تحليل اثر رگبارهاي متوالي بر ويژگي هاي خاك، توليد رواناب سطحي و هدررفت خاك در خاك هاي با پايداري متفاوت در كرت هاي كوچك

Analyzing the effect of sequence rainfalls on soil properties, runoff production and soil loss in soils with different stability at the small plots

آگاهي از تغييرات زماني ويژگي هاي خاك در هر رخداد طي بارش هاي متوالي براي تعيين دوره بحراني كه خاك حساس به فرآيندهاي فرسايشي مي شود، بسيار حائز اهميت است. اين پژوهش به منظور بررسي اثر رگبارهاي متوالي بر تغيير ويژگي هاي خاك، توليد رواناب سطحي و هدررفت خاك در 18 نوع خاك مختلف با اندازه خاكدانه يكسان (با قطر بين 4 و 6 ميلي متر)، انجام گرفت. آزمايش در كرت هاي فرسايشي كوچك با طول 80 سانتي متر و عرض 60 سانتي متر با شيب 9 درصد طي هفت رگبار متوالي شبيه سازي شده با شدت 85 ميلي متر بر ساعت و تداوم 30 دقيقه با فواصل پنج روز اجرا شد. نتايج نشان داد كه تفاوتي معني دار بين خاك ها از نظر جرم مخصوص ظاهري، نگه داشت آب، توليد رواناب و هدررفت خاك به وجود آمد (p< 0.001). در رخداد رگبار اوليه به دليل فراواني زياد خاكدانه هاي پايدار و پايين بودن رطوبت پيشين خاك ها، پايين ترين مقدار رواناب (14/4 ميلي متر) و هدررفت خاك (792 گرم بر مترمربع) مشاهده شد. در رخداد رگبارهاي متوالي بعدي گرچه تغييرات زياد در نگه داشت آب در خاك مشاهده نشد، اما افزايش جرم مخصوص ظاهري خاك هم چنان آشكار بود. روابطي معني دار بين هدررفت خاك (0/58= 2R) و جرم مخصوص ظاهري خاك و نيز رطوبت پيشين خاك (0/75= 2R) وجود داشت. اين پژوهش نشان داد كه آگاهي از تغييرات جرم مخصوص ظاهري خاك و رطوبت پيشين خاك در رخدادهاي باران طي سال مي تواند در پيش بيني فرسايش خاك رخداد طي رگبارهاي متوالي در يك منطقه موثر واقع شود. به طور كلي تغييرات ويژگي هاي فيزيكي خاك در هر رخداد نقشي مهم در افزايش حساسيت خاك به فرسايش طي رگبارهاي متوالي دارد.

Knowledge of the change of soil properties in each event during sequence rainfalls is very important for recognition the critical period of that the soil would be susceptible to erosion processes is vital. This study was conducted to investigate the effect of sequence rainfalls on the changes of soil properties، runoff and soil loss in eighteen different soils with the same aggregate size (from 4 to 6 mm) using the simulated rainfalls. The experiments were performed at small erosion plots with 80 cm long and 60 cm wide under 9% slope steepness during seven sequence rainstorms with 80 mm h-1 in intensity for 30 min and 5-day interval. The results indicated that significant differences were among the soils in bulk density، water retention، runoff and soil loss (p< 0.001). The lowest runoff (14.4 mm) and soil loss (792 g m-2) were observed in the first rainfall event which was associated with higher percentage of water-stable aggregates and lower amount of soil moisture. In the sequential rainfalls، there was no obvious difference in soil water content، whereas bulk density was significantly increased. Significant relationships were found between soil loss and bulk density (R2= 0.58)، and initial soil moisture (R2= 0.75). This study revealed that information on the changes of soil bulk density and initial soil moisture can sufficiently help to predict soil erosion during sequence rainfalls in an area. Wholly، the change of the physical soil properties plays an important role in increasing the soil’s susceptibility to erosion during sequence rainfalls.