بررسی رابطه گرانولومتری رسوبات بادی با ارتفاعات مختلف در بارخان‌های محدوده شهرستان اردکان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد بیابان‌زدایی، گروه طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

3 دانشیار، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

چکیده

بارخان‌ها یکی از فراوان‌ترین اشکال تپه‌های ماسه‌ای بوده و هجوم ماسه‌های روان در قالب تپه‌های بارخانی و بارخان‌های ناقص، یکی از مهم‌ترین مخاطرات محیطی در عرصه‌های درگیر با فرسایش بادی است، لذا ارزیابی و شناسایی همه جانبه آنها بسیار حایز اهمیت است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی ویژگی‌های گرانولومتری بارخان‌های محدوده شهرستان اردکان، در ارتفاع‌های مختلف است. در سال 1395، محدوده‌ی منطقه‌ی مورد مطالعه با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نرم‌افزار Google Earth شناسایی و سپس با بازدید میدانی در منطقه اردکان، از 6 بارخان در دو ارتفاع مختلف، نمونه‌برداری صورت گرفت. این نمونه برداری با توجه به شکل و هندسه‌ی بارخان، در ارتفاع بالاتر با تعداد کمتری صورت گرفت. سپس در آزمایشگاه، گرانولومتری بر روی نمونه‌ها انجام گردید. در مرحله‌ی بعد نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و با انجام آزمون t مستقل، معنی‌دار بودن اختلاف هر یک از متغیرها بررسی شد. نتایج نشان داد بیش‌ترین فراوانی نمونه‌ها در دامنه رو به باد، مربوط به ماسه‌های با اندازه‌ی 250 تا 500 میکرون به میزان 54/68 درصد و در دامنه پشت به باد با اندازه‌ی 125 تا 250 میکرون به میزان 51/97 درصد می‌باشد. همچنین متغیرهای قطر میانگین، چولگی و جورشدگی در محدوده صفر تا 2 متر دامنه رو به باد و پشت به باد دارای اختلاف معنی‌دار در سطح  5 درصد می‌باشد و بین دو دامنه اختلاف معنی‌داری در متغیر کشیدگی مشاهده نشد. همچنین، مشخص شد در محدوده 2 تا 4 متر تپه‌های بارخان اختلاف معنی‌داری بین متغیرهای جورشدگی و کشیدگی در دو طرف دامنه رو به باد و پشت به باد وجود ندارد و در این محدوده بین دو متغیر قطر میانگین و چولگی اختلاف معنی‌دار در سطح 5 درصد مشاهده گردید. نتایج مبین آن است که نسبت همگنی ابعاد دانه‌های ماسه در شیب‌های پشت به باد و رو به باد متفاوت است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Relationship between the Aeolian sediments Granolometery and various heights of ardakan Barkhans

نویسندگان [English]

  • Masoud Shafiei Sharif Abadi 1
  • Saeideh Kalantari 2
  • Majid Sadeghinia 2
  • Mahdi Tazeh 3
1 M.Sc. of Desertification Combating, Department of Nature Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Nature Engineering, Faculty of Agriculture & Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran.
3 Associate Professor, Department of Nature Engineering, Faculty of Agriculture & Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran.
چکیده [English]

