فهرست مطالب

مرتع و آبخیزداری - سال هفتاد و دوم شماره 1 (بهار 1398)
  • سال هفتاد و دوم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مریم اتحادی ابری*، باریس مجنونیان، آرش ملکیان، مقداد جورغلامی صفحات 1-15

    بهره برداری حوزه های آبخیز جنگلی یکی از مواردی است که باعث تغییر خصوصیات هیدرولوژیک جنگل می شود. لکن پیامدهای هیدرولوژیک ناشی از بهره برداری حوزه های آبخیز جنگلی کم تر بررسی شده است. بر این اساس در تحقیق حاضر اقدام به بررسی تاثیر تغییر پوشش گیاهی در اثر بهره برداری جنگل، بر مولفه های هیدرولوژی در مقیاس پلات های دو متر مربعی و در قالب چهار تکرار مبتنی بر بارندگی های طبیعی به وقوع پیوسته از آذر 1393 تا آذر 1394(طی یکسال) در بخش گرازبن جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود، شده است. به طوری که بعد از هر واقعه،  بعد از قرائت مقدار بارش از باران سنج نصب شده در منطقه، میزان رواناب و میزان رسوب به دست آمد. نتایج تحقیق بیان گر تاثیر معنی دار (01/0P≤) تغییر پوشش گیاهی در اثر بهره برداری، بر میزان رواناب و رسوب است ولی تاثیر طبقه شیب بر میزان رواناب و رسوب معنی دار نیست. کمترین میزان رواناب و رسوب به ترتیب در منطقه شاهد (بدون بهره برداری) 331/372 سی سی و 08/0 گرم بر مترمربع و منطقه بهره برداری شده به روش تک گزینی 96/878 سی سی و 17/0 گرم برمترمربع و بیشترین میزان تولید رواناب و رسوب مربوط به مسیر چوبکشی است که به ترتیب به میزان 70/2290 سی سی و 2/1 گرم بر مترمربع می باشد. همچنین روابط رگرسیونی بین میزان بارندگی، تولید رواناب و رسوب نشان داد که رابطه مثبت و معنی داری بین بارندگی و رواناب و رسوب وجود دارد و با افزایش بارندگی، میزان رواناب و رسوب افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: بهره برداری جنگل، پوشش گیاهی، تولید رسوب، تولید رواناب، جنگل خیرود
  • مدل شایستگی استفاده از گیاهان داروئی و صنعتی مراتع قره آقاچ سمیرم
    فاضل امیری*، حسین ارزانی صفحات 15-28
    ارزیابی اراضی مرتعی به معنی شناسایی و ارزیابی تولید بالفعل و بالقوه، به منظور بهره برداری بهینه از این منبع با ارزش طبیعی است. تعیین قابلیت استفاده از مرتع جهت استفاده از گیاهان داروئی و صنعتی، با در نظر داشتن بهره برداری پایدار از اراضی حوزه قره آقاچ سمیرم با روش فائو و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، از اهداف این تحقیق است. با تلفیق دو معیار پوشش گیاهی و دسترسی به منطقه، مدل شایستگی استفاده از گیاهان داروئی و صنعتی مراتع منطقه تعیین شد. با تلفیق دو معیار پوشش گیاهی و دسترسی به منطقه، مدل شایستگی استفاده از گیاهان داروئی و صنعتی مراتع منطقه تعیین شد. در معیار پوشش گیاهی نمونه برداری در تیپ های گیاهی (به عنوان واحدهای مدیریت پوشش گیاهی) به روش تصادفی با استقرار 3 ترانسکت 200 متری و اندازه گیری داده های درصد پوشش و ترکیب، فراوانی و حضور و عدم حضور، تولید، نوع کاربرد و میزان مصرف گیاهان دارویی و صنعتی در پلات های 1 مترمربعی تعیین گردید. معیار دسترسی به منطقه از تلفیق دو معیار شیب، جاده ها و مسیرها تعیین و از تلفیق نقشه شایستگی دو معیار بر اساس روش شرایط محدودکننده فائو نقشه شایستگی مدل تهیه گردید. نتایج نشان داد که از مجموع 7158.69 هکتار اراضی مرتعی منطقه، 3.69 هکتار (0.05 درصد) درطبقه شایستگی 1S (بدون محدودیت)، 1761.1 هکتار (24.6 درصد) در طبقه شایستگی 2S (با محدودیت اندک)، 3217.7 هکتار (44.95 درصد) در طبقه شایستگی 3S (با محدودیت زیاد) و 2176.17 هکتار (30.4 درصد) درطبقه شایستگی N (غیر شایسته) قرار دارد.
    کلیدواژگان: شایستگی مرتع، فائو، بهره برداری از مراتع، سیستم اطلاعات جغرافیایی، سمیرم
  • سهیلا پویان، محمد زارع*، محمد رضا اختصاصی صفحات 29-43
    پدیده گرد و غبار یکی از رویدادهای مخرب و رایج در مناطق خشک و بیابانی جهان است. این پدیده آثار زیان باری بر روی زندگی انسان و محیط زیست دارد. توفان های گردوغبار افزون بر هدر رفت خاک، ایجاد خسارات اقتصادی به بخش های صنعتی، کشاورزی و شریان های ارتباطی، می تواند باعث تهدید حیات انسان هم از نظر سلامتی و هم تولید مواد غذایی شود. هدف از این پژوهش، تحلیل مکانی شاخص گردوغبار (DSI) در 44 ایستگاه سینوپتیک کشور است. بر این اساس نخست شاخص توفان های گرد و غبار با استفاده از داده های ساعتی گردوغبار برای هر ایستگاه، به کمک شاخص (DSI) محاسبه شد. سپس، با استفاده از میانگین ماهانه شاخص توفان گردوغبار، تحلیل منطقه ای با استفاده از روش گشتاور خطی انجام شد. براساس نتایج تحلیل منطقه ای، کشور به 6 منطقه همگن از منظر شاخص توفان گرد و غبار تقسیم شد. نتایج حاصل از تخمین منطقه ای نشان داد که تابع توزیع پیرسون 3 به عنوان بهترین تابع توزیع منطقه ای برای گروه های همگن 1، 4، 5، 6 و تابع لجستیک تعمیم یافته برای گروه های همگن 2 و 3 است. نتایج برآورد و تحلیل مکانی شاخص گرد و غبار، در بسیاری از پژوهش های محیط زیستی، تصمیم سازی و فرآیند مدیریت برنامه های بیابان زدایی و مقابله با توفان های گرد و غبار به کار می رود.
    کلیدواژگان: تابع توزیع، گرد و غبار، مناطق خشک و بیابانی، منطقه همگن
  • بهاره جبالبارزی، غلام رضا زهتابیان*، حسن خسروی صفحات 45-54

    ازجمله گیاهان سازگار با مناطق خشک و نیمه خشک، گونه‎های مختلف جنس تاغ هست که به دلیل برخورداری از شرایط مناسب ساختاری و سیستم ریشه‎ای عمیق و مناسب، قادر به استفاده از منابع آب زیرزمینی هستند؛ لذا درک و پذیرش تاثیر تاغ بر منابع آبی محدود موجود در این مناطق به مدیریت بهتر منابع آبی و اکوسیستم های طبیعی کمک خواهد کرد. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر جنگل‎های دست‎کاشت تاغ بر منابع آب زیرزمینی در دشت جعفریه قم می باشد. به‎منظور دست‎یابی به این هدف، ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره‎ای و بهره‎گیری از نرم افزار JMicroVision، تعداد پایه های تاغ موجود در این جنگل‎ها مورد شمارش قرارگرفت. سپس با استفاده از حداقل نیاز آبی سالانه هر پایه تاغ که بر اساس مطالعات لایسیمتری به‎دست آمده است، تعداد پایه‎های تاغ مازاد بر بارندگی منطقه و نیاز آبی آن‎ها محاسبه گردید. سپس با استفاده از نرم‎افزار GMS 8.3 و کدMODFLOW  ، وضعیت تراز سطح آب زیرزمینی دشت جعفریه مدل سازی گردید. بر اساس نتایج این پژوهش می‎توان گفت که تعداد 3746291 تاغ در دشت جعفریه وجود دارد که میزان تخلیه آب زیرزمینی توسط تاغ زارها برابر 194/56 میلیون مترمکعب برآورد گردید. نتایج حاصل از بررسی تراز آبخوان حاکی از آن بود که افت تراز آب زیرزمینی سالانه به طور متوسط 46/0 متر در دوره اول مطالعاتی (1380-1371) و 93/0 متر در دوره دوم (1391-1381) مطالعاتی بوده است. به عبارتی افت تراز آب زیرزمینی در دوره دوم 02/2 برابر دوره اول می باشد که این امر نشان‎دهنده افت شدید تراز آب زیرزمینی در دهه اخیر که کاشت تاغ صورت گرفته است، می باشد. هر چند اثرات مثبت تاغ کاری های موجود در رابطه با کاهش خسارات طوفان های گرد و غبار و ریزگردها در مقابل مصرف این حجم آبی را نباید نادیده گرفت.

