فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران
سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 16، سال 1383)

در حال حاضر برای تخمین میزان فرسایش و رسوب الگوهای زیادی متداول گردیده است که بعضی از آنها براساس فرایندهای فرسایش و برخی دیگر براساس معادلات تجربی استوار هستند. عامل فرسایش پذیری یا (Erodibility)، به عنوان یکی از خواص ذاتی خاک در هر دو دسته الگو کاربرد داشته و در برآورد میزان فرسایش از اهمیت زیادی برخوردار است. پژوهشگران متعددی تلاش کرده اند تا رابطه شاخص فرسایش پذیری خاک را با برخی از خواص فیزیکی- شیمیایی خاک مورد بررسی قرار داده و نقش مهمترین خصوصیتی را که در حساسیت خاک به فرسایش وجود دارد تعیین نمایند. از آنجایی که بسیاری از خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاک در پایداری خاکدانه ها متبلور است در این تحقیق تلاش شده تا ارتباط بین عامل فرسایش پذیری یا حساسیت ذاتی خاک به فرسایش در دو الگوی تجربی و فرایندی با برخی از شاخصهای پایداری خاکدانه ها مانند WSA و MWD مورد بررسی قرار گیرد. دو نوع الگو به نامهای GUEST از نوع فرایندی و دیگری USLE از نوع تجربی مشهور به معادله جهانی هدر رفت خاک انتخاب گردید. برای انجام آزمایش چهار نوع متفاوت خاک از نظر ساختار بافتی، از بافت سبک تا سنگین با درجه های مختلف از چند حوضه آبخیز کشور نمونه برداری و مورد بررسی قرار گرفت. عملیات شبیه سازی باران روی هر چهار نوع خاک در آزمایشگاه فرسایش و رسوب موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع به عمل آمد. آزمایشهای شبیه سازی به مدت 20 تا 60 دقیقه بسته به نوع خاک در چهار شدت مختلف بارندگی (25، 35، 50 و 80 میلیمتر در ساعت) و در پنج شیب متفاوت (3، 5، 10، 15 و 20) بر روی هر 4 نمونه خاک انجام شد. عامل فرسایش پذیری در الگو فرایندی GUEST به نام عامل (b) و در الگو تجربی USLE به نام (K) با استفاده از نموگراف ویشمایر و اسمیت محاسبه گردید. همچنین پایداری خاکدانه ها در شاخص WSA و MWD در هر 4 نمونه توسط دستگاه الک مرطوب اندازه گیری شد. همبستگی بین این دو شاخص پایداری و عامل فرسایش پذیری محاسبه شده در هر دو الگو توسط نرم افزار SPSS مورد مقایسه آماری قرار گرفت. نتایج بدست آمده از این آزمایش نشان داد که میانگین وزنی قطر ذرات یا MWD با عامل فرسایش پذیری (b) در الگو فرایندی GUEST دارای همبستگی خطی معنی دار است، در حالی که با عامل فرسایش پذیری K از الگو جهانی فرسایش خاک این همبستگی معنی دار نیست. پایداری خاکدانه ها در معیار WSA نیز نشان داد که طبقه قطری بزرگتر از 0.125 میلیمتر بیشترین همبستگی معنی دار را با عامل فرسایش پذیری b در الگوی فرایندی داشته است.

بررسی های موردی در خصوص میزان جابه جایی ذرات خاک توسط باد در مناطق دشتی ایران مرکزی نشان می دهد که فرسایش خاک در این گونه اراضی بیشتر از فرسایش آبی در مناطق کوهستانی چنین مناطقی می باشد. دفتر تثبیت شن و بیابانزدایی متولی مبارزه با فرسایش بادی و کاهش اثرات بیابانزایی در کشور است. براساس پیشنهاد استانهای بیابانی طرحهایی به تصویب رسیده و اجرا می شود، ولی واقعیت این است که با امکانات محدود کشور از نظر اعتباری نمی توان با فرسایش بادی مبارزه کرد و جلوی حرکت ماسه های روان را گرفت و شاید در مکانهایی که حرکت ماسه های روان خسارتی وارد نمی کنند کنترل آنها ضرورت نداشته باشد.