Barkhan is one of the most common forms of sand dunes and the influx of sands in the form of Barkhan hills is considered as one of the most important environmental hazards in most parts of Iran, which will cause a decrease in the quality and quantity of groundwater, reduce soil fertility and increase the susceptibility of lands to erosion and landslides. Therefore, their comprehensive identification is very important. The aim of this study was to investigate the granulometric characteristics of Ardakan Barkhans in different heights. In 2016 the study area was identified using Satellite Images and Google Earth software, then, with a field visit to Ardakan region, sampling was done from 6 Barkhan at two different heights.In the next step in the laboratory, granulometric operations were performed on the samples. Then, by performing independent t-test, the significance of the difference of each variable was investigated. The results showed that the highest frequency of samples in the windward slope is related to sands with a size of 250 to 500 microns by 54.68% and in the leeward slope with a size of 125 to 250 microns by 51.97%. Also, the variables of mean diameter, skewness and sorting in the range of 0-2 meters of windward and leeward wind have a significant difference at the level of 95% and no significant difference was observed between the two slops in the Kurtosis variable. Also, it was found that in the range of 2-4 m of Barkhan hills, there is no significant difference between the variables of sorting and Kurtosis on both slopes of the windward and leeward. In this range, a significant difference was observed between the two variables of mean diameter and skewness at the level of 5%. The results show that the ratio of homogeneity of sand grain dimensions in the windward and leeward is different.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Barkhan
  • Leeward slope
  • Windward slope
  • Granulometry
  • Wind sediments
آزاد اسلامیه، م. ر.، کلانتری ، س.،  شیرمردی، م.، و تازه، م. (1399). بررسی کاربری اراضی و خصوصیات شیمیایی-فیزیکی‌خاک بر سرعت آستانۀ فرسایش ‌بادی با استفاده از داده‌کاوی. مهندسی اکوسیستم بیابان، (29)9، 14-1.
امین، پ.، و عظیم‌زاده، ح.ر. (1394). بررسی تأثیر سنگفرش بیابانی بر روی سرعت آستانه فرسایش بادی و فرسایش‌پذیری بادی خاک (مطالعه موردی: حوضه ابراهیم آباد مهریز (یزد)). پژوهش‌های ژئومرفولوژی کمی، (2)4، 104-90.
افراسیابی، س.، تازه، م.، تقی‌زاده، ر.، قانعی بافقی، م.ج.، و کلانتری، س. (1397). کارایی دو روش اندازه‌گیری پین‌متر و فاصله‌یاب لیزری در اندازه‌گیری میکروتوپوگرافی ناشی از سنگ‌فرش بیابان.، مهندسی اکوسیستم بیابان، (22)8، ۱4-۱.
تازه، م.، اسدی، م.، تقی‌زاده، ر.، کلانتری، س.، و صادقی‌نیا، م. (1397). ارزیابی شاخص‌های ژئومرفومتری در تفکیک نیمه خودکار تیپ‌های ژئومرفولوژی مناطق بیابانی (مطالعه موردی: محدوده شمالغرب اردکان). تحقیقات مرتع و بیابان ایران، (1)25، 43-29.
توکلی‌فرد، ا.، نظری سامانی، ع.ا.، قاسمیه، ه.، و مشهدی، ن. (1392). کاربرد ویژگی‌های دانه‌بندی رسوبات بادی در تعیین مورفولوژی تپه‌های ماسه‌ای همگن براساس تحلیل‌های آماری دو یا چند متغیره (مطالعه موردی: ارگ کاشان). مدیریت بیابان، 2، 26-13.
خسروی، ف.، تازه، م.، صارمی نایینی، م.ع.، و کلانتری، س. (1398). بررسی و مقایسه نرم‌افزارهای Image J و GIAS با الک مکانیکی در دانه‌بندی خودکار ذرات سطح زمین. خشکبوم. (2)9، 42-29.
سالاری، ن.،  تقیان، ع.، و عباسعلی، و. (1393). مطالعه خصوصیات مورفومتری ریپل‌مارک‌ها در سه لندفرم مختلف. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی،  (4)2، 156-145.
طهماسبی بیرگانی، ع.م.، احمدی، ح.، جعفری، م.، زهتابیان، غ.ر.، و سلاجقه، ع. (1391). بررسی روند تغییرات زبری با استفاده از شاخص زاویه بادپناهی در دشت سرهای مختلف (مطالعه موردی: منطقه خضرآباد- رستاق در دشت یزد- اردکان). خشک بوم، (2)2، 39-31.
فتحی‌زاد، ح.، تازه، م.، و کلانتری، س. (1394). مقایسه کارآیی روش‌های طبقه‌بندی پیکسل پایه (روش‌های شبکه عصبی آرتمپ فازی و تصمیم‌گیری درختی) و شیءگرا در تهیه نقشه کاربری اراضی (مطالعه موردی: حوزه خشک و نیمه خشک میمه، استان ایلام). خشک‌بوم. (2)5، 82-69.
قانعی بافقی، م.ج.، و یاراحمدی، ع.ر. (1390). بررسی رابطه گرانولومتری رسوبات تپه‌های ماسه‌ای با جهت باد غالب (مطالعه موردی: ارگ حسن آباد بافق). اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، (80)20، 61-57.
کارگران ، ف.، کلانتری ، س.،  قانعی بافقی، م.ج.، و تازه، م. (1395). مقایسه شاخص‌های دانه‌بندی ذرات دامنه روبه باد و پشت به باد ریپل مارک‌های درشت (مطالعه موردی: ارگ حسن‌آباد شهرستان بافق). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، (3)5، 120-111.
نگهبان، س.، یمانی، م.، مقصودی، م.، و عزیزی، ق. (1392). بررسی تراکم، ژئومورفولوژی و پهنه‌بندی ارتفاعی نبکاهای حاشیه غربی دشت لوت و تاثیرات پوشش گیاهی بر مورفولوژی آنها. پژوهش‌‌های ژئومورفولوژی کمی، (4)1، 42-17.
Bagnold, R.A. (1941). The physics of blown sand and desert dunes. New Yprk: Dover Publications, 265p.
Bui, E.N., Mazullo, J.M., and Wilding, L.P. (1990). Using quartz grain size and shape analysis to distinguish between Aeolian and fluvial deposits in the Dallol Bosso of Niger (West Africa). Earth Surface Processes and Landforms, 14(2), 157-166.
Dastorani, M.T., Hakimzadeh, M.A., and Kalantari, S., (2008). Evaluation of the effects of industrial wastewater on soil properties and land desertification. Desert, 13 (2), 203-210.
Hermas, E., Leprince, S., and El-Magd, I.A. (2012). Retrieving Sand Dune Movements UsingSub-Pixel Correlation of Multi-Temporal Optical Remote Sensing Imagery, Northwest Sinai Peninsula, Egypt. Remote Sensing of Environment, 121, 51-66.
Liu, S., and Wang, T. (2007). Aeolian desertification from the mid-1970 to 2005 in Otindag Sandy land, Northern China. Environmental Geology, 51, 1057-1064.
Pelletier, J.D., Cline, M., and DeLong, S.B. (2007). Desert pavement dynamics; numerical modeling and field-based calibration. Earth Surface Processes and Landforms, 32(13), 1913-1927.
Penders, C.A. (2010). Determining mean grain-size in high gradient streams with autocorrelative digital image processing. M.Sc.  Thesis, Department of Physics and Astronomy, Appalachian State University, North Carolina, 71p.
Sauermann, G., Andrade Jr., J.S., Maia, L.P., Costa, U.M.S., Araujo, A.D., Herrmanna, H.J. (2003). Wind velocity and sand transport on a barchan dune. Geomorphology, 54(3-4), 245–255.
Zarei, M., Tazeh, M., Moosavi, V., and Kalantari, S., (2021). Investigating the Capability of Thermal-Moisture Indices Extracted from MODIS Data in Classification and Trend in Wetlands. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 49, 2583-2596.
Zehtabian, G.H., Azarnivand, H., Ahmadi, H., and Kalantari, S. (2013) Presentation of Suitable Model to Estimate Vegetation Fraction Using Satellite Images in Arid Region (Case Study: Sadough-Yazd, Iran). Journal of Rangeland Science, 3(2), 108-117.