palette
مدلسازی احتمال وقوع و بررسی اثر مکانی عوامل موثر بر فرسایش گالی با استفاده از رگرسیون درختی تقویت شده

چکیده

سابقه و هدف: فرسایش گالی یکی از انواع فرسایش‌ آبی محسوب می ­شود که در طی پیشرفت این نوع فرسایش، اراضی کشاورزی به شکل غیرقابل استفاده درمی‌آیند. با در نظر گرفتن شرایط جغرافیایی و محیطی، عوامل متنوعی در ایجاد و گسترش فرسایش گالی تاثیر دارند. در تحقیق حاضر با توجه به گسترش شدید فرسایش گالی در منطقه‌ی جعفرآباد مغان و آسیب رساندن به اراضی کشاورزی و مرتعی مرغوب، به مدلسازی احتمال وقوع و بررسی عوامل تاثیرگذار در رخداد فرسایش گالی در منطقه پرداخته شده است.

مواد و روش‌ها: در این مطالعه که در منطقه جعفرآباد مغان(قره دره) انجام پذیرفت، تاثیر فاکتورهای شیب، جهت شیب، انحنای شیب، ارتفاع، درصد رس خاک افقA، درصد رس افقB، درصد شن افقA، درصد شن افقB، میزان ماده آلی خاک سطحی، فاصله از جاده‌ها و فاصله از رودخانه‌ها با استفاده از مدل رگرسیون درختی تقویت شده مورد بررسی قرار گرفت و همچنین نقشه پیش‌بینی فرسایش گالی منطقه نیز تهیه گردید.

نتایج و بحث: نتایج نشان داد که فاکتورهای فاصله از رودخانه، درصد شن افقA، درصد رس افقA و همچنین میزان ماده آلی خاک سطحی به ترتیب با درصد تاثیر 3/16 ، 1/13 ، 4/11 و 7/10، بیشترین مشارکت را در احتمال رخداد فرسایش گالی داشتند. و همچنین کمترین تاثیر مربوط به جهت شیب و ارتفاع به ترتیب با 4/5 و 5/5 درصد مشارکت بوده که می‌تواند به دلیل نبود تغییرات ارتفاعی چشمگیر در منطقه باشد. بر اساس نقشه پیش‌بینی مشخص گردید که 63/10 درصد از مساحت منطقه‌ی مورد مطالعه در طبقه حساسیت بسیار زیاد قرار گرفته است. مقدار AUC برای مدل رگرسیون درختی تقویت شده در این تحقیق 81/0 محاسبه گردید که نشان دهنده تخمین خوب مدل در پیش‌بینی مناطق حساس به فرسایش گالی است.

نتیجه‌گیری: نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان از تأثیر بالای خصوصیات سطحی زمین در شروع فرسایش گالی را دارد. با توجه به اینکه بیشترین تأثیر در احتمال رخداد فرسایش گالی مربوط به فاصله از رودخانه‌ و خصوصیات خاک سطحی می‌باشد، می‌توان با مدیریت آبراهه‌ها و گالی‌های رخ داده و همچنین افزایش دانش کشاورزان منطقه در مورد اهمیت مدیریت خاک و کشاورزی پایدار، میزان حساسیت اراضی منطقه به فرسایش گالی را کاهش داد. نتایج به دست آمده نشان از مناسب بودن مدل رگرسیون درختی تقویت شده برای انجام تحقیقات مشابه می­ باشد.

واژگان کلیدی
مدلسازی، اثر مکانی، فرسایش گالی، رگرسیون درختی

منابع و مآخذ مقاله

Agnesi, V., Angileri, S., Cappadonia, Ch., Conoscenti, Ch. And Rotigliano, E. 2011. Multi-parametric GIS analysis to assess gully erosion susceptibility: a test in southern Sicily, Italy. Landform Analysis. 17, 15-20.

Ahmadi, H. 1999. Apllied Geomorphology, 1, University of Tehran. Tehran.

Basga, S. D., Tsozue, D., Temga, J. P., Balna, J. and Nguetnkam, J. P. 2018. Land use impact on clay dispersion/flocculation in irrigated and flooded vertisols from Northern Cameroon. International Soil and Water Conservation Research, 6(3), 237–244.

Boix-Fayos, C., Calvo-Cases, A., Imeson, A. . and Soriano-Soto, M. 2001. Influence of soil properties on the aggregation of some Mediterranean soils and the use of aggregate size and stability as land degradation indicators. CATENA, 44(1), 47–67.

Bouyoucos, G.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils. Agronomy journal. 54, 464-465.

Bouyoucos, G.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils. Agronomy journal. 54, 464-465.

Breiman, L., Friedman, J., Olshen, R. and Stone, C. 1984. Classification and Regression Trees. Chapman and Hall/CRC press. Boca Raton, FL.

Choi, Y., Park, H. and Sunwoo, C., 2008. Flood and gully erosion problems at the Pasir open pit coal mine, Indonesia: a case study of the hydrology using GIS. Bull. Eng. Geol. Environ. 67, 251–258.

Conforti, M., Aucelli, P. P. C., Robustelli, G. and Scarciglia, F. 2010. Geomorphology and GIS analysis for mapping gully erosion susceptibility in the Turbolo stream catchment (Northern Calabria, Italy). Natural Hazards, 56(3), 881–898.

Conoscenti, C., Angileri, S., Cappadonia, C., Rotigliano, E., Agnesi, V. and Märker, M. 2014. Gully erosion susceptibility assessment by means of GIS-based logistic regression: a case of Sicily (Italy). Geomorphology 204 (1), 399–411.

Douglas, I. and Pietroniro, A. 2003. Predicting road erosion rates in selectively logged tropical rain forests. In: de Boer, D., Froehlich, W., Mizuyama, T. (Eds.), Erosion Prediction in Ungauged Basins, Integrating Methods and Techniques. Proceedings of an International Symposium Sapporo, Japan, 8–9 July2003. IAHS Press, Wallingford, UK, pp. 199–205.

Dube, F., Nhapi, I., Murwira, A., Gumindoga, W., Goldin, J. and Mashauri, D.A. 2014. Potential of weight of evidence modelling for gully erosion hazard assessment in Mbire District – Zimbabwe. Phys. Chem. Earth 67, 145–152.

Esmaeili, R. and Shokati, R. 2015. Gully erosion susceptibility assessment using logestic regression in Salavat Abad basin of kurdistan province. Geographic studies of arid regions. 20, 91-104.

Fernandez-Illescas, C.P., Porporato, A., Laio, F. and Rodriguez-Iturbe, I., 2001. The ecohydrological role of soil texture in a water-limited ecosystem. Water Resour. Res. 37 (12), 2863–2872.

Gayen, A., Pourghasemi, H. R., Saha, S., Keesstra, S. and Bai, S., 2019. Gully erosion susceptibility assessment and management of hazard-prone areas in India using different machine learning algorithms. Science of The Total Environment. 668, 124-138.

Ghahroodi, M. 2003. Danger zoning model due to the expansion of gully erosion. In Koloche Bijar watershed with GIS and RS. Ministry of Energy research project.

Ghodousi, J. and Davari, M. 2005. The effect of soil physical an chemical properties on gully erosion and morphology of gully. 3rd Erosion and Sediment National conference 28 august, Tehran.

Gholchin, A. 2016. Soil Organic Matter. Jahad Daneshghahi, Zanjan.

Gyssels, G., Poesen, J., Nachtergaele, J. and Govers, G., 2002. The impact of sowing density of small grains on rill and ephemeral gully erosion in concentrated flow zones. Soil Tillage Res. 64 (3), 189–201.

Igwe, C. A., Zarei, M., and Stahr, K. (2013). Stability of aggregates of some weathered soils in south-eastern Nigeria in relation to their geochemical properties. J. Earth Syst. Sci. 122(5), 1283-1294.

Jafari Garzin, B. and Kavian, A. 2009. Estimation of Gully Erosion in Sorkh Abad watershed of Mazandaran using RS and GIS. Iran watershed management science and Engineering. 3, 55-58.

Kay, BD. and Angers, DA. 1999. Soil Structure. In ME Sumner (ed) ”Handbook of Soil Science”. (CRC Press. Boca Raton USA).

Maghsoudi, M., Shadfar, S. and Abbasi. M. 2012. Susceptibility mapping of gully erosion in Zavarian watershed. Quantitative geomorphology studies. 2, 35-52.

Moore, I.D., Grayson, R.B. and Ladson, A.R., 1991. Digital terrain modelling: a review of hydrological, geomorphological, and biological applications. Hydrological Processes. 5, 3–30.

Morgan, Soil Erosion and Conservation, Alizadeh, Amin.

Nguyen, N. M., Dultz, S., Kasbohm, J. and Le, D. 2009. Clay dispersion and its relation to surface charge in a paddy soil of the Red River Delta. Vietnam. Journal of Plant Nutrition & Soil Science 172, 477–486.

Parkner, T., Page, M., Marden, M. and Marutani, T. 2007. Gully system Under Undisturbed indigenous forest East Coast Region New Zealand, Geomorphology. 84, 241-253.

Poesen, J., Nachtergaele, J., Verstraeten, G. and Valentin C., 2003. Gully Erosion and Environment Change: Importance and Research Needs. Catena. 50, pp 91-133.

Poesen, J., Vandaele, K. and Wesemael, B., 1998. Gully erosion: importance and model implications. In: Boardman, J., Favis-Mortlock, D. (Eds.), Modelling Soil Erosion by Water. Springer, Berlin, pp. 285–311.

Pulice, I., Scarciglia, F., Leonardi, L., Robustelli, G., Conforti, M., Cuscino, M., Lupiano, V. and Critelli, S. 2009. Studiomultidisciplinare di forme e processi denudazionali nell’area di Vrica (Calabria orientale). Bollettinodella Societa ` Geografica Italiana 87(I–II):399–414.

Rahmati, O., Tahmasebipour, N., Haghizadeh, A., Pourghasemi, H. R. and Feizizadeh, B., 2017. Evaluation of different machine learning models for predicting and mapping the susceptibility of gully erosion. Geomorphology, 298, 118–137.

Refahi, H. 2006. Water Erosion and coservation. 2298. University of Tehran press. Tehran.

Sayadi, M. 2006. Investigation the Effect of some factors Affecting the Development of Gully Erosion in the Loess formation( case study of Emam Kakhi watershed in Golestan Province). M. Sc. Thesis. Gorgan university of Agricultural science and Natural Resources. Gorgan.

VALENTIN C., Poesen J. and Li, Y. 2005. Gully erosion: Impacts, factors and control. Catena, 63, 132-153.

VALENTIN, C., Poesen, J. and Li, Y., 2005. Gully erosion: Impacts, factors and control. Catena. 63, 132-153.

Vandekerckhove, L., Poesen, J. and Govers, G., 2003. Medium-term gully headcut retreat rates in Southeast Spain determined from aerial photographs and ground measurements. Catena 50 (2), 329–352

Voelkner, A., Holthusen, D. and Horn, R. 2015. Influence of anaerobic digestate amendment on the physicochemical properties of differently textured soils using homogenized residues. J. Plant Nutr. Soil Sci. 178 (2), 261–269.

Walkley, A. and Black, l. A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organci matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science. 37, 29-38.


DOI: http://dx.doi.org/10.29252/jes.v18i3.29020
ارجاعات
  • در حال حاضر ارجاعی نیست.