اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات286
تعداد نشریات سازمان84
تعداد شماره‌ها3,029
تعداد مقالات33,889
تعداد مشاهده مقاله45,265,007
تعداد دریافت فایل اصل مقاله61,012,636
شادفر, صمد, صوفی, مجید. (1404). علت‌های گسترش فرسایش خندقی و خسارت های ناشی از آن در ایران. سامانه مدیریت نشریات علمی, 38(2), 83-97. doi: 10.22092/wmrj.2024.367344.1597
صمد شادفر; مجید صوفی. "علت‌های گسترش فرسایش خندقی و خسارت های ناشی از آن در ایران". سامانه مدیریت نشریات علمی, 38, 2, 1404, 83-97. doi: 10.22092/wmrj.2024.367344.1597
شادفر, صمد, صوفی, مجید. (1404). 'علت‌های گسترش فرسایش خندقی و خسارت های ناشی از آن در ایران', سامانه مدیریت نشریات علمی, 38(2), pp. 83-97. doi: 10.22092/wmrj.2024.367344.1597
شادفر, صمد, صوفی, مجید. علت‌های گسترش فرسایش خندقی و خسارت های ناشی از آن در ایران. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1404; 38(2): 83-97. doi: 10.22092/wmrj.2024.367344.1597

علت‌های گسترش فرسایش خندقی و خسارت های ناشی از آن در ایران

پژوهش های آبخیزداری
مقاله 6، دوره 38، شماره 2 - شماره پیاپی 147، تیر 1404، صفحه 83-97    اصل مقاله (1.25 M)
نوع مقاله: پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/wmrj.2024.367344.1597
نویسندگان
صمد شادفر* 1؛ مجید صوفی2
1دانشیار پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2دانشیار بازنشستة بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع‌طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران
چکیده
مقدمه و هدف
یکی از انواع فرسایش آبی که باعث ایجاد فرسایش و رسوب در آبخیزها می­­شود و خسارت­های زیادی به زمین‌های کشاورزی، مرتعی و تأسیسات زیر­بنایی وارد می­کند، فرسایش خندقی است. مدیران زمین با شناسایی علت‌های مؤثر بر فرسایش خندقی می‌توانند با در نظر گرفتن و رعایت عامل‌های مؤثر مدیریتی، از گسترش خندق­ها جلوگیری کنند. این پژوهش با هدف بررسی فرسایش ­خندقی در استان­های کشور، شناسایی عامل‌های مؤثر بر گسترش فرسایش خندقی، به‌دست آوردن مساحت مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی و برآورد خسارت­های ناشی از آن، انجام شد. افزون بر این، اندازة گسترش خندق­ها در قالب عامل‌های گوناگون طبقه‌بندی‌شده بررسی شد و خسارت ناشی از آنها در ایران ارزیابی شد.
مواد و روش‌ها
در این پژوهش، از نتایج طرح­ های پژوهشی که به‌شکل مستقیم و غیر مستقیم، گسترش فرسایش­ خندقی را بررسی کرده بودند، استفاده شد. ابتدا تعدادی از مهم­ترین عامل‌های مؤثر بر فرسایش خندقی در آبخیزهای کشور، بررسی شد. سپس، کلیه عامل‌های طبقه‌بندی‌شده و رابطة آنها با مناطق تحت تأثیر فرسایش­ خندقی بررسی شد. در این پژوهش، با استفاده از روش دومارتن گسترده، اقلیم مناطق خندقی طبقه ­بندی شد و رابطة میان اقلیم ­های گوناگون و فراوانی خندق ­ها  بررسی و محاسبه شد. کاربری­ های قدیم و جدید در مناطق خندقی مقایسه شد و بافت خاک و دامنة تغییرات ذرات خاک، تغییرات شوری خاک، تغییرات مواد آلی، تغییرات نسبت جذبی سدیم (SAR) در مناطق خندقی، شیب، جاده­ سازی و شخم در جهت شیب به‌عنوان برخی از مهم­ترین عامل‌های تأثیرگذار در گسترش فرسایش­ خندقی بررسی شدند. سرانجام، اندازة مساحت فرسایش خندقی رخ‌داده همراه نوع و اندازة خسارت بر اساس قیمت روز برای استان­ ها برآورد شد. 
نتایج و بحث
