تاثیر کاربری اراضی بر خصوصیات نفوذ آب در برخی خاک های استان اردبیل و زنجان

مطالعه شاخص های کیفیت خاک، ابزاری مناسب در مدیریت نوع کاربری اراضی به شمار می رود. تغییر کاربری اراضی بر روی فرآیندهای هیدرولوژیکی خاک تاثیر می گذارد که فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از آنها است. تغییرات مکانی نفوذپذیری خاک نقشی بسیار مهم در فرآیندهای هیدرولوژیک ایفا می کند. تغییر پذیری این فرآیند متاثر از ویژگی های ذاتی و غیر ذاتی اراضی می باشد. به منظور جلوگیری از تخریب اراضی و آلودگی خاک و آب، شناخت فرآیندهای مربوطه و کمی نمودن روابط بین آنها امری اجتنابناپذیر میباشد. فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین اجزای چرخه هیدرولوژی است. از سوی دیگر، اندازهگیری آن دشوار، زمانبر و پرهزینه میباشد. با توجه به تغییرات زیاد رطوبت خاک، ارائه مدلی مناسب جهت تخمین صحیح نفوذ حائز اهمیت می باشد. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات نفوذ آب به خاک در اثر تغییر کاربری اراضی و تعیین بهترین معادله نفوذ است. بنابراین نفوذ آب به خاک در هفت منطقه از استان زنجان و یک نقطه از استان اردبیل در سه کاربری بایر، زراعی و باغی اندازه گیری شد. اندازه گیری نفوذ در هر کاربری به روش استوانه مضاعف با سه تکرار و در زمان-های 16/0، 33/0، 5/0، 66/0، 83/0، 1، 2، 3، 4، 5، 7، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45، 50، 55، 60، 70، 80، 90، 100، 110، 120، 135، 150، 165، 180، 195 و 210 دقیقه انجام شد. هم چنین مدل های کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، سازمان حفاظت خاک آمریکا برای تخمین نفوذ آب در خاک به کار گرفته شد. جهت انتخاب مدل مناسب معیارهای سنجش خطا شامل RMSE (ریشه میانگین مربعات خطا) و R2 (ضریب تبیین) برای هر مدل تعیین شد. نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ نهایی در هر کاربری تعیین شد. نتایج نشان داد که در هر سه کاربری، همه مدل های مورد استفاده در این تحقیق توانستند نفوذ تجمعی آب در خاک را با دقت قابل قبولی برآورد نمایند و دارای RMSE پایین و R2 بالایی بودند. پس توصیه تخمین نفوذ با استفاده از مدل ها و تفسیر آن ها برای کلیه مناطق مطالعاتی منطقی می باشد. هم چنین نتایج نشان داد که در برآورد نفوذ تجمعی در کاربری بایر مدل هورتون دارای بیشترین R2 بود (999/0). ولی در کاربری زراعی و باغی مدل کوستیاکوف- لوئیس R2 بیشتری داشت (997/0). بر اساس نتایج نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ نهایی در کاربری زراعی و باغی بیش تر از کاربری بایر بود. دلیل این امر ناشی از انجام عملیات کاشت بوده که موجب بهم خوردگی بیشتر لایه سطحی خاک شده، در نتیجه نفوذپذیری خاک در کاربری زراعی و باغی بیشتر از کاربری بایر (که در آنها تاثیر عوامل انسانی کمتر بوده) است.

Keywords:

استوانه مضاعف , کوستیاکوف , میانگین نفوذ تجمعی , سرعت نفوذ نهایی , کاربری اراضی