصهای ارزیابیشده برای منطقۀ دارای شرایط اقلیمی خشک مناسب هستند و کارایی خوبی دارند. بررسیها نشان میدهند بیابانزایی در این منطقه بر اثر عوامل گوناگون طبیعی و انسانی باعث تخریب زیستگاههای جانوری شده است، بهطوریکه بین افزایش شدت فرسایش بادی و کاهش ارزش زیستگاه جانوری ارتباط معناداری وجود دارد. بررسی نقشۀ همفرسا و محدودۀ زیستگاه نشان میدهد مناطق دارای فرسایش بیشتر، ارزش زیستگاهی کمتر و کمترین تنوع زیستی را دارند. در بین عوامل محیطی، اقلیم بیشترین تأثیر را داشته است. به علت عوامل مخرب پوشش گیاهی ازجمله چرای شدید و برداشت بیرویه، تنوع گونهای در منطقه چندان مشهود نیست. آثار و شواهد موجود در منطقه، این واقعیت را نشان میدهند که منطقه در گذشتۀ نهچندان دور تنوع زیستی بهنسبت خوبی داشته و شدت خشکسالی و فرسایش بادی به علت مدیریت غلط و از بین رفتن پوشش گیاهی افزایش یافته است. در حال حاضر نیز نبود پوشش گیاهی در برخی واحدهای کاری ازجمله تپهها، اراضی شور و پفکرده، اراضی نامرغوب کشاورزی رهاشده در اطراف روستاها باعث حساسیت زیاد این بخش از منطقه به فرایند بیابانزایی شده است. توصیه میشود برای جلوگیری از روند پیشروی بیابان، بادشکن غیرزنده ساخته و در کنار آنها با استفاده از گونههای بومی بهویژه مرتعی و خشکیدوست به تثبیت زیستی منطقه اقدام شود.
)
