بررسی اثر تیپ کاربری اراضی بر کیفیت جریان سطحی حوضه‌ی تالار مازندران

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 استاد گروه علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 دانش‌آموخته دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

موضوع: بررسی اثر تیپ کاربری اراضی بر کیفیت جریان سطحی حوضۀ تالار مازندران.
هدف: بررسی تغییرات کیفیت منابع آب با تأکید بر نقش کاربری‌های موجود و مشخصات زمین‌شناسی طی دورۀ زمانی 1390 تا 1400 با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و اطلاعات کمی و کیفی منابع آب زیرمینی حوزۀ آبخیز تالار.
روش تحقیق: تالار یکی از حوزه‌های آبخیز کوهستانی شمال کشور است و در البرز مرکزی واقع شده است. برای بررسی کاربری اراضی در حوضۀ تالار در بازۀ زمانی 1390 تا 1400 از تصاویر ماهواره‌ای لندست 7، 8 استفاده شد. برای تهیۀ نقشۀ کاربری‌ها ابتدا خطاهای اتمسفری، هندسی و رادیومتری رفع شد و سپس با استفاده از ترکیبات رنگی کاذب و نمونه‌های تعلیمی به تفکیک هر سال نقشۀ کاربری‌ها تهیه شد. برای انجام این موارد از نرم‌افزارهای ArcMap، ENVI 5.6 و گوگل ارث انجین استفاده شد. برای صحت‌سنجی و کنترل نقاط زمینی نیز از نرم‌افزار Google Earth Pro7.3.6 استفاده شد. در ادامه برای تعیین ارتباط بین عوامل مختلف بر روی کیفیت آب از همبستگی پیرسون استفاده شد. همچنین برای صحت‌سنجی کاربری‌ها از ضریب کاپا استفاده شد. سپس با توجه به وضعیت موجود برخی از پارامترهای EC، TDS، pH‌Ca2+، Mg2+، Na+، K+، HCO3-، CO3-2، Cl- و SO42- با استفاده از شاخص RSC، استانداردهای کشاورزی و نمودار شولر بررسی شدند.
یافته‌ها: نتایج بررسی پارامترها حاکی از آن بود که پارامترهای Cl و SAR با مقادیر 13/1 و 6/51 کمتر از حد استاندارد بوده ولی پارامتر EC با مقدار 755/24 بیشتر از حد استاندارد است. کاربری مرتع بیشترین درصد (71 درصد) و منابع آب (0/01 درصد) کمترین درصد از کاربری‌ها را به خود اختصاص دادند. بر اساس ضریب کاپا همۀ نقشه‌ها دارای دقت خوبی هستند. کاربری مسکونی عامل اصلی تغییر کیفیت منابع آب حوزۀ آبخیز تالار بوده درحالی‌که جنگل و مرتع کمترین اثر سوء را بر روی کیفیت آب داشتند. بر اساس اندازه‌گیری‌های صورت‌گرفته غلظت عناصر کیفیت آب رودخانۀ تالار کمتر از میانگین استاندارد کشاورزی بوده و در دو ردۀ C1S1 و C2S1 قرار دارند و برای مصارف کشاورزی مناسب است. طبقه‌بندی کیفیت آب براساس پارامترهای SAR، درصد سدیم، شاخص RSC و نمودار شولر حاکی از آن است که کیفیت ازنظر کشاورزی و شرب خوب و مناسب است. نتایج نشان داد که تغییرات کاربری اراضی در حوضۀ تالار به‌سمت کاهش اراضی مرتعی و جنگلی و افزایش اراضی بایر و مسکونی پیش رفته است.
نتیجه‌گیری: با توجه به موقعیت حوضۀ تالار مشخص شد که به‌دلیل وجود کاربری‌های صنعتی و کشاورزی موجود در مسیر رودخانه و فعالیت‌های کشاورزی، افزایش استفاده از سم و کود و ورود زه‌آب کشاورزی به این رودخانه و همچنین پساب و زباله‌های مناطق مسکونی، صنعتی از عوامل مؤثر بر تغییر کیفیت آب هستند. بنابراین، اطلاع از تغییر کاربری اراضی جهت بررسی عوامل و علل آن‌ها در یک دورۀ زمانی می‌تواند مورد توجه برنامه‌ریزیان و مدیران باشد و در اتخاذ تصمیمات مورد نیاز آن‌ها را یاری دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Adli, R., Khouroshi, S., Nemati, Y., & Ghorbani, A. (2014). Land use mapping using images available from Google Earth and Gis (Case study: Ardabil province and naming of Damodar watershed). World Environment Day Conference, Tehran. (In Persian).
