تأثیرکاربری اراضی و موقعیت شیب بر پذیرفتاری مغناطیسی و میزان فرسایش و رسوب به کمک روش سزیم-137 در شهرستان فریدونشهر

امروزه فرسایش خاک و به دنبال آن تشکیل رسوب به عنوان یک نگرانی جدی در سراسر جهان، مخصوصاً در نواحی تپه ماهوری مطرح است. پژوهشگران در سراسر دنیا از گذشته در پی این بوده اند تا با استفاده از روش های مختلف بتوانند میزان فرسایش را در اراضی مختلف محاسبه نمایند. استفاده از عناصر رادیواکتیو یک ابزار اقتصادی و سریع برای توصیف هدر رفت خاک می باشد. سزیم-137 یک عنصر رادیواکتیو مصنوعی با تشعشع گامای بالا و نیمه عمر 2/30 سال می باشد که در سال های 1950-1970 در اثر انفجارات هسته ای همراه با بارش باران وارد جو زمین شد. سزیم-137 فرونشسته روی اراضی، به شدت جذب سطحی رس و ماده آلی شده و در افق های سطحی متمرکز می شود. فرآیندهای فیزیکی از قبیل فرسایش و خاکورزی دلیل اصلی توزیع مجدد سزیم در خاک می باشند. روش های مغناطیسی، روش هایی دقیق، سریع، غیر مخرب و نسبتاً ساده می باشند که در مطالعات فرسایش خاک و ردیابی حرکت خاک سطحی بر روی شیب تپه ها مورد استفاده قرار گرفته اند. شهرستان فریدونشهر از زیر حوضه های اصلی دو سد کارون و زاینده رود می باشد. در اثر فعالیت های نادرست بشری در این منطقه، شدت فرسایش خاک فراتر از حد طبیعی است، بنابراین برای انجام عملیات حفاظت خاک و آب مورد نیاز بدست آوردن اطلاعات معتبر در مورد فرسایش امری ضروری می باشد. این تحقیق با هدف مقایسه شدت توزیع مجدد فرسایش خاک و همچنین ارزیابی همبستگی بین مقدار سزیم-137 و پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های خاک جمع آوری شده از دو شیب تپه با کاربری مرتع و تحت کشت در شهرستان فریدونشهر واقع در غرب استان اصفهان، انجام گرفت. در هر کاربری از چهار موقعیت قله، شانه، پشت و پای شیب و در هر موقعیت از سه نقطه و در هر نقطه از سه عمق 0-10، 10-20 و 20-30 سانتی متری نمونه برداری با سطح مقطع 15 در 15 سانتی متر انجام شد. دستگاه اسپکترومتری اشعه گاما برای آنالیز سزیم-137 مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مغناطیسی نمونه های خاک به وسیله دستگاه bartington در دو فرکانس 46/0 و6/4 کیلوهرتز اندازه گیری شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که در میان ویژگی های فیزیکو شیمیایی و مغناطیسی خاک، پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین(r =0/83**) در کاربری مرتع و پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا(r =0/89**) در کاربری کشاورزی بیشترین همبستگی را با سزیم-137 نشان دادند. در آنالیز رگرسیون چند متغیره در کاربری مرتع، پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین (r =0/68**) و در کاربری کشاورزی پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا(r =0/79**) وارد مدل رگرسیونی شدند. این نتایج موید این مطلب است که استفاده مستقیم از پذیرفتاری مغناطیسی می تواند به تنهایی برای تخمین مستقیم فرسایش و رسوب خاک مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از روش سزیم-137 میانگین هدر رفت خاک در کاربری مرتع(4/46 تن بر هکتار در سال) به طور معنی داری(سطح 5 درصد) کمتر از میانگین هدر رفت خاک در کاربری کشاورزی(4/80 تن بر هکتار در سال) بدست آمد. در هر دو کاربری حداکثر میانگین هدر رفت خاک در شانه شیب بدست آمد که به ترتیب در کاربری مرتع وکشاورزی برابر با 1/60 و 8/84 تن بر هکتار در سال بدست آمد. حداکثر تجمع خاک نیز در هر دو کاربری در پای شیب بدست آمد که به تر تیب در کاربری مرتع و کشاورزی برابر با 34 و 4/32 تن بر هکتار در سال بودند. پذیرفتاری مغناطیسی بطور معنی داری(سطح 5 درصد) در کاربری مرتع که هدر رفت خاک کمتری نسبت به کاربری تحت کشت نشان داد، بیشتر بدست آمد. همچنین کمترین مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در هر دو کاربری در شانه شیب بدست آمد که دارای بیشترین مقدار هدر رفت خاک نیز بود. بیشترین مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در هر دو کاربری در پای شیب بدست آمد که دارای بیشترین مقدار انباشت خاک نیز بود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در طول شیب تپه های مورد مطالعه، ذرات ریز مغناطیسی در اثر فرآیندهای فرسایش و رسوب، به همراه ذرات ریز خاک(رس)، جابجا شده اند. کلمات کلیدی: توزیع مجدد خاک، سزیم-137، پارامترهای مغناطیسی، پذیرفتاری مغناطیسی، نانوذرات مگنتیت و مگهمیت.