كيفية حساب معدل التآكل

المحتوى

• حساب تآكل كتلة التربة
• حساب معدل التآكل
• توقع معدل التآكل السنوي
• المعادلة العالمية لفقدان التربة
• باستخدام USLE

معدل تآكل التربة هو فقدان كتلة التربة بمرور الوقت لمساحة أرض محددة. التآكل هو عملية طبيعية تسببها الرياح والأمطار والمياه المتحركة. يؤثر تآكل التربة على الزراعة ومشاريع البناء وملاك المنازل الذين يعيشون بالقرب من الأنهار والمحيطات وعلى المنحدرات الأرضية. غالبًا ما يحدث التآكل المفرط بسبب الأنشطة البشرية ، مثل إزالة الغابات وبناء الطرق والزراعة المكثفة. يمكنك حساب معدل تآكل التربة عن طريق قياس فقد كتلة التربة خلال فترة زمنية محددة. للتنبؤ بتآكل التربة في المستقبل بسبب الماء ، طور العلماء معادلة فقدان التربة العالمية ، أو USLE.

حساب تآكل كتلة التربة

كتلة التربة هي حجم التربة مضروبة في كثافتها. تتأثر كثافة التربة بمدى انضغاطها وكمية المواد العضوية التي تحتوي عليها. لحساب حجم التربة المتآكلة بسبب جريان المياه في منطقة معينة ، قم بقياس المساحة المربعة مضروبة في التغير في العمق. على سبيل المثال ، إذا كانت المساحة بالمتر المربع هي 20000 وكان ارتفاع التربة المفقود هو 0.01 متر ، إذن: الحجم = 20،000 × 0.01 = 200 متر مكعب. بافتراض أن كثافة التربة هي 150 كيلوغرام لكل متر مكعب ، فإن ضرب الحجم بالكثافة يمنحك كتلة التربة المتآكلة: الكتلة = 200 × 150 = 30،000 كيلوغرام.

حساب معدل التآكل

يقيس معدل التآكل مقدار كتلة التربة المفقودة خلال فترة زمنية محددة. إذا ضاعت 30،000 كيلوغرام من التربة على مدار أربع سنوات ، فعندها: معدل التآكل يعادل 30،000 مقسومًا على 4 أو 7،500 كيلوغرام سنويًا. لمقارنة معدلات التآكل في مناطق اليابسة المختلفة ، تحتاج إلى حساب معدلات مساحة الوحدة ، مثل متر مربع واحد أو فدان واحد. ما عليك سوى تقسيم معدل التآكل على عدد الأمتار المربعة أو الوحدات المربعة الأخرى. تأكد من استخدام نفس النوع من الوحدات في جميع العمليات الحسابية الخاصة بك ، سواء كانت مترًا أو كيلومترًا أو قدمًا أو أفنية أو أميالًا.

توقع معدل التآكل السنوي

غالبًا ما تحتاج مشروعات الزراعة والبناء وتنسيق الحدائق والحفظ إلى معرفة معدل التآكل السنوي المتوقع. المناخ ونوع التربة والغطاء النباتي ومنحدر الأرض كلها تؤثر على معدل التآكل. تؤدي زيادة هطول الأمطار وجريان المياه إلى انهيار مجاميع التربة وتأثير التآكل. الغطاء النباتي وجذور النباتات تعرقل التآكل. تتميز المنحدرات الحادة بفقدان أكبر للتربة بسبب تآكل المياه. للنظر في هذه العوامل في التنبؤ بمعدل التآكل السنوي ، تم إنشاء معادلة خسارة التربة العالمية ، USLE.

المعادلة العالمية لفقدان التربة

تتوقع المعادلة الشاملة لفقدان التربة ، أو USLE ، متوسط ​​فقد التربة السنوي "أ" لكل وحدة مساحة. المعادلة هي A = R x K x L x S x C x P وتضاعف عدة عوامل للوصول إلى معدل التآكل السنوي. يعتمد عامل R على هطول الأمطار والجريان السطحي ، بينما K هو عامل تآكل التربة ويعتمد على نوع التربة. عادة ما يتم اعتبار عاملتي L و S معًا وهما مقاييس لطول وانحدار المنحدر. عامل C ، أو عامل إدارة المحاصيل ، وعامل P ، أو عامل ممارسة الدعم ، عادة ما ينطبق فقط على أراضي المحاصيل أو الأراضي التي تتم إدارتها للحفاظ على التربة. في الولايات المتحدة ، تتوفر قيم USLE من مسوحات التربة التي أجرتها وزارة الزراعة والحفاظ على الموارد الطبيعية في الولايات المتحدة. على الرغم من أن USLE مشتق لقياس تآكل الأراضي المزروعة ، إلا أنه قابل للتطبيق على المستوى العالمي ، في أشكال معدلة ، على العديد من أنواع مشاكل تآكل المياه.

باستخدام USLE

لاستخدام USLE ، احصل على قيمة عامل R من محطة الطقس المحلية أو وكالة أخرى. حدد نوع التربة التي لديك لتعيين قيمة لعامل K ؛ الطين مع متوسط ​​كميات المواد العضوية لديها عامل K من 0.49 ، في حين أن الرمال الناعمة جدا لها قيمة 0.96. قم بقياس طول ميل الأرض وتحديد النسبة المئوية للانحدار لاستخلاص عامل LS. منحدر ثمانية في المئة يبلغ طوله 30.5 مترًا لديه عامل LS واحد. إذا كنت لا تستخدم الأرض للمحاصيل ، فإن العوامل C و P تساوي واحدًا بشكل عام. هذه العوامل تختلف بين صفر واحد إذا كانت الأرض نشطة المزروعة والحرث. على افتراض أن عامل R هو 100 ، فإن عامل K هو 0.40 ومساحة الأرض التي يبلغ طولها 30.5 متر لها ميل اثنين بالمائة ، مما يمنحك عامل LS يبلغ 0.2 ، ثم تآكل التربة = 100 × 0.40 × 0.2 × 1 × 1 = 8 طن لكل فدان سنويا للأراضي غير المزروعة.