Akbari, J., Kazemzadeh, M., & Alipour, H. (2020). Surface Water Quality Evaluation under Land Use Changes (Case study: Mahabad Chai Watershed). Journal of Rainwater Catchment Systems, 7 (4). 41-54. (In Persian). http://jircsa.ir/article-1-321-en.html.
Ahmadi Rad, E., ghazanfari, S., & Anvari, S. (2022). Surface water quality modeling in Jiroft dam watershed. Water and Irrigation Management12(1), 157-170. Doi: 10.22059/jwim.2022.336001.953
Akbarzadeh, P. Nikoo. (2022). the Investigation of the Effects of the Regional Development in the Form of Change in Land Use on the Groundwater Aquifer Level (A Case Study: Damghan Watershed). Geography and Sustainability of Environment, 44(12), 1-21. (In Persian). Doi: 10.22126/GES.2022.7594.2512
Alipanahi, K., Rostami, N., & Gheysouri, M. (2022). Evaluation of the effect of land use change in Mehran plain on surface water quality parameters in wet and drought periods. Journal of Natural Environmental Hazards, 11(34), 127-144. Doi: 10.22111/jneh.2022.39723.1840 (In Persian).
Bagheri, A., Malekmohammadi, B., Zahraei, B., Hasani, A., & Babaei, F. (2021). The effects of land use change on water resources using adjustment coefficient Case study: Lenjanat plain. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (Sepehr)30(117), 151-164.  Doi.org/10.22131/sepehr.2021.244456 (In Persian).
Bai, J., Ouyang, H., & Xiao, R. Gao, J., Gao, H., Cui, B., & Huang, L. (2010). Spatial variability of soil carbon, nitrogen, and phosphorus content and storage in an alpine wetland in the Qinghai-Tibet Plateau, China. Australian. Journal of Soil Research, 48(8). 730–736. Doi: 10.1071/SR09171
Bonansea, M., Ledesma, C., Rodriguez, C., & Pinotti, L. (2015). Water quality assessment using multivariate statistical techniques in Río Tercero Reservoir, Argentina. Hydrology Research, 46(3). Doi: 377-388. https://doi.org/10.2166/nh.2014.174
Dabboor, M., & Geldsetzer, T. (2014). Towards sea ice classification using simulated RADARSAT Constellation Mission compact polarimetric SAR imagery. Remote Sensing of Environment, 140. 189-195.‏ Doi.org/10.1016/j.rse.2013.08.035
Dehdari, S., Armand, N., Farajim, M., Armanm, N.M. & Hadian, F. (2018). Land Use change Detection of 3 and 4 Karun Dams Using Satelite Images. Journal of Range and Watershed Management, 71(1). 85-96. Doi.org/10.22059/jrwm.2017.240266.1161 (In Persian).
Ebodé, V. B., Onana. J. Y. N., & Boyomo, T. M. S. (2024). Water resources availability in the Mefou basin, Cameroon: under current and future climate, and land use and land cover. Sustainable Water Resources Management, 10(2). 78.‏ Doi.org/10.1007/s40899-024-01055-w
Fallah, M., Fakheran Isfahani, S. (2016). Impacts of Land Use Changes on Water Quality of Anzali    International Wetland. Journal of Oceanography, 6(24), 53-59
 (In Persian).
Fashaee, M. & Ghoochanian, M. (2022). Spatial evaluation of qualitative parameters of groundwater resources with the aim of its application in agriculture and drinking (Case study: Mehvalat-Feyzabad plain). Water and Soil Management and Modeling2(2). 28-44.‏ doi:10.22098/MMWS.2022.9650.1056
Giri, S. & Qiu, Z. (2016). Understanding the relationship of land uses and water quality in Twenty First Century: A review. Journal of environmental management, 173, 41-48.‏ doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.02.029.
Gu, Q., Hu, H., Ma, L., Sheng, L., Yang, S., Zhang, X., & Chen, L. (2019). Characterizing the spatial variations of the relationship between land use and surface water quality using self-organizing map approach. Ecological Indicators, 102, 633-643.‏ Doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.03.017
Hedayatzadeh, F., Ildoromi, A., Hasanzadeh, N., Bahramifar, N., & Banaee, M. (2024). Assessment of Relationship between Land Use Pattern and Spatial Distribution of Water Quality at the Watershed Scale: A Case Study of Maroon River Sub-basin. Environmental Sciences22(2), 325-348. Doi: 10.48308/ENVS.2024.1362 (In Persian).
