
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,645,941 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,245,897 |
اثر تراکم پوششگیاهی بر رواناب و هدررفت خاک فرسایش بینشیاری در ترانشهخاکبرداری جادهجنگلی (مطالعه موردی : جنگل کوهمیان- آزادشهر) | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 12، دوره 25، شماره 2، خرداد و تیر 1397، صفحه 219-233 اصل مقاله (725.08 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.12464.2719 | ||
نویسندگان | ||
محمد هادی معیری* 1؛ مصطفی مقدمی راد2؛ احسان عبدی3؛ حجت قربانی واقعی4 | ||
1عضو هیات علمی - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
3عضو هیات علمی - دانشگاه تهران | ||
4عضو هیات علمی دانشگاه گنبد | ||
چکیده | ||
چکیده سابقه و هدف : جادههای جنگلی موجب دسترسی آسان به منابع جنگلی شده و بدون وجود آنها نمیتوان مدیریت مناسب بر عملیات بهرهبرداری ، حمل ونقل، حفاظت و اکوتوریسم اعمال نمود. از سوی دیگر جادههای جنگلی یکی از مهمترین منابع اصلی تولید رسوب در مناطق جنگلی بهشمار میروند. امروزه فرسایش خاک و پیامدهای ناشی از آن، یکی از مهمترین چالش های مدیریت جادهها به شمار رفته و به طور جدی منابع آب و خاک را تهدید می کند. بنابراین نیاز است تا فرسایش خاک در جادههای جنگلی بررسی و شدت آن به صورت کمی تعیین شود. اندازهگیری میزان فرسایش خاک تحت شرایط طبیعی هزینهبر و زمانبر است. در این زمینه بارانساز ابزار مناسبی جهت جمعآوری اطلاعات رواناب و فرسایش در شرایط طبیعی منطقه به ویژه برای جادههای جنگلی است. مطالعات مختلفی عوامل موثر بر فرسایش آبی را در جادههای جنگلی مورد تحقیق قرار دادهاند که نتایج آنها بیانگر آن بود که رابطه معناداری بین میزان فرسایش خاک با درصد شیبجاده، پوششگیاهی، اقلیم، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکها، ترافیک جاده دارد. این پژوهش برای شناخت بهتر نقش پوشش گیاهی در کنترل فرسایش خاک، تولید رواناب و رسوب در ترانشههای خاکبرداری جادهجنگلی انجام شد. مواد و روشها: تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر درصد تراکم پوششگیاهی ترانشهخاکبرداریجاده جنگلی بر مقدار رواناب، غلظت رسوب و هدررفت خاک، آستانه ظهور رواناب و ضریب رواناب در طرح جنگلداری کوهمیان آزادشهر انجام شده است. تیمارهای پوشش گیاهی شامل فاقد پوشش گیاهی، کمتر از 25 درصد، 25- 50 درصد، 50-75 درصد و 75- 100 درصد با 4 تکرار در سطح پلات یک مترمربعی در قالب طرح کامل تصادفی و با استفاده از یک دستگاه شبیهساز باران با شدت 80 میلیمتر در ساعت به مدت زمان 15دقیقه با جمعآوری رواناب نظیر هر 3 دقیقه یکبار انجام گردید. یافته ها: براساس نتایج بهدست آمده، متوسط رواناب تولیدی ایجاد شده در پنج سطح فاقد پوششگیاهی، کمتر از 25درصد، 25-50 درصد، 50-75 درصد و 75-100 پوشش گیاهی به ترتیب 7/24، 82/17، 78/12، 23/5 و 64/2 لیتر بر مترمربع، متوسط غلظت رسوب تولیدی به ترتیب66/15، 41/9 و 37/7، 07/5 و 39/2 گرم در لیتر، متوسط هدررفت خاک به ترتیب 93/386، 27/167، 72/93، 57/26 و 86/8 گرم بر مترمربع، آستانهشروع رواناب 12، 75، 150، 75/238 و 75/365 ثانیه، ضریب رواناب به ترتیب 8/47، 62/35، 71/25، 58/10 و 27/5 درصد برآورد گردید. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که تفاوت معنیداری در بین مقادیر مختلف مولفههای رواناب و هدررفت درصدهای مختلف پوششگیاهی ترانشهجاده وجود دارد و نتایج آزمون توکی نیز نشانداد که با افزایش پوششگیاهی، میزان رسوب و رواناب به طور معنیداری کاهش مییابد. نتیجهگیری: اثر پوششگیاهی ترانشه جادهجنگلی روی مقدار رواناب، غلظت رسوب، هدررفت خاک، آستانه ظهور رواناب و ضریبرواناب کاملا" معنیدار بوده و به عبارت دیگر، مقدار رواناب و هدررفت خاک با تراکم پوششگیاهی رابطه معکوس و معنی-دار دارد. پوششگیاهی تاثیر و نقش مثبتی در کاهش مولفههای رواناب و رسوب ترانشههای جادههای جنگلی دارد. واژه های کلیدی: فرسایشخاک، ضریبرواناب، غلظت رسوب، بارانساز، شدت بارندگی، | ||
