مقالات رزومه حمیدرضا پیروان
-
بررسی فلوریستیک هر منطقه یکی از موثرترین روش ها برای مدیریت و حفاظت از ذخایر زیستی پوشش گیاهی است و نقش مهمی در کنترل فرسایش و احیاء مناطق تخریب شده دارد. شرایط تخریبی در منطقه باعث کاهش گونه های گیاهی با ارزش در فلور منطقه شده است لذا هدف از این پژوهش بررسی ترکیب فلوریستیک، پراکنش جغرافیایی، اشکال زیستی و گونه های انحصاری موجود در حوزه آبخیز منطقه کردان می باشد. بررسی و شناسایی فلور منطقه در مراحل فنولوژی مختلف با گشت زنی صحرایی بین سال های 1398 تا 1400 انجام گرفت. نمونه های گیاهی بر اساس فلورهای موجود در حد گونه شناسایی و بر اساس طول عمر (یک ساله و چند ساله)، فرم رویشی (علفی، بوته ای و درختی)، شکل زیستی به روش رانکایر (همی کریپتوفیت ها، کریپتوفیت ها، فانروفیت ها، کامفیت ها، تروفیت ها)، کلاس های خوشخوراکی (کم شونده І، زیاد شونده II و مهاجم III)، وضعیت حفاظتی (در معرض انقراض، آسیب پذیر، با خطر کمتر و گونه های با کمبود داده) طبقه بندی شدند. همچنین انتشار جغرافیایی و وضعیت گونه ها به لحاظ دارویی بودن و غیر دارویی بودن بر اساس منابع موجود مشخص گردید. در مجموع 151 گونه از 115 سرده و 28 تیره در منطقه مورد مطالعه شناسایی شد. به ترتیب تیره Asteraceae (کاسنیان) با 24 جنس و 35 گونه، Poaceae (گندمیان) با 13 جنس و 17 گونه و Lamiaceae (نعناعیان) با 13 جنس و 15 گونه جزء بزرگترین خانواده های موجود در منطقه مورد مطالعه بودند. همچنین مهمترین جنس ها مربوط به Astragalus،Centaurea ، Bromus، Salsola، Cirsium و Alyssum بود. با استفاده از آنالیز کای اسکوئر (χ2) درصد گونه ها در هر یک از طبقات شکل های زیستی با طیف های نرمال رانکایر و برخی مطالعات انجام گرفته در مناطق مجاور مقایسه شد. نتایج نشان داد که طیف شکل های زیستی در این مطالعه نشان دهنده اقلیم کوهستانی و سرد و خشک با تابستانی گرم و خشک و زمستانی نسبتا سرد با غالبیت شکل زیستی همی کریپتوفیت (46 درصد از گونه های شناسایی شده) و سپس شکل زیستی تروفیت ها (32 درصد از گونه های شناسایی شده) بودند. نتایج همچنین نشان داد که اثر اقلیم و فعالیت های انسانی مانند چرای شدید دام باعث کاهش فانروفیت ها از 46 به 5 درصد و نیز افزایش شکل زیستی تروفیت از حدود 13 درصد به 32 درصد و همچنین شکل زیستی همی کریپتوفیت از 26 به 46 درصد در مقایسه با طیف نرمال رانکایر شده است. از این تحقیق می توان نتیجه گرفت که همی کریپتوفیت ها و فانروفیت ها به ترتیب بیشترین و کمترین درصد از شکل های زیستی منطقه مورد مطالعه (ناحیه رویشی ایرانی تورانی) را به خود اختصاص می دهند.
کلید واژگان: ترکیب گیاهی, حوزه آبخیز کردان, طیف زیستی, گونه های انحصاری, گونه های آسیب پذیر}Floristic studies are one of the most effective methods for managing and Protection of biological reserves of vegetation, and it plays an important role in controlling erosion and rehabilitating destroyed areas. Destructive conditions have caused the reduction of valuable plant species in the flora of the region. Therefore, the aim of this research was to investigate the floristic composition, geographical distribution, biological spectrum and and identifying endemic species in the Kordan watershed in the Kurdish watershed in Alborz province of Iran. The flora of the region was studied by field trip between 2019 and 2021 in different plant phenological stages. In total, 151 species of flora belonging to 28 families and 115 genera were surveyed and identified in several field trips during the study period from 201 to 2021. Based on the number of species, Asteraceae (35 species and 24 genera), Poaceae (17 species and 13 genera), and Lamiaceae (15 species and 13 genera) were the most important families. The largest genera were Astragalus, Centaurea, Bromus, Salsola, Cirsium and Alyssum. In this study, the life-form spectra were classified on the basis of Raunkiaer's system. Then, the 𝜒2 test was used to compare the biological spectrum with Raunkiaer's normal spectrum and with those in other floristic studies conducted in the near the study area. The results showed that the life-form spectrum in the present study w::as char::acteristic of a cold dry and mountainous climate region with hot and dry summer and relatively cold winter and dominated by hemicryptophytes (46% of the recorded species), followed by therophytes (32% of the recorded species). Findings also indicated that the effects of climate, and human activities such as overgrazing caused a reduction in phanerophytes from around 46 to 5%, increases in therophytes from about 13 to 32% and hemicryptophytes from 26 to 46% in comparison with Raunkiaer's normal spectrum. It can be concluded that hemicryptophytes and phanerophytes usually comprise the highest and lowest percentages of life forms in studies conducted in the Irano-Turanian growth zone.
Keywords: endangered species, endemic species, flora, Kordan Watershed.life form} -
مقدمه
هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای توسط فعالیت های انسانی به محیط زیست وارد شده و در بستر آب رسوب می کنند. این ترکیبات از جمله آلاینده های محیط زیست به شمار می روند و به شدت برای سلامتی انسان و سایر جانداران حتی در مقادیر بسیار کم مضر هستند. به همین دلیل، تعیین غلظت این آلاینده ها برای ارزیابی کیفیت آب رودخانه ها بسیار اهمیت دارد. از حدود صد ترکیب PAHs که توسط سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا شناسایی شده است، 16 ترکیب بیشترین تخریب و بیماری زایی را دارند و به همین دلیل به عنوان آلاینده های پیشگام معرفی شده اند. در پژوهش حاضر به تعیین غلظت این آلاینده ها در رودخانه کارون پرداخته شد.
مواد و روش هادر این تحقیق، تعداد 29 نمونه رسوب در محدوده ی چم گلک در شمال خوزستان تا چوییبده در جنوب خوزستان در سال 1401 برداشت شد. نمونه های برداشت شده بلافاصله در ظروف شیشه ای و در دمای 10- درجه سانتی گراد نگهداری شده و به آزمایشگاه منتقل شدند. تا زمان استخراج، نمونه ها در دستگاه خشکاننده ی انجمادی خشک شده سپس در فریزر با دمای 50- درجه سانتی گراد نگهداری شدند. پیش از انجام عملیات استخراج، کلیه نمونه ها به وسیله ی کوبیدن در هاون چینی، پودر شده و از الک کوچکتر از 63/0 میکرون عبور داده شدند. پس از تعیین مقادیر هر کدام از هیدروکربن های مورد نظر توسط دستگاه دوینکس 350، منشاء ترکیبات از نظر سوختی یا نفتی بودن تعیین گردید. در نهایت غلظت ترکیبات به دست آمده با استاندارد کیفیت رسوب آمریکا مقایسه شدند. در این استاندارد، دو دسته خطر ERL و ERM برای آلودگی رسوبات در نظر گرفته شده است.
نتایجبراساس میانگین غلظت هیدروکربن های مورد مطالعه، فلورانتن بنزو b و فنانترن بیشترین آلودگی را به نسبت غلظت در بین کلیه هیدروکربن های مورد مطالعه داشتند. غلظت فلورانتن بنزو k، فلورن، پایرن و پایرن ایندن (1,2,3,c,d) نیز بیشتر از یک میکروگرم بر کیلوگرم رسوب بود که نسبت به میانگین غلظت سایر هیدروکربن ها بالا بود. سایر هیدروکربن ها میانگین غلظت کمتر از 80/0 میکروگرم بر کیلوگرم داشتند. حداقل غلظت کل هیدروکربن های چند حلقه ای بین 15/2-01/0 میکروگرم بر کیلوگرم و حداکثر غلظت آن ها بین 97/8-05/0 میکروگرم بر کیلوگرم رسوب متغیر بود. نتایج چولگی (0/3 > SKW > 75/0-) نشان داد که تغییرات مکانی زیادی برای همه ی آلاینده ها وجود داشت لیکن آنتراسن با چولگی 0/3 دارای بیشترین تغییرات مکانی، با بیشترین غلظت در جنوب رودخانه کارون و فلورانتن بنزو b نیز دارای چولگی 75/0- و بیشترین غلظت آلاینده در شمال رودخانه کارون بود. به جز چهار هیدروکربن فلورانتن بنزو b و k، پایرن ایندن (1,2,3,c,d) و پرلن بنزو (g,h,i)، غلظت اکثر آلاینده ها در رودخانه کارون کمتر از حد استاندارد کیفیت رسوب آمریکا (<ERM و <ERL) بود.
بحث:
بررسی منشاء آلاینده ها نشان داد که در شمال رودخانه کارون آلودگی بیشتر منشاء سوختی داشت ولی در مرکز و جنوب این رودخانه هر دو منشاء سوختی و نفتی مشاهده شد. این نتایج نشان داد که آلودگی های هوایی اثر بیشتری بر افزایش غلظت هیدروکربن ها در رسوبات این رودخانه داشته است. همچنین سوخت قایق های موتوری و شناورهای موجود در بازه ی اهواز تا آبادان نیز می تواند عامل مهمی در افزایش آلودگی هیدروکربنی با منشاء سوختی باشد. بنابراین گرچه آلودگی هیدروکربنی در این رودخانه مشاهده شد، ولی از نظر غلظت در حد بحرانی نبود.
کلید واژگان: ارزیابی خطر, کیفیت رسوب, منشاء یابی آلودگی, رودخانه کارون, PAHs}IntroductionPolycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are introduced into the environment by human activities and are deposited in the river bed. These compounds are among environmental pollutants and are extremely harmful to human health and other living things even in very small amounts. For this reason, determining the concentration of these pollutants is very important to evaluate the quality of river water. About a hundred compounds of PAHs that have been identified by the Environmental Protection Agency. They have 16 major harmful and pathogenic compounds, and for this reason, they have been introduced as pioneering pollutants. For this purpose, in the present study, the concentrations of PAHs were determined in the Karun River.
Materials and MethodsIn this study, 19 samples of PAHs were collected along the Karun River from Cham Golak in the north of Khuzestan to Choibedeh in the south of Khuzestan in 2022. The collected samples were immediately stored in glass bags at a temperature of -10°C and transported to the laboratory. Until the time of extraction, the samples were dried in a freeze dryer and then kept in a freezer at -50°C. Before the extraction operation, all the samples were powdered and passed through a sieve with mesh less than 0.63. After determining the amounts of each of the desired PAHs, using Dionex™ ASE™ 3, it was determined whether the PAHs has fuel or petroleum origin. Finally, the concentrations of the obtained PAHs were compared with the American Sediment quality guidelines. In this standard, two risk categories, ERL and ERM, are considered for sediment pollution.
ResultsBased on the average concentration of studied PAHs, Benzo (b) fluoranthene and phenanthrene were the most polluted in proportion to concentration among all studied PAHs. The concentration of Benzo (k) fluoranthene, Fluorene, Pyrene and Indeno (1,2,3-c,d) pyrene was also more than 1 μg.kg-1 of sediment, which was high compared to the average concentration of other PAHs. Other PAHs had an average concentration of less than 0.80 μg.kg-1. The minimum concentration of hydrocarbons varied between 0.01-2.15 μg.kg-1 and their maximum concentration between 0.05-8.97 μg.kg-1 of sediment. The results of skewness (-0.75<SKW<3.0) showed that there were many spatial variations for all pollutants, but Anthracene with a skewness of 0.3 has the most spatial changes, with the highest concentration in the south of the Karun River, and Benzo (b) fluoranthene has the skewness equal to -0.75, then, the highest pollutant concentration was in the north of Karun River. Except for the four hydrocarbons Benzo (b) fluoranthene, Benzo (k) fluoranthene, Indeno (1,2,3-c,d) pyrene and Benzo (g,h,i) perylene, the concentration of the other pollutants in the Karun River is lower than the Sediment Management Standard (SQS) limits (
DiscussionThe origin of the pollutant’s evaluation showed that in the north of the Karun River, there was more fuel pollution, but in the center and south of this river, both fuel and oil sources were observed. These results showed that air pollution had a greater effect on increasing the concentration of hydrocarbons in the sediments of this river. In addition, the fuel of boats in the Ahvaz to Abadan area can be an important factor in increasing PAHs pollution with fuel origin. Therefore, although PAHs pollution was observed in this river, it was not at a critical level in terms of concentration.
Keywords: Risk Assessment, Sediment Quality, Pollution Sourcing, Karun river, PAHs} -
کشور ایران با وسعت حدود 165 میلیون هکتار در منطقه خشک و نیمه خشک قرارگرفته است. بر اساس آخرین آمار ارایه شده توسط سازمان جنگل ها، مراتع و آبخیزداری کشور حدود 110 میلیون هکتار از این وسعت در معرض خطر بیابانی شده قرار دارد. در حال حاضر وسعت بیابان های کشور به رقمی بالغ بر 32 میلیون هکتار می رسد که از این وسعت سطحی بالغ بر 5/7 میلیون هکتار بیابان های شدیدا در معرض فرسایش بادی و حرکت شن روان و مولد گردوغبار هستند. به طورکلی بیابان زایی به تحولاتی گفته می شود که عرصه های منابع طبیعی با تشدید فرسایش خاک، کاهش حاصلخیزی و خروج از عرصه تولید مواجه می شوند. کشور ما ازنظر توسعه بیابان در شمار کشورهای پیشرو جهان قرار دارد. برای مقابله جدی با پدیده بیابان زایی و اجرای طرح های بیابان زدایی باید فعالیت های بیابان زدایی اقتصادی شود تا که ضمن ایجاد زمینه بازگشت سرمایه گذاری ها، همکاری و مشارکت مردم را به دنبال داشته باشد.باهدف به کارگیری و توسعه مدل/مدل های موفق مقابله با بیابان زایی توسعه اقتصادی مناطق بیابانی در ایران و جهان، یک طرح تحقیقاتی و ترویجی در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور تعریف و اجرا گردید. در این طرح، موفق ترین الگوهای پیاده شده در جهان بررسی و درنهایت طرح بیابان زدایی اقتصادی صحرای کوبوکی (Kubuqi) در مغولستان داخلی که با موفقیت در چین به اجرا رسیده است، به عنوان الگو انتخاب گردید. گرچه به دلیل تنوع در نوع بیابان ها اعم از عوامل بیابانی شدن و ظرفیت منابع، امکان استفاده از یک نسخه واحد برای کلیه مناطق بیابانی مقدور نمی باشد، ولی استفاده از تجارب مدیریتی و اجزاء اجرایی این گونه طرح ها می تواند منجر به الگوبرداری صحیح و متناسب با منطقه هدف گردد. جلب مشارکت سرمایه گذاران و مشارکت های مردمی و بخش خصوصی از تجارب بسیار موفق مدل کوبوکی بوده که در تجزیه وتحلیل فرآیندهای مدیریتی موردبررسی دقیق قرارگرفته است. با لحاظ نتایج تجزیه وتحلیل انجام شده، منطقه خاروتوران با مرکزیت روستای رضاآباد در شهر بیارجمند-شهرستان شاهرود-استان سمنان به عنوان منطقه پایلوت برای انجام مطالعات اولیه و ارایه مدل توسعه انتخاب گردید که در این مقاله به آن پرداخته می شود.
کلید واژگان: بیابان زایی اقتصادی, توسعه پایدار, رضاآباد- شاهرود, مدل کوبوکی}Iran has an area of about 165 million hectares and is located in arid and semi-arid regions. According to the latest data provided by the Natural Resource and Watershed Management Organization, about 110 million hectares of the area of Iran is at risk of desertification. At present, more than 32 million hectares of the country's deserts are more than 32 million hectares, of which over 5.7 million hectares are highly exposed to wind erosion and are considered as dust storm sources. In general, desertification refers to the development in which natural resource areas are confronted with intensification of soil erosion, a reduction of fertility, and exit from the production area. Iran is one of the countries in the world where the desertification rate is high. In order to seriously deal with the phenomenon of desertification and implement desertification plans, desertification activities should be considered as economic activities, while creating a context for the return of investments, it follows the cooperation and participation of the people. A research project was defined and implemented in the Research Institute of Soil Conservation and Watershed Management Research Institute with the aim of applying and developing successful model/models of dealing with desertification and the economic development of desert areas in Iran and the world. In this plan, the most successful models implemented in the world were examined and finally, the economic desertification plan of the Kubuqi desert in Inner Mongolia, which has been successfully implemented in China, was chosen as a model to be examined in some desert of Iran. However, it is not possible to use a single method for all desert areas. Due to the diversity of deserts, including factors of desertification and resource capacity, the use of experience and executive components of successful plans should be customized for the target area. The success of the Kubuqi model, which has been carefully examined in the analysis of management processes, attracts private investors and people’s participation. On the basis of the analysis results, Reza Abad village in Biarjmand city, Shahroud district, Semnan Province was selected as a pilot region to conduct preliminary studies and provide a development model for desert reclamation, which will be discussed in this paper.
Keywords: Desertification, Economic Desertification, Kubuqi model, Sustainable development, Reza Abad- Shahroud} -
مقدمه و هدف
زمین های مارنی در مناطق خشک و بیابانی نسبت به فرسایش بسیار حساس است و از جمله منابع مهم تولید رسوب به شمار می روند. پژوهش ها نشان داده است که ارتباطی بین ویژگی های خاک شناسی مارن ها و شکل های مختلف فرسایش وجود دارد. در برخی از رخنمون های مارنی، گونه های مرتعی ویژه ای به طور چشم گیری رشد و نمو یافته اند که سبب مهارکردن فرسایش و پایداری خاک می شود. برای درک بهتر وضعیت این زیست بوم ها، این پژوهش با هدف شناسایی گونه های گیاهی استقراریافته و بررسی ارتباط بین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مارن های منطقه سمیرم در سه نوع فرسایش سطحی، شیاری و آبراهه ای انجام شد.
مواد و روش هامنطقه سمیرم از جمله مناطق مارنی است که در طرح طبقه بندی و تعیین شاخص های فرسایش پذیری مارن های استان اصفهان، برای انجام این پژوهش انتخاب شد. برای ارزیابی وضعیت فرسایش در سه شکل فرسایش سطحی، شیاری و آبراهه ای در واحدهای یکسان مارنی و مناطق فاقد پوشش، فرم BLM تکمیل شد. در مرحله ی بعد در واحدهای یکسان مارنی با سه نوع فرسایش، سه نمونه خاک از عمق 20 - 0 سانتی متر در سه تکرار برداشت شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، EC، N، P، K، SAR، OC، CEC، CaSO4 ، pH،T.N.V و CaCO3 اندازه گیری شد. برای بررسی پوشش گیاهی در منطقه ی پژوهش پس از تهیه ی فهرست گونه های گیاهی منطقه، ویژگی های پوشش گیاهی شامل درصد تاج پوشش و تراکم به تفکیک گونه های گیاهی و همچنین درصد سنگریزه و لاشبرگ اندازه گیری و یادداشت شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SAS در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. مقایسه میانگین های ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک بر پایه ی آزمون LSD انجام شد. تحلیل همبستگی بین ویژگی های خاک و پوشش گیاهی نیز به وسیله ی نرم افزار آماری R انجام شد.
نتایج و بحثنتایج نشان داد فرسایش پذیری زمین های مارنی با پوشش گیاهی در مقایسه با مناطق فاقد پوشش گیاهی وضعیت بهتری داشت. خاک تثبیت شده در عرصه فرسایش آبراهه ای، نیتروژن، فسفر و موادآلی بیشتری داشت و در مقایسه با دو نوع فرسایش دیگر، پوشش گیاهی نیز بهتر بود. نتایج همبستگی بین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و پوشش گیاهی نشان داد که عامل تاج پوشش گیاهی با 95% گچ و 86% شن همبستگی داشت. گونه ی گیاهی غالب در فرسایش سطحی، گونه یDc. Astragallus cephalantus، در فرسایش شیاری، گونه ی Cousinia cylindracea Bioss. و در فرسایش آبراهه ای گونه یMelderis. Elumus gentry به ترتیب 34/2، 33/3 و 22/05% بیشترین ترکیب تراکم و تاج پوشش گیاهی را در منطقه داشتند. شکل رویشی پهن برگان علفی در هر سه نوع فرسایش بیشترین درصد تراکم و تاج پوشش را داشتند.
نتیجه گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش در راستای استقرار گونه های مناسب در آبرفت های مارنی با شرایط اقلیمی مشابه می تواند به عنوان دستاوردی نوین برای جلوگیری از فرسایش خاک مدنظر قرار گیرد.
کلید واژگان: حفاظت خاک, روش BLM, سازندهای مارنی, گونه های مرتعی}Introduction and ObjectiveMarl lands are very sensitive to erosion in arid and semi-arid regions and are one of the most important sources of sediment production. Research has shown that there is a relationship between the geological characteristics of marls and different forms of erosion. In some marl formations, rangeland plant species have grown and stabilized which causes erosion control and soil stability. In order to better understand the status of these ecosystems, this study was conducted to identify the established plant species on marl lands and investigate the relationship between vegetation and physical and chemical properties of marl soil in three types of surface, rill and gully erosion in Semirom region.
Materials and MethodsSemirom is one of the marl regions that was selected for the current study in the classification and determination of marl erodibility indices of Isfahan province. In order to evaluate the erosion condition in three forms of surface, rill and gully erosion, BLM (Bureau of Land Management) form was completed in the same marl units and areas without vegetation cover. In the next step, three soil samples were collected from 0-20 cm depth in three repetitions in marl units including three forms of erosion. Physical and chemical soil properties including texture, EC, N, P, K, SAR, OC, CEC, CaSO4, pH, T.N.V and CaCO3 were measured. For vegetation studies in the study area, after preparing the floristic list of plant species, vegetation characteristics including canopy cover percentage and density per plant species, as well as the percentage of gravel and litter were measured and recorded. The statistical analysis of the data was done as a completely random design using SAS software and the averages of soil properties were compared according to the Least Significant Difference (LSD). Correlation analysis between soil and vegetation characteristics was also done by R statistical software.
Results and Discussion:
The results showed that in terms of erodibility, Marl lands with vegetation cover, had a better condition than without vegetation. The soil in the gully erosion was in better conditions in terms of nitrogen, phosphorus and organic matter and had better vegetation than the other two types of erosion. The results of correlation between physical and chemical soil properties and vegetation showed that the canopy cover factor was 95% and 86% correlated with the percentage of gypsum and the percentage of sand, respectively. The dominant species which showed the most protection capacity against erosion in surface, Rill and Gully erosions were Astragallus cephalantus, Cousinia cylindracea and Elymus gentry with 34.2, 33.3 and 22.05 percent of the highest combination of density and canopy cover, respectively. In terms of growth form, in all three types of erosion, forbs had the highest percentage of density and canopy cover.Conclusion and SuggestionsThe results of current research could be considered as a novel achievement in order to prevent soil erosion through establish appropriate species in marl lands with similar climatic conditions.
Keywords: BLM Method, marl, rangeland plant species, Soil conservation} -
مقدمه و هدف
امروزه در راستای مبارزه با مشکل فرسایش خاک، استفاده از روش های جدید به جای روش های سنتی برای شناخت صحیح تر و انجام برنامه ریزی های مناسب تر ضروری است. ارزان ترین و مناسب ترین راه حفاظت خاک، استفاده از پوشش گیاهی است. ازاین رو با توجه به هزینه های بسیار و اثرهای زیان آور زیست محیطی روش های سازه ای (مکانیکی) در مقایسه با روش های زیستی حفاظت خاک، این پژوهش با هدف بررسی کاشت دو رقم ماشک علوفه ای به عنوان راهکار زیستی، اقتصادی و دوستدار محیط زیست و تاثیر آنها بر کاهش رواناب، رسوب و بهبود خصوصیت های خاک انجام شد.
مواد و روش هااین بررسی با استفاده از کرت های آزمایشی استاندارد با ابعاد 1/8×22 متر و شیب 9% انجام شد، به طوری که جمعا نه کرت آزمایشی شامل سه تیمار و سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی نصب و اجرا شد. سه تیمار بررسی شده در این آزمایش شامل ماشک مراغه، ماشک گلشن و گندم بومی منطقه (تیمار شاهد) بود که کاشت بذر رقم های ماشک بررسی شده هم زمان با کشت گندم در پاییز برای مدت دو سال متوالی 1399 و 1400 انجام شد. سرانجام، میانگین داده های به دست آمده ی رواناب و رسوب و پایداری خاک دانه ها مقایسه و تجزیه و تحلیل آماری شد.
نتایج و بحث:
گیاهان علوفه ای بررسی شده به طور کلی بر کاهش رواناب و رسوب خروجی از کرت های آزمایشی اثر قابل توجهی داشتند که این یافته نشان دهنده ی اهمیت و نقش مهم استفاده از این گیاهان در راستای اهداف حفاظت خاک و آب است. در منطقه ی بررسی شده به طور خاص ماشک علوفه ای مراغه در کاهش رواناب و رسوب عملکرد عالی داشت، ازاین رو در این منطقه کاشت این گیاه به منظور حفاظت خاک و آب در مقایسه با دیگر گیاهان بررسی شده، در اولویت است. در تیمارهای بررسی شده پایداری خاکدانه ها نیز برای دوره ی آزمایش تغییر معنی داری نشان نداد. بنابراین برای مدت دو سال، پایداری خاک دانه ها تغییر نمی کند و برای مشاهده ی تغییر در این ویژگی خاک نیاز به مدت زمان بیشتری است.
نتایج :
این پژوهش اثر قابل توجه کاربرد گیاهان علوفه ای، به ویژه ماشک های علوفه ای مراغه و گلشن را بر کاهش رواناب و رسوب در راستای اهداف حفاظت خاک و آب بیش از پیش آشکار ساخت. در راستای حفاظت خاک و آب و کمک به معیشت ساکنین هر منطقه استفاده از گیاهان علوفه ای دیم با خصوصیت های گیاهی مناسب (مانند ساختار ریشه ای و ساقه ی قوی و متراکم و نیز سطح پوشش مناسب) و سازگار با شرایط اقلیمی توصیه می شود. همچنین انجام آبیاری اولیه و آبیاری در مرحله های مهم رشد گیاه علوفه ای دیم استفاده شده در شرایط خشک سالی و کم بارش توصیه می شود. انجام پژوهش هایی با هدف بررسی تاثیر شدت بارندگی، اندازه ی بارندگی، رطوبت خاک، بافت خاک و خصوصیت های شیمیایی خاک بر کارایی گیاهان علوفه ای دیم در حفاظت آب و خاک پیشهاد می شود. همچنین بررسی رابطه ی بین اقلیم های گوناگون، ریخت شناسی و آب شناسی سراب و کارایی گیاهان علوفه ای دیم در راستی آزمایی کیفی و کمی رواناب نیز پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: حفاظت خاک, روش زیستی, ماشک گلشن, ماشک مراغه}Introduction and ObjectiveNowadays, it is necessary to use new methods to resolve the issue of soil erosion instead of traditional methods in order to achieve more accurate knowledge and appropriate planning. The cheapest and most appropriate way to conserve the soil is to use vegetation. Therefore, considering the high costs and adverse environmental effects of mechanical methods compared to biological methods of soil conservation, the present study aims to investigate the effect of planting two varieties of fodder vetch as a biological, economic and environmentally friendly solution to reduce runoff, sediment and improve soil properties.