مطالعات انجام شده در مناطق بیابانی ایران نشان می دهد که بهترین مرحله مبارزه با فرسایش بادی در مرحله برداشت است. مبارزه با فرسایش بادی در مرحله برداشت علاوه بر صرف هزینه کمتر با موفقیت بیشتری نسبت به دو منطقه دیگر همراه خواهد بود، هر چند که در برخی از مناطق به دلیل خسارتهای ناشی از منطقه رسوبگذاری به ناچار باید در منطقه رسوبگذاری نیز عملیات اجرایی صورت پذیرد. بنابراین در طرحی ملی دفتر تثبیت شن و بیانزدایی اقدام به شناسایی کانونهای بحرانی فرسایش بادی و برآورد خسارتهای ناشی از آن و همچنین اولویت بندی کانونهای بحرانی نمود که در مقاله حاضر به وضعیت استان تهران در زمینه مذکور پرداخته شده است.
برای انجام طرح شناسایی کانونهای بحرانی فرسایش بادی در استان تهران از روش منشا یابی تپه های ماسه ای در ایران (اختصاصی- احمدی) استفاده شده است. در این روش، عوامل موثر در شناسایی نقاط برداشت در نظر گرفته شده و با روندی منظم و گام به گم مناطق برداشت، حمل و رسوبگذاری تپه های ماسه ای تعیین شدند. در جهت یابی مناطق برداشت با بهره گیری از اطلاعات منطقه ای و تکمیل پرسشنامه های محلی، بررسی مورفولوژیکی نهشته های بادی و مطالعه رژیم بادهای فرساینده و موثر در فرسایش بادی جهت حرکت ماسه های روان شناسایی می شود.
طرح بررسی های بعمل آمده مشخص شد که از مجموع 12 شهرستان استان تهران با مساحت 1890900 هکتار فقط 10172.5 هکتار به عنوان کانونهای بحرانی هستند که این کانونها در ماهدشت در شهرستان کرج و نجم آباد شهرستان ساوجبلاغ و ابردژ شهرستان ورامین واقع شده اند و با توجه به شدت و منابع تحت خسارت مشخص شد که ماهدشت کرج در اولویت اول و ابردژ و نجم آباد ساوجبلاغ در اولویت دوم قرار دارند.

بیابانهای ژئومورفولوژیکی به مناطقی اطلاق می شود که به دلیل شرایط خاص زمین ساختی، سنگ شناختی، خاک و توپوگرافی از توان تولید بیوماس اندکی برخوردار بوده و دخالت عوامل انسانی در کاهش بیوماس آنها محدود می باشد. بیابانهای مزبور از دیدگاه های مختلفی تقسیم بندی و تعریف شده اند. این بیابانها از نقطه نظر خواص مورفولوژیکی، ساختمانی، سنگی- خاکی و ترکیبی طبقه بندی و تعریف گردیده اند. در طول این پژوهش از روش مورفوژنیکی به عنوان مبنا برای تعریف و طبقه بندی بیابانهای ژئومورفولوژیکی استان تهران استفاده شده است. در این راستا با استفاده از نقشه های زمین شناختی و توپوگرافی و تلفیق داده های آن دو، عوارض ژئومورفولوژیکی خاص بیابان از جمله دشت سرها، بسترهای طغیانی در مسیر شبکه های آبراهه های تپه های ماسه بادی- نبکاها، کویرها و زمینهای نمک دار، بدلندها، گنبدهای نمکی و... شناسایی گردیده و بعد با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده ETM محدوده عوارض اصلاح و احیانا بازسازی شده اند. در انتها محدوده های یادشده به عنوان محدوده بیابانهای طبیعی استان تهران معرفی گردیده اند. براساس بررسی های بعمل آمه توسعه بیابانهای ژئومورفولوژیکی استان در مرزهای غربی و جنوب غربی آن بیشتر بوده و مساحت کل آنها 309554 هکتار محاسبه شده که در برگیرنده 16.79 درصد از مساحت کل استان است.

شناخت رفتار و عمل گونه های مرتعی و ارتباط اکولوژیکی آنها با سایر اجزا اکوسیستم از قبیل خاک، اقلیم، پوشش گیاهی و موجودات زنده جانوری، به عنوان قسمت مهمی از اطلاعات مورد نیاز در برنامه های اصلاح، احیا، و بهره برداری صحیح از مراتع، ضروری و اساسی است. در این تحقیق آت اکولوژی سه گونه Artemisia sieberi، Stipa Hohenackeriana و Ferula gumosa مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا شناسایی رویشگاه های گونه های یادشده و تهیه نقشه آنها در سطح استان قم صورت گرفت و خصوصیات رویشگاهی شامل توپوگرافی، خاک و اقلیم بررسی شد. بعد پایگاه های مطالعاتی تعیین و در هر پایگاه تیپهای مختلف گیاهی مشخص گردید. در هر تیپ، به ازای هر 300 متر ارتفاع، نمونه برداری ها انجام شد. گونه های همراه، چگونگی حضور گونه های مورد نظر در پوشش گیاهی از قبیل درصد پوشش تاجی، تراکم و فراوانی مطالعه شد. بررسی فنولوژیکی، میدان اکولوژیکی، و سیستم ریشه گونه ها بخش عمده ای از این مطالعه را شامل شده است.
نتایج نشان می دهد که گونه Artemisia sieberi در دامنه ارتفاعی 1000 تا 1900 متر از سطح دریا با بارندگی سالانه 100 تا 260 میلیمتر و تحمل دمای 12- تا 49 درجه سانتیگراد رویش دارد. این گونه مرتعی در خاکهایی با بافت سبک تا نسبتا سنگین با pH بین 7.2 تا 8.3 و 0.12EC تا ds/m 1.5 در پادگانه های آبرفتی متوسط یا بلند و قدیمی و سازند قم می روید. میانگین پوشش تاجی 8.12 درصد، تراکم 8750 پایه در هکتار و فراوانی 48% تعیین گردید. بررسی مراحل فنولوژیکی نیز نشان داد که رشد رویشی آن از اواسط اسفندماه شروع می شود و تا اواسط تیرماه ادامه می یابد. از این تاریخ تا اواسط شهریور این گونه با خواب تابستانه می رود، در اواخر شهریورماه و اوایل مهرماه غنچه ها ظاهر می شوند، و در اواخر مهر به گل می نشیند. در آبان ماه بذرها تشکیل می شوند و از اواخر آبان تا اواسط آذر ریزش بذرها آغاز می گردد. سیستم ریشه این گیاه شامل یک ریشه اصلی است که به طور مستقیم تا عمق تقریبی 45 سانتیمتر در خاک نفوذ می کند و ریشه های فرعی است که به طور عمده در عمق 5 سانتیمتری به طور نسبتا افقی از ریشه اصلی منشعب می شوند.
گونه Stipa Hohenackeriana در رویشگاه هایی با دامنه ارتفاعی 1000 تا 2700 متر، شیب 2 تا 60 درصد، دمای حداقل مطلق 23.5- و حداکثر مطلق 49 درجه سانتیگراد و بارندگی 140 تا 300 میلیمتر مشاهده شد. این گیاه در خاکهایی با بافت سبک تا نسبتا سنگین می روید. میزان اسیدیته خاک در رویشگاه های آن بین 7.3 تا 8.3 و مقدار EC بین 0.28 تا ds/m 1.5 متغیر است. میانگین درصد پوشش تاجی 3.25 و فراوانی 50% تعیین گردید. مراحل فنولوژیکی گیاه در ارتفاعات مختلف متفاوت می باشد، به طوری که در ارتفاعات پایین تر از 1900 متر رشد رویشی این گیاه در اسفند ماه و زمان رسیدن بذر از اواخر اردیبهشت تا اوایل تیر می باشد. در حالی که در ارتفاع 2500 متر رشد رویشی در اواخر فروردین ماه شروع می شود و زمان رسیدن بذر در اواخر تیرماه می باشد. سیستم ریشه این گونه افشان و دارای انشعابهای فراوان است.
