نشریه پژوهش های آبخیزداری
پیاپی 97 (زمستان 1391)

به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی جنگلی به کاربری کشاورزی در سال 1386 در حوزه لاهیجان مطالعه ای صورت پذیرفت. در این بررسی چهار کاربری جنگل، باغ چای با توتستان با قدمت 40 سال، باغ چای با قدمت 40 سال و باغ چای با قدمت 50 سال در کمترین فاصله نسبت به هم انتخاب گردیدند. در هر تیمار 6 قطعه نمونه توسط مته از دو لایه 30-0 و 60-30 سانتی متری نمونه خاک برداشت و کربن آلی، ازت کل، pH، آهک، فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک تعیین و اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با تبدیل کاربری جنگل به سایر کاربری ها، میزان آهک، کربن آلی، ازت کل و pH خاک در لایه اول کاهش یافته و این کاهش در باغ چای با قدمت 50 ساله نسبت به سایر تیمارها بیشتر است. در این لایه، مقدار پتاسیم قابل جذب در اثر تغییر کاربری افزایش نشان داده است و میزان فسفر قابل جذب تغییر معنی داری نداشته است. اما در لایه تحت الارض در اثر تغییر کاربری مقدار مواد آلی، pH، آهک و ازت کل نیز کاهش یافته و این کاهش به ترتیب در باغ چای با توتستان، باغ چای با قدمت 40 سال و باغ چای با قدمت 50 سال بیشتر بوده است و سایر فاکتور های اندازه گیری شده تفاوت معنی داری نداشتند.

در این تحقیق ویژگی های مورفولوژیک، خصوصیات خاک و زمین شناسی و ویژگی های اقلیمی آبکندهای موجود در اراضی مارنی جنوب استان گیلان مورد مطالعه قرار گرفت. این اراضی بستر تشکیل آبکندهای متعدد و منشا تولید بخش اعظم رسوبات در حوزه آبخیز سفیدرود بوده و عامل اصلی در ارتباط با رسوب زایی و تجمع رسوبات در مخزن سد سفیدرود است، لذا مطالعه و بررسی ویژگی های موثر آن ها، امری لازم و ضروری است. بر مبنای بررسی نقشه های زمین شناسی و مطالعات صحرایی، سه نوع آبکند معرف غالب در منطقه با پلان عمومی سرشاخه ای، شاخه ای و آبراهه ای ساده و از هر پلان دو تکرار نیز انتخاب شد. سپس از راس آبکندها و 25، 50 و 75 درصد از عمق دیواره آبکندها نمونه برداری بعمل آمد و در مجموع 36 نمونه تهیه و برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شد. همچنین آزمایشات کانی شناسی بر روی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد که شکل گیری و ایجاد انواع شبکه آبکندها تابعی از میزان رس خاک، نوع رس ها و میزان سدیم محلول و تبادلی بوده، به طوری که با افزایش میزان رس ریز، وجود رس های 2:1 اسمکتایتی و یون سدیم، رخداد فرسایش تونلی و ایجاد آبکندها افزایش می یابد. با افزایش مقادیر رس، سدیم و وجود رس های اسمکتایتی، افزایش شاخه ها در آبکندها نیز تسریع شده و باعث می شوند آبکندها از حالت آبراهه ای ساده به سر شاخه ای و شاخه ای تغییر یابند. همچنین افزایش درصد رس و یون سدیم از سطح به عمق، سبب به دام افتادن آب نفوذ یافته در لایه تحتانی شده و نهایتا فرایند تونلی شدن و ایجاد شاخه های بیشتر در آبکندها افزایش می یابد.

با ورود جریان به خم، محل تجمع خطوط جریان به تدریج در اثر نیروی گریز از مرکز، ازخم داخلی به مرکز، سپس به دیواره خارجی خم متمایل می شود. در نتیجه ی این الگوی جریان، خط القعر از وسط رودخانه در مسیر مستقیم به دیواره خارجی در خم منتقل می شود. این امر باعث تخریب ساحل خارجی می شود. یکی از سازه هایی که اخیرا به منظور کنترل فرسایش در خم رودخانه ها به کار می رود سرریز مستغرق می باشد. با توجه به این که تا کنون هیچ گونه کار آزمایشگاهی بر روی این سازه ها در خم های 90 درجه تند صورت نگرفته مطالعه حاضر به بررسی آزمایشگاهی تاثیر فاصله بین سرریزهای مستغرق بر وضعیت خط القعر درخم 90 درجه تند می پردازد. آزمایشات در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران در یک خم 90 درجه با 2 =R/W انجام شد. سازه ها بر اساس معیارهای استاندارد موجود طراحی شدند و در فواصل طولی 24، 32، 40 سانتی متر معادل (L 3، L 4 و L 5) به دیواره خارجی خم نصب گردیدند. در این آزمایشات دبی ورودی برا بر با 18 لیتر بر ثانیه (25/0 =Fr) در نظر گرفته شد. پس از اتمام هر آزمایش داده برداری با استفاه از دستگاه سنجش توپوگرافی بستر انجام شد. حدود 180 نمودار از مقاطع عرضی برداشت شده، بدست آمد. با استفاده از این نمودارها پروفیل طولی خط القعر برای هر آزمایش رسم شد. معلوم گردید که خط القعر تشکیل شده در هر آزمایش، از دماغه سازه ها عبور می کند. با مقایسه خط القعر ها مشاهده شد که با افزایش فاصله سرریزهای مستغرق محل وقوع ماکزیمم عمق آب شستگی به سمت انتهای خم حرکت می کند. هم چنین با افزایش فاصله بین سازه ها خط القعر عمق بیشتری می یابد.

بهره برداری از سیلاب ها و پخش آن در اراضی هموار دشت ها یکی از راهکارهای احیای منابع طبیعی است. اما آگاهی از وضعیت زندهمانی گونه های درختی در محل های مختلف عرصه های پخش ضروری به نظر میرسد. لذا این موارد طی یک دوره پنج ساله (88-83) در ایستگاه تحقیقاتی پخش سیلاب قرهچریان زنجان بررسی گردید. در این تحقیق، ابتداء از کانال های مجاور هم سه کانال اول، سوم و پنجم در عرصه پخش سیلاب انتخاب شد. سپس اقدام به کشت نهال های دو ساله از سه گونه درختی بادام، سنجد و اقاقیا در چهار محل مختلف عرصه پخش بین دو کانال در سه تکرار گردید. در طول سال های تحقیق، زندهمانی نهال ها در دو مقطع زمانی خرداد و آبان (پایان دوره غرقابی و پایان فصل خشکی) یادداشت و میزان رشد نهال ها در اواخر فصل پاییز (ارتفاع، قطر ساقه و تاج پوشش نهال) اندازهگیری گردید. طول مدت پخش سیلاب و طول مدت خشکی نیز یادداشتبرداری شد. نتایج نشان داد که از نظر زنده مانی، کانال پنجم با 63 نهال زنده، محل سوم با 72 نهال زنده، و نهال سنجد با 91 نهال و 63 درصد زنده مانی در پایان دوره مطالعه برتر بودهاند. از نظر تغییرات ارتفاع، قطر و قطر آسمانه نهال ها کانال سوم، محل سوم و گونه سنجد برتر بودهاند.

