فهرست مطالب

مدیریت بیابان - پیاپی 10 (پاییز و زمستان 1396)
  • پیاپی 10 (پاییز و زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1397/01/20
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مرضیه مکرم، عبدالرسول زارعی * صفحات 1-12
    در پژوهش حاضر نسبت به انتخاب مهم ترین متغیرهای موثر در پیش بینی تبخیر و تعرق با استفاده از خوارزمیک (الگوریتم) انتخاب ویژگی در شهرستان داراب واقع در جنوب غربی استان فارس اقدام شد. در این راستا ابتدا با استفاده از روش پنمن مو نتیث فائو مقدار تبخیر و تعرق محاسبه، سپس به کمک روش انتخاب ویژگی از بین متغیر های موثر در روش پنمن مونتیث فائو تاثیرگذارترین متغیرها در پیش بینی تبخیر و تعرق تعیین شدند. برای پیش بینی، از روش های Best-First،Greedy-Stepwise و Ranker به منظور انتخاب موثرترین متغیرها از بین 120 داده استفاده شد. در راستای بررسی خطای هر یک از این روش ها و انتخاب بهترین روش، از روش های طبقه بندی Naive Bayes، J48 و LMT استفاده شد. داده های مورد بررسی در این بررسی، برای محاسبه و پیش بینی تبخیر و تعرق عبارت از کمینه، میانگین و بیشینه دما، سرعت باد، کمینه ساعات آفتابی، بیشینه ساعات آفتابی، ارتفاع، تابش خورشیدی و رطوبت نسبی بودند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که روش Ranker با مدل Relifef- FAttribute-Eval در هر سه روش طبقه بندی، دارای کمینه خطاست. این موضوع مبین این نکته است که بیشینه مقدار ساعات آفتابی، میانگین و بیشینه دما نسبت به سایر متغیر ها در پیش بینی مقدار تبخیر و تعرق موثرترند. بنابراین با استفاده از خوارزمیک Feature selection می توان در مناطق دارای کمبود داده با استفاده از متغیرهای کمتر اقدام به پیش بینی تبخیر و تعرق نمود و در زمان و هزینه صرفه جویی کرد.
    کلیدواژگان: متغیرهای اقلیمی، تابع ارزیابی، تابع تولیدکننده، پنمن مونتیث فائو، تابع تعیین اعتبار
  • سعید فرهادی، حسین محمدعسگری *، علی دادالهی سهراب، محمد جعفر ناظم السادات، حسین خزاعی صفحات 13-27
    هواویزها در جو، نقش بسیار مهمی را در سیستم های اقلیمی بازی می کنند. این ذرات جو را مستقیما با تغییر ترازمندی تابشی به وسیله پخش و جذب طول موج های مختلف و به طور غیرمستقیم با تغییر ویژگی های نوری و ماندگاری ابرها، تحت تاثیر قرار می دهند، ویژگی های نوری هواویزها از قبیل ضخامت نوری آن ها (AOD)، در فهم تاثیرات هواویزهای اتمسفری در تغییر اقلیم و چرخه بیوژئوشیمیایی بسیار مهم و حیاتی هستند. ازاین رو، در این پژوهش توانایی مدل انتقال تابشی و تصاویر مودیس در برآورد عمق نوری هواویزها بر روی خلیج فارس مورد ارزیابی قرار گرفت. برای پردازش تصاویر از نرم افزار MATLAB و داده های ماهواره ای با توان تفکیک 500 متر در شبکه های 5*5 سنجنده مودیس استفاده شد و ارزیابی داده های عمق نوری هواویزها با استفاده از ایستگاه های آئرونت با استفاده از آزمون همبستگی پیرسون، شاخص RMSE و RMSD انجام گرفت. نتایج اولیه حاصل از اجرای الگوریتم نشان دهنده توانایی مدل در شبیه سازی عمق نوری هواویزها بود. نتایج نشان داد که الگوریتم موجود به درستی عمل می کند و با توجه به داده های انعکاس طیفی برای شعاع موثرهای مختلف در جداول LUT، مقادیر را برای عمق نوری هواویزها شبیه سازی می کند. نتایج ارزیابی ها نشان داد مقادیر عمق نوری به دست آمده از تصاویر همبستگی معنی داری با عمق نوری اندازه گیری شده در ایستگاه های آئرونت دارد. به گونه ای که مقدار همبستگی برای روزهای 8 تیر 1392، 23 تیر 1393 و 14 مهر 1394 برای باند 243/1 به ترتیب 96/0، 94/0 و 98/0 و برای باند 643/1 به ترتیب 99/0، 98/0 و 98/0 به دست آمد که روند خوبی را بین داده های اندازه گیری نشان می دهد. شاخص های RMSE و RMSD در این روزها به ترتیب کمتر از 15/0 و کمتر از 06/0 محاسبه شد؛ بنابراین می توان گفت دقت شبیه سازی ها در این باندها مناسب است.
