اقدامات اثر گذار و راه کاهرهای نوین در مدیریت جامع

آبخیزداری

اقدامات اثر گذار و راه کارهای نوین در مدیریت جامع آبخیز داری

مقدمه:
گر چه حفظ خاک در جای خود و جلوگیری از فرسایش در اذهان متخصصین آبخیزداری واجد اولین الویت است، لکن عدم جامع نگری و عدم توجه به عوامل زمین ساختی و فرسایش پذیری حوزه های آبخیز، خود نشان غفلت است. متاسفانه امروزه گروهی برآنند که به صورت سنتی با انجام عملیات مکانیکی و بیولوژیکی و با صرف هزینه های کلان با فرسایش تشدیدی در حوزه های آبخیز بالا دست به مبارزه برخیزند . در حالیکه اوضاع زمین شناسی بعضی از نواحی ایران، به دلیل فرسایش پذیری و ناپایداری مواد سازنده تشکیلات رخنمون شده آنها، شرایط بحرانی و ویژه ای را پدید آورده و الویت بندی و راه کارهای نوینی را طلب می نماید. گزارشات و بررسی ها نشان می دهد در مناطقی از چین و ژاپن و اروپا نیز، که امکان تثبیت خاک سطحی عملا مقدور نبوده، عمدتا در حوزه های بالا دست با زدن شخم عمیق با تراکتور یا بولدزر امکان فرسایش خاک را فراهم آورده و در حوزه های میانی و پائین دست، با اقدامات کنترلی و پخش سیلاب و ته نشینی مواد معلق در زمینهای فرسوده و شنزارها، علاوه بر تغذیه مصنوعی مخازن زیر زمینی(آبخوان ها)، آنها را به کشتزارهایی بارور تبدیل کرده اند. از جمله سیستم های بکار گرفته شده در مناطق مشابه، پروژه آبخوانداری پلدشت در منتهی الیه شمال استان آذربایجان غربی می باشد، که می کوشد با کاربست روش های نوین کنترل و پخش سیلاب، ضمن کاستن از زیانهای سیلاب، اندیشه بهره برداری جند منظوره از این نعمت خدادادی را با کاشت درختان مثمر و غیر مثمر و احیائ مراتع از دست رفته تحقق بخشد. نگارنده در این مقاله سعی کرده است در باورهای مطلق شده زیانباری فرسایش و سیلاب، در بعضی اذهان تردید جدی به وجود آورده و با ارائه مستندات و نتایج، به اهمیت پروژه آبخوانداری پلدشت که با هدف بهبود پوشش گیاهی، افزایش منابع آب و تقویت آبهای زیرزمینی، حفظ محیط زیست و حل مشکلات اقتصادی – اجتماعی ساکنین حوزه اجرا شده است، بپردازد.

مواد و روشها
منطقه مورد بررسی در این مطالعه، در 17 کیلومتری بخش پلدشت ماکو قرار دارد. قسمتی از اراضی این منطقه که برای اجرای عملیات آبخوان داری انتخاب شده، دارای 1000 هکتار وسعت می‌باشد و قابلیت توسعه تا 3000 هکتار را دارد. شکل(1) موقعیت شبکه های پخش سیلاب و محدودة ایستگاه آبخوان داری پلدشت را نشان می دهد.
شکل (1) : موقعیت شبکه های پخش سیلاب و محدودة ایستگاه آبخوان داری پلدشت
این اراضی که اصطلاحاً عرصة پخش سیلاب نامیده می‌شود. از شیب عمومی مناسبی (3 الی 5 درصد) برخوردار بوده با وجود تبخیر 1650 میلی‌متر، بارش متوسط اندکی (223 میلی‌متر) دریافت می‌دارند.در بالادست این دشت دو حوزه نسبتاً بزرگ قره‌آغاج و مرگن واقع شده که دارای جریانهای موقتی و پرحجم می‌باشد. آورد سالیانه این دو حوزه با ضریب رواناب (45/0 الی 66/0) رقم 3/34 میلیون متر مکعب برآورد شده است.
به دلیل وجود رسوبات آبرفتی در عرصة پخش با عمق متوسط(9 متر) و با ضریب آبگذری 75/1 الی
93/1 متر در روز و تخریب پوشش گیاهی مرتعی، گزینه پخش سیلاب با هدف احیاء مراتع کم بازده با کاشت درختان مثمر و غیرمثمر و تغذیه مصنوعی انتخاب و اجرا گردیده است.
این پروژه از سال 1376 در مدت دو سال به اجرا درآمده و هم‌اکنون عملیات پایش پارامتر های مختلف در این عرصه در حال انجام است. در این بررسی، ابتدا گزارش ها و مطالعات انجام شده توسط گروه‌های مطالعاتی مرکز تحقیقات منابع طبیعی و امور دام در قبل و بعد از اجرای پروژه جمع‌آوری گردید. در مرحله بعد، از میان اطلاعات حاصل از پایش و تحقیقات انجام شده فاکتورها و پارامترهای مهم که بطور مستقیم تحت تاثیر پخش سیلاب قرار گرفته بودند، مشخص و مقادیر کمی آنها استخراج و مقایسه گردیدند. پارامترهایی را هم که دارای مقادیر کمی نبودند بطور کیفی بررسی و مقایسه شدند.
بررسی تاثیر پخش سیلاب بر شاخص های کمی و کیفی پوشش گیاهی:
مطمئنا پخش سیلاب یکی از عواملی است که می تواند در تغییرات پوشش گیاهی نقش داشته باشد. بررسی این تغییرات می تواند پاسخ سوالات مختلفی را در بر داشته باشد. برای این منظور، تغییرات پوشش گیاهی اعم از (ظهور، افزایش و یا حذف گونه های گیاهی)، در قبل و بعد از اجرای پخش سیلاب، براساس مطالعات انجام یافته استخراج، و نتایج آن در این مقاله بررسی گردید. بنا به گزارش قائمی(1376) پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه قبل از پخش سیلاب، دارای 4 تیپ مرتعی بوده و گو نه های خوشخوراک به علت شدت چرا، از بین رفته و فقط تک گونه‌های آنها با بینه و شادابی کم در منطقه پراکنده بوده اند. و بالعکس گیاهان مهاجم در منطقه غالب، و قسمت اعظم تولید گیاهی را به خود اختصاص داده بودند. وی همچنین وضعیت مرتع را، قبل از عملیات پخش سیلاب بسیار فقیر و گرایش آن را منفی گزارش نموده است. با انجام عملیات آبخوانداری( قرق، کاشت گونه های درختی و درختچه ای، عملیات خاک ورزی و پخش سیلاب) پس از گذشت 7 سال تغییرات اساسی ایجاد شده است. بررسی ها نشان داد که در اثر عملیات آبخوانداری، کل پوشش تاجی به میزان 27 درصد نسبت به سال 1376 افزایش داشته است. این میزان افزایش، متعلق به فرمهای رویشی بوته ای 1% ، گندمیان دائمی 5% ، گندمیان یک ساله 4 درصد ، فوربهای دائمی 12 درصد و فوربهای یک ساله 5 درصد بوده است(قائمی، 1379). این افزایش و تغییر در پوشش تاجی فرمهای رویشی و درصد ترکیب گیاهی در طی سال های اجرای عملیات آبخوانداری، همچنان بطور چشمگیری افزایش داشته است. بطوریکه ییلاقی(1382) در بررسی تغییرات پوشش گیاهی، وضعیت مرتع را متوسط و گرایش آن به طرف مثبت ارزیابی نموده است. وی همچنین ظرفیت مرتع را 8/1 واحد دامی در هر هکتار در ماه برآورد نموده، که این رقم، قبل از پخش سیلاب 3/0 واحد دامی در هر هکتار در ماه بوده است.
همین گزارش حاکی است که در اثر عملیات پخش سیلاب و قرق عرصه، گونه‌های از بین رفته، دوباره تجدید حیات پیدا کرده و در حال رسیدن به مرحلة تعادل اکولوژیک می‌باشند. به طوریکه در اثر پخش سیلاب و قرق عرصه، پوشش گیاهی از تنک به انبوه تغییر وضعیت داده و گونه‌های جدیدی مانند Vicia.peregrina - onobrychis.sp - Melillotus.sp. -Astragalus.effusus poa.sp - papaver.sp - convovulus.sp - Artemisia.sieberi - دوباره در معرض ظهور واقع شده‌اند(ییلاقی، 1382). جدول (1) تغییرات پوشش گیاهی(تاجی، ترکیب) را در طی سالهای پخش سیلاب نشان می دهد.
جدول (1): تغییرات پوشش گیاهی (تاجی، ترکیب) در طی سال های 1382-1376
درصد ترکیب    درصد تاج پوشش    فرمهای رویشی
1382    1381    1379    1376    1382    1381    1379    1376    
8/10    6/11    2/12    5/28    6    7/5    5    4    بوته ایها
6/13    3/14    6/14    1/7    5/7    7    6    1    گندمیان دائمی
4/32    3/27    4/24    8/42    18    3/13    10    6    گندمیان یکساله
8/28    2/32    5/36    4/21    16    7/15    15    3    فوربهای دائمی
4/14    6/14    3/12    ـ    8    1/7    5    0    فوربهای یکساله
100    100    100    100    5/55    8/48    41    14    جمع کل
5/15    9/7    3/7    2/7    6/8    8/3    3    1    گیاهان کلاس I
9/65    1/54    6/53    7/35    6/36    4/26    22    5    گیاهان کلاس II
6/18    38    1/39    1/57    3/10    6/18    16    8    گیاهان کلاس III
مقایسة مقادیر جدول(1) نشان می‌دهد که کل پوشش تاجی از 14درصد در سال 1376 به 5/55 درصد درسال 1382 رسیده است. یعنی پوشش تاجی به ترتیب 5/41 درصد نسبت به سال 1376 افزایش داشته است. از طرف دیگر مقایسة مقادیر کلاس‌های خوشخوراک جدول نیز نشان می‌دهد که گونه‌های کلاس II)،I) در ترکیب گیاهی به ترتیب 2/30، 3/8 درصد افزایش داشته‌است. و گونه‌های کلاس III (نامرغوب) 5/38 درصد در ترکیب گیاهی کاهش از خود نشان می‌دهد، که نشان از بهبود پوشش گیاهی و اثرات مثبت پخش سیلاب در منطقه می‌باشد. مطالعه دیگری که در خصوص فلور آبخوان پلدشت و تعیین شکل زیستی گیاهان منطقه پخش سیلاب توسط ییلاقی و همکاران (1385) صورت گرفته، نشان میدهد که گونه های معدودی در اثر پخش سیلاب و گونه های متعددی در اثر قرق، حفاظت و عملیات اصلاحی در عرصه ظاهر شده اند. جدول (2) نام علمی و کلاس آنها را به تفکیک نشان می دهد.
جدول (2) گونه های به وجود آمده در آبخوان پلدشت در اثر قرق و پخش سیلاب
کلاس    در اثر پخش سیلاب    در اثر قرق و حفاظت    نوع کاربرد    نام فارسی گونه    نام علمی گونه    ردیف
II    ü    -    مرتعی    ماشک گل خوشه ای    Vicia villosa    1
II    ü    -    مرتعی و دارویی    شاه افسر زرد    Mililottos officinalis    2
II    ü    -    مرتعی و دارویی    مرغ    Cynodon doctylon    3
I    ü    -    مرتعی    علف گندمی    Agropyron elongatom    4
III    -         مرتعی    علف پشمکی    Bromus gaponicus    5
II    -    ü    مرتعی    گون    Astragalus effussus    6
III    -    ü    مرتعی و دارویی    درمنه دشتی    Artemisia herba-alba    7
III    -    ü    مرتعی و دارویی    بو مادران    Achillea tenuifolia    8
III    -    ü    مرتعی    پیاز وحشی    Allium paniculatum    9
III    -    ü    مرتعی و دارویی    کلاه میر حسن    Acantholimon sp.    10
III    -    ü    مرتعی    اسفناج وحشی    Atriplex leucoclada    11
II    -    ü    مرتعی و دارویی    یونجه دائمی    Medicago sativa    12
II    -    ü    مرتعی    اسپرس تبریزی    Onobrychis gubea    13
III    -    ü    مرتعی و دارویی    علف مار    Caparis spinosa    14
مضافا اینکه در پروژه آبخوان داری پلدشت، درختان مثمر و غیر مثمر از جمله بنه،‌ آلبالو، سماق، بادام، سنجد، سرو خمره ای، سرو نقره ای و انگور با هدف مشجر نمودن مرتع، کاشته شده بود. که در بررسی جداگانه ای قائمی و همکاران(1386)، تغییرات پارامتر های متعددی را در تیمارهای مورد نظر اندازه گیری نموده و نتیجه گرفتند که، درختان بنه و سنجد ازنظر رشد و افزایش قطر یقه، ارتفاع نهال و درصد زنده مانی (بالای85%  درصد) نسبت به سایر نهالهای کاشته شده نتیجه بهتری داشته اند. لذا مناسب ترین و سازگارترین ارقام درختان  مثمر و غیر مثمر بــــــرای کاشت در عرصه پخش سیلاب و شرایط مشابه را، به ترتیب بنه و سنجد پیشنهاد نمودند.
تاثیر پخش سیلاب بر منابع آبی منطقه
با توجه به اینکه استحصال آب از منابع آبهای زیرزمینی، منجر به نزول سطح سفرة آب زیرزمینی و افزایش درجة شوری آن خواهد شد، ضروری است تغذیة سفره‌های آب زیرزمینی با آب شیرین (آب سیلابها) انجام گیرد. یکی از روشهای تغذیة منابع آب زیرزمینی، پخش سیلاب در مخروط افکنه ها، ‌دشت سرها، شترارها و اراضی تخریب شده می باشد. جمع‌آوری و پخش سیلاب دراین مناطق علاوه بر تغذیة آبهای زیرزمینی، می توانذ باعث ارتقاء کیفیت منابع آب، منابع خاک، پوشش گیاهی، افزایش آبدهی چاههای کشاورزی، افزایش تولیدات کشاورزی و افزایش درآمد و بهبود سطح زندگی خانوارهای روستایی و عشایری شود. مطالعات هیدرولوژیکی حوزه آبخیز بالادست نشان داد که میزان رواناب رودخانه‌های فصلی قره‌آغاج و مرگن حدود 3/34 میلیون مترمکعب در سال بوده و همه ‌ساله بدون استفاده مطلوب همراه با گل و لای به پشت دریاچة سد ارس تخلیه شده و ضمن کاهش ظرفیت مفید مخزن سد، باعث آلودگی و اثرات نامساعد زیست‌محیطی می‌گردید. لکن با اجرای پروژه پخش سیلاب پلدشت، سیلابها مهار، و از سال 1376 تاکنون 63 بار سیلاب‌گیری شده است. حجم آب سیلاب گیری شده 89/26 میلیون مترمکعب وحجم آب نفوذ داده شده 99/15 میلیون متر مکعب برآورد شده است. جدول(3) حجم سیلاب ورودی به عرصه پخش سیلاب و حجم آب نفوذ داده شده به سفره های زیر زمینی را به تفکیک سال نشان می دهد (3).
جدول(3): زمان،‌ دبی عبوری و حجم سیلاب گیری در پروژه پخش سیلاب
ردیف    تاریخ وقوع سیل    فراوانی    حداکثر دبی m3/sec    حجم آب ورودی m3    برآورد آب تغذیه شده m3
1    1376    4    31    1929600    1157760
2    1377    13    25    6031800    3619080
3    1378    14    31    7725600    4635360
4    1379    3    24    2259000    1355400
5    1380    4    30    1053000    631800
6    1381    13    31    4664682    2798809
7    1382    6    42    2010873    1059255
8    1383    6    31    1224412    734647
جمع    63    ---    26898967    15992111
بررسی‌ داده‌های جدول(3) نشان می‌دهد که مقادیر استحصالی، ارقام قابل ملاحظه‌ای بوده که الویت‌ دوم اجرای پروژه را که همانا تغذیه مصنوعی آبخوان بوده، پوشش می‌دهد. و تاثیر مطلوبی در افزایش سطح آب زیرزمینی (5/0 متر) و بهبود کیفیت آب چاه های روستاهای مجاور (بیله‌سوار، علی‌نظر، حسن‌کندی ) داشته است. بررسی رسوبات وارده به شبکه‌های پخش سیلاب نشان می‌دهد که سالانه به هنگام وقوع سیل مقادیر متنابهی خاک حاصلخیز بر اثر فرسایش به همراه فضولات دامی که در فصل چرا در ارتفاعات باقی مانده، از حوزه آبخیز بالادست سرازیر می‌گردد که در حاصلخیزی خاک عرصه پخش که تقریباً عاری از هوموس می‌باشد تاثیر بسزائی داشته‌ است.
تأثیر پخش سیلاب بر خصوصیات خاک
تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بستگی به کیفیت سیلاب و تعداد دفعات سیل گیری دارد. بنابراین کیفیت سیلاب، موفقیت و یا عدم موفقیت طرحهای پخش سیلاب را تحت تاثیر قرار میدهد. در بررسی‌های انجام شده توسط سکوتی(1381) مشخص گردید که در اثر پخش سیلاب در عرصه آبخوان پلدشت، مقادیر هدایت الکتریکی، رس، کربن آلی، ازت، سدیم، ‌کلسیم، منیزیم، ‌گچ و آهک در طول چهار سال به ترتیب 26/1 ، 44/0 ، 29/1 ، 34/0 ، 63/0 ،‌ 62/0 ، 38/1 ، 149 و 43/0 نسبت به سال اول افزایش و مقادیر PH ، شن و نفوذپذیری خاک به ترتیب 01/0 ، 07/0 و 4/0 نسبت به سال اول کاهش یافته است. وزن مخصوص ظاهری خاک نیز تغییرات معنی داری در خود نداشت. اما در عمق 20-0 سانتی متری مقدار سیلت درسال چهارم 2/0 برابر نسبت به سال اول در همین عمق افزایش یافته بود. جدول(4) تغییرات شاخص‌های اندازه‌گیری شده را در طی سه سال مطالعه نشان می‌دهد. بررسی این نتایج و تحقیقات برخی محققین و کوثر(1997) نشان می‌دهد که میزان نفوذپذیری در اثر پخش سیلاب کاهش یافته، و لکن به علت تدریجی بودن این اثر و افزایش حاصل خیزی خاک در اثر ته‌نشینی مواد معلق در اراضی فرسایش یافته و شنزار می‌توان تاثیر آن را در راستای اهداف اولیة طرح توجیه نمود.
جدول(4): تغییرات شاخص‌های اندازه‌گیری شده در پروژه پخش سیلاب
سال    شوری(ds/m)    PH    درصداشباع    مواد خنثی (%)    کربن آلی (%)    شن (%)    سیلت (%)    رس (%)    نفوذ (mm/hr)
اول    87/0    05/8    9/21    11    12/0    5/74    2/15    1/10    4/53
دوم    84/0    67/7    2/23    12    23/0    7/75    16    1/10    9/48
سوم    01/1    99/7    9/23    7/10    24/0    9/71    7/13    8/12    4/39
اثرات اقتصادی و اجتماعی پخش سیلاب
بایستی یادآور شد که یکی از عوامل اصلی ایجاد فرسایش خاک و تخریب منابع طبیعی منطقه پخش سیلاب، اقتصاد معیشتی روستایی متکی بر دامداری سنتی و چرای آزاد و وابسته به مراتع می‌باشد، که این نیاز به تعلیف دام، موجب استفادة بی رویه از مراتع و فقر پوشش گیاهی و تشدید تخریب مراتع و منابع طبیعی شده است . منابع طبیعی منطقه در اثر استفاده غیراصولی و عدم انجام عملیات بیولوژیکی و احیاء و اصلاح، به شدت تخریب و باعث ایجاد فرسایش خاک شده است. و لکن در مدت 10 سال با انجام عملیات آبخوانداری، نظیر پخش سیلاب، قرق و احیاء پوشش گیاهی، کاشت درختان مثمر و غیرمثمر، احداث بندهای خاکی، پرورش ماهی در بندهای خاکی و پرورش زنبورعسل رشد و توسعه اقتصادی منطقه فراهم شده است. در بررسی های انجام گرفته توسط صابری(1382) میزان تاثیرگذاری طرح بر اشتغال و اثرات اقتصادی عملیات آبخوان داری در یک دورة زمانی 10ساله مثبت ارزیابی، و نرخ بازده داخلی با استفاده از روش(NPV) حدود 11درصد و نسبت (فایده به هزینه) 1/24 درصد برآورد شده است. هم چنین در طی 10 سال، میزان اثرات طرح بر فرصت های شغلی در سطح 3000 هکتار (قابل توسعه) حدود 450 نفر و در سطح فعلی 1000 هکتار تحت شرایط مساعد منطقه‌ای 150 نفر با میزان تأثیر بر اشتغال 15درصد پیش‌بینی گردیده است.
اثرات زیست محیطی
در طراحی و اجرای پروژه‌های آبخوان داری، یکی از اهداف مهم، توجه به محیط زیست و حفظ چشم‌اندازهای طبیعی و توسعه آنها می‌باشد. این مهم، با بهبود پوشش گیاهی در عرصه آبخوان، ایجاد بندهای کوتاه خاکی(تورکنست)، کاشت انواع درختان و درختچه‌ها، افزایش حاصل خیزی خاک و جلوگیری از فرسایش بادی، حفاظت و قرق منطقه، بوقوع پیوسته و با ایجاد یک میکروکلیمای جدید، اکوسیستم منطقه متحول و دگرگون شده است. با تبدیل عرصه پخش سیلاب به یک منطقه مشجر و پرآب و علف، انواع گونه‌های جانوری مانند غاز پیشانی سفید، پلیکان سفید، درنا، انواع اردک ها، خرگوش به عرصه روی آورده‌اند جعفری(1382). به طوری که پس از گذشت 10 سال از اجرای پروژه، عرصة آبخوان به عنوان پناهگاه حیات وحش و ذخیره‌گاه تنوع بیولوژیکی مطرح گردیده است. مضافاً مجاورت عرصه پخش با منطقه حفاظت شدة مراکان، زمینه را برای زیست گونه‌های جانوری و افزایش تراکم آنها مساعد ساخته و شرایط لازم برای تفرج و گردشگری مهیا شده است مددی(1379). ماهی دار شدن بند های خاکی و آبگیرها نیز بدون اینکه نیازی به تغذیه دستی داشته باشند خود باعث اشتغال زایی و ایجاد درآمد برای تعداد محدودی از ساکنین منطقه گشته و بر جذابیت محیط طبیعی افزوده است .