ارزیابی اثر تغییر پوشش اراضی بر روی روند فرسایش خاک تالاب هور العظیم در جنوب غرب ایران

میاحی, جاسم; اسکندری دامنه, هادی; زراسوندی, علیرضا

doi:10.22111/jneh.2020.33269.1626

ارزیابی اثر تغییر پوشش اراضی بر روی روند فرسایش خاک تالاب هور العظیم در جنوب غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد زمین شناسی زیست محیطی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

² دانشجوی دکتری بیابان زدایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان

³ استاد زمین شناسی اقتصادی- دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

10.22111/jneh.2020.33269.1626

چکیده

فرسایش خاک یک فاکتور کلیدی محیطی می‌باشد، که تنها به فاکتورهای ژئواکولوژیک وابسته نیست بلکه به تغییرات کاربری اراضی و پوشش اراضی نیز وابسته است. تحقیق حاضر به ارزیابی تغییرات کاربری و تاثیر آن بر فرسایش خاک در تالاب هورالعظیم در استان خوزستان در جنوب غرب ایران و استان میسان در جنوب شرق کشور عراق می‌پردازد. برای انجام این تحقیق از تصاویرماهواره لندست مربوط به خرداد ماه سال‌های 1365 و 1395 استفاده شد. جهت طبقه‌بندی تصاویر، از روش طبقه‌بندی حداکثر احتمال استفاده و نقشه پوشش اراضی تالاب تهیه گردید. صحت طبقه‌بندی با محاسبه ضریب کاپا و صحت کلی با استفاده از ماتریس خطا ارزیابی شد. برای تصویر سنجنده TM ضریب کاپا و صحت کلی به‌ترتیب 85/0 و 92/0 و برای تصویر سنجنده OLI به‌ترتیب 89/0 و 94/0 برآورد گردید. در مرحله بعد فرسایش خاک منطقه با استفاده از معادله جهانی ارزیابی فرسایش خاک (RUSLE) برای دوره 1986-1395 ارزیابی شد. نتایج کلی گویای این مطلب است که در بازه بین سال‌های 1365 تا 1395 از مساحت طبقات پوشش اراضی دارای کلاس‌‌ فرسایشی کم کاسته شده و به مساحت کلاس‌‌های فرسایشی زیاد و عمدتا به کلاس فرسایشی بیش از 5 تن در هکتار در سال افزوده شده است. بر اساس اطلاعات اطلاعات بدست آمده برای سال 1365 حدود 26 درصد از مساحت و برای سال 1395 در حدود 41 درصد از مساحت منطقه مقدار فرسایش از حد قابل قبول بیشتر بوده و در برخی قسمت‌ها بحرانی است. لذا نتایج حاصل از این مطالعه لزوم پرداختن به این مسئله و ارائه راه حل‌های حفاظتی و مدیریتی را روشن می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessments Land Cover change Effects on Soil Erosion Trend in Hoor al-Azim wetland, Southwestern of Iran

نویسندگان [English]

Jasem Mayahi ¹
Hadi Eskandari dameneh ²
Alireza Zarasvandi ³

¹ Graduated MSc of Enviromental Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran university of Ahvaz, Ahvaz, Iran.

² PhD Student of Combat to Desert, Faculty of Natural Resources, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran.

³ Professor of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran university of Ahvaz, Ahvaz, Iran.

چکیده [English]

