كيفية حساب معدل التآكل

معدل تآكل التربة هو فقدان كتلة التربة بمرور الوقت لمنطقة معينة من الأرض. التآكل هو عملية طبيعية تسببها الرياح والأمطار والمياه المتحركة. يؤثر تآكل التربة على الزراعة ومشاريع البناء وأصحاب المنازل الذين يعيشون بالقرب من الأنهار والمحيطات والمنحدرات الأرضية. غالبًا ما يكون التآكل المفرط ناتجًا عن الأنشطة البشرية ، مثل إزالة الغابات وبناء الطرق والزراعة المكثفة. يمكنك حساب معدل تآكل التربة عن طريق قياس خسارة كتلة التربة خلال فترة زمنية محددة. للتنبؤ بتآكل التربة في المستقبل بسبب المياه ، طور العلماء المعادلة العالمية لفقدان التربة ، أو USLE.

كتلة التربة هي حجم التربة مضروبًا في كثافتها. تتأثر كثافة التربة بانضغاطها وكمية المواد العضوية التي تحتوي عليها. لحساب حجم التربة التي تآكلت 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 المفقودة 0.01 متر ، فإن الحجم = 20000 × 0.01 = 200 متر مكعب. بافتراض أن كثافة التربة هي 150 كيلوجرامًا لكل متر مكعب ، فإن ضرب الحجم بالكثافة يمنحك كتلة التربة المتآكلة: الكتلة = 200 × 150 = 30 ألف كيلوجرام.

يقيس معدل التعرية مقدار كتلة التربة المفقودة خلال فترة زمنية محددة. إذا فُقد 30 ألف كيلوجرام من التربة على مدى أربع سنوات ، فإن معدل التآكل يساوي 30 ألفًا مقسومًا على 4 ، أو 7500 كيلوجرام في السنة. لمقارنة معدلات التعرية في مناطق الأرض المختلفة ، تحتاج إلى حساب معدلات مساحة الوحدة ، مثل متر مربع أو فدان واحد. ما عليك سوى قسمة معدل التآكل على عدد الأمتار المربعة أو الوحدات المربعة الأخرى. تأكد من استخدام نفس نوع الوحدات في جميع حساباتك ، سواء كانت مترًا أو كيلومترًا أو قدمًا أو ياردة أو أميالًا.

غالبًا ما تحتاج مشاريع الزراعة والبناء وتنسيق الحدائق والحفظ إلى معرفة معدل التآكل السنوي المتوقع. يؤثر المناخ ونوع التربة والغطاء النباتي وانحدار الأرض على معدل التعرية. تؤدي زيادة هطول الأمطار وجريان المياه إلى تكسير تجمعات التربة وتأثير التعرية. الغطاء النباتي وجذور الغطاء النباتي يعوقان التعرية. المنحدرات شديدة الانحدار لها خسارة أكبر للتربة بسبب تآكل المياه. للنظر في هذه العوامل في التنبؤ بمعدل التآكل السنوي ، تم إنشاء المعادلة العالمية لفقدان التربة ، USLE.

تتنبأ معادلة فقدان التربة العالمية ، أو USLE ، بمتوسط ​​فقد التربة السنوي "أ" لكل وحدة مساحة. المعادلة هي A = R x K x L x S x C x P وتضرب العوامل المختلفة للوصول إلى معدل التعرية السنوي. يعتمد عامل R على هطول الأمطار والجريان السطحي ، بينما K هو عامل تآكل التربة ويعتمد على نوع التربة. عادة ما يتم النظر إلى العوامل L و S معًا وهي مقاييس لطول وانحدار المنحدر. عادةً ما ينطبق عامل C ، أو عامل إدارة المحاصيل ، وعامل P ، أو عامل ممارسة الدعم ، فقط على الأراضي الزراعية أو الأراضي التي تتم إدارتها للحفاظ على التربة. في الولايات المتحدة ، تتوفر قيم USLE من مختلف مسوحات التربة التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية وخدمة الحفاظ على الموارد الطبيعية. على الرغم من اشتقاق USLE لقياس تآكل الأراضي الزراعية ، إلا أنه قابل للتطبيق عالميًا ، في شكل معدل ، للعديد من أنواع مشاكل التعرية المائية.

لاستخدام USLE ، احصل على قيمة عامل R من محطة الطقس المحلية أو وكالة أخرى. حدد نوع التربة التي يجب أن تخصص لها قيمة لعامل K ؛ يحتوي الطين الذي يحتوي على كميات متوسطة من المواد العضوية على عامل K يبلغ 0.49 ، بينما تبلغ قيمة الرمل الناعم جدًا 0.96. قم بقياس طول منحدر الأرض وحدد النسبة المئوية للانحدار لاشتقاق عامل LS. ميل ثمانية بالمائة وطوله 30.5 مترًا له عامل LS يساوي واحدًا. إذا كنت لا تستخدم الأرض للمحاصيل ، فإن العوامل C و P بشكل عام تساوي واحدًا. تختلف هذه العوامل بين صفر وواحد إذا كانت الأرض مزروعة وحراثة بشكل نشط. بافتراض أن العامل R هو 100 ، فإن العامل K يساوي 0.40 وأن مساحة الأرض التي يبلغ طولها 30.5 مترًا بها منحدر بنسبة 2٪ ، يعطيك معامل LS بمقدار 0.2 ، ثم تآكل التربة = 100 × 0.40 × 0.2 × 1 × 1 = 8 طن لكل فدان سنويًا لغير المستزرع. الأرض.