Materials and MethodsThis research was carried out using standard experimental plots with dimensions of 22 × 1.8 meters and a slope of 9%, so that totally nine experimental plots including three treatments and three replications were applied and executed in the form of a randomized complete block design. The three treatments studied in this experiment included Maragheh vetch, Golshan vetch and native wheat of the study region (control treatment), and the studied vetch varieties were planted simultaneously with wheat cultivation in the fall in two consecutive years, 2020 and 2021. Finally, the mean data of runoff, sedimentation and stability of soil aggregates were compared and statistically analyzed.
Results and DiscussionIn general, the studied fodder plants had a significant effect on reducing the runoff and sediment generated from the experimental plots, which shows the importance and role of these plants for the purposes of soil and water conservation. In particular, Maragheh fodder vetch showed excellent performance in reducing runoff and sediment in the study area, therefore planting the mentioned varieties in order to conserve soil and water is prioritized in the study area. The stability of soil aggregates also did not show any significant difference in the studied treatments during the experimental period. Therefore, it can be concluded that the stability of soil aggregates will not change within two years, and more time is needed to observe the change in this soil characteristic.
Conclusion and Suggestions :
The results of this research revealed the significant effect of using forage plants, especially Maragheh and Golshan forage plants, on reducing runoff and sediment in line with the goals of soil and water protection. The use of fodder legumes compatible with the climatic conditions of each region that have suitable plant characteristics such as a strong and dense root and stem system as well as a suitable canopy in order to conserve soil and water and improving the livelihood of the residents of the region and also carrying out early irrigation and supplementary irrigation is recommended in the important stages of the plant growth under drought and low rainfall conditions. Also, conducting researches that investigate the effect of rainfall intensity, amount of rainfall, soil moisture, soil texture and chemical properties of soil on the effectiveness of dry fodder plants in water and soil conservation, as well as the relationship between different climatic, morphological and hydrological conditions of upstream and the effectiveness of dry land fodder plants in the qualitative and quantitative control of runoff, is suggested.
Keywords: biological method, Soil conservation, Golshan, Maragheh} -
فرسایش خاک و مشکلات مربوط به رسوب توام با مسایل و مشکلات چشم گیری بر محیط زیست و کشاورزی ازجمله زیان های اقتصادی، کاهش کیفیت آب، کاهش ظرفیت ذخیره سازی مخازن و کاهش تولید کشاورزی همراه است که در این میان فعالیت های آبخیزداری نقش برجسته ای در کاهش میزان فرسایش خاک و رسوب تولیدی دارند. بدین منظور در این تحقیق، با استفاده از شاخص پیوستگی اقدام به ارزیابی فعالیت های آبخیزداری بر روی میزان رسوب تولیدی در حوضه زوجی گنبد همدان شد. در این راستا، ابتدا به برآورد شاخص پیوستگی در کرت های فرسایشی در حوضه های شاهد و نمونه در زمان های رویدادهایی که منجر به تولید رسوب شده اند، پرداخته شد. در ادامه به منظور برآورد میزان رسوب دهی حوضه های شاهد و نمونه با استفاده از شاخص پیوستگی، یک ارتباط رگرسیونی بین داده های شاخص پیوستگی و کرت ها برقرار شد. درنهایت با مقایسه رسوب برآورد شده در حوضه های شاهد و نمونه با استفاده از شاخص پیوستگی، میزان تاثیر عملیات آبخیزداری بر میزان درجه تولید رسوب سنجیده شد. نتایج نشان داد که مقدار متوسط رسوب تولیدی در زیر حوضه های نمونه و شاهد به ترتیب برابر 0/003 و 0/005 تن در هکتار یعنی مقدار رسوب در زیر حوضه نمونه، 45 درصد کم تر از زیر حوضه شاهد است که این اختلاف ناشی از تاثیر عملیات آبخیزداری در زیر حوضه نمونه بوده است.کلید واژگان: عملیات بیولوژیک, حفاظت خاک, کرت رسوب, مدیریت حوزه آبخیز}Soil erosion and related problems i.e. sedimentation are associated with significant issues and problems on the environment and agriculture, including economic losses, reduction of water quality, storage capacity of reservoirs and agricultural production, among which watershed activities play a prominent role in reducing the amount of soil erosion and sediment yield. For this purpose, in the present research, the watershed management activities were evaluated on the amount of sediment yield, using the Connectivity Index in the Gonbad paired catchment of Hamadan province. In this regard, firstly, the estimation of the continuity index was conducted in the erosion plots installed in the control and impacted watersheds during the events that led to sediment production. Then, a regression relationship was established between the data of the Connectivity Index and the erosion plots sediment yield using the Connectivity Index in order to estimate the rate of sediment yield of control and impacted watersheds. Finally, the impact of watershed practices on the degree of sediment yield was measured by comparing the estimated sediment in control and impacted areas using the Connectivity Index. The results showed that the average amount of sediment produced in the sample and control sub-basins is 0.003 and 0.005 tons per hectare, respectively, that is, the amount of sediment in the sample sub-basin is 45% less than the control sub-basin, and this difference is due to the effect of watershed management operations in the sample sub-basin.Keywords: Biological practices, Erosion plot, Soil conservation, watershed management}
-
فرسایش خاک و رسوب گذاری از معضلات اصلی در اغلب حوزه های آبخیز ایران محسوب شده و موجب محدودیت های اساسی در دستیابی به توسعه پایدار می شوند. ارزان ترین و مناسب ترین راه حفاظت خاک، استفاده از پوشش گیاهی است و لذا در پژوهش حاضر، به بررسی تاثیر ارتفاع، سطح و تراکم پوشش گیاهی ماشک علوفه ای مراغه و ماشک گلشن بر کاهش رواناب و رسوب پرداخته شده است. این آزمایش با استفاده از کرت های استاندارد با ابعاد 1.8×22 متر، شیب نه درصد و جهت شیب شرقی به انجام رسید، به طوری که در مجموع نه کرت آزمایشی شامل سه تیمار و سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی نصب و اجرا شد. نمونه برداری رواناب از مخزن های موجود در انتهای هر کرت انجام و پارامترهای پوشش گیاهی شامل سطح تاج پوشش، تراکم بوته و ارتفاع گیاه در هر نوبت نمونه برداری، اندازه گیری شد. سپس، میانگین پارامترهای اندازه گیری شده با استفاده از آزمون دانکن مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. بیشترین کاهش حجم رواناب (97 درصد) و غلظت رسوب (94 درصد) برای تیمار ماشک مراغه به دست آمد. همچنین، مشاهده شد که خصوصیات گیاهی نظیر سطح تاج پوشش و تراکم پوشش گیاهی همبستگی عالی با کاهش رواناب و رسوب و در نتیجه حفاظت آب و خاک دارند. بنابراین، انتخاب رقم و گونه گیاهی، یک گام مهم در افزایش کارایی این روش بیولوژیک به شمار می رود. بر اساس یافته های این پژوهش، به منظور حفاظت آب و خاک و نیز کمک به معیشت ساکنین حوزه آبخیز، استفاده از گیاهان علوفه ای دیم سازگار با شرایط اقلیمی هر منطقه توصیه می شود و گیاه انتخابی باید خصوصیات مناسب گیاهی مانند سیستم ریشه ای و ساقه قوی و متراکم و نیز سطح پوشش مناسب داشته باشد. همچنین، انجام آبیاری اولیه و آبیاری در مراحل مهم رشد گیاه علوفه ای دیم مورد استفاده در شرایط خشکسالی و کم بارش توصیه می شود.کلید واژگان: چم خانی, حفاظت خاک, روش های بیولوژیک, فرسایش, کرت های آزمایشی}Soil erosion and sedimentation is one of the main problems in most of watersheds in Iran and a fundamental limitation against sustainable development. The usage of vegetation cover is the cheapest and most suitable approach for soil conservation. In the present study, the height, vegetation cover and density of Vicia Dasicarpa and Villosa Vicia investigated on reducing runoff and sediment. The experiments conducted using standard plots with dimensions of 22×1.8 m, slope of nine percent and east direction; so that, nine experimental plots including three treatments and three replications installed and performed in the form of randomized complete block design. Runoff sampling was conducted from the tanks installed at the end of each plot, and the parameters of vegetation surface cover, vegetation density and plant height were measured at each sampling time. Then, the means of measured parameters were statistically analyzed and compared using Duncan Test. According to the results, the maximum runoff (97%) and sediment (94%) reduction were observed for Vicia Dasicarpa during the experiment. Also, it was detected that plant properties such as vegetation cover and density have a great correlation with runoff and sediment reduction which means soil and water conservation. Therefore, selecting the cultivar and plant species is an important step to increase the efficiency of this biological method. Based on the findings, in order to conserve soil and water as well as assisting the livelihood of the watershed residents, the use of legumes compatible with rainfed conditions having appropriate properties such as strong root, stem system and coverage along with initial irrigation at important growth stages of the plant in drought conditions is recommended.Keywords: Biological methods, Chamkhani, erosion, Experimental plots, Soil conservation}
-
کانون فرسایش بادی هندیجان در استان خوزستان و جنوب غرب کشور ایران قرار دارد. در دهه اخیر، با افزایش نرخ فرسایش و تمرکز کانون های مهم گرد و غبار در این گستره، مطالعه غلظت و آلودگی فلزات سنگین در این منطقه اهمیت بسزایی یافته است. بدین منظور، تعداد 33 نمونه خاک از این پهنه بر مبنای نوع کاربری با توزیع یکنواخت برداشت شد و مورد تحلیل ICP-MSS قرار گرفت. داده های حاصل نشان می دهد که بیشترین میانگین غلظت فلزات به ترتیب متعلق به فلزات Cd<As<Cu<Pb<Zn<Ni<Cr است. شاخص های غنی شدگی، شاخص زمین انباشت و عامل آلودگی نشان داد که بیشترین آلودگی در پهنه هندیجان به ترتیب متعلق به فلزات نیکل، کروم، آرسنیک، کادمیوم و سرب است. از سویی دیگر، ارزیابی خطر زیست محیطی (RI) در پهنه مذکور نشان داده این منطقه دارای خطر زیست محیطی کمی می باشد که در بین فلزات مورد مطالعه نیز بیشترین خطر زیست محیطی متعلق به دو فلز آرسنیک و کادمیوم است. نتایج آزمون PCA نشان داد که فلزات نیکل، روی، مس و سرب دارای دو منشا زمین زاد و انسان زاد به صورت توام هستند و منشا فلزات آرسنیک و کادمیوم نیز فعالیت های انسانی است. باتوجه به الگوی توزیع فلزات می توان بیان کرد که فعالیت های مرتبط با اسکله صیادی بحرکان از یک سو و سکوهای نفتی دور از ساحل میدان نفتی هندیجان از سویی دیگر، موجب تغلیظ فلزات نیکل، سرب، روی و مس در جنوب گستره مورد مطالعه شده است. فعالیت های کشاورزی نیز غلظت فلزات کادمیوم و آرسنیک را در این گستره کنترل کرده، منشا غلظت کروم نیز پساب های کشاورزی، آلودگی های ترافیکی و آلودگی های باقی مانده حاصل از جنگ هشت ساله عراق و ایران تعیین شد.
کلید واژگان: فرسایش بادی, شاخص های زیست محیطی, گستره هندیجان, نرخ فرسایش, ICP-MSS}Hendijan wind erosion center is located in Khuzestan Province and southwest of Iran. In the last decade, with the increase of erosion rate and concentration of important dust centers in this area, the study of heavy metal concentration and pollution in this area has become very important. For this purpose, 33 soil samples of this zone were collected based on land use change and with the aim of uniform distribution and analyzed by ICP-MSS. The obtained data show that the highest average concentrations of metals belong to Cd <As <Cu <Pb <Zn <Ni <Cr, respectively. Enrichment indices, geo-accumulation index and contaminant factor showed that the highest pollution in Hindijan area belongs to nickel, chromium, arsenic, cadmium and plumbum, respectively. On the other hand, ecological risk assessment in the mentioned area has shown that this region has a low ecological risk that among the studied metals, the highest ecological risk belongs to the two metals arsenic and cadmium. The results of PCA test showed that the metals nickel, zinc, copper and lead have both non-anthropogenic and anthropogenic sources and the source of arsenic and cadmium metals is human activities. According to the pattern of metal distribution, it can be stated that the activities related to Bahrkan fishing pier on the one hand and oil rigs off the coast of Hindijan oil field on the other hand have caused the concentration of nickel, lead, zinc and copper in the south of the study area. Agricultural activities have also controlled the concentration of cadmium and arsenic metals in this area, and the source of chromium concentration was determined as agricultural effluents, traffic pollution and residual pollution from the 8-year Iraq-Iran war.
