معادله هاي جديد براي برآورد عامل مديريت پوشش گياهي در اراضي جنگلي تحت تأثير آتش سوزي در شمال غرب استان گيلان

Developing new equations for estimating cover-management factor in fire-affected forest lands in west north of the Guilan province

سابقه و هدف: تخمين صحيح عامل مديريت پوشش گياهي (C) براي پيش بيني قابل اطمينان هدررفت خاك ضروري است. به دليل تغييرپذيري مكاني كه در ميزان فرسايش و ويژگي هاي پوشش گياهي در مقياس هاي وسيع وجود دارد، امكان استفاده از جداول و معادلات رگرسيوني موجود در تخمين عامل مديريت پوشش گياهي براي مناطق ديگر محدود مي باشد. تاكنون مطالعه اي براي برآورد عامل مديريت پوشش گياهي در جنگل هاي شمال كشور انجام نشده است. هدف اصلي از انجام اين پژوهش استخراج معادلات (مدل هاي) رگرسيوني جديد براي تخمين عامل مديريت پوشش گياهي با استفاده از روش هاي سنجش از دور و مطالعات ميداني در بخش هايي از اراضي جنگلي استان گيلان بود. مواد و روش ها: در قطعاتي در داخل محدوده 15 ناحيه آسيب ديده در اثر آتش سوزي و 15 منطقه نسوخته مجاور آنها، در پنج زير واحد اراضي مختلف، برخي ويژگي هاي پوشش گياهي، ويژگي هاي خاك و ميزان فرسايش اندازه گيري شدند. با استفاده از معادله جهاني تلفات خاك اصلاح شده مقدار فرسايش نيز در هر 30 قطعه تخمين زده شد. با استفاده از مقادير فرسايش مشاهداتي و بقيه عامل هاي معادله جهاني تلفات خاك اصلاح شده مقدار واقعي عامل مديريت پوشش گياهي براي تمامي قطعات محاسبه گرديد. براي بررسي تفاوت ويژگي هاي اندازه گيري شده بين زير واحدهاي اراضي و نقاط آتش سوزي و شاهد از طرح آزمايشي كرت هاي خرد شده (جفت) در مكان استفاده شد. يافته ها: نتايج نشان داد كه ميانگين مقدار واقعي عامل مديريت پوشش گياهي به ترتيب در مكان هاي نسوخته و سوخته در پنج زير واحد اراضي بسته به ميزان تراكم پوشش گياهي و تخريب اراضي جنگلي در اثر شدت سوختن و ميزان فعاليت هاي انسان و دام بين 0.05 تا 0.14 و 0.13 تا 0.24 متغبر بود. به طور كلي مقادير تخمين عامل مديريت پوشش گياهي در تمام قطعات بيش از عامل مديريت پوشش گياهي واقعي بود. همچنين نتايج آناليز واريانس نشان داد كه تخريب پوشش گياهي در اثر آتش سوزي به طور معني داري عامل مديريت پوشش گياهي (تخميني و واقعي)، عامل فرسايش پذيري خاك و فرسايش هاي مشاهداتي و تخميني را تغيير داد. براي دستيابي به معادلاتي جديد همبستگي بين عامل مديريت پوشش گياهي واقعي و ويژگي هاي مختلف پوشش گياهي و رطوبتي خاك بررسي شد. ابتدا رابطه بين عامل مديريت پوشش گياهي واقعي و شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گياهي به شكل يك مدل خطي جديد براي منطقه استخراج شد. سپس نتايج رگرسيون چند متغيره با روش گام به گام نشان داد كه در بين ويژگي هاي مختلف پوشش گياهي و رطوبتي خاك ضخامت لاشبرگ، تاج پوشش آسمانه، قطر برابر سينه درختان، رطوبت اشباع و رطوبت نقطه پژمردگي دايم بهترين متغيرها براي تخمين عامل مديريت پوشش گياهي در منطقه بودند. نتيجه گيري: ارزيابي فرسايش خاك در منطقه جنگلي مورد مطالعه با استفاده از مدل هاي موجود در تخمين عامل مديريت پوشش گياهي از دقت كافي برخوردار نبود و باعث اشتباه در تخمين فرسايش و هدررفت خاك شد. از معادلات استخراج شده در اين پژوهش مي توان براي تخمين صحيح عامل مديريت پوشش گياهي در ساير اراضي داراي ويژگي هاي پوشش گياهي مشابه با منطقه مورد بررسي استفاده كرد.

Background and Objectives: The correct estimation of cover-management (C) factor for accurate evaluating of soil loss is essential. Because of spatial variations in soil erosion parameters and vegetation attributes in large areas، the possibility of applying the available tables and regression equations to estimate the C-factor to other regions is limited. Up to this time، no studies have been done to estimate the C-factor in the forests of northern Iran. The main objective of this study was to develop new equations to estimate the C-factor in some parts of forest lands of the Guilan province using remote sensing methods and field works. Materials and Methods: In parcels separated in 15 fire-affected sites and 15 original forests beside the burned (unburned) sites، in five sub land units، some vegetation attributes، soil properties and erosion rate were measured. The soil erosion was also estimated for all 30 studied parcels using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model. The actual C-factor were extracted for all the studied parcels (burned and unburned sites) using the measured (observed) erosion and other factors used in the RUSLE model. A split-plot in space design was performed to determine whether the differences between five sub land units (between subjects) and also within burned and control (unburned) sites (within subjects) were significant. Results: The results showed that the average of the actual C-factor in unburned and burned sites in five sub land units depending on plant density and disturbance of forest lands by fire severity and human and animal activity were between 0.05 to 0.14 and 0.13 to 0.24، respectively. In general، the estimated C-factor was more than the actual C-factor in all the studied sites. Moreover، the results of analysis of variance showed that damaging of trees by fire had significant effect on the estimated C-factor، actual C-factor، estimated erosion، measured erosion and soil erodibility factor. To develop new equations for estimating the C-factor، the correlations between the actual C-factor and some vegetation attributes and soil moisture characteristics were investigated. First of all، the relationship between the actual C-factor and the Normalized Difference Vegetation Index was derived as a new equation to estimate the C-factor in the study area. Then، the results of Multiple Linear Regression by stepwise method showed that among all the variables related to vegetation and soil moisture، the thickness of surface litter، canopy cover، diameter of trees at breast height، saturated water content and Permanent Wilting Point were the best variables to estimate the C-factor in the study area. Conclusion: The soil erosion assessment using available models to estimate the C-factor had no adequate accuracy and caused errors in soil loss estimation. The models derived in this paper can be used for accurate estimation of the C-factor in other areas having similar crop attributes.