بررسی رابطه بین خصوصیات فیزیکوشیمیایی و اشکال فرسایش صفحهای و شیاری در واحدهای مارنی استان زنجان | ||
| پژوهشهای دانش زمین | ||
| دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 66، 1405، صفحه 1-24 اصل مقاله (1.13 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/esrj.2026.106663 | ||
| نویسندگان | ||
| پرویز عبدی نژاد* 1؛ سادات فیض نیا2؛ حمیدرضا پیروان3 | ||
| 1بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران | ||
| 2گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 3پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه مارنها یکی از مهمترین واحدهای رسوبی در ایران میباشند که به لحاظ ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی از رسوبزایی و فرسایشپذیری زیادی برخوردار هستند. این خاصیت مارنها سبب خسارات زیستمحیطی و عمرانی زیادی شده و از این رو مطالعه فرسایش و رسوبزایی واحدهای مارنی ضروری میباشد عوامل مؤثر بر فرسایش مارنها بسیار زیاد بوده، دارای فرایند بسیار پیچیدهای است، به طوری که تابعی از عوامل خارجی نظیر توزیع بارندگی و عوامل داخلی مثل خصوصیات فیزیکی خاک و کانیهای رس میباشد. رخداد و شکلگیری انواع فرسایش در مارنها به حدی گسترده است که خود نیازمند انجام پژوهشهای خاص در رابطه با انواع مارنها با اشکال فرسایشی میباشد. تعیین خصوصیات فیزیکی، میکانیکی و شیمیایی مارنها و بررسی رابطه بین نوع فرسایش با این خصوصیات در تعیین و اتخاذ راهکارهای موثر در مهار فرسایش و رسوب عرصههای مارنی بسیار موثر و کاربردی باشد، در طرحهای آبخیزداری کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند. نتیجه حاصل، اعمال مدیریتها و اجرای عملیاتی بوده است که بویژه تا قبل از دهه 1360 منجر به شکست برنامهها شده و اهداف مورد نظر حاصل نشدهاند. بر این اساس در بررسی فرسایش و توان رسوبزایی مارنها، لازم است افزون بر توجه به نوع، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و رابطه آن با شکلگیری و گسترش انواع فرسایش، شرایط آب هوائی، رفتارهای هیدرلیکی و هیدرولوژیکی و شرایط توپوگرافی و بهرهبرداری فعلی از اراضی را نیز به دقت مورد توجه قرار داد. بدیهی است قضاوت کلی و مبتنی بر ارقام و اعداد کمی درباره نتیجه تحقیقات انجام شده که به صورت موردی و منطقهای میباشد، مقدور و علمی نیست. بر این اساس استفاده از نتایج بدست آمده از آنها با اطمینان کامل در سطوح وسیع ممکن و منطقی نمیباشد. اما آنچه که مسلم است، رهیافتهای عنوان شده گامهائی هستند که بر اساس شناخت و مطالعه مارنها برداشته شدهاند و تاییدی میباشد بر این که راهکارهای برآورد فرسایش و رسوب در عرصههای مارنی نمیتواند بصورت صد در صد بر اساس اصول متداول و رایج در مدلهای ارائه شده که امروزه در آبخیزداری از آنها استفاده میشود، استوار باشد، بلکه لازم است با تکمیل مطالعات و تحقیقات صورت گرفته اقدام به ارائه دستورالعمل علمی و عملی در خصوص نحوه بررسی فرسایش و توان رسوبزایی در مارنها شود. افزون بر این، رهیافتهای مطرح شده را نیز باید با تکرار در شرایط آب و هوائی، توپوگرافی و در عرصههای مارنی متفاوت از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مورد واسنجی و آزمون و آزمایش قرار داد. این تحقیق به بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، اشکال فرسایش و شدت رسوبزایی واحدهای مارنی استان زنجان پرداخته است. مواد و روشها این تحقیق به بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، اشکال فرسایش و شدت رسوبزایی واحدهای مارنی استان زنجان پرداخته است. برای تجزیه و تحلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی واحدهای مارنی، نمونهبرداری از مواد مارنی واحدهای مارنی در دو عمق 10-0 و 30-0 سانتیمتری به تعداد 120 نمونه انجام شد. برای تهیه نقشه سیمای فرسایش واحدهای مارنی با تلفیق نقشههای، واحدهای مارنی، نقشه ارتفاع از سطح دریا، نقشه شیب، نقشه جهات شیب و کاربری اراضی باهم در محیط GIS و با حذف واحدهای تکراری و پردازش آن تعداد 366 واحد کاری ایجاد گردید. سپس با استفاده از تصاویر ماهوارهای، عکسهای هوایی و انجام بازدیدها و کنترلهای صحرایی همراه با تکمیل جداول امتیازی روش BLM اقدام به تعیین نوع و سیمای فرسایشی موجود در هریک از واحدهای کاری گردید. برای شناسایی متغیرهای که در تفکیک شکل فرسایش (سطحی، ورقهای، شیاری، خندقی) و پیشبینی تعلق اعضاء به اشکال فرسایش موثر میباشد. از دو آزمون تحلیل واریانس ANOVA و آزمون t استفاده گردیدند. در آزمون تحلیل واریانس، متغیرهای فیزیکی و شیمیایی بعنوان متغیرهای کمی وابسته و متغیر شکل فرسایش (سطحی، ورقهای و شیاری، خندقی) به عنوان متغیر مستقل اسمی انتخاب گردید. در آنالیز تفکیکی (تمیزی) نوع فرسایش با سه سطح بعنوان متغیر اسمی وابسته و متغیرهای کمی فیزیکو شیمیایی به عنوان متغیرهای عامل و پیشبین انتخاب شده و آزمون به دو روش پلکانی و همگانی (دخالت همه متغیرها) انجام گردید. تجزیه و تحلیل آماری تحقیق با استفاده از نرمافزار SPSS صورت گرفته است. نتایج و بحث بررسی اشکال فرسایش در واحدهای مارنی بر اساس بررسیهای صحرایی انجام شده فرآیند فرسایش آبی فرآیند اصلی فرسایش در منطقه میباشد. به طورکلی تمام واحدهای مارنی مورد بررسی دارای فرسایش بوده و با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی و محیطی (اقلیم، شیب، پوشش گیاهی و ...) دارای اشکال فرسایشی متفاوت میباشند. عمدهترین اشکال فرسایش موجود در واحدهای مارنی استان زنجان شامل فرسایش قطرات باران، فرسایش سطحی، شیاری، خندقی، فرسایش تونلی، فرسایش هزاردرهای و فرسایش تودهای بوده است. مقایسه اشکال مختلف فرسایش با آزمون t در واحدهای مارنی فرسایشهای آبی مختلف دیده میشود ولی فرسایشهای غالب در آنها فرسایش ورقهای و شیاری است. لذا بررسیهای آماری برای این دو فرسایش انجام شده است. بر اساس نتایج مقایسه میانگینهای دو به دو فرسایشها به روش آزمونt برای دو فرسایش غالب سطحی و شیاری، مشاهده گردیده که خصوصیاتی مثل درصد مواد آلی (OC)، نسبت جذب سدیم (SAR)، حد روانی (LL) و شاخص خمیری (PI) در هر دو فرسایش دارای اختلاف معنیدار هستند. بررسی تاثیر متغیرهای فیزیکی و شیمیایی در اشکال فرسایشی واحدهای مارنی جدول 5 نتایج مربوط به نشان میدهد. بر اساس نتایج بدست آمده از تجزیه واریانس و مقایسه میانگینهای مربوط به اشکال فرسایشی ورقهای و شیاری را به روش دانکن، متغیرهای درصد مواد آلی(درصد کربن)، نسبت جذب سدیم، حد روانی و شاخص خمیری در این دو شکل فرسایش در واحدهای مارنی استان زنجان دارای اختلاف معنیدار میباشد و در سایر متغیرهای این تفاوت و اختلاف معنیدار نیست. بنابراین میتوان با استفاده ازاین خصوصیات و متغیرها نسبت به تفکیک این دو شکل فرسایش در واحدهای مارنی منطقه مورد بررسی اقدام نمود. بررسی رابطه بین خصوصیات فیزیکو شیمیایی واحدهای مارنی با اشکال فرسایش از آنجایی که شرایط محیطی و فیزیکوشیمیایی مورد نیاز برای ایجاد و گسترش اشکال فرسایشی متفاوت میباشد. لذا اشکال فرسایشی موجود در این واحدهای مارنی هم از حیث شکل فرسایش و هم از نظر گسترش و فراوانی در یک سطح نمیباشد. به طوری که اکثر این اشکال فرسایشی در واحدهای مارنی مورد بررسی با مقدار فراوانی و گسترش متفاوت قابل مشاهده میباشد. اما از نظر فراوانی و گسترش اشکال فرسایش غالب در آنها فرسایش سطحی یا ورقهای و شیاری و آبراههای میباشد. البته فرسایش خندقی و تودهای نیز در غالب واحدهای مارنی مورد بررسی از فراوانی و گسترش چشمگیری برخوردار است. بر اساس نتایج به دست