Keywords: Dust, Environmental indicators, Hendijan range, ICP-MSS, Wind erosion} -
هدف از این پژوهش، شناسایی، ارزیابی و معرفی پهنه های مستعد گردشگری نوع اکوتوریسمی در حوضه آبریز «ابیانه برزرود» به دلیل پتانسیلهای منحصربه فرد طبیعی و فرهنگی - تاریخی و انسانی است. فاکتورهای موثر در مکانیابی مناطق مستعد در این تحقیق، شامل نه متغیر زیست محیطی است که پس از رقومی سازی نقشه های پایه و تهیه پرسشنامه تحلیل سلسله مراتبی (AHP) از کارشناسان خبره درخصوص اهمیت نسبی معیارها و زیرمعیارها به نسبت هم نظرسنجی شد. در این پژوهش، معیارهای جاده، رودخانه، پوشش گیاهی و خدمات اقامتی بیشترین تاثیر را در انتخاب مکان مناسب اکوتوریسم به خود اختصاص دادند و پس از آن، بهترتیب اثرگذاری، معیارهای رستوران، چشمه، مظهر قنات و محدوده روستا قرار گرفته اند. در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) با استفاده از نرمافزار اکسپرت چویس براساس وزنهای به دست آمده از مدل یادشده و پردازش آن، نقشه رتبه بندی درجات تناسب برای اکوتوریسم در سه رده ضعیف، متوسط و خوب تهیه شد. این نقشه، با 59 مکان کنترلی در بازدیدهای میدانی صحتسنجی شد و کلیه مکان های مستعد گردشگری در محدوده خوب قرار گرفته اند که صحت این نقشه را تایید میکند. جذابترین مناطق حوضه، که حدود 25 درصد سطح حوضه را شامل میشود، با رتبه خوب، در قسمت های مرکزی حوضه و در راستای مسیر مواصلاتی بین روستاهای منطقه قرار دارد. مناطق با جذابیت متوسط، که حدود 46 درصد سطح حوضه را دربر میگیرد، عمدتا در بخش جنوبی حوضه و در محدوده منطقه حفاظت شده محیط زیست واقع شده است. مناطق با جذابیت کم با میزان گسترش حدود 29 درصد مساحت منطقه، عمدتا در شمال غرب و جنوب غرب حوضه گسترش دارد و به صورت لکه هایی نیز در سایر مناطق حوضه ملاحظه می شود.
کلید واژگان: جذابیت طبیعی, ظرفیت های گردشگری, توسعه پایدار, میراث طبیعی, میراث فرهنگی, ژئوتوریسم}The purpose of this study is to identify, evaluate and introduce ecotourism-prone tourism areas in the "Abyaneh-Barzrood" catchment area due to its unique natural, cultural, historical and human potentials. Factors influencing the location of susceptible areas in this study include 9 environmental variables that after digitizing the baseline maps and preparing an AHP questionnaire from an expert on the relative importance of criteria and sub-criteria compared to each other. In this study, the criteria of road, river, vegetation and accommodation services had the greatest impact on choosing a suitable place for ecotourism, followed by the criteria of restaurant, spring, aqueduct and the area of the village, respectively. In GIS environment, using Expert Choice software based on the weights obtained from the mentioned model and its processing, a ranking map of fitness scores for ecotourism was prepared in 3 categories: weak, medium and good. This map was validated with 59 control locations in field visits. All potential tourist destinations are in a good range, which confirms the accuracy of this map. The most attractive areas of the basin, which covers about 25% of the basin area, with a good rank, are located in the central parts of the basin and along the transportation route between the villages of the region. Areas of medium attractiveness, which cover about 46% of the basin area, are mainly located in the southern part of the basin and within the environmental protected area. Low attractiveness areas with a spread rate of about 29% of the area are mainly in the northwest and southwest of the basin and are seen as spots in other areas of the basin.
Keywords: Natural Attraction, tourism capacities, sustainable development, Natural Heritage, Geotourism} -
مارن ها بخش سست سازندهای زمین شناسی را تشکیل می دهند که بشدت فرسایش پذیر می باشند. اقدام پایدار در تثبیت خاک، عملیات بیولوژیکی است. پوشش متراکم گونه های مرتعی در برخی مناطق مارنی سبب پایداری خاک در این مناطق شده است. به نظر می رسد که برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مارن ها در ایجاد چنین پوششی در مناطق تحت پوشش سازندهای مارنی نقش دارند. این تحقیق با هدف بررسی دقیق و سیستماتیک گونه های گیاهی و تعیین نیاز رویشگاهی و نیز نقش حفاظتی آن ها درسه منطقه شرقی، جنوبی و غربی در شهرستان ایلام به مرحله اجرا درآمد. بدین منظور 30 نمونه نهشته مارنی از سه محدوده برداشت شد و بر روی آنها آزمایشات فیزیکی و شیمیایی انجام شد. بررسی های گیاه شناسی نیز با استفاده از بازدیدهای مکرر صحرایی و پلات اندازی در 180 نقطه انجام و نمونه های گیاهی پس از انتقال به موزه گیاهی، شناسایی شدند. نتایج نشان داد، با توجه به چینه شناسی سازندهای مارنی گورپی، پابده، گچساران و آغاجاری، رسوبات این سه منطقه از نظر میزان شوری (EC)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، سدیم (Na+) و درصد اشباع خاک (SP) و برخی پارامترهای فیزیکی از جمله ذرات شن، ماسه و سیلت دارای اختلافات معنی داری می باشند که R2 تاثیر معنی دار خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر نوع پوشش گیاهی را نشان داده است. این تفاوتها می تواند به عنوان یکی از عوامل موثر در تنوع و اختلاف پوشش گیاهی رویش یافته در سه عرصه باشد. در این تحقیق نیاز رویشگاهی گونه های گیاهی سازگار با نوع مارن و نقش حفاظت خاک هر یک از آنها در مناطق شرقی، غربی و جنوبی محدوده شهرستان ایلام معرفی شده است.
کلید واژگان: خصوصیات شیمیایی و فیزیکی, شهرستان ایلام, حفاظت خاک, گونه گیاهی, مارن}Marls form the weakest part of geological formations that are highly erosive. Sustainable action in soil stabilization is biological operations. The dense cover of Pasture rangeland species in some areas of Marl has caused soil stability in these areas. It seems that some of the physical and chemical properties of marls play role in creating such a cover in areas covered by marl formations. This research was conducted with the aim of carefully and systematically study of plant species and determining their site needs and protective role in three eastern, southern and western regions in Ilam city. For this, 30 marl deposit samples were collected from three ranges and physical and chemical tests were performed on its. Botanical studies were also performed using repeated field visits and plot establishing at 180 locations, and plant samples were identified after transfer to herbarium. Results showed that, giving the stratigraphy of Marl Gorpi, Pabdeh, Gachsaran and Aghajari formations, sediments of these three regions in terms of salinity (EC), specific gravity (BD), sodium (Na +) and Soil saturation percentage (SP) and some physical parameters such as gravel, sand and silt particles have significant differences which R2 has shown significant statistical effect of soil physical and chemical properties on plant cover type. This difference could be as one of the effective factors in the diversity and difference of vegetation grown in three areas. In this research, the site need of plant species compatible with marl type and soil protection role of each of them in eastern, western and southern regions of Ilam city has been introduced.
Keywords: Chemical, physical properties, Ilam city, soil protection, plant species, Marl} -
مناطق خشک و نیمه خشک با بارندگی بسیار متغیر و دوره های خشکسالی یا سیل غیرقابل پیش بینی زندگی ساکنین را به شدت تحت تاثیر کمبود آب قرار داده است و اغلب ازنظر معیشتی مناطقی ناامن هستند. سامانه های سطوح آبگیر باران از راه حل های موجود برای غلبه بر کمبود آب و مدیریت رواناب در این مناطق است. رواناب سطحی منبع آب بالقوه ای است که با مدیریت درست آن به کمک روش های استحصال آب باران، می توان از آن برای تامین تقاضا در بخش های مختلف ازجمله کشاورزی و شرب مفید باشد. این پژوهش باهدف معرفی مکان های مناسب ایجاد سامانه سطوح آبگیر باران در حوزه آبخیز لتیان انجام شد. نقشه های مورد نیاز حوضه برای این پژوهش شامل نقشه های ضریب پوشش سطح زمین، نفوذپذیری سازندها و خاک، میانگین بارش بلندمدت، شیب، کاربری اراضی و شبکه زهکشی تهیه شدند. نقشه های مذکور هرکدام به پنج طبقه تقسیم شدند و با روی هم گذاری لایه ها در محیط ARC/GIS 10.7.2، در نهایت مکان های مناسب حوضه برای تولید رواناب جهت ایجاد سطوح آبگیر باران به دست آمد. نتایج نشان داد که درصد شیب، نوع کاربری، NDVI و اقلیم در این حوضه، عواملی موثر برای تولید رواناب بوده اند. همچنین نقشه طبقات پتانسیل تولید رواناب نشان داد درصد فراوانی مربوط به طبقات پتانسیل تولید رواناب خیلی زیاد، زیاد، متوسط و کم به ترتیب 2/3، 22، 6/33 و 5/23 درصد بوده است. برای احداث این سامانه ها اولویت با مناطقی است که ازنظر تولید رواناب، پتانسیل و فراوانی طبقه بالاتری دارند که مناطق با پتانسیل تولید رواناب متوسط این ویژگی را دارند. معرفی محل های مناسب برای ایجاد سطوح آبگیر باران، احتمال موفقیت طرح های استحصال آب باران را می تواند به حداکثر برساند.
کلید واژگان: استحصال آب باران, رواناب, شیب, نفوذپذیری, NDVI}Arid and semi-arid regions with highly variable rainfall and periods of drought or unpredictable floods have severely affected residents' water shortages and they are often living in insecure areas. Rainwater catchment systems are one of the available solutions to overcome water shortage and runoff management in these areas. Surface runoff is a potential source of water that, with proper management and rainwater extraction methods, can be used to meet demand in various sectors, including agriculture and drinking. This study was conducted with the aim of introducing suitable places for establishing rainwater catchment systems in Latyan Watershed. Essential maps of the watershed for this study included land cover coefficient, permeability of formations and soil, average long-term rainfall, slope, land use, and drainage network were prepared. The mentioned maps were each divided into five categories and by overlaying in ARC/GIS 10.7.2 environment, finally suitable places for runoff production of the watershed were obtained to create catchment levels. The results showed that slope percentage, type of land use, NDVI and climate in this watershed were effective factors for runoff production. In addition, the map of runoff production potential classes showed that the frequency percentages related to runoff production potential classes were very high, high, medium, and low, respectively 3.2, 22, 33.6 and 23.5%. For the construction of these systems, priority is given to areas that have the potential and frequency of upper class in terms of runoff production, which areas with medium runoff production potential have this feature. Introducing suitable places to establish rainwater catchment systems can maximize the probability of success of rainwater harvesting projects.
Keywords: Rainwater harvesting, Runoff, Slope, Infiltration, NDVI} -
سازندهای مارنی در اغلب مناطق خشک و نیمهخشک به دلیل خصوصیات خاص فیزیکی و شیمیایی، پوشش گیاهی اندکی دارند و استقرار پوشش بر روی آنها با محدودیتهای متعددی روبهرو است. جهت درک صحیح وضعیت اکوسیستمهای مناطق خشک و نیمهخشک، شناخت رابطه پویای بین پوشش گیاهی و خاک لازم است. این تحقیق باهدف شناسایی گونههای گیاهی استقراریافته و بررسی اثرات متقابل خصوصیات فیزیکی - شیمیایی مارن حساس به فرسایش و پوشش گیاهان مرتعی در سازندهای مارنی سه منطقه (جاده طرود، بکران و ریآباد) شهرستان شاهرود انجام گرفت. به طوری که پس از تحدید اراضی مارنی بر روی نقشههای توپوگرافی و با استفاده از نقشههای زمینشناسی، نمونهبرداری از خاک برای تعیین خصوصیات و اندازهگیری تاج پوشش گیاهی انجام شد. میزان فرسایشپذیری متوسط در سازندهای مارنی سه منطقه جاده طرود، بکران و ریآباد با استفاده از مدل BLM صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان میدهد به طورکلی وضعیت فرسایش به روش BLM در منطقه بکران با بالاترین درصد پوشش گیاهی در طبقه کم و در منطقه جاده طرود و ریآباد در طبقه متوسط قرار میگیرد. نتایج همبستگی بین شاخصهای فیزیکوشیمیایی خاک و پوشش گیاهی نشان داد عامل تاج پوشش گیاهی با عوامل خاکی شامل درصد گچ (CaSo4) و درصد رس به ترتیب در سطح اطمینان 99 درصد و 95 درصد ارتباط داشته و از همدیگر متاثر میشوند در ضمن گچ و رس موجود در خاک مارنی شهرستان شاهرود از مهم ترین عواملی است که در میزان استقرار پوشش گیاهی نقش بسزایی ایفا می کنند. نکته مهم آن است که در هر سه منطقه، گونه فراوان و غالب درمنه دشتی بوده و بدون تردید این گونه مرتعی را میتوان سازگارترین گونه گیاهی در نواحی تحت پوشش سازندهای مارنی در نظر گرفت.
کلید واژگان: تیپ گیاهی غالب, روش BLM, سازندهای مارنی, فرسایشپذیری, مارن گچی}Marni Formations have little vegetation in most arid and semi-arid regions due to special physical and chemical properties. The establishment of coverage on them faced several limitations. To properly understand the state of ecosystems in arid and semi-arid regions, it is necessary to understand the dynamic relationship between vegetation and soil. The aim of this study is to identify the established plant species and to investigate the interactive effects of physical-chemical characteristics of erosion-sensitive marl and rangeland vegetation in marl formations in three regions (Taroud Roads, Bakran and Riabad) of Shahroud city; so that after delimiting the marl lands on topographic maps and using geological maps, soil sampling was performed to determine the characteristics and to measure the vegetation canopy. Moderate erodibility in Marni formations in three areas, Taroud Roads, Bakran and Riabad, was done using BLM model. The results show that in general, the erosion status by BLM method in Bakran region with the highest percentage of vegetation is in the lower class and in the area of Taroud Roads and Riabad is in the middle class. The results of correlation between physicochemical indices of soil and vegetation showed that the canopy factor was related to soil factors including gypsum percentage (CaSo4) and clay percentage at 99% and 95% confidence levels, respectively affecting each other. Clay in marl soil of Shahroud city is one of the most important factors that play an important role in the establishment of vegetation. The important point is that in all three regions, there is an abundance and predominant species of Artemisia plain and, without a doubt, this rangeland species can be considered as the most compatible plant species in the areas covered by marl formations.
