معادلاتی جدید برای برآورد عامل مدیریت پوشش گیاهی در اراضی جنگلی تحت تأثیر آتش سوزی در شمال غرب استان گیلان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه شهرکرد

2 عضو هیئت علمی دانشگاه شهرکرد

3 عضو هیئت علمی دانشگاه اردکان

چکیده

سابقه و هدف: تخمین صحیح عامل مدیریت پوشش گیاهی (C) برای پیش بینی قابل اطمینان هدررفت خاک ضروری است. به دلیل تغییرپذیری مکانی که در میزان فرسایش و ویژگی های پوشش گیاهی در مقیاس های وسیع وجود دارد، امکان استفاده از جداول و معادلات رگرسیونی موجود در تخمین عامل مدیریت پوشش گیاهی برای مناطق دیگر محدود می باشد. تاکنون مطالعه ای برای برآورد عامل مدیریت پوشش گیاهی در جنگل های شمال کشور انجام نشده است. هدف اصلی از انجام این پژوهش استخراج معادلات (مدل های) رگرسیونی جدید برای تخمین عامل مدیریت پوشش گیاهی با استفاده از روش های سنجش از دور و مطالعات میدانی در بخش هایی از اراضی جنگلی استان گیلان بود.
مواد و روش ها: در قطعاتی در داخل محدوده 15 ناحیه آسیب دیده در اثر آتش سوزی و 15 منطقه نسوخته مجاور آنها، در پنج زیر واحد اراضی مختلف، برخی ویژگی های پوشش گیاهی، ویژگی های خاک و میزان فرسایش اندازه گیری شدند. با استفاده از معادله جهانی تلفات خاک اصلاح شده مقدار فرسایش نیز در هر 30 قطعه تخمین زده شد. با استفاده از مقادیر فرسایش مشاهداتی و بقیه عامل های معادله جهانی تلفات خاک اصلاح شده مقدار واقعی عامل مدیریت پوشش گیاهی برای تمامی قطعات محاسبه گردید. برای بررسی تفاوت ویژگی های اندازه گیری شده بین زیر واحدهای اراضی و نقاط آتش سوزی و شاهد از طرح آزمایشی کرت های خرد شده (جفت) در مکان استفاده شد.
یافته ها: نتایج نشان داد که میانگین مقدار واقعی عامل مدیریت پوشش گیاهی به ترتیب در مکان های نسوخته و سوخته در پنج زیر واحد اراضی بسته به میزان تراکم پوشش گیاهی و تخریب اراضی جنگلی در اثر شدت سوختن و میزان فعالیت های انسان و دام بین 0.05 تا 0.14 و 0.13 تا 0.24 متغبر بود. به طور کلی مقادیر تخمین عامل مدیریت پوشش گیاهی در تمام قطعات بیش از عامل مدیریت پوشش گیاهی واقعی بود. همچنین نتایج آنالیز واریانس نشان داد که تخریب پوشش گیاهی در اثر آتش سوزی به طور معنی داری عامل مدیریت پوشش گیاهی (تخمینی و واقعی)، عامل فرسایش پذیری خاک و فرسایش های مشاهداتی و تخمینی را تغییر داد. برای دستیابی به معادلاتی جدید همبستگی بین عامل مدیریت پوشش گیاهی واقعی و ویژگی های مختلف پوشش گیاهی و رطوبتی خاک بررسی شد. ابتدا رابطه بین عامل مدیریت پوشش گیاهی واقعی و شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی به شکل یک مدل خطی جدید برای منطقه استخراج شد. سپس نتایج رگرسیون چند متغیره با روش گام به گام نشان داد که در بین ویژگی های مختلف پوشش گیاهی و رطوبتی خاک ضخامت لاشبرگ، تاج پوشش آسمانه، قطر برابر سینه درختان، رطوبت اشباع و رطوبت نقطه پژمردگی دایم بهترین متغیرها برای تخمین عامل مدیریت پوشش گیاهی در منطقه بودند.
نتیجه گیری: ارزیابی فرسایش خاک در منطقه جنگلی مورد مطالعه با استفاده از مدل های موجود در تخمین عامل مدیریت پوشش گیاهی از دقت کافی برخوردار نبود و باعث اشتباه در تخمین فرسایش و هدررفت خاک شد. از معادلات استخراج شده در این پژوهش می توان برای تخمین صحیح عامل مدیریت پوشش گیاهی در سایر اراضی دارای ویژگی های پوشش گیاهی مشابه با منطقه مورد بررسی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Developing new equations for estimating cover-management factor in fire-affected forest lands in west north of the Guilan province

نویسندگان [English]

  • ali akbarzadeh 1
  • Shoja Ghorbani-Dashtaki 2
  • Mehdi Naderi-Khorasgani 2
  • Jahangard Mohammadi 2
  • Rouhollah Taghizadeh-Mehrjardi 3

1 Ph.D. Student of Shahrekord University

2 Faculty member of Shahrekord University

3 Faculty member of Ardakan University

چکیده [English]

Background and Objectives: The correct estimation of cover-management (C) factor for accurate evaluating of soil loss is essential. Because of spatial variations in soil erosion parameters and vegetation attributes in large areas, the possibility of applying the available tables and regression equations to estimate the C-factor to other regions is limited. Up to this time, no studies have been done to estimate the C-factor in the forests of northern Iran. The main objective of this study was to develop new equations to estimate the C-factor in some parts of forest lands of the Guilan province using remote sensing methods and field works.
Materials and Methods: In parcels separated in 15 fire-affected sites and 15 original forests beside the burned (unburned) sites, in five sub land units, some vegetation attributes, soil properties and erosion rate were measured. The soil erosion was also estimated for all 30 studied parcels using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model. The actual C-factor were extracted for all the studied parcels (burned and unburned sites) using the measured (observed) erosion and other factors used in the RUSLE model. A split-plot in space design was performed to determine whether the differences between five sub land units (between subjects) and also within burned and control (unburned) sites (within subjects) were significant.
Results: The results showed that the average of the actual C-factor in unburned and burned sites in five sub land units depending on plant density and disturbance of forest lands by fire severity and human and animal activity were between 0.05 to 0.14 and 0.13 to 0.24, respectively. In general, the estimated C-factor was more than the actual C-factor in all the studied sites. Moreover, the results of analysis of variance showed that damaging of trees by fire had significant effect on the estimated C-factor, actual C-factor, estimated erosion, measured erosion and soil erodibility factor. To develop new equations for estimating the C-factor, the correlations between the actual C-factor and some vegetation attributes and soil moisture characteristics were investigated. First of all, the relationship between the actual C-factor and the Normalized Difference Vegetation Index was derived as a new equation to estimate the C-factor in the study area. Then, the results of Multiple Linear Regression by stepwise method showed that among all the variables related to vegetation and soil moisture, the thickness of surface litter, canopy cover, diameter of trees at breast height, saturated water content and Permanent Wilting Point were the best variables to estimate the C-factor in the study area.
Conclusion: The soil erosion assessment using available models to estimate the C-factor had no adequate accuracy and caused errors in soil loss estimation. The models derived in this paper can be used for accurate estimation of the C-factor in other areas having similar crop attributes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Canopy cover
  • Forest lands
  • Soil erosion
  • soil moisture
  • Thickness of litter