فهرست مطالب

فصلنامه پژوهش های فرسایش محیطی
سال چهارم شماره 2 (پیاپی 14، تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/05/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • ارشک حلی ساز*، بهروز احمدی دوست، احمد نوحه گر صفحات 1-11
    تعدد ورودی های متفاوت حاصل از شیوه های تحلیل داده های رقومی در شیوه های نوین نقشه پردازی باعث تغییر در نتایج مدل های فرسایش و رسوب شده است. در همین رابطه انتخاب مقیاس کارتوگرافیک به عنوان ورودی اصلی داده های مکانی به مبحثی چالش برانگیز در مدل سازی های فرسایش و رسوب تبدیل شده است. لذا در این تحقیق با استفاده از نقشه های توپوگرافی و انتخاب دو مقیاس مکانی(1:25،000 و1:50،000) و ده پیکسل سایز (10، 15، 20، 25، 30، 50، 75، 80، 100 و 200) در مدل رقومی ارتفاع منتج از مقیاس کارتوگرافیک مذکور در حوزه ی آبخیز جاماش، اقدام به آزمون فرضیه ی یکسان نبودن خروجی نسبت تحویل رسوب شده است. در این راستا ابتدا با ورود داده های خام نقشه های توپوگرافی در الحاقیه ی آرک هیدرو در نرم افزار آرک مپ و پردازش آن ها اقدام به رتبه بندی آبراهه ها با روش استراهلر گردید. پس از آن و با محاسبه ی نسبت مساحت زهکش در هر کدام از درجات آبراهه ها، رابطه ی بین نسبت مساحت زهکش و نسبت تحویل رسوب تخمینی در هر کدام از پایه های مقیاسی، در یک مدل لگاریتمی به آزمون گذاشته شد. نتایج نشان دادند که تغییر اندازه ی مقیاس نقشه های کارتوگرافیک و پیکسل سایز های مدل رقومی ارتفاع، تاثیر معناداری در محاسبه ی نسبت تحویل رسوب آبخیز حوزه ی جاماش دارند. از آن جا که مبنای مشخص و جامعی در انتخاب مقیاس نقشه ها در مطالعات فرسایش و رسوب و مشخصا برآورد نسبت تحویل رسوب وجود ندارد و از طرفی تعیین دقیق نسبت تحویل رسوب با کمک داده های مشاهداتی در حوزه های دارای آمار هم بدون چالش نیست، لزوم تمرکز تحقیقات آتی بر تعیین مقیاس مناسب مطالعات فرسایش و رسوب با تحلیل فرآیندهای فیزیکی انتقال و انباشت رسوب و تناظر آن با مقیاس کارتوگرافیکی در هر حوزه ی آبخیز ضروری به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: مقیاس مکانی، رتبه بندی آبراهه، نسبت تحویل رسوب، رابطه ی لگاریتمی، آرک هیدرو، حوزه ی آبخیز جاماش
  • کاظم نصرتی*، زینب محمدی، علی اکبر نظری سامانی صفحات 12-22
    پخش سیلاب نقش موثری در کنترل سیل، تغذیه آب های زیرزمینی، احیا و تقویت پوشش گیاهی و کنترل بیابان زایی دارد. از آنجایی که سیلاب زمینه انتقال ذرات خاک شامل مواد آلی را فراهم می آورد، عرصه پخش سیلاب می تواند محلی مناسب برای ترسیب کربن آلی قابل حمل در رسوبات ناشی از سیلاب باشد. آگاهی از تغییرات میزان ذخیره کربن آلی خاک در اثر فرآیندهای مختلف در درک نقش این فرآیندها در چرخه جهانی کربن و در نتیجه کاهش اثرات گازهای گلخانه ای اهمیت زیادی دارد. بدین ترتیب هدف از این مطالعه ارزیابی ذخیره کربن آلی خاک در عرصه پخش سیلاب دشت ذهاب می باشد. به این منظور 9 نوار پخش سیلاب متوالی منطقه بر اساس طرح بلوک های تصادفی