Keywords: BLM method, Dominant plant type, Erodibility, Gypsiferous marl, marl formations} -
واحدهای مارنی در حدود 4438 کیلومترمربع از سطح استان زنجان معادل 20 درصد را تشکیل می دهند. در این مقاله طبقه بندی مارن های استان زنجان براساس خصوصیات فیزیکوشیمیایی و تحلیل خوشه ای مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی واحدهای مارنی، 18 واحدهای کاری مشخص شده و در عملیات صحرایی اقدام به نمونه برداری از مواد مارنی به تعداد 120 نمونه از دو عمق 10-0 و 30-0 سانتیمتری گردید. داده های حاصله با استفاده از برنامه آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. براساس نتایج تحقیق، واحدهای مارنی استان زنجان با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنها به دو گروه تبخیری یا غیر دریایی شامل واحدهای مارنی پلیوسن، قرمز بالایی، قرمز پایینی و مارن ایوسن و مارن غیر تبخیری یا دریایی شامل واحدهای مارنی قم و مارن کرتاسه می باشد. واحدهای مارنی در لایه های سطحی جزء سازندهای عادی هستند و در لایه های عمقی وضعیت متفاوت است و بر مقدار شوری و قلیاییت برخی از این واحدها افزوده می شود. بررسی تفاوت ها و تغییرات خصوصیات فیزیکوشیمیایی واحدهای کاری مارنی به روش آزمون t نشان داد که واحدهای کاری مارنی در دو عمق فوق در اکثر متغیرهای دارای ضریب همبستگی بالا و اختلاف معنی دار می باشند که می توانند براساس این خصوصیات طبقه بندی شوند. همچنین بررسی متغیرهای فیزیکوشیمیایی واحدهای مارنی به روش آزمون F و مقایسه میانگین ها، نشان داد که واحدهای مارنی قابل تفکیک و گروه بندی می باشند. براساس تجزیه و تحلیل خوشه ای 6 متغیر فیزیکوشیمیایی در ارایه یک طبقه بندی از واحدهای مارنی استان زنجان موثر و مفید باشند.
کلید واژگان: استان زنجان, تحلیل خوشه ای, خصوصیات فیزیکوشیمیایی, طبقه بندی, واحدهای مارنی}IntroductionMarly units cover about 4438 square kilometers (20% of the total area) of Zanjan Province territory. The research shows that various scholars, although sporadically, have considered a relationship between physicochemical factors and the classification of Marl. In this paper, the classification of Marls in Zanjan Province has been investigated based on physicochemical properties and cluster analysis.
MethodologyTo conduct this research, 18 studied units have been defined by grouping and combining the slope, climate and Marl units of geological formations in ArcGIS9.3 software environment. In addition, 120 samples were taken from two depths of 0-10 and 0-30 cm. The data obtained from physicochemical analyzes were analyzed using SPSS statistical program.
ResultsAccording to the results, Marl units of Zanjan province, are divided into two groups based on their physicochemical characteristics: evaporative or non-marine such as Pliocene, upper red, lower red, and Eocene Marl, and non-evaporative or marine such as Qom and Cretaceous Marl.These marl units are part of normal formations in the surface layers while in the deep layers the situation is different, the salinity and alkalinity of some of these units such as Pliocene and Qom marl units increases. But other units, despite the increase in depth according to the chemical analysis performed at a depth of 0-30 cm, are still in normal category in terms of salinity and alkalinity. According to cluster analysis, 6 variables including clay, sand, PI, cation exchange capacity (CEC), the amount of dissolved sodium (Nasol) and sulfate (So4) were situated in the center of the classification. This shows their importance in the separation and grouping of marl units. Therefore, it can be concluded that these 6 variables can be effective and useful in classification of marl units in Zanjan province.
Discussion & ConclusionsInvestigation of differences and changes in physicochemical properties of marl units at depths of 0-10 and 0-30 cm by t-test show that the units at the two mentioned depths have a high correlation coefficient in most physical, mechanical and chemical variables. Also, they show significant differences in some variables as silt, cation exchange capacity (CEC), percentage of organic carbon, the total neutralizing value (TNV) of the limestone, the amount of dissolved sodium (NaSol), sodium absorption ratio (SAR), Chloride (Cl), sulfate (SO4) and the liquid limit (LL). Therefore, according to these physicochemical properties, it is possible to classify and group Marls in Zanjan Province.Investigation of the effect of physicochemical variables on the separation of marl units using F-test and comparison of means for different units by Duncan test confirmed the feasibility of separation and grouping of marl units based on physicochemical variables. They can be classified at least in one group based on the electrical conductivity or at most in three groups according to effective variables such as silt, sand, lime percentage, sodium absorption ratio and liquid limit and plasticity index.Based on the cluster analysis, 6 variables of the amount of clay, sand, and the plasticity index (PI), cation exchange capacity (CEC), dissolved sodium (NaSol) and sulfate (So4) are vital in the classification and indicate importance in separation and grouping of Marl units. Therefore, it can be said that these 6 variables can be effective and useful in providing a classification of marl units in Zanjan Province.
Keywords: Zanjan province, Cluster Analysis, Physicochemical, Classification, Marly units} -
با توجه به زمان بر بودن و عدم صرفه اقتصای استفاده از مدل های دینامیکی، استفاده از روش های ریزمقیاس نمایی اقلیمی آماری افزایش یافته است. در این پژوهش نتایج مدل های اقلیمیHadGEM2-ES ،MIROC و NoerESM1-M که توسط جعبه ابزار CCT پس از شبیه سازی پارامترهای اقلیمی روزانه بارش، دمای حداکثر و حداقل ریز مقیاس سازی شدند در حوزه آبخیز کرگانرود در استان گیلان ارزیابی و مقایسه شده است. از اطلاعات هواشناسی ایستگاه سینوپتیک بندرانزلی در دوره 2018-1975 به عنوان دوره مشاهداتی استفاده شده است. پارامترهای روزانه بارش، دمای حداکثر و حداقل حوزه آبخیز کرگانرود تحت سناریوهای RCP4.5 وRCP8.5 و به ترتیب در سه دوره آتی 2050-2025، 2051-2075 و 2100-2076 شبیه سازی انجام و با دوره مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی ارزیابی مدل های اقلیمیHadGEM2-ES ،MIROC و NoerESM1-M از شاخص های ارزیابی NS، R² و RMSE بهره گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که مقایسه تغییرات داده های دمای آتی منطقه با استفاده از مدل های اقلیمی بکار گرفته شده با دوره مشاهداتی با توجه به آزمون من کندال، تصادفی نبوده و تحت تاثیر عواملی، علاوه بر همبستگی، روند معنی دار از خود نشان دادند که بیشترین سطح معنی داری به ترتیب مربوط به دمای حداکثر (4.04=Z) و دمای حداقل(4.6=Z) در سطح اطمینان بالای 95 درصد در مدل اقلیمی NoerESM1-M و در دوره آتی 2075-2051 تحت سناریوی RCP8.5 و میزان آن افزایشی می باشد.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, MIROC, NoerESM1-M, HadGEM2-ES, CCT, گزارش پنجم هیات بین الدول}Due to the time consuming and uneconomical use of dynamic models, the use of downscaling climatic exponential methods has increased. In this study, the results of HadGEM2-ES, MIROC and NoerESM1-M climatic models that were calibrated by CCT toolbox after simulating daily climatic parameters of daily precipitation, maximum and minimum temperature in the Karganrood basin in Gilan province, Iran. The meteorological data of Bandar Anzali synoptic station during 1975-2018 was used as the observation period. Daily parameters of precipitation, maximum and minimum temperature of Karganrood watershed were simulated under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in the next three periods of 2050-2025, 2051-2075 and 2100-2076, respectively, and compared with the observation period. NS, R2 and RMSE evaluation indices were used to evaluate the climate models HadGEM2-ES, MIROC and NoerESM1-M. The results of this study showed that the comparison of changes in future temperature data of the region using climatic models used with the observation period according to Mann-Kendall test is not random and under the influence of factors, in addition to correlation, a significant trend showed that the highest levels of significance were related to maximum temperature (Z = 4.04) and minimum temperature (Z = 4.6) at 95% confidence level in NoerESM1-M climate model and in the next period of 2051- 2075, respectively is under RCP8.5 scenario and its rate is increasing.
Keywords: Climate Change, CCT, MIROC, NoerESM1-M, HadGEM2-ES, Fifth IPCC Report} -
در برخی مناطق به طرز شگفت انگیزی می توان پوششی متراکم از گونه های مرتعی را ملاحظه نمود که سبب پایداری خاک وکنترل نرخ رسوب زایی اراضی مارنی شده اند. به نظر می رسد که برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مارن ها از دلایل اصلی ایجاد چنین پوششی در مناطق تحت پوشش سازندهای مارنی باشد. این تحقیق با هدف بررسی دقیق و سیستماتیک گونه های گیاهی و تعیین نیاز رویشگاهی و نیز نقش حفاظتی آن ها درسه منطقه شرقی، جنوبی و غربی در شهرستان ایلام به مرحله اجرا درآمد. بدین منظور 48 نمونه نهشته مارنی از سه محدوده برداشت و بر روی 33 نمونه مارنی آزمایشات فیزیکی و شیمیایی انجام شد. بررسی های گیاه شناسی با استفاده از بازدیدهای مکرر صحرایی و پلات اندازی در 180 نقطه انجام و نمونه های گیاهی پس از انتقال به موزه گیاهی، شناسایی شدند. براساس نتایج آزمایشات نمونه های مارنی در این سه منطقه، با توجه به چینه شناسی سازندهای مارنی گورپی، پابده، گچساران و آغاجاری رسوبات این سه منطقه از نظر میزان شوری (EC)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، سدیم (Na+) و درصد اشباع خاک (SP)و برخی پارامترهای فیزیکی از جمله ذرات شن، ماسه و سیلت دارای اختلافات معنی داری می باشند. این تفاوت می تواند به عنوان یکی از عوامل موثر در تنوع و اختلاف پوشش گیاهی رویش یافته در سه عرصه باشد. نکته مهم آن است که در هر دو تیپ منطقه شرقی و غربی شهرستان ایلام گونه فراوان و غالب Quercus brantii می باشد و بدون تردید می توان این گونه مرتعی را سازگارترین گونه گیاهی در نواحی تحت پوشش سازند های مارنی گورپی و پابده در این پهنه ها در نظرگرفت. گونه غالب دوم را No mu ، Ha sa و Zi nu به خود اختصاص می دهد که با پهنه مارنی جنوب شهرستان ایلام سازگار می باشد.
کلید واژگان: شهرستان ایلام, فرسایش خاک, گیاهان مرتعی, مارن}In some areas, it is surprisingly possible to see a dense cover of rangeland species that has sustained soils and controlled the sedimentation rate of marl lands. It seems that some of the physical and chemical properties of marl are the main reasons for such a cover in the areas covered by Marlene formations. This research was carried out with the aim of thorough and systematic examination of plant species and determining the need for habitat and their protective role in the eastern, southern and western regions of Ilam. For this purpose, 48 specimens of Marne deposit were harvested from three areas and 33 physical and chemical tests were carried out. Botanical investigations were carried out using recurrent field observations and plots at 180 points, and plant specimens were identified after transfer to the plant museum According to the results of experiments on marl samples in these three regions, according to the stratigraphy of marl formations Gurpi, Pabdeh, Gachsaran and Aghajari, the sediments of these three areas were evaluated for the salinity (EC), bulk density (BD), sodium (Na +) and Soil saturation percentage (SP) and some physical parameters such as sand, sand and silt particles have significant differences. This difference can be one of the factors affecting the diversity and diversity of vegetation grown in three areas. The most important point is that in both eastern and western regions of Ilam, the species of Quercus brantii is abundant and dominant, and it can undoubtedly be considered as the most adapted plant species in the areas covered by Marlene formations of Gurpi and Pabdeh in these zones. . The second dominant species is No mu, Ha sa and Zi nu, which is compatible with the southern marl zone of the city of Ilam.