Ildarmi, A. R., Hassanzadeh, N., & Hedayatzadeh, F. (2022). Evaluation of spatial and temporal variation of water quality parameters of Karkheh River and the suitability of its quality for irrigation purposes. Journal of Wetland Ecobiology, 13(4), 33-53. http://jweb.ahvaz.iau.ir/article-1-994-en.html
Karimzadeh Motlagh, Z., Lotfi, A., Pourmanafi, S., & Ahmadizadeh, S. (2022). Evaluation and Prediction of Land-Use Changes using the CA_Markov Model. Geography and Environmental Planning33(2), 67-84. Doi: 10.22108/GEP.2022.130601.1458 (In Persian).
Kaveh, A., Habibnejad, M., Shahedi, K., & Ghorbani, J. (2013). Spatio-Temporal Variations of Water Quality (Case Study: Talar River, the Province of Mazandaran). Water Resources Engineering6(Vol 6/ No.18/ autumn 2013), 49-62 20.1001.1.20086377.1392.6.18.4.4. (In Persian).
Khalili, R., Montaseri, H., Mottaghi, H., & Jalili, M.B. (2021). Water quality assessment of the Talar River in Mazandaran Province based on a combination of water quality indicators and multivariate modeling. Water and Soil Management and Modeling, 1(4), 30-47. Doi:10.22098/MMWS.2021.9322.1033 (In Persian).
Khatoony, N. & Kolahi, M. (2021). Investigation Role and Function of Rangelands on Water. Journal of Water and Sustainable Development8(2), 91-104. Doi: 10.22067/jwsd.v8i2.1004.(In Persian).
Li, Zh., Deng, X., Wu, F., & Shamim Hasan, Sh. (2015). Scenario Analysis for Water Resources in Response to Land Use Change in the Middle and Upper Reaches of the Heihe River Basin. Sustainability, 7(3). 3086-3108. doi.org/10.3390/su7033086
Maleki, M., & Tavakli Sabour, S.M. (2017). Extraction of land surface features from OLI sensor images. Land Geography, 14(54),. 17-30 https://www.magiran.com/p2264084 (In Persian).
Mendoza, M. E., Granados, E. L., Geneletti, D., Pérez-Salicrup, D. R., & Salinas, V. (2011). Analysing land cover and land use change processes at watershed level: a multitemporal study in the Lake Cuitzeo Watershed, Mexico (1975–2003). Applied Geography, 31(1), 237-250. Doi.org/10.1016/j.apgeog.2010.05.010
Mirzaei, M., & Solgi, E. (2016). The relationship between water quality parameters and land use changes (Zayandehrood basin). Water and Irrigation Management6(2), 175-192. Doi:10.22059/JWIM.2017.63778 (In Persian).
Mirzaei, S., esmali ouri, A., Mostafazadeh, R., Ghorbani, A., & Mirzaei, S. (2018). Flood Hydrograph Simulation and Analysis of its Components with Landscape Metrics in Amoughin Watershed, Ardabil Province. Journal of Ecohydrology, 5(2), 357-372. Doi: 10.22059/ije.2018.231141.547 (In Persian).
Nasrollahzadeh Saravi, H., Makhlough, A., Yaghoobzadeh, Z. & Ghiyasi, M. (2017). Comparative Study of Water Quality Indices in Shahid Rajaee Dam Reservoir (Sari, Mazandarn Province). Journal of Water & Wastewater, 28(108): 78-88. Doi:10.22093/WWJ.2017.17354 (In Persian).
Nazar Neghad, H., Hosseine, M. & Mostafazadeh, R. (2020). Assessment of Changes in Landuse Connectivity and Pattern using Landscape Metrics in the Zolachai Watershed. Salmas. Geographical Planning of Space, 9(34), 53-66. Doi: 10.30488/gps.2020.95381.2570
Ngoye, E., & Machiwa, J.F. (2004). The influence of land-use patterns in the Ruvu river watershed on water quality in the river system. Physics and Chemistry of the Earth A, B, C. 29(15–18). 1161–1166. doi.org/10.1016/j.pce.2004.09.002
Nosrati, K., Eslami, A., & Sayadi, M. (2018). The analysis and classification of water quality using a multivariate static technique in the City of Mallard, Tehran. Hydrogeomorphology, 4(15), 171-190. doi: 20.1001.1.23833254.1397.5.15.10.6 (In Persian).
