نویسندگان
1
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدهی منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران
2
عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
3
دانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدهی منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران
4
دانشآموخته دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکدهی منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران
,
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
10.22034/wmji.2024.2021201.1051
چکیده
زمین بهعنوان یک منبع طبیعی و ضروری برای بشریت و حفظ بومسازگانها میباشد و اندازهگیری میزان فرسایش خاک بهعنوان یکی از بحثهای مهم در سراسر جهان مطرح است. هدف این پژوهش بررسی تغییرات مقادیر رواناب و رسوب تولیدشده تحت چهار شدت 30، 60، 90 و 120 میلیمتر بر ساعت در خاک برداشتشده از کاربری جنگل در مقیاس کرت است. شبیهسازی باران با استفاده از سامانه شبیهساز باران و کرتهایی با اندازه 0/5 مترمربع در سه تکرار انجام شد. پس از اندازهگیری رواناب در فواصل زمانی دو دقیقهای و به مدت ده دقیقه در خروجی کرتها و سپس توزین هدررفت خاک، نتایج حاصل با استفاده از نرمافزارهای SPSS23 و Excel مورد تجزیهوتحلیل قرار گرفت. میانگین حجم رواناب سه کرت در شدتهای بارندگی 30، 60، 90 و 120 میلیمتر بر ساعت به ترتیب 0/98، 1/3، 2/03 و 2/43 لیتر بود و میانگین هدررفت خاک به ترتیب 8/21، 14/85، 46/76 و 63/27 گرم بود. نتایج نشان داد که اثر شدت بارندگی بر مؤلفههای رواناب و هدررفت خاک در سطح اعتماد 99 درصد معنیدار بود. همچنین نشان داد که کمترین حجم رواناب و هدررفت خاک مربوط به شدتهای 30 و 60 میلیمتر بر ساعت و بیشترین حجم رواناب و هدررفت خاک مربوط به دو شدت 90 و 120 میلیمتر بر ساعت بود که نشاندهنده روند افزایشی حجم رواناب و هدررفت با افزایش شدت بارندگی است؛ بنابراین پیشنهاد میگردد که در شرایط طبیعی برای کاهش این مؤلفهها از روشهای حفاظتی ازجمله کاربرد افزودنیها استفاده گردد.
- Ahmadi-Sani, N., Razaghnia, L. and Pukkala, T. 2022. Effect of Land-Use Change on Runoff in Hyrcania. Land 2022, 11, 220.
- Aksoy, H., Unal, N.E., Cokgor, S., Gedikli, A., Yoon, J., Koca, K., Inci, S.B and Eris, E. 2012. Therefore, it is suggested to use protective methods including the use of additives to reduce these components in natural conditions. Catena, 98: 63-72.
- Aliramayee, R., Khaledi Darvishan, A. and Arabkhedri, M. 2018. Effect of rainfall intensity and slope gradient on infiltration and surface runoff in rainfed lands of Kalaleh region, Golestan Province. Watershed Engineering and Management, 10(4): 714-726. (In Persian)
- Balacco, G. 2013. The interrill erosion for a sandy loam soil. International Journal of Sediment Research, 28(3): 329-337.
- Brevik, E. C., Hannam, J., Krzic, M., Muggler, C. and Uchida, Y. 2022. The importance of soil education to connectivity as a dimension of soil security. Soil Security, 7, 100066.
- Borrelli, P., Robinson, D. A., Panagos, P., Lugato, E., Yang, J. E., Alewell, C., and Ballabio, C. 2020. Land use and climate change impacts on global soil erosion by water (2015-2070). Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(36): 21994-22001.
- Gholamahmadi, B., Jeffery, S., Gonzalez-Pelayo, O., Prats, S. A., Bastos, A. C., Keizer, J. J. and Verheijen, F.G. 2023. Biochar impacts on runoff and soil erosion by water: A systematic global scale meta-analysis. Science of the Total Environment, 871, 161860.
- Gholami, L., Banasik, K., Sadeghi, S. H., Darvishan, A. K. and Hejduk, L. 2014. Effectiveness of straw mulch on infiltration, splash erosion, runoff and sediment in laboratory conditions. Journal of Water and Land Development.
