ارزيابي اثر تغيير كاربري اراضي بر فرسايش خاك با استفاده از مدل RUSLE در حوزه آبخيز چرداول ايلام

مقدمه يكي از عوامل تأثيرگذار در كاهش توليدات كشاورزي و تهديد امنيت غذايي فرسايش خاك است كه در آن لايه حاصل‌خيز خاك از بين مي‌رود. خطر فرسايش خاك بسته به توپوگرافي حوضه، ويژگي‌هاي خاك، شرايط آب و هوايي محلي، كاربري اراضي و شيوه‌هاي مديريت زمين متفاوت است كه تغيير كاربري اراضي به دليل اينكه انسان در آن نسبت به ساير عوامل نقش بيش‌تري دارد؛ مي‌تواند باعث تشديد فرسايش ‌شود. تغييرات كاربري اراضي يكي از عوامل مهـم در تغيير جريان هيدرولوژيكي و فرسايش خاك است. در اثر تغيير كاربري اراضي و تخريب پوشش گياهي، قسمت اعظم نزولات تبديل به رواناب شده، كه علاوه بر هدر رفت خاك و توليد رسوب باعث خسارات مالي و جاني فراوان ناشي از سيلاب نيز مي‌ شود. بنابراين، اطلاع از روند فرسايش در بازه‌هاي زماني مختلف مي‌تواند در تعيين الگوي پراكنش فرسايش و اثرات آن در گذر زمان كمك كند تا تصميم‌گيران ضمن پايش و ارزيابي اقدامات انجام شده در زمينه حفاظت خاك و آب، تصميمات مقتضي را براي شرايط فعلي و آتي حوزه‌هاي آبخيز اتخاذ كنند. بنابراين، در پژوهش حاضر به ارزيابي اثرات تغيير كاربري اراضي بر فرسايش خاك با استفاده از مدل RUSLE در حوزه آبخيز چرداول در استان ايلام براي سال هاي 2005 و 2020 پرداخته شده است. مواد و روش‌ها  در پژوهش حاضر ابتدا عوامل مؤثر در مدل جهاني تجديد نظر شده فرسايش خاك به‌صورت لايه رستري تهيه شد. اين عوامل شامل قدرت فرسايندگي باران، طول و درجه شيب، مديريت پوشش گياهي، فرسايش‌پذيري خاك و عمليات حفاظتي است. عامل فرسايندگي باران براي هر يك از ايستگاه‌هاي داخل و خارج از حوضه محاسبه شد و در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي با استفاده از روش پهنه‌بندي عكس فاصله لايه‌ي فرسايندگي باران تهيه شد. براي طول و درجه شيب از نقشه مدل رقومي ارتفاعي و نقشه جريان تجمعي استفاده شد. لايه فرسايش‌پذيري خاك با استفاده از نقشه بافت خاك حاصل شد. شاخص NDVI با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي لندست هشت سنجنده OLI مربوط به سال 2020 و تصاوير ماهواره‌اي لندست پنج سنجنده ETM مربوط به سال 2005 و با استفاده از باندهاي چهار و پنج (براي لندست هشت) و باندهاي سه و چهار (براي لندست پنج) در نرم افزار سنجش از دور محاسبه شد و سپس عامل مديريت زراعي در دو سال 2005 و 2020 حاصل شد. براي به دست آوردن عامل عمليات حفاظتي از نقشه كاربري اراضي در دو سال 2005 و 2020 استفاده شد و با توجه به هر كاربري ارزش حفاظتي آن مشخص شد. در مرحله بعد با ضرب اين لايه‌ها در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي مقدار هدررفت ساليانه خاك برآورد شد. در نهايت به منظور تعيين مقدار فرسايش در هر كدام از كاربري‌ها در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي لايه فرسايش و كاربري مربوط به سال هاي 2005 و 2020 روي هم قرار داده شد. نتايج و بحث نتايج نشان داد كه قدرت فرسايندگي باران 220.5 تا 309.8 مگاژول ميلي‌متر بر هكتار ساعت، طول و درجه شيب صفر تا 403.7  در سطح پيكسل، مديريت پوشش گياهي 0.57 – 0.16 در سال 2005 و 0.61 – 0.18 در سال 2020، فرسايش‌پذيري خاك 0.06 – 0.03 تن هكتار ساعت بر هكتار مگاژول ميلي‌متر و عمليات حفاظتي صفر تا يك براي هر دو سال 2005 و 2020 بودند. ميانگين فرسايش در سال 2005،  13.23 تن بر هكتار در سال و اين مقدار براي سال 2020، 20.13 تن بر هكتار در سال بود. اراضي باير به دليل عدم وجود پوشش گياهي، بيش‌ترين مقدار فرسايش خاك را توليد مي‌كند به طوري كه مقدار آن از سال 2005 تا سال2020 از 0.65 به 3.8 تن افزايش يافت و مناطق مسكوني به دليل وجود حالت عايق و آسفالت و زهكش مناسب بيش‌تر نقش انتقال رواناب به اطراف را داشت. در مناطق كشاورزي به‌دليل رعايت نكردن اصول كشت مناسب و استفاده نكردن از وسايل مناسب شخم در طي اين دوره در معرض فرسايش قرار گرفته است. به طور كلي، نتايج نشان داد كه مساحت طبقه فرسايش خيلي كم، كاهش يافته است و مساحت طبقات فرسايش كم، متوسط، زياد و خيلي زياد افزايش يافته است. از طرفي، نتايج نشان‌دهنده كارايي مدل تجربي RUSLE در حوضه است. نتيجه‌گيري  با توجه به تأثيرات گسترده فرسايش خاك بر جنبه‌هاي گوناگون زندگي انسان، پايش و ارزيابي مداوم آن مي‌تواند به اتخاذ تصميمات درست براي مقابله با اين بحران كمك كننده باشد. در پژوهش حاضر از مدل RUSLE براي بررسي اثرات تغيير كاربري اراضي بر فرسايش خاك براي دو سال 2005 و 2020 در حوزه آبخيز چرداول استفاده شد. به طور كلي نتايج نشان داد كه در حوضه مورد بررسي مقدار فرسايش از 2005 تا 2020 افزايش داشته است كه بيان‌گر وضعيت خطرناكي براي حوضه در آينده است. بنابراين پيشنهاد مي‌شود از عمليات حفاظت خاك و آب به‌ويژه در مناطق شيب‌دار و هم چنين مناطق بالادست حوضه استفاده شود. همچنين بايد باتوجه به تغيير كاربري اراضي در حوزه آبخيز چرداول اقـداماتي بـراي حفاظـت خـاك و آب در منـاطق بـا پتانسيل فرسايشي بالا انجام شود. همچنين به نظر مي‌رسد تصويب قوانين مناسب براي جلوگيري از تغيير كاربري اراضي مي‌تواند به كاهش فرسايش خاك كمك كنند اما به دليل اينكه مهم‌ترين بخش حوزه آبخيز ساكنان آن هستند بنابراين اين قوانين بايد به گونه‌اي باشند كه ضمن جلب مشاركت و رضايت مردم، تضمين كننده درآمد پايدار آن‌ها باشد. بنابراين توسعه سناريوهاي مديريتي در منطقه به مديران منابع طبيعي در اولويت بندي و به كارگيري شيوه هاي مديريتي مناسب در كنترل فرسايش خاك مناطق پرخطر حوضۀ چرداول كمك مي كند.