بیابان‎زایی عبارت است از تخریب اراضی در مناطق خشک، نیمه خشک تا خشک جنب مرطوب به سبب اثرات گوناگون ناشی از اعمال مخرب عامل انسانی. جهت ارزیابی و تهیه نقشه بیابان زایی تاکنون تحقیقات بسیار زیادی در داخل و خارج کشور صورت گرفته که منجر به ارائه مدل های منطقه ای فراوانی شده است. به منظور ارائه یک مدل منطقه ای و ارزیابی کمی وضعیت فعلی بیابان زایی محدوده ای با وسعت4770 هکتار در منطقه کهیر کنارک (چابهار) - بیابان های ساحلی - در نظر گرفته شد. در این تحقیق ابتدا براساس تلفیق اطلاعات مربوط به نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، عکس هوایی و بازدید های صحرایی، منطقه مورد مطالعه به 7 رخساره تفکیک گردید که هر رخساره ژئومورفولوژی به عنوان واحد اصلی ارزیابی وضعیت فعلی بیابان زایی مدنظر قرار گرفت. با توجه به تجزیه، تحلیل و تلفیق روش IMDPA که جدیدترین و مطرح ترین مدل بیابان زایی در داخل کشور محسوب می گردد، تلاش گردید تا معیارها و شاخص های موثر بر بیابان زایی انتخاب شوند و در قالب یک مدل منطقه ای بیابان زایی و با توجه به ارزش عددی هر یک از شاخص ها در هر واحد کاری و سپس در کل منطقه مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرند. در نهایت وضعیت فعلی شدت بیابان زایی منطقه با تاکید بر چهار معیار اقلیم ‎، پوشش گیاهی، کیفیت خاک، فرسایش بادی و 16 شاخص در چهار کلاس کم، متوسط، شدید و بسیار شدید برآورد گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در مدل پیشنهادی منطقه ای، عرصه ی مورد مطالعه از نظر شدت بیابان زایی در حدود 74/1321هکتار (71/27 درصد) در کلاس متوسط(II) و حدود 30/2639 هکتار (33/55 درصد) در کلاس شدید (III) قرار دارد. از بین معیارهای مورد بررسی، معیار تخریب خاک بالاترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده است و از بین شاخص های مورد بررسی، میزان بارش، ترکم پوشش گیاهی، دوری و نزدیکی به نهشته های ماسه بادی، بهره برداری از پوشش و زهکشی به ترتیب بیشترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده اند. همچنین متوسط وزنی ارزش کمی در کل منطقه 5325/1=DS برآورد گردید که بیانگر وجود کلاس شدت بیابان زایی بسیار شدید در کل منطقه می باشد.

هدف از این تحقیق شناخت اثر عوامل محیطی بر رشد کمی و کیفی گونه درمنه دشتی (Artemisia sieberi) در منطقه ندوشن استان یزد بود. در این راستا پس از بازدید میدانی، 46 سایت مطالعاتی از این گونه در نقاط مختلف منطقه انتخاب و مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه گیری درصد تاج پوشش، تراکم و میزان تولید داخل 45 پلات تصادفی 2 مترمربعی مستقر بر 3 ترانسکت خطی 400 متری انجام شد. متغیرهای محیطی ثبت شده در محل هر سایت شامل موقعیت، ارتفاع، شیب و جهات جغرافیایی بودند. همچنین در ابتدای هر ترانسکت پروفیلی حفر شد که با توجه به مرز تفکیک افق ها در منطقه و عمق ریشه دوانی از عمق 40-0 سانتی متری نمونه خاک برداشت شد، نمونه ها با هم مخلوط و نهایتا یک نمونه ترکیبی به دست آمد. سپس میزان درصد رس، سیلت و ماسه، آهک، اسیدیته، هدایت الکتریکی، سدیم، کلسیم و منیزیم در هر نمونه اندازه گیری شد. ماتریسی از ویژگی های محیطی و گونه ای ثبت شده تهیه گردید و رابطه بین ویژگی های رویشی رویشی و متغیرهای محیطی به روش رسته بندی تجزیه افزونگی (RDA) بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ویژگی های رویشی گونه درمنه دشتی با برخی از متغیرهای خاکی و توپوگرافی ارتباط معنی داری دارند. از بین متغیرهای خاکی، درصد رطوبت اشباع، میزان سدیم، مجموع کلسیم و منیزیم و بافت بیش ترین تاثیر را بر تغییرات تولید، تاج پوشش و تراکم داشتند. خصوصیات رشد گونه مورد مطالعه همبستگی معنی داری نیز با متغیرهای ارتفاع و شیب نشان دادند.

یکی از دلایل ضعف عملکرد پروژه های بهره برداری بهینه از منابع آب، مشکلات برنامه ریزی درست در توزیع مناسب آن به منظور تامین نیاز آبی در بخش های مختلف شرب، کشاورزی و... می باشد. این مشکلات موجب عدم تناسب تحویل آب با نیاز مصرف کنندگان و افزایش تلفات بهره برداری می شود. استفاده از روش های تحلیلی و بهینه سازی می تواند بخشی از مشکلات موجود را رفع نماید. مسئله برنامه ریزی به منظور بهره برداری بهینه از منابع آب یک مسئله بهینه سازی پیچیده، چند متغیره و چند محدودیتی است که حل آن نیاز به کاربرد روش های توانمند بهینه ساز دارد. روش های بهینه سازی کلاسیک دارای محدودیت هایی مانند توقف در نقاط بهینه موضعی و عدم توانایی بکارگیری انواع متغیرها می باشند. برای رفع این محدودیت ها می توان از روش های ابتکاری که توانایی حل مسائل پیچیده و عبور از نقاط بهینه موضعی و یافتن بهینه سراسری را دارند استفاده نمود. در این مقاله ابتدا دو مورد از این روش ها یعنی الگوریتم بهینه سازی جامعه ذرات و الگوریتم ژنتیک معرفی شده اند و سپس کارایی آنها در مسئله بهره برداری بهینه مخزن مقایسه شده است. تابع هدف مسئله تامین نیاز آبی پایین دست براساس برقراری رابطه پیوستگی انتخاب گردید. مقایسه دو مدل در 4 جمعیت مختلف 100، 200، 300 و 400 نشان داد که الگوریتم جامعه ذرات به ترتیب با میانگین مقدار بهترین تابع هدف 190.44، 188.34، 187.07و 04/187 با تعداد ارزیابی کمتر تابع هدف نسبت به الگوریتم ژنتیک با مقدار تابع هدف 193.96، 191.02، 188.23و 187.94 با تعداد ارزیابی بیشتر تابع هدف قابلیت بالاتری در رسیدن به جواب بهینه دارد.

هدف این تحقیق بررسی اثر ویژگی های فیزیوگرافیک روی تنوع، فراوانی و یکنواختی فلور گیاهی بخشی از مراتع منطقه پیشکوه یزد بود. منطقه مورد مطالعه در غرب استان یزد و در محدوده جغرافیایی 31 درجه و 45 دقیقه تا 32 درجه و 3 دقیقه عرض شمالی و 53 درجه و 28 دقیقه تا 53 درجه و 47 دقیقه طول شرقی و دامنه ارتفاعی 3367-2000 متر از سطح دریا واقع شده است. انتخاب سایت های نمونه برداری براساس روش طبقه بندی زمینی بود که این روش امکان تقسیم بندی جزیی منطقه به قطعه واحدهای همگن زمینی مطابق با معیار های تعیین شده شامل خصوصیات شکل زمین (ارتفاع از سطح دریا، جهت دامنه و شیب) و همچنین نوع سازند زمین شناسی را فراهم می آورد. در مجموع 54 واحد همگن زمینی در این تحقیق بررسی و نمونه برداری از پوشش گیاهی در منطقه معرف هر واحد به روش سیستماتیک- تصادفی انجام شد. در مجموع 45 گونه گیاهی در منطقه مورد مطالعه شناسایی گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد ارتفاع از سطح دریا بر تنوع، فراوانی و یکنواختی گونه های گیاهی منطقه تاثیر معنی دار داشت و دامنه ارتفاعی میانی (2600-2300 متر) تنوع، فراوانی و یکنواختی بالاتری را نشان داد. شیب دامنه نیز تنوع و فراوانی گونه ای را به طور معنی داری تحت تاثیر قرار داد، شیب های بین 60-30 درصد بالاترین تاثیر گذاری را به خود اختصاص دادند. پارامتر جهت جغرافیایی تاثیر معنی داری را بر شاخصه های تنوع زیستی نداشت.

بالا بودن میزان فرسایش، کمبود آب و پائین بودن میزان رطوبت در خاک مناطق نیمه خشک، از عوامل محدودکننده در احیا و اصلاح آنها به حساب می آید. با توجه به معضل میزان فرسایش و پایین بودن رطوبت در خاک مناطق مورد بحث، اجرای پروژه های بند سنگ-سیمان و بند گابیونی می تواند یکی از راهکارهای بسیار مناسب برای کاهش فرسایش، تقویت آبخوانها و سفره های آب زیرزمینی در چنین مناطقی باشد. از طرفی مدیریت و تصمیم گیری در انتخاب مکانهای مناسب اجرای چنین پروژه هایی با درنظر گرفتن اینکه باید داده های مکانی و معیارهای متعددی در این انتخاب در نظر گرفته شوند، کار دشواری است. این معیارها شامل معیارهای فنی و اقتصادی-اجتماعی است. برای انجام این پژوهش، حوزه میخوران به مساحت 22/9092 هکتار در استان کرمانشاه، درنظر گرفته شد. در این تحقیق به منظور تصمیم گیری در خصوص مکانیابی مناطق مناسب اجرای پروژه های بند سنگ-سیمان و بند گابیونی، از داده های مکانی متعدد نظیر داده های زمین شناسی، خاکشناسی، هیدرولوژی، توپوگرافی و... به کمک فرایند تحلیل سلسله مراتبی در سه مرحله مورد استفاده قرار گرفته است. لازم به ذکر است که پردازش داده های مکانی در محیط نرم افزاری ARC-GISوGS+ و PCI-GEOMATICA انجام گرفته است. مرحله اول شامل تعیین سطوح سلسله مراتبی متشکل از هدف، معیارها، زیرمعیارها، و عوامل است. طی مرحله دوم، استانداردسازی عوامل و وزندهی معیارها و زیرمعیارها بر اساس فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و مقایسات زوجی معیارها و زیرمعیارها با ارزشهای ارجحیتی یک تا نه، و نرخ ناسازگاری کمتر از یک دهم در محیط نرم افزاری ARC-GIS و به کمک زیر برنامه AHP انجام پذیرفت. در مرحله آخر، پس از تلفیق این لایه ها، نقشه نهایی مکانهای بهینه اجرای پروژه های بند سنگ-سیمان و بند گابیونی، تهیه گردید. استفاده از این الگو برای مکانیابی سایر پروژه هایی که بر مبنای تجزیه و تحلیل داده های مکانی انجام می شوند، باعث استفاده بهینه از داده های مکانی و صرفه جویی در زمان و هزینه است.

با توجه به اینکه مدیریت و تصمیم گیری در انتخاب مکانهای مناسب اجرای پروژه های پخش سیلاب با درنظر گرفتن معیارهای متعدد شامل معیارهای فنی و اقتصادی-اجتماعی، کار دشواری است، این پژوهش، با هدف مکانیابی مناطق مناسب اجرای پروژه پخش سیلاب در حوزه میخوران به مساحت 22/9092 هکتار در استان کرمانشاه با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی در سه مرحله مورد استفاده قرار گرفته است. مرحله اول شامل تعیین سطوح سلسله مراتبی متشکل از هدف، معیارها، زیرمعیارها، و عوامل بود. طی مرحله دوم، استانداردسازی عوامل براساس منطق فازی و وزندهی معیارها و زیرمعیارها بر اساس فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و مقایسات زوجی معیارها و زیرمعیارها با ارزشهای ارجحیتی یک تا نه، و نرخ ناسازگاری کمتر از یک دهم در محیط نرم افزاری ARC-GIS و به کمک زیر برنامه AHP انجام پذیرفت. در این تحقیق معیارها و زیرمعیارهای تاثیرگذار بر مکانیابی انجام پروژه در قالب 8 معیار و 21 زیرمعیار شناسایی و تحلیل شدند. در نتایج بدست آمده در مرحله وزندهی معیارها، نرخ ناسازگاری معیارهای پخش سیلاب 0/094 محاسبه شده است که این رقم تاییدکننده صحت وزندهی انجام شده می باشد. با توجه به نتایج تحقیق از میان معیارهای اقتصادی – اجتماعی، هیدروژئولوژی، زمین شناسی، اقلیم، هیدرولوژی، خاک، فیزیوگرافی و پوشش، معیار زمین شناسی با وزن نرمال 0/293 بیشترین تاثیر را بر مکانیابی اجرای پروژه دارا بود.در مرحله آخر، پس از تلفیق این لایه ها، نقشه نهایی مکانهای بهینه اجرای پروژه پخش سیلاب، تهیه گردید. استفاده از این الگو برای مکانیابی سایر پروژه های منابع طبیعی باعث استفاده بهینه از داده ها و صرفه جویی در زمان و هزینه است.

در این مطالعه خصوصیات جوانه زنی دو گونه Prosopis spicigera و P.juliflora مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این تحقیق تعیین اثر شوری بر جوانه زنی این دو گونه در دو دمای مختلف بود. بدین منظور بذر دو گونه Prosopis spicigera و P.juliflora از منطقه کنگان در استان بوشهر جمع آوری گردید. آزمایش ها بصورت طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام شد. بدین منظور بذرها در دماهای 250 و 350 درجه سانتی گراد و غلظت های 0، 200، 300، 400 و 600 میلی مولار نمک NaCl قرار گرفتند و درصد جوانه زنی روزانه و نهایی آنها یادداشت و سرعت جوانه زنی محاسبه شد. نتایج نشان داد که افزایش شوری در هر دو گونه درصد جوانه زنی نهایی و سرعت جوانه زنی را کاهش داد. دمای C°350 و شوری 200 میلی مولار شرایط بهینه جوانه زنی P. juliflora را بوجود آورد. بیشترین اختلاف جوانه زنی دو گونه در غلظت بین 300 تا 400 میلی مولار صورت گرفت و مشخص شد با توجه به شوری کم خاک منطقه کنگان کشت گونه P. spicigera نسبت به گونه P.juliflora به عنوان یک گونه بومی در منطقه اولویت بیشتری دارد. اما گونه P. juliflora که مقاومت بیشتری به شوری دارد، می تواند برای کشت در شرایط سخت محیطی برخی مناطق جنوب کشور مثل اراضی نوار ساحلی که امکان استقرار سایر گیاهان وجود ندارد مورد استفاده قرار گیرد.

این مطالعه به منظور بررسی تاثیر خصوصیات خاک و عوامل توپوگرافی بر پراکنش گونه (Agropyron cristatum) در بخشی از مراتع ییلاقی پلور با مساحتی معادل 4600 هکتار انجام شد. بعد از شناسایی رویشگاه های این گونه در منطقه، اطلاعات پوشش گیاهی، خاک و توپوگرافی از رویشگاه های مختلف جمع آوری گردید. نمونه برداری در مناطق معرف هر رویشگاه به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. سطح مناسب پلات نمونه برداری به روش سطح حداقل و تعداد پلات بعد از نمونه برداری اولیه با توجه به تغییرات پوشش با روش آماری تعیین شد. با استفاده از 10 پلات یک متر مربعی در طول 3 ترانسکت 100 متری اقدام به نمونه برداری گردید. پارامترهای گیاهی از قبیل درصد پوشش، وفور، فراوانی و تراکم بدست آمد. در هر واحد 3 پروفیل حفر و از عمق 30-0 سانتی متری نمونه خاک برداشت شد. خصوصیات خاک از قبیل ازت، فسفر، ماده آلی، pH، EC و بافت خاک اندازه گیری گردید. پس از جمع آوری داده ها به منظور تحلیل پارامترهای گیاهی از نرم افزار SPSS استفاده شد. ماتریس عوامل مربوط به عوامل محیطی و پوشش گیاهی تهیه و رج بندی رویشگاه ها در ارتباط با عوامل محیطی با استفاده از نرم افزار PC-ORD به روش آنالیز مولفه های اصلی (PCA) صورت گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد در دامنه غربی رویشگاه گونه Ag.cristatum از تراکم و درصد پوشش بیشتری برخوردار است و در امتداد محور دوم که معرف فاکتورهای فسفر و لاشبرگ می باشد پراکنش بیشتری دارد. مهم ترین عوامل محیطی موثر در تفکیک رویشگاه های این گونه ارتفاع از سطح دریا، جهت شیب، ماده آلی، بافت خاک، ازت، فسفر و لاشبرگ تشخیص داده شدند.