به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

morteza behzadfar

  • زهرا پرور*، کامران شایسته، مرتضی بهزادفر
    زمینه و هدف

    تغییر کاربری/پوشش سرزمین یکی از مهم ترین عوامل تاثیر گذار بر منابع طبیعی در سراسر جهان می باشد. پایش و تحلیل تغییرات فرایندی بسیار پیچیده است. با توجه به اینکه تحلیل الگوی سیمای سرزمین می تواند به محققین در راستای درک و کمی سازی تغییرات کاربری در سطح زمین کمک کند، حائز اهمیت است. قابلیت توصیف کمی ساختار سیمای سرزمین لازمه مطالعه عملکرد و تغییر در سیمای سرزمین می باشد. اکولوژی سیمای سرزمین شاخص های کمی متنوعی به منظور تحلیل و توصیف ساختارسیمای سرزمین دارد. سنجه های سیمای سرزمین می توانند همزمان برای کمی کردن خصوصیات مکانی پهروها، طبقات، و یا موزاییک های کل سیمای سرزمین استفاده شوند.

    روش بررسی

    در این مطالعه از طبقه بندی نظارت شده به روش حداکثر احتمال در محیط نرم افزار IDRISI Selva استفاده شد. تصاویر ماهواره لندست سال های 1996، 2005 و 2015 برای این منظور تهیه و در نهایت بر اساس اهداف این مطالعه 6 طبقه کاربری در حوزه آبخیز تعیین شد. به منظور کمی سازی میزان تغییرات سنجه های مختلف سیمای سرزمین در سطح طبقه و در سطح سیمای سرزمین از جمله سنجه تعداد پهرو، متوسط اندازه پهرو، میانگین فاصله نزدیک ترین همسایه، شاخص بزرگ ترین پهرو و شاخص های تنوع سیمای سرزمین با استفاده از نرم افزار Fragstats 4.2 استخراج شدند.

    یافته ها

    میزان صحت کلی طبقه بندی برای سال های 1996، 2005 و 2015 به ترتیب % 96/92، % 29/87 و% 45/87 محاسبه شد. این سنجه ها اطلاعات بسیاری از ساختار و ترکیب سیمای سرزمین در اختیار محقق قرار می دهند و قادرند تحلیل دقیق تری از تغییرات و میزان پهروشدگی سیمای سرزمین داشته باشند. نتایج به طور واضح افزایش تعداد پهرو کاهش متوسط اندازه پهرو که دو سنجه مهم در تحلیل پهروشدگی سیمای سرزمین هستند را بین سال های 2005 تا 2015 نشان می دهد. این تغییرات گویای روند تخریب و از هم گسستگی در حوزه آبخیز شیرین دره می باشد.

    بحث و نتیجه گیری

    بررسی الگوی سیمای سرزمین در منطقه مورد مطالعه نشان دهنده توسعه زمین های بایر و کشاورزی دیم می باشد و به منظور کاهش تخریب در منطقه و مدیریت بهتر لازم است دلایل تغییرات ایجاد شده به دقت بررسی و مطالعه شود. این بدین معناست که با روند تخریب فعلی لازم است تا برنامه مدیریتی منطقی با تاکید بر حفاظت از منابع طبیعی، جنگل ها، مراتع و همچنین پهنه های آبی، در حوزه آبخیز تهیه و اجرا شود.

    کلید واژگان: تحلیل تغییرات, سنجه های سیمای سرزمین, حوزه آبخیز شیرین دره, Fragstats 4.2, لندست, پهروشدگی
    Zahra Parvar*, Kamran Shayesteh, Morteza Behzadfar
    Background and Objective

    Land Use and Land Cover change is one of the most important factors affecting natural resources and at a worldwide scale. Analyzing and monitoring the Changes is a complex procedure. The analysis of landscape pattern as an important procedure helps researchers to realize and quantify LULC changes of the earth surface. The ability to quantify to describe landscape structure is prerequisite to the study of landscape function and change. Landscape ecology has various quantitative indices to analyze and describe the landscape structure for this purpose. Landscape metrics represent the spatial pattern of the entire landscape mosaic e.g. the proportion of each landscape type, or the shape of the component landscape elements at a set point in time.

    Material and Methodology

    This study applied supervised classification-maximum likelihood in IDRISI Selva to detect land cover/land use changes observed in Shirin dare watershed using satellite data obtained from Landsat for the years 1996, 2005 and 2015 respectively. The watershed was classified into six major land cover/use classes viz based on our purpose. Various class-level and landscape level-landscape pattern metrics were calculated using Fragstats 4.2 in order to analyze landscape structure. Metrics include NP, MPS, LPI, SIDI, SHDI, SHEI and SIEI were used in this study. These metrics can give us a lot of information about the structure and changes of landscape components.

    Findings

    The overall classification accuracies in land use cartographies in 1996, 2005 and 2015 were 92.96%, 87.29% and 87/45%, respectively. Our results between 2005 and 2015 were clearly showed that increased number of patches and decreased mean patch area two important fragmentation indicators and the trend of landscape degradation and fragmentation was increasing.

    Discussion and Conclusion

    According to the current patterns of dry farm land and barren land development in the studied landscape and in order to reduce the alarming rates of land degradation and become more efficient land use managers, it is necessary to know the causes of land changes. That means with the ongoing land degradation trend, a reasonable land use plan should be made with emphasis on protecting natural forests, grasslands and the water body.

    Keywords: Change analysis, Landscape Metrics, Shirin Dare Watershed Basin, Fragstats 4.2, Landsat, Fragmentation
  • امیررضا حیرانی، مرتضی بهزادفر، نازیلا علائی، زینب حزباوی*
    ارزیابی پایداری بوم شناختی مبنایی برای تعیین نوع تعامل و برخورد انسان با طبیعت و خدمات بوم شناختی دریافتی از آن است که بایستی به صورت پیوسته مورد پایش قرار گیرد. در حالی که مطالعات محدودی در داخل کشور صورت گرفته و تاکنون در سیاست گذاری ها و برنامه ریزی های منطقه ای و ملی به صورت کاربردی مورد توجه قرار نگرفته است. در همین راستا، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی پایداری بوم شناختی حوزه آبخیز توتلی واقع در شمال استان خراسان شمالی با استفاده از چارچوب مفهومی هیدرولوژی، محیط زیست، حیات و سیاست گذاری (HELP) و محاسبه شاخص پایداری آبخیز (WSI) صورت پذیرفت. در این فرآیند ارزیابی، 14 متغیر مورد استفاده قرار گرفت که بر اساس ماهیت هر کدام از آن ها در سه دسته شاخص فشار (P)، حالت (S) و پاسخ (R) و معیارهای چهارگانه HELP دسته بندی شدند. بر همین اساس میانگین امتیازات شاخص های P، S و R برای حوزه آبخیز توتلی به ترتیب 65/0، 85/0 و 35/0به دست آمد. هم چنین، میانگین امتیازات معیارهای هیدرولوژی (H) و محیط زیست (E) برابر با 58/0 و امتیازات معیارهای حیات (L) و سیاست گذاری (P) برابر با 66/0 محاسبه شد. نتایج حاصل از تلفیق کلیه معیارها و شاخص های مورد مطالعه نشان داد که امتیاز کلی WSI برابر 62/0 بوده و نشان دهنده سطح پایداری بوم شناختی متوسط است. نتایج پژوهش حاضر برای برنامه ریزی، حفاظت و شناسایی مناطق بحرانی و هدایت راهبردها و اقدامات مدیریتی کاربرد دارند. هم چنین توصیه می شود که با اتخاذ سیاست گذاری های مناسب و برنامه های حفاظتی موثر و با قابلیت اجرا در منطقه نسبت به ارتقاء وضعیت پایداری آبخیز از متوسط به خوب اقدام شود.
    کلید واژگان: پایداری آبخیز, توسعه پایدار, تخریب اراضی, شاخص ارزیابی
    Amir Reza Heirany, Morteza Behzadfar, Nazila Alaei, Zeinab Hazbavi *
    Ecological sustainability assessment is a pivotal for determining the type of human interaction and dealings with nature and the ecological services received from it, which should be constantly monitored. While limited studies have been carried out in the country and so far this important issue has not been considered in practical regional and national policies and planning. In order to fill this research and management gap, the present study aims to assess the ecological sustainability of Tutli Watershed located in the north of North Khorasan Province using the conceptual framework of Hydrology, Environment, Life, and Policy (HELP) and calculate the Watershed Sustainability Index (WSI). In this assessment process, 14 variables were used, which were classified into three categories of Pressure (P), State (S), and Response (R) indices and four HELP criteria based on the their nature. Accordingly, the mean scores of P, S and R indices for Tutli Watershed were obtained 0.65, 0.85 and 0.35, respectively. Furthermore, the average scores of hydrological (H) and environmental (E) criteria were equal to 0.58 and the scores of life (L) and policy criteria (P) were equal to 0.66. The results of combining all the studied criteria and indicators showed that the total WSI score is 0.62 and indicates the level of average ecological sustainability. The results could be applied to plan, protect and identify critical areas and to direct management strategies. It is also recommended to improve the watershed sustainability level from medium to good by adopting appropriate policies and effective conservation programs.
    Keywords: Assessment Indicator, Land degradation, Sustainable Development, Watershed Sustainability
  • امیررضا حیرانی، مرتضی بهزادفر، زینب حزباوی*

    یکی از چالش های اصلی در قرن 21 ارتقاء توسعه جامعه بشری و در عین حال حفاظت از تاب آوری اکوسیستم های طبیعی است. کلید دستیابی به این هدف، در برقراری تعادل پایداری بین دو بخش اکولوژیکی و انسانی است که بدون انجام ارزیابی های جامع و کافی از پایداری محقق نمی شود. بنابراین در پژوهش حاضر، وضعیت پایداری حوضه توتلی واقع در شمال استان خراسان شمالی با استفاده از روش اتحادیه بین المللی حفاظت از طبیعت (IUCN) بررسی شد. به این دلیل، سطح پایداری در دو بخش اکوسیستم و رفاه انسانی برای کل حوضه و 12 زیرحوضه آن (T01-T12) در پنج طبقه ناپایدار، تقریبا ناپایدار، پایداری متوسط، تقریبا پایدار و پایدار با امتیازات مساوی بین صفر تا 100 مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش پایداری اکوسیستم، چهار معیار، هشت شاخص و 20 متغیر و در بخش رفاه انسانی دو معیار، هفت شاخص و 19 متغیر متناسب با شرایط جغرافیایی، جمعیتی و هیدروژیومورفولوژیکی انتخاب شد. نتایج تاییدکننده ناموزون بودن توزیع درون گروهی شاخص های پایداری در هر زیرحوضه بوده است. هم چنین سطح پایداری در بخش های اکوسیستم و رفاه انسانی در حوضه توتلی متوسط ارزیابی شد و به ترتیب دارای امتیاز 50 و 45 از 100 هستند. هم چنین، پایداری کل حوضه در وضعیت متوسط با امتیاز 5/47 محاسبه شد. از لحاظ تغییرات مکانی نیز مشخص شد که زیرحوضه های T06 (جنوب شرقی) و T10 (جنوب غربی) در طبقه تقریبا ناپایدار، T03، T05، T08 (شرق، شمال شرقی و جنوب شرقی)، T09 (جنوب) و T11 (غرب) در مرز پایداری متوسط، T01 (شمال غربی)، T02 (شمال غربی)، T04 (شمال غربی) و T12 (غرب، جنوب غربی و مرکز) در طبقه پایداری متوسط و فقط T07 (شمال) در وضعیت تقریبا پایدار قرار گرفته است. در مجموع به ترتیب 80/56، 59/41 و 61/1 درصد از کل حوضه توتلی در طبقات تقریبا ناپایدار، پایداری متوسط و تقریبا پایدار قرار گرفته است.

    کلید واژگان: تغییرات مکانی, شاخص, رفاه اکولوژیکی, مدل مفهومی پایداری, IUCN
    Amir Reza Heirany, Morteza Behzadfar, Zeinab Hazbavi *

    One of the main challenges in the 21st century is to promote the development of human society while protecting natural ecosystems resilience. The key to achieving this goal is to establish a sustainability balance between the ecological and human sectors, which cannot be achieved without comprehensive and adequate assessments of sustainability. In this study, the sustainability of Toutli Watershed, north of North Khorasan Province, was investigated using the International Union for Conservation of Nature (IUCN) method. Therefore, sustainability in both ecosystem and human wellbeing for the whole watershed and its 12 sub-watersheds (T01-T12) were assessed into five classes of unsustainable, almost unsustainable, medium, almost sustainable, and sustainable with equal scores from zero to 100. In the ecosystem sustainability sector, four criteria, eight indicators, and 20 variables, and in the human wellbeing sector two criteria, seven indicators, and 19 variables were selected based on the geographical, demographic, and hydro geomorphological conditions. The results confirmed the heterogeneity of the intragroup distribution of sustainability indicators in each watershed. Furthermore, the sustainability level in the ecosystem and human wellbeing sectors in Toutli Watershed was assessed as a medium with the scores of 50 and 45, respectively. Also, the whole watershed sustainability was evaluated in the medium class with a 47.5 score. In terms of spatial variation of total sustainability index, it was found that sub-watersheds T06 (southeast) and T10 (southwest) in an almost sustainable class, sub-watersheds T03 (northwest), T05 (northwest), T08 (east, northeast and Southeast), T09 (south) and T11 (west) in the medium sustainability boundary, sub-watersheds T01 (northwest), T02 (northwest), T04 (northwest) and T12 (west, southwest, and center) in the medium sustainability class, and only the T07 sub-watershed (north) is in an almost sustainable class. Totally, 56.80, 41.59, and 1.61% of the total Tutli Watershed are located in almost unsustainable, medium, and almost sustainable classes, respectively.

    Introduction

    Untimely and complex problems arising from human interactions with nature as well as internal connections among human needs have challenged the eco-hydrological systems of the earth and humanity. There is a growing concern about the ability of current knowledge to provide rational and reliable solutions to these challenges. In response to increasing environmental crises and unbalanced population growth, modern society has considered sustainable development as one of the development models. In this regard, sustainability has been proposed as a concept whose main purpose is to preserve natural, social and economic capital for future generations. For this purpose and to meet the objectives of the National Mega Research Project on the Integrated Watershed Management for Iran, the present study was conducted to assess the sustainability and analyze the spatial variation of sustainability indicators in 12 sub-watersheds of Tutli using the International Union for Conservation of Nature (IUCN) method.

    Materials and Methods

    According to the background of the IUCN method, the sustainability in both ecosystem and human wellbeing for the whole watershed and its 12 sub-watersheds (T01-T12) were assessed. In the ecosystem sustainability sector, four criteria, eight indicators, and 20 variables, and in the human wellbeing sector two criteria, seven indicators, and 19 variables were selected in accordance with the geographical, demographic, and hydrogeomorphological conditions of the study watershed. Five classes of unsustainable, almost unsustainable, medium, almost sustainable, and sustainable with equal scores from zero to 100 were assigned.