نتایج بررسی رابطة میان اقلیم ­های گوناگون و فراوانی خندق ­ها نشان داد که 32% خندق‌ها در اقلیم نیمه‌خشک، 17% در اقلیم خشک، 14% در اقلیم خشک و بیابانی گرم، 14% در اقلیم خشک و بیابانی معتدل، 9% در اقلیم مدیترانه‌ای، %5 در اقلیم نیمه‌مرطوب، 4% در هر کدام از اقلیم­ های مرطوب و خشک بیابانی سرد و 1% در اقلیم خیلی‌مرطوب، رخ داده­ اند. مقایسة کاربری ­های قدیم و جدید در مناطق خندقی نشان داد که 55% از خندق­ ها در اثر تغییر کاربری مرتع به زراعت دیم رخ داده ­اند. بافت­ های سیلت‌لوم، لوم و لوم‌شنی به ­ترتیب با 26، 23 و 20% فراوانی به­ عنوان بافت غالب خاک در خندق­ ها شناسایی شد و 14% از مناطق بررسی‌شده از نظر شوری محدودیت خیلی‌شدید داشتند. اندازة مادة آلی در مناطق پژوهش‌شده از 0/020 تا 2/9 % متغیر بود. مادة آلی 94% از مناطق خندقی کمتر از 2% بود و مادة آلی حدود 6% از مناطق نیز از 2 تا 9/2% متغیر بود. نتایج بررسی نسبت جذبی سدیم نشان داد که نسبت جذبی سدیم %24 از مناطق خندقی بیشتر از 15 بود. شیب 70% از مناطق خندقی کمتر از 12% بود و 16% از مناطق خندقی در طبقة شیب 12 تا 25% و 14% از مناطق خندقی نیز در شیب بیشتر از 25% بودند. در 38% از مناطق خندقی جاده‌سازی و در 27% از آن شخم در جهت شیب به‌عنوان عامل‌های مؤثر بر فرسایش خندقی شناخته شدند.
نتیجه‌گیری و پیشنهادها
بر اساس نتایج این پژوهش، بیشترین فراوانی خندق­ ها در اقلیم نیمه­ خشک، زراعت دیم، مربوط به خاک ­هایی با بافت سیلت لوم بود. همچنین، خندق­ ها در مناطقی که محدودیت خیلی­ شدید از دیدگاه شوری، ماده آلی بسیار کم، نسبت جذبی سدیم زیاد بود، گسترش یافته‌اند. در مناطقی نیز جاده‌سازی و شخم در جهت شیب به‌عنوان عامل‌های مؤثر بر فرسایش خندقی شناخته شد. بر اساس نتایج این پژوهش خسارت ناشی از گسترش خندق­ های ایران حدود 700 میلیارد تومان محاسبه شد. همچنین، به‌دلیل آغاز یک دورة خشک‌سالی درازمدت، پیشنهاد می‌شود از طرح ­های حفاظتی (زیستی) و در برخی شرایط تلفیقی (زیستی و سازه‌ای) برای کاهش گسترش خندق ­های ایران استفاده شود. در مناطقی که عملیات نادرست کشاورزی موجب گسترش خندق ­ها شده است، به کشاورزان، به‌ویژه در زمینة شخم صحیح آموزش داده شود. همچنین، در مناطق مطالعه‌شده تغییر کاربری زمین مهم­ترین عامل انسانی مؤثر در رخداد فرسایش ­خندقی شناخته شد. ازاین‌رو، پیشنهاد می­ شود از تغییرات کاربری ­زمین اجتناب شود.
کلیدواژه‌ها
اقلیم؛ تغییر کاربری زمین؛ خسارت؛ شخم در جهت شیب؛ فرسایش خندقی؛ مادة آلی
عنوان مقاله [English]
Causes of Gully Erosion and Damages Caused by it in Iran
نویسندگان [English]
Samad Shadfar1؛ Majid Soufi2
1Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2Retired Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran
چکیده [English]
Introduction and Goal
One of the types of water erosion that causes erosion and sediment in watersheds and causes a lot of damage to agricultural lands, range lands and infrastructure is gully erosion. By identifying the causes of gully erosion, land managers can prevent the expansion of gullies by considering and observing effective management factors. This research was conducted with the aim of examining gully erosion in the provinces of the country, identifying the factors influencing the expansion of gully erosion, determining the area affected by gully erosion, and estimating the damages resulting from it. In addition, the extent of the expansion of gullies in the classes of different factors and the damage caused by gullies in Iran were investigated
Materials and Methods
The materials used in this research are research projects that directly and indirectly focus on the expansion of gully erosion. Initially, several of the most important factors influencing gully erosion in the watersheds of the country were examined. Then, all classified factors and their relationships with areas affected by gully erosion were analyzed. In this research, the climates of gully-affected areas were classified using the extensive Dummartin method, and the relationship between different climates and the frequency of gullies was examined and