برآورد فرسایش و رسوب در حوزه آبخیز زیارت، گرگان با استفاده از سزیم 137

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه جغرافیا، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه ژئومورفولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه فیزیک کاربردی، دانشکده علوم کاربردی، دانشگاه مالک اشتر، اصهان، ایران

4 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

بوم‌سازگان جنگل‌های هیرکانی به‌عنوان یکی از ذخیره‌گاه‌های جانوری و گیاهی در دهه‌های اخیر مورد تغییر کاربری غیراصولی و درنتیجه تخریب شدید واقع‌شده است. استفاده از رادیونوکلوئید ریزشی، به‌خصوص عنصر سزیم137 یکی از روش‌های قابل‌اعتماد در تعیین فرسایش خاک است. هدف از این پژوهش، برآورد نرخ فرسایش خاک در ارتفاعات جنگل‌های هیرکانی با استفاده از عنصر رادیواکتیو سزیم 137 در حوزه آبخیز زیارت است. به این منظور ابتدا میزان موجودی عنصر سزیم137 در سه کاربری جنگل، مرتع و کشاورزی محاسبه شد. سپس با استفاده از مدل توازن جرمی II برای مناطق کشاورزی و مدل انتقال و پخش برای مناطق غیر کشاورزی میزان فرسایش و رسوب هرکدام از کاربری‌ها مشخص شد. هم‌چنین با استفاده از آزمون آماری تحلیل واریانس (ANOVA) تأثیر کاربری اراضی بر نرخ فرسایش و رسوب و ذخیره کربن آلی بررسی شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، میانگین موجودی سزیم 137 در کاربری‌های جنگل، مرتع و کشاورزی به ترتیب 575، 286 و 258 بکرل بر مترمربع است. اراضی کشاورزی با میزان 8/39 و اراضی جنگلی با 2/5 تن در هکتار در سال، به ترتیب بالاترین و پایین‌ترین میزان نرخ فرسایش را به خود اختصاص دادند. همچنین، همبستگی مثبت بین نرخ فرسایش و رسوب و ذخیره کربن آلی وجود دارد. نتایج این تحقیق می‌تواند در راستای مدیریت پایدار حوزه آبخیز زیارت مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimate of erosion and sediment by using Cs-137

نویسندگان [English]

  • Kazem Nosrati 1
  • Saeede Jalali 2
  • Mohamamd Reza Zare 3
  • Loghman Shirzadi 4
1 Associate Prof., Department of Geography, Faculty of Earth science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 M.Sc., Department of Geomorphology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Assist Prof., Department of Applied Physics, Faculty of Applied Sciences, Malek Ashtar University, Esfahan Branch, Esfahan, Iran
4 PhD Scholar, Department of Geomorphology., Faculty of Earth science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

As one of the fauna and flora reservation sites, hyrcanian forest ecosystems have experienced sever destruction during recent decades because of the improper land uses. Use of fallout radionuclide, particularly Cs137, is one of the trusty methods in soil erosion rate. The purpose of this research was to estimate soil erosion rate in Hyrcanian forest heights in Ziarat catchment using radioactive element Cs137. Therefore, first Cs137 inventory was calculated in three land uses including forest, rangeland, and cultivate lands. After that, the erosion and sedimentation rates for each land use were determined using mass balance II model for cultivate areas and intuition and diffusion model for uncultivated area. The impact of land use on the soil erosion and sedimentation rate and organic carbon storage were investigated using ANOVA. The research found that the annual Cs137 inventory estimated was 575, 286, and 258 Bq/m2 in the forest, rangeland, and cultivate lands respectively. The maximum and minimum erosion rate had occurred in cultivated land by 39.8 and forest land by 5.2 ton/ha/y respectively. In addition, there was a positive correlation between erosion and sediment rate and organic carbon storage. The findings of this research can be used for sustainable management of Ziarat Catchment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Natural Resources Destruction
  • Hyrcanian forests
  • erosion and sediment
  • Radioactive Material