آستانه‏ های اثرگذاری شدت بارندگی و شیب بر فرایند فرسایش در دیم ‏زارهای منطقۀ کلالۀ استان گلستان

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

3 دانشیار پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

هدف پژوهش حاضر، ارزیابی آستانه‏های پاسخ کرت از نظر بخش‏های مهم فرایند فرسایش و انتقال رسوب در مقیاس کرت در دیم‏زارهای منطقۀ کلالۀ استان گلستان بود. بدین‌منظور شبیه‏سازی باران توسط باران‏ساز کامفورست با ابعاد کرت 25×25 سانتی‏متر در شدت‏های بارندگی 33، 64، 80 و 110 میلی‏متر در ساعت و در شیب‏های 6، 12 و 25 درصد در چهار تکرار انجام شد. غلظت رسوب و هدررفت خاک با اندازه‏گیری رواناب و رسوب در خروجی کرت‏ها محاسبه و نتایج آن در تیمارهای شدت بارندگی و شیب تحلیل شد. بر‌اساس نتایج تحلیل آماری، با افزایش شدت بارندگی در تمام شیب‏های بررسی‌شده، غلظت رسوب افزایش یافت. اثر جداگانۀ شدت بارندگی و شیب بر غلظت رسوب و هدررفت خاک معنا‏دار (05/0≤P) بود، اما اثر متقابل آنها معنا‏دار تشخیص داده نشد. نتایج گروه‏بندی با استفاده از آزمون دانکن نشان داد در فاصلۀ شدت بارندگی 33 و 64 میلی‏متر در ساعت و در فاصلۀ شیب 6 و 12 درصد غلظت رسوب تغییر معناداری داشت؛ در حالی‏که دربارۀ هدررفت خاک حد تغییر معنا‏دار بین 64 و 80 میلی‏متر در ساعت و 12 و 25 درصد بود. به‌بیان دیگر، با فرض خطی‌بودن روند تغییرات، آستانۀ تغییر پاسخ هیدرولوژیکی کرت از نظر غلظت رسوب (جدایش و ورود به عامل حمل) در محدودۀ شدت بارندگی 50 میلی‏متر در ساعت و شیب 9 درصد بود، در حالی‏که دربارۀ هدررفت خاک (انتقال رسوب) در محدوده‏های بیشتری از شدت بارندگی (حدود 72 میلی‏متر در ساعت) و نیز شیب (حدود 18 درصد) بود.
 
 
 
 

کلیدواژه‌ها


منابع
[1] Siadat H. Iranian agriculture and salinity. In:Proceeding of the conference on new technologies to combat desertification. Tehran, Soil and Water Research Institute of Iran, 12-15 Oct 1998; p. 10-14.
[2] Ellison WD. Studies of raindrop erosion. Agricultural Engineering. 1944;25(4):131-136.
[3] Sadeghi SHR, Hazbavi Z, Younesi H, Behzadfar M. Trend of soil loss and sediment concentration changeability due to application of polyacrylamide. J Soil and Water Resources Conservation. 2013; 2(4): 53-67. [Persian]
[4] Meyer LD. Rainfall simulators for soil erosion research.In: Lal R, Editor. Soil Erosion Research Methods. 2nded. An-keny, USA: Soil and Water Conservation Society; 1994. p. 83-103.
[5] Seeger M. Uncertainty of factors determining runoff and erosion processes as quantified by rainfall simulations. Catena. 2007;71(1):56-67.
[6] Licznar P, Nearing MA. Artificial neural networks of soil erosion and runoff prediction at the plot scale. Catena. 2003;51(2):89-114.
[7] Horton RE. Erosional development of streams and their drainage basins; hydrophysical approach to quantitative morphology. Geol Soc Am Bulletin. 1945;56(3):275–370.
[8] Chen F. The experiments of the effects of the slope on soil erosion. Chinese Soil Water Conserv. 1985;2:24-30.
[9] Zare Khormizi M, Najafinejad A, Noura N, Kavian A. Effects of slope and soil properties on runoff and soil loss using rainfall simulator, Chehel-Chai Watershed, Golestan Province. J Water Soil Conservation. 2012; 19(2):165-178. [Persian]
[10] Assouline S, Ben-Hur M. Effects of rainfall intensity and slope gradient on the dynamics of interrill erosion during soil surface sealing. Catena. 2006;66(3):211-220.
[11] Cheng Q, Ma W, Cai Q. The relative importance of soil crust and slope angle in runoff and soil loss: a case study in the hilly areas of the Loess Plateau, North China. GeoJournal. 2008;71(2-3):117-125.
[12] Liu D, She D, Shao G, Chen D. Rainfall intensity and slope gradient effects on sediment losses and splash from a saline–sodic soil under coastal reclamation. Catena. 2015;128:54-62.
[13] Kamphorst A. A small rainfall simulator for the determination of soil erodibility. Netherlands J Agric Sci. 1987;35(3):407-415.
[14] Azmoudeh A, Kavian A, Soleymani K, Vahabzadeh G. Comparing runoff and soil erosion in forest, dry farming and garden land uses soils using rainfall simulator. J Water Soil. 2010; 24(3):490-500. [Persian]
[15] Defersha MB, Melesse AM. Effect of rainfall intensity, slope and antecedent moisture content on sediment concentration and sediment enrichment ratio. Catena. 2012;90:47-52.
[16] Vahabi J, Nikkami D. Assessing dominant factors affecting soil erosion using a portable rainfall simulator. Int J Sediment Res.2008;23(4):376-386.
[17] Fox DM, Bryan RB. The relationship of soil loss by interrill erosion to slope gradient. Catena. 2000;38(3):211–222.
[18] Arnaez J, Lasanta T, Ruiz-Flaño P, Ortigosa L. Factors affecting runoff and erosion under simulated rainfall in Mediterranean vineyards. Soil Till Res. 2007;93(2):324-334.
[19] Römkens MJ, Helming K, Prasad SN. Soil erosion under different rainfall intensities, surface roughness, and soil water regimes. Catena. 2002;46(2):103-123.
[20] El Kateb H, Zhang H, Zhang P, Mosandl R. Soil erosion and surface runoff on different vegetation covers and slope gradients: a field experiment in Southern Shaanxi Province, China. Catena. 2013;105:1-10.
 
دوره 3، شماره 3
مهر 1395
صفحه 293-301
  • تاریخ دریافت: 29 آبان 1395
  • تاریخ بازنگری: 20 آذر 1395
  • تاریخ پذیرش: 29 آذر 1395
  • تاریخ اولین انتشار: 29 آذر 1395
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1395