بررسی کارایی مدل ‌WaTEM/SEDEM جهت برآورد فرسایش آبی و خاک‌ورزی (مطالعه موردی: زیر حوضه نمونه کچیک؛ مراوه‌تپه - استان گلستان)

سابقه و هدف: فرسایش آبی و خاک‌ورزی در اراضی کشاورزی شیب‌دار فرآیندی مخرب و جدی محسوب شده که به‌تدریج منجر به تغییر مورفولوژی منطقه می‌شود. درعین‌حال، اندازه‌گیری فرسایش خاک و میزان رسوب به‌صورت مستقیم در بسیاری از حوزه‌های آبخیز، امری تقریباً غیرممکن به شمار می‌آید؛ بنابراین مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرسایش خاک برای درک فرآیندهای کنترل فرسایش خاک، پیش‌بینی میزان رواناب و فرسایش خاک و تعیین یا انتخاب اقدامات مناسب حفاظت خاک مهم است. مواد و روش‌ها: منطقه موردمطالعه، زیرحوضه نمونه از زیرحوضه‌های زوجی کچیک استان گلستان از زیرحوضه‌های چندگانه آبخیز گرگان‌رود است. این منطقه با وسعت تقریبی 192 هکتار، کاملاً از نهشته‌های حاصلخیز و فرسایش‌پذیر لسی پوشیده شده است. در این پژوهش برای برآورد فرسایش آبی و خاک‌ورزی منطقه موردمطالعه از نسخه 2004 مدل WaTEM/SEDEM استفاده شد. با استفاده از روش نمونه‌برداری دنباله‌ای موسوم به روش مدل‌مبنا با رویکرد مینیماکس، 20 موقعیت مکانی مختلف جهت تعیین میزان فعالیت 137Cs، موقعیت‌های فرسایش، انتقال و رسوب مشخص شد. در نهایت پس از تعیین میزان فعالیت رادیونوکلوئید 137Cs، مقدار فرسایش و رسوب با استفاده از مدل‌های تبدیل اعم از مدلMass BalanceII ‌ برای کاربری کشاورزی و مدل Diffusion and Migration‌ برای سایر کاربری‌ها مشخص شد و سپس نقشه نقطه‌ای فرسایش و رسوب برای ارزیابی مدل تهیه شد. یافته‌ها: با استفاده از رادیونوکلوئید 137Cs، 90 درصد موقعیت‌های اندازه‌گیری در معرض فرسایش بودند. متوسط فرسایش اندازه-گیری شده در این موقعیت‌ها با استفاده از مدل‌های تبدیل رادیونوکلوئیدها بالغ بر 1/21 تن در هکتار در سال تعیین شد. با استفاده از این مدل‌ها، نسبت تحویل رسوب حدود 97 درصد تعیین شد که نشان‌دهنده پتانسیل بالای منطقه برای تولید رسوب می‌باشد. متوسط فرسایش آبی و خاک‌ورزی با استفاده از مدل WaTEM/SEDEM به ترتیب 28/8 و 78/4 تن در هکتار در سال و متوسط رسوب حاصل از فرسایش آبی و خاک‌ورزی در مناطق رسوب‌گذاری به ترتیب 14/18 و 89/7 تن در هکتار در سال برآورد شد. متوسط فرسایش و رسوب توسط این مدل برای کل محدوده موردمطالعه به ترتیب 46/1 و 85/0 تن در هکتار در سال بوده و میزان تحویل رسوب 58/0 برآورد شد. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق حاکی از کم تخمینی مدل WaTEM/SEDEM نسبت به مقادیر اندازه‌گیری شده 137Cs است؛ درنتیجه مدل فرسایشی WaTEM/SEDEM در نهشته‌های لسی، فرسایش‌پذیر و حاصلخیز شمال شرق استان گلستان کارایی بالایی ندارد. هرچند الگوی مکانی فرسایش و رسوب آبی و ناشی از خاک‌ورزی می‌تواند در اجرای اقدامات حفاظت آب‌وخاک مؤثر باشد. از طرفی با توجه به وسعت بالای اراضی زراعی شیب‌دار در نهشته‌های لسی استان، لحاظ کردن فرسایش خاک‌ورزی در تصمیمات بسیار حائز اهمیت است. هرچند برای قطعیت بیش‌تر، به واسنجی مدل و تکرار اجرای آن در سایر حوزه‌های آبخیز زراعی نیاز است.