تغييرپذيري فرسايش سطحي و دانه‌بندي ذرات خاك نسبت به جهت و درجه شيب دامنه در منطقه نيمه‌خشك در غرب زنجان

Variability of Surface Erosion and Particle Size Distribution in Relation to Slope Aspect and Gradient in a Semi-Arid Region in West of Zanjan

فرسايش خاك ناشي از رواناب سطحي يا فرسايش سطحي، يكي از مهم ترين پديده هاي تخريب خاك در دامنه ها است. ويژگي هاي شيب مانند جهت و درجه شيب مي توانند موجب تفاوت هاي ويژگي هاي خاك بين دامنه ها شوند. اين مطالعه به منظور بررسي اثر درجه و جهت شيب بر تغييرات ويژگي هاي خاك در دامنه هاي كوتاه انجام گرفت. پنج تپه در برگيرنده دو دامنه شمالي و جنوبي و با درصد شيب متفاوت شامل 10-9، 17-13، 22-16، 29-31 و 33-37 درصد در يك منطقه نيمه خشك به وسعت 30 هكتار در غرب زنجان واقع در شمال غرب ايران بررسي شدند. تپه ها داراي پوشش گياهي مرتعي ضعيف است. نمونه هاي خاك در امتداد شيب ها از دو عمق (صفر تا 5 و 5 تا 15 سانتي متر خاك) در چهار موقعيت با فاصله دو متري در طول شيب در دو تكرار برداشت شدند. در كل 160 نمونه خاك براي تعيين توزيع اندازه ذرات (شن، سيلت و رس)، سنگريزه و چگالي ظاهري مورد تجزيه قرار گرفتند. مقدار فرسايش سطحي، بر اساس تغييرات توزيع اندازه ذرات و چگالي ظاهري به دست آمد. تغييرات دانه بندي ذرات و فرسايش سطحي بين دو جهت دامنه و نيز بين درجه هاي مختلف شيب با استفاده از آزمون توكي مورد تحليل قرار گرفتند. تفاوت معني داري بين جهت هاي شيب، از نظر مقدار فرسايش سطحي وجود نداشت. با اين وجود مقدار فرسايش سطحي خاك در هر دو جهت، تحت تاثير درجه شيب زمين قرار گرفت (0.05>p و 0.78=r^2). مقدار فرسايش سطحي در شيب هاي شمالي نسبت به شيب هاي متناظر جنوبي، وابستگي بيشتري به درجه شيب نشان داد. در شيب هاي جنوبي، مقدار فرسايش سطحي تحت تاثير حركت ذرات سيلت از خاك سطحي بود، در صورتي كه در شيب هاي شمالي، مقدار فرسايش سطحي به طور معني داري تحت تاثير هدررفت ذرات رس از خاك سطحي قرار گرفت.

Soil erosion by surface runoff introduced as surface erosion is one of the main mechanisms of land degradation in the hill slopes. Slope characteristics including aspect and gradient can control the differences of soil properties along the hillslope. This study was conducted to investigate the effect of slope aspect and gradient on variations of some soil properties in the short slopes. Five hills including both north and south aspects with different gradients (9-10%, 13-16%, 17-22%, 29-31% and 33-37%) were considered in a semi-arid region with 30 ha in area, in the west of Zanjan, northwest of Iran. The hills were weakly covered with pasture vegetation covers. Soil samples were collected along the slopes from two depths (0-5 cm and 5-15 cm) in four positions with 2 m distance along each slope with two replications. A total of 160 soil samples were analyzed for particle size distribution (sand, silt and clay), gravel and bulk density. Surface erosion was determined based on the variation of grain size distribution and bulk density. Differences of the grain size distribution and surface erosion between the two slope aspects and among the slope gradients were analyzed using the Tukey test. No significant difference was found between slope aspects in surface soil erosion. Nevertheless, surface soil erosion was affected by slope gradient in each slope aspect (R2= 0.78, p< 0.05). Surface erosion in the north slopes was more dependent on the slope gradient, as compared to the corresponding south slopes. In the south slopes, surface erosion was affected by the movement of silt particles from soil surface, while in the north slopes, it was significantly affected by the loss of clay particles.