مروری بر مبانی و کاربرد شاخص اتصال رسوبی در مطالعات فرسایش خاک

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مدیریت منابع خاک، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران

2 استاد پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. تهران، ایران.

3 استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

4 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

چکیده

شناسایی مناطق تولید رسوب، الگوهای تحویل آن از منابع تولید به شبکه انتقال و در نهایت نهشتن آن در مخازن، برای مدیریت فرسایش خاک ضرورت دارد. واژه اتصال توصیف‌کننده ارتباط بین منابع تولید رواناب و رسوب در سراب حوزه‌های آبخیز و مخازن مربوطه در پایاب است. بر اساس نوع رویکرد، دو نوع اتصال ساختاری و کارکردی وجود دارد. شاخص‌ اتصال رسوب (IC) از پرکاربردترین شاخص‌ها برای کمی‌سازی اتصال رسوب است. انتخاب عامل وزنی یکی از موضوعات چالش برانگیز در محاسبه IC است و متناسب با شرایط هر منطقه، ویژگی‌های سطح خاک و داده‌های موجود، انتخاب می‌شود. این پژوهش با هدف بررسی، مرور و تحلیل مطالعات گذشته در زمینه IC انجام شد تا بتوان بر مبنای آن نگاهی جامع به شیوه‌های کمی‌سازی اتصال رسوب داشت و رهیافت‌های مناسب‌تر را برای تحقیقات آینده در این زمینه معرفی کرد. در این مطالعه 90 مرجع در رابطه با ابعاد مختلف IC مرور شده است. بررسی‌ 25 پژوهش روی عامل وزنی IC منتشر شده در بازه زمانی سال‌های 2008 تا 2022 نشان داد که دو متغیر عامل C مدل USLE و زبری سطحی، به‌ترتیب با 31 و 25 درصد فراوانی، بیش‌ترین کاربرد را به خود اختصاص داده‌اند. با توجه به نتایج این پژوهش، بررسی اتصال رسوب با در نظر گرفتن همزمان اتصال ساختاری و کارکردی در مقیاس‌های زمانی متفاوت، پیشنهاد می‌شود. در نتیجه با شناخت بهتر IC، می‌توان از آن به‌عنوان ابزاری برای مدیریت پایدار آبخیزها استفاده ‌کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A review of fundamentals and applications of sediment connectivity index in soil erosion studies

نویسندگان [English]

  • Zahra Gerami 1
  • Mahmood Arabkhedri 2
  • Ahmad Karimi 3
  • Hossein Asadi 4
1 PhD Candidate in Soil Resource Management, Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Iran
2 Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Tehran, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
4 Associate Professor, Department of soil Engineering and Science, Terhran University, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Identification of sediment production areas, patterns of its delivery from sources to the transport network and the location of deposition sinks are necessary to manage soil erosion. The term connectivity describes the relationship between the sources of runoff and sediment production in the upstream of the watershed and the corresponding sedimentation areas in the downstream. Based on the approach used, there are two types of structural connectivity and functional connectivity. Connectivity index (IC) is one of the most widely used indices to quantify sediment connectivity. The selection of an appropriate weighting factor is one of the challenging issues in IC calculation and it is chosen according to the conditions of each region, the characteristics of the soil surface and available data as well. Therefore, this study was conducted with the aim of reviewing, analysis and collecting past studies so far in order to have a comprehensive look at the methods of quantification of IC and introducing more appropriate approaches for future research in this field. This study reviewed 90 studies related to different dimensions of IC. The review of 25 studies on IC weighting factor published between 2008 to 2022 showed that the two frequently used variables are the C factor of USLE and surface roughness (31% and 25% respectively).It is also suggested that sediment connectivity can be investigated at different time scales, taking into account both structural and functional connectivity. As a result, with better understanding of sediment connectivity, it can be used as a tool for sustainable management of watersheds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Structural connectivity
  • Functional connectivity
  • Temporal variation
  • Spatial variation
  • Weight factor