بررسي نقش ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي خاك آبكند و عوامل زمين‌محيطي حوضه بالادست آن بر گسترش فرسايش آبكندي

The Role of Physicochemical Characteristics of Gully Soil and Environmental Factors of its Upper-Catchment Area in the Expansion of Gully Erosion

در تحقيق حاضر براي شناخت مكانيسم شكل گيري آبكند ها در حوضه آبخيز قوري چاي واقع در شمال استان اردبيل(دشت مغان)، اقدام به ارائه مدل رگرسيوني از طريق بررسي عوامل موثر زمين محيطي و ويژگي هاي خاك بر رخداد فرسايش آبكندي شده است. بدين منظور از طريق بازديدهاي ميداني، تعداد 17 آبكند به طور تصادفي براي مطالعه مشخص و با ثبت موقعيت آنها به وسيله gps، اقدام به نقشه برداري و ثبت مورفومتري آبكند هاي انتخابي پس از هفت واقعه بارش هاي موثر شد. براي بررسي تاثير ويژگي هاي فيزيكي حوضه، محدوده آبخيز بالادست هر آبكند تعيين و پارامترهاي فيزيكي مربوط به آن محاسبه شد. به منظور تعيين ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي خاك، اقدام به نمونه برداري خاك در قسمت سر هر آبكند از دو عمق متفاوت (30-0 و 60-30 سانتي متر) شد. پس از تعيين و محاسبه عوامل زمين محيطي مربوط به حوضه بالادست آبكند ها، مشخصات مورفومتري آبكند و ويژگي ها خاك، از طريق تجزيه و تحليل چند متغيره داده ها، مدل رگرسيوني مناسب براي توسعه طولي فرسايش آبكندي، به دست آمد. نتايج حاصل از ماتريس همبستگي بين گسترش طولي آبكند و عوامل مورد بررسي حاكي از مشاركت عوامل مربوط به ويژگي ها فيزيكي حوضه آبخيز مشرف (مساحت، محيط، طول آبراهه اصلي و عرض متوسط حوضه و شيب آبراهه اصلي)، ويژگي هاي مورفومتري آبكند (ميانگين سطح مقطع آبكند، سطح گسترش آبكند و ميانگين عرض آبكند) و ويژگي هاي خاك (ميانگين هندسي قطر خاكدانه ها، آهك و درصد ماده آلي)، در شكل گيري و گسترش فرسايش آبكندي در آبخيز قوري چاي موثر است. نتايج تحليل رگرسيوني نشان داد كه گسترش طولي آبكند بيشتر تحت تاثير مساحت پيرامون هر آبكند و درصد ماده آلي است كه در نتيجه فشار بر مراتع و از دست رفتن پوشش گياهي، باعث افزايش رواناب و تسريع در گسترش طولي آبكند ها شده است، همچنين افزايش مساحت حوضه آبخيز مشرف به آبكندها، به عنوان يكي از عوامل موثر در گسترش طولي خندق شناخته شده است كه به دليل حجم بالاي رواناب ورودي به قسمت هدكت آبكندها بود و مديريت رواناب در خندق هاي با حوضه آبخيز مشرف بزرگ را ضروري مي كند.

In this research, a regression model was introduced to study the mechanisms of the formation of gullies in the Quri Chay watershed, northern Ardebil province (Moghan Plain); this was done through investigating the effective factors of geo-environment and soil characteristics on the gully erosion. For this purpose, 17 gullies were randomly assigned through field surveys. Mapping and recording the morphometric of the selected gullies were performed by GPS positioning after seven rainfall events. The catchment-upper area of each gully was determined and its related physical parameters were calculated in order to investigate the effect of the physical characteristics of the catchment. Soil sampling was also done at the head of each gully at two different depths (30-30 and 60-30 cm) in order to determine the physical and chemical characteristics of the soil. According to measurement of the morphometric characteristics of the gully and soil characteristics through multivariate analysis of the data, a suitable regression model was developed for the longitudinal development of erosion after determining and calculating environmental factors related to the upper catchment of the gullies. The results of the correlation matrix between the longitudinal extension of the gully and the factors investigated indicated that the factors related to the physical characteristics of the beside watershed (area, perimeter, main stream length and average width of the catchment, main stream slope), gully morphometric characteristics (mean of gully cross section, the gully expansion area, and the gully average width) and soil characteristics (geometric mean of the aggregates diameter, lime, organic matter percentage) affected the formation and expansion of gully erosion in the Quri chay catchment. The results of regression analysis showed that the longitudinal expansion of the gully was mostly influenced by the area around each gully and the percentage of organic matter, which resulted in pressure on the rangeland and the loss of vegetation, which increased runoff and accelerated the lengthwise expansion of the gully. Also, the increase in the area of the beside catchment the gullies is known as one of the factors influencing the length of the gully, due to the high volume of runoff entering the head cut section; so it is necessary to manage runoff in the gully with the large beside catchment.