    Results and Discussion

    The analysis of the results showed that the level of sustainability in the ecosystem and human wellbeing sectors in Toutli Watershed is medium and equal to 50 and 45 out of 100 scores, respectively. Moreover, the sustainability of the whole watershed was evaluated in the medium class with a score of 47.5. In terms of spatial variation of the total sustainability index by sub-watersheds, it was found that sub-watersheds T06 (southeast) and T10 (southwest) in an almost sustainable class, sub-watersheds T03 (northwest), T05 (northwest), T08 (east, northeast and Southeast), T09 (south) and T11 (west) in the medium sustainability boundary, sub-watersheds T01 (northwest), T02 (northwest), T04 (northwest) and T12 (west, southwest and center) in the medium sustainability class, and only the T07 sub-watershed (north) is in an almost sustainable class. Depending on the type of land use, rangelands cover 75.4% of the total area of the watershed, which geologically consists mainly of sandstone and green gluconate shale. Irrigated agriculture is done in T1, T11, and T12 sub-watersheds, and rainfed agriculture is done in T08, T10, and T12 sub-watersheds. Despite the small area of agriculture in the watershed, the intensity of its destruction in the ecosystem is much higher than other land uses. However, in terms of providing employment and human welfare, it neutralizes its destructive effect and plays an almost positive role in the overall sustainability index. In total, 56.80, 41.59, and 1.61% of the total Tutli Watershed are located in almost unsustainable, medium, and almost sustainable classes, respectively.

    Conclusions

    In general, the results of the present study confirm the enlightenment of appropriate management programs for the entire Toutli Watershed, especially with an emphasis on prioritizing conservation measures aimed at maintaining and promoting the ecosystem services sustainability. Given the growing population and human needs, the imbalance of two parts of sustainability, including ecological and human well-being, is undoubtedly predicted. Towards this, in order to use the present results in various land use planning and management programs, it is recommended that the future perspective of the country be considered in terms of the level of supply and demand for ecological resources.

    Keywords: Ecological Wellbeing, Indicator IUCN, Spatial changes, Sustainability Conceptual Model
  • محسن آرمین*، سید علی صالح ولایتی نژاد، وجیهه قربان نیا خیبری، فاطمه طاعت پور، مرتضی بهزادفر

    این تحقیق در دو حوزه آبخیز دشت روم در شهرستان بویراحمد و حوزه آبخیز کره در شهرستان دنا با استفاده از مدل IntErO انجام شد. پس از جمع آوری اطلاعات پایه، 26 متغیر ورودی با استفاده از نقشه های توپوگرافی، خاک شناسی، زمین شناسی، کاربری اراضی و داده های اقلیمی استخراج و محاسبه شدند. نتایج نشان داد که حداکثر جریان خروجی از حوزه آبخیز کره و دشت روم در دوره بازگشت 100 ساله به ترتیب 235 و 179 متر مکعب بر ثانیه است. به عبارتی دیگر، میزان تولید رواناب در حوضه کره تقریبا 3/1 برابر جریان خروجی از حوضه دشت روم است و مقدار فرسایش حوزه آبخیز دشت روم و کره به ترتیب 22/105166 و 58/71402 مترمکعب خاک در سال است. با توجه به نسب تحویل رسوب 195/0 در حوضه دشت روم و 487/0 در حوضه کره، مقدار خاک فرسایش یافته انتقالی به خروجی حوضه ها (تولید رسوب) به ترتیب 32/20521 و 46/34800 متر مکعب در سال برآورد شد. ضریب شدت فرسایش در حوضه دشت روم 338/0 و در نتیجه بر اساس درجات شدت فرسایش مدل، شدت فرایند فرسایش در این حوضه کم و فرسایش غالب منطقه هم از نوع عمیق است و در حوضه کره نیز 403/0 و در نتیجه شدت فرایند فرسایش در این حوضه متوسط و فرسایش غالب منطقه هم از نوع سطحی است. میزان تولید رسوب در واحد سطح در حوضه دشت روم 53/133 و در حوضه کره 347 مترمعکب در سال است.

    کلید واژگان: فرسایش خاک, جریان خروجی, نرم افزار, نسبت تحوبل رسوب, دشت روم, کره
    Mohsen Armin *, Sayed Alisaleh Velayatinejad, Vajihe Ghorbannia Kheybari, Fateme Taatpour, Morteza Behzadfar

    This research was conducted in two watersheds Dasht-e-Room in Boyerahmad county and Kareh in Dena county using IntErO model. After collecting basic information; the 26 input variables were extracted and calculated using topographic, pedologic, and geologic and land use maps and climatic data i. The results showed that the maximum outflow from the watersheds of Kareh and Dashtrom in 100 year return period are 235 and 179 cubic meters per second, respectively, In other words, the amount of runoff produced in the Kareh watershed is approximately 1.3 times the oufflow from the Dasht-e- room basin and the amount of soil erosion in Dasht-e-Room and Kare watersheds, 105162.22 and 71402.58 cubic meters per year, respectively. Considering sediment delivery ratio of 0.195 in Dasht-e-Room watershed and 0.487 in the Kareh watershed, the amount of soil eroded transferred to the outlet of the watersheds (sediment yield) is 20521.32 and 34800.46 cubic meters per year respectively. The erosion intensity coefficient in Dasht-e-Room watershed is 0.338 and as a result, based on the degree of erosion intensity of IntErO model, the erosion process intensity in this watershed is low and the dominant erosion of the region is deep. The erosion intensity coefficient in Kareh watershed is 0.403 and as a result, the erosion process intensity in this watershed is moderate and the dominant erosion of the region is superficial. The amount of sediment yield per unit area in Dasht-e-Room watershed is 133.53 and in the Kareh watershed it is 347 cubic meters per year.

    Keywords: Soil erosion, outflow, Software, Sediment delivery ration, Dash-e-Room, Kareh
  • زینب حزباوی*، الهام عزیزی، زهرا شریفی، نازیلا علائی، رئوف مصطفی زاده، مرتضی بهزادفر، ولیبور اسپالویچ

    تحقیق حاضر با هدف برآورد مولفه های مرتبط با فرسایش و رسوب با استفاده از مدل IntErO Intensity of Erosion and Outflow در حوزه آبخیز کوزه تپراقی، استان اردبیل انجام شد. برای اجرای این مدل ابتدا 26 داده ورودی شامل ویژگی های هندسی، توپوگرافی، حداکثر جریان خروجی، هیدرولوژی، هواشناسی و شدت فرسایش برای کل حوزه آبخیز و 36 زیرحوضه آن استخراج شد. سپس منطبق با استانداردهای مورد نیاز مدل، بانک اطلاعاتی آن ها در محیط Excel تهیه و وارد نرم افزار شد. پس از اجرای مدل IntErO، 22 مولفه مرتبط با فرآیند فرسایش حوزه آبخیز کوزه تپراقی به دست آمد. اکثر مولفه های فرسایشی در سطح 36 زیرحوزه آبخیز مورد مطالعه دارای تغییرات مکانی زیادی بوده و این مساله بیانگر تنوع شرایط اکولوژیکی و بیوفیزیکی در سطح حوزه آبخیز است. در این پژوهش، حداکثر و حداقل مقدار ضریب شدت فرسایش خاک (Z) در زیرحوضه های 6 و 10 واقع در بخش شرقی حوضه مورد مطالعه برآورد شد. میانگین کل رسوب تولیدی ناشی از فرسایش سطح حوزه آبخیز (Wgod) برابر با 65/222854 مترمکعب در سال بود. علت بالا بودن فرسایش ویژه با مقادیر بالای 200 مترمکعب بر کیلومترمربع در سال در برخی از زیرحوضه ها را می توان به بهره برداری و دخالت شدید صورت گرفته نسبت داد. براساس نتایج به دست آمده  مقدار میانگین و انحراف معیار ضریب ته نشست مجدد رسوبات حاصل از فرسایش (Ru) برای کل حوزه آبخیز برابر با 09/0±26/0 بوده است. مقادیر فرسایش خاک واقعی (Ggod) و فرسایش خاک واقعی ویژه (Ggod/km2) برابر با 90/172704 مترمکعب در سال و 50/215 مترمکعب بر کیلومترمربع در سال ارزیابی شد. نتایج مطالعات انجام شده حاکی از نفوذپذیری زیاد،  درزیرحوضه های بالادست، است. در این زیرحوضه ها وجود اراضی مرتعی با پوشش گیاهی علف زار، موجب نفوذ بیش تر آب در لایه های خاک می شود. نتایج به دست آمده، در مدل سازی فرآیندهای مختلف اکولوژیکی، هیدرولوژیکی و مدیریتی حوزه آبخیز، اولویت بندی مناطق بحرانی و اجرای پایدار و موثر اقدامات احیایی و حفاظتی کاربرد دارند.

    کلید واژگان: اراضی مرتعی, الگوی مکانی, تخریب زمین, شدت فرسایش, هدررفت خاک
    Zeinab Hazbavi*, Elham Azizi, Zahra Sharifi, Nazila Alaei, Raoof Mostafazadeh, Morteza Behzadfar, Velibor Spalevic
    Introduction

    Soil erosion is one of the most important environmental issues that causes various ecological, social and economic problems. Today, the use of various models for estimating and predicting hydrological data of watersheds is increasing. Soil erosion risk assessment is a special form of land resources evaluation, and its purpose is to divide the land into small areas based on the type of erosion and its amount, which is essential in the soil conservation planning. Developing comprehensive soil erosion models applicable in different environmental conditions is highly important. The Intensity of Erosion and Outflow (IntErO) model is a new graphical model that has a user-friendly software and could present a comprehensive view from watershed erosional components. Awareness of important coefficients such as watershed development, river basin tortuousness, erosion energy of the basin's relief, the region's permeability, vegetation cover, and deposit retention coefficients that provided by IntErO model has a key role to adapt proper watershed management and conservative measures, particularly the best management practices (BMPs) that are currently considered by policymakers and executive managers.

    Methodology

    Due to the positive reports on the proper efficiency of the IntErO model in some parts of the areas such as Bosnia & Herzegovina, Bulgaria, Croatia, Czech Republic, Italy, Brazil, and recently in North Khorasan and Kurdistan provinces, the present study was conducted with the aim of obtaining comprehensive information on the erosional characteristics of the KoozehTopraghi Watershed located in the southern part of Ardabil Province. The studied watershed with an area of 801.40 km2 was divided into 36 sub-watersheds according to topographical and hydrological properties. Totally, the IntErO program package for estimating soil erosion and sediment yield components uses 26 input data including geometric, topographic, maximum outflow, hydrological and soil erosion intensity properties. All primary maps for total watershed and its 36 sub-watersheds were processed and provided in the ArcGIS 10.6 environment. Then, according to the required standards of the model, the data bank was provided in the Excel 2016 environment and accordingly uploaded to the IntErO software. Finally, after running the IntErO model, 22 components related to the soil erosion process of KoozehTopraghi Watershed were obtained.