Keywords: Ilam city, soil erosion, pasture plants, Marl} -
پوشش سطح زمین و تغییرات آن از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر تغییرات زیست محیطی به حساب می آید. از این رو، درک و پیش بینی علل، فرایندها و نتایج تغییرات پوشش زمین به یک چالش عمده بر روی سطح کره زمین تبدیل شده است. امروزه سنجش از دور و داده های ماهواره ای به طور موثر برای شناسایی و تعیین مقدار تغییرات پوشش زمین و اثرات آن بر محیط زیست استفاده می شوند. در این تحقیق، با استفاده از محصول اطلاعاتی MCD12Q1 تغییرات زمانی-مکانی پوشش سطح زمین در سطح کشور با دقت مکانی 500 متر در بازه های زمانی پنج ساله از سال 2001 تا 2015 میلادی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. این بررسی نشان داد، در دوره زمانی مورد مطالعه، اراضی بدون پوشش و خاک لخت بالغ بر 60 درصد از سطح کشور را در بر دارند. سطح اراضی جنگلی، زراعی و پوشش علفی به ترتیب از 0.8، 4.8 و 421.4 درصد در سال 2001 به 0.6، 4.5 و 20.9 درصد در سال 2015 تقلیل یافته است. همچنین، ماتریس ارزیابی تغییرات نشان داد که در بازه های زمانی 2005-2001، 2010-2005 و 2015-2010 پوشش سطح زمین با روندی صعودی به ترتیب در 2.13، 3.25 و 3.30 درصد از سطح کل کشور تغییر یافته است و در مجموع از سال 2001 تا 2015 میلادی مجموع اراضی تغییر یافته معادل 6.08 درصد از سطح کشور برآورد شده است.کلید واژگان: تغییرات پوشش زمین, تغییرات زیست محیطی, طبقه بندی, محصول MCD12Q1, IGBP}Land cover change is one of the most effective factors of environmental change. So, understanding and predicting the causes, processes and consequences of land cover has become a major challenge. The remote sensing and satellite data technologies can be used effectively to detect and quantify land cover changes and its effects on the environment. This research used the MODIS MCD12Q1 yearly data at 500 m resolution to evaluate the spatio-temporal changes in the national land cover of Iran from 2001 to 2015 in five years periods. Land cover maps of Iran were generated based on 12 classes for years of 2001, 2005, 2010 and 2015 and then evaluated using “Landcover Change Matrix”. Areal distribution analysis showed that the most parts of Iran covered by barren areas (more than 60%). The area of forests, croplands and grasslands were reduced from 0.8, 4.8 and 21.4 percent respectively in the year of 2001 to 0.6, 4.5 and 20.9 percent of Iran’s area in 2015. Furthermore, to evaluate land cover changes in five years’ period, the land cover map of the first and last years of each period were compared using “Landcover Change Matrix”. Results showed that in the five years periods of 2001-2005, 2005-2010 and 2010-2015 land cover of Iran changed increasingly as 2.13, 3.25 and 3.30 percent respectively of Iran’s area. And the overall changes of land cover in Iran from 2001 to 2015 is 6.08 percent of Iran’s area.Keywords: Classification, IGBP, land cover changes, MCD12Q1, MODIS Land Products}
-
چالش های زیست محیطی در نتیجه افزایش جمعیت انسانی و افزایش تقاضا برای بهره برداری از منابع طبیعی روز به روز افزایش می یابد و سوء مدیریت منابع طبیعی باعث ظهور ناپایداری در شاخص های محیطی می شود. تخریب حوزه های آبخیز با فرسایش خاک و تولید رسوب، یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی در ایران است. ازاین رو تهیه و تکمیل اطلاعات مکانی ویژگی های طبیعی حوزه های آبخیز و اولویت بندی آن ها برای استفاده در مدیریت جامع حوزه آبخیز ضروری است. در این پژوهش با هدف بررسی وضعیت برخی شاخص ها و اولویت بندی زیرحوضه ها در حوزه آبخیز کرخه، شاخص های حساسیت واحدهای سنگی به فرسایش، شاخص فرسایندگی فورنیه اصلاح شده، شدت فرسایش حوضه از مدل تجربی EPM و رسوب دهی حوضه از نسبت تحویل رسوب لگاریتمی استخراج و تحلیل شدند. پس از استاندارد سازی و مقایسه شاخص ها اولویت بندی زیرحوضه ها انجام شد. همچنین از روش خوشه بندی نیز برای گروه بندی زیرحوضه ها و شاخص های فوق الذکر و شاخص های توپوگرافی استفاده شد. نتایج بررسی حساسیت سازندها به فرسایش نشان داد که طبقه حساس به فرسایش، با 60 درصد بیش ترین فراوانی را در این حوضه دارند. بزرگ ترین گروه همگن شامل نه زیرحوضه با کدهای2213، 2214، 2221، 2222، 2223، 2225، 2226، 2227 و 2228 است و شاخص های مساحت و طول جریان بیشترین شباهت را با هم نشان دادند. نتایج بررسی فرسایندگی باران و میانگین فرسایش نیز نشان دهنده ی آن است که طبقه فرسایندگی "خیلی زیاد" و طبقه فرسایش "زیاد"، بیش ترین مساحت (به ترتیب 49 و 52 درصد) را در این حوضه دارند که میانگین فرسایندگی و فرسایش کل حوضه، به ترتیب 60 /6میلی متر و 727 مترمکعب بر کیلومترمربع در سال به دست آمد. نتایج رتبه بندی میانگین شاخص های حساسیت سازندهای زمین شناسی، فرسایندگی باران و فرسایش هر زیرحوضه نشان می دهد که زیرحوضه هایی مانند 2215 (کرخه بالا) و 2224 (خرم آباد) از نظر برنامه ریزی و اقدام های عملی در سطوح مدیریتی در اولویت هستند و زیرحوضه هایی مانند 2211 (پایاب کرخه) و 2227 (آب الشتر) در اولویت کمتری نسبت به سایر زیرحوضه های حوزه آبخیز کرخه قرار دارند.
کلید واژگان: حساسیت سازند, رسوبدهی, شاخص های توپوگرافی, فرسایندگی, مدیریت جامع حوزه آبخیز}Environmental challenges are increasing day by day which this is a result of the increasing human population and demand for natural resources. Mismanagement of natural resources causes instability in environmental indicators. Degradation of watersheds with soil erosion and sediment yield is one of the most important environmental issues in Iran. Therefore, it is necessary to prepare and complete the spatial information of the natural characteristics of the watersheds and their prioritization. Because it is used in comprehensive watershed management. The purpose of this study was to investigate the status of some indicators and prioritize sub- catchments in Karkheh watershed. So indices of sensitivity of rock units to erosion, modified fournier erosivity index, erosion intensity from EPM experimental model and sedimentation through logarithmic sediment delivery ratio and discharge data were extracted and analyzed. After calculating mentioned indices in the sub-cachtments of Karkheh watershed, the values of each indicator in the basin and sub basins were examined, standardized and compared and then sub- cachtments prioritization were performed. The clustering method was also used to group the sub- cachtments and the above mentioned indices and topographic indices. Investigation of the susceptibility of formations to erosion of Karkheh watershed showed that sensitive class to erosion is the most frequent in this basin (60 %). The largest similar category in sub- cachtments includes nine ones with codes2213, 2214, 2221, 2222, 2223, 2225, 2226, 2227 and 2228 and the coefficients of area and length of flow had the most similarity. The results of rainfall erosivity and average erosion also indicate that very high erosivity class and high erosion class have the largest area (49% and 52% respectively) in this basin which the average erosivity and erosion of the basin were 60.6 mm and 727 m3 / km, respectively. The results of the average ranking of the indicators of geological formation sensitivity, rainfall erosivity and erosion of each sub basin show that sub basins such as 2215 (Karkheh Bala) and 2224 (Khoramabad) are prioritized in terms of planning and practical measurments at the level of the basin at managerial levels and sub- cachtments such as 2211 (Karkheh Payab) and 2227 (Ab Aleshtar) are less priority than other sub- cachtments in the Karkheh watershed.
Keywords: Geological Formation Erodiblity, Integrated Watershed Management, Rainfall Erosivity, Sedimentation, Topographic Indices} -
در برخی رخنمون های مارنی، گونه های مرتعی خاصی به طور چشمگیر رشد و نمو یافته و باعث تثبیت و پایداری خاک و کنترل پدیده فرسایش و رسوب زایی می شود. تحقیق حاضر با هدف بررسی نقش گونه های مرتعی بر کنترل فرسایش سازندهای مارنی مناطق بیابانی شهرستان اردکان یزد انجام گرفت. بدینمنظور پس از جداسازی پهنههای مارنی بر روی نقشه زمینشناسی و انجام بازدیدهای صحرایی، محدودههای مارنی بر روی نقشه نهایی گردید. سپس نقشه درصد پوشش و تیپ بندی گونه های گیاهی تهیه شد. برای تعیین درصد پوشش گیاهی و تهیه فهرست گونه های گیاهی بازدید میدانی صورت پذیرفت. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، نمونه برداری از 12 سایت و با تقسیم بندی به چهار گروه همگن، مقایسه آماری با آزمون آنالیز واریانس و آزمون دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که سازندهای مارنی مختلف در مناطق بیابانی اردکان شامل مارن به همراه گچ (ژیپس)، ماسه سنگ و گنگلومرا و آهک است. بیشترین اراضی مارنی، بدون پوشش گیاهی و بعضا دارای برونزد سنگی است. ولی در بخشی از مناطق مارنی بهویژه داخل آبراههها بوته های مرتعی با تراکم کم با نقش موثر در کنترل فرسایش و تثبیت کف دیده می شوند. سازگارترین گونه از نظر حضور (83 درصد در پلات های دارای پوشش گیاهی) روی اراضی مارنی گونه بهوه شور (Salsola tomentosa) است. مقایسه خصوصیات شیمیایی خاک گروه های مارنی منطقه، نشان داد که متغیرهای قلیاییت، درصد گچ، شوری، کلسیم و منیزیم و آهک دارای تفاوت معنی داری در سطح احتمال 1 و 5 درصد می باشند. لذا باعث تفاوت در استقرار پوشش گیاهی و نوع گونهها مستقر گردیده است.
کلید واژگان: سازند مارنی, فرسایش, پوشش گیاهی, حفاظت خاک, بیابان, اردکان}In some marl outcrops, certain rangeland species grow dramatically, stabilizing soil and controlling erosion and erosion. The purpose of this study was to investigate the role of rangeland species on marine erosion control of desert regions of Ardakan city of Yazd. For this purpose, after separation of marl zones on geological map and field visits, marl boundaries were finalized on the map. Then, a map of percentage of vegetation species and type was prepared. Field visits were conducted to determine the percentage of vegetation and to prepare a list of plant species. To investigate the physical and chemical properties of the soil, sampling from 12 sites and dividing it into four homogeneous groups was performed by means of ANOVA and Duncan test. The results showed that different marl formations in Ardakan desert areas include marl with gypsum, sandstone and conglomerate and lime. Most marl lands are vegetation-free and sometimes rocky. But in some parts of the marl, especially in the waterways, low density rangeland bushes play an effective role in controlling groove erosion and groove fixation. The most consistent species (83% in vegetated plots) is the marshy land of Salsola tomentosa. Comparison of soil chemical properties of marl groups showed that alkalinity, gypsum, salinity, calcium and magnesium and lime variables had significant differences at 1 and 5% probability level. Therefore, it has caused differences in the establishment of vegetation and species.
Keywords: Marni formation, Erosion, Vegetation, Soil conservation, Desert, Ardakan} -
زمینه و هدف
تجزیه نمونه های آب سطحی و قنات های موجود در منطقه سراسکند در استان آذربایجان شرقی، غلظت های چندین برابر بالاتر از میزان مجاز آن برخی فلزهای سنگین را در این نمونه ها نشان داده است. از آن جایی که خاک های کشاورزی منطقه از این منابع آبیاری می شوند، آلودگی این خاک ها به فلزهای سنگین و ارتباط میزان این آلاینده ها با ویژگی های خاک هدف پژوهش حاضر را تشکیل داد.
روش بررسیبعد از برداشت 21 نمونه خاک منطقه، آزمایش های دانه بندی و EC، CEC، pH، OC و عناصر آلومینیوم، آرسنیک، باریم، بریلیوم، کبالت، کروم، مس، آهن، منگنز، نیکل، سرب، قلع، وانادیم و روی بر روی این نمونه ها انجام گرفت. سپس از نرم افزار SPSS برای تعیین ضرایب همبستگی بین عناصر و ویژگی های نمونه های خاک و انجام آنالیز خوشه ای بهره گیری شد.
یافته هامیانگین غلظت عناصر آلومینیوم، آرسنیک، باریم، بریلیوم، کبالت، کروم، مس، آهن، منگنز، نیکل، سرب، قلع، وانادیم و روی به ترتیب 48/67190، 95/127، 24/487، 80/1،52/20، 05/85، 19/49، 81/40523، 67/726، 00/60، 81/34، 76/5، 38/116 و 52/110 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. عناصر باریم، کبالت، آهن، نیکل و آنتیموان همبستگی منفی با هدایت الکتریکی خاک نشان دادند. کبالت، کروم و نیکل همبستگی مثبت و روی همبستگی منفی با ظرفیت تبادل کاتیونی داشتند. آلومینیوم همبستگی مثبت و مس همبستگی منفی با کربن آلی داشت.
بحث و نتیجه گیریغلظت بالای آلومینیوم وجود مقادیر بالای کانی های آلومینوسیلیکاته را در خاک های منطقه نشان دادند. وجود معادن آهن و منگنزدار در اطراف منطقه اجرای طرح، بالابودن میزان این دو عنصر را تایید می نماید. همبستگی پایین و منفی ذرات رس با بیشتر عناصر اندازه گیری شده در این پژوهش، می تواند به ناهمگنی نمونه های خاک مربوط باشد که دارای مقادیر گوناگون رس و فلزات می باشند. برای تفکیک بین خاستگاه زمین شناختی و انسانی فلزهای اندازه گیری شده این طرح، لزوم اجرای پژوهش های دیگر ایجاب می نماید.
کلید واژگان: فلزات سنگین, منطقه سراسکند, زمین های کشاورزی}Background and ObjectivesAnalyses of surface and groundwater samples in Sareskand region in east Azarbayjan showed some heavy metal concentrations several time higher than standard ones.Due to irrigation of the agricultural lands with these waters, heavy metal pollution of the soils and relationship between pollutant concentrations and the soil properties were goals of this research.
MethodParticle size distribution, EC, CEC, pH, OC, and Al, As, Ba, Be, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sn, Va, and Zn analyses of 21 soil samples were done. SPSS software were used to correlation coefficients between the metal concentrations and the soil properties to cluster analysis.
FindingsMean concentrations of Al, As, Ba, Be, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sn, Va, and Zn of the soil samples were 67190.48, 127.95, 487.24, 1.80, 20.52, 85.05, 49.19, 40523.81, 726.67, 60.00, 34.81, 5.76, 116.38, and 110.52 mg/Kg soil respectively. Ba, Co, Fe, Sb, and Ni showed negative correlation with soil EC. Cobalt, Cr, and Ni high positive and Zn negative correlation with CEC were shown. Aluminum negative and Cu had positive correlation with organic carbon.
Discussion and ConclusionThe high Al concentrations showed abundant aluminosilicates in the soils. Existence of Fe and Mn mines in around of the region, emphasis high concentrations of theses two metals. Negative correlations between clay and OC of the soil samples with some metals related to heterogeneity of soil samples. Other researches are necessary to determine geologic and anthropogenic sources of these metals.
