مدل‌سازی تخریب سرزمین مبتنی بر نرخ فرونشست زمین، مطالعه موردی: استان سمنان

نعیمی, مریم; جلیلی, عادل; زندی فر, سمیرا; گوهر دوست, آزاده; سید اخلاقی, سید جعفر

doi:10.22092/ijfrpr.2026.367861.1690

مدل‌سازی تخریب سرزمین مبتنی بر نرخ فرونشست زمین، مطالعه موردی: استان سمنان

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ نویسنده مسئول، استادیار پژوهش، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

² استاد پژوهش، بخش تحقیقات گیاه‏شناسی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

³ استادیار پژوهش، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

⁴ محقق، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

10.22092/ijfrpr.2026.367861.1690

چکیده

سابقه و هدف: در دهه‌های اخیر، پیامدهای زیست‌محیطی ناشی از برداشت بی‌رویه منابع آب زیرزمینی به‏دلیل رشد جمعیت و توسعه کشاورزی، منجر به زیان‌های جبران‌ناپذیری بر پیکره اکوسیستم ازجمله فرونشست زمین شده که می‌توان به‌عنوان آخرین مرحله تخریب سرزمین در مناطق خشک و بیابانی یا بیابان‌زایی دانست. استان سمنان، سومین استان خشک و بیابانی کشور بوده که به‏دلیل قرارگیری در مسیر جاده تهران-مشهد ازجمله اهداف مهاجرت هموطنان در سالهای اخیر بوده است. بنابراین هدف این پژوهش، ارزیابی وضعیت تخریب سرزمین با استفاده از مدل اصلی IMDPA و توسعه یافته IMDPAS بر پایه دو معیار اصلی آب زیرزمینی و همچنین معیار نرخ فرونشست زمین در استان سمنان است.
مواد و روش‏ها: با توجه به هدف این پژوهش، مدل‌سازی و ارزیابی عددی تخریب سرزمین در شش محدوده مطالعاتی مواجه با فرونشست زمین شامل ایوانکی، گرمسار، سمنان، دامغان، بسطام، شاهرود و میامی در استان سمنان با استفاده از مدل اصلی IMDPA و توسعه یافته آن بر پایه دو معیار اصلی آب زیرزمینی شامل شاخص‌های افت تراز، هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیم و همچنین معیار نرخ فرونشست زمین صورت پذیرفت. داده‌های معیار افت تراز آب زیرزمینی با استفاده از چاه‌های پیزومتری و مشاهده‌ای در بازه زمانی 1395-1394 و داده‌های کیفیت ﺩﺭ دوره آماری 1397-1393 در ﻣﺤﺪﻭﺩه ﺩﺷﺖ‌های ﻣﻮﺭﺩ‏ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ از وزارت نیرو اخذ شد. به‏منظور بررسی فرونشست از روش تداخل‌سنجی راداری و دو تصویر Sentinel A از نوع SLC در بازه زمانی 08/2020 تا 12/2020 از سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی دریافت شد. در ادامه، محدوده‌های مطالعاتی دارای نرخ فرونشست زمین پس از امتیازدهی و طبقه‌بندی شدت تخریب براساس شاخص مورد‏نظر در هر معیار، پهنه‌بندی شدند. سپس ارزیابی عددی تخریب سرزمین با استفاده از میانگین هندسی از هر دو معیار با کلاسه‌بندی معرفی‌شده در مدل اصلی و سپس با به‌کارگیری طبقه‌بندی پیشنهادیِ جدید تکرار شده و درنهایت نتایج به‌کمک مقایسه‌های کاربردی تحلیل گردید.
نتایج و یافته‏ها: نتایج این پژوهش نشان داد که براساس معیار آب زیرزمینی افت سطح تراز آب، هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیم به‏ترتیب 87، 57 و 100درصد کل استان در وضعیت تخریب خیلیشدید قرار دارد که بیشترین سهم در دامغان، گرمسار و شاهرود قرار دارد. بررسی نرخ فرونشست در استان سمنان نشان می‏دهد که، بتا هفت سانتی‏متر در سال 1395 متغیر بوده که در‏مجموع محدوده‌های دارای فرونشست در استان، 62درصد در کلاس متوسط (3–5/1 سانتی‏متر) قرار داشته که در‏مجموع 38درصد آن نیز در شاهرود قابل گزارش است. همچنین، تنها نقطه دارای فرونشست در کلاس بسیار شدید (بیشتر از 6 سانتی‏متر) در گرمسار است. در‏نهایت، کلاسه‌بندی شدت تخریب با استفاده از مدل اصلی حاکی از قرارگیری 99درصد استان در کلاس متوسط بود؛ که با تغییر کلاسه‌بندی در مدل توسعه یافته افزایش 40درصدی در کلاس شدید را به همراه داشته و حاکی از آنست که کلاس شدید و بالاترین شدت تخریب سرزمین در محدوده‌های مطالعاتی شاهرود، سمنان، ایوانکی و میامی قرار دارد. درنهایت، بررسی دقیق تر سطح زیرکشت محصولات کشاورزی درسال‌های 1390 الی 1401 نشان از افزایش سطح زیرکشت محصولات باغی پر آب‌خواه در مناطقی همچون گرمسار، دامغان و شاهرود بود که تایید کننده نتایج شدت تخریب سرزمین در مناطق مذکور ناشی از برداشت‌های آب زیرزمینی است.
نتیجه گیری: بررسی شدت تخریب سرزمین با استفاده از معیار‌های آب زیرزمینی و نرخ فرونشست زمین در استان سمنان، به‌عنوان یکی از سه استان خشک و بیابانی کشور با وضعیت اقلیمی خشک، خشکسالی‌های مداوم، بارش و منابع آبی محدود و طبیعتاً افت تراز ایستابی وضعیت اکوسیستم را بحرانی نشان می‏دهد. این موضوع بیانگر ضرورت بازبینی کلاس‌های تعریف شده در شاخص‏ها و معیار‌های مدل‌های اندازه گیری تخریب سرزمین با توجه به شرایط بحرانی اکوسیستم‌های شکننده خشک و بیابانی در کشور است. همچنین، بررسی سطح زیرکشت کشور و محصولات در استان نشانگر الزام بهره‌گیری از فناوری جدید و اعمال روش‌های نوین آبیاری و کاهش سطح زیرکشت در مناطق خشک و بیابانی، جهت جلوگیری ازبـروز بحران آب و فرونشست زمین پیشنهاد می‏شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

پایش و پیش آگاهی

عنوان مقاله [English]

Land Degradation Modeling Based on Land Subsidence Rates: A Case Study of Semnan Province

نویسندگان [English]

Maryam Naeimi ¹
Adel Jalili ²
Samira Zandifar ³
آزاده گوهردوست ⁴
Seyed Jafar Seyed Akhlaghi ³

¹ Corresponding author, Assistant Prof., Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

² Prof., Botany Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

³ Assistant Prof., Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

⁴ Researcher, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

کلیدواژه‌ها [English]