Toprak erozyon duyarlılığının konumsal değişiminin belirlenmesi: Pilot çalışma; Asartepe baraj havzası

Abstract

Toprak erozyon duyarlılığı arazi kullanımı, topoğrafya ve toprak özellikleri tarafından büyük ölçüde etkilenmektedir. Bu değerin bilinmesinin yanında, konumsal değişiminin de belirlenmesi, alınacak kontrol önlemlerinin planlanmasında karar vericiler ve uygulayıcılar açısından önem taşımaktadır. Sakarya Havzası'na dahil olan İlhan Çayı Alt Havzası'nda yer alan Asartepe Baraj Havzasında yürütülen bu çalışmada toprak erozyon duyarlılığının konumsal değişimi incelenmiştir. Gridleme yöntemi ile beş farklı arazi kullanımından (nadas-ürün, bozuk meşelik, mera, alüviyal tarım, kolüviyal tarım alanlarında), 28 adet arazi çalışması süresince toplam 1280 adet yüzey örneği alınmış ve bu örneklerde organik madde, birincil tane dağılımları, hidrolik iletkenlik analizleri yapılarak (toplam 4096 adet laboratuvar analizi ile) dört farklı eşitlik ile toprak erozyon duyarlılık (K) değerleri hesaplanmıştır. Toprak özellikleri ve K değerlerinin konumsal değişimleri kriging ve simülasyon yöntemleri ile belirlenmiştir. Varyans analizi farklı arazi kullanımlarında toprak özellikleri ve erozyon duyarlılık değerleri ortalamalarının istatistiksel olarak farklı olduğunu göstermiştir (P<0.01). Aynı arazi kullanımı içerisinde farklı eşitlikler ile istatistiksel olarak önemli düzeyde farklı K değerleri elde edilmiştir. Toprak özellikleri ve K değerleri genelde çalışma alanı içerisinde anizotopik bir yapı göstermiştir. En yüksek konumsal bağımlılık mera alanında RUSLE eşitliği K değerinde (% 1,33), en düşük ise kolüviyal tarım alanında silt değişkeninde (%70,09) belirlenmiştir. En yüksek yapısal uzaklığı majör 65,53 m minör 58.15 m ile mera alanında kil özelliği, en düşüğü ise 4,24 m ile alüviyal tarım alanında hidrolik iletkenlik özelliği göstermiştir. En yüksek K değeri bozuk meşelik alanda (0,0434 ±0,00031 t ha1 ha/MJ h mm-1), en düşük ise nadas-ürün alanında (0,0236±0.00032 t ha1 ha/MJ h mm-1) belirlenmiştir.

Soil erodibility has been affected significantly by land use, topography and soil properties. In addition to be known this value, determination of its spatial variability in field is essential to plan action to be taken for decision makers and practitioners. In this study, which was implemented in Asartepe Dam Basin located İlhan Çayı sub-catchment of Sakarya Basin, the spatial variability of soil erodibility factor was investigated. Total 1280 soil surface samples were taken using gridding method from five different lands uses (fallow-crop, oak forest, grassland, alluvial cropland, colluvial cropland) during 28 field studies. The soil samples were analysed to determine soil organic matter, hydraulic conductivity and particle size distribution (with total 4096 laboratory analyses). Soil erodibility values ( K factor) were calculated for the soils of the sites by using four different empirical approaches. In addition spatial variation of the soil properties and the calculated soil erodibility values were determined using kriging and simulation. Analysis of variance showed that values are statistically different between soil properties and soil erodibility in different lands uses. K values that are statistically different has been obtained under same land use by using different equations. Generally, soil properties and K values showed anisotropy structure in the study field. The highest spatial dependence was determined in the geostatistically model result of K value that was calculated by RUSLE equation (%1,33) in grassland, while the lowest was determined of silt in colluvial cropland (%70,09). While the longest spatio-structural range (major 65,53 m, minor 58,15 m) obtained from clay in grassland, the shortest spatio-structural range (4,24 m) obtained from hydraulic conductivity in alluvial cropland. The highest K value 0,0434 t ha1 ha/MJ h mm-1) was determined in oak forest area, while the smallest K value (0,0236 t ha1 ha/MJ h mm-1) was observed in fallow-crop land use.