تجارب موفق پژوهشی

این تجربه موفق حاصل همکاری‌های فنی ایران و آژانس بین المللی انرژی اتمی (IAEA) و به عنوان یکی از پروژه‌های مصوب ایران برای دوره زمانی سال‌های 2016 تا 2018 به مدت 3 سال از سوی دفتر رابط همکاری‌های فنی  با IAEA و سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی انجام شده است. پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور به عنوان مجری اصلی با پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای سازمان انرژی اتمی کشور به عنوان مجری دوم در اجرای این پروژه همکاری کرده‌اند. از طرفی، اجرای این پروژه ملی با شاخص‌ها و نیازمندی سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری کشور به عنوان کاربر اصلی نتایج، هماهنگ شده است. این پروژه، برای نخستین بار در کشور از منظر مقیاس و روش هدایت شده توسط IAEA از تکنیک‌های رادیوایزوتوپی در بررسی و آشکارسازی اثرات در محل و دور از محل جنگل‌زدایی و بهره برداری از اراضی جنگلی در شمال ایران اجرا شده است. 
بروندادهای این تجربه موفق (PPAR-2018) توسط افسر فنی  و افسر هماهنگی پروژه   مستقر در IAEA و رئیس رابط همکاری‌های فنی مورد تأیید قرار گرفته است. اهداف این همکاری فنی به ترتیب برآورد نرخ بازپخش خاک از عرصه‌های معرف تغییرکاربری اراضی جنگلی به کاربری‌های خاص و تعیین نرخ انتقال رسوب و رسوبگذاری به محیط‌های رسوبی واقع شده در پایاب حوزه‌های آبخیز به منظور کمی سازی اثرات دوره‌های جنگل‌زدایی و ارتقاء دانش فنی کارشناسان و محققین پژوهشکده‌ها و دستگاه‌های دولتی ذیمدخل در مطالعات و تحقیقات برآورد فرسایش تعریف شد. از طرفی این همکاری بین‌المللی به عنوان یک پروژه خاص طی قرارداد شماره 19206/6/96 با سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری به عنوان کاربر نهایی  برای اجرا در استانهای گیلان، مازندران و گلستان مورد توافق قرار گرفت. 
جنگل‌های هیرکانی به مساحت 85/1 میلیون هکتار معادل 5/13 درصد از کل جنگل‌های ایران به شمار رفته که از این مقدار 20 درصد جنگل‌های حفاظتی، یک درصد جنگل‌های جلگه‌ای هستند. این جنگل‌ها از دیرباز به عنوان مهم‌ترین منابع طبیعی مورد بهره برداری‌های متنوعی قرار داشته‌اند. برآوردها نشان از کاهش پوشش جنگلی 27، 22 و 21 درصدی به ترتیب در استان‌های گلستان، مازندران و گیلان طی قرن اخیر دارد. 
بهره‌برداری از جنگل‌های هیرکانی در مقیاس محلی و منطقه‌ای توسط ساکنین جنگل و شرکت‌های دارای مجوز و در قالب طرح‌های جنگل‌داری عمدتاً از 50 سال گذشته و به روش جنگل‌شناسی قطع یکسره و در دو دهه اخیر به روش تک گزینی انجام شده است. از طرفی در گذر زمان، بازکاشت عرصه‌های پاک تراشی شده به روشهای مختلف از جمله کاشت درختان دانه زاد ناهمسال و دانه زاد همسال به منظور استحصال چوب برای صنایع چوب و کاغذ انجام شده است. در این خصوص، مساحت کل جنگل‌های احیاء شده از آغاز اقدام‌های مدیریتی در جنگل توسط سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری تاکنون حدود 500000 هکتار می‌باشد.
بهره‌برداری از جنگل و به تعبیری جنگل‌زدایی دارای اثرات در محل (On-site) و دور از محل (Off-site) قابل ملاحظه‌ای بر منابع طبیعی بویژه خاک و آب و محیط‌های رسوبی واقع در پایاب  حوضه‌ها به ویژه تالابها و دریاچه‌ها و نوار ساحلی داشته است. فرسایش خاک، هدر رفت مواد مغذی خاک، کاهش حاصلخیزی خاک، افزایش انتقال رسوب، افزایش قابل ملاحظه انباشت رسوب، فزونی مواد آلی ،و آلودگی منابع آب و رسوب رودخانه‌ها و تالاب‌ها از مهمترین پیامدهای تغییرکاربری اراضی جنگلی هیرکانی تشخیص داده شدند. 
