شبيه‌سازي سناريوهاي عمليات بيولوژيكي حفاظت خاك بر تغييرات فرسايش با استفاده از مدل RUSLE (حوزه آبخيز مرگاو- بخش فريم استان مازندران)

مقدمه هدررفت خاك پديده اي است كه موجب تخريب اراضي شده و به دليل بهره‌وري پايين كشاورزي نه تنها بر منابع طبيعي بلكه بر معيشت مردم نيز تأثير منفي مي‌گذارد. خاك از منظر اقتصادي يكي از منابع طبيعي است كه بر قدرت ملي يك كشور مؤثر است و به عنوان يك محور اصلي در قدرت اقتصادي ارزيابي مي شود. فرسايش فرايندي است كه باعث تخريب لايه‌هاي سطح خاك و جابه جايي مواد تشكيل‌دهنده آن شده و يكي از شايع‌ترين علل تخريب اراضي در سراسر جهان و تهديدي جدي براي جامعه انساني و محيط زيست است. متوسط سالانه فرسايش خاك در ايران حدود 24 تن در هكتار در سال است. اين رقم بسيار قابل‌توجه بوده و ارزش اقتصادي بيش از صدها ميليارد ريال را در بر مي‌گيرد. تنش‌هاي اقتصادي، اجتماعي و سياسي به ويژه تنش‌هاي ناشي از مهاجرت نيز تا حد زيادي به اين موضوع مربوط مي‌شود. از سوي ديگر، رشد روزافزون جمعيت در ايران و به دنبال آن مصرف بيشتر مواد غذايي، كشاورزان را مجبور به استفاده از اراضي شيب‌دار حساس به فرسايش كرده است كه يكي از دلايل اصلي تخريب منابع طبيعي است. بنابراين، پيش از هر اقدامي پيش‌بيني شدت فرسايش خاك به برنامه‌ريزي در تعيين كاربري اراضي، بررسي خطرات فرسايش و ارزيابي اثرات تغييرات كاربري‌ها حائز اهميت است. تغيير پوشش و كاربري زمين بر بسياري از فرايندهاي طبيعي نظير فرسايش خاك و توليد رسوب، سيلاب و خصوصيات فيزيكي شيميايي خاك اثر مي‌گذارد. هدف پژوهش حاضر بررسي سناريوهاي مختلف عمليات بيولوژيكي بر ميزان هدررفت خاك حوزه آبخيز مرگاو استان مازندران است. مواد و روش‌ها حوزه آبخيز مرگاو در محدوده طول شرقي 6 َ9 °53 الي 41 َ14 °53 و عرض شمالي 25 َ6 °36 الي 34 12 °36 با مساحت 4401.7 هكتار در بالادست سد شهيد رجايي ساري و از توابع شهر فريم بخش دودانگه ساري در استان مازندران است. بارندگي متوسط سالانه حوضه معادل 580.1 ميلي‌متر بوده كه ماه آذر و فصل پاييز به ترتيب پرباران‌ترين ماه و فصل هستند و مرداد و فصل تابستان نيز كم باران‌ترين ماه و فصل سال هستند. دماي متوسط حوزه نيز معادل 11.7 درجه سانتي‌گراد محاسبه شده است. همچنين پارامترهاي فيزيوگرافي اين حوضه از قبيل حداقل و حداكثر ارتفاع از سطح دريا به ترتيب 779 و 1787 متر و ارتفاع متوسط وزني1204.2متر و شيب متوسط وزني 35.79 درصد و زمان تمركز 2.7 ساعت است. در نهايت اقليم حوزه نيز به روش آمبرژه و دومارتن به ترتيب مرطوب سرد و نيمه مرطوب بوده است. به منظور اجراي سناريوهاي تغيير كاربري فعلي اراضي حوضه به كاربري‌هاي مرتع و گياهان دارويي، ابتدا نقشه كاربري فعلي اراضي حوزه آبخيز مرگاو، با استفاده از بازديدهاي ميداني و نرم‌افزار گوگل ارث در محيط GIS رسم شد. سپس با استفاده از مدل RUSLE، فرسايش كل حوضه محاسبه شد. از آنجايي كه تغيير كاربري اراضي جنگلي، مسكوني و سد به