کلیدواژهها | ||
رواناب؛ هدرفت خاک؛ شبیهسازباران؛ پوششگیاهیترانشه؛ شدت بارندگی | ||
مراجع | ||
1.Abdollahi, Z., Sadeghi, S.H., and Khaledi Darvishan, A. 2016. Variation of simulated rainfall characteristics by permuting intake discharge and water pressure. J. Water. Manage. Sci. Engin. 10: 34. 51-62. (In Persian)
2.Akay, A.E., Erdas, E.M., Reis, M., and Yuksel, A. 2008. Estimating sediment yield from forest road network by using a sediment predication model and GIS techniques. J. Build. Environ. 43: 678-695.
3.Akbarimehr, M., and Naghdi, R. 2012. Assessing the relationship of slope and runoff volume on skid trails (Case study: Nav 3 district). J. For. Sci. 58: 8. 357-362. (In Persian)
4.Arnaez, J., Larrea, V., and Ortigosa, L. 2004. Surface runoff and soil erosion on unpaved forest roads from rainfall simulation tests in northeastern Spain. Catena. 57: 1-14.
5.Bakr, N., Tamer, A., Elbana, A.E., Arceneaux, Y.Z., Weindorf, D.C.H., and Magdi, S. 2015. Runoff and water quality from highway hillsides: Influence compost/mulch. Soil Tillage. Res. 150: 158-170.
6.Battany, M.C., and Grismer, M.E. 2000. Rainfall runoff and erosion in NapaValley vineyards: effects of slope, cover and surface roughness. J. Hydrol. Proc. 14: 1289-1304.
7.Casermeiro, M.A., Molina, J.A., Delacruz Caravaca, M.T., Hernando Massanet, M.I., and Moreno, P.S. 2004. Influence of scrubs on runoff and sediment loss in soils of Mediterranean climate. Catena. 57: 97-107.
8.Cerda, A. 2007. Soil water erosion on road embankments in eastern Spain. J. Sci. Total Environ. 378: 151-155.
9.Chaplot, V.A.M., and Bissonnais, Y.L. 2003. Runoff features for interrill erosion at different rainfall intensities, slope length and gradient in an agricultural Loessial hillslope.J. Soil Sci. Soc. Am. 67: 844-851.
10.De Ona, J., Osorio, F., and Garcia, P.A. 2009. Assessing the effects of using compost- sludge mixtures to reduce erosion in road embankments. J. Hazard. Mat. 164: 1257-1265.
11.Diseker, E.G., and Sheridan, J.M. 1971. Predicting sediment yield from roadbanks. Trans. Am. Soc. Agric. Eng. 14: 1. 102-105.
12.Duiker, S.W., Flanagan, D.C., and Lal, R. 2001. Erodibility and infiltration characteristics of five major soils of southwest Spain. Catena 45: 103-121.
13.Elliot, W.J., Foltz, R.B., and Robichaud, P.R. 2009. Recent findings related to measuring and modeling forest road erosion. In Proc. 18th World IMAC/MODSIM Congress Cairns, Australia. Pp: 4078-4084.
14.FAO. 2006. Guidelines for soil description. Fourth 12- edition, Rome, 108p.
15.Foltz, R.B., Copeland, N.S., and Elliot, W.J. 2009. Reopening abandoned forest roads in Northern Idaho, USA: Quantification of runoff, sediment concentration, infiltration and interrill erosion parameters. J. Environ. Manage. 90: 2542-2550.
16.Ford, E.D., and Deans, D. 1978. The effect of canopy structure on the stemflow, throughfall and interception loss in a young Sitka spruce plantation. J. Appl. Eco. 15: 3. 905-917.
17.Fu, B., Newham, L.T., and Ramos-Scharron, C.E. 2010. A review of surface erosion and sediment delivery models for unsealed roads. Environ Model and Soft, 25: 1-14.
