| تعداد نشریات | 287 |
| تعداد نشریات سازمان | 85 |
| تعداد شمارهها | 3,159 |
| تعداد مقالات | 35,108 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,528,444 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,477,515 |
مقایسه رواناب و فرسایش خاک در تودههای طبیعی بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl.) و جنگلکاری شده با زربین (Cupressus sempervirens var. horizontalis) در اکوسیستمهای جنگلی زاگرس | ||
| پژوهش های آبخیزداری | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 28 اسفند 1404 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/wmrj.2026.372152.1658 | ||
| نویسندگان | ||
| سمیه حیدری1؛ نورالدین رستمی* 2؛ مهدی حیدری3؛ مرتضی قیصوری4 | ||
| 1کارشناس ارشد مدیریت و کنترل بیابان، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران | ||
| 2گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران | ||
| 3استاد گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران | ||
| 4دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه و هدف بررسی عوامل مؤثر بر رواناب و فرسایش خاک از اقدامات اصلی برای مدیریت صحیح خاک در عرصههای طبیعی است. منابع آب و خاک در نواحی خشک و نیمهخشک بهعنوان شالوده حیات و پایداری جوامع انسانی اهمیت ویژهای دارند. از طرفی محدودیت این منابع در این نواحی، بهرهبرداری ناپایدار و عدم توجه به اصول علمی مدیریت آنها باعث تخریب روزافزون و افزایش خطر بیابانزایی شده است. بطوریکه فرسایش خاک در این مناطق بهعنوان یکی از مهمترین تهدیدات زیستمحیطی، چالشهای جدی برای مدیریت منابع طبیعی ایجاد کرده است؛ بنابراین شناسایی عوامل مؤثر در فرسایش خاک و تدوین برنامههای حفاظت خاک امری ضروری است. با توجه کمبود دادههای آماری مناسب، شرایط سخت کار فیزیکی در آبخیزها و نیز نوسانات غیرقابل پیشبینی اقلیمی مانند خشکسالیهای درازمدت، جمعآوری اطلاعات مربوط به فرآیندهای اثرگذار بر هدررفت خاک در عرصههای طبیعی دشوار میباشد. بر این اساس، در بسیاری از پژوهشهای فرسایش و رسوب، از دستگاه شبیهساز باران استفاده میشود. با توجه به اهمیت موضوع، در پژوهش حاضر اثر جنگلکاری بر تغییرات رواناب و رسوب در مقایسه با جنگلهای طبیعی بلوط و عرصههای خارج از تاج پوشش بررسی شده است. این مطالعه با هدف بررسی حجم رواناب و فرسایش خاک در زیراشکوب تودههای جنگلی طبیعی شاخهزاد بلوط (Quercus brantii Lindl..) و جنگلکاری شده زربین (Cupressus sempervirens var. horizontalis) بعد از شبیهسازی بارش باران صورت گرفت. مواد و روشها محدوده مورد مطالعه، پارک جنگلی چغاسبز، جزو حوزه آبریز شهر ایلام در استان ایلام محسوب میشود. ویژگیهای اقلیمی و تنوع پوشش گیاهی، شرایط منحصربهفردی را برای بررسی روابط بین پوشش گیاهی، رواناب و فرسایش خاک در این منطقه فراهم میکند. بهمنظور مقایسه تأثیر جنگلکاری گونه زربین و جنگل طبیعی شاخهزاد بلوط بر میزان رواناب و رسوب، از دستگاه شبیهساز باران پرتابل استفاده شد. در این پژوهش، بارش با شدت و مدت زمان مشخص بر اساس نمودارهای شدت-مدت-فراوانی، شدت و پایه زمانی بارش تعیین شد و نمونهبرداری از رسوب و رواناب زیرآشکوب این تودهها با استفاده از قطعات دو مترمربعی (1×2 متر) صورت گرفت. شبیهسازی بارش طی دو مدت زمان 15 و 30 دقیقهای و با شدت بارش 80 میلیمتر بر ساعت انجام پذیرفت. سپس دستگاه شبیهساز باران در سه تکرار تصادفی در هر دو توده جنگلکاری شده و طبیعی و قطعه شاهد در موقعیت خارج از تاج پوشش و مجاور تودهها مستقر و نمونه رواناب و رسوب و خاک در هر توده و منطقه شاهد جمعآوری شد. سپس تجزیهوتحلیل آماری دادهها با استفاده از نرمافزارSPSS نسخه 25 انجام شد. به منظور بررسی اختلافها، از تجزیه واریانس یکطرفه و مقایسه میانگینها با آزمون دانکن صورت گرفت. همچنین، به دلیل بررسی نمونهها در دو مدت زمان بارش، مقایسه میانگین دادهها در این مدتزمانها با استفاده از آزمون T مستقل انجام شد. نتایج و بحث نتایج تجزیه واریانس نشان داد که پوششهای گیاهی مختلف تأثیر معنیداری بر برخی خصوصیات فیزیکی خاک دارند. در جنگلکاری زربین، هیچ رواناب و رسوبی مشاهده نشد، که ممکن است به دلیل پوشش گیاهی متراکم و نفوذپذیری بالای خاک باشد. در منطقه خارج تاج پوشش، بیشترین میزان رواناب و رسوب مشاهده شد که نشاندهنده تأثیر مثبت پوششهای گیاهی در کاهش رواناب و رسوب است. برای متغیر رسوب، تفاوتها در میزان رسوب در منطقه جنگلکاری زربین با دو منطقه دیگر معنیدار نبود، اما تفاوتها در بین توده طبیعی بلوط و منطقه خارج تاج پوشش از لحاظ آماری معنیدار بود. بر اساس نتایج با افزایش زمان بارش، ضریب رواناب افزایش یافت اما نرخ افزایش ضریب رواناب در مدت بارش 30 دقیقه به 15 دقیقه در منطقه شاهد (82/1 برابر) نسبت به منطقه جنگلکاری بلوط (36/1 برابر) بیشتر بود و این موضوع بیانگر اهمیت پوشش گیاهی است و نشان میدهد در