پایان نامه بررسی اثر تبدیل اراضی حاشیه کویری به اراضی زراعی و پسته زار بر فرسایش پذیری بادی و منحنی
عنوان:
بررسی اثر تبدیل اراضی حاشیه کویری به اراضی زراعی و پسته زار بر فرسایش پذیری بادی و منحنی رطوبت خاک
با فرمت قابل ویرایش word
تعداد صفحات: 120 صفحه
تکه های از متن به عنوان نمونه :
چکیده
این پژوهش باهدف بررسی اثر تبدیل اراضی حاشیه کویری به اراضی زراعی و پسته زار بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک و فرسایش پذیری بادی و منحنی رطوبت خاک در منطقه چاه افضل واقع در کویر سیاه کوه استان یزد انجام گرفت. تیمارهای کاربری مورد بررسی شامل: 1) زمین‌های شور دست‌نخورده حاشیه کویر 2) اراضی زراعی 3) اراضی پسته زار خواهد بودند. در هر یک از کاربری‌های اراضی، سه پروفیل خاک (به عنوان سه تکرار) و از افق‌های 0-20، 20-40 و 40-60 سانتی‌متری یک نمونه خاک تهیه گردید. نتایج در قالب طرح بلوک کامل تصادفی تجزیه و تحلیل گردیدند. مقایسه میانگین خواص فیزیکی و شیمیایی و فرسایش پذیری خاک با استفاده از آزمون دانکن تعیین گردید. نتایج نشان داد که تغییر کاربری از اراضی حاشیه کویر به سمت اراضی زراعی و پسته زار سبب کاهش در میزان شن خاک، افزایش میزان سیلت خاک و عدم تفاوت معنی‌داری در میزان رس خاک گردیده است و همچنین تغییر محسوسی در بافت خاک حاصل نشده بطوریکه بافت خاک از نوع متوسط بوده و در کلاس لومی شنی قرار می‌گیرد. میزان هدایت الکتریکی در اراضی حاشیه کویر نسبت به اراضی زارعی و پسته زار بیشتر بوده است و دلیل این امر را هم می‌توان به شور بودن بیش از حد زمین‌های حاشیه کویر نسبت داد که پس از تغییر کاربری برای زراعت و پسته زار مقدار شوری آن‌ها پایین آمده است. بین میزان اسیدیته، آهک خاک و جرم مخصوص حقیقی خاک در کاربری‌های مختلف و همچنین عمق‌های مختلف خاک اختلاف معنی‌داری وجود نداشته است. هرچه از اراضی حاشیه کویر به سمت اراضی زراعی و پسته زار می‌رویم شاخص‌های جرم مخصوص ظاهری، میزان مواد آلی، ازت کل، فسفر قابل‌جذب، پتاسیم قابل‌جذب و میزان رطوبت خاک افزایش پیدا می‌کنند. تخلخل خاک در اراضی حاشیه کویری بیشتر بوده است و این تفاوت تنها در عمق 0-20 سانتی‌متری در کاربری اراضی حاشیه کویر نسبت به دو کاربری دیگر مشاهده گردید. هرچه از اراضی حاشیه کویر به سمت اراضی زراعی و پسته زار می‌رویم میزان کلسیم و منیزیم، سدیم، نسبت جذبی سدیم و همچنین شاخص فرسایش پذیری بادی کاهش پیدا می‌کنند.
کلمات کلیدی: فرسایش پذیری بادی، تغییر کاربری، منحنی رطوبت خاک، کویر سیاه کوه، چاه افضل
فهرست مطالب
1- فصل اول.. 1
1-1 مقدمه. 2
1-2 تعریف مسئله. 3
1-3 ضرورت انجام تحقیق.. 4
1-4 اهداف تحقیق.. 5
1-4-1 هدف اصلی.. 5
1-4-2 اهداف فرعی.. 6
1-5 فرضیات تحقیق.. 6
1-6 متغیرهای مسئله. 6
1-6-1 متغیرهای مستقل.. 6
1-6-2 متغیرهای وابسته. 6
1-7 تعاریف و مفاهیم واژه‌های کلیدی.. 6
1-7-1 خاک... 6
1-7-2 کیفیت خاک... 7
1-7-3 کاربری اراضی.. 8
1-7-4 کویر. 8
1-8 احیاء مناطق فرسایش یافته. 9
1-9 فرسایش بادی.. 9
2- فصل دوم. 12
2-1 مقدمه. 13
2-2 پیشینه تحقیق در ایران.. 13
2-3 پیشینه تحقیق در جهان.. 16
3- فصل سوم. 21
3-1 مقدمه. 22
3-2 روش‌شناسی تحقیق.. 22
3-3 معرفی منطقه مطالعاتی.. 22
3-4 هواشناسی.. 25
3-4-1 بارندگی.. 25
3-4-2 دما. 26
3-4-3 رطوبت نسبی.. 26
3-4-4 تبخیر و تعرق.. 26
3-4-4-1 تبخیر و تعرق پتانسیل.. 27
3-4-5 منحنی آمبروترمیک.... 28
3-4-6 باد. 28
3-4-6-1 بادهای ناحیه‌ای.. 28
3-4-7 اقلیم.. 32
3-4-7-1 اقلیم نمای آمبرژه. 32
3-5 زمین‌شناسی منطقه. 33
3-5-1 کواترنری.. 34
3-6 کاربری اراضی.. 34
3-7 مطالعات خاک‌شناسی.. 35
3-8 تجزیه نمونه‌های خاک... 36
3-8-1 تعیین بافت خاک... 37
3-8-2 تعیین جرم مخصوص حقیقی.. 38
3-8-3 تعیین جرم مخصوص ظاهری.. 39
3-8-4 تعیین میزان تخلخل نمونه‌های خاک... 39
3-8-5 تعیین هدایت الکتریکی (EC) خاک... 39
3-8-6 تعیین اسیدیته (pH) خاک... 40
3-8-7 تعیین سدیم.. 40
3-8-8 تعیین کلسیم و منیزیم.. 41
3-8-9 تعیین نسبت جذبی سدیم (SAR). 41
3-8-10 تعیین میزان %T.N.V (کلسیم کربنات یا آهک) نمونه‌های خاک... 41
3-8-11 تعیین درصد مواد آلی خاک... 41
3-8-12 اندازه‌گیری ازت (N) کل نمونه‌های خاک... 42
3-8-13 اندازه‌گیری میزان فسفر (P) قابل‌جذب نمونه‌های خاک... 42
3-8-14 اندازه‌گیری میزان پتاسیم (K) قابل‌جذب نمونه‌های خاک... 42
3-9 شاخص فرسایش پذیری بادی خاک (I). 42
3-10 منحنی رطوبتی خاک... 43
3-11 تجزیه و تحلیل آماری.. 45
4- فصل چهارم. 46
4-1 مقدمه. 47
4-2 بررسی بافت خاک... 51
4-3 بررسی میزان EC، pH و T.N.V.. 55
4-4 بررسی میزان جرم مخصوص حقیقی (ρs)، ظاهری (ρb) و تخلخل خاک... 59
4-5 بررسی میزان کلسیم و منیزیم (Ca+Mg)، سدیم (Na) و نسبت جذبی سدیم (SAR). 64
4-6 بررسی میزان درصد مواد آلی (OM)، ازت کل (N)، فسفر قابل‌جذب (P) و پتاسیم قابل‌جذب (K). 68
4-7 بررسی شاخص فرسایش پذیری بادی (I) و میزان خاک دانه‌های بزرگ‌تر از 84/0 میلی‌متر (G). 74
4-8 بررسی منحنی رطوبت خاک... 76
4-9 ضرایب همبستگی بین شاخص‌های خاک... 83
4-10 رگرسیون چندگانه. 85
4-10-1 شناسایی هم خطی چندگانه. 86
4-10-2 محاسبه ضرایب متغیرهای مستقل.. 87
4-11 روابط رگرسیونی مربوط به فرسایش پذیری بادی و منحنی رطوبتی خاک... 88
5- فصل پنجم.. 90
5-1 بافت خاک... 91
5-2 هدایت الکتریکی.. 91
5-3 اسیدیته. 92
5-4 آهک.... 92
5-5 جرم مخصوص حقیقی، ظاهری و تخلخل خاک... 92
5-6 کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم.. 94
5-7 مواد آلی، ازت کل، فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب... 94
5-8 شاخص فرسایش پذیری بادی و میزان خاک دانه‌های بزرگ‌تر از 84/0 میلی‌متر. 95
5-9 منحنی رطوبت خاک... 96
5-10 نتیجه‌گیری.. 97
5-11 آزمون فرضیات تحقیق.. 98
5-11-1 آزمون فرض اول.. 98
5-11-2 آزمون فرض دوم. 98
5-12 پیشنهادات... 99
منابع.. 100
فهرست جداول
جدول 3‑1: آمار هواشناسی منطقه مورد مطالعه (دوره آماری 1367-1387). 27
جدول 3‑2: تعدادی از شاخص آماری رژیم باد ناکی ایستگاه یزد. 29
جدول 3‑3: مشخصات پروفیل‌های خاک... 36
جدول 3‑4: تخمین اولیه پتانسیل فرسایش پذیری خاک بر اساس فراوانی ذرات درشت تر از 0.84 میلی‌متر خاک سطحی 43
جدول 4‑1: خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در اعماق و کاربری‌های مختلف... 47
جدول 4‑2: خلاصه آماری ذرات متشکله خاک در کاربری‌های مختلف... 51
جدول 4‑3: خلاصه آماری ذرات متشکله خاک در عمق‌های مختلف... 52
جدول 4‑4: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی بر فراوانی نسبی ذرات شن، سیلت و رس 52
جدول 4‑5: مقایسه میانگین شاخص‌های بافت خاک در عمق و کاربری‌های مختلف اراضی در منطقه. 53
جدول 4‑6: خلاصه آماری شاخص‌های EC، pH و T.N.V در کاربری‌های مختلف... 55
جدول 4‑7: خلاصه آماری شاخص‌های EC، pH و T.N.V در عمق‌های مختلف... 56
جدول 4‑7: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی بر شاخص‌های EC، pH و T.N.V.. 56
جدول 4‑9: مقایسه میانگین شاخص‌های EC، pH و T.N.V در کاربری‌های مختلف اراضی در منطقه. 57
جدول 4‑10: خلاصه آماری شاخص‌های جرم مخصوص حقیقی، ظاهری و تخلخل خاک در کاربری‌های مختلف 59
جدول 4‑11: خلاصه آماری شاخص‌های جرم مخصوص حقیقی، ظاهری و تخلخل خاک در عمق‌های مختلف 60
جدول 4‑12: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی بر جرم مخصوص حقیقی، ظاهری و تخلخل خاک 60
جدول 4‑13: مقایسه میانگین جرم مخصوص حقیقی، ظاهری و تخلخل خاک در کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی در منطقه 61
جدول 4‑14: خلاصه آماری میانگین شاخص‌های کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم در کاربری‌های مختلف 64
جدول 4‑15: خلاصه آماری میانگین شاخص‌های کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم در عمق‌های مختلف 64
جدول 4‑16: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی بر کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم 65
جدول 4‑17: مقایسه میانگین کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم در کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی در منطقه 65
جدول 4‑18: خلاصه آماری شاخص‌های درصد مواد آلی، ازت کل، فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب در کاربری‌های مختلف 68
جدول 4‑19: خلاصه آماری شاخص‌های درصد مواد آلی، ازت کل، فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب در عمق‌های مختلف 69
جدول 4‑20: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی بر درصد مواد آلی، ازت کل، فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب... 69
جدول 4‑21: مقایسه میانگین درصد مواد آلی، ازت کل، فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب در کاربری عمق‌های مختلف اراضی در منطقه. 70
جدول 4‑22: خلاصه آماری شاخص‌های میزان خاک دانه‌های بزرگ‌تر از 84/0 میلی‌متر و شاخص فرسایش پذیری بادی در کاربری‌های مختلف... 74
جدول 4‑23: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌های مختلف اراضی بر میزان خاک دانه‌های بزرگ‌تر از 84/0 میلی‌متر و شاخص فرسایش پذیری بادی.. 74
جدول 4‑24: مقایسه میانگین میزان خاک دانه‌های بزرگ‌تر از 84/0 میلی‌متر و شاخص فرسایش پذیری بادی در کاربری‌های مختلف اراضی در منطقه. 75
جدول 4‑25: خلاصه آماری شاخص رطوبت خاک در مکش‌های مختلف (درصد) در کاربری‌های مختلف... 76
جدول 4‑26: خلاصه آماری شاخص رطوبت خاک در مکش‌های مختلف (درصد) در عمق‌های مختلف... 77
جدول 4‑27: نتایج تجزیه واریانس اثر کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی بر میزان رطوبت خاک (درصد) در مکش‌های مختلف 79
جدول 4‑28: مقایسه میانگین رطوبت خاک (درصد) در مکش‌های مختلف در کاربری‌ها و عمق‌های مختلف اراضی 80
جدول 4‑29: ضرایب همبستگی پارامترهای مورد بررسی در کاربری‌های مختلف... 84
جدول 4‑30: مقادیر آماره‌های مدل های رگرسیونی برآوردی.. 89
فهرست شکلها
شکل 3‑1: نقشه جانمایی اراضی حاشیه کویر سیاه کوه در ایران و استان. 23
شکل 3‑2: نقشه خطوط تراز و آبراهه اراضی حاشیه کویر سیاه کوه 24
شکل 3‑3: نقشه شیب اراضی حاشیه کویر سیاه کوه 24
شکل 3‑4: منحنی آمبروترمیک منطقه مورد مطالعه. 28
شکل 3‑5: گلباد سالانه ایستگاه یزد. 30
شکل 3‑6: گلباد فصل بهار ایستگاه یزد. 30
شکل 3‑7: گلباد فصل تابستان ایستگاه یزد. 31
شکل 3‑8: گلباد فصل پاییز ایستگاه یزد. 31
شکل 3‑9: گلباد فصل زمستان ایستگاه یزد. 32
شکل 3‑10: نمایش اقلیم منطقه مورد مطالعه به روش آمبرژه 33
شکل 3‑11: نقشه کاربری اراضی حاشیه کویر سیاه کوه 35
شکل 3‑12: مثلث بافت خاک (USDA). 38
شکل 4‑2: مقایسه درصد ذرات خاک در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی 54
شکل 4‑3: مقایسه درصد ذرات خاک در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی 54
شکل 4‑4: مقایسه درصد ذرات خاک در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی 55
شکل 4‑4: مقایسه شاخص‌های EC، pH و T.N.V در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی 58
شکل 4‑5: مقایسه شاخص‌های EC، pH و %T.N.V در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی 58
شکل 4‑6: مقایسه شاخص‌های EC، pH و T.N.V در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی 59
شکل 4‑7: مقایسه شاخص‌های جرم مخصوص حقیقی و ظاهری در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف 62
شکل 4‑8: مقایسه شاخص‌های جرم مخصوص حقیقی و ظاهری در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف 62
شکل 4‑9: مقایسه شاخص‌های جرم مخصوص حقیقی و ظاهری در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف 63
شکل 4‑10: مقایسه شاخص تخلخل خاک در عمق‌های مختلف خاک و در کاربری‌های مختلف... 63
شکل 4‑11: مقایسه شاخص‌های کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 66
شکل 4‑12: مقایسه شاخص‌های کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 67
شکل 4‑13: مقایسه شاخص‌های کلسیم و منیزیم، سدیم و نسبت جذبی سدیم در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 67
شکل 4‑14: مقایسه شاخص‌های فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 71
شکل 4‑15: مقایسه شاخص‌های درصد مواد آلی و ازت کل در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 71
شکل 4‑16: مقایسه شاخص‌های فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 72
شکل 4‑17: مقایسه شاخص‌های درصد مواد آلی و ازت کل در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 72
شکل 4‑18: مقایسه شاخص‌های فسفر قابل‌جذب و پتاسیم قابل‌جذب در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 73
شکل 4‑19: مقایسه شاخص‌های درصد مواد آلی و ازت کل در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 73
شکل 4‑20: مقایسه میانگین میزان خاک دانه‌های بزرگ‌تر از 84/0 میلی‌متر و شاخص فرسایش پذیری بادی در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 75
شکل 4‑21: منحنی رطوبتی خاک برای سه کاربری مختلف در عمق 0-20 سانتی‌متری خاک... 78
شکل 4‑22: منحنی رطوبتی خاک برای سه کاربری مختلف در عمق 20-40 سانتی‌متری خاک... 78
شکل 4‑23: منحنی رطوبتی خاک برای سه کاربری مختلف در عمق 40-60 سانتی‌متری خاک... 79
شکل 4‑24: مقایسه شاخص رطوبت خاک (درصد) در مکش‌های مختلف در عمق 0 – 20 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 82
شکل 4‑25: مقایسه شاخص رطوبت خاک (درصد) در مکش‌های مختلف در عمق 20 – 40 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 82
شکل 4‑26: مقایسه شاخص رطوبت خاک (درصد) در مکش‌های مختلف در عمق 40 – 60 سانتی‌متری خاک و در کاربری‌های مختلف مورد بررسی.. 83
1-1 مقدمه
برنامه‌ریزی کاربری اراضی «علم تقسیم زمین و مکان برای کاربردها و مصارف مختلف زندگی» هست. برنامه‌ریزی کاربری زمین «مدیریت خردمندانه فضا به منظور بهینه سازی الگوی توزیع فعالیتهای انسان» است. رشد سریع جمعیت در دهه‌های اخیر و نیاز روزافزون انسان به مواد غذایی و تقاضا برای مواد خام در صنعت از مهم‌ترین چالش‌های بشر امروز هست و این امر علت اصلی گرایش به تغییر کاربری اراضی، کشاورزی با نهاده‌های فراوان، جنگل تراشی و استفاده از اراضی حاشیه‌ای شده است. از آنجایی که این فعالیت‌ها به طور عمده بدون داشتن شناخت کافی از محیط خاک و در طول سالیان متمادی انجام گرفته است، باعث بروز اختلال و کاهش توانایی خاک در بازده مورد انتظار شده است. از این‌رو مسئله تخریب خاک یکی از مهم‌ترین و بحث‌انگیزترین مسائل دنیای امروز شناخته شده است به‌طوری‌که اکثر متخصصین بر این باورند که تخریب خاک عامل اصلی کاهش تولیدات کشاورزی در واحد سطح و نیز تغییرات شدید بوم شناختی نظیر گرم شدن کره زمین، آلودگی‌های زیست‌محیطی و کاهش تنوع بومی زیستی هست (احمدی ایلخچی و همکاران، 1381).
تغییر کاربری زمین میتواند تبدیل از یک نوع کاربری به نوع دیگر یعنی تغییرات در ترکیب و الگوی کاربری‌های زمین در یک منطقه و یا اصلاح یک نوع خاص کاربری زمین باشد (مایر[1] و همکاران،1996). تحلیل تغییر کاربری زمین شامل دو پرسش اصلی مرتبط باهم است«چه علل و محرک‌هایی باعث تغییر کاربری زمین می‌شود» و اثرات تغییر کاربری زمین (زیست‌محیطی و اجتماعی- اقتصادی) چیست؟ (رفیعیان و محمودی، 1389).
در مناطق خشک و نیمه‌خشک با بارندگیهای کم یا متغیر (مستعد خشکی) که دارای بادهای شدید دورهای و تبخیر زیاد از سطح خاک میباشد، فرسایش خاک میتواند به عنوان یک مشکل مطرح باشد. در چنین شرایطی خاک‌های نرم، خشک و عاری از پوشش گیاهی یا پوشش گیاهی تنک به راحتی توسط باد فرسایش مییابد (نصیری محلائی و همکاران، 1383). بیش از یک سوم اراضی کره زمین دارای اقلیم خشک و نیمه‌خشک بوده و پدیده بیابان‌زایی در این مناطق در دهه‌های اخیر شدت یافته است. بخش عظیمی از کشور ایران را نیز بیابان‌ها تشکیل می‌دهند که معمولاً خاک آن‌ها شور بوده و بدون پوشش گیاهی یا دارای پوشش گیاهی خیلی کمی هستند. زمین‌های شور و نمکزار 113 هزار و 449 هکتار از اراضی استان یزد را به خود اختصاص داده است. زمین‌های شور در قسمت‌های خشک مرکزی ایران با ویژگی‌هایی مانند رطوبت و حاصل خیزی کم، شوری، تبخیر و تعرق زیاد شناخته می‌شوند. زیر کشت بردن این زمین‌ها ممکن است بر برخی از شاخص‌های کیفیت خاک تأثیر داشته باشد (فلاح زاده و حاج عباسی،1390).