    Results

    According to the results of the IntErO model, the spatial variability was confirmed in relation to the most of erosional components through 36 sub-watersheds which indicate the diversity of ecological and biophysical conditions at the whole watershed. In general, the maximum and minimum ​​of soil erosion coefficient (Z) were estimated in the sub-watersheds 6 and 10, respectively. According to the obtained results, most of the study sub-watersheds have experienced severe erosion. It was also found that the mean of the production of erosion material in the river basin (Wgod) was equal to 222854.65 m3 y-1, respectively whereby it’s minimum and maximum were obtained in the sub-watersheds 6 and 33, respectively. The reason for the high amount of specific sediment yield in some sub-watersheds can be attributed to their severe exploitation for human needs and consequently severe erosion. The results also showed that the mean value and standard deviation of the coefficient of the deposit retention (Ru) for the whole watershed was 0.26 ± 0.09. The values ​​of real soil loss (Ggod) and specific real soil loss (Ggod/km2) were evaluated as 172704.90 m3 y-1 and 215.50 m3 km2 y-1. The results showed that there was a lot of permeability in the upland sub-watersheds. In these sub-watersheds, due to the existence of rangelands and higher vegetation cover, more water penetrates.

     Discussion & Conclusions

    In general, the results showed that the erosion values ​​at the lowlands of the study watershed are much higher than at the highlands. The present results are consistent with the other researches that reported the high level of ecological sensitivity in the lowlands of ​​the KoozehTopraghi Watershed. The results of the present study can be used as a useful managerial tool in the field of sustainable agricultural production and optimal use of natural resources. Finally, it is recommended to compare the applicability of the IntErO model in different environmental conditions, considering its comprehensiveness in analyzing the erosional status. The results of this study, in addition to its capability for modeling different watershed ecological, hydrological and managerial processes, their analysis is useful to prioritize the critical regions as well as sustainable and effective implantation of restoration and conservative practices in the KoozehTopraghi Watershed.