كاربري ديگر در حوضه، منطقي نبود، از فرايند شبيه‌سازي حذف و بر ساير كاربري‌ها، پيشنهاد سناريو به مساحت 561.54 هكتار صورت گرفت. نتايج و بحث  نتايج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد، ميانگين ميزان هدررفت خاك در اراضي كشاورزي، باغي و مناطق جنگلي تخريب يافته حوزه آبخيز مرگاو با استفاده از مدل RUSLE، 25.4 تن بر هكتار در سال بود. هم چنين نتايج شبيه‌سازي سناريوهاي عمليات بيولوژيكي و حفاظتي خاك با استفاده از مدل RUSLE نشان داد، سناريوهاي مرتعداري (سناريوي اول)، مرتعداري و باغداري (سناريوي دوم) و كشت گياهان دارويي (سناريوي سوم)، به ترتيب فرسايش خاك را به 18.9، 8.9 و 5.4 تن بر هكتار در سال (كاهش) رساندند. با توجه به نقش فرسايش باران، ميزان آن از شمال حوضه به سمت غرب و جنوب غربي حوضه افزايش مي‌يابد كه اين امر مربوط به كاهش بارندگي و توزيع فضايي ناهموار بارندگي در حوضه است. شاخص فرسايش پذيري خاك (K) در استفاده از جنگل‌هاي تخريب شده و كشاورزي بيشتر از ساير كاربري‌ها بود. مناطق با شيب بيشتر فرسايش بيشتري داشتند كه نشان‌دهنده نقش عامل LS در اين امر است. به عبارت ديگر، اراضي كشاورزي كه براي عامل LS در مقطع متوسط به بالا قرار گرفته‌اند، اين بخش را نسبت به فرسايش خاك حساس‌تر مي‌كند. با توجه به نقشه عامل پوشش گياهي بر ميزان فرسايش، حساس‌ترين مناطق به فرسايش اراضي جنگلي تخريب شده و سپس كشاورزي مناطقي هستند كه با در نظر گرفتن افزايش يا كاهش شيب، ميزان فرسايش را افزايش يا كاهش مي‌دهند. بنابراين مهمترين عاملي كه مي‌تواند اثر منفي شيب بر فرسايش حوضه را كاهش دهد پوشش گياهي است. نتيجه گيري پيامدهاي منفي فرسايش كل حوزه آبخيز مرگاو مي‌تواند كاهش تدريجي حاصلخيزي خاك سطحي و اراضي زراعي و به خطر افتادن معيشت و امنيت غذايي مردم باشد. در واقع با توجه به نقش موثر پوشش گياهي بر فرسايش خاك، اجرا و توسعه اراضي باغي و يا كشت گياهان دارويي بر اساس اصول كشت نواري در اراضي شيب‌دار در اين حوضه پيشنهاد مي‌شود. در واقع مي‌توان در راستاي هدف‌گذاري حفاظتي، هدف‌گذاري اقتصادي را در انتخاب نوع پوشش گياهي و انتخاب گونه گياهي در نظر گرفت كه هم بتواند از فرسايش خاك جلوگيري كند و هم از كشت آن درآمدزايي كند. بنابراين با توجه به دستورالعمل احداث باغ و كشت گياهان دارويي ديم در اراضي شيب‌دار در سال 1395 و با توجه به جنبه‌هاي اقتصادي، سه سناريو براي اين حوضه پيشنهاد شد كه بهترين سناريو تبديل اراضي كشاورزي به گياهان دارويي ديم (سناريوي 3) است كه باعث كاهش فرسايش از 25.44 تا 5.4 تن در هكتار در سال مي‌شود. زيرا كشت گياهان دارويي نيازي به خاك‌ورزي در سال ندارد و در مقايسه با محصولاتي مانند گندم مي‌توان آن را طبق مدل حفاظتي خاك كشت كرد كه باعث كاهش فرسايش خاك مي‌شود. بنابراين توجه به مسائل اجتماعي و اقتصادي مبتني بر توسعه پايدار در اجراي عمليات آبخيزداري مي‌تواند عامل مهمي در مديريت بهتر حوزه‌هاي آبخيز كشور باشد.