18.Geissen, V., Sánchez-Hernández, R., Kampichler, C., Ramos-Reyes, R., Sepulveda-Lozada, A., Ochoa-Goana , S., de Jong, B.H.J., Huerta-Lwanga, E., and Hernández-Daumas, S. 2009. Effects of land-use change on some properties of tropical soils-An example from Southeast Mexico. Geoderma. 151: 87-97.
19.Ghahraman, B., and Abkhezr, H.R. 2004. Correction of the rainfall intensity- durationfrequency equations in Iran. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour. 8: 2. 1-13. (In Persian) 20.Grace, J.M. 2002. Effectiveness of vegetation in erosion control from forest road sideslopes. Trans. Asae. 45: 3. 681-685.
21.Hadson, N. 1993. Soil Conservation (Translating by Hossein Ghadiri). ShahidChamranUniversity Press. 470p. (In Persian)
22.Hematzadeh, Y., Barani, H., and Kabir, A. 2009. The role of vegetation management on surface runoff. J. Soil Water. Cons. 162: 2. 19-33. (In Persian)
23.Jordan, A., and Martınez-Zavala, L. 2008. Soil loss and runoff rates on unpaved forest roads in southern Spain after simulated rainfall. J. For. Ecol. Manage. 255: 913-919.
24.Jordan-Lopez, A., Martinez-Zavala, L., and Bellinfante, N. 2009. Impact of different parts of unpaved forest roads on runoff and sediment yield in a Meditrranean area. J. Sci. Total Environ. 4: 7. 937-944.
25.Kato, H., Onda, Y., Tanaka, Y., and Asano, M. 2009. Field measurement of infiltration rate using an oscillating nozzle Rainfall Simulator in the cold- semi arid Grass land of Mongolia. Catena. 76: 173-181.
26.Kavianpoor, A.H., Jafarian, Z., Smahli, A., Kavian, A. 2015. The effect of vegetation cover on runoff and soil loss using rainfall simulation. J. Geograp. Environ. Plan. 58: 2. 179-190.
27.Khaledi Darvishan, A., Homayonfar, V., and Sadeghi, S.H. 2016. Designing, construction and calibration of a portable rainfall simulator for field runoff and soil erosion studies. J. Water. Manage. Sci. Engin. 10: 34. 105-112. (In Persian) 28.Li, X.Y. 2003. Gravel-sand mulch for soil and water conservation in the semiarid loess region of northwest China. Catena. 52: 105-127.
29.Lopez-Bermudez, F., Romero-Diaz, A., Martinez-Fernandez, J., Martinez-Fernandez, J. 1998. Vegetation and soil erosion under a semi-arid Mediterranean climate: a case study from Murcia (Spain). Geomorphology. 24: 51-58.
30.Lotfalian, M., Shirvani, Z., and Naghavi, H. 2009. Investigation of effective factors on skid roads erosion. J. For. 1: 2. 115-124. (In Persian)
31.Mingguo, Z., Qiangguo, C., and Hao, C. 2007. Effect of vegetation on runoff sediment yield relationship at different spatial scales in hilly areas of the Loess Plateau, North China. ActaEcologica Sinica. 27: 9. 3572-3581.
32.Moghadamirad, M., Abdi, E., Mohseni Saravi, M., Rouhani, H., and Majnounian, B. 2013. The effect of traffic on forest road surface erosion. J. For. Pop. Res. 20: 4. 634-644. (In Persian) 33.Moreno, D.H., Merino, M.L., and Nicolau, J.M. 2009. Effect of vegetation Cover on the Hydrology of Reclaimed mining soils under Mediterranean- Continental Climate. Catena. 77: 39-47.
34.Morgan, R.P.C. 2005. Soil erosion and conservation, Third Edition, Blackwell. 304p.
35.Morin, J., and Kosovsky, A. 1995. The surface infiltration model. J. Soil Water. Cons. 50: 470-476. 36.Moslehi, M., Habashi, H., and Khormali, F. 2011. Evaluation of through fall and rainfall interception of Beech in Hyrcanian forest. J. For. W. Pro. 64: 3. 319-330. (In Persian)
37.Nadal-Romero, E., Lasanta, T., Regues, D., Lana- Renaul, N., and Cerda, A. 2011. Hydrological response and sediment production under different land covers in abandoned farmland fields in a Mediterranean mountain environment. Boletín de la Asociacion de Geógrafos Españoles. 55: 303-323.
