Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Jalalian,Mostafa Karimian eghbal,Hossein Khademi Moughari
احمد جلالیان (استاد راهنما) مصطفی کریمیان اقبال (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Farshad Kiani
فرشاد کیانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1379

TITLE

Effect of Deforestation and Land Use Change on Soil Quality Attribute and Evaluation of LISEM Model in Estimating of Runoff and Sediment in Pasang Catchment, Golestan Province
Deforestation and land use change seem to have created serious problems in Golestan province, north of Iran . The objectives of this study were to evaluate the effect of deforestation, grazing, exclusion and rangeland degradation on soil quality attributes in loess-derived landforms . The results were shown that Loess/soil sequences in study area have been proven to be excellent paleoclimate archives. The results showed that the amount of organic matter decreased three units when it turns from forest to farmland, and increased two units from farmland to rangeland. The amount of CaCO 3 in surface layer of deforested area was more than the forest soils. The amount of soil N in forest and soil P and K in rangeland were high. Root decomposition and uptake by plants had an important role on distribution of N. Bulk density and porosity in forest and MWD in rangeland were higher than in other land uses because of the decrease in organic matter due to farming activities. Soil respiration in forest was highest as compared to other land uses. Decomposition of organic matter in farmland with no addition of plant residues have caused low respiration rate. Different enzymes activities (L-asparaginase and Dehydrogenase) compared to microbial respiration indicate that enzymes contribute to specific biological processes while soil microbial respiration basically depends on the general activity of soil microbial population. Different quality of the plant residues in different ecosystems may also create different impacts on biological indices. It could be concluded that amount of organic matter, soil N, bulk density, porosity, MWD, soil respiration and enzymes activities are suitable indicators for soil quality evaluation in this area. Calibration of the LISEM soil erosion model for Pasang catchment showed that the LISEM model can simulate runoff and soil loss from the catchment. Soil losses were estimated bu model and were differed from 85 to 1595 (Kg/ha) according to rainfall amounts. The effect of a number of land use and land management scenarios was simulated with LISEM. The simulation predicted that an increase in erosion amount about 21% was reached by changing of forest to current land uses. Decrease in soil loess amount of about 30% could be reached by implementing conservation methods and exclusion in farmland and degradated rangelands.
با توجه به تخریب جنگل‌ها و تأثیر آن برکیفیت خاک و همچنین اهمیت مطالعه فرسایش در کشور، استان گلستان که در چند سال اخیر با این مشکل روبرو بوده است برای این تحقیق انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییر اقلیم در سالیان گذشته رد پایی از خود در بین افق‌های خاک‌های لسی منطقه به جا گذاشته است که در مطالعات میکرومرفولوژیکی از طریق تشریح فابریک خاک و آرایش ذرات رس و آهک و نحوه قرار گرفتن ذرات نسبت به حفرات، در مطالعات کانی شناسی با مشاهده تفاوت میزان تبدیل کانی‌های ایلایت و کلرایت به اسمکتایت و نیز از طریق اندازه‌گیری آهن خاک ساخت مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه نشان داد که تغییرات کاربری اراضی باعث تغییر رده‌بندی خاک از طریق مقدار مواد آلی افق سطحی گردیده است. بنابراین تغییر کاربری فقط برروی افق سطحی تأثیر گذار بوده و تفاوت افق‌های عمقی ناشی از محل قرار گرفتن بر روی شیب بوده و نتیجه می‌شود که پستی و بلندی در این زمینه عامل تاثیر‌گذارتری نسبت به فاکتورهای دیگر خاک‌ساز و همچنین عامل مدیریت است. با تبدیل جنگل به اراضی کشاورزی، 6/1 سانتی‌متر بر دقیقه بر میزان نفوذپذیری و 3 درصد بر میزان کربنات کلسیم افق سطحی افزوده شده است. در مقابل میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها به میزان 2/1 میلی‌متر، مواد آلی به میزان 7/2 درصد، نیتروژن کل به میزان 16/0 درصد کاهش یافته است. با ایجاد قرق، میزان مواد آلی خاک 14/3 درصد افزوده شده و به تبع آن میزان میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در حدود 2 میلی‌متر افزوده می‌شود. میزان تنفس میکربی با مواد آلی خاک رابطه مستقیمی دارد ولی فعالیت آنزیمی در اراضی مرتعی در حدود 2/0 واحد برای آنزیم ال آسپاراژیناز و در حدود 5/1 واحد برای آنزیم دهیدروژناز بیشتر است. به نظر می‌رسد کیفیت مواد آلی و نوع پوشش، نقش بیشتری در مقابل کمیت مواد آلی جهت فعالیت این آنزیم‌ها دارد. در بررسی کلی شاخص‌های کیفیت خاک در می‌یابیم که وضعیت اراضی مرتعی از لحاظ خصوصیات فیزیکی از اراضی جنگلی و از لحاظ خصوصیات شیمیایی از اراضی کشاورزی مطلوب‌تر است. نتایج روش‌های برآورد کیفیت خاک نشان داد میزان از دست رفتن خاک، در زمان بین قطع عملیات کشاورزی و ایجاد قرق تا زمان استقرار پوشش مرتعی و نیز در اراضی مرتعی تخریب شده بیشتر می‌باشد. فرسایش خاک به عنوان یکی از مهمترین شاخص‌های کیفیت خاک به صورت کمی، با استفاده از مدل لیسم برآورد گردید. با نصب ایستگاه رسوب سنجی و احداث سرریز، داده‌های واقعی با نتایج مدل مقایسه شدند میزان متوسط از دست رفتن خاک در طی هفت بارش مختلف از لحاظ شدت و مدت، از 85 تا 1595 کیلوگرم بر هکتار متفاوت بود. مزیتی که مدل‌های کمی نسبت به روش‌های کیفی دارند تغییر مقدار ورودی‌ها جهت پیش‌بینی وضعیت گذشته و آینده کاربری‌های اراضی است. این مزیت در زیر حوزه مورد مطالعه استفاده شد. سه حالت کاربری گذشته ( زیر حوزه پوشیده از اراضی جنگلی) و کاربری فعلی(چهار کاربری جنگل، مرتع، مرتع تخریب شده و اراضی کشاورزی) و کاربری آینده ( قرق اراضی کشاورزی و تبدیل به مرتع) توسط مدل درطی یک رخداد انتخاب شده مقایسه گردید. نتایج نشان داد که تغییر کاربری و تخریب جنگل‌ها و ایجاد کاربری فعلی موجب افزایش فرسایش خاک از 61 تا 78 تن یعنی به میزان 21 درصد در طی یک رخداد شده است. در صورتی که اراضی کشاورزی و مرتعی تخریب شده، تحت مدیریت صحیح، قرق و بذرپاشی شوند، میزان فرسایش طی یک رخداد درحدود 30درصد کاهش می‌یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی