چکیده:
فرآیند فرسایش خاک به عنوان متغیر اصلی موردبررسی در مطالعات حفاظت آب وخاک در اکوسیستم های پایدار تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. هم چنین، ساختار و ترکیب کاربری اراضی در یک اکوسیستم از تغییرات صورت گرفته در سیمای سرزمین تاثیر می پذیرد. به همین منظور، پژوهش حاضر با هدف بررسی ارتباط بین سنجه های سیمای سرزمین و الگوی فرسایش خاک در حوزه آبخیز کوزه تپراقی استان اردبیل برنامه ریزی شد. در این راستا، ابتدا با استفاده از نرم افزار Fragstats ۴.۲.۱، ۱۴ سنجه سیمای سرزمین شامل تراکم لکه (PD)، شاخص بزرگ ترین لکه (LPI)، حاشیه کل (TE)، تراکم حاشیه (ED)، شاخص شکل لکه (LSI)، میانگین اندازه لکه (AREA-MN)، میانگین فاصله نزدیک ترین همسایه اقلیدسی (ENN-MN)، شاخص گسستگی سیما (DIVISION)، میانگین شاخص شکل لکه (SHAPE-MN)، شاخص تکه شدگی (SPLIT)، شاخص پیوستگی سیما (COHESION)، اندازه شبکه تاثیرگذار (MESH)، شاخص تجمع (AI) و درصد پوشش سیمای سرزمین (PLAND) محاسبه شد. سپس شدت فرسایش خاک منطقه با استفاده از مدل پتانسیل فرسایش (EPM) با عملکرد قابل قبول بر اساس مطالعات پیشین برآورد شد. در ادامه، نتایج حاصل از محاسبه سنجه ها و شدت فرسایش خاک وارد نرم افزار SPSS شده و رابطه های رگرسیونی میان آن ها تعیین شد. نتایج بیانگر وجود یک رابطه عکس میان سنجه های DIVISION و ED و LPI با فرسایش ویژه خاک و حاکی از وجود یک رابطه مستقیم بین SHAPE-MN و AREA-MN با فرسایش ویژه خاک حوزه آبخیز کوزه تپراقی است. هم چنین، نتایج بیان کننده الگوی متفاوت ارتباط سنجه های سیمای سرزمین و فرسایش خاک است. این نتایج در برنامه ریزی موثر و هدفمند مدیریت کاربری اراضی در مقیاس آبخیز و سیمای سرزمین کاربرد دارند.
The process of soil erosion as the central focus of soil and water conservation studies in sustainable ecosystems is influenced by various natural and human disturbances. Besides, the overall structure and composition of an ecosystem are affected by changes in its landscape. Therefore, the present study was planned to investigate the relationship between landscape metrics and soil erosion patterns in the KoozehTopraghi Watershed located in Ardabil Province. In this regard, the 14 landscape metrics including Patch Density (PD), Largest Patch Index (LPI), Total Edge (TE), Edge Density (ED), Landscape Shape Index (LSI), Mean Patch Area (AREA-MN), Mean Euclidean Nearest Neighbor Distance (END-MN), Landscape Division Index (DIVISION), Mean Patch Shape Index (SHAPE-MN), Splitting Index (SPLIT), Patch Cohesion Index (COHESION ), Effective Mesh Size (MESH), Aggregation Index (AI) and Percentage of Landscape (PLAND) were calculated using Fragstats 4.2.1 software. Then, the severity of soil erosion in the study area was estimated using the Erosion Potential Method (EPM), which its performance has been confirmed by previous studies around the study area. Then, the selected landscape metrics based on data reduction methods and expert knowledge, as predictor variables were used to predict soil erosion severity through the IBM SPSS Statistics software platform, and the established regression models were determined based on statistical performance assessment. The results indicate an inverse relationship between DIVISION, ED, and LPI landscape metrics with the specific soil erosion and a direct relationship between AREA-MN and SHAPE-MN with specific soil erosion of the KoozehTopraghi Watershed. The results of the present study confirm the different behavioral patterns of land features as a result of land degradation processes. These results can be used in effective and sound planning of land use management at watershed and landscape scales.
خلاصه ماشینی:
1 De Montis 2 Ahmadi Mirghaed 3 Vatandaşlar 4 Webb 5 Landscape metrics استفاده از سنجه هاي کمي در تحليل ويژگيهـاي سـيماي سـرزمين نقـش مهمـي در تشـخيص شـکل و الگـوي قرارگيري انواع کاربريها نسبت به يکديگر دارد و ميتوان تأثيرگذاري آن ها بـر فرآينـدهاي هيـدرولوژيکي ١ و چرخـه مواد مغذي ٢ را پايش نمود (کياني و فقهي، ١٣٩٤؛ اويانگ ٣ و همکاران ، ٢٠١٠؛ وينانت ٤ و همکـاران ، ٢٠١٨).
هم چنين ، کـري ٥ و همکـاران (٢٠١١) در پژوهشي در خصوص معيارهاي تخريب کاربري اراضي در حوزه آبخيز با٦ ايالـت فلوريـدا امريکـا نتيجـه گرفتنـد کـه شاخص توسعه سيماي سرزمين و سنجه هايي ماننـد بزرگ تـرين لکـه و نيـز متوسـط انـدازه سـکونت گاه هاي منفـرد، بيش ترين ارتباط با بار معلق برآورد شده در ايستگاه هاي پايش را دارند.
نجفينژاد و همکاران (١٣٩٢) نيز ميـزان فرسـايش و رسـوب در آبخيـز چـراغ ويس را در دو 1 Manyara 2 Universal Soil Loss Equation (USLE) 3 Aneseyee 4 Winike 5 Sediment Delivery Ratio 6 Sadoddin 7 Soil Conservation Service (SCS) 8 Erosion Potential Method (EPM) وضعيت سيستمي و تخصيص چند فاکتوره آمايش سرزمين با استفاده از مدل EPM بـرآورد نمودنـد و نتيجـه گرفتنـد که روش تخصيص چند فاکتوره از توانايي بهتري در آمايش کاربريهاي آبخيز مورد مطالعـه برخـوردار بـوده و نقـش مؤثرتري در کاهش فرسايش و رسوب دارد.
٢- ٥- تجزيه وتحليل رگرسيوني در پژوهش حاضر نيز به منظور ارتباط بين سنجه هاي سـيماي سـرزمين و فرسـايش خـاک از روش گـام بـه گـام رگرسيون چند متغيره هم در سطح کلاس (براي کاربري کشاورزي، مرتع و باغ ) و هـم در سـطح سـيما بـا اسـتفاده از نرم افزار ٢٦.