Paná, S., Marinelli, M.V, Bonansea, M., Ferral, A., Valente, D., Camacho Valdez, V., & Petrosillo, I. (2024). The multiscale nexus among land use-land cover changes and water quality in the Suquía River Basin, a semi-arid region of Argentina. Scientific Reports, 14(1), 4670.‏ Doi.org/10.1038/s41598-024-53604-0
Ragani, B., Guderzi, F., Talebi, A., Iraqi, T. M, & Hashemi, H. (2019). Evaluation of the possible effects of land use changes on the water quality of Shadgan Wetland using remote sensing data. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 7(2), 33-48 (In Persian). https://civilica.com/doc/1153731.
Rasi Nezami, S., Izadifard, H., Khavarian, H. & Mostafazadeh, R. (2023). Land Use/Land Cover Changes in Samian Watershed, Ardabil, and its Relationship with the Quality of Surface Water Resources. Environment and Water Engineering9(3), 413-426. Doi: 10.22034/jewe.2022.341548.1783 (In Persian).
Sadeghi, A., Zehtabiyan, G.h.R., Malekiyan, A., & Khosravi, H. (2014). The Effect of Land use Changes on Groundwater Quality (Case Study: Zaribar Lake Basin). Watershed Management Research Journal, 27(4), 90-97. doi:10.22092/WMEJ.2015.106962 (In Persian).
Skndari Dameneh, H. Khosravi, H., & Abolhasani, A. (2019). Assessing the Effect of Land use Changes on Groundwater Quality of Zarand Plain using Satellite Images and Geostatistical. Journal of Natural Environmental Hazards, 8(20), 67-82. Doi:10.22111/JNEH.2018.22276.1324 (In Persian).
Sliva, L., & Williams, D.D. (2001). Buffer zone versus whole catchment approaches to studying land use impact on river water quality. Water Research, 35(14), 3462–3472. doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00062-8
Soltaninia, Sh. & Eskandaripour, M. (2023). Investigating the effects of land use changes on ecosystems, 19th National Conference on Civil Engineering, Architecture and Urban Development, Babylon, https://civilica.com/doc/1661767 (In Persian).
Su, S., Zhang, Q., Pi, J., Wan, C., & Weng, M. (2016). Public health in linkage to land use: Theoretical framework, empirical evidence, and critical implications for reconnecting health promotion to land use policy. Land Use Policy, 57, 605-618.‏ doi.org/10.1016/j.landusepol.2016.06.030
Teimouri, M., & Asadi Nalivan, O. (2021). Assessing the impact of land use and geology on groundwater quality using multivariate statistical models and geostatistical analyses (Case Study: Part of the Hable-Rood River Basin). Hydrogeomorphology7(25), 38-19. Doi: 10.22034/hyd.2021.10944 (In Persian).
Uriarte, M., Yackulic, C. B., Lim, Y., & Arce-Nazario, J.A. (2011). Influence of land use on water quality in a tropical landscape: a multi-scale analysis. Landscape ecology, 26, 1151-1164.‏ doi.org/10.1007/s10980-011-9642-y
Yira, Y., Diekkrüger, B., Steup, G., & Bossa, A. Y. (2016). Modeling land use change impacts on water resources in a tropical West African catchment (Dano, Burkina Faso). Journal of Hydrology, 537, 187-199.‏ doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.03.052.
Yong, S.T.Y., & Chen, W. (2002). Modeling the relationship between land use and surface water quality. Journal of Environmental Management, 66(4), 377–393. doi.org/10.1006/jema.2002.0593
Yousefi Nezhad Attari, M., Yazdan Panah, T. & Khalilpour, Z. (2022). Investigating the impact of land use change for bioenergy production with respect to value added cost and water quality in random conditions. Journal of Renewable and New Energy9(1), 21-28. Doi: 20.1001.1.24234931.1401.9.1.2.3 (In Persian).
UNESCO. (2015). Rethinking Education towards a Global Common Good. Paris: UNESCO.
Zabihi, M., Moradi, H. R., Gholamalifard, M., & Khaledi Darvishan, A. (2019). Effects of Land Use/Land Cover Change Scenarios on Landscape Metrics on the Talar Watershed. Watershed Management Research Journal, 32(1), 84-99. Doi:10.22092/WMEJ.2018.123624.1156 (In Persian).
دوره 12، شماره 1
فروردین 1404
صفحه 563-580
  • تاریخ دریافت: 08 بهمن 1403
  • تاریخ بازنگری: 12 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش: 26 اسفند 1403
  • تاریخ اولین انتشار: 26 اسفند 1403
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1404