    کلیدواژگان: ذرات معلق، خلیج فارس، الگوریتم بازیابی، MODIS
  • حمید رضا عباسی *، آزاده گوهردوست، فرهاد خاکساریان، مجتبی گنجعلی صفحات 28-42
    فعالیت رسوبات بادی در دشت سیستان خسارت های زیادی به ساختارهای زیربنایی وارد می کند. بر همین اساس، پراکنش ویژگی های ریختی (مرفولوژیک) و وضعیت تثبیت رسوبات بادی در داخل کریدورهای فرسایشی با استفاده از داده های ماهواره ای و بازدیدهای میدانی و اندازه گیری های زمینی در مقیاس مناسب تهیه شد. روند تغییرات انرژی باد های فرساینده براساس پتانسیل حمل رسوبات بادی با استفاده از آمار ساعتی سرعت و جهت باد در 6 ایستگاه هواشناسی اطراف دشت سیستان تهیه شد و میانگین سرعت باد سالانه، پتانسیل حمل ماسه، جهت حرکت نهایی ماسه، اندازه برداری حمل ماسه و شاخص تغییرپذیری جهت باد محاسبه و با استفاده از مدل مناسب کریجینگ پهنه بندی شدند. نتایج نشان داد که فعالیت رسوبات بادی در منطقه سیستان بیشتر تحت تاثیر بادهای 120 روزه است که از سطح هامون ها و براساس توپوگرافی سطح زمین در داخل چهار دالان فرسایشی صورت می گیرد. بیشتر اشکال تپه های ماسه ای در سیستان در اثر باد یک جهته شکل گرفته اند که شامل بارخان، رشته عرضی و پهنه ماسه ای است. مقدار فرسایندگی بادها براساس پتانسیل حمل ماسه در مناطق شمالی دشت سیستان و روی هامون های صابری و برینگک دارای بیشترین مقدار و هرچه به سوی مرز شرقی و جنوبی پیش می رود از شدت آن کاسته می شود. مقدار پتانسیل حمل ماسه در ایستگاه زابل 2516 واحد بردارست که یکی از بالاترین ارقام در بیابان های داخلی جهان می باشد.
    کلیدواژگان: رسوبات بادی، انرژی، باد فرساینده، مرفولوژی، دالان فرسایشی
  • هادی اسکندری دامنه *، رضا جعفری، سعید سلطانی کوپائی صفحات 43-56
    در این تحقیق تخریب اراضی استان اصفهان در بازه زمانی 2001 تا 2014 با استفاده از تحلیل روند، دو شاخص NDVI و RUE مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از تصاویر ماهواره ای مودیس با کد MOD13A2 برای بررسی تخریب پوشش گیاهی و همچنین برای محاسبه RUE، در ابتدا از تصاویر ماهواره مودیس با کد MOD17A3 برای محاسبه NPP و سپس برای به دست آوردن بارندگی از روش کریجینگ استفاده شد؛ در پایان RUE از نسبت بین NPP به بارندگی بدست آمد. نتایج نشان داد که روند تغییرات NDVI و RUE برحسب بارش سالانه به ترتیب افزایشی و کاهشی بوده است. مقایسه رابطه رگرسیونی بین دو شاخص NDVI و RUE در کاربری های مختلف اراضی کشاورزی، مرتعی، جنگلی و بیابانی منطقه مورد مطالعه نشان داد که روند RUE در کاربری های کشاورزی، مرتع و جنگل افزایشی بوده به طوری که در سال 2001 مقدار این شاخص درکاربری های ذکرشده به ترتیب 017/0، 0051/0 و 006/0 و در سال 2014 به 170/0، 052/0 و 060/0 گرم کربن بر متر مربع درسال می ر سد. روند NDVIدر این بازه زمانی نیز کاهشی بوده است، به طوری که مقدار این شاخص نیز در سال 2001 به ترتیب در کاربری های ذکرشده 2/0، 142/0 و 149/0 و در سال 2014 به 16/0، 099/0 و 106/0 می رسد. درکاربری اراضی بیابانی روند این دو شاخص کاهشی بوده به طوری که مقدار شاخص RUE در سال 2001 در این کاربری 097/0 و در سال 2014 به 0213/0 گرم کربن بر متر مربع در سال کاهش داشته است. بر اساس این نتایج می توان دریافت که بوم نظام (اکوسیستم) منطقه مورد بررسی در حال تخریب است.
    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، مودیس، تولید خالص اولیه، استان اصفهان
  • اصغر مصلح آرانی *، نگین زاهدی، حمید سودایی زاده، حمید رضا عظیم زاده صفحات 57-67
    اثر غلظت های مختلف شوری بر برخی ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه دیودال (Ammodenron persicum conollyi) در قالب طرحی کاملا تصادفی با چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. فاکتور شوری در پنج سطح شاهد (آب شرب)، شوری 2،4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر اعمال گردید. نتایج نشان داد که اثر شوری بر تمام صفات مورفولوژیکی گیاه دیودال معنی دار بود؛ افزایش شوری تا سطح 12 دسی زیمنس بر متر موجب کاهش قطر یقه، تعداد برگ و ارتفاع ساقه، وزن تر و خشک اندام هوایی و افزایش وزن تر و خشک ریشه شد. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش شوری مقدار پرولین افزایش یافت و بیشترین مقدار پرولین در شوری 12 دسی زیمنس بر متر برابر با 046/0 میلی گرم بر گرم و کم ترین آن در تیمار شاهد برابر با 022/0 میلی گرم بر گرم به دست آمد. مشابه پرولین، بیشترین مقدار قند های محلول در شوری 12 دسی زیمنس بر متر برابر با 75/0 میلی گرم بر گرم و کمترین آن در تیمار شاهد برابر با 63/0 میلی گرم بر گرم به دست آمد. با افزایش شوری کلروفیل کل، a و b کاهش یافت. با افزایش شوری درصد نیتروژن موجود در گیاه کاهش یافت و بیشترین درصد نیتروژن در تیمار شاهد برابر با 13/2 درصد و کمترین آن در شوری 12 دسی زیمنس بر متر برابر با 57/1 درصد به دست آمد. با افزایش شوری عناصر پتاسیم، فسفر، کلسیم، منیزیم و نسبت پتاسیم به سدیم کاهش و مقدار سدیم افزایش یافت. یافته های پژوهش حاضر نشان داد که گیاه دیودال نسبت به شوری مقاوم نیست و در خاک ه ای با شوری بیشتر از 2 دسی زیمنس بر متر رشد مناسبی نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: پتاسیم، پرولین، قندهای محلول، گیاهان شن دوست
  • پایش خشکسالی و تاثیر آن بر پوشش گیاهی با استفاده از فناوری های سنجش از دور بررسی موردی: استان یزد، سال های 1994 تا 2014
    هادی زارع خورمیزی *، حمیدرضا غفاریان مالمیری صفحات 68-86
    یکی از روش های مطالعه خشکسالی و اثرات مخرب آن، پایش و پهنه بندی خشکسالی با استفاده از شاخص های هواشناسی و تکنیک های سنجش از راه دور می باشد. به منظور تعیین تاثیر خشکسالی ها بر تغییرات پوشش گیاهی ابتدا شدت های خشکسالی با استفاده از شاخص های خشکسالی SPI و RDI سالانه توسط داده های بارندگی ایستگاه های هواشناسی در استان یزد تعیین شد. سپس به منظور پهنه بندی شاخص های خشکسالی پنج روش درون یابی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در مرحله بعد، با استفاده از سری های زمانی 16 روزه شاخص NDVI سنجنده MODIS طی سال های 2000 تا 2014 میانگین NDVI فصلی و سالانه محاسبه شد. سپس روابط بین شاخص های خشکسالی SPI و RDI با شاخص NDVI در پوشش های مختلف استان یزد بررسی شد. بر اساس نتایج پهنه بندی شاخص های خشکسالی، در سال های آبی 2000-1999 و 2008-2007 استان یزد در وضعیت خشکسالی شدید قرار داشته است. ارزیابی نتایج همبستگی پوشش های گیاهی مختلف استان یزد با شاخص های خشکسالی نشان داد جنگل های نیمه انبوه، مناطق بیشه زار و درختچه زار و مراتع بیشترین و جنگل های در دست کاشت و مناطق زراعی و باغات کمترین تاثیر پذیری را نسبت به خشکسالی داشته اند. بر اساس نتایج نقشه ضریب تشخیص (R2)، بالاترین میزان همبستگی مابین میانگین NDVI فصل بهار با شاخص خشکسالی SPI سالانه در جنگل های نیمه انبوه، مناطق بیشه زار و درختچه زار، مراتع درجه 2 و مراتع درجه 3 مشاهده شد به طوری که به ترتیب 57، 50، 44 و 41 درصد تغییرات شاخص NDVI فصل بهار در این مناطق تابع دوره های ترسالی و خشکسالی می باشد.
    کلیدواژگان: همبستگی، شاخص بارندگی استاندارد، شاخص اکتشاف خشکسالی، سری های زمانی، مودیس
  • بررسی تاثیر جنگل های تاغ دست کاشت دشت یزد-اردکان بر منابع آب زیرزمینی
    اصغر زارع چاهوکی *، فاطمه برزگر، علی زارع صفحات 87-98
    با توجه به محدودیت منابع آبی، افزایش روزافزون نیاز به این منابع و نیز تاثیر تغییرات اقلیم بر منابع آبی، مدیریت بهینه و استفاده کارآمد از آن ها امری ضروری است. لازمه دستیابی به مدیریت بهینه، استفاده از برنامه ریزی مناسب منابع آبی می باشد. از ابتدایی ترین موارد برنامه ریزی منابع آبی، محاسبه دقیق اجزای بیلان آب است. هدف از مقدار حاضر که در محدوده حوزه آبخیز دشت یزد-اردکان انجام گرفت، بررسی تاثیر جنگل های دست کاشت تاغ بر منابع آب زیرزمینی است. در آغاز با بهره گیری از تصاویر Google Earth و نرم افزار JMicroVision، تعداد پایه های تاغ موجود در این جنگل ها مورد شمارش قرارگرفت. سپس با استفاده از حداقل نیاز آبی (4/2 متر مکعب در سال) برای هر پایه تاغ که بر پایه بررسی های لایسیمتری موجود بود، تعداد پایه های تاغ مازاد بر بارندگی منطقه و نیاز آبی آن ها محاسبه شد. سپس با استفاده از نرم افزار GMS 8.3 و مدل مادفلو، وضعیت بیلان آب زیرزمینی دشت یزد-اردکان محاسبه شد؛ با واسنجی مدل مذکور، ضریب ذخیره آبخوان مورد نظر به دست آمد. سپس با داشتن حجم آب مصرفی تاغ های مازاد بر ظرفیت اقلیمی منطقه، بیلان آبی و ضریب ذخیره آبخوان، تاثیر جنگل های تاغ بر آب زیرزمینی دشت یزد-اردکان محاسبه شد. بر اساس نتایج این پژوهش می توان گفت که تعداد 4423640 تاغ در دشت یزد-اردکان وجود دارد. بر اساس نتایج حاصل از بیلان آبی، آبخوان زیرزمینی به طور متوسط با 56 میلیون مترمکعب کسری حجم مخزن سالانه روبروست. میزان برداشت آب از منابع آب زیرزمینی توسط تاغ زارهای دشت یزد-اردکان 614/1 میلیون مترمکعب در سال است. البته اثرات مثبت تاغکاری های موجود در رابطه با کاهش خسارت توفان های گرد و غبار در مقابل مصرف این حجم آبی را نباید نادیده گرفت. نتایج پژوهش حاضر برای مدیریت منابع و مصرف آب جنگل های دست کاشت قابل استفاده می باشد.
    کلیدواژگان: مناطق خشک، آبخوان زیرزمینی، بیلان آب، جنگل کاری، استان یزد
  • ارزیابی بیابان زایی در شرق اصفهان با استفاده از روش تلفیقی مدل مدالوس و ارزیابی چند معیاره (MCA)
    خلیل حبشی *، حمیدرضا کریم زاده، سعید پورمنافی، رضا جعفری صفحات 99-115
    بیابان زایی به معنی تخریب سرزمین در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب است که در نتیجه عوامل مختلفی همچون تغییرات اقلیمی و فعالیت های انسانی ایجاد می شود. منطقه مورد مطالعه با وسعت 136 هزار هکتار در فاصله 20 کیلومتری از جهت شرق کلان شهر اصفهان واقع شده است؛ با توجه به همجواری این منطقه به شهر اصفهان مطالعه و بررسی بیابان زایی در این منطقه امری ضروری است. در این تحقیق، جهت ارزیابی بیابان زایی در گام اول، بر اساس وضعیت محلی، شش معیار کیفی، مشتمل بر اقلیم، خاک، آب زیر زمینی، پوشش گیاهی، فرسایش خاک و مدیریت و سیاست برای ارزیابی بیابان زایی مدنظر قرار گرفتند. هرمعیار شامل شاخص هایی است که آن را به لحاظ کیفی تعریف می کنند. این شاخص ها براساس میزان تاثیری که بر فرآیند بیابان زایی دارند با امتیازدهی در بازه 100 تا 200 استاندارد سازی و کمی شدند. ارزش کمی هر معیار از طریق ضرب وزن حاصل از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در ارزش لایه هر شاخص و تلفیق لایه ها براساس ترکیب خطی وزنی به دست آمد. در نهایت نقشه وضعیت بیابان زایی از طریق ضرب وزن در ارزش لایه هر معیار و تلفیق لایه ها براساس روش ترکیب خطی وزنی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی به دست آمد. براساس نتایج به دست آمده، 49/35 درصد از مساحت منطقه درکلاس شدید و 5/64 درصد در کلاس بسیار شدید بیابان زایی قرار می گیرد. همچنین معیار اقلیم با وزن 29/0 دارای بیشترین تاثیر بر پدیده بیابان زایی بوده و پس از آن معیار مدیریت و معیار خاک به ترتیب با وزن های 23/0 و 21/0 قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: اقلیم، مدیریت، فرسایش خاک، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، سیستم اطلاعات مکانی
  • برآورد بیلان آب مجازی در بخش کشاورزی در استان هرمزگان طی دهه گذشته
    ام البنین بذرافشان *، شهلا دهقان پیر، ارشک حلی ساز صفحات 116-129
    کمبود بارش و به تبع آن کمبود منابع آب شیرین در استان هرمزگان، قرار گرفتن استان در اقلیم خشک و همچنین تلفات آب در بخش کشاورزی موجب بحران جدی آب طی دو دهه اخیر شده است. پژوهش حاضر با هدف کاربرد آب مجازی در مدیریت منابع آبی مناطق خشک و بیابانی انجام شد. لذا حجم آب مجازی، بیلان صادرات و واردات و ارزش آب مجازی برای 12 محصول عمده کشاورزی استان هرمزگان در سال های 1384 تا 1394 بررسی شد. نتایج نشان داد در بین محصول های مورد بررسی در استان هرمزگان، با در نظر گرفتن راندمان آبیاری، نخیلات، جو آبی و سیب زمینی به ترتیب با 8/98، 7/43، 1/5 میلیون مترمکعب، دارای بیشترین مقدار حجم آب مجازی مبادلاتی اند. حجم آب مجازی گروه سبزیجات و نخیلات 07/0 و 8/3 مترمکعب آب به ازای هر کیلوگرم محصول تولیدی است که به ترتیب در دسته محصولات کم و پرمصرف قرار می گیرند. همچنین مقدار صادرات و واردات آب مجازی محصول های مورد بررسی در استان هرمزگان به ترتیب 2/20434 و 9/1120 میلیون مترمکعب بوده که به ترتیب دارای ارزش 8/2122 و 1/133 میلیون ریال هستند. این در حالی است که استان هرمزگان دارای پتانسیل کمی در استفاده از آب سبز بوده است. بنابراین پیشنهاد می شود الگوی کشت استان با در نظر گرفتن ذخیره آب سبز و معرفی محصولات مقاوم به کم آبی پیش رود و با تاکید بر تولید محصولات با نیاز آبی کمتر و سود بیشتر، فشار بر منابع آبی استان را کاهش داده تا بتوان به امنیت بلند مدت غذایی و کشاورزی پایدار در استان رسید.
    کلیدواژگان: آب سبز، آب آبی، تراز تجارت، محصولات آب بر
|
  • Marzieh Mokarram, Abdol Rassoul Zarei * Pages 1-12
    In the present study the most effective climatological parameters for prediction of evapotranspiration using feature selection algorithm in Darab city located in southwest of Fars province was selected. In the first stage, the values of evapotranspiration were calculated based on FAO Penman-Montith method, then using feature selection method, the most effective parameters were selected among all effective parameters to evapotranspiration prediction based on FAO Penman-Montith method. Using Best First, Greedy Stepwise and Ranker as the most famous methods of feature selection the most effective parameters from 120 data were selected. Also in order to investigate of the error of each method to choose the best method Naïve Bayes, J48 and LMT was used. Using minimum, maximum and average temperatures, relative humidity, sunshine and maximum sunshine hours, wind speed, clear sky solar radiation (Rso), (75% of solar radiation in the upper atmosphere), the evapotranspiration was predicted. The results show that Ranker method with Relifef- Attribute-Eval in Naïve Bayes, J48 and LMT method had the lowest error. So maximum sunshine hours, maximum and average temperatures were found to be the most effective parameters for prediction of evapotranspiration. Using feature selection algorithm can be useful to predict of evapotranspiration in regions with limited data and save time and money.
    Keywords: Climatic parameters, Generation procedure, Evaluation function, FAO Penman-Montith, Validation procedure
  • Saeid Farhadi, Hossein Mohammad Asgari *, Ali Dadollahi Sohrab, Mohammad Jafar Nazemosadat, Hossein Khazaei Pages 13-27
    Aerosols play an important role in the climate system of the atmosphere. These atmospheric particles are directly affected by changing radiation exposure by diffusing and absorbing different wavelengths and indirectly by changing the optical properties and the durability of the clouds, and the optical properties of the aerosols, such as aerosols optical depth (AOD), are critical in understanding the effects of atmospheric aerosols on climate change and biogeochemical cycles. Therefore, in this research, the ability of radiation transmission model and MODIS images was evaluated to estimate the aeroeses optical depth in Persian Gulf. MATLAB was used for images processing of the images with resolution of 500 m at 5×5 networks. The evaluation of aerosoles optical depth data was performed by using AERONET stations with Pearson correlation, RMSE and RMSD indices. First results of the algorithm implementation showed the ability of model to simulate the aerosols optical depth. Modeling results showed that the algorithm is correct and according to spectral reflectance data for effective radius of the LUT tables, values simulated for aerosols optical depth. The results of evaluation showed that optical depth values obtained from the images has significantly correlation with the measured optical depth in AERONET stations. So that, amount of correlation calculated form 29 June 2013, 14 July 2014 and 6 October 2015 in the band of 1.243 is 0.96, 0.94 and 0.98 respectively, and for the band of 1.643 is 0.99, 0.98 and 0.98, respectively which shows a good trend between the measured data, RMSE and RMSD indices were calculated in these days less than 0.15 and less than 0.06, respectively. It can be concluded that simulations accuracy is appropriate in these bands.
    Keywords: Aerosols, Persian Gulf, Retrival algorithm, MODIS
  • Hamidreza Abbasi *, Azade Gohardoust, Farhad Khaksarian, Mojtaba Ganjali Pages 28-42
    Shifting aeolian dunes damage to infrastructure in Sistan plain. Accordingly, distribution, morphology and fixed and unfixed status of sand dunes in erosive corridors were surveyed by using satellite images and field investigation. Mean wind velocity, average seasonal and annual sand drift potential, resultant drift direction, resultant drift potential and unidirectional index (RDP/DP) were calculated using hourly wind speed and direction data in six meteorological stations around Sistan plain. In addition, temporal and spatial variation of wind energy were mapped using Kriging geostatistical method. The results show that activity of sand dunes matched wind of 120 days which lifted sediment from the dry beds of Hamoun Lake into 4 erosive corridors based on topography which forms Registan sand seas in the southwest Afghanistan. The types of dunes are Barchans, transvers and sheet which is formed by unidirectional wind. The DP decreased from northwest to southeast of region and the value of drift potential in Zabol station was calculated 2516 vector unit that it is one of the highest values in inland deserts of the world.
    Keywords: Effective winds energy, Sand Drift Potential, Erosive corridors
  • Hadi Eskandari Damaneh *, Reza Jafari, Saied Soltani Pages 43-56
    In this study, land degradation in Isfahan province in the period of 2001 - 2014 was monitored using trends analysis in terms of two indices of NDVI and RUE. To do this, MODIS satellite images with MOD13A2 code was used to investigate the vegetation degradation and for calculating the RUE, which is obtained from the NPP to rainfall ratio. The MODIS images with MOD17A3 code was used to calculate NPP and Kriging method was applied for obtaining rainfall map. The results showed that NDVI had an increasing trend while RUE had a decreasing trend based on annual rainfall. Evaluation of land degradation in the time period (2001-2014) and comparing the regression relationship between the two indices of NDVI and RUE in different land uses (agriculture, rangeland, forest and desert) of the study area showed that RUE trend was increasing in agriculture, rangeland and forest land uses, so that in 2001, the value of this index in the mentioned land uses was 0.2, 0.142 and 0.149, respectively and 0.61, 0.099 and 0.106 in 2014. In the desert regions, the trend of the two indices was decreasing, so that the value of RUE in 2001 and 2010 was decreased by the factor of 0.097 and 0.2131 g c m2 per year, respectively. Based on the results, it can be seen that the ecosystem of the study area is degrading.
    Keywords: Vegetation cover, MODIS, Net primary production, Isfahan province
  • Asghar Mosleh Arany *, Negin Zahedifar, Hamid Sovdaeezadeh, Hamid Reza Azimzadeh Pages 57-67
    This study investigated the effects of different concentrations of salinity stress on some morphological and physiological characteristics of Ammodendron persicum using a randomized complete design with four replicates. The salinity factors were control, salinity concentrations of 2. 4. 8 and 12 ds/m and the results showed that salinity significantly affected on all morphological characteristics of the plant. The salinity decreased stem diameter, the number of leaves, stem height, wet and dry weight of aerial parts and increased wet and dry weight of root. The results also showed that salinity increased the amounts of proline in which the highest amount of proline measured in salinity of 12 ds/m and was equal to 0.046 mg/g and the lowest amount measured in control and was equal to 0.022 mg/g. The highest amount of soluble sugar measured in salinity of 12 ds/m and was equal to 0.75 mg/g while the lowest amount measured in control which was equal to 0.63 mg/g. Increasing salinity also increased the amounts of chlorophyll a, b and total chlorophyll. Increasing salinity decreased percentage of Nitrogen and the highest amounts of N measured in control (equal to 2.13%) and the lowest found in 12 ds/m (equal to 1.57). Increasing salinity decreased also the amounts of K, P, Ca, Mg, and Kﳖ and increased the amounts of Na. It is concluded that Ammodendron persicum is not resistant to salinity and would not have suitable growth in soil with salinity more than 2 ds/m.
    Keywords: Potassium, Proline, Soluble sugar, Psammophytes
  • Drought monitoring and its impact on vegetation cover using remote sensing techniques (Case Study: Yazd province, from 1994 to 2014)
    Hadi Zare Khormizie *, Hamid Reza Ghafarian Malamiri Pages 68-86
    Drought with its effects on the performance of agricultural productions, water resources and vegetation cover accelerates the expansion of desertification. One of the methods for drought study and its devastating effects is monitoring and mapping of drought using meteorological indices and remote sensing techniques. To determine the impacts of drought on vegetation cover changes, the intensity of the drought was determined using the annual drought indices (i.e. the annual SPI and RDI). For drought indices mapping, five interpolation methods were used and compared. Then, the annual and seasonal average of NDVI was calculated using the MODIS 16-day NDVI time series from 2000 to 2014. The relationship between the drought indices (SPI and RDI) and the NDVI in different vegetation coverages was evaluated in Yazd province. According to the zoning of drought indices, Yazd province has been in a state of severe drought between 1999-2000 and 2007-2008. Evaluation of correlation results between different vegetation coverages type in Yazd province with drought indices showed that the semi-dense forests, woodlands, shrub-land, and pasture were severely affected by drought while the planting forests, agricultural areas, and gardens were less affected. Based on the results of coefficient of determination (R2) maps, the highest correlation between the average of NDVI in the spring and the annual drought index (SPI) was founded in the semi-dense forests, woodlands, shrub-land, and pastures grade 2 and 3 with the R2 of 57, 50, 44 and 41 percent, respectively. Likewise, in the summer, the semi-dense forests, pastures grade 1, 2, and 3, woodlands and shrubbery zones, had the R2 of 62, 51, 41, 35 and 44 percent, respectively.
    Keywords: Correlation, SPI, RDI, Time Series, MODIS
  • Effect of Yazd-Ardakan afforested Haloxylon aphyllum on groundwater resources
    Asghar Zare Chahouki *, Fatima Barzagar, Ali Zare Pages 87-98
    Due to some factors such as limitation of water resources, increasing demands in all aspects and also the impact of climate changes, the optimal management of water resources and their efficient use is an essential task. To achieve this effective management, appropriate water resources planning can be utilized. One of the basic parameters of the water management is the accurate calculation of water balance components. Present study was conducted to determine the effects of Haloxylon aphyllum artificial forest on groundwater extraction from Yazd-Ardakan aquifer. To achieve this, numbers of Haloxylon aphyllum shrubs were counted using JMicrovision software on the preprocessed Google Earth images. Then considering annual water needs of Haloxylon aphyllum- obtained from lysimetric data of previous studies- and number of Haloxylon aphyllum counted from Google Earth images, water extraction of planted forest was calculated. In next step, using GMS 8.3 and Modflow model, the aquifer balance and effective storage coefficient were obtained for calculating groundwater extraction of Haloxylon aphyllum in Yazd-Ardakan aquifer. The results showed that the 4423640 Haloxylon aphyllum existed in the Yazd-Ardakan plain and there is 56 million cubic meters of shortage in reservoir capacity. The amounts of groundwater extraction by Haloxylon aphyllum forest was estimated about 1.614 million cubic meters per year. The positive role of reforestation in relation to the dust storm damage reduction rounded and included the use of water should not be ignored. The results of the research are applicable for water resources and water use management of plantation forests.
    Keywords: Arid Region, Aquifer, Water Balance, Manmade Forest, Yazd Province
  • Assessment of desertification in east Isfahan using integration MEDALUS model and multi criteria analysis (MCA)
    Khalil Habashi *, Hamid Reza Karimzadeh, Saeid Pour Manafi, Reza Jafari Pages 99-115
    Desertification means land degradation in arid, semi-arid and dry sub-humid regions as a result of various factors, including climatic variations and human activities. In this research, the study area with an area of 136 thousand hectares located 20 kilometers far away from east Isfahan was selected. Due to the proximity of this area to Isfahan city and the impact that desertification phenomenon on the city, studying the desertification in this region is of great importance. To assess the current status of desertification, the multi criteria Analysis and MEDALUS model was used. For this purpose, in the first step and based on the local situation, six qualitative criteria, including climate, soil, groundwater, vegetation, soil erosion, desertification management and policy evaluation were considered. These indices have been standardized and quantified based on their effect on desertification in the frame by scoring 100 to 200. The qualitative value of each criterion has been obtained by multiplying the weight of the Analytic Hierarchy Process (AHP) and integration of layers based on the weighted linear combination. Finally, the desertification status map has been acquired through multiplying weight to the layer value of each criterion and integrating layers according to the method of weighted linear combination in Geographic Information System (GIS). According to the results, 35.49% of the area of the region falls in a severe class and 64.5% falls in very severe class of desertification. Besides, the climate criterion with a weight of 0.29 has the greatest impact on the phenomenon of desertification and then it goes to the management and soil criteria with weights of soil 0.23 and 0.21, respectively. Therefore, to assess desertification and executive programs to deal with it in the region, considering these criteria are of great importance.
    Keywords: Climate, Management, Soil erosion, AHP, MEDALUS, Desertification
  • Estimation of Virtual Water Trade in the Hormozgan Province over the Past Decade
    Omonnabin Bazrafshan *, Shahla Dehghanpir, Arashk Holisaz Pages 116-129
    Hormzgan province located in the south of Iran and high water losses in the agricultural sector have been led to the serious water crisis in this province. This research aims to use of virtual water in the arid regions has been made considering the irrigation efficiency, the highest amount of virtual water was found to be for 98.83 citrus fruit production among the horticultural products, 43.7 barley among the agricultural products, and 5.123 potatoes among the cucurbits. Results of exploring the virtual water business showed that the amount of imports and exports of virtual water of study products in Hormozgan province was 20434.2 and 1120.9 million M3 respectively. Also, the volume of virtual water of vegetable group is less than 0.07 m3/kg of produced product. So, vegetables are placed in the low-consumption with high productivity group. Against, the palm is placed in the high-consumption group due to having a 3.8 m3/kg volume of virtual water. Results of the value of virtual water of products showed that the values of exported and imported volume of virtual water are 2122.8 and 133.1 million Rial, respectively. This, while Hormozgan province has a little potential in the use of green water and, therefore, it is suggested cropping pattern province with regard to water supply Green Products resistant to water progresses, with an emphasis on production with less water requirement and profits, reduce pressure on water resources in the province to achieve long-term food security and constant agriculture in the province reached.
    Keywords: The green water, the blue water, trade balance, crop production, irrigated products