فهرست مطالب

مرتع و آبخیزداری - سال شصت و نهم شماره 2 (تابستان 1395)
  • سال شصت و نهم شماره 2 (تابستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/06/20
  • تعداد عناوین: 19
|
  • نسیم آرمان، علی سلاجقه، سادات فیض نیا، حسن احمدی، جمال قدوسی، علی کیانی راد صفحات 261-273
    شناسایی زیر حوزه های آبخیز همگن اولین گام ضروری تعمیم نتایج مطالعات محیطی می باشد. بدین منظور در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش تجزیه وتحلیل عاملی (روش تحلیل مولفه های اصلی) از بین 21 متغیر موثر بر تولید رسوب در 27 ایستگاه هیدرومتری البرز شمالی، متغیرهای طول مستطیل معادل، میزان حساسیت سنگ به فرسایش، بارش متوسط سالانه، جهت و تراکم زهکشی که درمجموع 72/80 درصد واریانس داده ها را توجیه می کنند، انتخاب شدند )516/0(KMO =. سپس با استفاده از روش های مختلف تحلیل خوشه ای(سلسله مراتبی، دومرحله ای و میانگین K)، سه منطقه همگن به دست آمد. آنالیز تشخیص، صحت تحلیل خوشه ایدر مناطق همگن را تائید نمود. از سوی دیگر بر اساس این پنج عامل، یک تابع متمایز کننده تعریف شد که مقادیر همبستگی کانونیک، کای اسکور و آماره ویلکس لامبدا نیز تایید کننده مجزا بودن این سه گروه منطقه همگن می باشند.
    کلیدواژگان: تحلیل عاملی، تحلیل خوشه ای، همگن بندی، آنالیز تشخیص، فرسایش و رسوب
  • محسن آرمین، حسن روحی پور، حسن احمدی، علی سلاجقه، محمدحسین مهدیان، وجیهه قربان نیا خیبری صفحات 275-295
    پایداری خاکدانه ها کی از خصوصیات اصلی موثر بر فرسایش پذیری و ویژگی های اصلی هیدرولیکی و فیزیکی خاک است. آگاهی از مولفه های خاک کنترل کننده پایداری خاکدانه ها برای حفظ ساختمان خاک بسیار مهم است. همچنین شناسایی خصوصیات بحرانی خاک موثر بر پایداری خاکدانه ها در حوزه آبخیزی که فرسایش خاک ناشی از الگوهای طبیعی پایداری خاکدانه ها است، پایه و اساس استراتژی های حفاظتی است. هدف این مطالعه که در خاک های سطحی طالقان انجام شده، بررسی رابطه بین پایداری خاکدانه ها و برخی از خصوصیات خاک است. در این تحقیق، واحدهای کاری بر اساس همگنی در شیب دامنه، جهت جغرافیایی و سنگ شناسی حاصل شده اند، سپس با تکیه بر نتایج مطالعات زمین آماری در مقیاس واحدهای همگن کاری در بخشی از خاک های حوزه آبخیز طالقان به وسعت 3260 هکتار، 84 نقطه به عنوان نقاط نمونه برداری خاک انتخاب شده اند. شاخص های پایداری مورد استفاده میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و پایداری مرطوب خاکدانه ها هستند. همبستگی بین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و خصوصیات خاک با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون استخراج شده و بر اساس معنی داری آماری آن ها ارزیابی شده است. سپس بر اساس نتایج همبستگی و با استفاده از روش رگرسیون گام به گام اقدام به توسعه مدل های پیش بینی پایداری خاکدانه ها شد. نتایج حاکی از غیرقابل انتظار بودن همبستگی بین خصوصیات خاک و پایداری خاکدانه ها است به طوریکه همبستگی بین پایداری خاکدانه ها با درصد آهک، رس و رطوبت اشباع منفی است درحالی که با درصد شن ریز و شن خیلی ریز مثبت است. بنابراین بهبود پایداری خاکدانه ها و کنترل فرسایش خاک در حوزه آبخیز طالقان درگرو مدیریت این خصوصیات خاک و انجام پروژه های حفاظت خاک در جهت تعدیل و بهینه کردن آن ها است.
    کلیدواژگان: پایداری خاکدانه ها، خصوصیات خاک، واحد کاری، رگرسیون گام به گام، حوزه آبخیز طالقان
  • عط الله ابراهیمی، ولی الله رئوفی راد، حسین ارزانی، زهرا شجاعی اسعدیه صفحات 297-309
    خوش خوراکی گونه های مرتعی در موارد متعددی مانند تعیین ظرفیت چرا و ترکیب گونه ای کاربرد دارد. تاکنون شاخص دقیقی برای تعیین خوشخوراکی، تعریف نشده است. ازاین رو، معرفی شاخصی دقیق، کاربردی، عام و ساده برای تعیین خوشخوراکی گیاهان مرتعی ضروری به نظر می رسد. برای بررسی رابطه بین خوشخوراکی و ترکیبات ثانویه، ابتدا ترکیب گیاهان و نسبت استفاده از گونه های گیاهی موجود در منطقه در رژیم غذایی دام های گوسفند و بز به طور جداگانه با استفاده از روش فیلم برداری و زمان سنجی اندازه گیری شد. شاخص انتخاب گونه های گیاهی برای بز و گوسفند محاسبه گردید. سپس، ترکیبات ثانویه گیاهان غالب در رژیم غذائی دام ها، با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف نگار جرمی GC-MSS اندازه گیری و مقادیر ترکیبات ثانویه به روش آنالیز مولفه های اصلی (PCA) رج بندی و مقادیر کمی هر یک از گونه های گیاهی بر روی هر یک از محورهای اصلی به عنوان معیار کمی تمایز گونه ها ازنظر وجود ترکیبات ثانویه گیاهان در نظر گرفته شد. در پایان همبستگی بین شاخص انتخاب گونه های گیاهی توسط گوسفند و بز (متغیر وابسته) با مقادیر کمی حاصل از ترکیبات ثانویه گیاهان بر روی محورهای PCA (متغیر مستقل) تعیین و تجزیه وتحلیل شد. نتایج حاصله نشان داد که بین شاخص انتخاب گونه های گیاهی توسط گوسفند و بز با ترکیبات ثانویه گیاهان رابطه معنی داری (0.05 P≤) وجود داشته و یا به بیانی دیگر ترکیبات ثانویه گیاهان مرتعی در انتخاب آن ها توسط گوسفند و بز برای چرا کاملا تاثیر گذارند. بنابراین، ترکیبات ثانویه گیاهان را می توان به عنوان شاخصی مهم در تعیین خوشخوراکی گیاهان مرتعی محسوب کرد.
    کلیدواژگان: مرتع، چرا، خوشخوراکی گیاهان، ترکیبات ثانویه، کرسنک و استان چهار محال و بختیاری
  • سید مرتضی ابطحی صفحات 311-322
    هدف از اجرای این تحقیق بررسی روند تغییرات مرتع با روش پویایی پوشش گیاهی و در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و خصوصیات خاک منطقه دولت قرین سمیرم در جنوب استان اصفهان در سطحی معادل 25 کیلومترمربع می باشد. پس از تعیین تیپ گیاهی و گونه های همراه منطقه، آمار پوشش تاجی گیاهان یک ساله، پهن برگان علفی چندساله، بوته ای ها، گندمیان چندساله، رطوبت، کربن آلی و پوشش خاک، طی سال های 1387 تا 1391 جمع آوری شد. بدین منظور از 3 نوار ترانسکت به طول 500 متر در جهت تغییرات تیپ گیاهی استفاده گردید. بر روی هر ترانسکت 10 پلات و در کل 30 پلات با ابعاد 2 در 1 متر (بر اساس روش سطح حداقل) مشخص گردید. میزان بارندگی و دما بر اساس آمار ایستگاه هواشناسی سمیرم محاسبه و منحنی های آمبروترمیک سال های رویشی موردنظر ترسیم گردید. تغییرات پارامترهای اندازه گیری شده به کمک روش تجزیه واریانس (F-test) بررسی و میانگین هر پارامتر از سالی به سال دیگر (طی 4 سال) با روش دانکن مقایسه گردید. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تفاوت در متغیرهایی مانند رطوبت خاک، پوشش تاجی یک ساله ها، بوته ای ها، پهن برگان علفی، گندمیان چندساله، پوشش خاک و گونه Bromus tomentellus در سطح 99 درصد و پوشش تاجی کل، گونه Poa bulbosa و میزان کربن آلی خاک در سطح 95 درصد معنی دار می باشد. افزایش بارش در سال های پایانی اجرای طرح، بخصوص در فصل بهار و هم زمان با رشد گیاه، تاثیر مشهودی در افزایش پهن برگان علفی و گندمیان گذاشته است. به طوری که پوشش تاجی پهن برگان علفی از 93/2 به 13/7 و پوشش تاجی گندمیان از 1/7 به 05/14 درصد رسیده است. تغییرات و پویایی سالانه پوشش گیاهی با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و خاک منطقه بررسی و درنهایت عامل اقلیم به عنوان تاثیرگذارترین عامل مشخص گردید.
