Predicting the impacts of vegetation management scenarios on erosion and sediment yield using RUSLE in the Rozechai Watershed, Urmia

Haji, Khadijeh (2017) Predicting the impacts of vegetation management scenarios on erosion and sediment yield using RUSLE in the Rozechai Watershed, Urmia. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (پیش‌بینی اثرات سناریوهای مدیریت پوشش‌گیاهی بر میزان فرسایش و بار رسوب با استفاده از مدل RUSLE در حوزه‌ آبخیز روضه‌چای ارومیه)
Khadijeh Haji.pdf

Download (479kB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Soil erosion is one of the environmental problems which can be considered as a threat for natural resources, agriculture and the environment. Thus, determining the temporal and spatial extent of soil erosion is an effective way to management of soil erosion and sediment control through watershed management. The soil erosion rate is different among various land uses have, thus, the vegetation cover have a great impact on soil conservation and erosion control. The objective of this study was to estimate and compare the rate of soil erosion in different land uses over 1985, 2000, and 2015 in Rozechai Watershed in North West Urmia using RUSLE model. Towards this attempt, the revised universal soil loss equation was used in a GIS framework and Landsat 5 and Landsat 7 satellite imagery and land use maps were prepared using TerrSet software and object-oriented classification. The input parameters of RUSLE model including R, K, LS, C and P maps were prepared and the erosion map in different management scenarios through overlaying the input layers. The twenty land use-based management scenarios have been developed considering the condition of the watershed considering improvement and degradation approaches. Results showed that the average amount of soil erosion rate is estimated to be 14.71, 16.52, and 17.22 (ton/ha/yr) in study years. According to the extent of rangelands with respect to other land uses, its decreasing trend shows a degradation process of rangelands conversion to rainfed agriculture. The values of Kappa index were 91%, 84% and 94% for the 1985, 2000, and 2015 years, respectively. The erosion amount was 17.22 (ton/ha/yr) in the base scenario (current condition). Through applying conservation practices in dry agriculture on steep lands, the scenario 6 (conservation and restoration of plowed rangelands) would reduce the erosion rate from 17.22 to 9.75 (ton/ha/yr). While the highest amount of erosion is estimated to be 30.42 (ton/ha/yr) due to severe degradation and overgrazing of the rangelands. Accordingly, the highest amount of erosion reduction is 43.37% in scenario 6 (conservation and restoration of plowed rangelands). Thus the effect of P-factor (support practice factor) was greater than C-factor (crop/vegetation and management factor) on reducing the amount of erosion. The results indicates the possibility scenario-based framework in assessment of the effects of management scenarios on erosion and prioritization of soil conservation in the study area.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: پیش‌بینی اثرات سناریوهای مدیریت پوشش‌گیاهی بر میزان فرسایش و بار رسوب با استفاده از مدل RUSLE در حوزه‌ آبخیز روضه‌چای ارومیه
Persian Abstract: فرسايش خاك يكي از مشكلات محيطي است كه تهديدي براي منابع طبيعي، كشاورزي و محيط‌زيست به‌شمار می‌رود. در این راستا، اطلاعات زماني و مكاني فرسايش خاك در اقدامات مديريتي، كنترل فرسايش و مديريت حوزه‌هاي آبخيز نقش مؤثري دارد. کاربری‌های مختلف اراضی مقادیر مختلف فرسایش را ایجاد می‌کنند و بنابراین پوشش‌گیاهی نقش به‌سزایی در حفاظت خاک و مهار فرسایش دارد. در پژوهش حاضر، هدف برآورد و مقایسه میزان فرسایش خاک و تولید رسوب در کاربری‌های مختلف اراضی سال‌های 1985، 2000 و 2015 و هم‌چنین پیش‌بینی فرسایش و رسوب در 20 سناریوی مدیریتی کاربری اراضی در حوزه‌ آبخیز روضه‌چای واقع در غرب شهرستان ارومیه با استفاده از مدل RUSLE بود. براي پیش‌بینی موارد ذکر شده، معادله تجدیدنظر شده جهانی هدررفت خاك در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی و با به‌کارگیری تصاویر ماهواره‌ای لندست ۵ و ۷ و سنجنده‌های TM و ETM+، نقشه کاربری اراضی با استفاده از نرم‌افزار TerrSet و طبقه‌بندی شیء‌گرا تهیه شد. پس از تهیه عوامل مدل RUSLE شامل R،K ، LS، Cو P مدل اجرا شد و مقادیر متوسط هر کدام از فاکتورها محاسبه و از حاصل‌ضرب آن‌ها نقشه فرسایش خاک در سه بازه زمانی مذکور و سناریوهای مدیریتی تهیه گردید. در این تحقیق براساس شرایط منطقه 20 سناریوی تغییر کاربری اراضی در جهت بهبود و یا تخریب اراضی تدوین گردید. براساس نتایج، مقدار متوسط فرسایش خاک سالانه حوزه در سال‌های 1985، 2000 و 2015 به‌ترتیب برابر با 71/14، 52/16 و 22/17 تن در هکتار در سال برآورد گردید. با توجه به این‌که سطح مراتع در بازه زمانی 30 سال بیش‌ترین درصد کاربری را در بین تمام کاربری‌ها به خود اختصاص داده‌ است، ولی در فاصله سال‌هاي 1985 تا 2000 و 2000 تا 2015 سطح مراتع دارای روند کاهشی بوده که بيانگر روند تخريب در منطقه از طريق جايگزين شدن مراتع متوسط - فقیر و مرتع خوب توسط کاربري زراعت دیم است. بنابراین صحت کل برای سال‌های 1985، 2000 و 2015 به‌ترتیب برابر با 97، 90 و 96 درصد و شاخص کاپا هم به‌ترتیب برابر با 91، 84 و 94 درصد بود که نشان‌دهنده صحت بالاي اين روش در طبقه‌بندي است. هم‌چنین براساس نتایج مدل، مقدار فرسایش در سناریوی مبنا برابر 22/17 تن در هکتار در سال است. در این راستا می‌توان با انجام عملیات حفاظتی در اراضی دیم و شیبدار و تنها با اجرای سناریوی ۶ (حفاظت و احیا مراتع شخم خورده) مقدار فرسایش را از مقدار 22/17 به 75/9 تن در هکتار در سال کاهش داد. در حالی‌که بیش‌ترین مقدار فرسایش مربوط به تخریب خیلی شدید مراتع در اثر چرا (سناریوی 20) برابر با 42/30 تن در هکتار در سال می‌باشد. به‌عبارتی بیش‌ترین مقدار کاهش فرسایش در سناریوی ۶ (حفاظت و احیا مراتع شخم خورده) به میزان 37/43 درصد صورت گرفته است، در نتیجه اثر عامل (P) در کاهش مقدار فرسایش بیش‌تر از عامل (C) می‌باشد. به‌طور کلی نتایج حاکی از امکان ارزیابی اثرات سناریوهای مدیریتی بر کاهش فرسایش و اولویت‌بندی حفاظت خاک در منطقه مورد مطالعه است
Supervisor:
SupervisorE-mail
Esmali Ouri, AbazarUNSPECIFIED
Mostafazadeh, RaoofUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Nazarnejad, HabibUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Date Deposited: 01 Oct 2018 15:16
Last Modified: 01 Oct 2018 15:16
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/213

Actions (login required)

View Item View Item