به سه بخش بالایی، میانی و پایینی تقسیم گردید و هر نوار تغذیه به سه قطعه ابتدایی، میانی و انتهایی تفکیک و در عمق 20-0 سانتی متری خاک نمونه-برداری شد. میزان غلظت کربن آلی و وزن مخصوص ظاهری در 42 نمونه خاک در عرصه پخش سیلاب و شاهد اندازه-گیری و مقادیر ذخیره کربن آلی محاسبه گردید. نتایج نشان داد ذخیره کربن آلی خاک بین سه بخش عرصه پخش سیلاب و عرصه شاهد و همچنین بین قطعات تفکیک شده نوارهای پخش سیلاب با منطقه شاهد دارای اختلاف معنی دار می باشد. هرچند ذخیره کربن آلی درون نوارهای تقسیم شده و یا سه بخش نوارها دارای اختلاف معنی دار نمی باشند. میانگین ذخیره کربن آلی تا عمق 20 سانتی متری در بخش ها که شامل بخش اول، دوم و سوم پخش سیلاب و بخش شاهد به ترتیب شامل 29/ 1، 02/ 1، 53 /1، 61 /4 کیلوگرم بر متر مربع (P < 0.05) و درکانال ها با قسمت ابتدایی، میانی و انتهایی به ترتیب 04 /1، 16/ 1، 64/ 1 کیلوگرم بر متر مربع برآورد شد (P > 0.05). در مجموع رسوبات منتقل شده از حوضه تغذیه کننده پخش سیلاب بدلیل شرایط نامناسب محیطی و مقادیر اندک کرین آلی رسوبات ویا خارج شدن کرین آلی به صورت کربن آلی محلول نتوانسته باعث افزایش میزان ذخیره کربن آلی عرصه پخش سیلاب شود.
    کلیدواژگان: پخش سیلاب، دشت ذهاب، ذخیره کربن آلی خاک
  • سعیده متش بیرانوند*، محمد مهدی حسین زاده صفحات 23-39
    در این پژوهش،مورفولوژی قسمتی از رودخانه کشکان در استان لرستان در محدوده شهر پلدختر تا پل گاومیشان، به طول 25 کیلومتر با استفاده از روش توالی زمانی- استنتاج بررسی میگردد. عکس های هوایی سال 1334، عکسهای هوایی 1376، تصاویر سنجنده liss3 از ماهواره IRS P6 سال 1385 و تصویر Geo Eye منطقه، را در محیط نرم افزار Arc GIS رقومی نموده، درمرحله بعد پارامترهای هندسی رودخانه شامل طولموج، طول دره، ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی و شعاع دایره مماس بر قوس رودخانه اندازهگیری شد. در ادامه پارامترهای هندسی مذکور را مورد تحلیل آماری قرار داده و در چهار دوره زمانی، مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین جهت بررسی سیلاب رودخانه، به عنوان یکی از عوامل موثر در تغییر بستر رودخانه ها، پهنه بندی سیلاب رودخانه با استفاده از نرم افزار HEC-RAS انجام شد. نتایج مطالعه و مقایسه این پارامترها در چهار دوره زمانی نشان میداد که الگوی رودخانه کشکان در تمامی سال های مورد نظر در بازه های شماره 4،1 و 5 از نوع پیچانرودی و در بازه 2 و 3 از نوع پیچانرودی توسعه یافته می باشد. قوس هایی از رودخانه که در سال های مورد نظر بیشترین تغییر را نشان می دهند نیز در بازه 2 و 3 قرار دارند. در نهایت مشخص گردید که عامل زمین شناسی و سیلابی بودن رودخانه در بازه های شماره 2 و 3، مهمترین عوامل در تغییرات بستر رودخانه کشکان و بالطبع فرسایش کناری این رودخانه می باشد. عامل توپوگرافی مهمترین عاملی است که سبب گردیده رودخانه در بازه های شماره 2 و 3 که در دشت سیلابی قرار دارند بیشترین تغییرات مسیر را نشان دهد.
    کلیدواژگان: مورفولوژی رودخانه، رودخانه کشکان، پارامترهای هندسی، پهنه بندی سیلاب
  • حمید غلامی *، حسین آذرنیوند، مهدی بی نیاز صفحات 40-52
    گازهای گلخانه ای یک تهدید جدی برای انسان ها و محیط به شمار می روند. گازهای گلخانه ای از منابع زیادی سرچشمه می گیرند ولی سوخت های فسیلی، فرآیندهای صنعتی، جنگل زدایی و کشاورزی از عوامل اصلی به شمار می روند. آن چه در حال حاضر بیش از پیش باید مدنظر قرار گیرد توجه به نقش جنگل ها و مراتع در ترسیب کربن اتمسفری است. ترسیب کربن عبارت است از تغییر دی اکسید کربن اتمسفری به شکل ترکیبات آلی کربن دار توسط گیاهان و تسخیر آن برای مدت زمان معین. هدف از این تحقیق برآورد و مقایسه میزان ترسیب کربن توسط آتریپلکس کانیسنس و ورک، تعیین ارزش اقتصادی حاصل از ترسیب کربن و تعیین سهم خاک و گیاه در ترسیب کربن می باشد. این تحقیق بر اساس طرح کاملا تصادفی در قالب آزمایش فاکتوریل انجام شد. به منظور اندازه گیری کربن آلی خاک و گیاه به ترتیب از روش های والکی بلک و احتراق استفاده شد. نتایج نشان داد که کربن ترسیب شده توسط آتریپلکس کانیسنس (41626 کیلوگرم در هکتار) بیشتر از ورک (32461 کیلوگرم در هکتار) و منطقه شاهد (26654 کیلوگرم در هکتار) می باشد. بنابراین میزان کربن آلی بیومس هوایی بیشتر از بیومس زیرزمینی و میزان کربن آلی عمق اول خاک بیشتر از عمق دوم به دست آمد. سهم خاک در ترسیب کربن در منطقه آتریپلکس کاری شده 87 % و در منطقه ای که پوشش غالب مرتع ورک می باشد سهم خاک در ترسیب کربن 2/ 97 % می باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که خاک در اکوسیستم های مرتعی مهمترین مخزن کربن آلی محسوب می شود.
    کلیدواژگان: ترسیب کربن، آتریپلکس کانیسنس (Atriplex canescens)، ورک (Hulthemia persica)، نودهک قزوین
  • حسین محمدعسگری*، محمد جعفری، سید کاظم علوی پناه، سعید فرهادی، مریم رزمی صفحات 53-71
    تهیه نقشه های خاک یکی از مطالعات پایه در بخش منابع طبیعی است. هدف از این تحقیق تجزیه و تحلیل مکانی خصوصیات خاک و در نهایت تهیه نقشه پارامترهای خاک در مناطق خشک و بیابانی می باشد. بدین منظور منطقه ای با مساحت 600 هکتار در استان قم و حوزه ی آبخیز دریاچه نمک در نظر گرفته شد. روش های معین مورد استفاده شامل روش های عکس فاصله، توابع شعاعی، تخمین عام و تخمین موضعی می باشد. روش های زمین آماری مورد استفاده شامل انواع کریجینگ و انواع کوکریجینگ می باشد. نتایج این بررسی نشان دهنده ی مزایای روش های زمین آماری نسبت به روش های معین در تهیه نقشه ی خاک است. از جمله این مزایا تحلیل واریوگرافی را می توان نام برد که بر اساس پارامترهای آن می توان شبکه ی نمونه برداری را بطور بهینه طراحی نمود و همچنین دقت بالاتر این روش ها بر اساس شاخص میانگین قدر مطلق خطا (MAE) برای روش های معین حداکثر 87/ 9 و حداقل 26/ 1 و برای روش کریجینگ حداکثر 48/ 9 و حداقل 19/ 1 و در روش کوکریجینگ حداکثر مقدار 64/ 9 و حداقل مقدار 2/ 1 می باشد.در این تحقیق پارامتر دارای بیشترین ضریب همبستگی با پارامتر مورد نظر بعنوان متغیر کمکی در نظر گرفته شد. از داده های سنجنده ی ETM+ نیز بعنوان متغیر کمکی در میان یابی پارامترهااستفاده گردید. نتایج نشان داد استفاده از داده های ماهواره ای سبب افزایش دقت در تهیه نقشه پارامترهای خاک می گردد. دقیق ترین روش برای هر پارامتر متفاوت می باشد و جهت تهیه نقشه خصوصیات خاک باید روش های مختلف مورد بررسی قرار گیرند.در اکثر پارامترهای سطحی مورد بررسی بهترین روش، روش های زمین آماری و فقط در پارامتر سیلت بهترین روش، روش تخمین موضعی می باشد. در اکثر پارامترهای عمقی بهترین روش، روش های زمین آماری می باشد.