Keywords: Heavy Metals, Sarskand Region, Agricultural Lands} -
تغییر کاربری سازندهای مارنی منطقه زاگرس منجر به تشدید فرسایش، رسوب، هدررفت رطوبت خاک، تشدید ریزگردها، گرمایش زمین و آلودگی منابع آب شده است. هدف از نوشتار پیش رو تهیه نقشه پراکنش سازندهای مارنی، شناسایی کاربری اراضی و فرسایش غالب آن ها در استان کرمانشاه بود. نقشه پراکنش سازندهای مارنی با استفاده از بررسی های میدانی و نقشه های زمین شناسی تهیه شد؛ سپس اشکال فرسایش در هریک از سازندها با استفاده از تصاویر ماهوارهای اسپات و بررسی میدانی مشخص شد، اما کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره ای مشخص شد. نتایج پژوهش نشان داد که در استان کرمانشاه هشت سازند مارنی به ترتیب مساحت شامل امیران، آغاجاری، گچساران، گورپی، تله زنگ، کشکان، پابده و میشان هستند که رخنمون آن ها 21/24% مساحت استان است؛ همچنین نتایج نشان داد که سه سازند امیران، کشکان و آغاجاری به دلیل شرایط توپوگرافی، حساسیت به انحلال و تغییر کاربری، آسیبپذیرترین سازندهای مارنی هستند. پدیده انحلال در مناطق جنگلی، مرتعی و دیم زارهای شیبدار دو سازند امیران و کشکان فعالتر بوده و در مناطق دچار تغییر کاربری، شخم در جهت شیب، زغالگیری و جادهسازی نامناسب، موجب تشدید فرسایش بین شیاری، شیاری و زمینلغزش شده است؛ همچنین این بررسیها نشان داد که در نقاط کمشیب فرایند انحلال منجر به تشکیل بالاکند در شاخههای فرعی خندقها به همراه افزایش ابعاد کانالهای آن ها میشود. بیشترین مساحت منطقه قصرشیرین و ازجمله سامانه کشاورزی گرمسیری روی سازند آغاجاری گسترش دارد که در نقاط دچار تغییر کاربری و تخریب شدید پوشش گیاهی آن پدیده های انحلال، فرسایش خندقی و رسوبزایی تشدید شده بود. به طور کلی سازندهای مارنی منطقه زاگرس بهدلیل شرایط کانیشناسی، مقدار زیاد رس و سیلت به همراه توپوگرافی غالب ماهوری نسبت به انحلال و انواع فرسایش و زمینلغزش حساس هستند که با تغییر کاربری عرصههای جنگلی و مرتعی، تخریب پوشش گیاهی و شخم در جهت شیب تشدید میشود.
کلید واژگان: اشکال فرسایش, تغییر کاربری, سازند امیران, سازند آغاجاری, منطقه قصرشیرین}Land use/cover change at the geological marl formations, especially the conversion of forest and rangeland areas to rain-fed lands and subsequent improper tillage practice has led to severe soil erosion and sedimentation, soil moisture lost, dust-blown, global warming, and water pollution. The current study aims to prepare the spatial distribution of marl formation in Kermanshah province in Iran and to assess dominant land-use, plant cover, slope, and erosion features using satellite image (SPOT 2000) and field survey. The field data have been analyzed through ArcGIS software. The results of this study reveal that there are eight major marls formations in Kermanshah province including Amiran, Aghajari, Gachsaran, Gurpi, Talezangh, Kashkan, Pabdeh, and Mishan occupying about 24.21 % of province areas. Among these formations, three formations including Amiran, Kashkan, and Aghajari are the most vulnerable to degradation due to topographic conditions, high solubility, and improper land-use practices. The sensitive facies of Amiran and Kashkan Formations are more prominent in the forest and rain-fed areas with hill slope conditions. In these areas, deforestation, illegal charcoal extraction, improper agricultural and non-agricultural activities resulted in the dissolution of sensitive layered and consequently landslide incidents. Thus during each effective rainfall occurrence, there is severe erosion and siltation deliver fresh sediment in lower drainage systems affecting road, brigs, and farmlands. In gentle slope, this process causes head-cut and gully development. Aghajari formation, which covers a wide range of winter pastures in Kermanshah province, has a high potential of dissolution due to its mineralogical and soil properties increasing soil erosion and sediment yield. It is concluded that severe land use/cover change at marl formation of Zagros areas are the factors sensitive to soil erosion, sedimentation and flood hazard as well as the solution of serous crises such water deficiency and desertification.
IntroductionGeological Marl formations and their deposits are more sensitive to degradation and soil erosion factors. The considerable areas of Zagros regions in Iran comprise marl formations dominated by forest and rangeland land uses. These marls are different condition of topography and land use/cover, while they are characterized by high level of clay and slit contents and dominant swell-shrink clay minerals. Thus, the soils originated from these marl formations are vulnerable to plant cover degradation causing severe erosion, sediment and flood hazards. Landus in marly areas are forest and rangeland, hence; converting them to rain-fed areas and subsequently improper human practices such as heavy tillage and civil activities cause gully erosion and other soil erosion features, landslide occurrences, soil moisture lost and organic carbon emission. However, survey on marl formations in terms of land use/cove and dominant soil erosion at local scale are necessary steps to control environmental hazards, especially erosion, sediment, flood as well as drought, dust and water shortage managements in watersheds of west and east west of Iran. The present study aims to determinate the marl formation areas and to make a map for their distribution recognizing, some important local features like erosion in Kermanshah province (a part of upper Karkheh catchment) in Iran which were carried out during 2017-2020.
Materials and MethodsThis research conducted in Kermanshah province comprising verity of geological formations mainly marl deposits which are the hilly and plain topography. In other to achieve this research, the border of each marl formation was mapped using basal geological map and field verification. Next the dominant erosion feature was determined using satellite image (SPOT), but the land use was mapped through Landsat 8 (2015). Finally, field survey carried out for exploring details of land use and erosion features using GPS. The soil erosion features were inter-rill, rill, gully and landslide. Furthermore, land use was forest, rangeland and agricultural areas. The spatial distribution and area of main erosion feature and land use within each marl formation was mapped using ArcGIS.
Results and DiscussionThe findings reveal that there are eight major marl formations in Kermanshah province including Amiran, Aghajari, Gachsaran, Gurpi, Talezangh, Kashkan, Pabdeh, and Mishan occupying approximately 603 million ha (24.21 % of province areas).Among these formations, three formations of Amiran, Kashkan, and Aghajari are the most vulnerable to degradation due to higher area, topographic conditions, high solubility, and improper land-use practices. Field verification showed that solubility phenomenon in both Kaskan and Amiran formations is considerable where, forest and rangeland are degraded or rain-fed areas is subjected to up-down the slope tillage practice. They are more sensitive to land use change and field survey showed severe inter-rill, rill and landslide incidence where subjected to converting forest, tillage practice, charcoal extraction and improper civil activities. In some areas, that forest is wholly cleared, after each effective rainfall occurrence, fresh sediment from hill slope of Amiran and Kashkan damage the road, bridge, riverside and lowland agricultural areas. Moreover, in plane areas, dissolve phenomenon contributes to head-cut activity developing of gully erosion. For instance, in Bujan area (SW Kermanshah city), sever tunneling erosion and landslide are delivered the fresh sediment comprising greenish clay and slits fractions during rainfall. This sediment moves down through runoff in parallel to slope furrow of tillage at the rain-fed lands. Consequently, this sediment contaminates surface water, accelerates local flood hazard and covers farmlands in lower parts. It can be said that the deforestation rate is less visible in this province. Therefore, as one of the upstream branches of Karkheh basin, it has a key origin of flood occurrence and sediment yield and its accelerating damages in Lorestan (Pol-e Dokhtar) and Khuzestan provinces. This destruction continues in an astonishing way, away from improper management and monitoring. Aghajari formation, which covers a wide range of winter pastures in Ghasr-e-shirin, has a high potential of dissolution phenomenon due to its mineralogical and soil properties increasing soil erosion and sediment yield. It is more vulnerable, where subjected to land use change, particularly converting rangeland to irrigation lands.
ConclusionAccording to findings, most of the marl formations in Kermanshah province have more outcrops in the upper and middle parts of watersheds and continue in Lorestan, Ilam and Khuzestan provinces which induces same conditions for environmental hazards such as floods, soil erosion and dust phenomena. The reason for the destruction of these marl formations is the change in land use, especially the conversion of forests and rangeland to rain-fed areas causing various forms of erosion, including dissolution, rill, gully and landslides. Field studies reveal that most facies of these marl formations contain clay, silt and shale with thin to medium sandstone layers. Due to mineralogical property and high amounts of clay and silt fractions as well as topographic factors, they are prone to dissolution, erosion and landslides hazard, which are increased by land use change in forest and rangeland areas, vegetation destruction and improper tillage practice. In this condition, fine-grained sediments reach the drainage system during rainfall time. The consequencs of this process, in addition to sediment, are the flood hazard, water shortages impacting proper management of such crises in the Zagros regions. In Qasr-e-shirin areas, extensive land use change at Aghajari formation not only causes soil erosion, sediment and flood problems, but also potentially is the dust blown origin due to the prevailing wind direction (from east to west), that can affect Kermanshah, Lorestan, Hemedan and Markazi province of Iran.
Keywords: Aghajari Formation, Amiran Formation, Erosion Fetures, Ghasr-e-Shirin Areas, Land use Change} -
مارن ها یکی از عوامل اصلی رسوب زایی و متعاقب آن فرسایش خاک در حوزه های آبخیز بشمار می روند. تحقیقات نشان می دهد که بین میزان رسوب زایی مارن ها با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها ارتباط معنی داری وجود دارد. با هدف تعیین گسترش سازندهای مارنی از یکسو و ارزیابی کمی تاثیر شاخص های مذکور در میزان رسوب زایی مارن های استان چهارمحال و بختیاری، تحقیق جامعی صورت پذیرفت. در این پژوهش، پس از شناسایی و تفکیک چینه شناسی سازندهای مارنی استان و انجام نمونه برداری های سیستماتیک، آزمایش های کانی شناسی (XRD)، فیزیکی و شیمیایی لازم، انجام و نتایج با استفاده از روش های آماری تجزیه و تحلیل شدند. در ادامه، با استفاده از باران ساز قابل حمل در صحرا، میزان رسوب زایی هر یک از واحدهای چینه شناسی مارنی اندازه گیری شد. مجموعا 1073.95 کیلومتر مربع معادل 6.5 درصد از مساحت استان را واحدهای چینه شناختی مارنی اشغال کرده است. از دیدگاه رسوب زایی، سازند رازک با میانگین 96.34 گرم بر متر مربع در رتبه اول و سپس، سازندهای پابده، هرمز، میشان و گورپی به ترتیب با 94.41، 81.7، 76.17 و 33 گرم بر متر مربع رسوب تولیدی در رتبه های بعدی رسوب زایی قرار می گیرند. نتایج همبستگی بین بافت خاک و تولید رسوب حکایت از همبستگی مثبت معنی دار میزان سیلت، آهک فعال و سدیم تبادلی و همبستگی منفی معنی دار مقدار رس با رسوب زایی دارد. حضور کانی های رسی کایولینیت و ایلیت از عوامل تشدید رسوب زایی در سازندهای مارنی بشمار می روند.
کلید واژگان: تشکیلات مارنی, شبیه ساز باران, فرسایش خاک, کانی شناسی, ویژگی های ذاتی}Marls are one of the main causes of sediment production and subsequent soil erosion in watersheds. Researchs shows that there is a close relationship between the rate of marls sediment yield and their physical and chemical characteristics. With the aim of determining the expansion of marly formations and a quantitative assessment of the mentioned indices role on the sediment yield of marls in Chaharmahal and Bakhtiari Province, a comprehensive study was conducted and its outstanding results are presented in this study. After identifying and separating the marly formations in Chaharmahal and Bakhtiari Province and performing systematic sampling, necessary physical and chemical experiments were performed and the results were analyzed using statistical methods. Then, using a rainfall simulator, the sediment production rate of each marly stratigraphic units was measured in the field. Results showed that about 1073.95 Km2 (equal to 6.5%) of province rocks has devoted to marly lithological units. On the basis of analyses, Razak, Pabdeh, Hormoz, Mishan and Gurpi formations with mean of 96.34, 94.41, 87.1, 76.17 and 33 grm-2 are the most sensitive marly formations, respectively. Sediment yield is directly related to silt amounts, total lime, active lime, exchangable sodium and reverse related to clay amounts. The presence of Kaolinite and Illite clay minerals is one of the intensifying factors in sedimen yeild in marly formations.