Soil erosion is an important factor that’s not dependent to only geo-ecological factors, rather dependent to land use changes and landscaping too. In this study, assessments the land use changes and its effect on soil erosion in Hoor al-Azim wetland located at southwestern of Iran and southeastern of Iraq countries. To do this study, using Landsat satellite imagery in May 1986 and 2016. For classification imagery, using the maximum likelihood classification method. The land cover map of Hoor al-Azim wetland was prepared. The accuracy values of classification assessments with calculating Kapa coefficient and general accuracy assessments with using error matrix. For TM sensor image, Kapa coefficient and general accuracy calculated are respectively 85.0 and 92.0 and for OLI sensor image respectively 89.0 and 94.0. Next, the soil erosion of study area, assessments with using the Universal Equation Assessment of Soil Erosion (RUSLE) in a period from 1986 to 2016. The general results indicate that in the period between 1986 and 2016, the area of land cover floors with low erosion class has been reduced and the area of high erosion classes has been increased and mainly the erosion class of more than 5 tons per hectare per year. According to the information obtained for 1986, about 26% of the area and for 2016, about 41% of the area, the amount of erosion is more than acceptable and in some parts is critical. Therefore, the results of this study clarify the need to address this issue and provide protection and management solutions.

کلیدواژه‌ها [English]

Classification
Maximum Likelihood
RUSLE
Khuzestan province

مراجع

احمدی، حسن (1999)، ژئومورفولوژی کاربردی ، جلد 1 (فرسایش آب) ، چاپ سوم. انتشارات دانشگاه تهران ، تهران ، ص 688.

افضلی، سیدفخرالدین و زهرا غلامی نوبندگانی (1398)، مقاومت پوسته سطحی و خاک تالاب بختگان به فرسایش بادی و ایجاد ریزگرد تحت تاثیر خشکسالی. چهارمین کنگره بین المللی توسعه کشاورزی، منابع طبیعی، محیط زیست و گردشگری ایران، تبریز-دانشگاه هنر اسلامی تبریز.

ایوبی، شمس الله.، خرمالی، فرهاد.، جویباری، شتابی، شعبان (1386)، استفاد‌ه از تکنیک زمین آمار د‌ر تعیین مناسب ترین ابعاد‌ سلول مد‌ل رقومی ‌زمین برای برآورد‌ مشخصه توپوگرافی (LS) مد‌ل برآورد‌ فرسایش RUSLE د‌ر منطقه تاش علیا (استان گلستان). پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، ش77: ص 129-122.

اسکندری دامنه، هادی.، حبشی، خلیل.، گرگین پور، داریوش.، پورمنافی، سعید (1396)، آشکارسازی روند تغییرات پوشش اراضی تالاب هور العظیم با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، چهارمین کنفرانس بین المللی برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست26 و 27 اردیبهشت 1396، دانشگاه تهران، تهران.

چشمه خاور, بهاره.، امیر حسین چرخابی و فاضل ایرانمنش )۱۳۹۰(، بررسی تغییرات زمانی و مکانی پوشش گیاهی تالاب مرزی هورالعظیم خوزستان و اثرات احتمالی آن بر گرد و غبار. هفتمین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، شاهرود، دانشگاه صنعتی شاهرود.

رضائی، پیمان.، فریدی، پروانه.، قربانی، منصور.، کاظمی، محمد (1393)، برآورد فرسایش خاک با استفاده از مدل RUSLE و شناسایی مؤثرترین عامل آن در حوضة آبخیز گابریک- جنوب خاوری استان هرمزگان، پژوهش های ژئومورفولوژی کمی، ش 1: ص 113-97.

قربانی، رسول، تقی‌پور، علی‌اکبر، محمودزاده، حسن. (1391). ارزیابی و تحلیل تغییرات کاربری اراضی محدوده تالاب‌های بین‌المللی آلاگل، آلماگل و آجی گل ترکمن صحرا با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای چند زمانه، جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، 23(4)، 167-184.

مکرونی، سرور.، سبزقبایی، غلامرضا.، یوسفی خانقاه، شهرام.، سلطانیان، ستار (2016)، آشکارسازی روند تغییرات کاربری اراضی تالاب هورالعظیم با استفاده از تکنیک سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(3): 89-99.

Beguería, S., López‐moreno, J. I., Gómez‐villar, A., Rubio, V., Lana‐renault, N., & García‐ruiz, J. M. (2006). Fluvial adjustments to soil erosion and plant cover changes in the Central Spanish Pyrenees, Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography, 88(3), 177-186.

