تحقیق اثر فرسایش بر حاصلخیزی خاک

اختصاصی از یارا فایل تحقیق اثر فرسایش بر حاصلخیزی خاک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:20

فهرست مطالب:
مقدمه
فرسایش خاک و دامنه گسترش آن
فرآیندها و مکانیسم های فرسایش
استراتژیهای کنترل فرسایش خاک
مدیریت خاک
اثرات فرسایش در حاصلخیزی خاک
نتیجه گیری

فهرست منابع:

مقدمه :

     تفاوت زراعی و تنوع نتیکی از دیر باز به عنوان ارکان سیستمهای تولید کشاورزی سنّتی و موفق به شمار می آمده اند. در نیمه اول قرن بیستم، تفاوت زراعی مورد توجه بسیار قرار داشت و تا چند دهه پیش نیز پژوهشهای مربوط به تناوب همچنان ادامه داشت با پایان گرفتن جنگ جهانی دوم، کودها ازته نسبتاً ارزان قیمت به بازار معرفی شدند و بدین ترتیب جاذبه ای اقتصادی موجب جای گزینی کودها با تناوب زراعی گردید و تحقیقات و ترویج نیز بر همین مبنا متمرکز شدند. این امر تا بدین جا پیش رفت که امروزه بسیاری از زراعین، حاصلخیزی خاک را با میزان مصرف کود برابر می دانند.

     قبل از معرفی کودهای شیمیایی، استفاده از بقولات در تناوب برای بهبود حاصلخیزی خاک به عنوان یک شیوه مهم و رایج مدیریتی به شمار می آمد. به منظور افزایش ازت و در نتیجه بهبود حاصلخیزی خاک، از دو نوع بقولات استفاده می شد. در بقولات یکساله دانه ای و بقولات علوفه ای چند ساله به عنوان کود سبز.

     آنچه که اجرای تناوب زراعی را در حال حاضر پیچیده می سازد وجود برخی عوامل اقتصادی است که مزایای بیولوژیک این شیوه مدیریتی را تحت الشعاع قرار می دهند، یقیناً هیچ کشاورزی راضی به جای گزین کردن محصولات پر بازده خود مثل غلات با دیگر گیاهان به نسبت کم بازده نیست. البته در نظام هایی که تناوب اجرا می شود در مقایسه با نظام های تک کشتی حتّی اگر کود ازت در آن ها به اندازه کافی مصرف شده باشد. عملکرد محصولات غالباً 10 تا 40 درصد بیشتر است.

   حاصلخیزی پایدار خاک به مفهوم قابل دسترس بودن دائمی عناصر غذایی برای گیاه است. حاصلخیزی پایدار هنگامی تحقق می یابد که تمامی عناصر غذایی جذب شده توسط گیاهان به خاک برگردد به طوری که این عناصر بتوانند مجدداً مورد استفاده این گیاهان قرار گیرند در چنین وضعیتی است که چرخه عناصر غذایی شکل می گیرد. تناوب اساسی نظام های طبیعی و زراعی در آن است که در نظام های زراعی مقدار نسبتاً زیادی از عناصر غذایی از طریق برداشت محصول از سیستم خارج می شود. بنابراین در صورت استفاده مداوم از نظام های مذکور لازم است. که عناصر غذایی مصرف شده در آن ها به طریقی جای گزین شوند. در سیستمهای فعلی چرخه عناصر غذایی به طور کامل بسته نمی شوند، زیرا این عناصر دائماً به چرخه یاد شده اضافه شده و یا از آن خارج می شوند. به حداقل رساندن تلفات حاصل خیزی خاک در نظام های کشاورزی پایدار است.

فرسایش خاک و دامنه گسترش آن

     یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده، فرسایش سریع خاکها توسط باد و آب است. هر چند امروزه با این مسأله نسبت به روزهای وقوع طوفانهای شن در امریکا ـ که در سالهای 1930 اتفاق افتاد ـ کمتر احساسی برخورد می شود ولی باز هم از اهمیت آن کاسته نشده است. فرسایش خاک هنوز هم در امریکا و بسیاری از مناطق حاره ای و نیمه خشک دنیا از معضلات به شمار می رود و در کشورهایی که آب و هوای معتدل دارند ـ از جمله انگلستان، بلژیک، و آلمان ـ به عنوان یکی از مسائل خطرناک تلقی می شود. این مشکل در ایران که بخش وسیع آن را کویرها در بر گرفته و خاک از پوشش مناسبی برخوردار نیست بسیار بارز و چشمگیر است.

     جلوگیری از فرسایش خاک که در واقع معنی آن کاهش میزان تلفات خاک است، به حدی که سرعت فرسایش تقریباً برابر سرعت طبیعی تلفات خاک گردد، بستگی به انتخاب استراتژیهای مناسب در حفاظت خاک دارد. این امر مستلزم شناخت تمامی فرایندهای فرسایش است. عواملی که بر میزان فرسایش مؤثرند عبارتند از: بارندگی، رواناب، باد، خاک، شیب، پوشش گیاهی، وجود یا عدم وجود تمهیدات حفاظتی و چندین عامل دیگر.

فرآیندها و مکانیسمهای فرسایش

     فرسایش خاک شامل دو مرحله است: یکی جدا شدن ذرات از توده خاک و دیگری انتقال مواد توسط یک عامل فرسایشی مانند جریان آب یا باد. هنگامی که انرژی برای انتقال مواد کافی نباشد مرحله سومی بنام ته نشینی نیز ظاهر می شود.

     تصادم قطرات باران با زمین مهمترین عامل جدا کننده ذرات خاک است. در اثر برخورد قطرات باران با یک خاک لخت ذرات خاک از جا کنده و تا شعاع چند سانتی متری در هوا پراکنده می شوند. برخورد مداوم قطرات شدید باران به سطح زمین ـ موجب تضعیف خاکدانه ها می گردد. علاوه بر این، فرایندهای هوازدگی، چه به صورت مکانیکی از راه خشک و مرطوب شدن متناوب یا گرم و سرد شدن و یا یخ زدگی ـ و چه به صورت بیوشیمیایی، موجب تخریب خاک می شود. خاک از یک طرف با عملیات شخم زیرورو و از طرف دیگر توسط انسان و دام فشرده می شود. جریان آب نیز یکی از عوامل جدا کننده ذرات خاک است. کلیه این عوامل باعث شل شدن ذرات خاک می شوند به نحوی که به آسانی توسط عوامل انتقال دهنده به حرکت در می آیند.

     عوامل انتقال دهنده خود به دو دسته تقسیم می شوند: یکی عواملی که قبلاً عمل نموده و باعث جدا شدن لایه های یکنواخت ذرات خاک شده اند و دیگری عواملی که نقش خود را در آبراهه ها متمرکز می سازند. از عوامل گروه اول می توان تصادم قطرات باران و یا باد و رواناب سطحی را نام برد. منظور از رواناب لایه بسیار نازک جریان آب در سطح زمین است. عامل دوم جریان آب در آبراهه هاست. آبراهه ها ممکن است شیارهای کوچکی باشند که در اثر هوازدگی یا شخم به وجود آمده اند یا جویهای بزرگ دائمی تر مانند خندقها و رودخانه ها. به این عوامل، که به صورت خارجی عمل نموده و در واقع مواد را از نقطه ای برداشت و در سطح زمین جابجا می کند، باید حرکات توده ای خاک از قبیل جریانهای خاک، زمین لغزه ها و خزشها را نیز اضافه نمود. در فرایندهای مذکور آب در داخل خاک اثر کرده و باعث کم شدن مقاومت آن می گردد. به همین دلیل آن را فرسایش داخلی می نامند.

شدت فرسایش به مقدار موادی که از جا کنده می شود و توان عامل فرسایشی در انتقال این مواد بستگی دارد. اگر توان عوامل انتقال دهنده بیش از مقدار ماده ای باشد که از جا کنده می شود در این صورت فرسایش از نظر جدا کردن ذرات در محدودیت خواهد بود و اگر مقدار مواد جدا شده از بستر بیش از مقداری باشد که انتقال داده می شود در این صورت فرسایش از لحاظ انتقال دارای محدودیت خواهد بود.

