بهينه سازي الگوي كشت به منظور كاهش فرسايش خاك، مطالعه موردي: آبخيز قوشچي

Optimizing Land Use Pattern to reduce soil erosion, Case Study: Qushchi Watershed

خطرات ناشي فرسايش خاك در حوزه‌هاي آبخيز از عمده‌ترين مشكلاتي است كه به طور همه جانبه تعادل اكولوژيك آبخيزها را تحت تاثير قرار داده است. اين تحقيق با هدف تعيين سطح بهينه كاربري اراضي به منظور كاهش ميزان فرسايش و افزايش درآمد ساكنان حوزه آبخيز قوشچي واقع در استان آذربايجان‌غربي انجام شد. ابتدا ميزان درآمد‌ها و هزينه‌هاي كاربري‌هاي موجود با مطالعات ميداني محاسبه گرديد. سپس خسارات ناشي از فرسايش با تبديل ميزان فرسايش خاك به سطح اراضي با كاربري مشخص و با عمق خاك معادل برآورد شد. براي سه گزينه مختلف شامل وضعيت فعلي كاربري‌ها بدون اعمال مديريت اراضي، وضعيت فعلي كاربري‌ها با اعمال مديريت اراضي و وضعيت استاندارد كاربري‌ها، مدل برنامه ريزي خطي چند هدفي به وسيله نرم‌افزار LINGO برقرار و بهينه‌سازي به روش سيمپلكس حل گرديد. در نهايت مناسب‌ترين گزينه كاربري و مديريت اراضي با مقايسه ميزان فرسايش و سود در هر يك از گزينه‌ها تعيين و شرايط موجود و شرايط توصيه شده مقايسه گرديد. نتايج نشان داد سطح كاربري‌هاي فعلي جهت كاهش ميزان فرسايش و افزايش درآمد ساكنين حوزه مناسب نبوده و در شرايط بهينه بايد تغيير كند. در شرايط بهينه سطح اراضي باغي از 408 هكتار به 507 هكتار، سطح اراضي مرتعي بدون تغيير، سطح اراضي كشت آبي از 169 هكتار به 136 هكتار و سطح اراضي ديم نيز از 636 هكتار به 570 هكتار تغيير مي‌يابد. علاوه بر اين نتايج نشان داد كه در صورت بهينه‌سازي كاربري اراضي، ميزان فرسايش خاك و سوددهي كل حوزه به ترتيب 75/0 درصد كاهش و 68/3 درصد افزايش، در صورت اعمال مديريت اراضي 27/42 درصد كاهش و 39/21 درصد افزايش، و در شرايط استاندارد 95/60 درصد كاهش و 20/24 درصد افزايش مي‌يابد. نتايج حاصل از تحليل حساسيت نيز نشان داد كه تغيير در سطح اراضي باغي و مرتعي، بيشترين تاثير را در افزايش ميزان سوددهي و كاهش فرسايش خاك حوزه آبخيز قوشچي دارد.

Soil erosion hazard in catchments are the major problems that can affect ecological balance of such areas. This study aimed to determine the optimal use of land to reduce erosion and increase the residentʹs income of Qushchi watershed in West Azerbaijan province. Income and expenses for the current land uses were calculated with field studies. Damages resulting from the soil erosion were estimated by soil depth equal to the specified land uses. For three different options including the current status of land uses without and with land management, and the standard status of land uses, multi-objective linear programming model was established by LINGO software. Then the optimization problem of the land use was solved by simplex method. Finally, the best option of land use was determined by comparing erosion rate and its cost in each scenario. Then the circumstances and the recommended conditions were compared. The results indicated that the current surface area of current land uses is not suitable to reduce erosion and increase income of residents and should change in the optimum conditions. At the optimum level, horticulture area of 408 to 507 (ha), irrigated land area of 169 to 136 (ha) and Dry farming of 636 to 570 (ha) should change while conversion of rangeland area not indispensable. In addition, the results showed that in case of the optimization of land use only, soil erosion and the profitability of the whole area will 0.75 percent decrease and 3.68 percent increase respectively. In case of land management practices, 42.27 percent will decrease and 21.39 percent increase and with the standard conditions 60.95 percent will decrease and 24.20 percent increase. The results of the sensitivity analysis showed that the change in the horticulture and range land have the greatest impact on increasing profitability and reducing soil erosion of Qushchi watershed