فرسایش تونلی، تهدید یا فرصت

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده شیلات، محیط زیست، مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

10.22092/lmj.2019.120553

چکیده

فرسایش تونلی از جمله فرسایش­های آبی و تشدید شونده است که ظهور و گسترش آن موجب تغییرات بارز در منظر زمین، پسرفت اراضی، تخریب محیط‌زیست و تلفات خاک و آب می‌شود. این نوع فرسایش باعث از بین رفتن حاصلخیزی خاک سطحی و نابودی زمین­های کشاورزی شده و خطراتی را برای مردم، ماشین‌آلات کشاورزی، دام و راه­های ارتباطی به دنبال دارد. از طرفی این نوع فرسایش باعث ایجاد چشم­اندازهای طبیعی در منطقه شده و به عنوان پناهگاه­ برای حیات‌وحش و رویش گیاهان و درختان وحشی محسوب می­شود. هدف از این تحقیق معرفی پتانسیل­های مثبت و منفی فرسایش تونلی در بخشی از نهشته­های لسی شرق استان گلستان می­باشد. در این تحقیق میدانی، مشخصات تمامی فرسایش­های تونلی از قبیل: نوع درختچه­های موجود، نوع کاربری، شیب، موقعیت و جهت جغرافیایی آن­ها، ثبت و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین تونل­ها در کلاس شیب ٤٥-٢٠ درصدو شیب­های مقعر با کاربری مرتعی رخ داده است. از 348 فرسایش تونلی موجود، 133 عدد دارای درخت و درختچه شامل انار، سیاه تلو و انجیر بودند. این نوع فرسایش در نهشته­های لسی محل مناسبی برای رشد گیاهان و درختان می­باشد و در اقلیم نیمه­خشک می­تواند فرصت مناسبی را برای رشد گیاهان فراهم کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Piping Erosion, a Threat or an Opportunity?

نویسندگان [English]

  • Mohsen Hosseinalizadeh 1
  • Mohammad Alinejad 2
  • Hamid Zarei 3
  • Alireza Jalalifard 4
1 Dept. of Watershed & Arid Zone Management Gorgan University of Agricultural Sciences&Natural Resources, Gorgan, IRAN
2 Graduate M.Sc Student, Dept. of Watershed & Arid Zone Management.Gorgan University of Agricultural Sciences&Natural Resources,
3 Graduate M.Sc Student, Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
4 Graduate M.Sc Student, Arid Zone Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
چکیده [English]