    کلیدواژگان: تاغ کاری، جعفریه، MODFLOW، آب زیرزمینی، JMicroVision
  • عالم چراغیان، سمیه دهداری*، محمد فرجی، علی آریاپور صفحات 55-68
    مطالعه حاضر به بررسی تاثیر عملیات اصلاحی کاشت درخت کهور (Prosopis juliflora) احداث کنتور فارو و کاشت درخت اکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis Dehnh) بر روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، در مرتع چاه شیرین شهرستان بهبهان پرداخته است. در این مطالعه، در کنار هر تیمار با عملیات اصلاحی یک تیمار بدون عملیات اصلاحی به عنوان شاهد انتخاب گردید. نمونه برداری خاک به صورت تصادفی سیستماتیک در طول 3 ترانسکت 100 متری در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متری خاک در هر سایت عملیات اصلاحی و شاهد مجاور آن انجام گرفت. نمونه های خاک به آزمایشگاه منتقل شده و فاکتورهای نیتروژن، فسفر، پتاسیم، ماده آلی، کربن آلی، آهک، درصد رس، سیلت، شن، هدایت الکتریکی و اسیدیته اندازه گیری شد. نتایج مقایسه میانگین خصوصیات خاک با استفاده از آزمون t مستقل نشان داد که فاکتورهای مورد بررسی در سطح 1 درصد و 5 درصد نسبت به منطقه شاهد دارای تفاوت معنی دار هستند. همچنین نتایج حاصل از تجزیه واریانس ANOVA در بین تیمارهای عملیات اصلاحی در عمق اول و دوم برای فاکتورهای فسفر، پتاسیم، ماده آلی، کربن، آهک و EC نشان دهنده تفاوت معنی داری در سطح 1 درصد است. به طور کلی سه عملیات اصلاحی انجام شده تاثیرات مثبت بر روی خصوصیات خاک داشتند؛ کاشت درخت کهور و احداث کنتور فارو دارای شرایط بهتری نسبت به سایت کاشت درخت اکالیپتوس هستند. بنابراین با مطالعات بیشتر و پایش در این زمینه می توان به نقش مدیریت و اجرای صحیح عملیات اصلاح مرتع، در مراتع مختلف کشور پی برد و برای تداوم یا جایگزینی آن ها با عملیات مناسب تصمیم گرفت.
    کلیدواژگان: کنتور فارو، درخت کهور، درخت اکالیپتوس، خصوصیات خاک، اصلاح مرتع
  • امین ذرتی پور*، مرجان فیروزی نژاد، خلیل دلفان حسن زاده صفحات 69-83

    امروزه روش های سنجش از دوری کارایی بالایی در برآورد صحیح تغییرات جزئی حرارتی و پایش تغییرات اقلیمی دقیق اراضی داشته است. مطالعه حاضر در ابتدا با استفاده از تکنیک های سنجش از دور به تاثیر کاربری اراضی بر شاخص حرارتی، سپس کارایی باندهای حرارتی در تعیین دمای کاربری اراضی و در نهایت تعیین شاخص دمای سطح زمین در هر کاربری با استفاده از الگوریتم پنجره مجزا در منطقه بندر امام خمینی استان خوزستان پرداخته است. در ابتدا شاخص پوشش گیاهی، با نسبت گیری اختلاف بازتاب باند مادون قرمز نزدیک و باند قرمز با تصاویر ماهواره لندست 8 و مودیس، سپس به تهیه نقشه دمای سطح زمین در چهار فصل پرداخته شد. الگوریتم پنجره مجزا، یکی از الگوریتم های کاربردی و دقیق سنجش از دوری است که با حذف اثرات جوی می تواند دمای سطحی زمین را به صورت منطقه ای پایش و اندازه گیری نماید. نتایج مقایسه دو باند حرارتی نشان داد، باند حرارتی 11(7/3RMSE=)، به دلیل طول موج بالاتر، از دقت بالاتری (ضریب تبیین 9/0)، در برآورد دمای سطحی، خصوصا در دماهای بالا، نسبت به باند حرارتی10 (4/4RMSE=) برخوردار است. نتایج برآوردها در نقاط کمینه و بیشینه دمای کاربری های مختلف نشان داد، مناطق صنعتی و کارخانه ها ، با جذب طول موج مادون قرمز حرارتی و افزایش گسیل مندی، نسبت به پوشش های درختی و رودخانه ها تاثیر بیشتری در بالا بردن میانگین نسبی دمای منطقه در محدوده صنعتی و شهری داشته اند. با صنعتی شدن منطقه، میزان شاخص پوشش گیاهی با افزایش دمای هوا، کاهش یافته است. به طوری که کمترین میزان پوشش گیاهی در ماه مرداد (42/0-) و بیشترین مقدار در مهرماه (35/0) برآورد شد.

    کلیدواژگان: دمای سطحی، تصاویر ماهواره ای لندست 8، باند حرارتی، الگوریتم پنجره مجزا، بندرامام خمینی
  • بهزاد رایگانی*، سوسن براتی قهفرخی، احمد خوش نوا صفحات 83-105
    هدف از این مطالعه توسعه روشی جامع به منظور شناسایی کانون های تولید گرد و غبار و بررسی روند تغییرات آن ها طی یک دوره زمانی مشخص به کمک داده های دورسنجی است. بدین منظور از داده های ماهواره ای سنجنده OLI لندست 8 در طول سال های 2013 تا 2015 جهت تهیه نقشه های پتانسیل باد فرسایی از منظر پوشش گیاهی، رطوبت و پوشش زمین استفاده شده است. این نقشه ها با اطلاعات زمین شناسی و زبری زمین به روش ارزیابی چند معیاره تلفیق شدند تا یک نقشه مناطق بالقوه تولید گرد و غبار به دست آید. در گام دوم اطلاعات مربوط به ایستگاه های سینوپتیک، هواشناسی و سنجش آلودگی هوا دریافت و با استفاده از تحلیل آماری آن ها و با کمک داده های سنجنده مودیس تاریخ رویدادهای محلی ریزگرد به دست آمد. این تاریخ ها بر اساس مدل شبیه سازی جریان هوای های اسپلیت واسنجی شد تا اطمینان حاصل شود جریان هوا در مسیر حرکت خود با سطح زمینی که پتانسیل باد فرسایی داشته، تماس حاصل نموده است. همچنین بر اساس محل تلاقی جریان هوا با سطح زمین و با اعمال ماسک های مناطق فرسایش ناپذیر بر روی آن ها، مناطق محتمل تولید ریزگرد مشخص گردید. این مناطق با عنوان مناطق بالفعل تولید ریزگرد با مناطق بالقوه به روش ارزیابی چند معیاره فازی به روش وزنی خطی تلفیق و بر اساس یک طرح نمونه برداری لایه بندی شده-تصادفی کانون های مستعد تولید گرد و غبار شناسایی شد. جهت اعتبارسنجی مناطق شناسایی شده و بررسی روند تغییرات آن ها از سری زمانی داده های ماهواره ای و داده های ایستگاه های هواشناسی استفاده شد و روند تغییرات پوشش گیاهی، رطوبت خاک و دمای سطح زمین در محل کانون های شناسایی شده در طی یک دوره زمانی 15 ساله مورد پایش قرار گرفت. نتایج اعتبار سنجی نشان دهنده دقت بالای مناطق شناسایی شده و کاهش معنی دار پوشش گیاهی، رطوبت خاک و دمای سطح زمین در محل کانون های شناسایی شده در طی دوره زمانی مورد مطالعه است. نتایج حاصل از این تحقیق و بازدیدهای میدانی صورت گرفته نشان از سودمندی و کارایی این روش دارد و می تواند برای مطالعات آتی در این زمینه به عنوان یک چارچوب جامع جهت شناسایی کانون های گرد و غبار مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: سری های زمانی داده های دورسنجی، های اس پیلیت، تحلیل گرایش، مودیس، تی ام آی، او ال آی
  • علی رضا سپه وند، حسن احمدی*، سباستیانو ترویسانی صفحات 107-122

    استفاده از شاخص های ژئومورفومتری در تفکیک ناهمواری های سطح زمین کاربرد گسترده ای را طی دهه گذشته در علم ژئومورفولوژی داشته است. در این تحقیق از روش پرسپترون چند لایه شبکه عصبی مصنوعی برای طبقه بندی ناهمواری های کارستی استفاده شد. ابتدا با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاع، شاخص های ژئومورفومتری تهیه شد و سپس این شاخص ها به عنوان نرون های لایه ورودی در شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. علاوه بر این از نمودار های جعبه ای برای تحلیل ارتباط ناهمواری های کارستی همچون دولین، تپه، دشت کارستی، دره کارستی و پرتگاه با شاخص های ژئومورفومتری استفاده شد. نتایج طبقه بندی نشان داد که ناهمواری های منطقه مورد مطالعه به ترتیب شامل 34، 9/6، 07/1، 5/48 و 51/9 درصد دره، دشت، دولین، پرتگاه و تپه می باشد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که مدل بهینه شبکه عصبی مصنوعی برای طبقه بندی ناهمواری ها، مدل 1-9-12 با ضریب یادگیری 1/0 و ضریب تبیین 18/87 درصد بود و دقت روش ابداعی برای طبقه بندی ناهمواری های کارستی 58/90 درصد می باشد. همچنین تحلیل ها نماینده این است که تغییرات شاخص های ژئومورفومتری در ناهمواری های تپه، پرتگاه و دره کارستی بسیار نمایان بوده ولی در دشت و دولین کمی دارای همپوشانی هستند.

    کلیدواژگان: لرستان، کارست، شبکه عصبی مصنوعی، طبقه بندی ناهمواری ها، نمودار جعبه ای
  • خسرو شهبازی*، علی سلاجقه، محمد جعفری، محمد خسروشاهی صفحات 123-138
    فرسایش خندقی، نقش قابل توجهی در تخریب سرزمین به ویژه در مناطق نیمه خشک دارد. از سویی آستانه‏های توپوگرافی فرسایش خندقی، شدیدا متاثر از تغییر کاربری اراضی و تخریب پوشش گیاهی است. هدف از این تحقیق، مقایسه آستانه های توپوگرافی فرسایش خندقی در سه کاربری کشاورزی، مرتع متوسط و مرتع فقیر در منطقه قصرشیرین استان کرمانشاه بود. روش تحقیق، براساس اندازه‏گیری ویژگی‏های مهم توپوگرافی و ارزیابی رابطه شیب- مساحت و نیز اندازه گیری پوشش سطح زمین بود. نتایج این تحقیق نشان داد که عرض کف، عرض بالایی، عمق و طول شاخه فرعی خندق‏ها در مرتع متوسط، به طور معنی‏داری کمتر از کاربری‏های مرتع فقیر و کشاورزی بود. همچنین ارزیابی آستانه توپوگرافی بر اساس رابطه شیب- مساحت بالادست خندق نشان داد که آستانه مساحت حوضه بالادست برای تشکیل خندق در کاربری کشاورزی، مرتع متوسط و فقیر به ترتیب 1300، 1689 و 1233 متر مربع بود که در مرتع متوسط، به طور معنی‏داری به دلیل پوشش گیاهی بیشتر بود. آستانه شیب شروع فرسایش خندقی منطقه مورد مطالعه در کاربری های کشاورزی، مرتع (فقیر و متوسط) به ترتیب یک، سه و سه درصد به دست آمد. سطح اشغال شده توسط خندق در کاربری های کشاورزی، مرتع متوسط و مرتع فقیر به ترتیب 4/12، 1/14 و 6/21 درصد بود. حجم خندق ها در کاربری‏های مرتع متوسط، به ترتیب 4/3 و 2/2 برابر کمتر از کاربری‏های کشاورزی و مرتع فقیر بود. بنابراین با تخریب مراتع، به‏ویژه تخریب پوشش گیاهی آن آستانه‏های توپوگرافی به طور معنی‏داری کاهش یافته که کاهش کیفیت خاک، تشدید فرسایش و پیامدهای ‏زیست‏محیطی آن، از جمله انتشار کربن آلی خاک قابل ملاحظه است.
    کلیدواژگان: آستانه شیب- مساحت، کاربری اراضی، مرتع متوسط، منطقه قصرشیرین
  • مریم صفاری ها، حسین آذرنیوند*، محمدعلی زارع چاهوکی، صمد نژادابراهیمی، دنیل پاتر صفحات 139-149

    گیاه مریم گلی (Salvia limbata) گیاهیعلفی و پایا و متعلق به خانواده نعناع و بومی ایران است. در این تحقیق اندام هوایی گیاه Salvia limbata در مرحله گلدهی در تیرماه در مناطق ارتفاعی مختلف در مراتع طالقان از نظر مقدار اسانس و تنوع ترکیبات شیمیایی موجود در آن ها مطالعه شد. برای بررسی مواد موثره گیاه در رویشگاه های مورد مطالعه در مرحله گلدهی 9 نمونه گیاهی برای آنالیز فیتوشیمی بررسی شد. شناسایی ترکیبات تشکیل دهنده اساسی (کمیت و کیفیت) با دستگاه GC/MS و GC-FID (کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی) صورت گرفت. بازده اسانس در مرحله گلدهی به ترتیب در پایین طالقان (m1706) برابر 34/0در میان طالقان (m1914) برابر 34/0و در بالا طالقان (m2473)   46/0 درصد (وزنی به وزنی) دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده، تغییرات ارتفاع در سه رویشگاه مورد مطالعه اختلاف معنی داری را در بین درصد ترکیبات به دست آمده نشان می دهد. همچنین عمده ترین ترکیبات تشکیل دهنده اسانس شامل: آلفاپینن، بتاپینن، آلوآرومادندرن واسپاتولونول هستند.

    کلیدواژگان: روغن های فرار، طبقات ارتفاعی، مرحله گلدهی، Salvia limbata، طالقان
  • دلارام ضیایی جزی*، رفعت زارع بیدکی صفحات 151-165
    فرسایش خاک توام با رشد جمعیت، تامین آب، غذا و انرژی، تغییر اقلیم و کاهش تنوع زیستی یکی از مشکلات بزرگ محیط زیستی است. پیامدهای ناشی از فرسایش خاک را می توان با ابعاد مختلفی مورد بررسی قرار داد. از بعد مکانی هزینه های مختلف فرسایش خاک به دو دسته هزینه های درون منطقه ای و برون منطقه ای قابل تقسیم اند. فرسایش خاک تاثیر منفی مستقیم و غیر مستقیم بر چرخه تولید و اقتصاد دارد. هدف این مطالعه برآورد و مقایسه خسارت اقتصادی مستقیم و غیرمستقیم فرسایش خاک در کاربری های مختلف اراضی در حوزه آبخیز بهشت آباد است. به این منظور، خسارت مستقیم فرسایش خاک در کاربری های مختلف اراضی بر اساس روش جایگزینی عناصر اصلی حاصل خیزی خاک با کودهای شیمیایی محاسبه شد. به منظور برآورد مقدار خاک فرسوده شده از سطح کاربری های مختلف از نتایج مدل SWAT در این منطقه استفاده شد. خسارت غیرمستقیم فرسایش بر اساس هزینه مصرف شده برای احداث بندهای اصلاحی به علاوه خسارت ناشی از رسوب گذاری در پشت سدهای مخزنی برآورد شد. از خسارت های مربوط به ارزش های طبیعی و زیستی صرف نظر شد. طبق نتایج، بیش ترین میزان خسارت اقتصادی ناشی از فرسایش خاک مربوط به کاربری کشت دیم معادل 56 میلیون ریال در هر هکتار در سال برآورد شد؛ علت را می توان قرارگیری این اراضی در شیب های زیاد و عملیات نادرست کشاورزی در منطقه دانست. همچنین، کمترین خسارت برآوردی مربوط به کاربری باغی با 4/5 میلیون ریال در هکتار در سال بود که اهمیت تاج پوشش درختان و رعایت شیب مناسب در ایجاد باغ در حفاظت خاک را نشان می دهد. در این حوضه چرای مفرط و بهره برداری نامناسب از مراتع سبب بالا رفتن نرخ فرسایش و تولید رسوب در مراتع بالادست و درنتیجه 3/33 میلیون ریال خسارت فرسایش از هر هکتار در این کاربری می شود.
    کلیدواژگان: مدلSWAT ، خسارت ناشی از فرسایش، حاصل خیزی، بندهای اصلاحی، سدهای مخزنی
  • زهرا عبدالعلی زاده، اردوان قربانی*، رئوف مصطفی زاده، مهدی معمری صفحات 167-182
    گزینش متغیرهای بوم شناختی مناسب برای درک چگونگی عملکرد و انداز ه گیری وضعیت مرتع حیاتی ولی به دلیل تعدد  و پیچیدگی روابط بین اجزاء اکوسیستم، دشوار است. هدف این تحقیق، تسهیل شیوه ارزیابی کمی عوامل بوم شناختی در تعیین وضعیت مرتع به روش های چهار فاکتوری و شش فاکتوری با استفاده از برخی متغیرهای ساختاری و عملکردی پوشش گیاهی است. در این مطالعه، ابتدا وضعیت 28 مرتع در شمال استان اردبیل با روش های چهار فاکتوری و شش فاکتوری به تفکیک رویشگاه های بوته-علفزار و علف-بوته زار تعیین و برخی متغیرهای پوشش گیاهی آن ها اندازگیری کمی شد. سپس امتیازات وضعیت حاصل از دو روش مذکور مقایسه گردید و ضمن بررسی ارتباط بین متغیرهای کمی پوشش گیاهی با امتیازات وضعیت مرتع، روابط رگرسیونی خطی چند متغیره به روش گام به گام استخراج شد. نتایج نشان داد متوسط امتیاز تراز شده وضعیت مرتع در روش چهار فاکتوری در دو رویشگاه علف-بوته زار و بوته-علفزار (به ترتیب 69 و 60 امتیاز) بالاتر از روش شش فاکتوری (به ترتیب 64 و 54 امتیاز) برآورد گردیده است. مقایسات آزمون تی-زوجی امتیاز وضعیت روش های چهار و شش فاکتوری گویای اختلاف معنی دار (05/0P≤) بین دو روش است. متغیرهایی همچون تاج پوشش گونه های کلاس یک، تاج پوشش کل، تاج پوشش پهن برگان، تاج پوشش پهن برگان یکساله و تولید دارای بیش ترین ارتباط مثبت معنی دار (05/0P≤) و متغیرهای تاج پوشش گونه های کلاس سه و پوشش سنگ و سنگریزه دارای بیش ترین ارتباط منفی معنی دار (05/0P≤) با وضعیت مرتع می باشند. مدل های رگرسیونی گویای ارتباط قوی (41/88-50/72= 2R) بین متغیرهای مورد ارزیابی با امتیاز وضعیت مرتع بودند. نتایج اعتبارسنجی مد ل ها بیانگر قابلیت متغیرهای کمی انتخابی در پیش بینی امتیاز وضعیت مراتع بوته-علفزار و علف-بوته زار در هر دو روش است و متغیرهای مذکور می توانند در ارزیابی کمی وضعیت مرتع مد نظر قرار گیرند.
    کلیدواژگان: ساختار اکوسیستم، روش چهار فاکتوری، روش شش فاکتوری، عملکرد اکوسیستم، وضعیت مرتع
  • میثم علی زاده*، بهروز ملک پور، حمید آریا، سمانه وردیان صفحات 183-193

    در آینده تغییرات درجه حرارت کره زمین، قابل ملاحظه خواهد بود. این پدیده ناشی از تمرکز گاز های گلخانه ای در جو کره زمین است. بنابراین جلوگیری از وقوع آن ضروری به نظر می رسد. روش های بیولوژیک شامل زیتوده گیاهی و خاک تحت آن به عنوان بهترین و عملی ترین راهکار، پیشنهاد شده است. حوزه های آبخیز به عنوان بزرگترین واحد های فیزیکی و ژئومرفولوژیکی در بر گیرنده دو عنصر مهم خاک و گیاه بوده به طوری که روند کنونی تغییرات آب و هوایی به عنوان یکی از چالش های مضاعف و تهدیدی در پایداری آبخیز ها محسوب می شود. ترسیب کربن در خاک و پوشش گیاهی فرآیندی مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست است که می تواند از طریق شیوه های مدیریت اراضی با نوع صحیح استفاده از اراضی، فراهم گردد. با عنایت به این موضوع، این تحقیق با هدف بررسی تاثیر نوع اراضی بر مقدار ترسیب کربن خاک و تعیین بهترین نوع کاربری در این خصوص در سطح حوزه آبخیز واز در شهرستان نور انجام شده است. نمونه برداری در کابری های تعیین شده در دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی متری انجام و کربن آلی خاک محاسبه گردید. نتایج نشان داد که جنگل ها دارای بیشترین مقادیر ذخیره کربن در هر دو عمق مورد مطالعه و پس از آن اراضی زراعی و باغات، مراتع و در نهایت مناطق روستایی دارای کمترین مقدار بوده است. در مجموع نیز مقدار ذخیره کربن تا عمق 30 سانتیمتری خاک در حوزه آبخیز واز، 741666 تن برآورد گردید.

    کلیدواژگان: ترسیب کربن خاک، حوزه آبخیز واز، ذخیره کربن، کاربری اراضی، گاز های گلخانه ای
  • سید سعید غیاثی*، سادات فیض نیا، علی رضا مقدم نیا، علی نجفی نژاد، سمیه ناجی راد صفحات 195-212

    برای درک ویژگی های اساسی دامنه هایی که مستعد زمین لغزش اند، ارزیابی آسیب پذیری زمین لغزش ابزار اصلی می باشد. در این مطالعه، ارزیابی آسیب پذیری زمین لغزش با انطباق روش های شاخص آماری و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی انجام شد. 10 عامل ایجاد زمین لغزش در نظر گرفته شد که عبارتند از: ارتفاع، شیب، جهت، سنگ شناسی، کاربری اراضی، تراکم زهکشی، انحنای سطح، بارندگی، رخساره های ژئومرفولوژی و حساسیت واحدهای سنگی به فرسایش. روش شاخص آماری برای تعیین ارزش وزنی (Si) برای کلاس های هر فاکتور ایجاد لغزش استفاده شد، روش تحلیل سلسله مراتبی به منظور تعیین ارزش وزنی (Wi) برای هر فاکتور استفاده شد. مجموع حاصل  Siو Wi ارزش شاخص آسیب پذیری لغزش (LSI) را برای هر پیکسل ارائه نمود. بر مبنای LSI به دست آمده نقشه آسیب پذیری زمین لغزش تهیه شد، سپس منطقه مطالعاتی در 5 کلاس آسیب پذیری گروه بندی شد. تراکم زمین لغزش برای 5 کلاس آسیب پذیری حاکی از وجود تطابق کافی بین نقشه آسیب پذیری و داده های واقعی لغزش می باشد. در ادامه، نتایج نقشه آسیب پذیری زمین لغزش با استفاده از داده های مشاهداتی زمین لغزش و روش ROC به صورت کمی صحت سنجی شد. نتایج صحت سنجی نشان داد که AUC برای پیش بینی مدل 2/95% می باشد. نقشه آسیب پذیری نشان داد مناطق با سنگ شناسی تراس های آبرفتی قدیمی و جوان، لاهار و تراکی آندزیت-تراکیت پورفیری با درجه متفاوتی از حساسیت به فرسایش که در شیب های 10 تا 40 و بیش از 60 درصد پراکنش دارند بسیار مستعد شکست شیب می باشند. نهایتا مشخص شد مدل های SIM و AHP برای بازنمایی آسیب پذیری زمین لغزش موثر می باشد.

    کلیدواژگان: ارزش وزنی (Si)، ارزش وزنی (Wi)، شاخص آسیب پذیری زمین لغزش، شکست شیب، روش ROC
  • جمیله سلیمی کوچی، پیام ابراهیمی، ساره راسخی صفحات 213-226

    مفهوم مدیریت مشارکتی امروزه به عنوان رویکردی کاربردی و نوین در مدیریت عرصه های طبیعی مطرح می گردد. این رویکرد نگرشی جامع برای جلب مشارکت فردی و گروهی ذینفعان جهت دستیابی به مدیریت پایدار و توانمندی جوامع محلی می باشد. لذا شناسایی اثرگذارترین کنشگران در تصمیمات محلی گامی مهم در جهت تحقق این مهم است. هدف از این پژوهش تعیین قدرت های اجتماعی و ذینفعان کلیدی در دو بازه زمانی قبل و بعد از اجرای یک پروژه اجتماع محور در شبکه ذینفعان محلی می باشد. این بررسی از طریق روش تحلیل شبکه و تکمیل پرسشنامه و مصاحبه مستقیم با اعضای گروه های کمیته خرد توسعهه روستایی، در شهرستان سرایان استان خراسان جنوبی که تحت پوشش پروژه بین المللی RFLDL قرار دارد، انجام شده است. بدین منظور پیوند های اعتماد و مشارکت با استفاده از شاخص های کمی در سطح خرد شبکه ذینفعان محلی مورد بررسی قرار گرفتند. این مقاله به تحلیل موقعیت افراد در گروه های توسعه محلی و تعیین کنشگران کلیدی به لحاظ اقتدار، نفوذ و واسطه گری در قبل و بعد از اجرای پروژه توانمندسازی پرداخته است. نتایج نشان می دهد که در مسیر قبل و بعد از اجرا، از میزان تمرکز شبکه کاسته شده است. می توان ادعا نمود پروژه مذکور به نوعی میزان تمرکز در ساختار شبکه را کاهش داده و میزان اعتماد و مشارکت در شبکه روابط بین افراد تقویت شده است که این امر مطمئنا در استقرار مدیریت مشارکتی منابع طبیعی و توسعه روستایی نقش به سزایی خواهد داشت.

    کلیدواژگان: کنشگران کلیدی، تحلیل شبکه، قدرت اجتماعی، مدیریت مشارکتی منابع طبیعی، سرایان
  • اعظم کریمی، عطالله ابراهیمی*، اسماعیل اسدی بروجنی، پژمان طهماسبی، رحمان توکلی صفحات 227-240
    یکی از مهم ترین عوامل تهدید کننده جنگل ها و مراتع، آتش سوزی های عمدی و غیرعمدی است که در چند سال اخیر منجر به تخریب بخش وسیعی از منابع طبیعی شده است. مطالعه و ارائه تدابیر مدیریتی می تواند نقش کنترل کننده ای برای مقابله با این بحران ایفا کند. مطالعه حاضر، جهت شناسایی و ارزیابی مهم ترین فاکتورهای تاثیرگذار بر مهار آتش سوزی و شناسایی مناطق با ضریب خطر آتش سوزی بالا طراحی گردید. برای این منظور، رابطه بین3 گروه عوامل انسانی (انگیزشی)، عوامل بیوفیزیکی، عوامل تجهیزات و امکانات مشتمل بر 26 متغیر (متغیرهای مستقل) بر تعداد وقوع آتش سوزی های رخ داده (متغیر وابسته) در دهستان های استان چهارمحال و بختیاری مورد بررسی قرار گرفت. از روش رگرسیون وزن دار فضایی (GWR) برای تهیه نقشه پهنه بندی تعداد آتش سوزی های رخ داده، طی سال های 1386 تا 1392و تعیین ارتباط آن با متغیرهای مستقل استفاده گردید. نتایج نشان داد از بین 26 متغیر مورد بررسی، تعداد 6 متغیر شامل میزان حقوق دریافتی ماهیانه (61/0R=- و 08/8VIF=)، تعداد نیروی محافظ (56/0R=- و 81/10VIF=)، تعداد پاسگاه حفاظتی (54/0R=- و 2/2VIF=)، متوسط سن افراد محافظ (53/0R= و 71/9 VIF=)، متوسط شیب عرصه های طبیعی (50/0R= و 99/8 VIF=)، تعداد پرسنل افتخاری (42/0R=- و 11/15 VIF=) به ترتیب دارای بیشترین تاثیرگذاری بر روی تعداد آتش سوزی های رخ داده بودند. در نهایت طبق نقشه پهنه بندی ترسیم شده دهستان های وردنجان، میزدج علیا، پشت کوه اردل و ارمند دارای بیشترین خطرپذیری و دهستان میانکوه موگویی و منج دارای کمترین خطرپذیری از نظر تعداد حریق های رخ داده بودند.
    کلیدواژگان: منابع طبیعی، آتش سوزی، مدیریت حریق، پهنه بندی حریق، چهارمحال و بختیاری
  • سمیه موحدی نسب، ابوالحسن فتح آبادی*، سید مرتضی سیدیان، علی حشمت پور صفحات 241-261
    در این تحقیق اقدام به پهنه بندی خطر فرسایش خندقی با استفاده از روش های نسبت فراوانی، شاخص آماری، رگرسیون لجستیک و جنگل تصادفی در منطقه آی تمر استان گلستان شد. پس از تهیه نقشه پراکنش خندق ها، نقشه 13 عامل موثر بر فرآیند خندقی شدن شامل: زمین شناسی، فاصله از گسل، تراکم گسل، ارتفاع، طول شیب، درصد شیب، جهت شیب، انحنای صحفه، انحنای پروفیل، فاصله از جاده، کاربری اراضی، شاخص قدرت جریان و شاخص رطوبت توپوگرافیک تهیه شدند. خندق های مشاهداتی به دو دسته آموزش و اعتبارسنجی تقسیم و با مقایسه نقشه پراکنش خندق ها با نقشه هر یک از 13 فاکتور مستقل، وزن های روش های دومتغیره و پارامترهای روش های چند متغیره برآورد گردید. نتایج نشان داد مقدار مساحت زیر منحنی ROC داده های اعتبارسنجی برای روش‏های جنگل تصادفی (94/0)، رگرسیون لجستیک (86/0)، نسبت فراوانی (74/0) و شاخص آماری (78/0)، به دست آمد. همچنین کمترین مساحت طبقه با حساسیت خیلی بالا به ترتیب برای روش های جنگل تصادفی، نسبت فراوانی و رگرسیون لجستیک به دست آمد. در مجموع در این تحقیق روش جنگل تصادفی بهترین عملکرد را داشت و پس از این مدل، روش های رگرسیون لجستیک و شاخص آماری عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها داشته اند.
    کلیدواژگان: چند متغیره، دومتغیره، فرسایش خندقی ، منحنی ROC
  • سینا نبی زاده، عطاالله ابراهیمی*، معصومه آقابابایی، ایرج رحیمی پردنجانی صفحات 263-278
    پوشش اراضی حوضه های آبخیز از مباحث توسعه ای متاثر و به شدت در حال تغییر هستند که این تغییرات بر متغیرهای دیگری همچون هیدرولوژی حوضه آبخیز تاثیر گذارند. هدف این تحقیق، پایش تغییرات کاربری اراضی در گذشته و بررسی امکان پیش بینی آن در آینده با استفاده از مدل سازی تغییر زمین (LCM) در حوضه آبخیز شهرستان فارسان استان چهارمحال وبختیاری است. بدین منظور، تصاویر سنجنده های لندست-5 TM برای سال های 1365 و 1388 و تصاویر سنجنده لندست-8 OLI برای سال 1396 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. طبقات کاربری اراضی شامل مناطق مسکونی، اراضی کشاورزی، کشت دیم، مراتع، سنگلاخ ها، پهنه های آبی، خاک لخت و برف در تصاویر هر سه دوره زمانی طبقه بندی شد. پیش بینی وضعیت کاربری اراضی برای سال 1396 به کمک مدل LCM بر پایه شبکه عصبی مصنوعی و تحلیل زنجیره مارکوف نیز انجام گرفت. پس از ارزیابی صحت مدل با استفاده از آماره کاپا، نقشه پوشش اراضی سال 1406 با استفاده از دوره واسنجی 1365- 1396 پیش بینی شد. نتایج نشان داد که اراضی مرتعی طی سال های 1365 تا 1396 به میزان 4379 هکتار کاهش پیدا کرده اند ولی اراضی کشاورزی به میزان 1922 هکتار افزوده شده اند. در این مطالعه، LCM توانست 85% از تغییرات را به درستی پیش بینی نماید. در سال 1406 به میزان 149هکتار افزایش وسعت اراضی شهری و 100 هکتار کاهش  اراضی مرتعی منطقه پیش بینی شد. لذا ضمن تاکید بر حفظ اراضی مرتعی، لازم است از این تکنیک برای پیش بینی تغییرات، علل آن و همچنین تبعات تغییرات کاربری اراضی در سطوح وسیع تری بررسی و برنامه ریزی کرد.
    کلیدواژگان: کاربری اراضی، مراتع، سنجش از دور، مدل سازی، تغییرات پوشش زمین، مدل سازی تغییر کاربری
  • علی اکبر نظری سامانی*، بهناز زرین، شهرام خلیقی سیگارودی صفحات 279-290
    انرژی فرسایندگی باران، فاکتوری مهم و تاثیرگذار بر جداسازی ذرات خاک و انتقال آن ها می باشد و نقش مهمی در پتانسیل فرسایش منطقه دارد. شاخص های متفاوتی به منظور محاسبه فرسایندگی باران ارائه شده اند که بر مبنای ویژگی های باران از جمله مقدار، شدت، مدت، اندازه قطر قطره، انرژی جنبشی و یا ترکیبی از آن ها می باشند. همچنین تغییرات زمانی و مانی آن در برآورد مناطق حساس ضروری می باشد و به منظور مدیریت و حفاظت خاک در حوزه های آبخیز، آگاهی از میزان فرسایندگی باران در شرایط مختلف اقلیمی و تهیه نقشه فرسایندگی در هر دوره ضروری می باشد. در این پژوهش با هدف تعیین تاثیر شرایط متفاوت اقلیمی بر فرسایندگی باران در حوزه آبخیز فشند واقع در استان البرز، ابتدا از شاخص SPI به منظور تعیین دوره های خشکسالی، ترسالی و سال نرمال آبی هر ایستگاه استفاده شد. سپس اقدام به محاسبه شاخص EI30 در چهار ایستگاه باران سنج ثبات و محاسبه شاخص فورنیه اصلاح شده در یازده ایستگاه باران سنج معمولی و باران سنج ثبات در دوره های مختلف اقلیمی شد و روابط همبستگی بین EI30  با بارش 24 ساعته، بارش سالانه و فورنیه اصلاح شده برقرار شد. از این بین، بهترین رابطه بین شاخص EI30 و بارندگی سالانه با R2 =0.71 انتخاب شد. سپس روش های مختلف درون یابی زمین آماری مورد مقایسه قرار گرفت و نقشه های پهنه بندی فرسایندگی باران در دوره های خشکسالی، ترسالی، سال نرمال آبی و در کل دوره آماری 91-79 تهیه شد. نتایج نشان می دهد، نقشه های خروجی مطابق با الگوی تغییر پذیری اقلیمی نشان دهنده بیشترین میزان فرسایندگی باران در دوره ترسالی و کمترین میزان آن در دوره خشکسالی می باشند. البته نتایج نشان دادند که فرسایندگی در فصل تابستان در دوره خشک بیشتر از دوره تر است و این مسئله به دنبال کاهش پوشش حفاظتی زمین در سال های خشک خود موجب تشدید فرسایش در سال های خشک می شود. در حالی که تصور عمومی بر این است که به دلیل خشکسالی فرسایش نیز کمتر خواهد شد.
    کلیدواژگان: تغییرات اقلیمی، درون یابی، فرسایندگی باران، فورنیه اصلاح شده، SPI
  • حسین نوروزی قوشبلاغ*، عطاالله ندیری صفحات 291-306
    مطالعات یک سیستم آب زیرزمینی به منظور شناخت رفتار آن، نیازمند حفر تعدادی زیادی چاه اکتشافی و انجام عملیات پمپاژ و آزمایش های ژئوفیزیک می باشد که با صرف هزینه های فراوان عملی می گردد. به همین دلیل، امروزه شبیه سازی جریان آب زیرزمینی توسط مدل های ریاضی و کامپیوتری که یک روش غیرمستقیم مطالعه آب زیرزمینی می باشد، با صرف هزینه کمتر صورت می گیرد. در این تحقیق کارایی مدل های شبکه های عصبی مصنوعی، منطق فازی و جنگل تصادفی (RF) در تخمین سطح آب زیرزمینی آبخوان دشت بوکان مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای بارندگی، دما، دبی جریان و تراز سطح ایستابی در دوره زمانی ماه قبل به عنوان ورودی و تراز سطح ایستابی در دوره موردنظر به عنوان خروجی مدل ها در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره آماری (1395-1383) انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و نیز مقایسه عملکرد مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که مدل های منطق فازی و RF می توانند تراز سطح ایستابی را با دقت قابل قبولی پیش بینی نمایند. سطح آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه توسط مدل جنگل تصادفی با دقت بیشتر و با همبستگی بالایی بین داده های مشاهداتی و محاسباتی پیش بینی گردید. بر اساس یافته های تحقیق مدل جنگل تصادفی که برای اولین بار در این زمینه مورد استفاده قرار گرفته است، توانایی بیشتری در پیش بینی پارامترهای هیدروژئولوژیکی را دارد.
    کلیدواژگان: سطح ایستابی، شبکه های عصبی، منطق فازی، جنگل تصادفی
|
  • Maryam Etehadi Abari *, Meghdad Jur Gholami Pages 1-15

    Land cover is also important factor for protecting the soil against erosion. A fully forested watershed experiences relatively little surface erosion, but timber harvest alters the canopy cover, exposing the soil to water and wind. Forests provide the maximum amount of soil protection. Reduction of vegetative cover by forest harvesting generally increases the average surface runoff volume and sediment While, the hydrologic response of forest harvesting has been rarely considered. Towards this attempt, the present study has been conducted to investigate the effect of vegetation cover on hydrological components in plot scale (2m*1m) with four replicates in tow slope scale (0-20%, 20-40%) in Kheyrud Forest of Iran during December 2014 until December 2015. The rain depth was measured by using a rain gauge installed in the study area. The runoff volume and sediment yield were also measured through field data collection and lab analyses by weighting and decantation methods. The results of the study showed significant effects of vegetation cover (P ≤0.01) on runoff volume and sediment yield. Natural forest without harvesting, forest with selective harvesting treatments exhibited the lowest amounts of runoff and sediments, with averages of 372.31, 878.96 cc, and 0.08, 0.17 gr m-2 respectively, in comparison to other treatments. Linear regression among mentioned parameters (precipitation, runoff, and sediment) were determined. The results show that there were significant correlation and linear regression among precipitation, runoff and sediment.

    Keywords: Forest harvesting, Kheyrud forest, Runoff, sediment, vegetation vover
  • Suitability Model of Medical and Industrial Plants of Semirom Rangelands in Isfahan
    Fazel Amiri *, Hossein Arzani Pages 15-28
    Range inventory is the recognition and evaluation of potential and actual production in order of optimal utilization of this valuable natural resource. Determination of range suitability for medical and industrial plants, considering sustainable utilization and creating models for medical and industrial plants use in Ghareh Aghach of Semirom watershed by FAO (1991) and GIS, was the main objective of this research. Determination of range suitability for medical and industrial plants use, in Ghareh Aghach of Semirom watershed based on a method suggested by FAO and GIS was the main objective of this research. Two criteria’s of vegetation cover and accessibility to water resources were integrated to determine suitability model of medical and industrial plants on rangeland. In vegetation cover criteria, the samples were randomly collected along 3 two hundred meter transects in each vegetation type. Vegetation cover percentage, composition, abundance, and the presence or absence, diversity, production, application and consumption of medicinal plants and industrial were measured using 1m2 quadrates. Accessibility to road and slope determine and by integrating these two criteria, suitability maps based on FAO method were prepared. The results showed that from 7158.69 hectares of study rangelands, 3.69% ha (0.05%), 1761.1 ha (24.6%), 3217.7 ha (44.95%) and 2176.17 ha (30.4%) of the area were classified to S1, S2, S3 and N suitability classes for medical and industrial plant utilization.
    Keywords: Range suitability, FAO, Range utilization, Geographic Information System ( GIS), Semirom
  • Soheila Pouyan, Mohammad Zare *, Mohammad Reza Ekhtesasi Pages 29-43
    Dust event is one of the common and destructive phenomenon in arid and desert regions. This phenomenon has negative impacts on human life and environment. Dust storms, in addition to soil loss, can cause and aggravate health problems, food production reduction, economical damages into the industrial, agricultural and communication sections. Therefore, accurate investigative of this phenomenon is necessary. The aim of this research was regional analysis of dust storm index (DSI) in 44 meteorological stations of Iran. At first stage, the dust storm index for each station was calculated using hourly dust data. Next, monthly averages of dust storm index (DSI) were used for regional analysis using linear moments approach. Based on regional analysis, the study area is divided to six homogeneous dust storm index regions. Pearson Type III (PE3) and Generalized Logistic (GLO) distribution models were the best regional distribution models for 1, 4, 5, 6 homogeneous regions, and 2, 3 homogeneous regions, respectively. Estimation of the dust storm index and its regional analysis can be used in many environmental studies, decision making and management processes in relation to combating desertification and dust storms.
    Keywords: Distribution function, Dust, Arid lands, Homogeneous regions
  • Bahareh Jebalbarezi, Gholamreza Zehtabian *, Hassan Khosravi Pages 45-54

    Investigation of the effect of plant community on limited water resources of deserts is an important issue in water resources management. Different species of Haloxylon are compatible with desert condition and can use groundwater resources due to deep roots and proper structural condition. The purpose of this study was investigation of the effect of Haloxylon planted forests on groundwater resources in Jafarieh plain. For doing the study, at first the number of Haloxylon plants was determined in these forests using satellite images and JMicroVision software. Then using minimum water requirement of each plant, estimated with lysimeter, the number of surplus plants was determined based on their water requirement and rainfall of the region. Then groundwater level status was determined using GMS 8.3 software and MODFLOW model. The results showed that the number of Haloxylon plants in the study area was equal to 3746291 and the amount of groundwater evacuation by these plants was equal to 56.194 Mm3. The reduction of groundwater table was about 0.46 meter in the first study period (1992-2001) and 0.93 meter in the second study period (2002-2012) so that the reduction of groundwater level in the second study period was about 2 times bigger than the first study. This results showed that severe reduction of groundwater table has happened in recent decade because of planting Haloxylon. However the positive effects of these forests on reducing damages of dust storms should not be ignored.

    Keywords: Haloxylon planting, Jafarieh plain, MODFLOW, groundwater, JMicroVision
  • Alam Cheraghian, Somayyeh Dehdari *, Mohammad Faraji, Ali Ariapour Pages 55-68
    The present study investigates the effect of restoration actions on Mesquite tree planting, the construction Furrow Contour actions and Eucalyptus tree planting on physical and chemical properties of soil in a Chahshirin in 75 km of Behbahan city. In this study, along with each treatment, a non-operational correction treatment was selected as a control, two of which were adjacent to each other. Systematic random sampling was carried out during 3 transects of 100 meters in two depths of 30-0 and 60-30 cm soil in each site of correction and control. Soil samples were transferred to the laboratory and nitrogen, phosphorus, potassium, organic matter, organic carbon, lime, clay, silt, sand, electrical conductivity and acidity factors were measured. The results of the independent t-test showed that the factors studied had a significant difference at the level of 1% and 5% compared to the control area. Also, the results of analysis of variance ANOVA between correction treatments in the first and second depths for phosphorus, potassium, organic matter, carbon, lime and Ec showed a significant difference at 1% level. Also, for nitrogen at the first depth and the amount of silt and sand in the second depth, a significant difference was observed at 1% level. In other words, it was observed that the three restoration actions carried out had positive effects on the soil properties; the planting of the tree and the construction of the Farrow Contour had better conditions than the Eucalyptus tree plant site.
    Keywords: Chahshirin, Furrow Contour, Mesquite tree, Eucalyptus tree, Soil, Restoration of pasture
  • Amin Zarratipour *, Marjan Firoozinejad, Khalil Delfan Hasanzadeh Pages 69-83

    Abstract The phenomenon of climate change and global warming and its impact on different ecosystems Needed extensive studies. For this purpose, was done Study of the efficiency of thermal bands and land use changes in determining the surface temperature index using a separate window algorithm in the Bandar-e Emam Khomeyni of Khuzestan province by Landsat 8 satellite imagery. Based on this, was used vegetation index (NDVI) for band ratio between the red and near infrared bands to prepare the LST map and were used four seasonal images in 2016-2017 years. The results of the comparison of the two thermal bands showed that the thermal bond 11 is higher accuracy than the thermal bond 10 (RMSE = 3.6 for the band 11 and RMSE = 4.4 for the band 10) because the wavelength of it is higher. Also, the estimation of the comparison of satellite imagery data with ground truth showed a high accuracy (R2 =0.9). Comparing the temperature of the users was determined that the industrial and urban areas more effective on increasing LST than the vegetation and water areas. Base on bands ratio between near and red infrared bands showed that the vegetation index decreased with increasing temperature. So, the lowest amount of vegetation was estimated in August (-0.42) and the highest was in October (0.35).

    Keywords: Surface temperature, Landsat 8, thermal bands, Single Window, Bandar-e Emam Khomeyni
  • Behzad Rayegani *, Susan Barati Ghahfarokhi, Ahmad Khoshnava Pages 83-105
    The aim of this study is to develop a comprehensive approach to identifying dust & sand sources and to investigate their changes over a set period of time using remotely sensed data. For this purpose, data OLI data of Landsat 8 during the years 2013 through 2015 were used to make maps of vegetation cover, soil moisture and land cover sensibility to wind erosion. These maps were combined with geology and roughness by multi-criteria evaluation method to obtain a map of sand & dust source potential areas. In the second step, information of synoptic stations, meteorological and air pollution measurements was prepared, and using statistical analysis and with the help of Modis data, the history of local events was obtained. These regions were integrated with the map of sand & dust source potential areas using the MCE method (WLC) and based on a stratified random sampling plan, susceptible sites of sand & dust sources were identified. In order to validate the identified areas and investigate the trend of their changes, the time series of satellite data and weather stations data were used and the trend of vegetation, soil moisture and surface temperature at the location of identified areas during a 15-year period were monitored. Validation results show high accuracy of identified areas and significant reduction trend of vegetation, soil moisture and surface temperature in the locations of identified sites during the study period
    Keywords: HYSPLIT, the time series of satellite data, Trend Analysis, Comprehensive Approach, MODIS, TMI
  • Alireza Sepahvand, Hasan Ahmadi *, Sebastiano Trevisani Pages 107-122

    The geomorphometric indexes have been widely used for separation of surface landform features in the geomorphology science over the past decades. In this study, Multilayer Perceptron Neural Network (MPNN) was used to provide karstic landform classification. To that regard, initially, geomorphometric indicators were extracted from Digital Elevation Model (DEM), and then these indexes were used as neurons of input layer in artificial neural network. Furthermore, the box plots were applied to analyze the relationship between karstic landforms (such as dolines, hills, karstic plains, karstic valley and headland) and geomorphometric indexes. The results showed that 34, 6.9, 1.07, 48.5, 9.51 percent of the studying area are spatially covered by valleys, plains, dolines, highlands and hills respectively. It has also been found that the optimal structure of artificial neural networks for classification of landform is model No. 12-9-1 by having the learning rate 0.1 and 87.18 percent of determination coefficient. Also, it should be noted that the accuracy of the innovative method for classification of karstic landform is 90.58 percent. The analysis revealed that variations in geomorphometric indexes are very visible in the landform of hills, highlands and karstic valleys, whereas there are slightly overlapping in the plains and dolines.

    Keywords: Lorestan Province, Karstic area, Artificial Neural Network, Landform classification, Plot box
  • Khosro Shahbazi *, Ali Salagegheh, Mohammad Jaafari, Mohammad Khosroshahi Pages 123-138
    Gully erosion affects land degradation, particularly in the semiarid reigns. Topographic thresholds are strongly affected by landuse change and destroy of vegetation. The objective of this study was to evaluate topographic thresholds of gully erosion in different landuse including agriculture (AG), fair rangeland (FR) and weak rangeland (WR) which carried out in Ghasreshirin, Kermanshah, Iran. The topographical parameters were measured in the field and relationship between gully catchment area and slope was analyzed for each landuse. The results revealed that some main topographic characteristics mainly cross-section, width, depth and gully branches length in the FR was significantly lower than in the AG and WR (p<0.05). Furthermore, analysis of gully threshold based on catchment area-slope showed that the critical area for gully formation in AG, FR and WR was 1300, 1689 and 1233 m2, respectively which was significantly lower in FR reducing by vegetation cover. The respective slope threshed was 1, 3 and 3 percent in AG, FR and WR. However, the affected area by gully erosion in AG, FR and WR was 12.4, 14.1 and 21%, respectively. The gully in the agricultural land was more dipper compared with other land uses. The volume of gully channels in FR was 3.4 and 2.2 times less than AG and WR, respectively. It is concluded that rangeland degradation and thereby removing vegetation attribute to severe gully erosion and consequently environmental problems such as soil carbon dioxide emission.
    Keywords: Ghasreshirin Region, Fair Rangeland, Landuse, Slope- area Threshed
  • Maryam Saffariha, Hossein Azarnivand *, Mohammad Ali Zare Chahouki, Samad Nejad Ebrahimi, Daniel Potter Pages 139-149

    Salvia limbata is an herbaceous plant which belongs to Lamiaceae family and is native to Iran. In this study, essential oils and variety of chemical compounds of Salvia limbata in flowering stage in different altitudes in July were studied. In order to study the active ingredients of plant in studied sites in flowering stage nine plant samples were examined for phytochemical analysis. Identification of the basic constituents (quantity and quality) with GC / MS and GC-FID (gas chromatography coupled to mass spectrometer) has been done. The yield of essential oils in flowering stage in Paeein Taleghan 0.34% in Mian Taleghan 0.34% and in Bala Taleghan is 0.46%. According to the results, difference in altitudes in three habitats shows a significant difference among the percentages of the obtained compounds. The most important constituents of essential oil include α-Pinene, β-Pinene, allo-aromadendrene and Spathulonol. Also, Salvia is reported as one of the sources for the extraction of α -pinene.

    Keywords: Salvia limbata, Flowering stage, Altitudes classes, Taleghan, Essential oils
  • Delaram Ziaei Jazzi *, Rafat Zare Bidaki Pages 151-165
    Soil erosion along environmental problems. The consequences of soil erosion can be examined from a variety of perspectives.the cost of soil erosion is divided into two categories of on-site and off-site costs. Soil erosion affects the production cycle and economics directly and indirectly. The purpose of this study was to estimate and compare direct and indirect economic losses of soil erosion in different land uses in the Beheshtabad Basin.To achive this, first sediment production by each landuse was initially determined by using SWAT model. NS and R² model coefficients for calibration were 0.72,0.73, and 0.66,0.71 for validation. Then direct loss of erosion was calculated based on the method of replacing the main soil organic fertilizer (NPK) by chemical fertilizers and indirect loss of erosion based on the loss caused by sedimentation behind the check dams inside the basin and reservoir dams outside the basin. According to the results, the highest amount of economic loss of soil erosion was related to rainfed farms equivalent to 56 million Rials per hectare Due to the fact that these lands are located on high slopes and also incorrect agricultural operations .The least amount was related to gardens,equal to 4.5 million-rials/hectare that indicated the importance of trees crown covering and observing the proper slope in the construction of gardens in the soil conservation. In this basin,excess grazing and improper utilization of rangelands have led to high erosion rate and sediment production in upstream rangelands and 3.33 million-Rials/hectare economic losses of erosion in this land use.
    Keywords: sediment, economic loss, fertilizer elemnts, check dam, dam
  • Zahra Abdolalizadeh, Ardavan Ghorbani *, Raoof Mostafazadeh, Mehdi Moameri Pages 167-182
    The purpose of this research is to facilitate the quantitative evaluation of various ecological factors in determining the rangeland condition by four-factors method and six-factors method using mainly structural variables of vegetation. In this study, the condition of 28 sites located in the northern part of Ardebil province was determined by 4 and 6 factors methods, separately for grassland and shrubland habitats, and some parameters of vegetation were quantitatively measured. The results of condition determination were compared in the two mentioned methods. Finally, using Pearson correlation test, the relationship between variables of vegetation and the scores of rangeland condition were compared and regression relations were extracted. The results indicated that the average score of the rangeland condition in the modified four-factors in both grasslands and shrublands (69 and 60 scores, respectively) was higher than the six-factors method (64 and 54 respectively), and paired t-test comparison showed a significant difference (P≤ 0.05) between the two methods. Also, the results showed that variables such as canopy cover of decreasing specious canopy cover, forbs canopy cover, annual forbs canopy cover and production had the most significant positive relationship (P≤ 0.05), and the variables of invaders and pebble-gravel cover had the highest negative correlation (P≤ 0.05) with rangeland condition. The results of extraction of multivariate linear regression models by step-by-step method showed strong relationship (R2=68.46-88.41) between evaluated variables with condition score. Also, validation analysis of the models indicated the ability of both methods to predict the rangeland condition score.
    Keywords: ecosystem function, ecosystem structure, Four-Factor Method, rangeland condition, Six-Factors Method
  • Meisam Alizadeh *, Behrouz Malekpour, Hamid Arya, Samaneh Verdian Pages 183-193

    In near future, earth's temperature fluctuation will be considerable. This phenomenon is the result of concentration of greenhouse gases in the earth's atmosphere. Therefore, it seems necessary to prevent of its happening. The biological methods including plant biomass and phytomass and soil are proposed as the best and practical ways. Watersheds are the greatest physical and geomorphologic units which are contain two important factors soils and plants. So that the current trend of climate change is a double challenge and threat to the sustainability of watersheds. Soil and plant carbon sequestration are economic feasibility act and adaptable to their environment which they can be provided with land management ways by kind of scientific method. Therefore by scientific method of landuse planning, this research has been carried by aims of study of kind landuse on soil carbon sequestration and determines best of landuse in Vaz watershed of Nour city. Soil sampling was carried at the selected different landuse area at two depths of 0-15 and 15-30 centimeters and after analyzing soil organic matters were calculated. Results showed that forests are rich at both depths. But on the farms and orchards, rangelands and rural areas have had least amounts of organic material. Therefore Vaz watershed has 741666 tons of reserve of carbon.

    Keywords: soil carbon sequestration, Vaz watershed, carbon storage, Landuse, green house gasses
  • Seid Saeid Ghiasi *, Sadat Feiznia, Alireza Moghadam Nia, Ali Najafinejad, Somayye Najirad Pages 195-212

    Landslide susceptibility assessment is a primary tool for understanding the basic characteristics of slopes that are prone to landslides. In this study, a landslide susceptibility assessment was accomplished, by adopting the Statistical Index Method (SIM) and the Analytic Hierarchy Process (AHP). Ten landslide causing factors were considered including: elevation, slope, aspect, lithology, land use, drainage density, plan curvature, precipitation, geomorphologic faces, and rock unit’s sensitivity to erosion. The SIM was used to determine the weighted value (Si) for classes of every landslide causing factor, the AHP was utilized to determine the weighted value (Wi) for every factor. The summation of the product of Si by Wi represent the landslide Susceptibility Index (LSI) value for every pixels. Based on the derived LSI, landslide susceptibility map (LSM) was produced then the study area was grouped into five susceptibility classes. The densities of landslide for five susceptibility classes implying there is a satisfactory agreement between the susceptibility map and the actual landslide data. In the following, the results of the LSM were quantitatively validated using observed landslide dataset and the receiver operating characteristic (ROC) method. The validation results showed that the AUC for prediction rate of model was 95.2%. The landslide susceptibility showed the areas with lithology of old terraces, young terraces, lahar, and porphyritic trachyandesite-trachyte with different degrees of sensitivity to erosion which distribute between 10–40% slope and more than 60% are very prone to slope failure. Therefore, SIM and AHP were found to be effective models for landslide susceptibility mapping.

    Keywords: &quot, The weighted value (Si), the weighted value (Wi), Landslide Susceptibility Index, Slope failure, ROC method.&quot
  • Jamileh Salimi Kouchi, Payam Ebrahimi, Sareh Rasekhi Pages 213-226

    Today the concept of participatory management is a functional and modern approach in the management of natural areas. This approach is a comprehensive approach to personal and group stakeholder participation to achieve sustainable management and empowerment of local communities. Therefore, identifying and realizing the most influential actors in local decisions is important step. The aim of this study was to determine social powers and key stakeholders in the period before and after running a local community project in network of local stakeholders. This study have been carried out through questionnaires and direct interviews with members of split Rural Development Committee, in the Sarayan watershed in South Khorasan province is covered by RFLDL international projects. For this purpose, ties of trust and partnership with local stakeholder network using quantitative indicators were analyzed at the micro level. This article analyzes the position of the local development groups and determines the key actors in terms of authority, influence and intermediation before and after the empowerment project. The results show that the centralisation before and after the run is reduced. It is claim that this project reduces centralization in network structure and strengthens trust and participation between stakeholder that has an important role in establishment of natural resourses participatory management and rural development.

    Keywords: Key actors, network analysis, social power, participatory management of natural resources, Sarayan
  • Azam Karimi, Ataollah Ebrahimi *, Esmaeil Asadi Borojeni, Pejman Tahmasebi, Rahman Tavakoli Pages 227-240
    One of the important factors threatening forests and rangeland is fires that leads to destruction of a large part of forests and rangelands. Study of this phenomenon and providing management strategies plays a major role to deal with and control such crisis. This study aimed to identify the affecting factors of fire occurrence. The identification of major criteria conducted using a questionnaire as well as gathering information from Natural Resources and Watershed Management Organization in addition to calculation some others. To do so, 3 category of variables including 1- Human factors, 2- Biophysical factors and 3- Instrumental and logistic factors that contained altogether 26 variables are studied. In this research, Geographically Weighted Regression (GWR) method was used for mapping and zonation of the burned areas in the province that were occurred from 2007 to 2013. Results showed that amongst the 26 studied variables, monthly income (R=-0.61 and VIF=8.08) and number of rangeland and forest guardian members (R=-.56 and VIF=10.81), number of guard stations (R=-0.54 and VIF=2.2), guardsmen’s’ average age (R=0.53 and VIF=9.71 ), average of slope (R=0.5 and VIF=8.99) and number of voluntary rangeland and forest guards (R=-0.42 and VIF=15.11) are respectively the most affective variables on the occurred fires in range and forestlands. Finally, based on extracted predicted map Vardenjan, Mizdej-olia, Poshtkouh Ardal, and Aarmand are the most vulnerable counties for fire incident. Whilst, Monj and Mougooei encountered the least vulnerability of number of fire occurrence that is significantly in line with occurred fires.
    Keywords: Natural resource, Fire, Fire management, Fire-zonation, Chaharmahal-va-Bakhtiari
  • Somayeh Movahedi, Aboalhasan Fathabadi *, Null Null, Ali Heshmatpour Pages 241-261
    In this study using Frequency Ratio (FR), Statistical Index (SI), Weights Of Evidence(WOF), Logistic Regression (LR), Random Forest (RF) models the probability of gully formation was calculated in Aytamar watershed and susceptibility maps was prepared. First the thematic maps of 13 gully conditioning factors including lithological formations, distance to faults, faults density, altitude, slope-length, slope angle, slope aspect, plan curvature, profile curvature, distance to roads, land use, distance to rivers, stream power index and topographic wetness index was prepared. Then landslide inventory map was combined with each gully conditioning factor and all models weights and parameters were calculated. Area under curve for test data was calculated as 0.74, 0.78, 0.75, 0.86 and 0.96 for Frequency Ratio (FR), Statistical Index (SI), Weights Of Evidence(WOF), Logistic Regression (LR), Random Forest (RF) models, respectively. Random forest, Frequency Ratio and Logistic Regression have the least the area of high susceptibility zone, respectively. With respect three validation criteria multivariate methods including Random Forest and Logistic Regression had the best performance among all models.
    Keywords: Gully erosion, Bivariate, Multivariate methods, ROC Curve, Aytamar watershed
  • Sina Nabizadeh, Ataollah Ebrahimi *, Masoumeh Aghababaei, Iraj Rahimi Pages 263-278
    The land use of the watersheds is one of the most affected and highly vulnerable due to developmental process which effect on the other variables such as the hydrological function. The purpose of this research is to monitor land use changes in the past and to investigate predictability of its future using Land Change Modeler (LCM) in the watershed of Farsan County of Chaharmahal-va-Bakhtiari province. For this purpose, the Landsat-5 TM images of 1986 and 2009 as well as the Landsat-8 OLI images of 2017 were analyzed. Land covers including residential areas, agricultural land, dryland farming, rangelands, rocks, water bodies, bare-land and snow were classified for the three periods. The prediction of land cover of 2017 was done using the LCM model based on Artificial Neural Network and Markov chain analysis after assessing model’s accuracy based on Kappa index. The land cover of 2027 was also predicted using a change probability table extracted from occurred changes from 1986-2017. The results show that the rangeland decreased by 4379-ha in the years 1986 to 2017, but the agricultural land increased by 1922-ha. This study proved that the LCM could accurately forecast future changes (85% overall accuracy). An increase of 149-ha of residential area and 100-ha decrease of rangelands in the study area was predicted for 2027. Therefore, while emphasizing the conservation of rangelands, it is necessary to study and use this technique to predict changes, its causes, as well as the consequences of land use changes at the broader scales.
    Keywords: Land use, Rangelands, Remote sensing, Modeling, Land cover change, Land Change Modeller (LCM)
  • Aliakbar Nazari Samani *, Behnaz Zarrin, Shahram Khalighi Sigaroudi Pages 279-290
    Rainfall erosivity (RE) energy is an important factor on the soil detachment and transition of them implying an important role on the regional potential region erosion. . In this study SPI index was used in order to determine the climate condition and its consequent effects on RE in Fashand watershed, Elburz province. At first the drought, wet and normal periods were determined for four rain gage station and then, both EI30 and modified Fournier index (MFI) were calculated at each gauge station. The regression analysis was used to investigate the relationship between EI30, MFI and 24-hour rainfall as well as annual rainfall of data-logging rainfall stations. After that through applying the regression equation the EI30 was extrapolated for eleven typical rain gauges over the different climate periods. The best correlation was obtained between EI30 and annual rainfall (R2 = 0.71). The spatial zonation RE maps were extracted through Geostatistical analysis for drought, wet and normal condition . According to the findings the effects of climate variability on the amount of RE are significant. Maximum and minimum RE are related to the wet and dry period respectively. However the RE on the summer season of dry condition is more than the wet condition and such condition together with low vegetation cover related to the drought condition lead to complicated situation. Despite the popular thought that the low RE can be addressed into the drought condition the rainfall pattern affect the erosivity potential and not the amount of precipitation.
    Keywords: Rain Erosivity, Interpolation, Continental Change, SPI, Modified Fournier
  • Hossein Norouzi *, Ataallah Nadiri Pages 291-306
    Groundwater system studies to understanding its behavior, requires the exploratory drilling wells, pumping test and geophysical experiments, which can carried out with most cost. For this reason, simulation of groundwater flows by mathematical and computer models, which is an indirect method to groundwater studies, is being spent a few costs. In this research, the efficiency of artificial neural network, fuzzy logic and random forest models has been investigated in groundwater level estimation of Boukan plain. Parameters of precipitation, temperature, flow rate and water level within time period of the previous month were used as input and the water table in each period were selected as output through monthly scale (2006-2017). To evaluating the performance of models, Correlation coefficient, root mean square error and coefficient of mean absolute error were used. The results showed that the Fuzzy Logic and Random Forest models are able to estimate water levels with acceptable accuracy. In terms of accuracy, fuzzy logic model with the highest correlation coefficient (0.96), lowest root mean square error (0.068 m0) and mean absolute error (0.056 m) was recognized as a best the model in the groundwater level prediction.
    Keywords: Fuzzy Logic, Groundwater Level, Neural Networks, Random Forest