برای دستیابی به اهداف یاد شده، ده‌ها حوزه آبخیز جنگلی که دارای سوابق تغییر کاربری اراضی جنگلی و چندین تالاب و دریاچه در پایاب آنها قرار داشت مورد بازدید و تدقیق قرار گرفتند. در استان گیلان، حوضه آبخیز چافرود به دلیل دارا بودن سوابق جنگل‌داری و زهکش شدن رودخانه چافرود به تنهایی در بخش آبکنار تالاب انزلی و حوضه معرف کاربری چایکاری در شرق لاهیجان انتخاب شدند. در استان مازندران، بخش‌های مرکزی و شرقی به ترتیب در مناطق چمستان و حوضه آبخیز نکارود که دارای سوابق مشخص اجرای طرح‌های جنگل‌داری و کاربری دیم بودند، انتخاب شدند. در استان گلستان نیز مناطق کاربری‌های خاص حاصل از تغییر کاربری اراضی جنگلی عمدتاً به دیمزار و اثر بخشی جنگل‌کاری درختان سوزنی برگ در حفاظت خاک در مناطق آزادشهر و گالیکش مورد بررسی قرار گرفتند. 
در مجموع، تعداد 142، 139 و 115 نمونه خاک به ترتیب از مناطق مرجع و عرصه‌های معرف استان‌های گلستان، مازندران و گیلان با استفاده از دستگاه مغزه‌گیر خاک  و دستگاه لایه بردار خاک  برداشته شده است. استراتژی نمونه‌برداری بر اساس تغییر کاربری‌های خاص و در طول و مقیاس ترانسکت انجام شده است. کوتاه‌ترین و بلندترین ترانسکت‌ها به طول 100 و 1000 متر به ترتیب در استان‌های گیلان و گلستان و به دلیل شرایط شیب و نوع کاربری جدید اراضی جنگلی و اراضی دیم بوده است. همچنین تعداد 4 مغزه رسوبی از ستون رسوبات بخش آبکنار تالاب انزلی و یک مغزه رسوبی از دریاچه ولشت به منظور بررسی اثرات دور از محل جنگل‌زدایی از منظر افزایش نرخ آورد رسوب و رسوبگذاری نسبت به شرایط طبیعی دریاچه برداشته شد. از 2 مغزه رسوبی منتخب تعداد 180 زیر-نمونه استحصال شد. رادیواکتیویته 137Cs نمونه‌های خاک در آزمایشگاه گاما اسپکترومتر پژوهشکده چرخه سوخت پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای کشور و فعالیت رادیوایزوتوپ‌های 137Cs، 210Pb و 226Ra نمونه‌های رسوب در آزمایشگاه گاما اسپکترومتر کشور مراکش آنالیز شدند. 
نتایج نشان داد (شکل‌های 35 تا 38) که به طور کلی نرخ فرسایش خاک در اراضی تغییر کاربری یافته جنگلی شمال کشور برابر تا دو برابر نرخ متوسط فرسایش خاک کشور (54/15 تن در هکتار در سال) است. بر این اساس، بیشترین تخریب اراضی از منظر فرسایش و هدر رفت مواد مغذی خاک در تغییر کاربری اراضی جنگلی به دیم‌زار و به ویژه در استان‌های مازندران و گلستان رخ داده است که در این کاربری هدر رفت خاک و مواد آلی تا 67 درصد و نرخ فرسایش خاک 2±32 تن در هکتار در سال نسبت به سایت مرجع بدست آمده است. تحت چنین شرایطی، نیمرخ خاک اراضی تپه ماهوری با کاربری دیم‌زار ، با نرخ متوسط 163/0 تا 196/0سانتیمتر در سال فرسایش می‌یابد (Gharibreza et al., 2020).
از دستاوردهای مهم و نوآورانه این مطالعه کارایی روش‌های ایزوتوپیک آشکارسازی اثر تغییرکاربری اراضی جنگلی به مزارع چوب صنعتی توسط شرکت‌های دارای مجوز از منظر روش جنگل‌شناسی بهره برداری و روش جنگل‌داری بازکاشت در نرخ فرسایش خاک بوده است. پیمایش‌های وسیع میدانی و اسناد موجود نشان می‌دهد که بخش عمده اراضی جنگلی به روش جنگل‌شناسی قطع یکسره و پاک تراشی بهره برداری شده‌اند. لذا تحت شرایط اجرایی خاص هر طرح جنگل‌داری، در بازه‌های زمانی مختلف تا زمان بازکاشت در معرض فرسایش سطحی قرار داشته‌اند. از این‌رو، این عرصه‌ها در حین پاک تراشی و تا زمان بازکاشت، تحت رژیم متفاوت بارشی و شیب و پس از آن تا رسیدن درختان به مرحله "تیر" و ایجاد تاج پوشش  مناسب فرسایش قابل ملاحظه‌ای را تجربه کرده‌اند. 
بر این اساس، روش جنگل‌داری کاشت درختان دانه‌زاد همسال نسبت به کاشت درختان دانه‌زاد نا همسال به دلیل رشد همگون و فقدان فضای خالی و تاج پوشش یکنواخت از منظر جلوگیری از فرسایش خاک اثر بخشی به مراتب بهتری داشته‌اند. در استان مازندران، نرخ متوسط فرسایش 11/27 تن در هکتار در سال برای زراعت چوب با درختان ناهمسال و نرخ 13 تا 16 تن در هکتار در سال برای زراعت چوب با درختان همسال به ویژه افرا برای دوره بلند مدت 32 تا 44 ساله بدست آمده است (Gharibreza et al., 2023b). بر این اساس، روش جنگل‌کاری درختان دانه زاد همسال در استان‌های گلستان و مازندران بین 40 تا 53 درصد اثر بخشی بیشتری در حفاظت خاک داشته‌اند. نرخ هدر رفت خاک و مواد مغذی در عرصه‌های بهره‌برداری شده تا 30 درصد بدست آمده که تا 50 درصد کمتر از کاربری دیم‌زار می‌باشد. نتایج حاصله نشان از نرخ متوسط فرسایش 5/18 تن در هکتار در سال برای زراعت چوب با درختان ناهمسال برای عرصه‌های بهره‌برداری شده و بازکاشت شده در استان گیلان دارد(Naghdi et al., 2024). پیمایش‌های میدانی و مستندات موجود نشان می‌دهد که طرح‌های جنگل‌داری در استان گیلان نسبت به استان‌های مازندران و گلستان عملکرد بهتری از منظر حفاظت خاک داشته‌اند. بخشی از این تفاوت می تواند در اثر بخشی روش‌های بیولوژیک حفاظت خاک و بارش بیشتر در این استان باشد. این مهم برای اراضی با کاربری دیم‌زار کاملاً برعکس عملکرده است به‌طوری‌که با کاهش حدود 20 درصد میزان بارش در منطقه گالیکش نسبت به منطقه آزادشهر، نرخ فرسایش خاک، به طور نسبی 5/17 درصد کاهش پیدا کرده است. در عرصه منتخب استان گلستان در منطقه گالیکش عملیات خاکورزی و شخم در خلاف جهت شیب دامنه در منطقه گالیکش توانسته است که 27 درصد نرخ فرسایش را نسبت به بخش در جهت شیب کاهش دهد.  همچنین جنگل‌کاری (سوزنی برگ) و بازکاشت دیمزارها با باغ زیتون در منطقه آزادشهر استان گلستان نشان از اثر بخشی 5/13 درصدی در کاهش نرخ فرسایش خاک بعد از سال 1372 داشته است (Gharibreza et al., 2020).
همچنین تغییر کاربری اراضی جنگلی در حوضه آبخیز الیس رود در طبقات 20 تا 40 درصد به روش جنگل‌شناسی قطع یکسره و توسعه چایکاری شرایط عمدتاً فرسایشی با نرخ متوسط 17 تن در هکتار در سال را برقرار کرده است.  این نرخ می‌تواند در 31000 هکتار اراضی چایکاری استان گیلان برقرار باشد. به‌طور متوسط 2/0 سانتیمتر در سال از اراضی تپه ماهوری مرکز و شرق این استان تحت کاربری چایکاری فرسایش می‌یابد (Gharibreza et al., 2021). 
تغییرات کاربری اراضی جنگلی در حوزه آبخیز چافرود نرخ انباشت رسوب را در بخش آبکنار تالاب انزلی تا 10 برابر افزایش داده به طوریکه نرخ رسوبگذاری در شرایط عادی طی دهه 1330 از 29/0 سانتیمتر در سال به 3 سانتیمتر در سال در دهه 1390 افزایش پیدا کرده است.  عواملی چون آتش زدن جنگل‌های مخروبه و به ویژه کاه و کلش مزارع برنج در 3 دهه اخیر منجر به افزایش تا 100 برابری آورد مواد آلی به صورت بار معلق به تالاب انزلی، یوتروفیکیشن بالا و تشکیل لایه‌های گلی غنی از مواد آلی و اسیدی شدن محیط رسوبی و آسیب به آبزیان آن شده است (Gharibreza et al., 2022). 
به منظور تسریع در اثر بخشی اقدام‌های مدیریتی، حوضه‌های آبخیز چافرود و شفارود در سطح استان گیلان در اولویت اجرای یافته‌های این مطالعه در اتخاذ روش‌های بهینه نوسازی جنگل‌های دست کاشت قابل بهره برداری و یا جنگل‌های  مخروبه و ارتقاء سطح جنگل‌های  حفاظتی قرار گیرند. کنترل توسعه مزارع چای به سمت اراضی جنگلی از طریق کاداستر اراضی و اتخاذ روش‌های کنترل فرسایش خاک به ویژه در دوره بازسازی این مزارع قویاً توصیه می‌شود. 
حوضه‌های شاندرمن-مرغک، خالکایی، پلنگ رود-کلسر، ماسوله‌خان، گشت رودخان-قلعه رودخانه-شاخرز، سیاهمزگی-امامزاده ابراهیم-پسیخان، سیاهرود-گوهررود-پیربازار، بیجرود، قنادی و خمام رود در اولویت اجرای عملیات سازه‌ای و بیولوژیک کنترل زمین لغزش‌ها، کنترل فرسایش خاک و انتقال رسوب از جمله بندهای تأخیری قرار دارند. احداث بندهای رسوبگیرتأخیری در محل شکست شیب حوزه مناطق با تیپ اراضی تپه‌ماهوری به منظور بدام اندازی رسوبات و بازچرخانی خاک و عناصر مغذی به مزارع بسیار ضروری است. بازسازی و احیاء پروفیل خاک بخش‌های بالایی دامنه‌ها اقدام مدیریتی فوری به منظور جلوگیری از هدر رفت هرچه بیشتر خاک و حاصل خیزی آن است. بدیهی است تغییر الگوی کشت از دیمزار به جنگل مثمر از این بخش‌ها باید شروع شود. 
بر اساس نتایج بدست آمده، اراضی تپه ماهوری با کاربری دیمزار واقع شده در دامنه‌های با شیب 20 تا 30 درصد و محاط شده در بین ترازهای ارتفاعی 150 تا 150 متر در استانهای گلستان و مازندران در اولویت برنامه‌های مدیریت فرسایش خاک قرار دارند. تغییر الگوی کشت از دیمزار به زارعت چوب، درختان مثمر با تاج پوشش مناسب، اقدام مدیریتی اثربخش برای حفظ معیشت کشاورزان و کاهش تا 40 درصدی نرخ فرسایش است.  بر اساس آخرین آمار اعلام شده در سمپوزیوم جهانی فرسایش خاک (ایتالیا، 2019)، هر تن فرسایش خاک 40 یورو خسارت در پی دارد. لذا مطابق نرخ متوسط فرسایش بدست آمده، سالانه حدود20 میلیون تومان از کاربری دیمزار و سالانه 11 تا 16 میلیون تومان از کاربری زراعت چوب به ازاء هر هکتار در استانهای گلستان، مازندران و گیلان به منابع طبیعی کشور خسارت وارده می‌شود.
                                                                                                                     

فایل کامل در زیر آورده شده است.

 

تجربه موفق بین‌المللی در همکاری فنی با آژانس بین‌المللی انرژی اتمی IAEA