    کلیدواژگان: اقلیم، پویایی پوشش گیاهی، پوشش تاجی، سمیرم، وضعیت خاک
  • حمیده افخمی، محمد تقی دستورانی، فرزانه فتوحی صفحات 323-338
    توجه به ماهیت داده های رسوب و انتخاب روش های مناسب پردازش بر روی داده ها قبل از ورود به مدل های هوش مصنوعی از جمله مواردی است که می تواند نتایج حاصل از شبیه سازی ها را به واقعیت نزدیک سازد. در این تحقیق تاثیر روش های پردازش داده های رسوب قبل از ورود به دو مدل شبکه های عصبی مصنوعی و سیستم های استنتاج فازی-عصبی در هفت ایستگاه حوضه سد دز مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس با توجه به توزیع های احتمالاتی حاکم بر داده ها سه سناریو در نظر گرفته شد. سناریوی اول بدون هیچ گونه پردازش و با استفاده از اصل داده ها، سناریوی دوم، پردازش داده ها از طریق استاندارد سازی و در سناریوی سوم با توجه به حاکمیت توزیع های لگاریتمی بر داده های رسوب، از لگاریتم داده ها استفاده گردید. نتایج شبیه سازی ها در دو مدل، کارایی بهتر و خطای کمتر را در شرایط استفاده از لگاریتم داده ها به خصوص در ایستگاه هایی که بهترین توزیع های احتمالاتی آن ها یکی از توزیع های لگاریتمی می باشد، نشان دادند. درنهایت، مدل فازی عصبی با ضریب همبستگی 95/0، 4/5RMSE=، 4/1 MSE=و 42/0 ME= در ایستگاه بیاتون و در شرایط استفاده از لگاریتم داده ها بهترین عملکرد را نشان داد.
    کلیدواژگان: پیش بینی رسوب، توزیع های احتمالاتی، سیستم فازی، عصبی، شبکه عصبی مصنوعی، رسوب معلق
  • بهرام امیری، ناهید تکین، حسین قره داغی، بهروز رسولی صفحات 339-352
    هدف از انجام این تحقیق معرفی منبع علوفه ای جدید و با ارزش از طریق ترکیب و سیلو کردن سه گونه ی یونجه، هالکنموم (Halocnemum strobilaceum)) و میوه کهور (Prosopis juliflor) و ارزیابی آن با استفاده از روش تجزیه تقریبی، روش تولید گاز و دام زنده می باشد. برای انجام این آزمایش ابتدا مقدار مناسبی از گونه های موردنظر جمع آوری گردید. سپس به وسیله چاپر به ابعاد کمتر از 5 سانتیمتر خرد شدند. در ادامه هالوکنموم(H)، میوه کهور(K)، یونجه(U) و ملاس(M) در چهار تیمار و با سه تکرار در قالب طرح آزمایشی بلوک کامل تصادفی به ترتیب به نسبت 50: 20: 20:10 درصد، 50:30:10: 10 درصد، 50: 10: 30: 10 درصد و30: 30: 30: 10 درصد بر اساس وزن ماده خشک سیلو شدند. در پایان مدت آزمایش (28 روز) ارزش علوفه ای این ترکیبات با استفاده از روش های استاندارد AOAC مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور برآورد میزان مصرف سیلوهای تهیه شده از سه راس میش نژاد قشقایی یک ساله غیر شیرده با وزن5/2 ± 45 کیلوگرم و سه راس بز ماده نژاد توده سیاه مویی یک ساله غیر شیرده با وزن 5/2 ±30 کیلوگرم بر اساس آزمایشی به صورت طرح اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. نتایج نشان داد که ترکیب M10-U20-K20-H50 و M10-U30-K10-H50 طی دوازده ساعت اولیه دارای هضم پذیری بیشتری بودند. مطالعه ارزش غذایی ترکیبات سیلو شده در این تحقیق به روش تولید گاز نشان داد که ترکیب M10-U20-K20-H50 مقدار ماده آلی خشک، ماده آلی قابل هضم و انرژی متابولیسمی نسبتا بالاتری دارد و بیشتر موردتوجه دام های موردمطالعه است. پس می توان آن را به عنوان یک ترکیب مناسب غذایی و اقتصادی پس از انجام تحقیقات تکمیلی توصیه نمود.
    کلیدواژگان: تولید گاز، سیلو، کیفیت علوفه، کهور، هالکنموم
  • سید اکبر جوادی، علیرضا خان آرمویی، محمد جعفری صفحات 353-366
    هدف از این پژوهش، بررسی روابط پوشش گیاهی با خصوصیات خاک و تعیین مهم ترین خصوصیات خاکی موثر در تفکیک تیپ های رویشی منطقه پارک ملی خجیر از توابع استان تهران بوده است. نمونه برداری به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. بعد از برداشت اطلاعات پوشش گیاهی با توجه به پراکنش پوشش گیاهی با استفاده از آنالیز دوطرفه گونه های شاخص (TWINSPAN) و آنالیز تطبیقی قوس گیر (DCA) پوشش گیاهی منطقه به 5 تیپ گیاهی طبقه بندی شد. از عمق 20 – 0 سانتی متر نمونه خاک برداشت و خصوصیات خاک شامل بافت خاک، درصد آهک، گچ، اسیدیته، هدایت الکتریکی، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و نسبت جذب ازت اندازه گیری گردید. به منظور تجزیه وتحلیل خصوصیات خاک در ارتباط با تغییرات پوشش گیاهی از روش های تجزیه وتحلیل چند متغیره از قبیل آنالیز تطابق کانونیک (CCA) که یکی از روش های رسته بندی است استفاده شد. این آنالیزها با استفاده از نرم افزار PC-ORDانجام گرفت. نتایج نشان داد که یک همبستگی معنی داری بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی اندازه گیری شده وجود داشته است. مهم ترین خصوصیات خاکی موثر در تفکیک تیپ های رویشی منطقه مورد مطالعه، سنگریزه، رس، سیلت، شن، گچ، آهک، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی، پتاسیم و ارتفاع از سطح دریا بوده و هر گونه گیاهی با توجه به منطقه رویش، نیازهای اکولوژیک و دامنه بردباری با بعضی از خصوصیات خاک رابطه دارد. تیپ های گیاهی ازنظر مقدار سنگریزه، آهک، گچ، شن، رس، با هم اختلاف معنی داری داشته اند که نشان دهنده شکل گیری تیپ های گیاهی در منطقه در ارتباط با خاک آن می باشد.