آمده، عناصر فیزیکوشیمیایی در شکل فرسایشی شیاری نسبت به شکل فرسایشی صفحهای بیشتر است و در واقع نشان دهنده افزایش این عناصر از فرسایش صفحهای به فرسایش شیاری است. به طوری که به جز متغیرهای سیلت (Silt)، هدایت الکتریکی (EC) و فسفر قابل جذب (pav)، سایر عناصر و متغیرهای در فرسایش شیاری بیشتر از فرسایش صفحهای است. بر این اساس میتوان گفت که در شکل فرسایش شیاری متغیرهای فیزیکوشیمیایی تغلیظ و تمرکز بیشتری پیدا کرده که بدلیل شدت فرسایش بیشتر از حالت فرسایش صفحهای میباشد. بر اساس نتیجه بدست آمده از آزمون T، تجزیه واریانس با استفاده از آزمون F و مقایسه میانگینها با استفاده از روش دانکن خصوصیات فیزیکوشیمیایی اشکال فرسایش ورقهای و شیاری واحدهای مارنی از بین 22 متغیر فیزیکوشیمیایی ثبت شده و مورد بررسی از این اشکال فرسایش، متغیرهای درصد مواد آلی (OC)، نسبت جذب سدیم (SAR)، حد روانی (LL) و شاخص خمیری (PI) در هردو نوع فرسایش سطحی و شیاری دارای اختلاف معنیدار بوده و میتوان بر اساس آنها بین دو شکل فرسایشی تمایز قایل گردید. البته این به معنای عدم اختلاف بین این دو فرسایش در سایر متغیرها و خصوصیات فیزیکو شیمیایی نیست. چرا که بین سایر متغیرها نیز اختلاف و تفاوت وجود دارد. ولی از نظر آماری اصطلاحا گفته میشود که معنیدار نیست. لذا از این نظر این چهار متغیر به عنوان خصوصیات متمایز کننده بین این دو شکل فرسایش در بین واحدهای مارنی موجود در سطح استان در این تحقیق معرفی میگردند. نتیجهگیری اشکال فرسایشی موجود در مارنهای استان زنجان شامل فرسایش قطرات باران، فرسایش سطحی، شیاری، خندقی، فرسایش تونلی، فرسایش هزار درهای و فرسایش تودهای میباشد. اما از آنجائی که شرایط محیطی و فیزیکوشیمیایی مورد نیاز برای ایجاد و گسترش اشکال فرسایشی متفاوت میباشد لذا اشکال فرسایشی موجود در این واحدهای مارنی هم از حیث نوع شکل فرسایش و هم از نظر گسترش و فراوانی در یک سطح نمیباشد. از نظر فراوانی و گسترش اشکال فرسایش غالب در آنها فرسایش سطحی یا ورقهای و شیاری و آبراههای میباشد. البته فرسایش خندقی و تودهای نیز در غالب واحدهای مارنی مورد بررسی از فراوانی و گسترش چشمگیری برخوردار است. بررسی تفاوتها و تغییرات خصوصیات فیزیکوشیمیایی واحدهای کاری مارنی در دو عمق 10-0 و 30-0 سانتیمتری به روش آزمون t نشان داد که واحدهای کاری مارنی در دو عمق فوق در اکثر متغیرهای فیزیکوشیمیایی دارای ضریب همبستگی بالا بوده و در متغیرهای سیلت (Silt)، ظرفیت تبادل کاتیونی (C.E.C)، درصد مواد آلی (O.C)، درصد مواد خنثی شونده (درصد آهک) (TNV)، مقدار سدیم محلول (NaSol)، مقدار سدیم محلول (NaSol)، نسبت جذب سدیم (SAR)، مقدار کلر (Cl)، سولفات (So4) و حد روانی (LL) دارای اختلاف معنیدار میباشند. بر اساس نتیجه بدست آمده از آزمون T، تجزیه واریانس با استفاده از آزمون F و مقایسه میانگینها با استفاده از روش دانکن خصوصیات فیزیکوشیمیایی اشکال فرسایش سطحی و شیاری واحدهای مارنی از بین 22 متغیر فیزیکوشیمیایی ثبت شده و مورد بررسی از این اشکال فرسایشی متغیرهای درصد مواد آلی (OC)، نسبت جذب سدیم (SAR)، حد روانی (LL) و شاخص خمیری (PI) در هردو نوع فرسایش سطحی و شیاری دارای اختلاف معنیدار بوده و میتوان بر اساس آنها بین این دو شکل فرسایشی تمایز قایل گردید. لذا از این نظر این چهار متغیر به عنوان خصوصیات متمایز کننده بین این دو شکل فرسایش در بین واحدهای مارنی موجود در سطح استان زنجان در این تحقیق معرفی میگردند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| واحد مارنی؛ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی؛ اشکال فرسایش؛ استان زنجان | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 785 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 407 |
||