Skip to main content
SUPERVISOR
محمدرضا عبدی (استاد مشاور) شمس اله ایوبی (استاد راهنما) حسین خادمی موغاری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Amenh Mohammadi janbazlo
آمنه محمدی جانبازلو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Impacts of different land uses on soil redistribution using Cs-137 technique in Semirom district
Nowadays, soil erosion is one of the most serious concerns in natural resources and agricultural fields. Understanding erosion and sedimentation processes throughout the landscape is essential for decision-making in critical areas. Researchers around the world have been trying to estimate erosion and sedimentation by various approaches as well as radionuclide techniques such as the cesium-137 technique. Due to inappropriate human activities in the Semirom County, the severity of soil erosion is beyond the tolerable limit of soil erosion, so obtaining quantitative reliable information on erosion is essential to perform soil and water conservation operations. The main objective of this study was to quantify soil redistribution among the hillslope in three land uses including rainfed agriculture, orchard of apple, and natural rangeland in the studied area in Semirom district. At each site, four slope positions included shoulder, back slope, toe slope and foot slope were selected. In position, three points were selected and soil samples were collected in two depth of 0-15 and 15-30 cm with an area of 20 ×20 cm. Gamma-ray spectrometry was used to analyze cesium-137. Magnetic parameters of soil samples were measured by a Bartington magnetometer at two frequencies of 0.46 and 4.6 kHz. The results showed that among soil physicochemical and magnetic properties, soil bulk density (r = 0.99 **) in orchard and rangelands; and available potassium (r = 0.96 **) at dryland showed the highest correlation with cesium-137. Multivariate regression analysis in orchard indicated that soil bulk density, calcium carbonate equivalent and available phosphorus explained 98% of Cs variability, in rangeland bulk density, nitrogen content and low magnetic susceptibility explained 97% of variability in Cs-137 and in dryland carbonates explained 96% of variability in Cs-137. Using cesium-137 technique, the maximum mean Cs-137 loss in the shoulder position of orchard, rangeland and dryland were 16.3%, 54.72% and 44.78%, respectively, and the maximum mean of Cs-137 was observed in footslope position of orchard. Using the relative weighted model and simplified mass balance, the mean of soil erosion for orchard in shoulder was 100.76 and 131.65 ton / ha. yr, respectively, and for rangeland was 34.88, 37.85 37.85 ton /ha.yr and for dryland was 130.52 and 185.3 ton/ha.yr, respectively. Also, the lowest magnetic susceptibility value was obtained in all three uses at shoulder position with the highest amount of soil loss. In contrast, the highest magnetic susceptibility was observed at the slope position with the high rate of soil deposition. The overall results confirmed that along the hillslope, very fine magnetic particles can be redistributed and magnetic susceptibility could be used for evaluating soil erosion and deposition. Keywords : Soil erosion, Soil redistribution, Cesium-137, Magnetic susceptibility, Land use
امروزه فرسایش خاک به عنوان یکی از مشکلات جدی منابع طبیعی و عرصه های کشاورزی است. شناخت فرآیندهای فرسایش و رسوب در طول زمین منظر به منظور تصمیم سازی های مدیریتی در مناطق بحرانی ضروری است. پژوهشگران در سراسر دنیا از گذشته سعی داشتند تا با استفاده از روش های مختلف و ازجمله روش رادیونوکلئوید نظیر تکنیک سزیم-137 بتوانند میزان فرسایش و رسوب را در اراضی مختلف محاسبه نمایند. به دلیل فعالیت های نادرست بشری در شهرستان سمیرم شدت فرسایش خاک فراتر از حد طبیعی است، بنابراین به دست آوردن اطلاعات کمی معتبر در مورد فرسایش جهت انجام عملیات حفاظت خاک و آب، امری ضروری می باشد. این تحقیق با هدف مقایسه شدت توزیع مجدد خاک و همچنین ارزیابی همبستگی بین مقدار سزیم-137 و پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های خاک جمع آوری شده از سه کاربری باغ سیب، مرتع و دیم در شهرستان سمیرم واقع در جنوب استان اصفهان، انجام گرفت. در هر کاربری از چهار موقعیت شیب شامل شانه شیب، شیب پشتی، پای شیب و پنجه شیب و در هر موقعیت از سه نقطه و در هر نقطه از دو عمق 0-15 و 15-30 سانتی متری نمونه برداری با سطح مقطع 20در20 سانتی متر انجام شد. دستگاه اسپکترومتری اشعه گاما برای آنالیز سزیم-137 مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مغناطیسی نمونه های خاک به وسیله دستگاه بارتینگتون در دو فرکانس 46/0 و 6/4 کیلوهرتز اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که در میان ویژگی های فیزیکوشیمیایی و مغناطیسی خاک، وزن مخصوص ظاهری خاک ( ** 99/0= r) در کاربری باغ و مرتع و پتاسیم قابل جذب ( ** 96/0=r) در کاربری دیم بیشترین همبستگی را با سزیم-137 نشان دادند. در آنالیز رگرسیون چند متغیره در کاربری باغ، وزن مخصوص ظاهری خاک، درصد آهک و فسفر قابل استفاده، ( ** 989/0r=)، در کاربری مرتع وزن مخصوص ظاهری، مقدار نیتروژن و پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین ( ** 97/0r=) ودر کاربری دیم درصد آهک ( ** 964/0r=) وارد مدل رگرسیونی شدند. با استفاده از روش سزیم-137، حداکثرمیانگین هدررفت سزیم در موقعیت شانه شیب کاربری باغ، مرتع و دیم به ترتیب برابر با 3/16، 72/54 و 78/44 درصد و حداکثر میانگین انباشت سزیم در موقعیت پنجه شیب کاربری باغ، مرتع و دیم به ترتیب برابر با 64/35، 78/55 و 56/3 درصد به دست آمد. با استفاده از مدل نسبی و بیلان وزنی ساده شده، میانگین فرسایش در کاربری باغ در شانه شیب به ترتیب برابر با 76/100 و 65/131 تن بر هکتار در سال و برای کاربری مرتع در موقعیت شانه شیب به ترتیب برابر با 88/34 و 85/37 تن بر هکتار در سال و برای کاربری دیم در این موقعیت در شانه شیب برابر با 52/130 و3/185 تن بر هکتار در سال به دست آمد. همچنین کمترین مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در هر سه کاربری در موقعیت شانه شیب به دست آمد که دارای بیشترین مقدار هدر رفت خاک نیز بود. در مقابل بیشترین مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در موقعیت پنجه شیب مشاهده شد که دارای بیشترین نرخ رسوب گذاری است. نتایج کلی موید آن است که در امتداد شیب منطقه مورد مطالعه، ذرات بسیار ریز مغناطیسی می تواند به صورت مؤثری برای بررسی توزیع مجدد خاک در اراضی شیب دار مورد استفاده قرار گیرد. کلمات کلیدی : فرسایش خاک، توزیع مجدد خاک، سزیم-137، پذیرفتاری مغناطیسی، کاربری اراضی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی