بهينه‌سازي مديريت كاربري اراضي به‌منظور حفاظت از منابع حوزه‌ آبخيز ابوالعباس

Land use management optimization for Abolabbas Watershed resources conservation

اثرات محيطي و اقتصادي فرسايش خاك ناشي از سو مديريت در استفاده از اراضي واقع در يك حوزه آبخيز است. اگرچه متوقف كردن كامل فرسايش خاك تا حد شرايط طبيعي امكان پذير نيست، ولي مهار آن در قالب طرح‌هاي مديريت جامع آبخيز يك نياز مبرم است. با توجه به ‌اين‌كه در منابع علمي، هدر رفت عناصر غذايي با استفاده از مدل‌هاي بهينه‌سازي مورد ارزيابي قرار نگرفته است، هدف اصلي اين پژوهش، تعيين سطح بهينه كاربري اراضي به‌منظور كاهش ميزان فرسايش و هدررروي عناصر غذايي خاك و ارتقا درآمد ساكنين يك حوضه است. براي اين منظور، حوزه آبخيز ابوالعباس واقع در شمال شرق استان خوزستان، به‌عنوان منطقه مورد تحقيق انتخاب شد. مدل برنامه‌ريزي خطي چند هدفي براي سه گزينه مختلف وضعيت كنوني كاربري‌ها و بدون اعمال مديريت اراضي، وضعيت كنوني كاربري‌ها و اعمال مديريت اراضي و وضعيت استاندارد كاربري‌ها و مطابق با اصول و معيارهاي علمي مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد سطح كاربري‌هاي فعلي براي كاهش ميزان فرسايش و هدرروي عناصر غذايي و افزايش درآمد ساكنين حوضه مناسب نبوده و در شرايط بهينه بايد تغيير نمايد. در شرايط بهينه، سطح اراضي جنگلي و باغي به‌ترتيب 1.81 و 55.7 درصد افزايش، سطح اراضي مرتعي بدون تغيير و سطح اراضي كشت آبي و ديم به‌ترتيب 67.5 و 31.4 درصد كاهش مي‌يابد. علاوه بر اين، نتايج نشان داد كه در صورت بهينه‌سازي كاربري اراضي در شرايط فعلي و بدون اعمال مديريت اراضي، ميزان فرسايش، هدرروي عناصر غذايي و درآمد خالص كل حوضه به‌ترتيب 3.2 درصد كاهش، 2.5 درصد كاهش و 29.7 درصد افزايش، در صورت اعمال مديريت اراضي در داخل سطوح فعلي كاربري‌ها، به ترتيب 35.3 درصد كاهش، 70.2 درصد كاهش و 37.2 درصد افزايش و در شرايط استاندارد كاربري‌ها به ترتيب 47.2 درصد كاهش، 70.4 درصد كاهش و 41.8 درصد افزايش مي‌يابد. نتايج به‌دست آمده از تحليل حساسيت نيز نشان داد كه تغيير در سطح اراضي باغي و آبي، بيش‌ترين تاثير در افزايش درآمد خالص و كاهش فرسايش و هدرروي عناصر غذايي خاك در حوزه آبخيز ابوالعباس را داشته است.

Environmental and economic impacts of soil erosion are due to improper land management in a watershed. Although it is impossible to stop soil erosion completely under natural conditions, there is a great need to control erosion for proper land use planning. According to the scarcity of literature in the area of soil nutrient evaluation with optimization models, the main objective of this research is determining the optimum level of land uses to minimize soil erosion and nutrients losses and maximize people incomes that live in a watershed. For this purpose, Abolabbas Watershed in the north-eastern part of Khouzestan Province was chosen for this research. A linear programming model was used in three different scenarios including current land use condition without land management, current land use condition with land management and standardized land use condition. Results demonstrated that the current land uses are not optimized for the least soil erosion and nutrient losses and high income. At optimized conditions, the area of forests and orchards increased by 1.81 and 55.7% respectively, rangelands with no changes, and irrigated and drylands decreased by 67.5 and 31.4% respectively. Also, results showed that land use optimization, in current land uses with no land management, decreases total soil erosion by 3.2% and total nutrient soil losses by 2.5 and increases total income by 29.7%, in current land uses with land management, decreases total soil erosion by 35.3% and total nutrient soil losses by 70.2 and increases total income by 37.2%, and in standardized land uses, total soil erosion by 47.2% and total nutrient soil losses by 70.4 and increases total income by 41.8%. Sensitivity analysis, also, showed that the change in the area of orchards and Irrigated lands has the most effects on increasing income and decreasing soil erosion and nutrients losses in Abolabbas watershed.