    کلیدواژگان: پارک ملی خجیر، تراکم و درصد تاج پوشش، آنالیز دوطرفه، دامنه بردباری
  • ساره راسخی، علی اکبر مهرابی، سید اکبر جوادی، مهدی قربانی صفحات 367-382
    منابع طبیعی تجدید شونده از سرمایه های ملی و با ارزش هر کشور محسوب شده و حفظ و توسعه آن علاوه بر نهادهای ذی ربط از وظایف عموم مردم و به ویژه بهره برداران این منابع است. در این زمینه راهکارهای متنوعی برای استفاده بهینه و حفاظت پایدار منابع طبیعی، بال اخص مراتع مطرح شده که در میان آنها مدیریت مشارکتی مورد تاکید قرار گرفته است. در این مطالعه با هدف شناخت چالش ها و موانع پیشروی مدیریت مشارکتی، به تحلیل شبکه تلفیقی نهاد- بهره برداران مرتع (نهادهای مرتبط با مدیریت مرتع و بهره برداران مرتع) بر اساس رویکرد تحلیل شبکه اجتماعی در روستای قصر یعقوب شهرستان صفاشهر پرداخته شده است. نتایج حاصله حاکی از آن ست که میزان انسجام میان بهره برداران مراتع و نهادهای مرتبط با شبکه نهادی مرتع و همچنین پایداری شبکه مورد بررسی در منطقه مورد مطالعه در حد متوسط است و دو نهاد شورای اسلامی روستا و اداره جهاد کشاورزی دارای اقتدار بالاتری نسبت به سایرین و به عبارتی کنشگران کلیدی در میان نهادهای مورد بررسی هستند. لذا بر اساس نتایج حاصله می توان بیان نمود که تقویت انسجام در بین کنشگران مورد مطالعه و همچنین شناخت کنشگران کلیدی در سطوح مختلف از مهم ترین راهکارها در راستای تحقق برنامه عمل مدیریت مشارکتی است و مدیران منابع طبیعی را در جهت ساماندهی و مدیریت پایدار مراتع یاری می نماید.
    کلیدواژگان: انسجام نهادی، تحلیل شبکه اجتماعی، روستای قصر یعقوب، کنشگران کلیدی، مدیریت مشارکتی مرتع
  • فاطمه سالاریان، جمشید قربانیان، قدرت الله حیدری، نصرت االه صفاییان صفحات 383-395
    حفاظت و احیا تنوع زیستی در اکوسیستم های مرتعی تخریب یافته اهمیت فراوانی دارد. در این زمینه نیاز است تا پتانسیل بانک بذر خاک به عنوان یکی از منابع مهم گونه ای مورد شناسایی قرار گیرد. در این تحقیق ترکیب گونه ای و مقدار بذر موجود در خاک در دو شرایط قرق و خارج قرق در بخشی از مراتع چهارباغ استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. نمونه گیری بانک بذر خاک از دو منطقه قرق و خارج قرق در دو عمق صفر تا 5 و 5 تا 10 سانتی متری خاک در 90 پلات یک مترمربعی انجام شد. ترکیب و مقدار بانک بذر به روش جوانه زنی در گلخانه تعیین گردید. 28 گونه گیاهی از 15 تیره از نمونه های خاک دو منطقه جوانه زدند. تیره کاسنی، گندمیان و گل سرخ در دو منطقه قرق و خارج قرق جزو تیره-های غالب بانک بذر خاک منطقه بودند. همی کریپتوفیت ها، پهن برگان علفی و چندساله ها از گروه های کارکردی غالب در بانک بذر خاک دو منطقه بودند. قرق به طور معنی داری باعث افزایش بانک بذر گونه های Digitaria sanguinalis، Potentilla canescens، Stellaria media، Sonchusoleraceus و Galium verum گردید. شاخص های غنا و تنوع گونه ای بانک بذر خاک دو منطقه تفاوت معنی داری نداشتند. در منطقه قرق این شاخص ها به طور معنی داری در عمق سطحی خاک بیشتر بوده اما دو عمق خاک در خارج قرق از نظر این شاخص ها تفاوت معنی داری نداشتند. نتایج این تحقیق نشان داد هر چند قرق موجب تغییراتی در بانک بذر گیاهان در خاک شده اما هنوز بهبود شاخص های تنوع و غنا و افزایش معنی دار گندمیان را در پی نداشته است.
    کلیدواژگان: تخریب مرتع، تنوع زیستی، ذخایر گونه ای، گرادیان چرا، مراتع چهارباغ
  • فریدون سرمدیان، علی کشاورزی صفحات 397-410
    داده کاوی این فرصت را فراهم می کند تا داده های موجود از خاک، به مناطق دور از دسترس تعمیم داده شوند و داده های خاک را در طیفی از مقیاس ها، متراکم کرده و یا گسترش داد؛ بطوریکه می توان آن را به عنوان یکی از دستاوردهای با ارزش در جهت کمک بهه تصمیم گیری صحیح مدیران اجرایی تلقی نمود. ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهمترین ویژگی های شیمیایی خاک هاسهت که توانایی خاک در ذخیره عناصر غذایی و یا عناصر آلاینده در خاک را نشان می دهد. اندازه گیری CEC خاکها ی مناطق گرم و خشک با دارا بودن خصوصیاتی مانند مواد آلی پایین و کانی شناسی خاص، به روش های معمول سخت و زمان بر است، لذا در این تحقیق از روش CANFIS (Coactive Neuro-Fuzzy Inference Systems ( جهت برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی برخی خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک استفاده گردید. در این تحقیق از 58 نمونه خاک )بانک داده های خاک هدف( موجود در پایگاه داده ها ی خاک ) 444 نمونه خاک مرجع( به نسبت 5:8 استفاده شد. به منظور بررسی همراستایی در داده ها، همبستگی بین متغیر های مستقل مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از روش رگرسیونی حذف پیشرو، مهمترین و تاثیرگذارترین مولفه های ورودی بر نتایج خروجی، انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که روش CANFIS دارای قابلیت و کارایی زیادی در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از ویژگی های زودیافتی مانند بافت خاک، ماده آلی و تصاویر ماهواره ای می باشد.
    کلیدواژگان: پایگاه داده های خاک، داده کاوی، ظرفیت تبادل کاتیونی، ویژگی های زودیافت خاک، CANFIS
  • سمیه شریفی، فاطمه محمد زاده، علی اکبر کریمیان، سید حمیدرضا میرقادری صفحات 411-425
    امروزه افزایش رشد جمعیت و نیاز به مواد غذایی باعث گردیده فشار بر عرصه های منابع طبیعی به ویژه در تبدیل این اراضی به اراضی کشاورزی، روزبه روز در حال افزایش است؛ به طوری که در بعضی مناطق، مردم مراتع شیب دار اطراف روستای خود را که شرایط بارندگی مناسبی دارد، تغییر داده و به دیم کاری می پردازند؛ همین عامل سبب تسریع تجزیه ماده آلی و سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شده و بازدهی اراضی را تحت تاثیر قرار می دهد. دولت به منظور حفاظت خاک این مناطق اقدام به اجرای پروژه های آبخیزداری متعدد کرده که از یکی از این پروژه ها، پروژه تبدیل اراضی دیم منطقه به باغات بادام می باشد. این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه تاثیرات دیمزارها بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و ارزیابی اقتصادی اراضی دیم گندم و باغات بادام دیم انجام شده است. به همین منظور از سه کاربری مرتع، باغات دیم و دیمزار از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتیمتری خاک و در 3 تکرار اقدام به نمونه گیری از خاک گردید. نتایج نشان داد که طرح تبدیل دیمزارهای کم بازده به باغات بادام دیم باعث بهبود میزان کیفیت خاک (حاصلخیزی) در این منطقه شده است. همچنین نتایج ارزیابی اقتصادی کاربری های مختلف نشان داد که نسبت فایده به هزینه برای گندم کاری دیم 57/0 است؛ درحالی که برای پروژه بادام کاری بین 2 تا 7/3 یعنی حدود 4 تا 7 برابر است. بنابراین پروژه بادام کاری دیم توان مالی روستائیان را افزایش داده است.