Piping erosion is an intensifying erosion due to subsurface flow of water whose emergence and development produces significant changes in landscape, causes land and environmental degradation, and leads to soil and water losses. Moreover, this internal erosion causes surface soil fertility to decline, devastates agricultural farms, and poses threats and damages to local people, livestock, farm machinery, and road networks. From a different perspective, however, piping erosion creates natural habitats in its region of impact for the wildlife. The purpose of this study was to identify the advantageous and disadvantageous potentials of piping erosion in parts of the Iranian Loess Plateau in eastern Golestan Province. For this purpose, all the erosion pipes throughout the study area were surveyed using the measurement tape and their characteristics including shrub species, land use, sloping, and geographical location were recorded. Most were found to be rangelands located in concave slopes in the 20‒45% range. Out of the 348 erosion pipes in the area, 133 hosted trees and shrubs such as pomegranate and fig (more specifically, Paliurus spina, Punica granatum, and Ficus). Evidence showed that this type of erosion in Loess deposits created habitats favorable to plant growth and that it might be considered as an opportunity in land management in semi-arid regions to grow native plants and trees.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Loess deposits
  • Biodiversity
  • Landscape
  • Golestan
  1. جعفری اردکانی، ع؛ بیات، ر؛ پیروان، ح. ر و شریعت جعفری، م. ۱۳۸۸. بررسی وضعیت فرسایش و رسوب در نهشته های لسی استان گلستان، ششمین همایش زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، تهران، انجمن زمین شناسی مهندسی ایران، دانشگاه تربیت مدرس. مهرماه 1388.
  2. دولت خواهی، م. 1380. بررسی رابطه بین خاک، توپوگرافی، پوشش گیاهی با تولید رسوب نهشته های لسی در حـوزه آبخیز کچیک (زیر حوزه گرگانرود). پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،75 صفحه.
  3. رفاهی. ح. 1385. فرسایش بادی و کنترل آن. دانشگاه تهران. 510 صفحه.
  4. زند مقدم ، م. ر. 1386. ژئومورفولوژی لسهای جنوب و شرق آق بند، رسـاله دوره دکتـری جغرافیـای طبیعـی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران. 320 صفحه.
  5. فیض­نیا، س؛ غیومیان، ج و خواجه، م. 1384. بررسی اثر عوامل فیزیکی، شیمیایی و آب و هوایی در تولید رسوب ناشی از فرسایش سطحی خاک های لسی (مطالعه موردی در استان گلستان). پژوهش و سازندگی. دوره 17(1): صص14-23.
  6. عیسایی، ح؛ چرخابی، ا. ح؛ خواجه، م و اعتراف، ح. 1382. بررسی ارتباط خصوصیات فیزیکی وشیمیایی خاک­های لسی با اشکال فرسایش در حوزه‌های آبخیز گرگانرود و اترک در استان گلستان. مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، 79 صفحه.
  7. فیض­نیا، س. 1387. رسوب‌شناسی کاربردی با تاکید بر فرسایش خاک و تولید رسوب. جلد 1. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. گرگان. 376 صفحه.
  8. نهتانی، م. 1391. رابطه ژئومورفولوژی با فرسایش رسوبات لس حوضه آبخیز کاشیدار (زیر حوضه گرگانرود). پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 171 صفحه.
  9. یمانی، م و اکبریان، م. 1392. تاثیر ویژگی­های رسوب­شناسی در توسعه فرسایش تونلی در سازند فلش مکران (مطالعه­ی موردی: محدوده شهرستان جاسک). جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره 7: صص 17-1.
  10. Bernatek, A. 2015. The influence of piping on mid-mountain relief: a case study from the Polish Bieszczady Mts. (Eastern Carpathians). Carpath. Journal of Earth. Environment. 10 (1): 107–120.
  11. Bernatek, A., Kacprzak, A., and Stolarczyk, M. 2016. Impact of soil characteristics on piping activity in a mountainous area under a temperate climate (Bieszczady Mts., Eastern pathians). Catena 141: 117–129.
  12. Botschek, J., Krause, S., Abel, T., and Skowronek, A. 2002. Piping and erodibility of loessic soils in Bergisches Land, Nordrhein-Westfalen. Journal of Plant Nutrition and Soil Science-Zeitschrift fiir Pflanzenernahrung und Bodenkunde. 165: 241-246.
  13. Bruthans, J., Svetlik, D., Soukup, J., Schweigstillova, J., Valek, J., Sedlackova, M., and Mayo, A.L. 2012. Fast evolving conduits in clay-bonded sandstone: Characterization, erosion processes and significance for the origin of sandstone landforms. Geomorphology. 178–193.
  14. Bryan, R.B., and Jones, J.A.A. 1997. The Significance of soil piping processes: inventory and prospect. Geomorphology. 20: 209-218.
  15. Celik, I. 2005. Land-use effects on organic matter and physical properties of soil in a southern Mediterranean highland of Turkey. Soil and Tillage Research. 83 (2): 270-277.
  16. Faulkner, H. 2013. Badlands in marl lithologies: a field guide to soil dispersion, subsurface erosion and piping-origin gullies. Catena. 106: 42–53.
  17. Jones, J. A. A., and Cottrell, C. I. 2007. Long-term changes in stream bank soil pipes and the effects of forestation. Journal of Geophysical Research. 112: 1–11.
  18. Holden, j., and Burt, T. P. 2002. Piping and pipeflow in a deep peat catchment. Catena. 48: 163-199.
  19. Hosseinalizadeh, M., Kariminejad, N., and Alinejad, M. 2018a. An application of different summary statistics for modelling piping collapses and gully headcuts to evaluate their geomorphological interactions in Golestan Province, Iran. Catena, 171, 613-621.
  20. Hosseinalizadeh, M., Kariminejad, N., Campetella, G., Jalalifard, A., and Alinejad, M. 2018b. Spatial point pattern analysis of piping erosion in loess-derived soils in Golestan Province, Iran. Geoderma, 328, 20-29.‏
  21. Hosseinalizadeh, M., Kariminejad, N., Rahmati, O., Keesstra, S., Alinejad, M., and Behbahani, A.M. 2019. How can statistical and artificial intelligence approaches predict piping erosion susceptibility? Science of the Total Environment. 646: 1554-1566.
  22. Romero Díaz, A., Plaza Martínez, JFA, Sánchez Soriano, A., Belmonte Serrato, F., and Ruiz Sinoga, J. D. 2009. Estimated volume of soil lost by piping erosion processes. Southeastern Spain. In Advances in studies on desertification. 403–406.
  23. Verachtert, E., Maetens, W., Van Den Eeckhaut, M., Poesen, J., and Deckers, J. 2011. Soil loss rates due to piping erosion. Earth Surface Processes and Landforms. 36: 1715-1725.
  24. Verachtert, E., Van Den Eeckhaut, M., Poesen, J., and Deckers, J. 2010. Factors controlling the spatial distribution of soil piping erosion on loess derived soils: a case study from central Belgium. Geomorphology. 118: 339–348.
  25. Wilson, G.V., Rigby, J.R., and Dabney, S.M. 2015. Soil pipe collapses in a loess pasture of Goodwin Creek watershed, Mississippi: role of soil properties and past land use. Earth Surface. Proccess and Landform. 40: 1448–1463.
  26. Zhu, T. X. 2012. Gully and tunnel erosion in the hilly Loess Plateau region, China. Geomorphology. 153: 144-155.
  27. Zhu, T.X. 2003. Tunnel development over a 12 year period in a semi-arid catchment of the Loess Plateau, China. Earth Surface Processes and Landforms. 28: 507-525.
  28. Zhu, T. X., Luk, S. H., and Cai, Q. G. 2002. Tunnel erosion and sediment production in the hilly loess region, North China. Journal of Hydrology. 257: 78–90.