گونه Ferula gumosa در دامنه ارتفاعی 2150 تا 3220 متر از سطح دریا، در شیبهای 40 تا 60 درصد با بارندگی 307 میلیمتر رویش دارد. این گروه قادر به تحمل دما بین 23.5- تا 39 درجه سانتیگراد می باشد. خاک رویشگاه های باریجه دارای بافت لومی یا شنی با اسیدیته 7.5تا 7.8 و هدایت الکتریکی 0.06 تا 0.62 ds/m می باشد. میانگین درصد پوشش تاجی 14.2، تراکم 6400 پایه در هکتار و فراوانی 44.5% تعیین گردید. آغاز رشد باریجه از نیمه دوم فروردین ماه است و در اواخر تیرماه بذرهای آن می رسند. در سیستم ریشه این گیاه طولهای تا 140 سانتیمتر که به حالت نسبتا عمیق در خاک نفوذ کرده اند مشاهده شد. ریشه ها در محل یقه متورم و غده ای و دارای چندین انشعاب می باشند.

به منظور تعیین بهترین میزان بذر و کود در کشت دیم اسپرس (Onobrychis sativa) در شرایط دیم، آزمایشی با مقادیر 30، 40 و 50 کیلوگرم بذر و 30، 40، 50 و 60 کیلوگرم کود فسفات آمونیوم در هکتار و در قالب یک طرح بلوکهای کامل تصادفی به صورت اسپیلیت پلات در 3 تکرار در ایستگاه دوراهی دورود واقع در 65 کیلومتری شمال شرق خرم آباد، مرکز استان لرستان به مدت 3 سال از سال 1373 تا 1375 به اجرا درآمد.
پس از تعیین درصد خلوص و قوه نامیه بذرها، کاشت در 8 ردیف به طول 5 متر با فواصل 40 سانتیمتری و به عمق تقریبی 5-3 سانتیمتر در اوایل آذرماه سال 1372 صورت گرفت. در طول رشد مراقبتهای زراعی شامل وجین و مبارزه شیمیایی با آفات برگخوار انجام شد. برداشت در هر سال در نیمه اول خرداد پس از حذف حاشیه ها انجام و عملکرد پس از خشک کردن علوفه در هوای آزاد تعیین گردید.
نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار MSTATC و آزمون دانکن مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و اثرات متقابل تیمارها بررسی شد. در نتیجه میزان 40 کیلوگرم بذر و 50 کیلوگرم کود فسفات آمونیوم با متوسط 1433 کیلوگرم در هکتار علوفه خشک بیشترین عملکرد را داشته و به عنوان بهترین ترکیب شناخته شد.

امروزه سنجش از دور نقش و جایگاه ویژه ای در مطالعات منابع طبیعی و به خصوص مطالعات پوشش گیاهی دارد. در این تحقیق تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی حاشیه کویر دامغان، که به منظور تثبیت ماسه های روان و کاهش خسارات ناشی از فرسایش بادی تاغکاری شده بود، بررسی شد. بدین منظور به کمک تصاویر ماهواره های سنجنده های MSS و ETM+ مربوط به 21 تیرماه 1356 و 20 تیرماه 1379، موقعیت تپه های ماسه ای در منطقه مورد مطالعه مشخص گردید و وضعیت پوشش گیاهی آن به کمک فنون مختلف پردازش تصویر نظیر شاخص پوشش گیاهی NDVI و همچنین با تفسیر چشمی و مطالعات میدانی مورد بررسی قرار گرفت. افزون بر این به بررسی نحوه استفاده از اراضی و منابع زیرزمینی آب در اطراف تپه های ماسه ای پرداخته شد. نتایج تحقیق بیانگر ایجاد پوشش گیاهی روی تپه های ماسه ای به میزان 165 هکتار و افزایش اراضی کشاورزی اطراف تپه های ماسه ای به میزان 2067 هکتار در دوره مورد بررسی است. افت سطح سفره آب زیرزمینی به علت تشدید بهره برداری به 45 سانتیمتر در سال رسید. بنابراین اگر چه تثبیت نسبی تپه های ماسه ای و گسترش اراضی کشاورزی به ظاهر سبب سرسبزی و رونق اقتصادی منطقه شده است، اما افزایش بهره برداری از آبهای زیرزمینی و افت سطح سفره، خطر شور و حتی خشک شدن چاه ها را به دنبال دارد که مصداق بارز بیابانی شدن است.