    کلیدواژگان: ارزیابی اقتصادی، حفاظت خاک، باغات دیم، دیم کاری، پروژه آبخیزداری
  • محمد جعفری، حسین آذرنیوند، احمد صادقی پور، نادیا کمالی پور، احمد حیدری، حسن مداح عارفی صفحات 427-436
    افزایش نگرانی ها در زمینه گرمایش جهانی و تغییر اقلیم موجب شده است که به خاک و توانایی آن در ترسیب کربن به صورت پایدار توجه ویژه ای شود. خاک ها بزرگترین ذخایر کربن در چرخه کربن خشکی هستند که حاوی کربنی حدود سه برابر پوشش گیاهی و دو برابر آنچه در اتمسفر وجود دارد می باشند. مطالعه اثر چرای دام بر ذخیره کربن خاک بدلیل نقش عمده کربن آلی خاک در تولید اهمیت زیادی دارد و چرای دام پتانسیل بالایی برای تغییر میزان ذخیره کربن در اکوسیستم های مرتعی دارد. در این مطالعه اثر شدت های مختلف چرا بر میزان ترسیب کربن و تثبیت ازت در مراتع کشت شده با گونه Atriplex canescens در قطعه چهار شهریار بررسی شد. بدین منظور پس از شناسایی مناطق با شدت های چرایی کم، متوسط و زیاد جهت مقایسه با منطقه قرق نمونه برداری از پوشش گیاهی و خاک انجام گرفت. نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی سیستماتیک در قالب 20 پلات 5*5 متری انجام شد. در هر منطقه اولین پلات به طور تصادفی و چهار پلات دیگر در امتداد پلات اول و به فاصله 150-200 متر از یکدیگر مستقر گردیدند. جهت نمونه برداری خاک تعداد 20 پروفیل در پلات های نمونه برداری پوشش گیاهی حفر شد و نمونه های خاک در هر پروفیل از عمق های 10-0، 30-10 و 100-30 سانتی متری برداشته شد. در نمونه های خاک درصد سنگ و سنگریزه، وزن مخصوص ظاهری، کربن آلی و ازت اندازه گیری شد. در ادامه وزن کل کربن ترسیب شده در هر هکتار از هر عمق محاسبه گردید. تحلیل داده ها با آزمون تجزیه واریانس یکطرفه با استفاده از نرم افزار SPSS 17 انجام گرفت و جهت مقایسه میانگین از آزمون دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت های مختلف چرا باعث کاهش معنی دار درصد کربن و ازت خاک شده است.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ترسیب کربن، ذخیره ازت، چرای دام، قطعه چهار زرند شهریار
  • پریسا فرضی، مریم آذرخشی، علی رسولی زاده، مهدی بشیری صفحات 437-448
    ویژگی های سنگ های تشکیل دهنده سطح زمین نقش بسیار مهمی بر تغییرات طبیعت از جمله فرایند فرسایش و جابجایی ذرات خاک دارد. این تحقیق با هدف بررسی اثر اصلی و متقابل واحدهای زمین شناسی و شیب بر تولید رواناب و رسوب در حوزه آبخیز صنوبر با استفاده از شبیه ساز باران صورت گرفت. بدین منظور نقشه زمین شناسی منطقه در محیط نرم افزار Arc GIS 10 تهیه شده و سه واحد زمین شناسی غالب منطقه به ترتیب توف سبز، ماسه سنگ، مارن (Et)، آهک اوربیتولین دار (Kl) و کنگلومرا- ماسه سنگ (Ngcs) شناسایی شد، همچنین به منظور بررسی اثر شیب، نقشه شیب حوزه در سه طبقه 10-0، 30-10 و بیشتر از 30 درصد تهیه شد. سپس با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران اقدام به ایجاد بارش با شدت 9/0 میلی متر بر دقیقه شد که مربوط به دوره بازگشت 10 سال است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین واحدهای زمین شناسی مختلف از نظر تولید رواناب، رسوب و غلظت رسوب تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد وجود دارد. در مورد طبقات شیب مشخص شد بین شیب های مختلف در تولید رواناب و رسوب اختلاف معنی دار وجود دارد، اما در مورد غلظت رسوب تفاوت معنی دار نشد. نتایج مربوط به اثر متقابل واحدهای زمین-شناسی و شیب ازنظر حجم رواناب در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار شد، اما در مورد وزن رسوب و غلظت رسوب اثر متقابل معنی دار نبود. به طورکلی مشخص گردید نوع واحدهای زمین شناسی و شیب منطقه بر فرایند فرسایش خاک اثرگذار هستند و همچنین اثرپذیری متغیر رواناب بیشتر از رسوب است.
    کلیدواژگان: رسوب، رواناب، واحد زمین شناسی، شیب، شبیه ساز باران
  • احمد قنبری، رفعت زارع بیدکی، افشین هنربخش، وفا محمودی نژاد صفحات 449-460
    بندهای اصلاحی پرهزینه ترین عملیات آبخیزداری است. این پژوهش با هدف ارزیابی کارآیی انفرادی بندهای اصلاحی در حوزه های مختلف استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. یازده معیار موثر در کارآیی فردی بندها شامل؛ مکان یابی بند، پایداری بند، تثبیت طولی آبراهه، ضریب ذخیره رسوبات، عمود بودن تاج بند بر محور آبراهه، ابعاد سرریز، استحکام بند، آنکراژ، رعایت پروفیل عرضی آبراهه، تطابق مرکز سرریز با محور آبراهه و طول کفبند، انتخاب شد. اهمیت هر کدام از معیارها در کارایی بند با روش تحلیل سلسله مراتبی محاسبه شد. 41 بند سنگی ملاتی و توریسنگی که در سال های گذشته در قسمت های مختلف استان چهارمحال و بختیاری با ابعاد گوناگون ساخته شده بود انتخاب شدند و هر کدام از این معیارها برای آن ها امتیازدهی شد. سپس با ضرب کردن وزن هر معیار در امتیازی که هر بند از آن معیار به دست آورد، فاصله کارآیی هر بند از کارایی مورد انتظار، محاسبه شد. نتایج نشان داد از بین معیارها، معیار عمود بودن تاج بند بر محور آبراهه و تطابق مرکز سرریز با محور آبراهه به طور متوسط بیشترین و معیارهای تثبیت طولی آبراهه و انتخاب مناسب ابعاد سرریز کمترین امتیاز را به دست آوردند. همچنین معیار مکان یابی بند با وزن 214/0 بیشترین وزن و معیار طول کف بند با وزن 035/0 کمترین وزن را به خود اختصاص دادند. ارزیابی اقتصادی بند ها با مقایسه نمره نهایی کارایی آن ها با حجم مصالح مصرف شده، انجام گرفت. درنهایت نتایج نشان داد بندهای کوچک با رعایت اصول اولیه طراحی، کارآیی و صرفه اقتصادی بیشتری از بندهای بزرگ داشته اند.
    کلیدواژگان: آبخیزداری، بند اصلاحی، چهارمحال و بختیاری، فرایند تحلیل سلسله مراتبی
  • حسین محمد عسگری، شهرام خلیقی سیگارودی، پرویز ایران نژاد، حسن احمدی، آرش ملکیان صفحات 461-473
    برآورد غلظت ذرات گردوغبار به دلیل تاثیراتش بر سلامتی افراد جامعه، فعالیت های اجتماعی و اقتصادی، اکوسیستم های خشکی و آبی و اثر بر متغیرهای هواشناسی از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی طرح واره عددی GOCART در شبیه سازی ذرات گردوغبار است. این طرح واره در بستر مدل تحقیقاتی پیش بینی وضع هوا (WRF) به اجرا درآمد. این مدل در سه شبکه با ساختار لانه ای تودرتو به اجرا درآمد. شبکه اول از غرب آفریقا تا شرق آسیا به منظور در نظر گرفتن همه مناطق منشا غبار، زیر شبکه دوم کشور ایران و زیر شبکه سوم استان خوزستان است. برای شرایط آغازین و مرزی میدان های هواشناسی از داده های 6 ساعته FNL استفاده شد. نتایج اولیه مدل حاکی از رطوبت سطحی بالا و همچنین برآوردهای نامناسب مدل برای ذرات گردوغبار PM10 بود. بدین منظور با در نظر گرفتن رطوبت سطحی کمتر از نقطه پژمردگی در مناطق بیابانی در ماه های گرم سال، محاسبه رطوبت اصلاح گردید. همچنین شاخص فرسایش پذیری با استفاده از رطوبت سطحی و سرعت آستانه فرسایش در مدل تعریف گردید و ضرایب شاخص موردنظر با استفاده از داده های PM10 در ماه های تیر و دی سال 1387 که دارای بیشترین و کمترین مقادیر متوسط ماهانه بودند تنظیم گردید. درنهایت نتایج به دست آمده از مدل اصلاح شده با داده های PM10 ایستگاه محیط زیست اهواز برای یک دوره یک هفته ای در خرداد 1388 مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل های آماری نشان دهنده دقت بالای مدل در برآورد غلظت این ذرات می باشند.