- Gholami, L., Kavian, A., Khaledi Darvishan, A., Alipour, A. and Besarand, Z. 2018. The effect of rainfall pattern on changes of time to runoff and runoff coefficient at plot scale. Watershed Engineering and Management, 10(4): 516-528. (In Persian)
- Gholami, L., Khaledi Darvishan, A., Spalevic, V., Cerdà, A. and Kavian, A. 2021. Effect of storm pattern on soil erosion in damaged rangeland; field rainfall simulation approach. Journal of Mountain Science, 18(3): 706-715.
- Kavian, A., Gholami, L., Mohammadi, M., Spalevic, V. and Soraki, M. F. 2018. Impact of wheat residue on soil erosion processes. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 46(2): 553-562.
- Kavian, A., Mohammadi, M., Fallah, M. and Gholami, L. 2016. Effect of wheat straw on changing time to runoff and runoff coefficient in laboratory plots under rainfall simulation. Journal of Water and Soil Resources Conservation, 5(2): 73-82.
- Khazaei, M., Bayat, R. and Saleh, I. 2022. Effects of Rainfall and Slope Components on Runoff and Soil Erosion in Dry Lands (Case Study: Gachsaran Dry Lands). Journal of Watershed Management Research, 12(24): 182-192.
- Khaledi Darvishan, A., Banasik, K., Hamidreza Sadeghi, S., Gholami, L. and Hejduk, L. 2015. Effects of rain intensity and initial soil moisture on hydrological responses in laboratory conditions. International Agrophysics, 29(2).
- Khaledi Darvishan, A., Sadeghi, S. H., Homaee, M. and Arabkhedri, M. 2014. Measuring sheet erosion using synthetic color‐contrast aggregates. Hydrological Processes, 28(15): 4463-4471.
- Kord, M., Vaezi, A. R. and Mahdian, M. H. 2020. Study of Changes in Sediment Concentration and Soil Loss and Its Temporal Variation in Different Conditions of Slope and Rainfall Intensity. Water and Soil Science, 30(2): 59-73.
- Liang, Y., Gao, G., Liu, J., Dunkerley, D. and Fu, B. 2023. Runoff and soil loss responses of restoration vegetation under natural rainfall patterns in the Loess Plateau of China: The role of rainfall intensity fluctuation. Catena, 225: 107013.
- Lou, Y., Wu, T., Sun, G., Cen, Y., Su, B. and Gao, Z. 2022. Effect of combined rainfall and inflow on soil erosion of spoil tips. Journal of Soils and Sediments, 22(8): 2229-2245.
- Martin, P. and Lawson, A. 2022. Money, soils and stewardship–creating a more fruitful relationship? Soil Security, 6: 100029.
- Peake, L. R. and Robb, C. 2022. The global standard bearers of soil governance. Soil Security, 6, 100055.
- Saeediyan, H. and Moradi, H. 2023. Comparison of runoff and erosion simultaneous threshold in the soil of different land uses. Watershed Engineering and Management, 15(1): 68-79.
- Shojaei, S., Kalantari, Z. and Rodrigo-Comino, J. 2020. Prediction of factors affecting activation of soil erosion by mathematical modeling at pedon scale under laboratory conditions. Scientific Reports, 10(1): 20163.
- Soltani-Gerdefaramarzi, S., Ghezelseflue, N. and Boroghani, M. 2014. Change of splash erosion rate in rainfall different duration and intensity on marl soils. Environmental Erosion Research Journal, 4(15): 72-84.
- Vahabi, J. and Mahdian, M. H. 2009. Investigating the effect of edaphic parameters on runoff using a rainfall simulator. Watershed Management Researches Journal. (In Persian)
- Wang, L., Li, Y., Wu, J., An, Z., Suo, L., Ding, J., and Jin, L. 2023. Effects of the Rainfall Intensity and Slope Gradient on Soil Erosion and Nitrogen Loss on the Sloping Fields of Miyun Reservoir. Plants, 12(3): 423.
- Yu, Y., Zhu, R., Ma, D., Liu, D., Liu, Y., Gao, Z., and Rodrigo-Comino, J. 2022. Multiple surface runoff and soil loss responses by sandstone morphologies to land-use and precipitation regimes changes in the Loess Plateau, China. Catena, 217: 106477.
- Zhao, Q., Li, D., Zhuo, M., Guo, T., Liao, Y. and Xie, Z. 2015. Effects of rainfall intensity and slope gradient on erosion characteristics of the red soil slope. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 29: 609-621.