38.Najafian, L., Kavian, A., Ghorbani, J., and Tamartash, R. 2010. Effect of soil properties on runoff and soil erosion. J. Raeng. 4: 2. 334-347. (In Persian)
39.Nekooimehr, M., Rafatnia, N., Raisian, R., Jahanbazi, H., Talebi, M., and Abdolahi, Kh. 2006. Impact of road construction on forest destruction in Bazoft region. J. For. Pop. Res. 14: 3. 228-243. (In Persian)
40.Pan, Ch., and Shangguan, Zh. 2006. Runoff hydraulic characteris and sediment generation in sloped grassplots under simulated rainfall condition. J. Hydrol. 331: 178-185.
41.Parsakhoo, A., Lotfalian, M., and Jalilvand, H. 2014. The effects of soil properties and vegetation cover on the sedimentation of forest roads. J. Soil Sci. Environ. Manage. Pp: 20-28. (In Persian) 42.Puya, K., Majnounian, B., Feghhi, J., Lotfalian, M., and Abdi, E. 2009. The efficiency of Backmund method for evaluation of forest road networks with regard to capabilities of wheeled skidders in ground skidding method. J. For. 1: 1. 35-42. (In Persian)
43.Rafahi, H.Gh. 2006. Water erosion and conservation. University of Tehran Press (5 Ed), 671p.
44.Ramos-Scharrón, C.E., and MacDonald, L.H. 2005. Measurement and prediction of sediment production from unpaved roads, St John, USVirgin Islands. J. Earth Surf. Process. Landf. 30: 1283-1304.
45.Rastgar, Sh. 2013. Estimating and comprising the economic value of forage production and soil conservation functions of range vegetation, Ph.D. Thesis. Gorgan Agricultural Sciences and NaturalResourcesUniversity, Faculty of Natural Resources, 158p. (In Persian)
46.Reidel, M.S., and Vose, J.M. 2002. Forest road erosion, sediment transport and model validation in the southern appalachians. In: Second Federal Interagency Hydrologic Modelling Conference, July 28–August 1, Las Vegas, NV, USA.
47.Romero-Diaz, A., Cammeraat, L.H., Vacca, A., and Kosmas, C. 1999. Soil erosion at three experimental sites in the Mediterranean. J. Eart Surf. Process. Landf. 24: 1243-1256.
48.Sadeghi, S.H. 2010. Study and measurement of water erosion. Tarbiat modares university press, 199p. (In Persian)
49.Sheridan, G., Noske, P., Lane, P., and Sherwin, C. 2008. Using rainfall simulation and site measurements to predict annual inter rill erodibility and phosphorus generation rates from unsealed forest roads: Validation against in-situ erosion measurements. Catena. 73: 49-62.
50.Solgi, A., Najafi, A., and Sadeghi, S.H.R. 2014. Effects of traffic frequency and skid trail slope on surface runoff and sediment yield. J. For. Eng. 25: 2. 171-178. (In Persian)
51.Stroosnijder, L. 2005. Measurement of erosion: is it possible?. Catena. 64: 2-3. 162-173.
52.The natural resources and watershed management general office of Golestan province. Kouhmian's Forest management Plan Booklet, 1995. 250p. (In Persian)
53.Vahabi, J., and Mahdian, M.H. 2010. Investigation effect of vegetation cover and soil moisture on runoff by rainfall simulation. P 25-26, In: 4st National Conference on erosion and sediment, Noor, Iran. (In Persian)
54.Wainwright, J., Parsons, A.J., and Abrahams, A.D. 2000. Plot-scale studies of vegetation, overland flow and erosion interactions: case studies from Arizona and New Mexico. J. Hydrol. Proc. 14: 2921-2943. 55.Williams, J.D., Wilkins, D.E., McCool, D.K., Baarstad, L.L., Klepper, B.L., and Papendick, R.I. 1998. A new rainfall simulator for use in low-energy rainfall areas. Am. Soc. Agric. Eng. 14: 3. 243-247.
56.Yousefi Fard, M., Jalalian, A., and Khademi, H. 2007. Estimating nutrient and soil loss from pasture land use change using rainfall simulator. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour. 40: 93-57. 58.Zhou, Z.C., and Shangguan, Z.P. 2007. The effects of ryegrass roots and shoots on loess erosion under simulated rainfall. Catena. 70: 350-355. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 978 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 953 |