    کلیدواژگان: هواویز، مدل های عددی، مدل های هواشناسی، فرسایش بادی، گسیل ذرات
  • مریم مراد نژادی، آرش ملکیان، مقداد جور غلامی، علی قاسمی صفحات 475-486
    الگوی توزیع بارش 24 ساعته و رابطه آن با بارش های کوتاه مدت، یکی از مباحث مهم در مطالعات مربوط به هیدرولوژی همچون شبیه سازی سیلاب و طراحی سازه های آبی است. ازاین رو در این مطالعه، جهت نیل به این هدف، ابتدا با استفاده از داده های ایستگاه باران نگار نوشهر در یک منطقه جنگل ساحلی در شمال ایران، به بررسی روابط بارش روزانه با بارش ساعتی و دقیقه ای پرداخته شد. سپس الگوی توزیع زمانی بارش روزانه با استفاده از روش های Pilgrim و Huff مورد بررسی قرار گرفت و درنهایت الگوی نقطه ای به دست آمده با به کارگیری آماره های ارزیابی قدر مطلق درصد خطای نسبی، قدر مطلق خطای میانگین، خطای میانگین و ریشه میانگین مربعات خطا مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بررسی روابط بارش 24 ساعته با بارش های 5 و 30 دقیقه ای و همچنین 1، 2، 3، 6، 9، 12 و 18 ساعته نشان داد که در تمامی موارد رابطه نمایی نسبت به روابط رگرسیونی خطی و لگاریتمی، بهتر می تواند این رابطه را تبیین کند. بررسی الگوی توزیع زمانی بارش نشان داد که در تمامی وقایع 24 ساعته استخراج شده، بیشترین میزان بارندگی در چارک اول رخ می دهد و در غالب رخدادهای بارش از ابتدا تا انتهای زمان بارش، شدت بارش به طور مداوم کمتر می شود، به گونه ای که در طول زمان بارش هیچ گونه نوسانی که شدت بارش دوباره افزایش پیدا کند مشاهده نمی شود. همچنین نتایج حاکی از آن بود که در مناطق مشابه، الگوی SCS-type IA می تواند برآورد قابل قبولی را در مقایسه با سایر الگوهای مورد بررسی نشان دهد.
    کلیدواژگان: ایستگاه نوشهر، الگوی SCS، الگوی Huff، توزیع زمانی بارش، بارش 24 ساعته، جنگل ساحلی
  • یوسف نبی پور، مهدی وفاخواه صفحات 487-502
    به دلیل کمبود ایستگاه های اندازه گیری بارندگی و وسیع بودن حوزه های آبخیز، روش های تحلیل مکانی بارش از اهمیت زیادی برخوردارند. روش های متفاوتی برای برآورد متوسط بارندگی مانند روش های ریاضی و تیسن وجود دارد، ولی به وسیله این روش ها موقعیت و آرایش داده ها و همبستگی بین آن ها در نظر گرفته نمی شود که برای این منظور می توان از روش های زمین آمار استفاده نمود. در این مقاله 22 ایستگاه هواشناسی در داخل حوضه و اطراف آن با طول دوره آماری مشترک 30 ساله انتخاب و روش های زمین آمار شامل کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی، کوکریجینگ ساده، کوکریجینگ معمولی، کوکریجینگ معمولی استاندارد شده و میانگین متحرک وزنی به صورت عکس فاصله با توان یک تا پنج به منظور برآورد مکانی بارندگی ماهانه، سالانه و حداکثر بارندگی 24 ساعته در حوزه آبخیز حاجی قوشان در شمال شرقی ایران مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور داده های بارش با روش های مختلف برازش داده شد و درنهایت با استفاده از روش اعتبارسنجی حذفی، با حذف تک تک ایستگاه ها مقادیر بارش آن ها تعیین و با مقادیر برآوردی مقایسه گردید. نتایج حاصل نشان داد که برای بارش سالیانه در منطقه مورد مطالعه، روش کریجینگ معمولی با میانگین مطلق خطای برآورد 26/34 و برای بارش ماه های مختلف و همچنین بارش حداکثر بارندگی 24 ساعته، روش معکوس فاصله وزنی با توان 5 مناسب ترین روش و در رابطه با مدل واریوگرام، مدل گوسی برای تحلیل داده های ماهانه و سالانه و حداکثر بارندگی 24 ساعته مناسب تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: نقشه هم باران، حداکثر بارندگی 24 ساعته، کریجینگ، کوکریجینگ، معکوس فاصله وزنی، حاجی قوشان
  • مجتبی نساجی زواره، باقر قرمز چشمه، فاطمه رحیم زاده صفحات 503-514
    برای برآورد دبی روزانه در مدل های هیدرولوژی نیاز به دبی های پیوسته در بازه زمانی روزانه هست. تعداد سال های آماری متفاوت، نواقص آماری و خطای اندازه گیری باعث ایجاد سری های زمانی با پایه زمانی غیرمشترک می گردد. بنابراین بازسازی داده های دبی روزانه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این تحقیق به منظور بازسازی دبی روزانه در یکی از سرشاخه های رودخانه کارون و در دو مرحله انجام گرفت. در هر دو مرحله تحقیق با استفاده از داده های دبی روزانه دو ایستگاه بالادست و روش های شبکه عصبی، فازی-عصبی و رگرسیون دومتغیره دبی روزانه ایستگاه پائین دست بازسازی گردید. در مرحله دوم با گروه بندی مقادیر دبی به سال های خشک، نرمال و مرطوب دبی روزانه بازسازی شد. نتایج نشان داد روش های شبکه عصبی و فازی دارای دقت بالا تری نسبت به روش رگرسیون دومتغیره برای بازسازی دبی روزانه بود. بین مدل های مختلف شبکه عصبی و فازی مدل شبکه عصبی پرسپترون (MLP)دارای قابلیت مناسب تری نسبت به بقیه مدل ها است. همچنین گروه بندی دبی به سال های خشک، نرمال و مرطوب باعث کاهش خطا در بازسازی دبی روزانه گردید. بر اساس شاخص میانگین خطای نسبی (MRE) به ترتیب سال های نرمال، مرطوب و خشک کمترین خطا در بازسازی دبی روزانه را دارند.
    کلیدواژگان: بازسازی، دبی روزانه، شبکه عصبی، فازی، عصبی، کارون
  • محمدرضا یزدانی، علی اصغر ذوالفقاری صفحات 515-528
    برخی سیگنال های آب و هوایی با منشا خارجی می توانند موجب تغییرات در شرایط آب و هوایی شده و بر میزان آورد جریان رودخانه تاثیرگذار باشند. ازآنجایی که جریان رودخانه حبله رود نقش بسزایی در توسعه فعالیت های مختلف خصوصا کشاورزی منطقه داشته است، لازم است با انجام تحقیقات مناسب میزان جریان، پیش بینی شده تا بتوان مدیریت بهینه منابع آب خصوصا در شرایط خشک سالی و اقلیم در حال تغییر در این منطقه را مهیا نمود. در انجام این تحقیق از چهار مدل غیرخطی شبکه عصبی مصنوعی شامل شبکه های پیش خورد تعمیم یافته، شبکه های جوردن المان، شبکه های زمان تاخیری چرخشی و شبکه های تابع پایه شعاعی برای مدل سازی جریان رودخانه حبله رود (ایستگاه بنکوه) طی دوره 1361 تا 1390 استفاده گردید. برای ارزیابی شاخص های پیوند از دور و نقش آن ها در کارایی مدل از 10 شاخص استفاده گردید و متغیرهای ورودی در 4 سناریو مجزا در هر مرحله پس از آنالیز حساسیت داده ها وارد مدل شدند. نتایج به دست آمده در مرحله تست مدل حاکی از خطای کمتر شبکه های جوردن المان نسبت به سایر مدل ها در پیش بینی جریان است (میزان خطا از سناریوی اول تا چهارم به ترتیب برابر 57/5، 9/4، 35/5 و 62/4 است). به طورکلی میزان خطا از سناریوی اول تا سناریوی چهارم روندی کاهشی را در مدل ها نشان می دهد. نتایج بررسی ها بیانگر این است که با اضافه نمودن شاخص های پیوند از دور، میزان خطا در پیش بینی جریان رودخانه حبله رود از 15 تا 31 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: مدل سازی جریان ماهانه، پیوند از دور، آنالیز حساسیت، پیش بینی جریان، شبکه های عصبی مصنوعی
|
  • Nasim Arman, Ali Salajagheh, Sadat Feyznia, Hasan Ahmadi, Jamal Ghodusi, Ali Kianirad Pages 261-273
    Identification of homogenous watershed sub basins allows generalization of environmental study results. For this purpose, first available data for 27 selected watersheds in North Alborz regarding 21 variables including physiographic and climatic characteristics was gathered. The most important factors impacting upon soil erosion and sediment yield were equivalent rectangular length, mean annual precipitation, rock susceptibility, aspect and drainage density which were identified using factor analysis (Principle Component Analysis : PCA) and a 80.72 percent variation of data was observed (KMO =0.516). For determination of homogenous region, different methods of cluster analysis (hierarchical, K-means and two step clustering) were used and three homogeneous regions were specified. Discriminant function analysis was employed and confirmed the results of cluster analysis in homogenous region. On the other hand, based on these five factors, a discriminant function was defined and canonical correlation, chi-square, wilks’ lambda values revealed that three homogenous regions were quite separate.
    Keywords: factor analysis, cluster analysis, homogeneity, discriminant function analysis, soil erosion, sediment yield
  • Mohsen Armin, Hasan Ruhipour, Hasan Ahmadi, Ali Salajagheh, Mohammad Hosein Mahdian, Vajihe Ghorban Nia Kheybari Pages 275-295
    Aggregate stability is a fundamental property influencing upon soil erosibility and main hydraulic and physical characteristics. Knowledge of soil components controlling aggregate stability is very important for soil structure conservation. Also, identification of the critical soil properties affecting aggregate stability is central to understanding where erosion might be located within a catchment as a result of natural patterns in aggregate stability. The objective of this study, carried out in surface soils of Taleghan, was to investigate the relationship between aggregate stability and some selected soil properties. In this study, based on homogeneity in slope, aspect, and lithology work units were prepared, and then by relying on results of geostatistical studies in homogeneous work units in soils of Taleghan watershed, with an area of 3260 hectares, 84 points were selected as the soil sampling points. The applied indices of stability were the mean weight diameter (MWD) and wet aggregate stability (WAS). Correlation between mean weight diameter and measured properties were extracted using Pearson correlation coefficient and evaluated in terms of their statistical significance. Then, based on the results of correlation and using stepwise regression, models of aggregate stability prediction were developed. The unexpected results have been obtained from correlation between soil properties and aggregate stability so that the correlation between aggregate stability and the percentage of Caco3, clay and saturation were negative while that of fine sand and very fine sand were positive. Thus, the improvement of aggregate stability and soil erosion control in Taleghan watershed depends on management of these soil properties and soil conservation projects in order to adjust and optimize them.
    Keywords: Aggregate stability, Soil properties, Work unit, Stepwise regression, Taleghan watershed
  • Ataollah Ebrahimi, Valiollah Raoufirad, Hosein Arzani, Zahra Shojaei Asadiyeh Pages 297-309
    Determination of rangeland species palatability has some functions such as defining the rangeland grazing capacity and plant composition estimation. Despite the importance of palatability in rangeland management, no appropriate palatability indicator has been defined yet. Therefore, developing an accurate, applicable, general, and simple indicator for plant palatability estimation seems crucial. This research is an effort in this regard. To investigate the relationship between plant secondary compounds and palatability, plant species composition in the study area and in the sheep and goat diet as well as selection index were measured using chronometric and filming method. In the next stage, main plants’ secondary compounds in livestock diet were determined using GC/MSS. Then plants’ secondary compounds were ordinated using principle component analysis (PCA) method. Quantitative value of each plant species Eigen values on each of the main axis of PCA was regarded as a criterion for differentiation of plant species based on its secondary compounds. Finally, correlation between selection index of each plant species by sheep and goat (as dependent variable) with each plant species Eigen values on PCA axis (as independent variable) was determined. The results showed that there is a significant negative relationship between the selection index of the species by sheep and goat with its secondary compounds (P≤0.05). So, it is concluded that secondary compounds are effective factors in animal’s diet selection for grazing. Therefore, secondary compounds are recommended as an important factor for plant palatability determination.
  • Seyed Morteza Abtahi Pages 311-322
    The purpose of this study was to investigate vegetation dynamics and range conditions considering the climatic conditions and soil properties in Doolat Gharin in the South of Isfahan province of an area equal to 25 square kilometer. For this purpose, after determining vegetation types and associated species, the type of rangeland utilization, grazing season, the type of livestock and other relevant information, and vegetation data including canopy cover of annuals, perennial forbs, shrubs, total canopy cover, soil moisture and carbon were determined during four years. Data was collected along three transects in each vegetation types. For each transect 10 plots were established. The size of plots was 1 x 2 m, considering the life form of dominant species. Embrothermic diagram was drawn according to the monthly temperature and precipitation data of Semirom station. Data was analyzed of variance and means comparison were made using Duncan method. According to the results, significant differences were observed between years for canopy cover of annuals, shrubs, forbs, grass, soil cover and soil moisture and Bromus tomentellus (P
    Keywords: Climate, vegetation dynamics, canopy cover, Semirom, Soil condition
  • Hamideh Afkhami, Mohammad Taghi Dasturani, Farzaneh Fotuhi Pages 323-338
    Due to the nature of the sediment data, selection of appropriate methods for processing the data before entering them to the artificial intelligence models can enhance the reliability of simulations results. In this study, the effects of sediment data processing procedures on ANN and ANFIS models outputs in 7 Dez Basin stations were evaluated. Accordingly, three scenarios were considered: In the first scenario, original data was used without exerting any processing technique; in the second scenario, the data was normalized; and in the third scenario, logarithm of data were used according to logarithmic distribution governing. The simulation results showed that using data logarithm leads to higher performance and lower error, especially in stations where the best fit probability distribution is one of the log family distributions. Finally, among applied models, ANFIS showed the best performance with coefficient efficiency of 0.95 and RMSE of 5.4, MSE of 1.4 and ME of 0.42 in Biatoon gauging station and using the third scenario.
    Keywords: Probability distributions, Prediction, Suspended sediment prediction, Artificial Neural Network, Adaptive Neuro, Fuzzy Inference System
  • Bahram Amiri, Nahid Takin, Hosein Gharedaghi, Behruz Rasouli Pages 339-352
    In this study, a new and valuable forage source was introduced with combination and silage of alfa-alfa, Halocnemum and Mesquite via chemical, gas production and in vivo methods. To perform this research, first the right amounts of the species were collected. Then they were cut by chopper to the dimensions of less than 5 cm. Then, Halocnemum, mesquite fruit, alfalfa and molasses were silaged according to dry matter weight in 4 treatments with three replications in a RCBD. These treatments include: 50H-10K-30U-10M, 50H-20K-20U-10M, 50H-30K-10U-10M, 30H-30K-30U-10M. At the end of experiment (28 d) the amounts of silage qualitative factors were measured using standard methods suggested by AOAC. 3 Ghashghaee yearlong sheep (45.5 kg) and 3 Toodeh siah yearlong goats(30 .5 kg) used in a split-plot scheme with 3 replications for estimation of silage consumption. According to the results, 50H-20K-20U-10M and 50H-10K-30U-10M treatments have the most digestibility at 12 hours of incubation. Study of silage nutritional value by gas production methods indicated that 50H-20K-20U-10M treatment has the greatest amount of DOM, OMD. DMD and ME were consumed more by the livestock. Therefore, we can recommend it as an appropriate combination with economic and feeding benefits.
    Keywords: gas production, silage, forage quality, Halocnemum, Mesquite
  • Seyed Akbar Javadi, Alireza Khan Armuyi, Mohammad Jafari Pages 353-366
    The relationship between vegetation and soil properties in Khojier National park, located in Tehran province was investigated. For this purpose, vegetation data was recorded in each plot, based along 3 tansects in each vegetation type. Minimal area method was used for plot size. Density and vegetatin cover were determined. TWINSPAN and DCA tests were used to classify vegetation. Soil sample was taken from 0-20cm of soil depth then transferred to laboratory and prepared for analysis including soil texture, percentage of CaCo3, CaSo4, and pH, EC, P, Ca, Ma and N. For analysis of soil properties in relation to vegetation changes, a multivariate analysis method such as canonical correspondence analysis (CCA) was used. These analyzes were conducted using PC-ORD software. Results showed a significant correlation between vegetation and environmental factors. The most important soil properties affecting on vegetation types were gravel, clay, silt, sand, caso4, caco3, pH, EC, K and elevation. Statistical analysis of the results showed that the vegetation types had a significant difference in terms of percentage of Gravel, CaCo3, CaSo4, Sand, Clay.
    Keywords: Khojir National Park, Canonical correspondence analysis, Detrended Correspondence Analysis, Two Way Indicator Species Analysis
  • Sareh Rasekhi, Ali Akbar Mehrabi, Seyed Akbar Javadi, Mehdi Ghorbani Pages 367-382
    Renewable natural resources are national capital and are of paramount importance in each country. Preservation and developing these resources is incumbent upon relevant institutions and all people especially the beneficiaries. In this regard, various approaches have been recommended for optimum use and sustainable preservation of natural resources especially rangelands among which co-management is highly emphasized. To pinpoint challenges and barriers before co-management, the integrated institution-beneficiaries network (institutions related to rangeland management and rangeland users) of Ghasr-e-Yaghoub village in Safashahr was analyzed applying social network analysis method. Results demonstrated that cohesion level among rangeland users and institutions related to rangeland and also network sustainability in the study area was moderate and Village Islamic Council and Jihad-e Keshavarzi (Agricultural Development Agency) were the two most influential institutions. In other words, they were core actors among all institutions. Therefore, reinforcement of cohesion among actors and recognizing key actors in different levels are necessary approaches for implementation of co-management action plan. Additionally, it helps natural resource managers for sustainable management of rangelands.
    Keywords: institutional cohesion, Social network analysis, Ghasr, e, Yaghoub Village, Key Actors, Rangeland Co, Management
  • Fatemeh Salarian, Jamshid Ghorbanian, Ghodratollah Heydari, Nosratollah Safaeiyan Pages 383-395
    Conservation and restoration of biodiversity is very important for degraded rangeland ecosystems. It is necessary to assess the potential of soil seed bank as a major source of species. In this study, the soil seed bank size and composition were compared between exclosure and grazed areas. This was done in Chahar-Bagh rangelands in Golestan province. Soil was sampled in Exclosure and Grazing from 0-5 and 5-10 cm depths in 90 quadrates of 1 m2. Then seed bank composition was identified after seed germination in glasshouse. A total of 28 species from 15 families were found in soil seed bank flora of both exclosure and grazed areas. Compositae, Gramineae, and Rosaceae were dominant in soil seed bank. Also, hemicryptophyte, Forbs and perennials were abundant in the seed bank of both areas. Exclosure significantly increased the seed density of Digitaria sanguinalis, Potentilla canescens, Stellaria media, Sonchus oleraceusand Galium verum in the seed bank. The species richness and diversity indices were not significantly different between two areas. These indices significantly increased in upper soil layer in exclosure while these indices were not significantly different between two soil depths in grazed area. The result of this study showed that exclosure influenced the soil seed banks, however, there was no evidence of positive changes in species richness and diversity indices and also an increase of grasses in soil seed bank.
    Keywords: rangeland degradation, biodiversity, species pool, grazing gradient, Chahar, Bagh rangeland
  • Fereydun Sarmadian, Ali Keshavarzi Pages 397-410
    Data mining enables generalization of data of soil to remote areas and which is able to up/down scale of data in wide ranges of level that facilitate the decision-making process of executives. Cation Exchange Capacity (CEC) is one of the most important parameters in soil database and shows the ability of a soil to retention of minerals and pollutants. Due to low organic matter and specific mineralogy of soils in arid and semi-arid regions, measurement of CEC is time consuming and expensive. The objective of this study was to evaluate Coactive Neuro-Fuzzy Inference System (CANFIS) in prediction of CEC in soils of arid and semi-arid regions. A total of 85 soil samples from target area were selected among 440 soil sample database (available reference database) with a ratio of 1:5. Correlation test was conducted to assess the co-linearity of independent variables. Forward regression model was used to determine the most important and influential input parameters on the output results. The results indicated the reliability and high performance of the CANFIS approach in estimation of CEC using easily measurable characteristics, organic material, and satellite images.
    Keywords: soil database, data mining, CEC, easily measurable characteristics, CANFIS
  • Somaye Sharifi, Fatemeh Mohammad Zadeh, Ali Akbar Karimian, Seyed Hamid Reza Mirghaderi Pages 411-425
    Population growth and more demand for food have imposed pressure on natural resources, one of which is conversion of lands to farming land. For example, in some areas people convert slope rangelands around their village to non irrigation farms since they receive enough rain. This factor accelerates the decomposition of organic matter and changes other physical and chemical properties of the soil and impacts upon productivity of lands. To protect the soil of these areas, government has implemented many watershed management projects, one of which is conversion of non irrigation farming into the Amygdalus gardens. This study aimed to investigate the impact of non irrigation farming on some physical and chemical properties of soil and economic evaluation of non irrigation wheat and Amygdalus gardens was conducted. For this purpose, soil samples were selected out of three types of lands i.e. rangelands, non irrigation wheat land, and Amygdalus gardens and from the depths of 0-30 and 30-60 cm soil with 3 replications. The results showed that the plan of converting inefficient non irrigation farming to Amygdalus gardens improves soil quality (fertility) in this region. . The results of economic evaluation of different land uses showed that the benefit to cost ratio for non irrigation wheat is 0/57; while that of Amygdalus gardens project is from 2 to 3/7; that is about 4 to 7 times much more. So the project of Amygdalus gardens has increased rural financial power.
    Keywords: Economic evaluation, soil conservation, rain gardens, Dryland farming, Watershed Project
  • Mohammad Jafari, Hosein Azarnivand, Ahmad Sadeghipour, Nadiya Kamalipour, Ahmad Heydari, Hasan Madah Arefi Pages 427-436
    Global warming and climate change have drawn special attention to soil and its potential for stable carbon sequestration. Soils are the largest stores of carbon in terrestrial carbon cycle and contain about three times more carbon than vegetation cover and two times more than that of atmosphere. Studying the effects of grazing on soil carbon storage is important because of the major role soil organic carbon has in production. Grazing is potent for changing the carbon storage of rangeland ecosystems. In this research, the effect of different grazing intensities on carbon sequestration and nitrogen stabilization in pastures cultivated with Atriplex canescens in Shahriar was studied. Soil and plant samplings were done in low, moderate and high grazing intensity areas as well as exclosure, using randomized – systematic method. Soil samples were taken from 0-10, 10-30 and 30-100 Cm depths of 20 soil profiles. In each soil sample, stone percent, bulk density, organic carbon and nitrogen were calculated. Data analysis was done using one – way ANOVA and Duncan test in SPSS 17 software. Results showed that all three grazing intensities have caused significant reduction in carbon and nitrogen of soil.
    Keywords: Climate change, Carbon sequestration, Nitrogen stabilization, Grazing, Shahriar
  • Parisa Farzi, Maryam Azarakhshi, Ali Rasouli Zadeh, Mehdi Bashiri Pages 437-448
    Characteristics of stones forming the earth's surface contribute significantly to environmental changes such as soil erosion and movements of soil particles. This study seeks to investigate the main and reciprocal effects of geological units and slope gradient on runoff and sediment production in Senobar watershed using rainfall simulator. To this aim, the geological map was created in Arc GIS 10 software and three dominant units i.e. green tuff, sandstone, marl (Et), Orbitolina Limestone (Kl) and Conglomerate, Sand stone (Ngcs) were identified. Besides, to study the effect of slope gradient, the slope map was provided in three classes: 0-10, 10-30 and more than 30%. Then, the rainfall intensity equal to 0.9 mm min-1 (10- years return period) was created by rainfall simulator. Analysis of variance showed significant differences between geological units for runoff, sediment yield and sediment concentration at 5% significant level. It was found out that there is significant difference between different slope gradients in runoff and sediment production; however, there was no significant difference regarding sediment concentration. The results of interaction between geological units and slope gradient for runoff volume was significant at the 95% level of confidence but regarding sediment yield and sediment concentration interaction effects were not significant. Generally, it was found that the type of geological units and slope of the study area impacted on soil erosion process. Also, the impressibility of runoff variable was more than that of the sediment.
    Keywords: sediment, runoff, geological unit, slope, rainfall simulator
  • Ahmad Ghanbari, Rafat Zare Bidaki, Afshin Honarmand, Vafa Mahmoudi Nezhad Pages 449-460
    Check dam is the most costly watershed management practice. This research was an attempt to evaluate the effectiveness of individual check dams in different watersheds of Chaharmahal-vaBakhtiari. 11 criteria impacting upon check dams’ individual efficiency were considered: check dam location, check dam stability, longitudinal profile fixing, check dam's coefficient of sediment storage, check dam's crest to be perpendicular to channel's axis, spillway dimensions, check dam strength, anchorage, check dams built according to channel's cross section, consistency of spillway center with stream alignment and apron length. The importance of each criterion for each check dam’s efficiency was measured using analytical hierarchy processes. 41 cement- masonry and gabion check dams constructed previously in different parts of the province were selected and were scored based on these criteria. Then by multiplying the weight of each criterion by the score each check dam received on that criterion, the distance of performance of each check dam from expected efficiency was computed. Results show that check dam's crest perpendicular to stream axis and consistency of spillway center with stream alignment averagely gained the highest score but longitudinal stream fixing and correct spillway dimensions gained the lowest score. And the location of check dams with the weight of 0.214 and apron length with the weight of 0.035 gained the highest and lowest weights, respectively. Economic assessment of check dams were done by comparing their final score in efficiency and the size of material used for that. It was revealed that small check dams constructed by consideration of designing principles showed more efficient and cost effective than huge check dams.
    Keywords: check dam, Chaharmahal, va, Bakhtiari, AHP, watershed management
  • Hosein Mohammad Askari, Shahram Khalighi Sigaroudi, Parviz Iran Nezhad, Hasan Ahmadi, Arash Malekian Pages 461-473
    Aerosol impact on people health, social and economic activities, land and water ecosystems and meteorological parameter. The GOCART scheme was evaluated for simulating PM10 in this study. GOCART was run into WRF model as a host model. Reanalysis data from FNL for every 6 hour was used for initial conditions. One domain and two nests were used to cover region from West Africa till East Asia, Iran and Khuzestan Province. Primary results shown that the model overestimate surface moisture and the results was weak for simulating PM10 ,so we modified surface moisture using welting point of soil texture in desert region for summer. In addition, erodibility index was defined using surface moisture and threshold wind velocity and coefficient of this index modified using Tir and Day PM10 data at 1387. Results of modified model were compared with observed data in environmental station in Ahwaz for one week from 25, 3,1388 till 31,3,1388. Statistical analyses shown that, GOCART has a good capability for simulating PM10.
    Keywords: aerosol, numerical model, atmospheric model, wind erosion, emission
  • Maryam Morad Nezhadi, Arash Malekian, Meghdad Jor Gholami, Ali Ghasemi Pages 475-486
    24 hour precipitation distribution pattern and its relationship to short-term rainfall is an important issue in hydrology studies such as in flood simulation and in design of hydraulic structures. Accordingly, this study made an attempt to investigate the relationship between daily precipitation and hourly and minute precipitation using data from rain gauge station of Nowshahr in a coastalforest region in north of Iran. The patterns of daily rainfall temporal distribution were examined using Pilgrim and Huff techniques. Finally, the obtained regional pattern using statistics were analyzed to evaluate absolute percent relative error, mean absolute error, root mean squared error and mean square error. Results of the relationship between 24 hour precipitation and 5 and 30 minutes and 1, 2, 3, 6, 9, 12, and 18 h rainfall showed that in all cases an exponential relationship can better explain this relationship than linear regression equations and logarithmic relations. Study of the rainfall temporal distribution pattern showed that in all extracted 24 hour events, the highest rainfall occurred in the lower quartile and in all rainfall events constant decrease in rainfall intensity occurred from the moment it started till it ended so that no fluctuation was observed in precipitation over time signaling that rainfall intensity would increase again. The results indicated that in similar areas, l SCS-type IA model could show reasonably better estimation in comparison with other models.
    Keywords: Nowshahr station, SCS pattern, Huff pattern, Rainfall Temporal Distribution, 24 hour precipitation, riparian forest
  • Yusef Nabi Pour, Mehdi Vafa Khah Pages 487-502
    Rainfall spatial analysis methods are very helpful since there are not enough rainfall gauge stations and watersheds are scattered in large extent. There are many different methods for estimating average precipitation such as; arithmetic method and Thiessen polygon. However, the arrangement and location of data and their correlations are not considered by classic methods. Thus, geostatistical techniques are applied instead. In the present article, 22 meteorological stations from within and around the basin with data collection period of 30 years were selected for the analysis. The geostatistic analysis methods including ordinary kriging, simple cokriging, ordinary cokriging, standardized ordinary kriging, moving average using inverse distance with powers of 1 to 5 were applied for spatial analysis of annual, monthly and 24 hourly maximum rainfall data in Hajighoshan watershed located in northeast of Iran. For this reason, rainfall data were fitted to different methods and compared using cross validation by removes rainfall values of each station, one at a time, and predicts the associated data value. The results of geostatistic analysis showed that ordinary kriging is the best method with MBE=34.26 for annual rainfall while moving average using inverse distance with power of 5 is the best method for monthly and 24 hourly maximum rainfall. According to the results obtained through analysis of variogram model, gaussian model are supposed as the best models for annual, monthly and 24 hourly maximum rainfall data.
    Keywords: Isohyetal map, 24 hourly maximum rainfall, Kriging, Cokriging, Weighted inverse distance, Hajighoshan
  • Mojtaba Nasaji Zavareh, Bagher Ghermez Cheshmeh, Fatemeh Rahim Zadeh Pages 503-514
    Daily constant discharges are needed estimating daily discharge in the hydrological model. The different number of statistical years, statistical deficiencies, and measurement error leads to the formation of time series with an uncommon time base. Hence the reconstruction of daily discharge data is of paramount importance. In this research, daily discharge was reconstructed in two stages in one of the upstream of Karoun River. In both stages of research, daily discharge data from two upstream stations were used to reconstruct daily discharge of the downstream station using artificial neural networks, neuro-fuzzy and two variables regression methods. In the second stage, the magnitudes of discharge, based on dry, normal and wet years was used to reconstruct the daily discharge. The results showed higher accuracy in the artificial neural network and neuro-fuzzy methods compared to two variable regression methods in the reconstruction of daily discharge. Multi-layer perceptron model has better potential among all different method of artificial neural network and neuro-fuzzy models. Classification of discharge into dry, normal, and wet years decreases error in the reconstruction of daily discharge. Based on the mean relative error (MRE), error in reconstruction of daily discharge is the least in normal, wet, and dry years, respectively.
    Keywords: reconstruction, daily discharge, artificial neural network, neuro, fuzzy, Karoun
  • Mohammad Reza Yazdani, Ali Asghar Zolfaghari Pages 515-528
    Watershed outflow has influenced by different factors such as climatic, human and physical aspects and this Variability of effective factors can cause complex conditions, difficulty of flow forecasting and it mainly originates by different local and temporal scales of these factors. Also, some remote meteorological signals can cause changes in meteorological conditions in different regions. Hablehrud river flow has a vital role in regional development, especially for agricultural section. Thus research of river flow forecasting should be done for water resources management especially when there are drought and climate change conditions in order to facilitate sustainable development. In this study four nonlinear models of artificial neural networks including Generalized Feed Foreward Networks (JFNNs), Jordan/Elman Networks(JENs), Time Lag Recurrent Networks(TLRNs) and Radius Basis Function Networks(RBF) was used to modeling Hablehrud river flow(Bonkuh station) during 1982 to 2011. Input variables after sensitivity analysis were used in 4 models and 4 scenarios. Ten teleconnection indexes were used as input of the model to evaluate their roles in model capability. Results indicated that in the test stage Jordan/Elman Networks represented lower error compared with selected models (RMSE for 4 scenarios are5.57, 4.9, 5.35 and 4.62 respectively). In general error showed decreasing trend from first scenario to the last. Error was decreased of 15 to 31 percent by using teleconnection patterns as inputs (GFFN=%26, JEN=%15.8, TLRN=%25.5 and RBF=%31.7). Totally using teleconnection indexes as inputs in the modeling stage can diminish error of flow forecasting, although selected models indicated different results due to its variable topologies.
    Keywords: River flow modeling, teleconnection index, sensitivity analysis, flow forecasting, artificial neural networks