بررسي تاثير نوع ليتولوژي بر ميزان فرسايش و رسوبدهي خاك در حوزه آبخيز سد سنگرد

Investigation on effects of lithology on soil erosion and sediment yield in Sangerd Drainage Basin

در مناطق واجد خاك هاي با فرسايش پذيري زياد كه فاقد پوشش گياهي بوده و يا ميزان پوشش گياهي ناچيز است، سرشت ذاتي سنگ مادر، نقش به سزايي در توليد رواناب و هدررفت خاك بر عهده دارد. اين تحقيق، با هدف بررسي اثر نوع ليتولوژي و مواد مادري بر هدررفت خاك با استفاده از دستگاه شبيه ساز باران در حوزه آبخيز سد سنگرد واقع در استان خراسان رضوي انجام شد. براي انجام اين پژوهش، ابتدا 11 واحد همگن (واحدهاي كاري) بر مبناي نوع ليتولوژي شامل مارن و كنگلومرا و رخساره هاي فرسايشي شامل سطحي-شياري، شياري و شياري-آبراهه اي در كاربري مرتعي و در شيب مشابه (20 درصد) انتخاب شد. 33 آزمايش در شدت بارش 36 ميلي متر در ساعت و به مدت 30 دقيقه با شبيه ساز باران بر روي واحدهاي كاري، انجام شد. مقدار رسوب هر يك از آزمايش ها اندازه گيري شد. به منظور بررسي عوامل موثر در تلفات خاك و فرسايش پذيري، نمونه برداري از خاك در لايه صفر تا 15 سانتي متري نيز از مجاور پلات هاي مورد آزمايش برداشته شد. تحليل آماري اطلاعات با استفاده از نرم افزار SPSS 22 انجام شد. نتايج نشان داد كه ليتولوژي هاي مورد بررسي از نظر فرسايش و رسوبدهي با يكديگر تفاوت معني دار دارند. دو واحد كاري شامل مارن حاوي املاح فراوان واجد فرسايش شياري-آبراهه اي (Eem-RG) و كنگلومرا واجد فرسايش سطحي-شياري (Plc-SR) به ترتيب با رسوبدهي 260. 9 و 45. 1 گرم در متر مربع داراي بيشترين و كمترين مقدار رسوبدهي مي باشند. برخي از ويژگي هاي خاك مانند درصد سيلت، رطوبت اوليه خاك، شوري، اسيديته و نسبت جذب سديم با ميزان فرسايش و رسوبدهي خاك داراي همبستگي مستقيم و عوامل درصد پوشش گياهي و درصد سنگريزه موجود در سطح خاك و همچنين، درصد ماسه، كربن آلي و درصد آهك فعال خاك با ميزان فرسايش و توليد رسوب، همبستگي معكوس نشان مي دهند.

On areas with highly eroded soils, where vegetation is absent or negligible, runoff generation and erosion processes can greatly be affected by the nature of parent material. This research was carried out to investigate the effects of lithology and soil parent material on erosion and soil loss, using rainfall simulator in Sangerd Drainage Basin which is located in Khorasan Razavi Province. To do this research, 11 homogeneous soil units (map units) with the same slope (20%), land use (rangeland), different lithology (marls and conglomerate) and erosion facies (sheet-rill, rill and rill-gully) were selected. A rainfall simulator producing 36 mm h-1 rainfall intensity and 30 minute duration was used at 33 locations over soil erosion plots. The amount of sediments was measured. In order to investigate factors affecting on soil erosion and sediment yield, soil was sampled from 0-15 cm depth of plot adjacent areas. For statistical analysis, SPSS 22 was used. Results showed that soil erosion and sediment yield have meaningful differences in different lithologies. Eem-RG and Plc-SR soil units with 260.9 and 45.1 gr m-2 have the most and the least sediment yield, respectively. It was found that the sediment yield had positive correlation with some soil properties such as silt, Ec, pH, SAR and antecedent soil moisture and negative correlation with sand, OC, NPV, vegetation and rock fragment cover.