Brown, L. C., & Foster, G. R. (1987). Storm erosivity using idealized intensity distributions, Transactions of the ASAE, 30(2), 379-0386.

Bureau, R. (2000). Ramsar Handbooks for the Wise Use of Wetlands. Ramsar Convention Bureau, 3rd edn, (Ramsar Convention Secretariat: Gland, Switzerland). 240p.

Campbell, J. B. 1996. Introduction to Remote Sensing. New York: Guilford.

Chaafjiri, F. S., Karimzadegan, H., Hashemi, S. A., Abed, M. H. (2013). Study of Land Use Changes in AmirKelayeh Wetland using Remote Sensing Techniques (From 1981 to 2011), Bull. Env, Pharmacol, Life Sci, 2(9): 91-96.

Demirci, A., Karaburun, A. (2012). Estimation of soil erosion using RUSLE in a GIS framework: a case study in the Buyukcekmece Lake watershed, northwest Turkey, Environmental Earth Sciences, 66(3): 903-913..

Fan, F., Y. Wang.Z. Wang. 2008. Temporal and spatial change detecting (1998–2003) and predicting of land use and land cover in Core corridor of Pearl River Delta (China) by using TM and ETM+ images. Environmental Monitoring and Assessment, 137(1): 127-147.

Foster, G., Wischmeier, W. (1974). Evaluating irregular slopes for soil loss prediction, Transactions of the ASAE, 17(2): 305-0309.

Ganasri, B. P., & Ramesh, H. (2016). Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing and GIS-A case study of Nethravathi Basin, Geoscience Frontiers, 7(6), 953-961.

García-Ruiz, J. M., & Valero-Garcés, B. L. (1998). Historical geomorphic processes and human activities in the Central Spanish Pyrenees, Mountain Research and Development, 309-320.

Gross, J., Nemani, R., Turner, W., Melton, F. (2006). Remote sensing for the national parks, Park Science, 24(1): 30-36.

Haregeweyn, N., Berhe, A., Tsunekawa, A., Tsubo, M., Meshesha, D. T. (2012), Integrated watershed management as an effective approach to curb land degradation: a case study of the enabered watershed in Northern Ethiopia, Environmental management, 50(6): 1219-1233.

Haregeweyn, N., Tsunekawa, A., Nyssen, J., Poesen, J., Tsubo, M., Tsegaye Meshesha, D., Schütt, B., Adgo, E., Tegegne, F. (2015). Soil erosion and conservation in Ethiopia: A review. Progress in Physical Geography, 39(6): 750-774.

Hoyos, N. (2005). Spatial modeling of soil erosion potential in a tropical watershed of the Colombian Andes, Catena, 63(1): 85-108.

Issaka, S., & Ashraf, M. A. (2017). Impact of soil erosion and degradation on water quality: a review. Geology, Ecology, and Landscapes, 1(1), 1-11.

Keno, K., & Suryabhagavan, K. V. (2014). Multi-temporal remote sensing of landscape dynamics and pattern change in Dire district, Southern Ethiopia. J Geom, 8(2), 189-194.

Kidane, D., Alemu, B. (2015). The effect of upstream land use practices on soil erosion and sedimentation in the Upper Blue Nile Basin, Ethiopia. Research Journal of Agriculture and Environmental Management. 4(2): 55-68.

Kinnell, P. (2000). AGNPS-UM: applying the USLE-M within the agricultural non point source pollution model. Environmental Modelling & Software. 15(3): 331-341.

Kosmas, C., Danalatos, N., Cammeraat, L. H., Chabart, M., Diamantopoulos, J., Farand, R., Gutierrez, L., Jacob, A., Marques, H., Martinez-Fernandez, J. (1997). The effect of land use on runoff and soil erosion rates under Mediterranean conditions, Catena, 29(1): 45-59.

Lambin, E. F., Geist, H., Rindfuss, R. R. (2006). Introduction: local processes with global impacts, Land-use and land-cover change, Springer, 1-8.

