شدت بیابان‌زایی تحت تأثیر آب زیرزمینی و فرونشست زمین در حوزه آبخیز مهارلو- بختگان

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 اســتادیار پژوهشــی/ بخش تحقیقات جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشــاورزی و منابع طبیعی استان کهگیلویه و بویراحمد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یاسوج، ایران

2 اســتادیار پژوهشــی/ بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

هدف از انجام این مطالعه بررسی میزان تأثیر افت سطح و تغییر کیفیت آب‌های زیرزمینی و فرونشست زمین در بیابان‌زایی و تخریب اراضی در حوزه آبخیز مهارلو-بختگان با استفاده از مدل IMDPA است. بدین‌منظور، ابتدا لایه اطلاعاتی شاخص‌های کمی و کیفی آب زیرزمینی شامل افت سطح آب زیرزمینی، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و نیز نقشه فرونشست زمین و طبقه‌بندی آن‌ها به لحاظ خطر بیابان‌زایی تهیه شد. سپس با تلفیق نقشه‌های شدت تخریب کیفی و افت سطح آب زیرزمینی و نیز نقشه فرونشست زمین به‌عنوان معیار خاک با استفاده از میانگین هندسی، نقشه نهایی شدت بیابان‌زایی به‌دست آمد. در نهایت نقشه پهنه‌بندی شدت بیابان‌زایی با استفاده از کلاس‌های خطر نهایی بیابان‌زایی با توجه به میانگین هندسی مقادیر کلاس‌های خطر شاخص‌های کمی و کیفی تهیه شد. نقشه هدایت الکتریکی (EC) نشان داد که 37.2 درصد از حوزه آبخیز در کلاس کم یا ناچیز، 24.8 درصد در کلاس متوسط، 9.5 درصد در کلاس شدید و 28.5 درصد از مساحت حوزه آبخیز در کلاس بسیار شدید قرار دارند. هم‌چنین نقشه پهنه‌بندی SAR نشان داد که بیش از 99 درصد مساحت حوزه آبخیز دارای ارزش کم‌تر از 18 است و در طبقه کم یا ناچیز قرار می‌گیرد. پهنه‌بندی افت سطح آب نیز نشان داد که 65.6 درصد از سطح حوزه آبخیز مطالعه در کلاس کم یا ناچیز، تنها 3 درصد در کلاس متوسط، 5.7 درصد در کلاس شدید و 25.7 درصد در کلاس بسیار شدید قرار دارد. نقشه سطوح مختلف فرونشست زمین نشان داد که بیش از 97 درصد مساحت حوزه آبخیز یا فاقد فرونشست بوده و یا در سطح پایین و ناچیز قرار گرفته است. در مجموع 83 درصد از سطح حوزه آبخیز دارای شدت بیابان‌زایی کم و متوسط و 17 درصد از آن دارای شدت بیابان‌زایی شدید و خیلی شدید است. بنابراین شدت بیابان‌زایی در بخش عمده‌ای از حوزه آبخیز در طبقه‌های کم و متوسط قرار گرفت که با تغییر کاربری‌های کنونی و افزایش رو به رشد سطح زیرکشت توصیه می‌شود که از هم اکنون برنامه‌ریزی‌های لازم برای جلوگیری از پیشرفت شدت بیابان‌زایی صورت گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


آل شیخ، ع. ا.، چترسیماب، ز.، وثوقی، ب.، مدیری، م.، و پاکدامن، م. ص. (1401). بررسی فرونشست سطح زمین در اثر برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری-آبخوان مرودشت. مهندسی و مدیریت آبخیز، 14(1)، 114-125.
اجل لوئیان، ر، .و بهادران، ب. (1377). ارتباط نوسانات آب‌های زیرزمینی با زمین لغزش، نشست و ترک‌های سطحی زمین (بررسی موارد عینی). دومین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، انجمن زمین‌شناسی ایران، 25-37.
اختصاصی، م. ر.، و مهاجری، س. (1375). روش طبقه­بندی و شدت بیابان­زائی اراضی در ایران. دومین همایش ملی بیابان­زایی و روش­های مختلف بیابان زدایی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور.
احمدی، ح. (1384). گزارش نهایی طرح تدوین شرح خدمات جامع و متدولوژی تعیین معیارها و شاخص‌های ارزیابی بیابان‌زایی در ایران. دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 125 صفحه.
اصغری‌مقدم، ا. (1379). بررسی علل شوری آب‌های زیرزمینی سفره‌های دشت تبریز. چهارمین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، دانشگاه تبریز.
انتظاری زارچ، ا.، احمدی، ح.، معینی، ا.، و پذیرا، ا. (1401). ارزیابی تخریب اراضی با بهره‌گیری از مدل‌های خاک و بیابان‌زایی مبتنی بر مطالعات میدانی و داده‌های عددی. مدیریت بیابان، doi: 10.22034/jdmal.2022.562179.1396
بایبوردی، م.، و کوهستانی، ا. (1359). خاک: تشکیل و طبقه‌بندی. انتشارات دانشگاه تهران، 630 صفحه.
برنا، ر. (1400). تحلیل وضعیت بیابان‌زایی با استفاده از مدل IMDPA با رویکرد تغییر اقلیم (مطالعه موردی: شهرستان شادگان). پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی, 2(6)، 19-30.
حقگو، ک.، رستمی، ن.، حشمتی، م.، و فرامرزی، م. (1396). بررسی وضعیّت بیابان‌زایی با استفاده از مدل ایرانی ارزیابی پتانسیل بیابان‌زایی )مطالعة موردی: دشت گندمبان، قصر شیرین(. جفرافیا و پایداری محیط، 22، 21-33.
 دولتشاهی، ر. (1386). تهیه نقشه شدت بیابان­زایی بر اساس مدل IMDPA  با تأکید بر سه معیار آب، خاک و پوشش گیاهی (مطالعه موردی جنوب گرمسار). پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
ذوالفقاری، ف.، و خسروی، ح. (1395). ارزیابی شدت بیابان‌زایی منطقۀ سراوان با استفاده از مدل IMDPA. جغرافیا و برنامهریزی محیطی، 27(2)، 87-102.
رهنما راد، ج.، و فیروزان، م. (1381). بررسی تاثیرات پدیده متناوب خشکسالی و فرسایش، بر ساختمان‌ها در پهن دشت سیستان. نشریه ژئوتکنیک و مقاومت مصالح، 88، 30-39.
زهتابیان، غ. ر.، و اسفندیاری، م. (1389). بررسی اثرات توسعه کشاورزی و بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در بیابان زایی منطقه طشک (استان فارس). خشکبوم، 1(2)، 1-8.
سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1400). فرونشست زمین، بمب ساعتی اصفهان.
شاکریان، ن.، زهتابیان، غ. ر.، آذرنیوند، ح.، و خسروی، ح. (1390). بررسی وضعیت فعلی بیابان­زایی منطقه جرقویه اصفهان با استفاده از مدل IMDPA (با تأکید بر معیارهای آب، خاک و پوشش گیاهی). مرتع و آبخیزداری، 64 (4)، 411-421.
شکوهی، ا.، زهتابیان، غ. ر.، و طویلی، ع. (1391). پهنه­بندی وضعیت بیابان‏زایی منطقه خضرآباد – اله­آباد دشت یزد با استفاده از مدل IMDPA  و با تأکید بر معیارهای آب و خاک. نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری، 65 (4)، 517-528.
عبدی، ژ. (1386). بررسی و تهیه نقشه بیابان‌زایی بر اساس مدل IMDPA با تأکید بر دو معیار آب و خاک (ابوزیدآباد). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
کاظمی، م.، فیض‌نیا، س.، خسروی، ح.، و مصباح، ح. (1396). بررسی نقش عوامل هواشناسی و برداشت بی رویه آب‌های زیرزمینی بر کاهش سطح آب دریاچه مهارلو. هواشناسی کشاورزی، 5(2)، 1-10.
کاظمی، م.، فیض‌نیا، س.، خسروی، ح.، ناجی، ص.، و مصباح، ح. (1398). بررسی تغییرات سطح دریاچه مهارلو و کاربری اراضی حاشیه آن با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای. مهندسی و مدیریت آبخیز، 11(4)، 1130-1139.
کرامت‌زاده، م.، فتحی، ا.، و معاضد، ه. (1401). بررسی روند بیابان زایی منطقه جنوب شرق اهواز به روش IMDPA و تأکید بر دو معیار اقلیم و پوشش گیاهی. علوم و مهندسی آبیاری، 45(1)، 153-166.
لشکری پور، غ.ر.، فوری، م.، باقرپور، ا.، و طالبیان، ل. (1386). تاثیر افت سطح آب زیرزمینی در نشست زمین.  اولین کنگره زمین‌شناسی کاربردی ایران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، 916-922.
لشکری پور، غ. ر.، رستمی بارانی، ح.ر.، کهندل، ا.، و ترشیزی، ح. (1385). افت سطح آب زیرزمینی و نشست زمین در دشت کاشمر، دهمین همایش علوم زمین، دانشگاه تربیت مدرس، 2438-2428.
مسعودی، م.، و شیرگیر، س. (1400). ارزیابی کارایی مدل بیابان‌زایی IMDPA در تعیین فرسایش‌های آبی و بادی. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، 12(23)، 12-25.
معروفپور، س.، فاخری‌فرد، ا.، و شیری، ج. (1397). تحلیل و پهنه‌بندی شدت تخریب بیابان‌زایی با استفاده از مدل بیابان‌زایی IMDPA و خوشه‌بندی (مطالعه موردی: دشت بم‌نرماشیر و رحمت‌آباد). اکوهیدرولوژی، 5(1)، 123-134.
مقیمی، ه.، عباس نوین پور, ا.، و مرشدی، ب. (1400). بررسی پدیده نشست زمین بر اثر افت سطح آب‏ های زیرزمینی در محدوده شهر ارومیه با استفاده از تغییرات دانه‏بندی لایه‌‏های زمین. اکوهیدرولوژی، 8(3)، 791-806.
مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، (1401). مطالعات جامع تخریب خاک و فرونشست تحت تاثیر منابع آب زیرزمینی در دشت‌های ایران. گزارش نهایی طرح ملی پژوهشی.
Abdi, J. (2007). Investigation and preparation of desertification intensity map based on IMDPA model with emphasis on two criteria of water and soil in Abu Zaidabad. M.Sc. Thesis, University of Tehran, Iran (in Presian).
Ahmadi, H. (2005). Determination plan of desertification criteria and indicators in Iran. Final report of research project, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, 125 pages (in Presian).
Ajallueian, R., & Bahadoran, B. (1998). Correlation of groundwater fluctuations with landslides, subsidence, and cracks on the surface of the earth (investigation of objective cases). Proceedings of the 2nd conference of the Geological Society of Iran, Pp. 25-37 (in Presian)
Alesheikh, A., Chatrsimab, Z., Vosoghi, B., Modiri, M., & Pakdaman, M.S. (2022). Surveying subsurface abandonment due to groundwater irregular removal using radar interferometry technique, Marvdasht Aquifer. Watershed Engineering and Management, 14(1), 114-125 (in Persian).
Asghari-Moghadam, A. (2000). Investigating the causes of groundwater salinity in Tabriz plain aquifers. 4th Conference of Geological Society of Iran, University of Tabriz, Iran (in Presian).
Baybordi, M., & Kuhestani, A. (1980). Soil; Formation and Classification. Tehran Unuiversity Press, 630 pages (in Presian).
Borna, R. (2021). Analysis of desertification use imdpa model with emphasis on climate and vegetation criteria (Case study: Shadegan Town), Climate Change Research, 2(6), 19-30 (in Presian).
Chaussard, E., Amelung, F., Abidin, H., & Hong, S.H. (2013). Sinking cities in Indonesia: ALOS PALSAR detects rapid subsidence due to groundwater and gas extraction. Remote Sensing of Environment, 128, 150–161.
Dolatshahi, R. (2007). Preparation of desertification intensity map based on IMDPA model with emphasis three criteria of water, Soil and vegetation (Case Study: South Garmsar), M.Sc. Thesis, Tehran University, Iran (in Presian).
Dong, J., Zhang, L., Tang, M., Liao, M., Xu, Q., Gong, J., & Ao, M. (2018). Mapping landslide surface displacements with time series SAR interferometry by combining persistent and distributed scatterers: A case study of Jiaju landslide in Danba, China. Remote Sensing of Environment, 205, 180–198.
Ekhtesasi, M.R., & Mohajeri, S. (1996). Classification method of land desertification intensity in Iran. The 2nd national conference on desertification and different methods of desertification, Research Institute of Forests and Pastures of the country, Iran (in Presian).
Entezari Zarch, A., Ahmadi, H., Moeini, A.M., & Pazira, E. (2022). Evaluation of land degradation using soil and desertification models based on field studies and numerical data. Desert Management, doi: 10.22034/jdmal.2022.562179.1396 (in Presian)
Fatahi, A., Azad, B., & Ara, H. (2017). Desertification Assessment by Using Water Criterion in Iran’s Central Arid Regions. Applied Environmental and Biological Sciences, 7 (1), 188- 197.
Geological Survey and Mineral Exploration of Iran, (2021). Subsidence of the earth, the time bomb of Isfahan (in Presian).
Haghgoo, K., Rostami, N., Heshmati, M., & Farmarzi, M. (2017). Investigating the state of desertification using the Iranian Model of Desertification Potential Assessment (case study: Gandomban plain, Qasr Shirin). Geografia and Environmental Sustainability, 22, 21-33 (in Presian).
Kazemi, M., Feiznia, S., Khosravi, H., & Mesbah, H. (2018). Investigating the role of meteorological variables and excessive groundwater withdrawal on reduction of the Lake Maharloo water level.  Journal of Agricultural Meteorology, 5(2), 1-10 (in Presian).
Kazemi, M., Feiznia, S., Khosravi, H., Naji, S., Mesbah, H. (2019). The study of Maharlu Lake area and its marginal land use changes using Landsat images. Watershed Engineering and Management, 11(4), 1130-1139 (in Presian).
Keramatzadeh, M., Fathi, A., & Moazed, H. (2022). Investigate the situation of desertification in south east Ahvaz region using IMDPA model with emphasis on the criteria climate and vegetation. Irrigation Sciences and Engineering, 45(1), 153-166 (in Presian).
Lashkaripour, Gh., Qafuri, M., Bagherpur, A. & Talebian, L. (2007). The effect of groundwater level drop on land subsidence. Proceedings of the first applied geology congress of Iran, Islamic Azad University, Mashhad branch, Iran, Pp: 916-922 (in Presian).
Lashkaripour, Gh., Rostami Barani, P., Kohandel, A., & Tarshizi, H. (2006). Groundwater level drop and land subsidence in Kashmar Plain. Proceedings of the 10th Earth Sciences Conference, Tarbiat Modares University, Iran, Pp. 2428-2438 (in Presian).
Maroufpoor, S., Fakheri Fard, A., & Shiri, J. (2018). Evaluation and zoning the desertification destructive effects using IMPDA model and clustering (case study: Normashir and Rahmatabad plain). Iranian Journal of Ecohydrology, 5(1), 123-134 (in Presian).
Masoudi, M., & Shirgir, S. (2021). Efficiency assessment of desertification model of IMDPA for evaluating of water and wind erosions. Watershed Management Research, 12(23), 12-25 (in Presian).
Moghimi, H., AbbasNovinpour, E., & Morshedi, B. (2021). Investigation of the phenomenon of subsidence due to the decrease of groundwater level in the city of Urmia using the zoning of changes in the distribution of soil layers. Iranian Journal of Ecohydrology, 8(3), 791-806 (in Presian).
Motagh, M., Shamshiri, R., Haghighi, M.H., Wetzel, H-U., Akbari, B., Nahavandchi, H., Roessner, S., & Arabi, S. (2017). Quantifying groundwater exploitation induced subsidence in the Rafsanjan plain, southeastern Iran, using InSAR time-series and in situ measurements. Engineering Geology, 218, 134-151.
Qu, C., Zuo, R., Shan, X., Hu, J., & Zhang, G. (2017). Coseismic deformation of the 2016 Taiwan Mw6.3 earthquake using InSAR data and source slip inversion. Journal of Asian Earth Sciences, doi.org/10.1016/j.jog.2016.05.003.
Rahnamarad, J., & Firuzan, M. (2002). Investigating the effects of intermittent drought and erosion on buildings in the wide plain of Sistan. Geotechnics and Resistance of Materials, 88, 30-39 (in Presian).
Research Institute of Forests and Rangelands (RIFFR), (2022). Comprehensive Studies of Soil Degradation and Subsidence under the Influence of Groundwater Resources in the Plains of Iran. Final report of National Research Project (in Presian).
Shakerian, N., Zehtabian, Gh., Azarnivand, H., & Khosravi, H. (2011). Investigating the current status of desertification in Jarghouyeh region of Isfahan using IMDPA model (with emphasis on water, soil and vegetation criteria). Journal of Rangeland and Watershed Management, 4, 411-421 (in Presian).
Shokoohi, A., Zehtabiyan, Gh., & Tavili, A. (2012). The zoning of desertification status in Khezrabad Allahabadad region in Yazd plain using IMDPA model with emphasis on Water and soil criteria, Journal of Rangeland and Watershed Management. Iranian Journal of Natural Resources, 4, 517 -528 (in Presian).
Sowter, A., Amat, M.B.C., Cigna, F., Marsh, S., Athab, A., & Alshammari, L. (2016). Mexico City land subsidence in 2014–2015 with Sentinel-1 IW TOPS: Results using the Intermittent SBAS (ISBAS) technique. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 52, 230-242.
UNESCO (1970), Land Subsidence: Proceedings of the First International Symposium on Land Subsidence, Tokyo.
Zehtabian, Gh., & Esfandiari, M. (2010). Investigating the effects of agricultural development and exploitation of groundwater resources on desertification of Tashk Area (Fars Province). Journal of Arid Biom, 2, 1-8 (in Presian).
Zolfaghari, F., & Khosravi, H. (2016). Assessment of Desertification Severity Using IMDPA Model in Saravan Region. Geography and Environmental Planning, 27(2), 87-102 (in Presian).