    Keywords: Erosion intensity, Land degradation, Rangelands, Soil loss, Spatial pattern
  • محسن ذبیحی، حمیدرضا پورقاسمی، مرتضی بهزادفر
    امروزه تامین آب به منظور تحقق اهداف توسعه پایدار یکی از مهم ترین دغدغه ها و چالش ها در اکثر کشورهای جهان است. به همین دلیل، تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی، از ابزارهای مهم در حفاظت، مدیریت و بهره برداری از منابع آب به شمار می رود. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف اولویت بندی عوامل موثر بر پتانسیل آب زیرزمینی و پهنه بندی حساسیت آن با استفاده از مدل های انتروپی شانون و جنگل تصادفی در دشت بجنورد برنامه ریزی شده است. بدین منظور لایه های اطلاعاتی درجه شیب، جهت شیب، شکل شیب، طول شیب، طبقه ارتفاعی، شاخص رطوبت توپوگرافی، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، زمین شناسی و کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر بر پتانسیل آب زیرزمینی شناسایی و در نرم افزار ArcGIS رقومی و تهیه شد. سپس با استفاده از مدل های انتروپی شانون و جنگل تصادفی، وزن هر یک از عوامل موثر در نرم افزار آماری R محاسبه و در نهایت نقشه های پتانسیل آب زیرزمینی برای منطقه تحقیق تهیه شد. نتایج ارزیابی دقت روش های پهنه بندی پتانسیل آب زیرزمینی با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد نسبی(ROC)، بیانگر دقت خیلی خوب مدل انتروپی شانون (55/85 درصد) در مقایسه با مدل جنگل تصادفی (95/76 درصد) است. همچنین براساس مدل انتروپی شانون لایه های کاربری اراضی، لیتولوژی، فاصله از آبراهه و طبقه ارتفاعی بیشترین تاثیر را بر پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه مطالعاتی داشته اند.
    کلید واژگان: پتانسیل آب زیرزمینی, چشمه, دشت بجنورد, مدل انتروپی شانون, مدل جنگل تصادفی
    Mohsen Zabihi, Hamid Reza Pourghasemi, Morteza Behzadfar
    Nowadays, water supply for sustainable development is one of the most important concerns and challenges in most countries of the world. Due to determination of groundwater potential zones are one of the important tools in the conservation, management and utilization of water resources. Thus, the present study aimed to prioritize the effective factors on groundwater potential and its susceptibility zonation using Shannon’s entropy and Random Forest in Bojnourd Township. So, layers of slope angle, slope aspect, plan curvature, profile curvature, slope length, altitude, topographic wetness index, distance from fault, fault density, distance from river, drainage density, lithology and land use are known as affecting factors on Groundwater potential and were digitized in ArcGIS software environment. Subsequently, using Shannon’s entropy and Random Forest models, weight of affective factors was calculated in R statistical package and finally groundwater potential maps were prepared for the study area. The accuracy of groundwater potential zoning has been evaluated using relative operating curve (ROC), and according to the results, the accuracy of the Shannon’s entropy model was (85.55%), which is more acceptable than the accuracy of the Random Forest model (76.95 percent). Also, layers of land use, lithology, distance from river and altitude layers had the most effect on Groundwater potential in the study area based on the Shannon’s entropy model.
    Keywords: Groundwater Potential, Random Forest Model, Shannon's Entropy Model, Spring, Bojnourd Plain
  • سید حمیدرضا صادقی*، زینب حزباوی، حبیب الله یونسی، مرتضی بهزادفر
    مهار فرسایش خاک اهمیتی بسیار در مدیریت و حفاظت از منابع آب و خاک دارد. بر همین پایه، روش ها و شیوه های مختلفی برای مهار فرسایش خاک معرفی و مورد استفاده قرار گرفته اند. یکی از فناوری های نوین در زمینه مدیریت منابع خاک و آب در سال های اخیر، استفاده از افزودنی های خاک می باشد. حال آن که ابعاد مختلف کاربرد آن در حفاظت خاک به طور جامع مد نظر قرار نگرفته است. از این رو پژوهش حاضر به منظور ارزیابی کمی استفاده از افزودنی مهم پلی آکریل آمید بر مولفه های هدررفت خاک و غلظت رسوب خروجی در مقیاس کرت کوچک و در شرایط آزمایشگاهی در خاک های لسی شهرستان بجنورد واقع در استان خراسان شمالی صورت گرفت. بدین منظور، سطوح مختلف مصرف پلی آکریل آمید شامل 4/0، 6/0، 1، 2، 3، 4 و 6 گرم در مترمربع و یک تیمار شاهد (بدون استفاده از افزودنی پلی آکریل آمید) و با سه تکرار مدنظر قرار گرفت. سپس، تیمارهای مطالعاتی تحت بارش مصنوعی با شدت 2/1 میلی متر در ساعت و دوام نیم ساعت قرار گرفته و مقدار هدررفت خاک و غلظت رسوب در زمان های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل نتایج حاصل نشان دهنده معنی دار بودن اثر کاهنده استفاده از پلی آکریل آمید بر هدررفت خاک (04/0=P) و غلظت رسوب (004/0=P) دارد. بیشترین مقدار مجموع هدررفت خاک و غلظت رسوب کل در تیمار شاهد به ترتیب با مقدار 32/49 گرم و 79/10 گرم در لیتر و کمترین مقدار هدررفت خاک و غلظت رسوب در تیمار 6 گرم در مترمربع به ترتیب با مقدار 03/18 گرم و 93/6 گرم در لیتر رخ داد. همچنین نتایج بدست آمده موید عدم تاثیرپذیری معنی دار (3/0
    کلید واژگان: افزودنی های خاک, تولید رسوب, حفاظت خاک و آب, شبیه ساز باران
    Seyed Hamid Reza Sadeghi*, Zeinab Hazbavi, Habibollah Younesi, Morteza Behzadfar
    Soil erosion control is very important to natural resources conservationists and managers. For this reason، different methods and practices have been developed and used to control soil erosion. Application of soil amendments is one of the most recent technologies in soil and water conservation. However، different aspects of its application have not comprehensively been considered. Hence، the present research intended to assess the application of polyacrylamide (PAM) as an important soil amendment on soil loss and sediment concentration. The research was conducted under simulated rainfall condition in small plots on the loess soils of Bojnourd City located in Northern Khorasan Province، Iran. Accordingly، the laboratory experiments were conducted in treatments of 0 (control)، 0. 4، 0. 6، 1، 2، 3، 4 and 6 g m-2 of polyacrylamide with simulated rainfall intensity of 72 mm h−1 with 30 minutes duration in three replicates. The collected data on soil loss and sediment concentrations showed that polyacrylamide significantly reduced both soil loss (P=0. 04) and sediment concentration (P= 0. 004). The maximum sum amount of soil loss and sediment concentration were 49. 32 g and 10. 79 g/l، respectively، at control treatment and their minimum were 18. 03 g and 6. 93 g/l respectively، at 6 g/m2 level of PAM application. Also، the results showed that the polyacrylamide had no significant effect on temporal changes of soil loss and sediment concentration during event duration (P>0. 3). The results suggest that PAM، as an available amendment، can be recommended for water and soil conservation purposes.
    Keywords: rainfall simulation, sediment yield, soil amendments, soil, water conservation
  • مرتضی بهزادفر، سید حمیدرضا صادقی، محمد جواد خانجانی، زینب حزباوی
    عوامل متعددی بر تعیین و تغییر فرآیند تولید رواناب و ایجاد فرسایش خاک موثر هستند. لیکن نقش بسیاری از این عوامل مانند فرآیندهای انجماد و ذوب به خوبی مدنظر قرار نگرفته است. از این رو، پژوهش حاضر با هدف شبیه سازی و تبیین اثرات چرخه انجماد- ذوب در خاک تحت شرایط شبیه سازی باران بر تولید رواناب و رسوب انجام گرفت. پس از تحلیل شرایط دمای هوا و اعماق مختلف خاک حاکم بر منطقه مادری و تعیین عمق هدف 10 سانتی متر و القاء انجماد به مدت سه روز و ذوب به مدت دو روز، واقعه بارشی با شدت 2/1 میلی متر در دقیقه و با تداوم 30 دقیقه بر تیمارهای آزمایشی و در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش خاک دانشگاه تربیت مدرس شبیه سازی شد. نتایج به دست آمده، رفتار معنی دار و متفاوت خاک متاثر از انجماد و چرخه انجماد- ذوب را تایید کردند.
    به نحوی که زمان شروع رواناب در تیمارهای انجماد و انجماد- ذوب به ترتیب 74/2 و 25/3 برابر نسبت به تیمار شاهد کاهش نشان داد. همچنین، تیمارهای مذکور به ترتیب 46/1 و 16/1 برابر، تولید رواناب و 92/11 و 65/2 برابر، تولید رسوب را افزایش دادند. عملکرد لنزهای یخی و جبهه یخ بندان و ایجاد رطوبت نزدیک به اشباع پس از تکمیل چرخه، از مهم ترین عوامل موثر در رفتار متفاوت خاک تحت چرخه انجماد- ذوب ارزیابی شدند
    کلید واژگان: دمای خاک, رواناب, فرسایش خاک, لنزهای یخی, یخ بندان خاک
    Morteza Behzadfar, Seyed Hamid Reza Sadeghi, Mohammad Javad Khangani, Zeinab Hazbavi
    Many factors affect soil erosion and runoff generation. However, the role of some factors such as freeze-thaw (FT) processes has not been well considered yet. The present study therefore aimed to simulate and explain the effect of FT cycle on runoff generation and sediment yield under rainfall simulation condition. Towards this attempt, air and different soil depth temperatures were analyzed in natural condition and 10 cm soil depth was targeted for the soil laboratory experiments. A FT cycle with three and two days for freezing and thawing was taken place. The rainfall storm with 1.2 mm/min and 30 min duration was simulated and conducted for three treatments in soil erosion and rainfall simulation laboratory of Tarbiat Modares University. The results showed that the induced FT cycle soil had a distinct and significant behavior and different from that seen for the control plot. So that, the times of runoff generation in freezed and FT cycle treatments were 2.74 and 3.25 times less, respectively, compared to that reported for the control plots. The runoff volume and sediment yield were also respectively reported in turn of 1.46 and 1.16 and, 11.92 and 2.65 times more for freezed and FT cycle induced treatments compared to those recorded for control plots. Ice lenses and frost heaves plus creating situations close to soil saturation after FT cycle were the most effective factors in distinct behavior of soil induced by Freezingand FT cycle.
    Keywords: ice lenses, runoff, soil erosion, soil freezing, soil temperature
  • مرتضی بهزادفر، حمیدرضا مرادی*، سید حمیدرضا صادقی

    تحقیق حاضر به منظور بررسی ارتباط بین پارامترهای بارندگی و عامل فرسایندگی معرفی شده توسط ویشمایر و اسمیت انجام شده است. در این روش ابتدا انرژی جنبشی هر رگبار محاسبه و سپس میزان فرسایندگی آن با دخالت عامل حداکثر شدت 30 دقیقه ای باران به دست می آید. بنابراین 3 ایستگاه هواشناسی در استان خوزستان و یک ایستگاه در هر یک از استانهای بوشهر و کهگیلویه و بویر احمد انتخاب گردیده و گرافهای باران نگار آنها در یک دوره مشترک آماری 13 ساله تحلیل گردید. برای هر هایتوگراف، مقادیر فرسایندگی بارش در مقاطع زمانی ماهیانه، فصلی و سالیانه محاسبه و همزمان پارامترهای بارندگی استخراج گردید. در ادامه ضمن بررسی تغییرات زمانی و مکانی فرسایندگی، رابطه بین خصوصیات مختلف بارندگی و فرسایندگی باران در مقاطع زمانی یاد شده به کمک آنالیز رگرسیونی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که ماه های فوریه تا مارس و فصل زمستان در اولویت اول از نظر خطر فرسایندگی قرار دارند. بررسی تغییرات مکانی فرسایندگی در عرصه مورد مطالعه نشان داد که ایستگاه های دزفول و رامهرمز دارای حداکثر میزان خطر فرسایندگی می باشند. فرسایندگی متوسط سالیانه برای استان خوزستان 07/28 تن متر بر هکتار ساعت محاسبه شد. نتایج آنالیز رگرسیونی موید ارتباط بالای فرسایندگی با مقدار و حداکثر شدت 30 دقیقه ای باران بود. در نهایت مدل فرسایندگی بارش براساس میانگین مقادیر باران برای منطقه محاسبه گردید.

    کلید واژگان: استان خوزستان, رگرسیون, فرسایندگی, پارامترهای بارندگی
    Morteza Behzadfar, Hamid Reza Moradi *, Seyed Hamid Reza Sadeghi

    This study tries to investigate relationship between rainfall parameters and USLE R factor. To gain R-factor, at first, shower kinetic energy was calculated and then its erosivity computed by using maximum 30 minutes rainfall intensity. Therefore 3 meteorological stations in Khuzestan province and one station per Kohgiloyeh & BoyerAhmad and Boushehr provinces were selected and their recorded hyetographs of 13 years were analyzed. For any hyetographs, rainfall erosivity was computed in any one month, season, or year and corresponding rainfall parameters were extracted too. Temporal and spatial variation of rainfall erosivity was studied and relationships between R factor and rainfall characteristics were investigated by using regression analysis. It was resulted that February to March and winter season has the most erosivity risk. Spatial analysis of rainfall erosivity in selected area showed that Dezful and Ramhormuz have the maximum erosivity factor. Mean annual erosivity factor of Khuzestan province was computed 28.07 ton.m/ha.h. Regression analysis showed strong relationships between rainfall amount (mm) and maximum 30 minutes rainfall intensity (cm/h) with R factor. A model that computes R-factor by means of rainfall amount was suggested.

    Keywords: IRAN, Rainfall Parameters, Erosivity, Regression, Khuzestan Province
سامانه نویسندگان
  • دکتر مرتضی بهزادفر
    دکتر مرتضی بهزادفر

اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال