ارائه کننده: فاطمه اکبری امام­زاده

استاد راهنما: دکترعبدالواحد خالدی درویشان

استاد مشاور: دکتر مهدی وفاخواه

استاد مشاور دوم: دکتر آدریان کولینز

استاد ناظر داخلی: دکتر سیدحمیدرضا صادقی، دکتر وحید موسوی

استاد ناظر خارجی: دکتر عطاءاله کاویان، دکتر محمدرضا غریب رضا

نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر حمیدرضا مرادی رکابدارکلائی

تاریخ: ۱۴۰۴/۱۰/۱۶ 

ساعت:‌ ۱۳ 

چکیده: 

مسائل محیط‌زیستی مرتبط با رسوبات، تهدیدی جدی برای مدیریت پایدار منابع خاک و آب به شمار می‌روند. رسوبات به‌عنوان جاذب فلزات سنگین و دیگر آلاینده­ها شناخته شده و نقش مهمی در جابجایی این مواد در سامانه­های رودخانه­ای دارند. بنابراین آگاهی از سهم منابع رسوب یک ابزار مهم و ضروری برای درک و مقابله با مشکلات مربوط به فرسایش خاک و انتقال رسوب و آلاینده‌ها می‌باشد. محدودیت‌های روش‌های سنتی سبب شده است که روش انگشت‌نگاری رسوب به‌عنوان روشی کارآمد برای تعیین منشأ و سهم منابع رسوب مورد استفاده قرار گیرد. با این‌حال مرور مستندات پژوهشی نشان می‌دهد که تغییرات زمانی سهم منابع رسوب به‌ویژه در طول آب‌نمود رگبار کمتر مد نظر قرار گرفته است. در همین راستا پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات زمانی مشارکت منابع رسوبات معلق و بستر ریزدانه طی آب‌نمود رگبار در حوزه آبخیز معرف کسیلیان در استان مازندران انجام شد. نمونه‌های منابع رسوب از کاربری‌های مختلف شامل مرتع، جنگل طبیعی، جنگل دست‌کاشت و اراضی کشاورزی و همچنین بستر رودخانه جمع‌آوری شد. نمونه‌برداری رسوبات معلق و بستر ریزدانه به منظور بررسی تغییرات زمانی سهم منابع رسوب در فواصل زمانی یک ساعت و در طول آب‌نمود سه رگبار (در بخش‌های صعودی، اوج و نزولی آب‌نمود) در خرداد و تیر1402 برداشت شد. همچنین به منظور ارزیابی تغییرات مکانی سهم منابع در تولید رسوب، نمونه‌برداری رسوبات معلق و بستر ریزدانه در دو ایستگاه پایش (در بخش میانی MS1 و خروجی حوزه آبخیز MS2) انجام شد. سپس غلظت ۵۹ عنصر ژئوشیمیایی در نمونه‌های منبع و رسوب اندازه‌گیری و ردیاب‌های بهینه با استفاده از آزمون‌های آماری در بسته FingerPro در نرم‌افزار R انتخاب و سهم منابع رسوب تعیین شد. پس از اجرای آزمون‌های آماری چهار عنصر Na، K، Al و Fe به‌عنوان ردیاب‌های بهینه در MS1 و هشت عنصر Na، K، Ca، Fe، Cu، Se، Hg و Pb به‌عنوان ردیاب‌های بهینه در MS2 انتخاب شدند. نتایج منشأیابی رسوبات معلق و بستر ریزدانه نشان داد که سهم مرتع، جنگل طبیعی، جنگل دست‌کاشت و بستر رودخانه در MS1 به ترتیب ۴۶، ۲۴، ۱۹ و ۱۱ درصد و در MS2، سهم مرتع، جنگل طبیعی، جنگل دست‌کاشت، بستر رودخانه و اراضی کشاورزی به ترتیب ۷۲، هفت، چهار، ۱۴ و سه درصد بود. بنابراین، در هر دو ایستگاه پایش، مراتع بیشترین سهم را در تولید رسوب داشتند. این امر را می‌توان ناشی از شیب زیاد اراضی مرتعی، چرای شدید دام، وقوع فرسایش متمرکز به‌ویژه فرسایش شیاری در بخش‌هایی از مراتع و نیز اقداماتی نظیر شخم و رهاسازی زمین پس از کشت دانست؛ عواملی که حساسیت این اراضی را به فرسایش به‌طور قابل‌توجهی افزایش داده‌اند. نتایج بررسی تغییرات درون‌رگباری منابع رسوب نشان داد که مرتع، به‌ویژه در ایستگاه MS2، اصلی‌ترین منبع تولید رسوب در شاخه‌های صعودی، اوج و نزولی آب‌نمود رخدادهای بارشی بود. در ایستگاه بالادست MS1 نیز سهم مرتع در بیشتر بخش‌های آب‌نمود بالا بود، هرچند در برخی رخدادها، نقش بستر رودخانه و جنگل طبیعی در مراحل صعودی یا نزولی جریان قابل‌توجه بود.  همچنین بیشترین میزان تغییرات درون رگباری در کل آبخیز مربوط به مرتع و کمترین تغییرات مربوط به کشاورزی بود. این الگو بیانگر نقش غالب مراتع در تولید رسوب در مقیاس درون‌رویدادی است. یافته‌های این پژوهش مبنایی علمی برای برنامه‌ریزی بهینه و زمان‌بندی مناسب اقدامات کنترل رسوب در آبخیز فراهم می‌کند.