فهرست مطالب

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال هفدهم شماره 2 (تابستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/10/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • صالح آرخی، یعقوب نیازی صفحه 1
    فرسایش خاک و تولید بار رسوب امروزه به یکی از معضلات مهم زیست محیطی بشر تبدیل شده است. بنابراین مدیریت خاک به منظور بهره برداری مطلوب و کاهش تخریب آن ضروری می باشد. پهنه بندی شدت فرسایش و تولید رسوب و اولویت بندی مناطق از این دیدگاه گامی موثر برای سازمان دهی حفاظت و بهره برداری از خاک است. در مطالعه حاضر، هدف پیش بینی پتانسیل هدررفت سالیانه خاک و بار رسوب می باشد. برای پیش بینی موارد یادشده، معادله تجدیدنظر شده جهانی هدررفت خاک در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی به کار رفته است. فاکتورهای RUSLE شامل R، K، LS، C و P می باشند که به ترتیب از داده های بارندگی، نقشه خاک منطقه، مدل رقومی ارتفاع و تکنیک های سنجش از دور محاسبه شده اند. مقادیر متوسط فاکتورهای R، K، LS، C و P به ترتیب برابر باMJ mm ha-1h-1y-1 29/261، Mg ha h ha-1MJ-1mm-1 15/0، 97/1، 5/0 و 21/0 بودند. میانگین بار رسوب سالیانه درحوضه مورد مطالعه 75/14 تن در هکتار در سال برآورد شد که نزدیک به مقدار به دست آمده از ایستگاه رسوب سنجی سد ایلام (58/16 تن در هکتار در سال) بود. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد، فاکتور LS با ضریب همبستگی 77/0 بیش ترین تاثیر را در برآورد فرسایش سالانه خاک توسط مدل RUSLE داشته است. این پژوهش، موثر بودن RS و GIS را جهت تخمین کمی مقادیر فرسایش خاک، بار رسوب و همچنین مدیریت فرسایش اثبات نمود.
    کلیدواژگان: فرسایش خاک، مدل RUSLE، سنجش از دور، GIS، استان ایلام
  • امیراحمد دهقانی، مهدی پیری، موسی حسام، نوید دهقانی صفحه 49
    تبخیر یکی از جمله پارامترهای مهم در هیدرولوژی و مهندسی منابع آب است که مورد توجه محققان قرار دارد. به دلیل تاثیر متقابل پارامترهای مختلف هواشناسی در محاسبه تبخیر، روابطی غیرخطی برای تخمین مقدار آن وجود دارد که از دقت بالایی برخوردار نیستند. شبکه های عصبی مصنوعی از جمله روش های نوین می باشد که برای تخمین و پیش بینی پارامترها با استفاده از ارتباط ذاتی بین داده ها توسعه یافته است. در این پژوهش، با استفاده از آمار روزانه هواشناسی ایستگاه هاشم آباد گرگان به آموزش شبکه های عصبی مصنوعی با ساختار پرسپترون چند لایه، تابع پایه شعاعی و شبکه عصبی المانی پرداخته شد. ترکیب های مختلف پارامترهای درجه حرارت هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد، ساعات آفتابی به عنوان ورودی های شبکه و تبخیر روزانه از تشت تبخیر به عنوان خروجی شبکه در نظر گرفته شد. همچنین با استفاده از فرمول های تجربی، میزان تبخیر محاسبه شده و با نتایج به دست آمده از شبکه عصبی مصنوعی مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی تاثیر پارامترهای ورودی در تخمین تبخیر از آنالیز حساسیت استفاده گردید. نتایج نشان داد که پارامترهای دما و سرعت باد به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را در تخمین مقدار تبخیر از تشتک دارا می باشند. همچنین شبکه های عصبی مصنوعی از دقت بالاتری برای تخمین تبخیر روزانه نسبت به روش های تجربی موجود برخوردارند.
    کلیدواژگان: الگوریتم پس انتشار خطا، آنالیز حساسیت، تبخیر روزانه، شبکه عصبی مصنوعی
  • مرضیه تقی پور، شمس الله ایوبی، حسین خادمی صفحه 69
    در سال های اخیر، به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک، تشخیص نوع، منشا و پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از آنجایی که در ارتباط با وضعیت پراکنش عناصر سنگین در خاک های استان همدان اطلاعاتی وجود نداشته، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات مکانی فلزات سنگین مس و نیکل در برخی از خاک های سطحی استان همدان صورت گرفت. تعداد 263 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه مطالعاتی به وسعت 1600 کیلومترمربع جمع آوری گردید. موقعیت نقاط توسط دستگاه GPS تعیین و کاربری محل نیز شناسایی و ثبت شد. به منظور بررسی تاثیر مواد مادری بر غلظت این عناصر از مواد مادری نیز نمونه برداری صورت گرفت. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار کل عناصر در نمونه ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. تغییرنمای همه جهته عناصر مورد مطالعه ترسیم، سپس الگوی مناسب بر آن ها برازش داده شد. در نهایت به وسیله روش کریجینگ نقشه پراکنش مکانی عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید. نتایج آنالیزهای زمین آماری نشان داد که مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده برای این متغیرها می باشد. براساس نقشه های پراکنش مس و نیکل، عامل موثر بر روند افزایشی این عناصر، نوع مواد مادری است. آنالیز سنگ های بستر در منطقه نیز نشان داد که شیل های واقع در قسمت های جنوب شرقی و غرب منطقه، غلظت های زیادی از عناصر نیکل (5/97 میلی گرم بر کیلوگرم) و مس (75 میلی گرم بر کیلوگرم) را در خود جای داده اند. بنابراین با هوادیدگی این سنگ ها مس و نیکل به خاک اضافه شده است. علاوه بر این غلظت مس در مناطق شهری بیش تر از سایر مناطق می باشد. بنابراین علاوه بر ماده مادری عامل مهم دیگری که توانسته غلظت مس را کنترل نماید، نوع کاربری در منطقه مورد مطالعه است. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که براساس حد استاندارد آلودگی انگلستان، نیکل بیش ترین آلودگی (حدود 63 درصد) را در منطقه دارد. در حالی که مس با 5/1 درصد بیش تر از حد آلودگی انگلستان، بعد از نیکل قرار دارد.
    کلیدواژگان: تغییرات مکانی، عناصر سنگین، مواد مادری، تغییرنما، کریجینگ
  • فریده عباس زاده افشار، احمدجلالیان، شمس الله ایوبی صفحه 89
    این بررسی به منظور برآورد مکانی برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پذیرفتاری مغناطیسی خاک (متغیرهای هدف) به کمک داده ها و اطلاعات محیطی به دست آمده از مدل رقومی ارتفاع زمین (متغیرهای مستقل) و با استفاده از مدل سازی رگرسیونی در اراضی زراعی زیر کشت گندم دیم در منطقه اردل چهارمحال و بختیاری صورت گرفته است. متغیرهای هدف یا خصوصیات خاک مورد مطالعه شامل مقدار ماده آلی، درصد نیتروژن، هدایت الکتریکی، درصد رس، سیلت، شن و پذیرفتاری مغناطیسی بوده است. مدل رقومی ارتفاع (DEM) منطقه با استفاده از نقاط نقشه برداری شده توسط دوربین تئودلیت در محیط GIS و در پیکسل هایی به ابعاد 33 متر تهیه شد و ویژگی-های اولیه توپوگرافی (شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، سطح ویژه حوزه آبخیز، انحنای سطح زمین، انحنای افقی و انحنای قائم) و ویژگی های ثانویه توپوگرافی (شامل شاخص رطوبتی، شاخص قدرت جریان و فاکتور فرسایش پذیری) محاسبه گردید. نتایج آمار توصیفی تمامی متغیرها نشان داد که از توزیع نرمال برخوردار هستند. از بین خصوصیات خاک، درصد شن (52/0) بیشترین و چگالی ظاهری (1/0) کمترین ضریب تغییرات را از خود نشان داد. در نهایت مدل های رگرسیون چند متغیره بین ویژگی های توپوگرافی (به عنوان متغیرهای تخمین زننده) و خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پذیرفتاری مغناطیسی خاک (به عنوان متغیرهای هدف) برقرار شد و برای اعتبارسنجی مدل ها از تعدادی از نمونه ها (18 نقطه از 90 نقطه) که تصادفی انتخاب شده بودند استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان داد خصوصیات توپوگرافی که با خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پذیرفتاری مغناطیسی خاک همبستگی بیشتری داشتند و در مدل رگرسیونی وارد شدند شامل ارتفاع، فاکتور فرسایش پذیری خاک، شیب و شاخص رطوبتی بوده است که توانسته اند 20 تا 67 درصد از تغییرات خصوصیات خاک را توجیه نمایند. نتایج اعتبارسنجی مدل ها نیز از نااریب بودن و درجه تخمین مناسب برازش مدل ها حکایت می کند. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که پتانسیل استفاده از خصوصیات توپوگرافی به عنوان یک شاخص خصوصیات خاک مفید است اما نیاز به بررسی های بیشتری می باشد. همچنین مدل رگرسیونی کفایت کافی برای ایجاد ارتباط ندارد و باید از تکنیک های دیگری استفاده شود.
    کلیدواژگان: مدل رقومی ارتفاع، خصوصیات خاک، ویژگی های توپوگرافی، پذیرفتاری مغناطیسی
  • فرهاد خرمالی، حسین تازیکه صفحه 107
    در این پژوهش به منظور بررسی تشکیل و پراکنش کانی های رسی در خاک های شور وسدیمی تحت تاثیر آب زیرزمینی و توپوگرافی در نوار شمالی حوزه آبخیز اترک، 7 پروفیل خاک در 3 فیزیوگرافی شامل پلاتو و تپه های لسی، دشت های رسوبی و اراضی پست در شمال شرقی استان گلستان مطالعه گردیدند. خاک های تشکیل شده به دلیل تاثیر عوامل شوری در راستهAridisols و زیر راسته Salids طبقه بندی می شوند. به دلیل اقلیم خشک و کم بودن آبشویی موثر و هوادیدگی کم، توزیع کانی های رسی در این خاک ها به شدت تحت تاثیر ترکیب مواد مادری یعنی رسوبات لسی است. ایلیت، کلریت، کائولینیت و اسمکتیت به ترتیب ترکیب کانی شناسی مواد مادری لسی را نشان می دهند. بر همین اساس ایلیت کانی غالب خاک ها را تشکیل می دهد و هیچ گونه تحول و هوادیدگی در آن مشاهده نمی شود. کائولینیت و کلریت نیز موروثی بوده و مقدار آنها در افق های سطحی و زیر سطحی در همه پروفیل ها تقریبا ثابت است. اسمکتیت نیز با منشا ارثی در همه پروفیل ها موجود بوده اما در اراضی پست با کاهش عمق آب زیرزمینی و شرایط قلیایی امکان تبلور آن به صورت نوتشکیلی از محلول خاک نیز فراهم می شود و بنابراین این خاک ها بیشترین مقدار اسمکتیت را در مقایسه با سایر لندفرم ها دارند. همچنین مطالعه ها نشان می دهد که با توجه به نبود کانی پالیگورسکیت در مواد مادری این خاک ها، پالیگورسکیت شناسایی شده در اراضی مرتفع پلاتو منشاء نوتشکیلی دارد. وجود شوری و قلیاییت زیاد همراه با پایداری زمین نما در این اراضی شرایط لازم جهت تخریب اسمکتیت و تشکیل پالیگورسکیت با ترکیب مشابه ولی با ساختار متفاوت را فراهم می کند.
    کلیدواژگان: کانی شناسی رس، خاک های شور و سدیمی، اسمکتیت، پالیگورسکیت
  • حسین انصاری، کامران داوری صفحه 125
    در این پژوهش خصوصیات زمانی و مکانی خشکسالی در حوزه های آبریز شمال خراسان رضوی و شمالی در بازه زمانی کاشت محصولات دیم (ماه های مارس تا ژوئن) مورد بررسی قرار گرفت. شرایط تری و خشکی ماهانه با استفاده از شاخص شدت خشکسالی پالمر و برای دوره آماری 2001- 1968 در 5 ایستگاه مشهد، سرخس، گلمکان، قوچان و بجنورد تجزیه و تحلیل گردید. در کنار آماره های توصیفی (محاسبات آماری پایه) شاخص پالمر، همبستگی مکانی شاخص و اثرات شرایط ماه های قبل بر ماه های بعد تعیین، و مقایسه همبستگی ها (مقایسه معنی داری) با استفاده از آزمون t برای داده های جفت انجام شد. نتایج، انطباق توزیع آماری نرمال بر شاخص پالمر با استفاده از آزمونهای نیکوئی برازش کلموگرف- اسمیرنوف، رایان- جوینر و اندرسون- دارلینگ در سطح معنی داری 5 درصد در کلیه ایستگاه ها را مورد تائید قرار داده و آزمون فیشر نیز نبود اختلاف معنیدار بین مقادیر حداکثر و حداقل انحراف از معیار شاخص در ماه های مختلف را نشان داد. همچنین نتایج بهدست آمده از چولگی، تکرار بیشتر ترسالی و شدت بیشتر خشکسالی در ایستگاه های سرخس، گلمکان و بجنورد و تکرار بیشتر خشکسالی و شدت بیشتر ترسالی را در ایستگاه های مشهد و قوچان نشان داد. نتایج همبستگی مکانی به نسبت بالایی در منطقه وجود داشته و تغییرات در سطح 5 درصد معنیدار نبودند. همبستگی زمانی بالا برای مقادیر شاخص بهدست آمد که تاثیرات شرایط ماه های قبل بر خشک و تر بودن ماه های بعدی را به طور کامل نشان داد.
    کلیدواژگان: خشکسالی، شاخص شدت خشکسالی پالمر، همبستگی مکانی، همبستگی زمانی، حوزه آبریز قرهقوم و اترک
  • هادی افراه*، حسین بارانی، عبدالرضا بهره مند، شیخ واحدبردی صفحه 141

    یکی از مهم ترین عوامل موثر بر وضعیت مرتع، چرای دام می باشد. در این پژوهش به مقایسه خصوصیات فیزیکی خاک در میکروتراس و فضاهای بینابینی آن ها در یکی از سامان های عرفی مراتع مراوه تپه پرداخته شده است. این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت دو تیمار میکروتراس و بین میکروتراس و جهت دامنه برای اندازه گیری نفوذپذیری، وزن مخصوص ظاهری و درصد خلل و فرج خاک در 8 تکرار، انجام گرفت. همچنین جهت مقایسه نفوذپذیری، وزن مخصوص ظاهری و درصد خلل و فرج خاک میکروتراس ها و بین میکروتراس ها و داده های پوشش سطح خاک مرتع از آنالیز واریانس یک طرفه ANOVA استفاده شد. نتایج نشان داد که وزن مخصوص ظاهری خاک همواره در میکروتراس ها بیشتر از بین میکروتراس ها بوده و این تفاوت در دامنه های شمالی بیشتر از دامنه های جنوبی است. درصد خلل و فرج خاک نیز نتایجی عکس میزان وزن مخصوص ظاهری خاک دارد. میزان نفوذپذیری در ابتدای آزمایش (مقطع زمانی 5 دقیقه) همواره بیشتر از مقاطع دیگر بوده است، به طوری که مقدار متوسط نفوذپذیری در 5 دقیقه اول آزمایش در میکروتراس و بین میکروتراس به ترتیب 28/1 و 25/4 میلی متر بر دقیقه است. همچنین مسیرهای لگدکوبی (میکروتراس) توسط دام حدود 40 درصد از سطح کل مرتع را تشکیل می دهند که نتایج این پژوهش وجود میکروتراس ها را در مراتع مهم می داند. در نهایت می توان گفت در صورت نبود میکروتراس ها، قسمت های دیگر مرتع نیز در عرض حداقل 2 سال لگدکوبی شده و کل سطح مرتع از حضور دام تاثیر منفی می پذیرد.

    کلیدواژگان: لگدکوبی، خصوصیات فیزیکی خاک، میکروتراس، باباشملک
  • معصومه عیوضی، ابوالفضل مساعدی، مهدی مفتاح هلقی، حسام موسی صفحه 155
    از مهم ترین مشخصه های اقلیمی هر منطقه مقدار بارندگی آن می باشد. این مشخصه اقلیمی از متغیرترین پارامترهای اقلیمی می باشد که بر منابع آب یک منطقه به طور جدی تاثیرگزار است. در مواردی ممکن است تغییرات موجود در بارندگی یک منطقه به تغییر در روند وقوع بارندگی تبدیل شده و باعث شود که به تدریج بارندگی یک منطقه در طول زمان کاهش و یا افزایش یابد. به منظور بررسی وجود روند در یک سری زمانی، روش های آماری پارامتری یا غیرپارامتری متعددی وجود دارد. در این پژوهش برای بررسی روند تغییرات درازمدت بارندگی ماهانه، فصلی و سالانه در مناطق کم باران استان گلستان از دو آزمون کمترین مربعات خطا و والد- وولفوتیز استفاده شد. به این منظور تعدادی از ایستگاه های باران سنجی در سطح شمال استان گلستان که تا پایان سال آبی 86-1385 حداقل 30 سال آمار ثبت شده بارندگی داشتند، انتخاب شدند. آن گاه با به کارگیری دو روش بالا وجود یا نبود روند در مقادیر بارندگی این ایستگاه ها بررسی شد. نتایج نشان می دهد که به طورکلی هر سه حالت ایستا، روند مثبت و منفی در ایستگاه ها وجود دارد که براساس آزمون کمترین مربعات خطا در تعداد بیشتری از ایستگاه ها در سطح 95 درصد روند افزایش بارندگی به چشم می خورد. علاوه بر این در تعدادی از ایستگاه ها، بارندگی فصل پاییز روند افزایشی و بارندگی فصل زمستان روند کاهشی از خود نشان دادند.
    کلیدواژگان: بارندگی، روند، آزمون کمترین مربعات خطا، آزمون والد وولفوتیز، مناطق نیمه خشک، استان گلستان
  • تورج هنر، محمدحسن طرازکار، محمدرضا طرازکار صفحه 169
    با توجه به کاربرد فراوان سرریزهای جانبی در شبکه های آبیاری و زهکشی، برآورد ضریب دبی سرریزهای جانبی همواره مورد توجه محققان مختلف مهندسی آب بوده است. بر این اساس در این پژوهش ضریب دبی سرریزهای جانبی در دو حالت تخت و مایل با استفاده از روش شبکه عصبی - فازی سوگنو با دو تابع عضویت زنگوله ای و گوسین و روش های آموزشی هیبرید و پس انتشار خطا، مورد بررسی قرار گرفت. سپس نتایج به دست آمده با سایر روش ها از جمله شبکه های عصبی مصنوعی مقایسه گردید. در این پژوهش از حدود 90 درصد اطلاعات آزمایشگاهی موجود برای آموزش شبکه و از 10 درصد دیگر جهت بررسی قدرت برآورد و اعتبارسنجی استفاده گردید. نتایج به دست آمده از مطالعه نشان داد که اضافه کردن منطق فازی به شبکه عصبی با تابع عضویت گوسین و روش آموزش هیبرید با سه قانون فازی می تواند معیار درصد میانگین مطلق خطا برای تخمین ضریب دبی سرریز جانبی تخت و مایل را به ترتیب تا مقدار 58/1 و 53/5 درصد کاهش دهد. بنابراین می توان بیان داشت که شبکه های عصبی- فازی قادرند دبی سرریزهای جانبی را دقیق تر از سایر مدل های موجود در این زمینه برآورد نمایند.
    کلیدواژگان: ضریب دبی، سرریز جانبی، شبکه عصبی، فازی
  • حمیدرضا فولادمند، فریدون کاوه صفحه 177
    در رطوبت های بسیار پایین خاک، مقدار سطح مایع- بخار اطراف ذرات خاک به مقدار سطح ویژه ذرات خاک نزدیک می شود. برای انجام این پژوهش 20 نمونه خاک در استان فارس تهیه، و منحنی مشخصه هر نمونه خاک اندازه گیری شد و مقدار رطوبت ته مانده هر نمونه خاک (r) بر مبنای معادله ونگنوختن تعیین گردید. همچنین بافت و سطح ویژه ذرات هر نمونه خاک نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در کلیه نمونه های خاک، برابری مقدار سطح مایع- بخار اطراف ذرات خاک با سطح ویژه ذرات آن در میزان رطوبتی (ss) بیشتر از رطوبت ته مانده خاک (r) و کمتر از رطوبت معادل مکش 1500 کیلوپاسکال (-1500) رخ داده است. هم چنین نسبت عددی ss به -1500 برای کلیه نمونه های خاک بین 466/0 تا 923/0 متغیر بوده و به طور میانگین مقدار آن برابر 639/0 به دست آمد.
    کلیدواژگان: سطح مایع، بخار اطراف ذرات خاک، سطح ویژه ذرات خاک، رطوبت ته مانده خاک
|
  • S. Arekhi, Y. Niazi Page 1
    Now a day, soil erosion and sediment yield has been converted to one of the important environmental issues. So, soil management is necessary in order to optimum utilization and decreasing degradation. The need to quantify the amount of erosion, sediment delivery and sediment yield in a spatially distributed form has become essential at the watershed scale and in the implementation of conservation efforts. In this study, an effort to predict potential annual soil loss and sediment yield has been conducted. For this, the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model has been adopted in a Geographic Information System (GIS) technique framework. The R-, K-, LS-, C-, and P- factors were obtained from monthly and annual precipitation data, using soil map available from region, using a 50-meter Digital Elevation Model (DEM),using Remote Sensing (RS) techniques(with use of NDVI), and from Land use/land cover map, respectively. The mean values of the R-, k-, LS-, C- and P-factors were 260.90 MJ mm ha-1h-1y-1, 0.17 Mg ha h ha-1MJ-1mm-1, 2, 0.5 and 0.95, respectively. The measured mean annual sediment yield (16.58 t h-1 y-1) was very close to the estimated value (14.75 t h-1 y-1). Our study indicated that the slope length (L) and slope steepness (S) of the RUSLE model (r2=0.77) were the most effective factors controlling soil erosion in the region. The RUSLE model integrated with RS and GIS techniques has a great potential for producing accurate, inexpensive erosion and sediment yield risk maps and also erosion management.
  • A.A. Dehghani, M. Piri, M. Hesam, N. Dehghani Page 49
    Evaporation is one of the important parameters in hydrology and water resource engineering which is attractive for researchers. Due to interaction between various meteorology parameters, the estimation of evaporation is complicated. There are some nonlinear relations for assessing the evaporation. Artificial neural networks are innovative approaches for estimation and prediction by using learning concept. In this study, by using the daily data of Hashem Abad synoptical station in gorgan, the multilayer perceptron networks, radial basis function networks and element neural networks have been used. The various combinations of daily climatic variables, i. e. air temperature, and duration of sunshine, wind speed and humidity were selected as input parameters and evaporation was used as output parameter. A comparison is made between the estimated provided by ANN models and experimental existence relations as well. To evaluate the effective input parameters on evaporation a sensitivity analysis was used. The results shows that air temperature and wind speed have the maximum and minimum effect on estimation of daily evaporation. The results also show that ANN models perform better than the available experimental relations.
  • M. Taghipour, Sh. Ayoubi, H. Khademi Page 69
    Due to accumulation of heavy metals in soil, their recognition, origin and distribution have attracted considerable interest. No information is currently available on the distribution pattern of heavy metals concentration in soils of Hamadan province. The purpose of this research was to determine the spatial variability of Ni and Cu in soils of a selected area surrounding the city of Hamadan. A total of 263 composite surface soil samples (0-10 cm) were taken from an area of about 1600 km2 in Hamadan. The location of each sampling site and its land use were recorded using a GPS. Also, parent rock samples were collected to study the effect of parent material on the concentration of these elements. The total Ni and Cu were measured by atomic absorption spectrophotometer. The spatial variability of these variables was examined by variogram models and kriging. Geostatistical analysis of data showed that spherical model is the best model for describing the spatial variability of these elements. The major factor controlling the high concentrations of Ni and Cu in the area appears to be parent materials. Parent material analysis indicated that the concentration of Ni (97.5 mg kg-1) and Cu (75 mg kg-1) in shales was much higher than that in any other parent rocks. Therefore, these elements can enter the soils by weathering of the parent rocks. Also, the Cu concentration in urban soils is higher than that in other land uses. Therefore, the content of Cu in the soils studied seems to be mainly controlled by soil parent material and land use. Distribution of measured metal concentrations showed that the levels often exceed the guidelines established by the England. Ni had the greatest number of sites in excess of the England target value by 63%. Likewise, the concentration of Cu exceeded the England, guidelines in 1.5% of the study sites.
  • F. Abbaszadeh Afshar, A. Jalalian, Sh. Ayoubi Page 89
    This research was performed to study the spatial prediction of physicochemical soil properties and magnetic susceptibility (MS) using digital topographic model in Ardal district, located in Chaharmahal and Bakhtiari province. The selected soil variables for this research included organic matter content, nitrogen content, electrical conductibility, particle size distribution and magnetic susceptibility measured at 90 points on a regular 20m grid. The digital elevation model (DEM) of the study area was prepared in 3×3m pixels and the primary and secondary topographic attributes were calculated using DEM. The results showed that soil properties were normally distributed as confirmed by the Kolmogorov-Smirnov test and the values on skewness. The CVs were high for sand (0.52) and for Bd (0.1). Finally, multiple regression analyses relating physicochemical soil properties and magnetic susceptibility and topographic attributes were performed and then model were validated by additional sample points (18 of 90). The developed regression models showed significant relationships between soil properties and topographic attributes such as wetness index, slope, elevation and soil erodibility factor. The mean errors and root mean square errors in the validation of the models were low and somewhat acceptable. The regression equation could explain 20 to 67% of the total variability measured in the selected soil properties in the study area. This research indicated that using of topographic attributes is a powerful tool in soil properties prediction.
  • F. Khormali, H. Tazikeh Page 107
    Seven representative profiles, derived from loess materials, with different physiographic units and saline ground water table, were studied to determine the evolution of clay minerals in salt affected soils in northern Atrak watershed in Golestan Province. Soils were classified as Aridisols with Salids suborders. Due to arid climate with little leaching and weathering, soil clay minerals were mainly affected by parent material mineralogy. Mineralogical analysis showed that illite, chlorite, kaolinite and little amount of smectite were dominant clay minerals of parent materials. XRD analyses showed that the soils are somehow similar in the type but different in the abundance of clay minerals which is mainly due to drainage conditions. Chlorite, illite, smectite and kaolinite were detected on the X-ray diffractograms. Illite was found as the dominant clay mineral in all the soils. Illite, chlorite and kaolinite were found in C horizons and are mainly of inherited origin. Smectite increases in the soils with poor drainage conditions mainly due to the soil solution rich in basic cations which is suitable for its neoformation from soil solution. X-ray and TEM examinations revealed the occurrence of palygorskite in clay fraction of soils formed on plateaus. Absence of palygorskite in loess deposits elucidates its inheritance origin possibility. Favorable conditions such as sever salinity and alkalinity and old landform should have contributed in transformation of smectite and neoformation of palygorskite from soil solution.
  • H. Ansari, K. Davary Page 125
    Drought spatio-temporal variations, for the dry-land farming season (March to June), were studied in Razavi and North Khorasan basins. Data were collected from five weather stations; namely: Mashhad, Sarakhs, Golmakan, Ghochan, and Bojnord; for a length of 34 year (1968 to 2001), as the base historic period. Palmer Drought Severity Index (PDSI) was adopted to analyze monthly wet and dry spells. Descriptive statistics for PDSIs’ were measured. Correlations for spatial dependencies (among the stations) and temporal dependencies were calculated and checked via paired t-test. The results showed high correlation coefficients for both. Moreover, a good fit of the PDSIs to normal distribution were found; when checked via Kolmogorov-Smirnov, Ryan-Joiner, and Anderson-Darling tests at 5% significance level. F-test revealed no significant difference between minimum and maximum standard deviations of the monthly indices. Positive skews of PDSIs for Sarakhs, Golmakan, and Bojnord represent higher frequencies of wet spells as well as more sever droughts; while for Mashhad and Ghochan the case is reverse.
  • H. Afrah, H. Barani, A. Bahremand, V. Sheikh Page 141

    Animal grazing is one of the important factors that effects on the range condition. The aim of this study is to investigate the impact of animal trampling on soil physical properties and compare them in micro-terrace and inter micro-terrace areas on rangelands. This study was undertaken on a completely randomized design. The aspect of slopes (sun-facing and opposite exposures) and trampling positions (micro-terrace areas and inter micro-terrace areas) were considered as treatments. The soil bulk density and porosity percentage were measured in eight replications. The ANOVA was used to compare soil coverage, infiltration, soil bulk density and porosity percentage data. The results showed that amount of soil bulk density in micro-terrace areas were more than inter micro-terrace areas. The difference was larger in shadow-facing slopes than sun-facing slopes. The porosity percentage showed different behavior comparing soil bulk density criteria. The mount of infiltration in the beginning of the experiment (in five minutes intervals) was always more than the other intervals whereas the average infiltration rate in the first five-minute period in the micro-terrace areas and inter-micro-terrace areas were 1.28 and 4.25 mm, respectively. Trampling paths (micro-terrace areas) comprise about 40 percentage of the whole area of rangelands. This result confirms the necessity of micro-terrace areas in rangelands exploitation via grazing management. As a concluding remark, it should be said that in the absence of micro-terraces in the rangelands, the other parts of rangelands will also be trampled by the grazing animals and almost within less than 2 years throughout the rangelands surface will be trampled.

  • M. Eivazi, A. Mosaedi, M. Meftah Halaghi, M. Hesam Page 155
    Precipitation amount is of the most important climate characteristics in each region. The mentioned climate character which shows a lot of variability among other climate parameters, affects seriously on water resources of a region. In some cases, changes in a region precipitation may convert in to the change in precipitation trend and lead to decreasing or even increasing of precipitation, gradually during the time. So, in order to investigate trend in time series, there are some parametric and non-parametric statistical methods. In the presented study, in order to study longtime monthly, seasonal and annual precipitation changes trend in semi arid regions of Golestan Province, least squares and Wald-Wolfowitz tests, have been used. So, some of rain gauge stations had been selected in the north of Golestan Province with at least 30 years records until the end of water years 2006-2007. Then, presence or lack of trend in precipitation amount of the stations had been studied, using above two test methods. The results show that, generally there were all three states of stationary, positive and negative, in stations. On the basis of least of square error test, the positive trend can be established in some more stations, for there more, in some stations amount of precipitation in autumn was increased while this factor was decreased in winter.
  • T. Honar, M.H. Tarazkar, M.R. Tarazkar Page 169
    According to the side weir application, which is widely used in irrigation and drainage systems, accurate estimation of discharge coefficient is a quite important problem for many investigators. So, in this study by using laboratory data, sugeno neuro-fuzzy with either gaussian and g-bell membership function and with hybrid and back-propagation learning methods was used to analyze discharge coefficient of inclined and flat side weir crest. In this paper 90 percent of data were used for training and 10 percent for testing. The results showed that adding fuzzy logic to artificial neural networks in shape of Adaptive Network-based Fuzzy Inference System approach with Gaussian membership function and hybrid learning method that has three fuzzy rules reduce forecast mean absolute percentage error to value of 1.58 and 5.53 respectively for inclined and flat side weir. So neuro-fuzzy method can estimate discharge coefficient more accurate than other investigation methods.
  • H.R. Fooladmand, F. Kaveh Page 177
    Specific liquid–vapor interfacial area (SLVIA) converges to soil specific surface area (SSA) in very low soil moisture content. In this study, 20 soil samples were collected from different locations in Fars province, and soil moisture characteristic curve of each soil sample was measured, and the residual soil moisture content (r) of each soil sample based on van Genuchten equation was determined. Also, soil texture and SSA of each soil sample were measured. The results indicated that for all soil samples, the moisture equality (ss) of SLVIA and SSA was occurred at soil moisture content greater than residual soil moisture content (r) and less than soil moisture content at soil water pressure of -1500 kPa (-1500). The ratio of ss to -1500 ranged between 0.466 to 0.923 with an average of 0.639.