تاثیر کاربری اراضی بر خصوصیات نفوذ آب در برخی خاک‌های استان اردبیل و زنجان

مطالعه شاخص‌های کیفیت خاک، ابزاری مناسب در مدیریت نوع کاربری اراضی به‌شمار می‌رود. تغییر کاربری اراضی بر روی فرآیندهای هیدرولوژیکی خاک تاثیر می‌گذارد که فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از آنها است. تغییرات مکانی نفوذپذیری خاک نقشی بسیار مهم در فرآیندهای هیدرولوژیک ایفا می‌کند. تغییر‌پذیری این فرآیند متاثر از ویژگی‌های ذاتی و غیر ذاتی اراضی می‌باشد. ﺑﻪ‌ﻣﻨﻈﻮر ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﺗﺨﺮﻳﺐ اراﺿﻲ و آﻟﻮدﮔﻲ ﺧﺎک و آب، ﺷﻨﺎﺧﺖ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫـﺎی ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ و ﻛﻤﻲ ﻧﻤﻮدن رواﺑﻂ ﺑﻴﻦ آنﻫﺎ اﻣﺮی اﺟﺘﻨﺎبﻧﺎﭘﺬﻳﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻧﻔﻮذ آب ﺑﻪ ﺧﺎک ﻳﻜﻲ از ﻣﻬﻢﺗﺮﻳﻦ اﺟـﺰای ﭼﺮﺧﻪ ﻫﻴﺪروﻟﻮژی اﺳﺖ. از ﺳﻮی دﻳﮕﺮ، اﻧﺪازهﮔﻴﺮی آن دﺷﻮار، زﻣﺎنﺑـﺮ و ﭘﺮﻫﺰﻳﻨـﻪ ﻣـﻲﺑﺎﺷـﺪ. با توجه به تغییرات زیاد رطوبت خاک، ارائه مدلی مناسب جهت تخمین صحیح نفوذ حائز اهمیت می‌باشد. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات نفوذ آب به خاک در اثر تغییر کاربری اراضی و تعیین بهترین معادله نفوذ است. بنابراین نفوذ آب به خاک در هفت منطقه از استان زنجان و یک نقطه از استان اردبیل در سه کاربری بایر، زراعی و باغی اندازه‌گیری شد. اندازه‌گیری نفوذ در هر کاربری به روش استوانه مضاعف با سه تکرار و در زمان-های 16/0، 33/0، 5/0، 66/0، 83/0، 1، 2، 3، 4، 5، 7، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45، 50، 55، 60، 70، 80، 90، 100، 110، 120، 135، 150، 165، 180، 195 و 210 دقیقه انجام شد. هم‌چنین مدل‌های کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، سازمان حفاظت خاک آمریکا برای تخمین نفوذ آب در خاک به کار گرفته شد. جهت انتخاب مدل مناسب معیارهای سنجش خطا شامل RMSE (ریشه میانگین مربعات خطا) و R2 (ضریب تبیین) برای هر مدل تعیین شد. نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ نهایی در هر کاربری تعیین شد. نتایج نشان داد که در هر سه کاربری، همه مدل‌های مورد استفاده در این تحقیق توانستند نفوذ تجمعی آب در خاک را با دقت قابل قبولی برآورد نمایند و دارای RMSE پایین و R2 بالایی بودند. پس توصیه تخمین نفوذ با استفاده از مدل‌ها و تفسیر آن‌ها برای کلیه مناطق مطالعاتی منطقی می‌باشد. هم‌چنین نتایج نشان داد که در برآورد نفوذ تجمعی در کاربری بایر مدل‌ هورتون دارای بیشترین R2 بود (999/0). ولی در کاربری زراعی و باغی مدل کوستیاکوف- لوئیس R2 بیشتری داشت (997/0). بر اساس نتایج نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ نهایی در کاربری زراعی و باغی بیش‌تر از کاربری بایر بود. دلیل این امر ناشی از انجام عملیات کاشت بوده که موجب بهم خوردگی بیشتر لایه سطحی خاک شده، در نتیجه نفوذپذیری خاک در کاربری زراعی و باغی بیشتر از کاربری بایر (که در آنها تاثیر عوامل انسانی کمتر بوده) است.