calculated. Comparison of old and new land uses in gully areas, soil texture and range of soil particle changes, EC changes, organic matter changes, SAR changes in gully areas, slope, road construction, and plowing in the slope direction as some of the most important. The effective factors were investigated in the expansion of gully erosion. Finally, the area of ​​gully erosion occurred along with the type of damage and the estimated amount of damage has been estimated based on daily prices for the provinces.
Results and Discussion
The results of the analysis of the relationship between different climates and the frequency of gullies indicated that 32% of gullies are in semi-arid climates, 17% in dry climates, 14% in dry and hot desert climates, 14% in dry and temperate desert climates, and 9% in Mediterranean climates, 5% occurred in semi-humid climates, 4% in humid and dry cold desert climates respectively, and 1% in very humid climates. The comparison of old and new land uses in gully areas showed that 55 %of the gullies were created as a result of changing the land use of rangeland to dry farming agriculture. Silt Loam, Loam, and Sandy Loam are the dominant soil textures in gullies with 26, 23, and 20%, respectively. 14% of the studied areas have very severe restrictions in terms of salinity. The amount of organic matter in the studied areas varies from 0.02 to 2.9%. The organic matter of 94% of the gully areas was less than 2%, and the organic matter of about 6% of the areas varied from 2 to 2.9%. The results of the sodium absorption ratio study showed that the sodium absorption ratio of 24% of the gully areas was greater than 15. The slope of 70% of the gully areas was less than 12%, 16% of the gully areas were in the slope class of 12 to 25%, and 14% of the gully areas were in the slope class of more than 25%. In 38% of the gully areas, road construction and in 27% of them, plowing in the direction of the slope were identified as factors affecting gully erosion.
Conclusion and Suggestions
Based on the results of this research, the highest frequencies of gullies were observed in semi-arid climates rain fed agriculture and the soils with silty loam texture. Additionally, gullies have expanded in areas with very severe salinity limitations, very low organic matter, and high sodium absorption ratios. In some areas, road construction and plowing in the direction of the slope are also known as effective factors in gully erosion.
Based on the results of this research, the damage caused by the expansion of Iranian gully was calculated to be about 700 billion Tomans. Also, due to the onset of a long-term drought period, it is suggested that conservation plans (biological) and in some cases combined (biological and structural) be used to reduce the expansion of Iranian gullies. Also, in areas where improper agricultural practices have led to the expansion of gullies, farmers should be educated, particularly in the area of proper plowing techniques. Additionally, in the studied areas, land use change was identified as the most significant human factor affecting the occurrence of gully erosion. Therefore, it is recommended to avoid land use changes.
کلیدواژه‌ها [English]
Climate, Damage, Gully erosion, Land use change, Organic matter, Plowing in the direction of the slope
مراجع

Ahmadi H. 1999. Applied geomorphology, volume 1, water erosion, Tehran University Press. 688 p.

Achten WMJ, Dondeyne S, Mugogo S, Kafiriti E, Poesen J, Deckers J, Muys B. 2008. Gully erosion in South Eastern Tanzania: Spatial distribution and topographic thresholds. Zeitschrift für Geomorphologie Zeitschrift für Geomorphology. 52(2): 225-235.

Ali Rezae H, Soufi M, Farhadi AS, Ahmadyan M, Nazripoya H, Amiri M. 2005. Morphoclimatic classification of gullies in Hamadan Province. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 69 p. (In Persian).  

Asgari S, Shirani K. 2024. Evaluation of the effective factors in gully erosion sensitivity using Dempster-Shafer. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards.  11 (2): 8.137-159.

Azami A, Seyavoshi K, Jafari M, Pirani A. 2012. Morpho climatic classification of gullies in Ilam Province, Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 106 p. (In Persian).

Billi CI, Faulkner PH, Espin GD, Levett MJ, Nicholsen. 1986. Problems of protection against piping and surface erosion in central Tunisia, Environmental Conservation 13(1): 27-40.

Croke J, Mockler S. 2001. Gully initiation and road-to-stream linkage in a forested catchment, southeastern Australia. Earth Surface Processes and Landforms. 26: 205-217.

Galang MA, Markewitz D, Morris LA, Busseli P. 2007. Land use change and gully erosion in the Piedmont region of South Carolin. Journal of Soil and Water Conservation. 62:122-129.

Gómez Gutiérrez A, Schnabel S, Lavado Contador F. 2009. Gully erosion, land use and topographical thresholds during the last 60 years in a small rangeland catchment in SW Spain. Land Degradation and Development. 20 (5): 535 – 550.

Grace JM. 2004. Soil erosion following forest operations in the Southern Piedmont of central Alabama. Journal of Soil and Water Conservation. 59:180-185.

Hedarimorchehkhorti F, Ghoddosi J, Madanchi P. 2006. Investigating the gully erosion development mechanism (Kerman Province). Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 67 p. (In Persian). 

Kukal S, Matharu GS. 2002. Behavior of gully erosion in relation to catchment characteristics in foothills of lower Shivaliks. 17th World Congress on Science and Soccer. pp. 14-21 August 2002, Thailand, P628-1-6.

Mar Tinez, Casasnovas A, Anton Fernandes C, Ramos MC. 2002.  Sediment production in large gully of the Mediterranean area (NE Spain) from high- resolution digital elevation models and geographical information system analysis. Earth Surface Processes and Landforms, Published by Wiley and British Society for Geomorphology.

Morgan RPC, Mngomezulu D. 2003. Threshold conditions for initiation of valley-side gullies in the Middle Veld of Swaziland. Catena. 50: 401–414.

Menéndez-Duarte R, Marquínez J, Fernandez-Menéndez S, Santos R. 2007. Incised channels and gully erosion in Northern Iberian Peninsula: Controls and geomorphic setting, Catena. 71 (2): 267-278.

Montgomery DR. 1994. Road surface drainage, channel initiation, and slope instability, Water Resources Research. 30: 1925-1932.

Mortezae frezhandi G. 2005. Evaluating the quantitative effect of environmental variables in the occurrence of gully erosion and introducing the most suitable model for predicting the length growth of gullies. Ph.D. Thesis, Islamic Azad University Science and Research Unit. 

Nachtergaele J. 2001. A spatial and temporal analysis of the characteristics, importance and prediction of ephemeral Gully erosion. Un publ. Ph.D. Thesis, Department of Geography– Geology, K.U. Leuven. 255 p.

Nekoemehr M, Charkhabi AH, Raeesian R, Amami SN. 2011. Investigating the morphoclimatic characteristics of gullies in Chaharmahal and Bakhtiari Province. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 125 p. (In Persian).  

Nwankwo C, Nwankwoala HO. 2018. Gully erosion susceptibility mapping in Ikwuano Local Government Area of Abia State, Nigeria using GIS Techniques. Earth Sciences Malaysia. 2(1): 8-15.

Parvaresh A. 1992. Investigating the relationship between geomorphology and erosion in the Guriz Watershed of Bandar Langeh City (Emphasis on gully erosion). M.Sc. Thesis in Watershed Management, Faculty of Natural Resources, University of Tehran. 255 p. (In Persian).

Poesen J, Govers G. 1990. Gully erosion in the loam belt of Belgium. Topology and control measures. Soil erosion on agriculture land.  Proceedings of a workshop sponsored by the British Geomorphological Research Group, Coventry, UK. pp. 513-530.

Poesen j k, Vandaele B, Van Wesemael. 1996. Contribution of gully erosion to sediment production on cultivated lands and rangelands. Proceeding of the Exeter Symposium. Association of Hydrological Sciences. pp: 251-266.

Poesen J, Hooke M. 1997. Erosion, flooding and channel management in Mediterranean environment s of Southern Europe. Progress in Physical Geology. 21 (2): 157-199.

Rahi GR. 1998. Investigating the mechanism and causes of ditch erosion in Ganaveh, MSc thesis in Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, University of Tarbiat Modares. 106 p. (In Persian).  

Sarvati MR, Ghoddosi J, Dadkhah M. 2008. Factors effecting initiation and advancement of gully erosion in loesses. Pajouhesh and Sazandegi. 78: 20-33. (In Persian).

Shadfar S, Fattahi MM, Namaki M, Sharifi E. 2007. Investigating some effective factors on gully erosion, a case study of Qeshlaq Alborz Watershed. The third Conference on Watershed Management and Water and Soil Resources Management-Kerman. December 1, 2007. (In Persian).

Shadfar S, Sobhzahedi SH. 2007. Investigating the causes of gully erosion development in the Aliabad watershed of Gillan. The 4th Conference of Iran Watershed Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, University of Tehran. Karaj. March 1, 2007 (In Persian).

Shadfar S. 2010. An introduction to gully erosion. Entekhab Publications, 141 p. (in Persian).

Shadfar S. 2015. A study and evaluation of results of the effective factors on gully erosion in Iran. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 59. p. (In Persian). 

Shahrivar A. 1997. Investigating the factors affecting the creation of Gully erosion and presenting a model in Souq region (Dehdasht), M.Sc. Thesis, Faculty of Natural Resources, University of Tehran. 128 p. (In Persian).

Shirani k. 2019. Zoning sensitivity to gully erosion using maximum entropy probabilistic model, case study: South of Esfahan Province. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 178 p (In Persian).

Shirani K. 2021., Gully erosion mapping and susceptibility assessment using statistical and probabilistic methods. Journal of Hydrology and Soil Science. 25 (2):151-174.

Shirani K, Peyrowan H, Shadfar S, Asgari S. 2023. Gully erosion mapping based on hydro geomorphometric factors and geographic information system. Environmental Monitoring and Assessment. 195(721):1-25

Shirani k. 2024. Determination of the most important conditioning factors thresholds and gully erosion susceptibility modelling assessment in selected watersheds. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 215 p.  (In Persian).  

Soufi M. 2003. The relationship between climate change and Gully erosion. Proceedings of the third Regional Conference and the First National Climate Change Conference, Esfahan. pp. 82-88 (In Persian).

Soufi M, Chakhabi AH. 2005. Investigating the causes of gully erosion in a dry desert ecosystem. Proceedings of the 9th Soil Science Congress. 2: 475- 477.

Soufi M. 2009. Investigation and morphoclimatic classification of gullies in Iran. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 105 p. (In Persian).

Vesisartayere C, Asfandyari dorafadi F. 2015. The role of slope in the formation and expansion of Gully erosion (case study: Salas-Babajani City). First National Conference on New Achievements in Life Sciences and Agriculture. Zabol University.  5 p.

Wemple BC, Jones JA, Grant GE. 1996. Channel network extension by logging roads in two basins, Western Cascades, Water Resources Bulletin. 32(6): 1195-1207.

Wijdennes DJO, Brayan RB. 1991. Gully head cuts as sediment source on the Njemps flats and initial low-cost gully control measures. Cremlingen – Destedt, Germany. Catena. pp. 205-229.

Zare mehrjerdi M, Soufi M, Chopani S, Pishkar A. 2005. Investigating the morphoclimatic characteristics of Gullies in Hormozgan Province. Final Report of the Research Project, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. 52 p. (In Persian). 

Zhang Y, Wu Y, Liu B, Zheng Q, Yin J. 2007. Characteristics and factors controlling the development of ephemeral gullies in cultivated catchments of black soil region. Northeast China, Soil and Tillage Research. 96 (1-2): 28-41.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 166
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 39


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب