مجله مهندسی و مدیریت آبخیز
سال هفتم شماره 4 (زمستان 1394)

تقریبا تمامی بررسی های جهانی تغییر اقلیم ناشی از اثرات گلخانه ای گازهای کربنی را تایید می نماید. ترسیب کربن در عرصه جنگل ها و مراتع رهیافتی پایدار و فاقد مخاطرات زیست محیطی برای مواجهه با تبعات این پدیده است. انجام عملیات احیائی جنگل کاری توام با روش های آبخیزداری یکی از ظرفیت های مهم در ترسیب کربن است. این پژوهش با هدف بررسی ظرفیت این عملیات در مناطق رویشی زاگرس شمالی و مرکزی در ترسیب کربن اتمسفری اجراء شد. بدین منظور در هر یک از استان های کردستان، کرمانشاه، لرستان و فارس یک یا چند سایت که عملیات یاد شده بر مبنای الگوهای سنتی یا جدید آبخیزداری اجراء گردیده بود، به عنوان معرف انتخاب، سپس با عملیات میدانی نمونه برداری خاک، زیست توده و لاشبرگ به صورت سیستماتیک تصادفی در سایت های مطالعاتی و شاهد انجام شد. اندازه گیری کربن آلی و دیگر آزمایشات خاک و نیز ضریب تبدیل کربن برای نمونه زیست توده و لاشبرگ محاسبه و ذخیره کربن در هکتار محاسبه شد. سپس مقادیر شاخص های ترسیب کربن در هر هکتار محاسبه شد. نتایج نشان داد که عملیات اجراء شده که عمدتا به صورت درخت کاری همراه با عملیات پخش سیلاب و آبخوانداری و بانکت بندی و سامانه های سنتی تراس بندی و سکوبندی همراه با کشت درخت و درختچه و یا همراه با زراعت بود، موفق به ترسیب از 3.41 تا 112.1 تن کربن در هکتار شده بودند. بیشترین سهم کربن ترسیبی مربوط به کربن خاکی بود که سهم نسبی آن در ترسیب کربن بین 95 تا 99 درصد از کل کربن ترسیب یافته بود. از میان عملیات مورد ارزیابی سامانه سنتی سکوبندی همراه با کشت درختان مو و بادام موفق تر از سایر اشکال عملیات بود.

سرریزهای جانبی به شکل وسیعی برای انحراف آب از رودخانه ها به کار می روند. اغلب رودخانه های طبیعی با بستر متحرک هستند که ته نشینی رسوبات در امتداد سرریز جانبی مشکلاتی را در انحراف آب ایجاد می کند. مطالعات بر روی یک فلوم آزمایشگاهی با عرض 0.9 متر، طول 10 متر، سه مقدار طول سرریز جانبی به ترتیب برابر با 0.6، 0.4 و 0.2 متر، ارتفاع سرریز 0.08 متر و شیب طولی کانال 0.001 انجام شده است. تغییرات پروفیل سطح آب بر روی سرریز جانبی به ازاء مقادیر مختلف عدد فرود جریان در بالادست سرریز جانبی در کانال اصلی اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده با نتایج حاصله از آزمایش ها بر روی فلوم با بستر ثابت و همچنین، روش تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد، پروفیل سطح آب بر روی سرریز جانبی تحت تاثیر شکل بستر تشکیل شده در جنب سرریز بوده و در نتیجه در شرایط جریان بر روی سرریز جانبی موثر است. مقادیر دبی جریان عبوری و تغییرات پروفیل سطح آب سرریز جانبی برای کانال با بستر ثابت همبستگی خوبی را با روش حل تحلیلی نسبت به مقادیر مشاهداتی به دست آمده از جریان در کانال با بستر متحرک دارد. خطای نسبی نسبت دبی جریان محاسبه شده برای کانال های با بستر ثابت برابر با 0.14 درصد بوده، در حالی که این مقدار برای کانال های با بستر متحرک 0.54 درصد می باشد. این مقادیر برای تغییرات نسبت انرژی در امتداد سرریز جانبی به ترتیب برابر با 1.28 و 1.37 درصد به دست آمد.

با استفاده از داده های بارش 69 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی در دوره آماری 2005-1975 پدیده خشکسالی در بخش خشک و نیمه خشک مرکز و شرق کشور مورد بررسی قرار گرفت. پس از کنترل کیفی داده ها نمایه SPI در مقیاس های زمانی سه، شش و 12ماهه برای همه ایستگاه ها محاسبه شد. با استفاده از تحلیل مولفه های اصلی و چرخش به روش وریمکس منطقه مورد مطالعه بر اساس تغییرات زمانی SPI سه و 12ماهه به دو منطقه و بر اساس تغییرات زمانی SPI شش ماهه به سه منطقه کاملا همگن تقسیم شد. شدت، مدت و فراوانی خشکسالی ها برای هر یک از مقیاس های یاد شده محاسبه و تغییرات مکانی آن ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتیجه بررسی نشان داد که فراوانی خشکسالی های با شدت های مختلف در نیمه شمالی منطقه بیشتر از دیگر نقاط می باشد، در حالی که جنوب شرق منطقه بیشتر در معرض وقوع خشکسالی های شدید تا بسیار شدید قرار دارد. نتیجه این بررسی همچنین، نشان داد که منطقه مورد مطالعه در 23.5 درصد از سال های مورد بررسی با خشکسالی فراگیر روبه رو بوده است که در بیشتر این سال ها نسبت ایستگاه های متاثر از خشکسالی های شدید و بسیار شدید کمتر از ایستگاه های متاثر از خشکسالی های ملایم تا متوسط بوده است که نشان می دهد، هر چه خشکسالی شدیدتر باشد، از سطح مساحت درگیر با خشکسالی کاسته می شود.

با توجه به این که اراضی مارنی در محدوده حوزه های آبخیز بخش شمالی استان آذربایجان غربی گسترش زیادی داشته و فرسایش خاک در این اراضی زیاد است، در این پژوهش فرسایش پذیری و اشکال فرسایشی خاک های حاصل از مارن ها و رابطه آن ها با تلفات خاک در این اراضی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مناطق پراکندگی مارن ها در استان بررسی و با توجه به شرایطی مانند ضخامت و برونزدهای مارنی، تناوب میان لایه های مارنی و اشکال فرسایشی مشهود در آن ها، مارن های حساس به فرسایش در مناطق شمالی استان شناسایی شدند. در 15 نقطه و با سه تکرار از خاک سطحی این اراضی نمونه برداری شد. شاخص های فرسایش پذیری این خاک ها شامل نسبت رس و شاخص فرسایش پذیری k در فرمول جهانی فرسایش تعیین شد. با استفاده از باران ساز قابل حمل، میزان تولید رواناب و رسوب نیز در مناطق انتخابی به دست آمد. شدت و اشکال فرسایش با استفاده از روش BLM تعیین و ارتباط بین فرسایش پذیری خاک های مارنی با شکل، نوع فرسایش و رسوب دهی از طریق ماتریس همبستگی بررسی و گروه های همگن از نظر تولید رسوب و حساسیت به فرسایش با استفاده از آزمون دانکن تعیین شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد، با وجود آن که به طور کلی وضعیت فرسایش سطحی به روش BLM در طبقه متوسط قرار می گیرد، در مناطق قره تپه و قره آغاج فرسایش آبکندی امتیاز بیشتری به خود اختصاص داده و فرسایش شیاری در کلیه نقاط امتیازات بالایی داشته است. حجم رواناب سطحی کمینه 255 در منطقه شعبانلو و بیشینه 577 سانتی متر مکعب در منطقه قره تپه به دست آمد. ضریب رواناب بین 0.23 تا بیشینه 0.53 محاسبه شد. کمینه گل آلودگی تولید شده برابر 10 گرم در لیتر در قره تپه و بیشینه آن برابر 180 گرم در لیتر در قره آغاج اندازه گیری شد. همچنین، مشخص شد که شاخص نسبت رس در ظهور فرسایش به شکل آبکندی و حجم رواناب در فرسایش سطحی و شیاری نقش تعیین کننده (با اطمینان 95 درصد) داشته است.

چکیده اطلاع از اهمیت سلسله مراتبی عوامل موثر در توزیع مکانی چشمه ها، به عنوان نقطه خروجی منابع آب زیرزمینی در یک حوزه آبخیز، برای توسعه برنامه مدیریت کیفی و کمی منابع آب ضرورت دارد. در این راستا می توان از تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی و ابزار پشتیبانی تصمیم گیری به منظور تعیین اهمیت سلسله مراتبی عوامل موثر در ایجاد چشمه ها و پهنه بندی مناطق مستعد توسعه منابع آب استفاده کرد. در این پژوهش به منظور تعیین سلسله مراتب اولویت عناصر ساختاری در توسعه منابع آب در یک منطقه کارستی، ابتدا با بررسی مطالعات انجام گرفته در این زمینه، پارامتر های موثر در ایجاد چشمه ها شامل، لایه های اطلاعاتی شیب، طبقات ارتفاعی، فاصله از شبکه هیدروگرافی، فاصله از خطواره های ساختمانی، فاصله از عناصر تکتونیکی، فاصله از کنتاکت آهکی و لیتولوژی انتخاب شد. سپس لایه های مربوط به هر کدام از این پارامتر ها در محیط GIS و با استفاده از نرم افزار ILWIS تهیه و هر لایه به طور جداگانه با لایه توزیع مکانی چشمه ها قطع داده شد. سپس ارجحیت زیرطبقه های هر لایه نسبت به همدیگر با لحاظ فراوانی وقوع چشمه ها تعیین و در نهایت با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی، عوامل موثر در رخداد این پدیده در محیط نرم افزار Expert Choice وارد و وزن هر یک از عوامل محاسبه شد. نتایج نشان داد که لایه لیتولوژی بالاترین وزن را به خود اختصاص داده و زیر لایه کربناته به تنهایی 54 درصد از وزن این لایه را تشکیل داده است. لایه های بعدی به ترتیب اهمیت، شامل، لایه شیب و طبقات ارتفاعی، لایه فاصله از عناصر ساختاری، خطواره ها، کنتاکت آهکی و شبکه آبراهه ای، هستند. نقشه پتانسیل یابی تهیه شده به این روش تطابق 76 درصدی با موقعیت مکانی چشمه های منطقه مورد پژوهش دارد.

گسترش تلماسه ها در 15 استان کشور با مساحت حدود 4.4 میلیون هکتار و به صورت 56 ارگ، یکی از سطوح ژئوموفورلویکی مهم در ایران است. مطالعات دفتر فنی تثبیت شن و بیابان زدایی در کشور با توجه به نتایج طرح های مطالعاتی، چهار منطقه در استان خوزستان شامل اهواز، دشت آزادگان، شوش و امیدیه را مناطق بحرانی و فعال فرسایش بادی معرفی نموده است که 279505 هکتار از اراضی استان خوزستان را شامل می شود. هدف از این تحقیق، بررسی و جهت یابی مناطق منشا این تلماسه ها با تاکید بر فنون دورسنجی می باشد. به منظور جهت یابی مناطق منشا، جهت بادهای منطقه با استفاده از نمودارهای گل باد مورد بررسی و آنالیز قرار گرفت. با بهره گیری از روش های پردازش تصاویر +ETM سال 2002 نظیر افزایش تباین، ترکیب کاذب رنگی، طبقه بندی نظارت نشده تصاویر، به کارگیری فیلتر و تحلیل طیفی و تلفیق نتایج به دست آمده از این تکنیک ها از یک سو و تحلیل گل بادها از سوی دیگر می توان محل های برداشت ماسه ها را شناسایی نمود. نتایج حاصل از جهت یابی مناطق برداشت موید این موضوع هستند که منشا تلماسه های روان خوزستان در قطاع شمال غرب تا غرب واقع شده اند. دشت های آبرفتی و سیلابی، آبرفت های بادبزنی شکل، زمین های کشاورزی، پیچان رودهای خشک و نیز سازندهای حساس به فرسایش از جمله سازند آغاجاری و سازند بختیاری که در قطاع شمال غرب تا غرب قرار دارند، مناطق برداشت می باشند.

ایجاد پوشش گیاهی دائمی و دارای بازدهی اقتصادی از جمله روش های مهار فرسایش آبی در نقاط مختلف است. امروزه، ایجاد سامانه های سطوح آبگیر باران برای جمع آوری حجم کافی آب باران از طریق افزایش ضریب رواناب از سطح آبگیر و همچنین، استفاده بهینه از بارش های کم حجم روزانه برای استقرار پوشش گیاهی در اراضی رواج دارد. بر این اساس، با توجه به تغییرات ایجاد شده در اکوسیستم و محیط زیست عرصه های طبیعی که عمدتا ناشی از بهره برداری غیراصولی از منابع آب و خاک طی چند دهه گذشته است، لزوم بازنگری و بهینه سازی در سیستم های ذخیره نزولات آسمانی و ارائه تلفیقی از روش های مختلف را به منظور کسب نتایج در احیائ و توسعه منابع طبیعی تجدید شونده، ضروری ساخته است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف معرفی روش مناسب مدیریت بهره برداری تلفیقی از سطوح عایق و نیمه عایق، در بهینه سازی کمی و کیفی تولید رواناب سامانه های سطوح آبگیر برای توسعه باغات دیم در حوزه های آبخیز معرف مناطق خشک، نیمه خشک و نیمه مرطوب انجام شد. هدف این پژوهش، تحلیل و مدل نمودن میزان عمق رواناب استحصالی در سطوح آبگیر با تیمارهای مختلف، برای ارائه الگوی عمق رواناب قابل استحصال برای شرایط آب و هوایی نیمه خشک کشور به طور نمونه استان آذربایجان غربی است. محل انجام پروژه در فاصله 30 کیلومتری جنوب شرقی شهر ارومیه و در ایستگاه خرم آباد است. در این ایستگاه، سطوح آبگیر باران به ابعاد 5×6 متر مربع، با تیمارهای سطح عایق، نیمه عایق و طبیعی در چهار تکرار بر روی دامنه جنوبی و با شیب 12 الی 15 درصد احداث شد. مقادیر بارش روزانه و عمق رواناب حاصل از آن ها برای یک دوره آماری چهارساله و به تعداد 100 واقعه بارندگی روزانه منجر به تولید رواناب، اندازه گیری شد. برای بررسی فراوانی بارش های روزانه بیشتر از صفر، یک، پنج و 10 میلی متر در هر ماه از داده های 54ساله (2005-1951) ایستگاه هواشناسی سینوپتیک ارومیه به عنوان ایستگاه معرف شرایط اقلیمی نیمه خشک استفاده شد. نتایج نشان داد، بارش های روزانه بیشتر از یک و پنج میلی متر در فصل رشد گیاه شامل ماه های تیر، مرداد و شهریور به ترتیب دارای متوسط فراوانی یک بار در یک سال و یک بار در سه سال هستند. همچنین، حد آستانه بارندگی روزانه برای شروع رواناب به ترتیب برای سطوح آبگیر عایق، نیمه عایق و طبیعی برابر 2.5، 3.5 و 4.4 میلی متر و درصد ضریب تولید رواناب این سطوح به ترتیب برابر 41.17، 10.58 و 1.74 برای دوره زمانی فروردین الی آبان ماه است. لذا، استفاده از تیمار عایق برای ایجاد سطح آبگیر همراه با تعبیه سامانه ذخیره رواناب حاصل از ماه های پر باران مثل فروردین و اردیبهشت و سامانه توزیع آب ذخیره شده در ماه های پر نیاز آبی گیاه شامل تیر، مرداد و شهریور توصیه می شود.

از آن جایی که مارن ها نسبت به فرسایش بسیار حساس بوده و سالیانه هزارن تن رسوب ریزدانه و رس را راهی مخازن سدها و محل پخش سیلاب در ایستگاه های تغذیه مصنوعی می نمایند و هزینه های پالایش آب شرب و پیش پالایی آب تغذیه مصنوعی را به شدت افزایش می دهند. لذا بررسی آن ها از ابعاد مختلف برای کارشناسان و محققان حائز اهمیت می باشد. در این پژوهش سعی شد تا متغیرهای موثر در طبقه بندی مارن های استان همدان شناسایی و مدل هایی جهت طبقه بندی آن ها ارائه شود و رابطه بین گروه های مارنی با نوع و شدت فرسایش مورد بررسی قرار گیرد. به همین منظور از 41 نقطه نمونه گیری به عمل آمد و جهت تعیین مقادیر متغیرهای فیزیکی-شیمیایی به آزمایشگاه ارسال شدند. همچنین، مشخصات محل نمونه برداری ها همچون شیب، موقعیت جغرافیایی، امتیاز عوامل هفت گانه عامل سطحی خاک و... برداشت شد و در مجاورت نقاط ذکر شده، آزمایش باران مصنوعی به وسیله دستگاه بارانساز کامفورست انجام و نمونه های رسوب-رواناب اخذ و در آزمایشگاه با استفاده از روش های ساده مقدار رواناب و رسوب آن ها اندازه گیری شد. علاوه بر این، جهت شناسایی نوع کانی های موجود در مارن های منطقه و تشخیص سن آن ها، تعداد هفت نمونه از مارن ها به وسیله اشعه ایکس آنالیز و تعداد هشت مقطع نازک از مارن ها و سنگ های همراه یعنی آهک ها و ماسه سنگ ها تهیه و به وسیله میکروسکوپ پلاریزان مطالعه شد. سپس داده های غیرنرمال به وسیله لگاریتم گیری نرمال شد و آنگاه کلیه داده ها به وسیله آنالیزهای خوشه ایو تمیزی و مدل اسکالوگرام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مارن های منطقه به تفکیک متغیرهای شیمیایی، فیزیکی و ترکیب آن ها به ترتیب به چهار (S1، S2، S3 و S4)، پنج (P1، P2، P3، P4 و P5) و شش (T1، T2، T3، T4، T5 و T6) گروه تقسیم می شوند. توابع خطی فیشر که از این طبقه بندی ها به دست آمده است، گروه های مارنی را به ترتیب با دقت هایی معادل 96.5، 83.9 و 96.9 درصد درست پیش بینی می نمایند که متغیرهای شیمیایی برای طبقه بندی مناسب تر می باشند. این پژوهش نشان می دهد که مارن های با حد روانی بالا و حاوی مقدار کمی از مواد خنثی شونده دارای قابلیت فرسایش پذیری بیشتری هستند.

فرسایش خاک به عنوان پدیده ای تهدید کننده برای جمعیت جهان، اغلب نتیجه اثرات توام کاربری ناصحیح اراضی و عوامل اقلیمی است. در بین عوامل اقلیمی، باران به عنوان یکی از مهمترین عوامل فرساینده خاک محسوب می شود و بر همین اساس مطالعه دقیق خصوصیات مختلف باران از جمله فرسایندگی آن در ایجاد فرسایش خاک از اهمیت ویژه ای برخودار است. حال آن که بررسی دقیق تغییرپذیری مکانی عامل فرسایندگی باران در مقیاس های مختلف زمانی در سطح ملی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مکانی عامل فرسایندگی باران رابطه جهانی فرسایش خاک در مقیاس های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه در ایران برنامه ریزی شده است. بدین منظور پس از محاسبه انرژی جنبشی و حداکثر شدت 30 دقیقه ای بیش از 12000 رگبار به وقوع پیوسته در 70 ایستگاه مطالعاتی در دوره آماری 20ساله (1363-1382) در کشور، مقادیر عامل فرسایندگی باران با استفاده از روش معکوس وزنی فاصله در محیط نرم افزار GIS پهنه بندی و الگوهای مکانی آن در مقیاس های مختلف تحلیل شد. بر اساس نتایج، ایستگاه های موجود در جنوب غرب و شمال کشور در اولویت نخست از نظر خطر عامل فرسایندگی باران سالانه قرار دارند. در فصول مختلف نیز همچون ماه های موجود در آن ها، ایستگاه های غرب و جنوب غربی و ایستگاه های جنوب شرق به ترتیب در الویت های بالا و پایین خطر عامل فرسایندگی قرار گرفتند. همچنین، نتایج نشان داد که ایستگاه های تنگ پیچ خوزستان، انزلی و پل شالو در خوزستان بیشترین و بند انحرافی سمنان، طبس و بم کمترین خطر عامل فرسایندگی سالانه در کشور را به خود اختصاص داده اند. مقدار میانگین عامل فرسایندگی باران سالانه در کشور نیز 14.13 تن متر سانتی متر بر هکتار ساعت به دست آمد.

نفوذ یکی از مولفه های اصلی چرخه هیدرولوژی و مورد نیاز در مدیریت و بهره برداری منابع آب است. این پدیده در طبیعت به عوامل متعددی وابسته و اندازه گیری آن مشکل است. بنابراین، مدل های مختلفی برای شبیه سازی آن ارائه شده است. ارزیابی مدل های نفوذ با داده های مشاهده ای حلقه مضاعف نشان می دهد که هر کدام از این مدل ها در شرایطی بر بقیه برتری داشته اند. براین اساس، در پژوهش حاضر مدل های فیلیپ، هورتن، گرین-آمپ، SCS، کاستیاکف و لوئیس-کاستیاکف به همراه پارامترهای آن ها، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، حوضه گنبد در استان همدان انتخاب و به چهار واحد هیدرولوژیکی همگن تقسیم شد. سپس، میزان نفوذ در فصل خشک برای ارزیابی این مدل ها، در هر واحد با حلقه مضاعف اندازه گیری شد. نتایج پژوهش نشان داد مدل فیلیپ نفوذ را با دقت بیشتری برآورد نموده و در مرتبه بعد مدل کاستیاکف قرار دارد. برای روابط مدل فیلیپ ضریب همبستگی بین 0.975 تا یک، خطای میانگین بین 0.017- تا 0.017+ و میانگین جذر مربعات خطا حداکثر 0.22 به دست آمده است. برای مدل کاستیاکف ضریب همبستگی بین 0.956 تا 0.998، خطای میانگین بین 9.3- تا 0.003+ و میانگین جذر مربعات خطا حداکثر 14.25 است. علاوه بر این، رابطه همبستگی بین پارامترهای این مدل ها با دو شاخص بافت خاک شامل درصدهای رس و شن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد به استثناء مدل SCS کلیه پارامترهای سایر مدل ها در سطح معنی دار پنج درصد به این دو شاخص وابسته بوده و نیز حداقل یک پارامتر هر مدل دارای همبستگی بالا و معنی دار است. مقدار ضریب همبستگی به ترتیب برای پارامتر تابع هدایت هیدرولیکی خاک (A) در مدل فیلیپ 0.99، برای پارامتر ثابت مدل گرین-آمپ B) 0.95)، برای تابع کاهنده نفوذ در مدل هورتن k) 0.99)، برای ضریب تابع نمایی مدل کاستیاکف b) 0.999) و برای ضریب تابع نمایی مدل لوئیس-کاستیاکف (b) در 0.96 به دست آمد. رابطه همبستگی سایر پارامترها با درصد رس و شن کمتر از 0.5 به دست آمده و در سطح پایینی معنی دار می باشند.

هدف از این مطالعه، بررسی شدت های مختلف برداشت بر ویژگی های زایشی و رویشی دو گونه Teucriumpolium و Helichrysum globiferum در منطقه قره باغ می باشد. در این تحقیق ابتدا اقدام به انتخاب یک منطقه مناسب و کلیدی به مساحت 0.5 هکتار در منطقه مورد مطالعه شد و در سال اول حصارکشی و قرق شد. 40 پایه متوسط و هم اندازه انتخاب و برداشت های 25، 50 و 75 درصد و تیمار شاهد بر روی آن ها اعمال شد (هر 10 پایه یک تیمار). برداشت به صورت ماهیانه به وسیله قیچی باغبانی و در فصل چرای منطقه صورت گرفت. تاثیر برداشت با بررسی تغییرات ایجاد شده در خصوصیات فنولوژیکی، تولید علوفه، ساقه های زایشی، بنیه و شادابی، مرگ و میر و ارتفاع دو گونه گیاهی مطالعه شد. داده های مربوط به تولید و بنیه و شادابی با طرح آماری اسپیلیت پلات در زمان در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با پنج تکرار و مدت چهار سال در نرم افزار SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج مطالعات آماری اثرات سال و درصد برداشت بر تولید علوفه گونه های مورد مطالعه نشان داد که اثر سطوح مختلف برداشت، سال های مختلف و اثر متقابل آن ها بر تولید علوفه و بنیه و شادابی در سطح یک درصد معنی دار می باشد. با توجه به یافته های پژوهش شدت برداشت 50 درصد برای گونه T.polium و 25 درصد برای گونه H.globiferum مناسب می باشد.

آرسنیک به عنوان یک عنصر سمی برای انسان شناخته شده است. فراوانی کانی ها می تواند بر میزان آرسنیک در محیط تاثیر داشته، در دست داشتن اطلاعات کافی از کانی شناسی مکان های آلوده می تواند به مدل های ژئوشیمیائی ارزیابی کننده برای اصلاح آن ها کمک کند. به منظور بررسی کانی شناسی خاک های آلوده به آرسنیک در منطقه بیجار، 83 خاک رخ بر اساس واحدهای شکل اراضی انتخاب و 229 نمونه خاک و 15 نمونه مواد مادری جمع آوری شدند. سپس آزمایش های فیزیکی و شیمیایی معمول و مقدار آرسنیک کل خاک در کلیه نمونه ها اندازه گیری شدند. سپس بر اساس میزان آرسنیک (کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد) بر روی 13 خاک رخ کانی شناسی رسی و پودری و بر روی نمونه های مواد مادری کانی شناسی پودری صورت گرفت. سنگ های آذرین غنی از آهن و گلسنگ در مقایسه با سایر سنگ ها دارای آرسنیک بیشتری بودند. مهمترین کانی هایی رسی موجود در منطقه کائولینیت، اسمکتیت، کلریت و ایلیت و کانی های مختلط میکا-اسمکتیت، میکا-ورمیکولیت و کلریت-اسمکتایت هستند. مهمترین کانی های آرسنیک دار منظقه با توجه به نتایج کانی شناسی پودری شامل انارگیت، آرسنولیت، اسفالریت، نیکولیت، آرسنات مس کلسیم، آرسنوسولوانیت و کبالتیت می باشد. نوع و مقدار کانی ها متفاوت بوده، اما مقادیر آن ها رابطه واضح و مشخصی با مقادیر آرسنیک نشان نداد، فقط در افق های زیرین پروفیل هایی که مقادیر آرسنیک خیلی زیاد می باشند، مقادیر کانی های آرسنیک دار بیشتر از بقیه بودند.

هدف از این مطالعه ارزیابی تغییرات ویژگی های پوشش گیاهی در اثر شدت چرا در اطراف منابع آب است. برای این کار سه آبشخوار در مراتع حوزه آبخیز سیلوه واقع در شهرستان پیرانشهر انتخاب و در اطراف هر آبشخوار دو منطقه به فواصل صفر تا 150 و 150 الی 300 متری جدا شد. در چهار جهت جغرافیایی و در هر فاصله یک ترانسکت 150 متری مستقر (در مجموع 12 ترانسکت) و در امتداد هر ترانسکت به فاصله هر 15 متر یک پلات (در مجموع 240 پلات) یک متر مربعی قرار داده شد. نمونه برداری به روش تصادفی-سیستماتیک انجام و در هر پلات فهرست گونه های موجود، درصد پوشش هر گونه، درصد ترکیب گیاهان طبقه I، II، III و تراکم یادداشت شد. تجزیه و تحلیل داده ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی و محاسبه شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی با نرم افزار Past انجام شد. نتایج نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح یک درصد در میزان ترکیب گیاهان I، II، III، یک ساله، چندساله و کل درصد پوشش در بین دو فاصله مورد بررسی وجود دارد. بیشترین درصد ترکیب و تراکم گونه های B. tomentellus (به ترتیب 1.48 و4.35) و F. ovina (به ترتیب 1.12 و 3.44) در فاصله دوم مشاهده شد. بیشینه میزان شاخص شانون وینر و مارگالف در فاصله دوم آبشخوار سوم و میزان آن به ترتیب 2.18 و 4.10 می باشد. شاخص یکنواختی پایلو نیز عدم یکنواختی در دو فاصله و سه آبشخوار را نشان داد.

انواع کاربری اراضی و پوشش مختلف زمین عملکرد قابل توجه و موثری روی فرایندهای هیدرولوژیکی از جمله رواناب و سیل دارند. اما چگونگی و میزان این تاثیر در سطح و مکان های مختلف متفاوت می باشد. مدل های توزیعی مکانی به دلیل داشتن قابلیت توزیعی، برای بررسی تغییرات کاربری اراضی و برآورد کمی این تغییرات مناسب می باشند. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی اثرات سناریوهای تغییرات کاربری اراضی روی هیدروگراف خروجی حوضه با کمک ابزار مدل سازی توزیعی و GIS است. به منظور حصول هدف در این تحقیق مدل هیدرولوژیکی توزیعی-مکانی WetSpa که در گروه مهندسی هیدرولوژی و هیدرولیک دانشگاه آزاد بروکسل توسعه یافته است، به کار برده شد. این مدل در حوضه دینور با مساحت 1717 کیلومتر مربع از شاخه های رودخانه کرخه واقع در استان کرمانشاه استفاده شد. همچنین، مدل هیدروگراف روزانه را با توجه به معیار ناش-ساتکلیف 66 درصد با دقت نسبتا خوبی پیش بینی می نماید. طبق پتانسیل حوضه دینور، نه سناریو تغییر کاربری اراضی در محیط GIS طراحی و برای شبیه سازی به مدل واسنجی شده وارد شدند. سپس با مقایسه هیدروگراف خروجی در وضعیت موجود کاربری اراضی با نتایج شبیه سازی شده از نه سناریو، تغییرات در فرایندها و پارامترهای هیدرولوژیکی بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که شبیه سازی این تغییرات به وسیله مدل با توجه به نتایج، قابل قبول می باشد.

زمانی که ورودی حوضه، تبخیر و تعرق و برداشت از آب های زیرزمینی ناچیز باشد، منحنی خشکیدگی رابطه ذخیره-خروجی را برای حوضه بیان می کند. شناخت این رابطه می تواند در مسائلی از قبیل پیش بینی جریان های کمینه، مدیریت و تصمیم گیری منابع آب، کالیبره کردن مدل های هیدرولوژیکی و غیره مفید باشد. بدین منظور در این تحقیق اقدام به مدل سازی شاخه خشکیدگی در سه رودخانه جاجرود، طالقان و خرم دره شد. در ابتدا با بررسی هیدروگرف های سالانه در هر یک از حوضه ها اقدام به جداسازی شاخه خشکیدگی شد. سپس با انجام پیش پردازش های لازم هر یک از شاخه های خشکیدگی آماده برازش مدل های مختلف شدند. برای هر یک از شاخه های خشکیدگی هشت مدل مختلف برازش داده شد. نتایج نشان داد که در دو رودخانه جاجرود و طالقان روش بارنز و بعد از آن روش های با مخرن غیرخطی شامل دراگ، کوتانگ و ویتنبرگ عملکرد بهتری نسبت به روش های دیگر داشته اند و در رودخانه خرم دره روش های، هورتن، بارنز و دراگ به ترتیب عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها داشته اند. مقادیر متوسط K روش بارنز برای سه خط برازش داده شده در رودخانه جاجرود، برابر با 0.97، 0.975 و 0.99، در رود طالقان برابر با 0.967، 0.974 و 0.987 و در رودخانه خرم دره برابر 0.931، 0.945 و 0.972 به دست آمدند.

مارن ها تشکیلات زمین شناسی نا مستحکم رسوبی هستند که نسبت به فرسایش بسیار حساس بوده، سالیانه مقادیر زیادی رسوب تولید می کنند که باعث کاهش حاصل خیزی خاک و ظرفیت مخازن سدها می شود. عوامل موثر بر فرسایش مارن ها بسیار زیاد بوده، دارای فرایند بسیار پیچیده ای است، به طوری که تابعی از عوامل خارجی نظیر توزیع بارندگی و عوامل داخلی مثل خصوصیات فیزیکی خاک و کانی های رس می باشد. خواص فیزیکی اندازه گیری شده خاک های مارنی شامل درصد اشباع، سنگریزه سطحی، شن، سیلت، رس، رس ریز، شن ریز، وزن مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاک دانه ها به روش الک خشک، حد روانی، حد خمیری، فعالیت و نسبت رس ریز به رس کل می باشد. علاوه بر این، چهار نمونه از خاک های مارنی و یک نمونه از مواد مادری برای آزمایش های کانی شناسی آماده سازی شد. مقایسه میانگین عوامل فیزیکی در انواع مختلف فرسایش با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن نشان دهنده تغییرات معنی دار (0.05> p) درصد رس، رس ریز، درصد اشباع، میانگین وزنی قطر خاک دانه ها، حد روانی و فعالیت خاک در برخی از اشکال فرسایش بود، در حالی که سایر پارامترها اثر معنی داری در شکل و نوع فرسایش نداشتند. علاوه بر این نتایج تجزیه اشعه ایکس نشان دهنده حضور کانی های گروه اسمکتایت در اراضی هزاردره ای و آبکندی می باشد. با توجه به نتایج، مقدار رس و رس ریز، نوع رس به ویژه گروه اسکمتایتی و میانگین وزنی قطر خاک دانه ها، مهمترین عوامل کنترل کننده فرسایش در این منطقه محسوب می شوند.

هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر دو بادشکن گز (Tamarix aphylla) و اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis) روی خصوصیات خاک دشت هامون در منطقه سیستان بود. بدین منظور برای هر یک از دو گونه یک بخش عرضی در زیر تاج پوشش در فاصله 1.5 متری از درخت به عنوان تیمار و یک بخش عرضی شاهد در فاصله 50 متری از درختان برای هر گونه در نظر گرفته شد. بر روی هر بخش عرضی 30 نقطه انتخاب و از سه عمق صفر-10، 10-30، 30-60 سانتی متری نمونه برداری خاک انجام شد. داده های هدایت الکتریکی، اسیدیته، نسبت کربن به نیتروژن، ماده آلی، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، سدیم و بافت خاک به وسیله نرم افزار SPSS با استفاده از آزمون t جفت شده و تجزیه واریانس در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که در دو بادشکن میزان هدایت الکتریکی، ماده آلی، کلسیم، پتاسیم، سدیم و نسبت کربن به نیتروژن خاک در مقایسه با منطقه شاهد به طور معنی داری (سطح اطمینان 95 درصد) افزایش داشته است. همچنین، گونه گز در مقایسه با اوکالیپتوس علی رغم این که باعث افزایش ماده آلی، نسبت کربن به ازت، کلسیم و پتاسیم خاک شده است، سبب افزایش بیشتر سدیم، هدایت الکتریکی و شوری خاک در مقایسه با تیمار اوکالیپتوس شده است. به طور کلی بادشکن گز در مقایسه با بادشکن اوکالیپتوس از سازگاری بیشتری با شرایط آب و هوایی منطقه برخوردار بوده و تاثیر مثبت آن بر خصوصیات خاک که باعث افزایش مواد آلی در سطح خاک شده و در دراز مدت سبب بهبود ساختمان خاک می شود و همچنین، نیز باعث افزایش مواد ضروری خاک (ازت، فسفر و پتاسیم) شده، از نمود بیشتری برخوردار است.

به منظور بررسی و مقایسه تاثیر واحد های زمین شناسی در میزان رسوب دهی حوزه آبخیز قره کهریز شهرستان اراک ابتدا با تلفیق نقشه های پایه شامل تیپ اراضی، زمین شناسی، شیب و پوشش گیاهی، نقشه واحدهای کاری تعیین شد. سپس از طریق مدل MUSLE میزان رسوب دهی سیلابی در هر یک از واحدهای همگن برآورد شد. در راستای اهداف تحقیق واحد هایی که از نظر مساحت گسترش زیادی در منطقه داشت و همچنین، از نظر کاربری اراضی، شیب و پوشش گیاهی تقریبا یکسان بوده و تنها تفاوت آن ها مربوط به جنس سازندهای زمین شناسی بود، انتخاب شدند. نتایج تحقیق نشان می دهد، بیشترین رسوب دهی را ترکیبی از واحد های مارنی و آهکی منطقه به خود اختصاص داده است. میانگین رسوب دهی در زمان سیلاب های منفرد در این واحد حدود 13.34 تن در هکتار برآورد می شود. کمترین میزان رسوب دهی مربوط به واحد JS است که متشکل از ماسه سنگ های ژوراسیک بوده که میزان رسوب دهی آن در حدود 0.20 تن در هکتار برآورد می شود.

فرسایش خاک از جنبه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی اهمیت دارد و برای کنترل یا کاهش آن نیاز به تصمیم گیری و اجرای صحیح اقدامات آبخیزداری می باشد. در سال های اخیر، استفاده از مدل SWAT به عنوان ابزار متداول برای شبیه سازی دبی جریان، تولید رسوب و ارزیابی عملیات آبخیزداری در کاهش تولید رسوب و رواناب مورد استفاده قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف شبیه سازی ماهانه دبی جریان و رسوب با استفاده از مدل SWAT و شناسایی زیرحوزه های بحرانی تولید رسوب ویژه در حوزه آبخیز نازلوچای واقع در غرب دریاچه ارومیه انجام شد. مرحله واسنجی مدل برای دوره آماری 2007-1997 و مرحله اعتبارسنجی آن برای دوره 1996-1993 انجام شد. برای ارزیابی مدل، معیارهای آماری ضریب تعیین، جذر میانگین مربعات خطا، ضریب کارایی ناش-ساتکلیف و میانگین خطا محاسبه شد. واسنجی، اعتبارسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه SUFI2 انجام شد. مقدار ضریب ناش-ساتکلیف (NSE) برای تخمین دبی جریان در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر 0.70 و 0.85 و برای تخمین دبی رسوب به ترتیب برابر 0.65 و 0.75 به دست آمد. مقادیر معیارهای آماری در مجموع بیانگر کارایی قابل قبول مدل در برآورد دبی ماهانه جریان و رسوب حوزه مورد مطالعه می باشد. برای شناسایی نواحی بحرانی با استفاده از مدل واسنجی شده، ابتدا مقدار میانگین سالانه رسوب ویژه 17 زیرحوزه آبخیز محاسبه شد. در نهایت، زیرحوضه های 17، 13 و 16 با داشتن بالاترین مقدار رسوب ویژه به ترتیب به عنوان زیرحوزه های آبخیز بحرانی برای انجام اقدامات مدیریتی و حفاظت خاک اولویت بندی شدند.

هدف از مدیریت مراتع، حفظ، احیاء، توسعه و بهره برداری پایدار از منابع مرتعی می باشد که چشم انداز آن بهره برداری مناسب و پایدار از مراتع به نحوی است که به سایر منابع مرتعی خصوصا آب و خاک خسارتی وارد نشود. در این پژوهش گونه Bromus tomentellus که یکی از گونه های مهم سایت کوهستانی الموت قزوین می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور انجام تحقیق، ابتدا مساحتی معادل 0.5 هکتار در منطقه مورد مطالعه انتخاب و در سال اول به منظور انجام عملیات قرق محصور شده است. از گونه مورد نظر 40 پایه انتخاب شده که به صورت ماهیانه در فصل چرا در منطقه به وسیله قیچی باغبانی برداشت های 25، 50 و 75 درصد صورت می گرفت. همچنین، به ازای هر 10 پایه یک تیمار شاهد اعمال شده است. در پایان تاثیر شدت برداشت با بررسی تغییرات ایجاد شده در خصوصیات فنولوژیکی، تولید علوفه، شادابی، مرگ و میر در پایه های منتخب مطالعه شده است. نتایج نشان دادند که تیمار 75 درصد شدت برداشت موجب بروز اثرات منفی و زوال در توانائی های حیاتی گونه شده، ولی شدت برداشت 50 درصد کمترین اثرات منفی در خصوصیات گیاهی و توانایی حیاتی آن داشته است.