    کلیدواژگان: زمین آمار، تغییرات مکانی، کریجینگ، خصوصیات خاک، سنجش از دور
  • صیاد اصغری سراس*، مهدی بلواسی، بتول زینالی، ایمانعلی بلواسی، علی داودی صفحات 72-89
    فرسایش یکی از مهم ترین عوامل موثر در هدر رفت منابع ارضی به شمار می رود. آگاهی از میزان خطر فرسایش، امکان شناسایی نواحی بحرانی و اولویت بندی برنامه های مدیریتی و حفاظتی را فراهم می سازد. هدف از این پژوهش تهیه نقشه خطرپذیری فرسایش خاک با بکارگیری تکنینک های سنجش از دور، سیستم اطلاعات جغرافیایی و همچنین سامانه های تصمیم گیری چندمعیاره در حوضه دوآب استان لرستان است. بدین منظور، ابتدا داده های 8 پارامتر تاثیرگذار در فرسایش خاک شامل؛ شیب، جهت شیب، لیتولوژی، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، بارش، خاک و آبراهه در محیط GIS آماده سازی گردید و با استفاده از روش ANP و مقایسه زوجی وزن هر معیار و وزن کلاس های هر لایه در نرم افزار Super Decision محاسبه شد. سپس با استفاده از توابع رویهم گذاری GIS کل محدوده برای هر یک از معیارهای تعیین شده پهنه بندی شد در نهایت، با تلفیق نقشه های پهنه بندی شده بر اساس وزن اکتسابی از روش ANP نقشه نهایی در پنج کلاس خطر خیلی زیاد، خطر زیاد، خطر متوسط، خطر کم و خطر بسیارکم تهیه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که 11 درصد از مساحت محدوده موردمطالعه در کلاس خطر خیلی زیاد، 13 درصد در کلاس خطر زیاد، 16 درصد در کلاس خطر متوسط، 28 درصد در کلاس خطر کم و 32 درصد در کلاس خطر بسیارکم واقع شده است. همچنین برای صحت سنجی نتایج، موقعیت 93 نقطه از نقاط دارای فرسایش در بررسی میدانی با استفاده از دستگاه GPS مشخص گردید و از توابع رویهم گذاری ArcGISاین نقاط با نقشه نهایی فرسایش انطباق داده شد. نتایج حاصل از این همپوشانی نشان داد که از این تعداد 24 درصد در کلاس خطر خیلی زیاد، 51 درصد در کلاس خطر زیاد، 13 درصد در کلاس خطر متوسط، 3 درصد در کلاس خطر کم و 9 درصد در کلاس منطقه خطر بسیارکم قرار گرفتند. بر این اساس داده های برداشت شده در مطالعه میدانی با نتایج مستخرج از روش ANP همخوانی داشته که نشان دهنده دقت روش ANP در بررسی فرسایش در منطقه مورد مطالعه می باشد.
    کلیدواژگان: فرسایش، تحیل شبکه ای، سنجش از دور و GIS، حوزه آبخیز دوآب، تصمیم گیری چندمعیاره
|
  • Arashk Holisaz *, Behrooz Ahmadidoost, Ahmad Nohegar Pages 1-11
    Multiciplity inputs of different analysis of digital data in modern methods of map processing causes the changes in results of erosion and sediment models. In this context، selecting a cartographic scale as the major input of spatial data has become a challenge issue in erosion and sediment modeling. Therefore، in this study، using topographic maps and selecting to spatial scales (1:25000 and 1:50000) and nine pixel size (10، 15، 20، 25، 30، 50، 75، 80 and 100) in digital elevation model derived from two mentioned cartographic scales in Jamash watershed، we tested the hypothesis of non-uniform of output regarding to sediment delivery ratio. In this manner، first by entering raw data in ArcHydro extension and processing them، we ordered the stream by Strahler method. Then، by calculating the ratio of drainage area، we tested the relationship between drainage area and estimated sediment delivery ratio in each scale in a logarithmic model. The result show that changes in cartographic map scales and DEM pixel sizes، have significant effect on Jamash watershed sediment delivery ratio. Due to not having a definite and comprehensive basis in choosing the map scale in erosion and sediment studies، especially estimation of sediment delivery ratio، more over exact determination of sediment delivery ratio by means of observed data in watersheds with statistic، would not be challengeless; Consequently it seems that future researches should focus on defining the appropriate scale of erosion and sediment studies by analyzing physical processes of sediment، transport and deposition and it’s correspondence to cartographic scale in each watershed.
    Keywords: Spatial Scale, Stream Order, Sediment Delivery Ratio, Logarithmic Relationship, ArcHydro, Jamash Watershed
  • Nosratik.*, Mohammadiz., Nazari Samani, A.A Pages 12-22
    Floodwater spreading (FWS) has an important role in floodwater control, groundwater recharge, restoration and enhancement of vegetation and desertification control. Since the flood causes the transporting of soil particles including organic materials, the floodwater spreading project can be a suitable place to sequestration of organic carbon in sediment yielded by flood. The knowledge of soil organic carbon stock (SOCS) changes affected by different process can be important in realizing of these process roles in world carbon cycle and consequently in greenhouse gases effects mitigation. Therefore, the objective of this study was to evaluate SOCS in floodwater spreading project in the Zahab Plain. In view of this, 9 FWS strips based on random block design divided into three higher, middle and lower strips as well as each strip divided into three initial middle and final sections and sampling carried out in 0-20 cm depth. Soil organic carbon concentration and bulk density in 42 samples from FWS project and control areas were measured and SOCS were calculated. The results showed that SOCS in the three divided strips of floodwater spreading and control area as well as three sections of each strip with control area was significantly different. But the SOCS within divided strips and sections were not significantly different. The mean of SOCS in 0-20 cm depth in the three sections and control area were 1.29, 1.02, 1.53 and 4.61 Kg m-², respectively (P < 0.05) and the mean SOCS in three sections of strips initial middle and final sections was 1.04, 1.16 and 1.64 Kg m-² respectively (P > 0.05). Overall, transported sediment with low organic carbon concentration from upstream catchment or exporting of organic carbon as dissolved organic carbon have been caused to low increasing of SOCS in Zahab Plain floodwater spreading.
    Keywords: Floodwater spreading project, Zahab Plain, Soil organic carbon stock
  • Saeedeh Matesh Beyranvand *, Mohammad Mehdi Hossinezadeh Pages 23-39
    The dimensions, shapes and the patterns of natural rivers change according to their dynamic properties. These unavoidable changes cause the rivers imbalance and a new balance will be formed. The around lands will be affected by this dynamic and dangers such as instability of the bed. In this research we used chronological inference method to study Kashkan River morphology. Kashkan river is located in a region between Lorestan province and Gavmishan bridge in a reach of 25 kilometers. The aero photos of 1334, 1376, the sensing images of liss3 obtained from IRS P6 satellite in 1385 and the Geo Eye image of the land were digitized in Arc GIS software. In the second step geometrical parameters such as wave length, valley length, sinuosity, central angle and radius tangent on the river arch were calculated. Then these geometrical parameters were statistically analyzed and were compared in 4 stages. We Using HEC-RAS investigated flood zonetion as an important factor in river bed changes. The results of this study and comparing these parameters during the 4 reaches showed that in the abovementioned year's kashkan river pattern was meandering in the reaches of 1, 4 and 5 and also it was developed meandering form in the reaches of 2 and 3. Those river’s arcs which had the most changes in those years were located in the reaches of 2 and 3. At the end it was concluded that the geology factor and the river’s flood in the reaches of 2 and 3 were the most important factors in forming the bed’s changes and bank erosion. Topography factor was the most important factor in causing the most changes in the reaches of 2 and 3 which were located in floodplain.
    Keywords: river morphology, Kashkan river, geometrical parameters, flood zonation
  • Gholamih.*, Azarnivandh., Biniaz, M Pages 40-52
    Greenhouse gases (GHG) are a serious threat to humans and environment. Greenhouse gases have been different sources، but main factors are fossil fuels، industrial processes، deforestation and agriculture. What is now more than ever before should be considered according to the role of forests and rangelands in atmospheric carbon sequestration. Carbon sequestration is to changes in atmospheric carbon dioxide to form organic compounds with carbon by plants and capture for a certain period of time. Based on this research project in a completely randomized factorial experiment format was done. This study estimated and compared the amou nt of carbon sequestration by Atriplex canescens and Hulthemia persica، determine the economic value of carbon sequestration and determine the contribution of soil and plant carbon sequestration. In order to measure the organic carbon in soil and plants، respectively Walki Black and Combustion methods were used. The results showed that carbon sequestration by Atriplex canescens (41،626 ha) more than Hulthemia persica (32،461 ha) and bare area (26،654 ha) is. Therefore، the amount of organic carbon in areal biomass more than underground biomass and rate of soil organic carbon in first depth more than second depth. Share of soil in carbon sequestration in the planted region by Atriplex canescens، 87% and in an area with dominant cover of Hulthemia persica is 97%. So we can conclude that the soil in ranglands، most organic carbon reservoir is considered.
    Keywords: carbon sequestration, Atriplex canescens, Hulthemia persica, Noudahak, Qazvin
  • Hossein Mohammad Asgari *, Mohammad Jafari, Seyed Kazem Alavipanah, Saeid Farhadi, Maryam Razmi Pages 53-71
    Soil mapping is one of the basic studies in the natural resource sector. The purpose of this study was to analyze spatial of soil properties on the map of arid areas and deserts. For this purpose, a region with an area of 600 hectares in Qom that considered Salt Lake watershed. Specified methods used include inverse distance methods, radial functions, and prediction local general estimate.Kriging and geostatistical methods used include a variety of types Cokriging. The results show the advantages of using geostatistical methods to determine the mapping of soil for methods of defined the maximum is 9.87 and minimum 1.26 and for methods of kriging the maximum is 9.48 and minimum 1.19 and for methods of Cokriging the maximum is 9.64 and minimum is 1.2. In this parameter has the highest correlation with the desired parameter was considered as a covariate. Landsat ETM + data have also been used as a covariate in the interpolation parameters. The results show that the use of satellite data for mapping soil parameters is increased accuracy. Most accurate method was different for each parameter and evaluatedhave different for mapping soil properties.In most of surface parameters the best method was geostatistical methods and in silt parameters the best methods was local estimation method. The best way in most deep parameters was geostatistical methods.
    Keywords: Geostatistics, Spatial variation, Kringing, of soil properties, remote sensing
  • Asghari Saraskanrouds.*, Belvasim., Zeinalib., Belvasii., Davoodi, A Pages 72-89
    The erosion is one of the waster factors of land sources. Understanding of erosion danger provides possibility of identifying critical regions and priority of administrative and protective plans. The aim of this research is providing of soil Endanger map by GIS, RS and multi criteria division systems in Doab basin of Lorestan province. For purpose, data of 8 important factors in soil erosion including: slope aspect, slope, lithology, land use, vegetation cover, precipitation, soil was provided by GIS. Then weight of each factor and weight of classes each layer was calculated in super division by Analytic network process and pair comparison methods. Then, case study was classified for each factor by GIS overlaying functions. Finally, final map was provided in 5 classes of very much danger, much danger, middle danger, low danger, and very low danger by classified maps combination based on obtained weight from Analytic network process method. Results indicated that%11, %13, %16, %28, and%32 of case study are very much danger, much danger, middle danger, low danger, and very low danger respectively. Also, for results validity, position of 93 points of erosion was determined in field investigation with GPS. Then, these points compared with erosion map by ArcGIS overlaying functions. Results of this overlay indicated that from these points, %24, %51, %13, 3 and 9 point has laid in very much danger, much danger, middle danger, low danger and very low danger respectively. So Data obtained during the field study is accordance with ANP method results that are indicator precision of Analytic network process method in investigation of erosion.
    Keywords: Erosion, Network Analysis, Doab Basin, Classification, Multi Criteria Division