صورت تداوم بارش، میزان رواناب و بهتبع هدررفت خاک در مناطق بدون پوشش با سرعت بیشتری صورت خواهد گرفت. با استناد به نتایج، وجود تاج پوشش درختی که با ویژگیهایی مانند کاهش سرعت تجزیه لاشبرگ و افزایش حجم و عمق لاشبرگ در سطح زمین همراه است، موجب کاهش رواناب در زیر اشکوب این گونه درختی شده است. در مقابل، مناطق فاقد تاج پوشش به دلیل پایین بودن میزان ماده آلی و لاشبرگ و همچنین بالا بودن وزن مخصوص ظاهری و فشردگی ساختار خاک، با کمبود نفوذپذیری خاک مواجه هستند که موجب افزایش رواناب در این مناطق شده است. از ویژگیهای مهم تاج پوشش گیاهی، بهویژه درختان، ایجاد بستری مناسب در سطح زمین و توسعه شبکه ریشه است که به بهبود دانهبندی خاک، حفظ ساختار خاک و پایداری خاکدانهها کمک میکنند. در چنین شرایطی، اصطلاحاً رواناب فیلتر شده و میزان رسوب کاهش مییابد. نتیجهگیری و پیشنهادها این یافتهها بیانگر اهمیت بالای پوشش گیاهی در تنظیم ویژگیهای هیدرولوژیکی خاک و کاهش فرسایش و رسوب است. بر این اساس، میتوان نتیجه گرفت که حفظ و احیای پوشش گیاهی در تودههای جنگلی، بهویژه در مناطق زاگرس، میتواند تأثیر بهسزایی در بهبود خصوصیات فیزیکی خاک و کاهش مشکلات ناشی از فرسایش داشته باشد. از این رو، پیشنهاد میشود که برای حفاظت از منابع آب و خاک، اقدامات مدیریتی مناسب نظیر کاشت درختان و درختچههای بومی در مناطق تخریب یافته یا با پوشش گیاهی کم انجام گیرد. این اقدامات میتوانند به کاهش رواناب و فرسایش خاک در حوزههای آبخیز کمک کرده و بهطور کلی به مدیریت پایدار منابع طبیعی و کاهش مشکلات زیستمحیطی منجر شوند. توسعه جنگلکاری و حفظ پوشش گیاهی بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک میتواند بهعنوان راهکاری مؤثر در کاهش فرسایش و حفظ منابع طبیعی در این مناطق مورد توجه قرار گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تاجپوشش؛ چغاسبز ایلام؛ خاک؛ رواناب؛ شبیهساز باران؛ فرسایش | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Comparison of runoff and soil erosion in natural stands of Iranian oak (Quercus brantii Lindl.) and afforested with cupressus (Cupressus sempervirens var. horizontalis) in Zagros forest ecosystems | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Somayeh Heydari1؛ Noredin Rostami2؛ Mehdi Heydari3؛ Morteza Gheysouri4 | ||
| 1M.Sc. student of Combating Desertification, Department of Range and Watershed Management, Faculty of Agriculture, Ilam University, Iran | ||
| 2Department of Range and Watershed Management, Faculty of Agriculture, Ilam University, Iran | ||
| 3Professor, Department of Forest Science, Faculty of Agriculture, Ilam University, Iran | ||
| 4Ph.D. of Watershed Management, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction and Goal Investigating the factors affecting runoff and soil erosion is one of the main measures for proper soil management in natural areas. Water and soil resources in arid and semi-arid areas are of particular importance as the foundation of life and sustainability of human societies. On the other hand, the limitation of these resources in these areas, unsustainable exploitation, and lack of attention to the scientific principles of their management have caused increasing destruction and increased risk of desertification. Soil erosion in these areas, as one of the most important environmental threats, has created serious challenges for natural resource management; therefore, identifying the factors affecting soil erosion and developing soil protection programs is essential. Given the lack of appropriate statistical data, the difficult physical working conditions in watersheds, and unpredictable climatic fluctuations such as long-term droughts, it is difficult to collect information related to the processes affecting soil loss in natural areas. Accordingly, in many erosion and sediment studies, a rain simulator is used. Given the importance of the subject, in the present study, the effect of afforestation on changes in runoff and sediment was investigated in comparison with natural oak forests and areas outside the canopy cover. This study aimed to investigate the volume of runoff and soil erosion in the understory of natural coppice oak (Quercus brantii Lindl.) and planted cupressus (Cupressus sempervirens var. horizontalis) forests after rainfall simulation. Materials and Methods The study area, Choghasabz Forest Park, is part of the Ilam city watershed in Ilam province. The climatic characteristics and diversity of vegetation cover provide unique conditions for investigating the relationships between vegetation, runoff, and soil erosion in this area. In order to compare the effects of afforestation of the cypress species and natural oak coppice forest on runoff and sediment, a portable rain simulator was used. In this study, rainfall was simulated with a specific intensity and duration based on intensity-duration-frequency (IDF) diagrams, and sampling of sediment and runoff under the trees of these stands was carried out using 2 m2 plots (1×2 m). Rainfall simulation was carried out for two periods of 15 and 30 minutes and with a rainfall intensity of 80 mm/h. Then, the rain simulator was installed in three random replicates in both the afforested and natural stands and the control plot in a position outside the canopy and adjacent to the stands, and runoff, sediment, and soil samples were collected in each stand and control area. Then, statistical analysis of the data was performed using SPSS version 25 software. In order to examine the differences, one-way analysis of variance and comparison of means with Duncan's test were performed. Also, because the samples were examined at two rainfall times, comparison of the data means at these times was performed using independent T-test. Results and Discussion The results of the analysis of variance showed that different vegetation covers have a significant effect on some physical soil properties. In the cypress afforestation, no runoff and sediment were observed, which may be due to the dense vegetation cover and high soil permeability. In the area outside the canopy, the highest amount of runoff and sediment was observed, indicating the positive effect of vegetation covers on reducing runoff and sediment. For the sediment variable, the differences in sediment rates in the cypress afforestation area with the other two areas were not significant, but the differences between the natural oak stand and the area outside the canopy were statistically significant. According to the results, with increasing rainfall time, the runoff coefficient increased, but the rate of increase in the runoff coefficient during the rainfall period of 30 minutes to 15 minutes was higher in the control area (1.82 times) than in the oak afforestation area (1.36 times), which indicates the importance of vegetation cover and show that if rainfall continues, the amount of runoff and consequently soil loss in uncovered areas will occur more rapidly. Based on the results, the presence of tree canopy, which is associated with characteristics such as a decrease in the rate of litter decomposition and an increase in the volume and depth of litter on the ground surface, has caused a decrease in runoff under the canopy of this tree species. In contrast, areas without canopy cover face a lack of soil permeability due to the low amount of organic matter and litter, as well as the high bulk density and compactness of the soil structure, which has caused an increase in runoff in these areas. An important feature of the vegetation canopy, especially trees, is the creation of a suitable substrate on the ground surface and the development of a root network that helps improve soil gradation, maintain soil structure, and stabilize soil aggregates. In such conditions, runoff is so-called filtered and sedimentation is reduced. Conclusion and Suggestions These findings indicate the high importance of vegetation cover in regulating soil hydrological characteristics and reducing erosion and sedimentation. Accordingly, it can be concluded that maintaining and restoring vegetation in forest stands, especially in the Zagros regions, can have a significant impact on improving soil physical properties and reducing soil erosion. Therefore, it is suggested that appropriate management measures such as planting native trees and shrubs in degraded and sparsely vegetated areas should be taken to protect soil and water resources. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Canopy cover, Choghasabz, Ilam, Rainfall simulator, Runoff, Soil erosion | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 14 |
||