Keywords: Intrinsic features, Marly formations, Mineralogy, Rainfall Similator, soil erosion} -
فرایند بیابان زایی با کاهش توان تولید بیولوژیک، منجر به انهدام اکوسیستم های طبیعی می شود. به منظور بررسی پتانسیل خطر بیابان زایی در محدوده مراتع مشرف به اشتهارد (ارتفاعات حلقه دره)، نخست اقدام به تهیه نقشه طبقات شیب، کاربری اراضی و زمین شناسی با هدف ایجاد واحدهای همگن شد، به طوری که از طریق روی هم قرار دادن و تقاطع این نقشه ها، نقشه واحدهای کاری حاصل شد. در این تحقیق، سه شاخص حساسیت پذیری نسبت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری در هر یک از واحدهای کاری در نظر گرفته شدند که در نهایت هر یک به صورت نقشه ای طبقه بندی شده ارایه شدند. در این تحقیق، به منظور پهنه بندی منطقه تحقیق از نظر شاخص شوری و نیز نفوذپذیری به ترتیب 185 و 179 نمونه طی سال های 1396 و 1397 برداشت شد. سپس، اقدام به محاسبه وزن شاخص ها و نیز نسبت سازگاری با کاربرد روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) شد. همچنین، از روش بهینه سازی چند معیاره و راه حل سازشی (VIKOR) به منظور تعیین پتانسیل خطر بیابان زایی استفاده شد، به طوری که پس از محاسبه ماتریس استانداردشده موزون، اولویت بندی پتانسیل بیابان زایی واحدها مبتنی بر شاخص ویکور انجام شد. دامنه تغییرات شاخص ویکور گزینه ها مبتنی بر روش AHP-VIKOR از 0.443 تا 0.967 متغیر است. نتایج به دست آمده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) نشان داد که از دیدگاه خبرگان، مهمترین عامل موثر در بیابان زایی، شوری است. سایر عوامل، از قبیل حساسیت به فرسایش و نیز ضریب نفوذپذیری به ترتیب در رده های بعدی اهمیت قرار دارند. نتایج حاصل نشان دهنده انطباق خیلی زیاد طبقات پتانسیل خطر بیابان زایی حاصل از مدل AHP-VIKOR با طبقات مربوطه در نقشه شاهد بوده، به طوری که درصد انطباق و نیز عدم انطباق طبقات پتانسیل خطر بیابان زایی محاسباتی با نقشه شاهد به ترتیب 92.91 و 7.09 درصد است. بر این اساس، منطقه تحقیق دارای سه طبقه پتانسیل یا شدت خطر بیابان زایی است. به طوری که 169.39 هکتار (0.51 درصد) از منطقه دارای پتانسیل متوسط، 2336.56 هکتار (7.06 درصد) دارای پتانسیل زیاد و 30583.25 هکتار (92.43 درصد) دارای پتانسیل خیلی زیاد است.
کلید واژگان: ایده آل مثبت, تصمیم گیری, خطر بیابان زایی, فرایند تحلیل سلسله مراتبی, VIKOR}The desertification process, by reducing the biological production potential, leads to the destruction of ecosystems. In this research, to assess the role of edaphic factors on desertification in rangelands surrounding Eshtehard, Halgh-e-Darreh highlands, first, the map of units was created by crossing maps of slope classes, land uses, and geology using ArcGIS 10.3 software. Three indices of erodibility, salinity and permeability for each land unit were considered and classified. 185 and 179 samples were taken during 2018 and 2019 for indices of salinity and permeability for zoning of the study area, respectively. Then, weights of indices and consistency ratio were calculated by the AHP method. Method of multicriteria optimization and compromise solution, VIKOR method was used to prioritize the alternatives. After calculating the weighted normalized values, priority was given to desertification potential of the units. Also, the results of AHP showed that from the experts' point of view, salinity is the most important factor in desertification. Other factors such as susceptibility to erosion and permeability coefficient are in the next rank order, respectively. The AHP-VIKOR model has very high degree of adaptation to the corresponding classes in the control map. The percentage of compliance and non-compliance of the classes of the potential of desertification risk were 92.91% and 7.09%, respectively. The range of changes of Vikor index based on AHP-VIKOR method varies from 0.443 to 0.967. Accordingly, the study area has three classes of potential or severity of desertification areally 0.5% moderate, 7.06% high and 92.43% very high class respectively.
Keywords: Analytical Hierarchy Process, decision making, Desertification hazrd, Positive ideal, VIKOR} -
فعالیت های تکتونیکی در شکل گیری، استقرار و تحول عوارض سطح زمین و همچنین، فرایندهای فرسایشی تاثیرگذار هستند. وجود چندین گسل و تاقدیس در غرب جلگه خوزستان نیز زمینه ساز تحولاتی در تغییر مورفولوژی و استقرار عوارضی مانند تپه های ماسه ای شده اند. بنابراین، هدف از این پژوهش، شناخت و نحوه اثرگذاری فعالیت های تکتونیکی بر مورفولوژی و رفتار تپه های ماسه ای غرب جلگه خوزستان است. بدین منظور، از نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1:250000، تصاویر ماهواره ای لندست و IRS مربوط به سال های 1991، 1998، 2002 و 2006 میلادی، اطلاعات زمین شناسی مانند لایه سازندهای زمین شناسی، ساختارهای زمین ساختی (مانند گسل ها، تاقدیس ها و ناودیس ها)، نقشه ژئومورفولوژی، محیط های رسوبی و شبکه آبراهه ها به عنوان ابزارهای پژوهش استفاده شد. همچنین، با اتکا به یافته های میدانی و تکنیک های ژئومورفیک به روش مقایسه ای به تجزیه و تحلیل داده ها اقدام شد. نتایج حاصل از شاخص های ژئومورفولوژی مانند ضریب پیچش و انتگرال هیپسومتری نشان داد، منطقه مورد مطالعه به شدت از فعالیت های تکتونیکی متاثر بوده و واحدهای مورفوتکتونیک مانند تاقدیس های حمیدیه-اهواز، زین العباس و تاقدیس ابوالغریب، نقش به سزایی در نحوه استقرار و برای انتشار تپه های ماسه ای دارند. با این وجود، عوامل ثانویه دیگری مانند جهت وزش باد و الگوی جریان رودخانه کرخه تا حدودی باعث بهم خوردگی روند کلی تپه های ماسه ای و ایجاد فرسایش و انتقال رسوب از تپه های ماسه ای به دشت های سیلابی و کانون های گرد و غبار اصلی و محلی در غرب جلگه خوزستان می شود. بنابراین، یافته های این پژوهش می تواند به تامین اطلاعات مورد نیاز برای حفاظت خاک در برابر فرسایش بادی در استان و به خصوص در کانون شماره یک گرد و غبار (هورالعظیم) و کنترل فرسایش و رسوب در پایاب حوزه آبخیز رودخانه کرخه منجر شود.کلید واژگان: حوزه آبخیز, فرسایش بادی, فعالیت های تکتونیک, کرخه, لندست, IRS}Tectonic activity affects the formation, deployment and evolution of landforms as well as erosion processes. The existence of several faults and anticline in the west of Khuzestan Plain has also led to changes in morphology and the establishment of landforms such as sand dunes. Therefore, the research is aimed to determine the effect of tectonic activities on the morphology and behavior of sandy hills in west of Khuzestan Plain. To achieve the above goal, the following information layers were provided. The layers included Ahwaz geological map with a scale of 1: 100,000 and a topography of 1: 25000, field observations, as well as results from the processing of Landsat satellite images and IRS from 1991, 1998, 2002 and 2006. In addition, other GIS layers was used such as faults, anticlines and units, geomorphic units, sedimentary environments and drainage networks. Data analysis was also conducted based on field observations and geomorphic techniques and a comparison method. The results of geomorphologic indices such as coefficient of sinousity and integral hypersometry showed that the study area was strongly influenced by tectonic activity and morphotectonic units such as Hamidyeh-Ahwaz, Zeynol Abbas and Abol Gharib anticlines. However, other secondary factors such as the wind direction and the pattern of the flow of the Karkheh River, change the overall trend of sand dunes. It also causes sediment transfer from sand dunes to flood plains and dust production centers in the west of Khuzestan Plain. Therefore, the findings of this research can lead to the provision of necessary information for soil protection against wind erosion in the province, especially in the center of number one dust (Hooralazim), erosion and sediment sources along the Karkheh River Basin.Keywords: erosion, sand dunes, Karkheh, Khuzestan, Morphotectonic}
-
لازمه مدیریت فرسایش خاک، ارائه راهکارهای مناسبی می باشد که با شناخت از وضعیت فرسایش خاک حاصل می شود. هدف از مطالعه حاضر، مدل سازی پتانسیل فرسایش شیاری با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی و بررسی پایداری مدل به-منظور آگاهی از حساسیت پذیری این فرسایش در حوضه آبخیز گل گل استان ایلام است. بدین منظور، فاکتورهای زمین- محیطی برای استفاده در فرایند مدل سازی انتخاب شد. افزون بر این، موقعیت 157 واقعه فرسایش شیاری با استفاده از سیستم موقعیت یاب جغرافیایی (GPS) ثبت شد. این وقایع در قالب دو گروه آموزش و اعتبارسنجی با نسبت 70 به 30 کلاس بندی شد. به منظور ارزیابی پایداری مدل، کلاس بندی های مذکور سه بار تکرار شد و بنابراین، سه نمونه مجموعه داده (D1، D2 و D3) آماده شد. ارزیابی کارایی مدل با استفاده از سطح زیر منحنی ROC صورت پذیرفت. با توجه به نتایج پایداری، تمامی مجموعه داده ها مقادیر سطح زیر منحنی خوبی را کسب نمودند و ازنظر کارایی برازش (3/1 = RAUC) و پیش بینی (1/3 = RAUC) پایدار می باشند. به بیان دیگر، نتایج ثابت نمود زمانی که داده های کالیبراسیون و اعتبارسنجی تغییر پیدا نمود مدل کاملا پایدار باقی ماند. علاوه بر این، مشخص شد که مدل حداکثر آنتروپی (MaxEnt) قادر به تولید نقشه حساسیت پذیری فرسایش شیاری است. از سوی دیگر، برمبنای آنالیز حساسیت، مشخص شد که مهم ترین اجزا در مدل-سازی حساسیت پذیری فرسایش شیاری سنگ شناسی و فاصله از آبراهه می باشد. روش شناسی تطبیق یافته به عنوان یک رویکرد موثر برای برنامه ریزی کاربری اراضی و مدیریت ریسک فرسایش سودمند می باشد.کلید واژگان: پایداری, سامانه اطلاعات جغرافیایی, فرسایش خاک, یادگیری ماشین}Soil erosion management requires providing appropriate solutions that can be achieved with knowing soil erosion situation. The aim of this study, modeling rill erosion potentially by using maximum entropy (MaxEnt) and investigation of its robustness to knowing about rill erosion susceptibility in the Golgol watershed, Ilam province. To this purpose, different geo-environmental factors were selected to be employed in the modeling process. In addition, 157 rill erosion events were recorded by a global positioning system (GPS). These events were then classified into two classes of training and validation with a ratio of 70:30. To evaluate model robustness, these classifications were repeated three times, and therefore, three sample datasets (D1, D2, and D3), were prepared. The area under receiver operating characteristics (AUC) curve was used for evaluating the performance of the model. Regarding the robustness results, all of the datasets obtained good AUC values and all of them were robust for both the goodness-of-fit (RAUC =1.3) and prediction performance (RAUC =3.1). In other words, the results demonstrated that the model remained quite stable when the calibration and validation data were changed. In addition, we found that the MaxEnt model is capable to produce rill erosion susceptibility map. Furthermore, based on the sensitivity analysis, it found that the most important components in rill erosion susceptibility modeling are lithology and distance from stream. The adopted methodology can be useful as an efficient approach for land use planning and erosion risk management.Keywords: Soil Erosion, Machine learning, Robustness, GIS}
-
تخریب زمین در اقلیم های مختلف موجب انهدام زیست بوم های طبیعی و کاهش توان تولید طبیعت می شود. در بررسی احتمال تخریب زمین در محدوده ی مرتع های مشرف به اشتهارد، نقشهی طبقه های شیب، کاربری زمین و زمین شناسی تهیه شد تا واحدهای همگن ایجاد شود، و از روی هم گذاشتن و تقاطع دادن این نقشه ها، نقشهی واحدهای کاری به دست آمد. سه شاخص حساسیت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری در هر یک از واحدهای کاری انتخاب، و هر یک با نقشهی طبقه بندی شده نشان داده شد. وزن معیارها و نسبت سازگاری آن ها با روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) محاسبه شد. برای تعیین کردن احتمال و اولویت بندی کردن گزینه ها روش تاپسیس به کاربرده شد. در این روش پس از محاسبه ی چارچوب به معیار شده ی موزون، فاصله های اقلیدسی، و نزدیکی نسبی به راه حل دل خواه اقدام، احتمال تخریب زمین واحدها اولویت بندی شد. دامنه ی تغییر نزدیکی نسبی به راه حل دل خواه گزینه ها مبتنی بر روش AHP-TOPSIS از 0/002 تا 0/991 متغیر بود. بر این اساس، در منطقه ی بررسی شده چهار طبقه ی احتمال یا شدت تخریب زمین دیده شد. احتمال تخریب زمین در 20872/7092 هکتار (37/97%) از منطقه کم، در 1470/279 هکتار (2/67%) متوسط، در 1844/861 هکتار (3/36%) زیاد، و در 30788/02 هکتار (56/00%) خیلی زیاد بود.
کلید واژگان: تصمیم گیری چند معیاره, راه حل ایده آل, فرآیند تحلیل سلسله مراتبی, نسبت سازگاری, واحدهای کاری}Land degradation in different climates drastically disturbs natural ecosystems and reduces the biological production potential of the resources. To investigate the role of geological criteria on land degradation in rangelands surrounding Eshtehard, the map of units was prepared by overlaying and crossing maps of slope classes, land uses, and geological formations using the ArcGIS 10.3 software. Three indices of erodibility, salinity and permeability for each unit were considered and classified. The weights of criteria and consistency ratios were calculated by the AHP method. The TOPSIS method was used to prioritize the alternatives. The weighted normalized values, Euclidean distances, and the relative closeness to the ideal solution were calculated and top priority was given to the land degradation potential (DP) of the units. The results indicated that the relative closeness to the ideal solution obtained from the AHP-TOPSIS technique ranged from 0.002 to 0.991. Accordingly, the study area contains four categories of potential or severity of land degradation, namely: 20872.709 ha (37.97%) of the area with low DP, 1470.297 ha (2.67%) of the area with moderate DP, 1844.861 ha (3.36%) of the area with high DP, and 30788.02 ha (56.00%) of the area with high DP.
Keywords: Analytical Hierarchy Process, consistency ratio, Ideal Solution, MCDM, Work Units}
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.