     تشخیص این که کدام یک از این عوامل (جدا شدن یا انتقال) محدود کننده است بسیار حائز اهمیت است زیرا موفقیت یا شکست برنامه های حفاظت خاک متکی بر عملیاتی است که در آن باید یکی از این فاکتورها اصلاح شود.

مقاله برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC

اختصاصی از یارا فایل مقاله برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:13

عنوان:برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC (مطالعه موردی :حوزه آبخیز زیارت استان گلستان)

چکیده:
آثار سوء پدیده فرسایش در کوتاه مدت ممکن است چندان چشمگیر و محسوس نباشد، ولی در بلند مدت محسوس خواهد بود. فرسایش و هدررفت خاک یکی از عوامل اصلی در کاهش حاصلخیزی خاک، کاهش محصول، رسوب مواد در آبراهه ها ، کانالهای آبیاری و رودخانه ها، کاهش ظرفیت مخازن سدها وکاهش عمر آنها ، وقوع سیل وآلودگی محیط زیست و مسدود شدن راهها میشود. تخمین مقدار رسوبدهی حوضه های آبخیز ،مقابله با خطرات ناشی از تجمع رسوب در سازه های آبی و مخازن سدها از اهداف اساسی در مدیریت منابع آب می باشد. این تحقیق با هدف برآورد فرسایش و رسوب حوزه آبخیز زیارت واقع در استان گلستان با مساحتی بالغ بر73/98 کیلومترمربع با استفاده ازتکنیک های RS, GIS ومدلMPSIACانجام گرفته است. مدل MPSIAC وضعیت فرسایش وتولید رسوب رادرهر واحد کاری بر حسب شدت و ضعف نقش 9 عامل محیطی مشتمل برزمین شناسی، خاکشناسی ، اقلیم، رواناب ، توپوگرافی، پوشش زمین، کاربری اراضی، فرسایش سطحی و فرسایش رودخانه ای بررسی می کند. در این تحقیق، لایه های مربوط به عوامل مدل در محیط GISتهیه شد و نهایتا" با استفاده از تحلیلهای مکانی و همپوشانی لایه های اطلاعاتی مقدار رسوب 79/22043 تن در سال برآورد گردید. برای محاسبه فرسایش ویژه از ضریبSDR(نسبت تحویل رسوب )استفاده شد و میزان فرسایش برای حوزه مورد نظر 58/698 تن در سال بدست آمد. طبقه بندی کیفی حوزه بر اساس راهنمای مدل MPSIACنشان می دهدکه بخش اعظم حوزه در کلاس فرسایشی متوسط قرار می گیرد. مقدار رسوب ایستگاه هیدرومتری 23/18582 تن در سال بوده است. تقارب نتایج ضبط شده در ایستگاه هیدرومتری با نتایج حاصله از مدل مورد بررسی نشان می دهد که با استفاده ازبرخی مشاهدات صحرائی و تصاویرماهواره ای(به خصوص درصورت صعب العبوربودن منطقه) می توان مقدار رسوب را در حوزه مورد مطالعه با دقت بالائی برآورد نمود تا در راستای برنامه های مدیریتی و آبخیزداری مورد استفاده قرار گیرد.   

کلمات کلیدی: فرسایش،رسوب، داده های ماهواره ای ، MPSIAC، GIS

مقدمه
فرسایش و رسوبزایی یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوزه های آبخیز کشور می باشد. فرسایش و پیامد های ناشی از آن، با تشدید بهره برداری انسان از طبیعت از اوائل قرن بیستم، اثرات منفی خود را براکوسیستم حیاتی وارد ساخته است.عامل اصلی آن افزایش جمعیت و استفاده بیش از حد از زمین است. به منظور اجرای برنامه های حفاظت و کنترل فرسایش خاک و کاهش رسوبدهی ضرورت دارد که حجم کل بار رسوبی و شدت فرسایش پذیری در یک حوزه آبخیز ارزیابی و برآورد گردد و عوامل مؤثردر فرسایش حوزه شناسایی گردند. بطوریکه شناسایی این عوامل ما را در انتخاب راهکار های مناسب جهت کنترل فرسایش و حفظ منابع طبیعی یاری نماید. لذا تحلیل و برآورد میزان فرسایش و رسوب ، تهیه نقشه شدت فرسایش ، بررسی عوامل خطر فرسایش و ارائه راهکار های مدیریتی با توجه به روند فزآینده فرسایش خاک و مساحت وسیع اراضی وگاهی صعب العبور بودن مناطق، با استفاده از تکنیکهای سنجش از دور وسامانه اطلاعات جغرافیایی امری ضروری به نظر می رسد(جهان سیر،1380). در این راستا حوزه آبخیز زیارت نیز با سطح معادل 73/98کیلومترمربع واقع در استان گلستان به دلیل اهمیت ویژه اش در تامین آب شهری، دارا بودن ویژگیهای توریستی وگردشگری، از سوی دیگر به دلیل تبدیل کاربری اراضی جنگلی به کاربری های مسکونی وکشاورزی و شرایط بهره برداری نادرست از زمین های کشاورزی مانند ساختمان سازی، تاسیسات و جاده ها، وقوع سیلاب های شدیددر چند سال اخیر، بررسی وضعیت فرسایش و رسوبدهی را در آن را امری اجتناب ناپذیر ساخته است. از طرفی شیب دامنه ها در منطقه زیاد بوده و تاحدودی امکان انجام عملیات صحرایی را با مشکل روبرو می کند. مدیریت اصولی این مناطق به اطلاعات کمی، به هنگام و دقیق نیاز دارد. یکی از روشهای دسترسی به این اطلاعات و مکان یابی مناطق پر خطر فرسایشی،استفاده از داده های ماهواره ای است.
شرستا و همکاران(1996) با انجام یک مطالعه موردی در منطقه یوتا در تایلند میزان نرخ فرسایش خاک را با استفاده از مدلUSLE  و با استفاده از سیستم های GISوRS مورد بررسی قرار دادند که میزان نرخ فرسایش را از 0 تا 32/279 برآورد نمودند. در تحقیقی که توسط گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه آنکارا در سال1996بر روی مقدار کمی فرسایش بااستفاده از  RSو GISدر حوزه کوبوک آنکارا انجام شد، مقدار خاک هدررفته، 08/12 تن در هکتار در سال بر آورد گردید.
دانیل و همکاران (1998)اقدام به تهیه نقشه پهنه بندی خطر فرسایش درایالت پسیفیک واشنگتن نمودند واز محیط GIS(نرم افزار (ERDASدر تهیه نقشه تفکیکی مناطقی با خطر فرسایش و از داده های رقومی تصاویرسنجنده TMاستفاده کردند.
کوخ وشرستا(2001)با استفاده از تصاویر ماهواره ای اقدام به پهنه بندی فرسایش و کاربری اراضی در حوزه خولا کشور نپال نمودند و درنهایت مقدار فرسایش خاک را به میزان 01/0تا4/0 تن درهکتاردرسال در اراضی با کاربری کشاورزی و آبی  ودر نهایت میزان فرسایش خاک را 6/12تن درهکتاربرآوردکردند.
 حمیدی فر و همکاران (1384) ضمن تهیه نقشه کاربری و فرسایش در دو مقطع زمانی سالهای 81-67 با استفاده ازتصاویررقومیTMوETM+ و مقایسه آن با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رودخانه در ایستگاههای مختلف، امکان بررسی وضعیت حوزه آبخیز کرخه را مهیا کردند. رحمانی و همکاران(1384) از داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی در برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از مدل  MPSIAC در حوزه آبخیز شرفخانه- شبستر استفاده کردند ووجود همبستگی بالای این مدل با رسوب اندازه گیری شده در ایستگاه هیدرومتری(تقریبا"89%) را نشان دادند. راستگوو همکاران(1385) مقدار فرسایش و رسوب حوزه آبخیز تنگ کنشت با مدل های MPSIAC و EPM را به کمک GIS برآورد کردند ونتیجه گرفتند که مدلMPSIAC نتایج بهتری را نسبت به مدل EPM برای حوزه موردنظر ارائه داده است.
هدف از این تحقیق بر آورد فرسایش و رسوب با داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از مدل MPSIACدر حوزه آبخیز مورد نظر و بررسی میزان همخوانی رسوب برآورد شده از طریق مدل تجربی MPSIACبا رسوب اندازه گیری شده در ایستگاه رسوب سنجی نهارخوران، شناسایی و اولویت بندی عوامل خطر به ترتیب اهمیت آنها بوده است.

مواد وروشها
موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
حوزه آبخیز زیارت با مساحت9873 هکتار ، یکی از زیر حوزه های رودخانه قره سو می باشد که در جنوب شهرگرگان واقع شده است (شکل1). این حوزه در محدوده جغرافیایی"55 '23 ˚54 تا "10 '31 ˚54  طول شرقی و
"58 '36 ˚36  تا "11 '46 ˚36 عرض شمالی قرار گرفته است. متوسط نزولات منطقه 575 میلیمتر و متوسط دما5/7درجه سانتیگراد است. پایین ترین نقطه آن 550 مترو بالاترین نقطه آن2950 متر ارتفاع دارد. براساس مطالعات فیزیوگرافی حوزه آبخیز زیارت به6 زیرحوزه فرعی سوته رود، آبشار، سفیدآب، ناتکه، خالودره و میدان تقسیم شده است. شیب متوسط حوزه 18/48 است که میزان بالای آن در رسوبدهی و ایجاد انواع فرسایش و حرکات توده ای نقش زیادی دارد. سازندهای سنگی حوزه زیارت شامل سازند خوش ییلاق، سازند لار، دونین- کربونیفر، سازندمبارک، سازند شمشک و شیست گرگان می باشد. محدوده مورد نظرتماما" از بخش کوهستانی و ارتفاعات تشکیل شده است. گونه های مرتعی چون  بروموس – آچیلا و جانی پروس سابین گونه های جنگلی مانند توسکا، ممرز، بلوط، راش، انجیلی و نمداررا رویشگاه حوزه راتشکیل داده است وسطح حوزه آبخیز از کاربری های جنگل، مرتع، اراضی کشاورزی، باغات ودیمزارهای رها شده و مناطق مسکونی پوشیده شده است(مهندسین مشاور گلستان،1375).

دانلود تحقیق فرسایش و راههای مقابله با آن

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق فرسایش و راههای مقابله با آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرسایش که به آلمانی  Abtrag وبه فرانسه وانگلیسی Erosion گفته  می‌‌شود، از کلمه لاتین Erodere  گرفته شده وعبارت است از فرسودگی و از بین رفتگی مداوم خاک سطح زمین (انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین) توسط آب یا باد[1].

خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می‌رود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمی‌شود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.

 فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فراوانی را سبب می‌گردد. بنابر این نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد. 

اگر استفاده خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولیدی آن ومبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی رود[2]. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی(درختان یا سایر گیاهان) بوده که فرسایش خاک بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.

این تعادل مساعد که تحت تاثیرشرایط طبیعی حکمروا شده بود،از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه  محصول وبدست آوردن غذا و دیگر مایحتاج خود ،موردکشت و زرع قرار داد تا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمین ها در معرض فرسایش شدید و وسیع قرار گرفت .

بنابراین فرسایش قبل از آنکه مورد بهره برداری انسان قرارگیرد  نیز اتفاق می‌افتاده(فرسایش طبیعی) ولی از وقتی‌که انسان در آن به کشت و زرع پرداخت باعث فرسایش بیش از حد(فرسایش سریع وشدید) خاک شده است.

1- مقدمه    3
2- اهمیت فرسایش    4
3- انواع فرسایش    5
4- مراحل مختلف فرسایش    7
5- اشکال مختلف فرسایش    8
6- اثر و نتیجه فرسایش    14
7- مبارزه با فرسایش خاک    17
8- مبارزه با فرسایش آبی    18
9- مبارزه با فرسایش بادی    29
10- منابع و مراجع    

شامل 38 صفحه فایل word