Moore, I. D., Burch, G. J. (1986). Physical basis of the length-slope factor in the Universal Soil Loss Equation, Soil Science Society of America Journal, 50(5): 1294-1298.

Naderi, M. and M. Saatsaz (2020). "Impact of climate change on the hydrology and water salinity in the Anzali Wetland, northern Iran." Hydrological Sciences Journal 65(4): 552-570.

Ozesmi, S. L., Bauer, M. E. (2002). Satellite remote sensing of wetlands, Wetlands ecology and management, 10(5): 381-402.

Pradhan, B., Chaudhari, A., Adinarayana, J., Buchroithner, M. F. (2012). Soil erosion assessment and its correlation with landslide events using remote sensing data and GIS: a case study at Penang Island, Malaysia, Environmental monitoring and assessment, 184(2): 715-727.

Prasannakumar, V., Vijith, H., Abinod, S., & Geetha, N. (2012). Estimation of soil erosion risk within a small mountainous sub-watershed in Kerala, India, using Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) and geo-information technology, Geoscience Frontiers, 3(2), 209-215.

Rawat, K. S., Mishra, A. K., Bhattacharyya, R. (2016). Soil erosion risk assessment and spatial mapping using LANDSAT-7 ETM+, RUSLE, and GIS—a case study. Arabian Journal of Geosciences, 9(4): 288.

Renard, K. G., Foster, G. R., Weesies, G. A., Porter, J. P. (1991). RUSLE: Revised universal soil loss equation. Journal of soil and Water Conservation, 46(1): 30-33.

Richards, J. A., Richards, J.(1999). Remote sensing digital image analysis, Springer.

Roose, E.(1996), Land husbandry: components and strategy, FAO Rome.

Singh, S., A. Bhardwaj and V. Verma (2020). "Remote sensing and GIS based analysis of temporal land use/land cover and water quality changes in Harike wetland ecosystem, Punjab, India." Journal of Environmental Management 262: 11035

Sharma, A., Tiwari, K. N., Bhadoria, P. (2011). Effect of land use land cover change on soil erosion potential in an agricultural watershed, Environmental Monitoring and Assessment, 173(1-4): 789-801.

Tadesse, L., Suryabhagavan, K. V., Sridhar, G., & Legesse, G. (2017). Land use and land cover changes and Soil erosion in Yezat Watershed, North Western Ethiopia. International Soil and Water Conservation Research, 5(2), 85-94.

Terranova, O., Antronico, L., Coscarelli, R., Iaquinta, P. (2009). Soil erosion risk scenarios in the Mediterranean environment using RUSLE and GIS: an application model for Calabria (southern Italy), Geomorphology, 112(3): 228-245.

Thornes, J. B., Wainwright, J.(2004). Environmental issues in the Mediterranean: processes and perspectives from the past and present, Routledge.

Van Remortel, R. D., Maichle, R. W., Hickey, R. J. (2004). Computing the LS factor for the Revised Universal Soil Loss Equation through array-based slope processing of digital elevation data using a C++ executable. Computers & Geosciences. 30(9): 1043-1053.

Verstraeten, G., Poesen, J. (2002). Regional scale variability in sediment and nutrient delivery from small agricultural watersheds, Journal of environmental quality, 31(3): 870-879.

Wang, E., Xin, C., Williams, J. R., Xu, C. (2006). Predicting soil erosion for alternative land uses. Journal of environmental quality, 35(2): 459-467.

Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1978). Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning (No. 537), Department of Agriculture, Science and Education Administration.

Yang, D., Kanae, S., Oki, T., Koike, T., Musiake, K. (2003). Global potential soil erosion with reference to land use and climate changes, Hydrological processes, 17(14): 2913-2928.

Zewdu, S., Suryabhagavan, K., Balakrishnan, M. (2016). Land-use/land-cover dynamics in Sego Irrigation Farm, southern Ethiopia: A comparison of temporal soil salinization using geospatial tools. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 15(1): 91-97.