فهرست مطالب

  • پیاپی 13 (بهار و تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • احمد علی دهقانی، محمد زارع*، سید زین العابدین حسینی، فهیمه عربی صفحات 1-14

    پایش و ارزیابی خشکسالی به کمک روش های سنتی امری مشکل و هزینه بر است. سنجش از دور روشی کاربردی برای پایش خشکی در مقیاس وسیع است. در این پژوهش، روند خشکسالی دشت یزد-اردکان به کمک شاخص های TVDI و NDVI و با بهره گیری از تصاویر سنجنده مودیس تعیین و ارتباط آن با برخی عناصر اقلیمی (بارش و دما) بررسی شد. مقدار همبستگی TVDI با شاخص خشکسالی SPI  ؛ 6 و 12ماهه به ترتیب 0/68 و 0/71 است. مقدار همبستگی NDVI باSPI  ، 6 و 12 ماهه به ترتیب 0/49 و 0/51 است. بررسی نقطه ای- یا به عبارت دیگر- ایستگاه به ایستگاه، نشان داد که شاخص TVDI با SPI  6 ماهه برای سال 1383 به عنوان سال نرمال، 1386 خشک و 1391 سال مرطوب، به ترتیب 0/64، 0/78 و 0/67 و با SPI 12 ماهه برای سال های یادشده به ترتیب 0/65، 0/79 و 0/69 است. عملکرد TVDI در سال 1386 بهتر از دو سال دیگر بوده است. همچنین همبستگی NDVI با SPI  6 ماهه در سال 1383، 1386 و 1391 به ترتیب 0/41، 0/5 و 0/56 و با SPI 12ماهه به ترتیب 0/52، 0/57 و 0/59 است. شاخص TVDI که با بهره گیری از باندهای حرارتی، انعکاسی و رطوبت خاک محاسبه می شود، نسبت به NDVI دقت بیشتری داشته است. ارتباط بین پوشش گیاهی و دما، معکوس و ارتباط بین پوشش گیاهی و بارش، مستقیم است. نتایج مبین این است که بهره گیری از شاخص خشکی - دمایی TDVI می تواند نواقص شاخص پوشش گیاهی NDVI را جبران کند و به عنوان شاخصی مناسب برای شناسایی و پایش خشکسالی استفاده شود.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، شاخص پوشش گیاهی، شاخص دمایی، مناطق خشک، یزد
  • سهراب قائدی* صفحات 15-28

    بررسی روند سرعت باد و تحلیل اثر آن می تواند شاخص مناسبی برای بیان تغییرات محیطی مرتبط با حرکت هوا باشد. هرگونه افزایش یا کاهش سرعت باد طی زمان می تواند بر کشاورزی، فرسایش خاک، تولید انرژی بادی، ساختمان سازی، سلامت روانی و غیره تاثیر گذار باشد. در پژوهش حاضر با بهره گیری از سرعت باد 96 ایستگاه همدید ایران در طول دوره آماری 30 سال  1988 تا 2017، روند و شیب خط سرعت باد با به کارگیری آزمون غیرپارامتری من- کندال و برآوردگر شیب خط سن ارزیابی شد. پهنه بندی میانگین سالانه سرعت باد نشان داد که بر اساس مقیاس بیوفورت، چهار پهنه بادخیز در ایران می توان تشخیص داد. هرچند روند سرعت باد در ایران از الگوی زمانی و مکانی مشخصی پیروی نمی کند، ولی در نیمه شمالی و مناطق کوهستانی کشور این روند مشهودتر است. در ماه های مهر و دی با حدود 50% از ایستگاه های کشور بیشترین، و در جولای با حدود 38% کمترین وسعت روند مثبت دیده می شود. بیشترین وسعت روند منفی مربوط به ماه جولای با 13% و کمترین آن مربوط به ماه های ژانویه، فوریه، مارس، اکتبر و دسامبر به میزان 6/25% است. به طور کلی، ایستگاه های دارای روند مثبت در کشور 43% و مناطقی با روند منفی 9/3% از کل پهنه کشور است. بررسی شیب سرعت باد نشان داد که 75% از کل کشور با شیب مثبت و 25%  از کشور با شیب منفی روبرو هستند که به صورت دو نوار ممتد از جنوب تا شمال کشور گسترده شده اند. بیشترین شیب مثبت و منفی به ترتیب مربوط به ایستگاه های گرگان و چابهار است.

    کلیدواژگان: روندیابی، آزمون من -کندال، شیب خط سن
  • محدثه امیری*، مصطفی ترکش، رضا جعفری صفحات 29-48
    درک تاثیر تغییر اقلیم روی پراکنش گونه های گیاهی برای مدیریت و حفاظت پایدار از مراتع به ویژه در بوم نظام های مناطق خشک و نیمه خشک که به دلیل حساسیت و شکنندگی در برابر تغییرهای اقلیمی، به سادگی در معرض بیابانی شدن قرار می گیرند، ضروری است. به دلیل پیچیدگی سامانه های طبیعی و پدیده تغییر اقلیم، برای درک تاثیر تغییر اقلیم بر آشیان بالقوه گونه ها مدل های پراکنش گونه ای به کار می روند. در بررسی حاضر از پنج خوارزمیک (الگوریتم) مدل سازی از قبیلشبکه عصبی مصنوعی، بوستینگ تعمیم یافته، تحلیل طبقه بندی درختی، رگرسیون تطبیقی چند متغیره و بیشینه بی نظمی برای پیش بینی پراکنش فعلی و آینده گونه Artemisia sieberi Besser در منطقه ایران مرکزی استفاده شد. پس از ایجاد مدل اجماعی به صورت میانگین احتمال پیش بینی شده پراکنش حاصل از مدل های مجزا، سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای بدبینانه و خوش بینانه مدل های اقلیمی CCSM4 و NorESM1-ME مربوط به سال های 2050 و 2070 برای بررسی روند تغییرات زمانی-مکانی پراکنش ارزیابی شد. برای این منظور لایه های عوامل محیطی شامل 6 متغیر زیست اقلیمی و دو متغیر فیزیوگرافی به عنوان ورودی مدل های پراکنش گونه ای به کار رفت. از بین متغیرهای محیطی، ارتفاع، مجموع بارندگی سالانه، شاخص ایزوترمالیتی و شیب بیشترین تاثیر را در تناسب رویشگاه گونه داشتند. ارزیابی مدل سازی نشان داد که مدل بوستینگ تعمیم یافته نسبت به سایر مدل ها و پیش بینی اجماعی نسبت به مدل های مجزا پیش بینی درست تری برای تعیین رویشگاه اقلیمی داشت. بیشترین احتمال حضور گونه در مناطق دشتی و کم شیب با ارتفاع 2000-1000 متر و بارندگی سالانه 200-100 میلیمتر است. بررسی سناریوهای تغییر اقلیم نشان داد که در سال 2070 نسبت به 2050، رویشگاه گونه به مقدار زیادتری کاهش خواهد یافت که گسترش مناطق بیابانی را به دنبال خواهد داشت. نتایج پژوهش حاضر می تواند برای برنامه ریزی های حفظ رویشگاه درمنه دشتی از بیابانی شدن و همچنین احیاء و بازسازی آن در بخش وسیعی از کشور به کار رود.
    کلیدواژگان: بیابانی شدن، مدلسازی آشیان اکولوژیک، سناریوی انتشار، تناسب رویشگاه، نقشه اجماعی
  • مرضیه ثابتی، پژمان طهماسبی*، فرزانه نیکوخواه، الهام قهساره صفحات 49-64

    پژوهش حاضر برای بررسی تاثیر بایوپرایمینگ بذر همراه باکتری های محرک رشد گیاهی بر برخی از صفات جوانه زنی و رشد گونه Astragalus ovinus Boissدر شرایط تنش خشکی صورت گرفت. پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. در بررسی حاضر صفات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، میانگین مدت جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، کلروفیل a، b، کاروتنویید، وزن تر و خشک ریشه چه، ساقه چه، برگ جنینی و گیاه چه و طول ریشه چه، ساقه چه و گیاه چه اندازه گیری شد. عامل اول، باکتری های محرک رشد گیاهی در پنج سطح شامل Pseudomonas aeruginosa (Schroeter) Migula، Azospirillum lipoferm (Beijerinck) Tarrand، Bacillus cereus Frankland، Azotobacter chroococcum Beijerinck و تیمار شاهد مورد بررسی قرار گرفت. عامل دوم تنش خشکی بود که در 4 سطح شامل صفر، 0/2-، 0/4- و 0/8- مگاپاسکال اعمال شد. از میان چهار باکتری مورد استفاده در تلقیح بذرها، باکتری های A. lipoferumو A. chroococcum به دلیل عدم موفقیت جوانه زنی حذف و به عنوان عامل بیماری زا شناسایی شد. نتایج پژوهش حاضر حاکی از این است که بهره گیری از دو باکتری محرک رشد P. aeruginosa  وB.cereus، کل ویژگی های جوانه زنی (درصد، سرعت، میانگین مدت جوانه زنی و بنیه بذر) و رشد (وزن تر و خشک، طول، رنگدانه های فتوسنتز) گونه A. ovinus را افزایش داد. همچنین بر پایه نتایج می توان استنباط کرد که این دو باکتری در سطح های مختلف تنش خشکی بر افزایش رشد گیاه A. ovinus موثر بوده اند. به طور کلی، این دو باکتری نقش کاهشی برروی تاثیر منفی تنش خشکی در گیاه A. ovinus داشته اند.

    کلیدواژگان: تلقیح باکتری، تنش اسمزی، جوانه زنی بذر، رنگدانه های فتوسنتز
  • حمید کوه بنانی، محمد رضا یزدانی*، سید کیوان حسینی صفحات 65-76
    اندازه گیری رخداد فرونشست در مقیاس وسیع به دلیل نرخ کند و بطئی آن چالش برانگیز است و نیاز به فنآوری های پیشرفته دارد. اولین پیامد جبران ناپذیر این پدیده مخرب، کاهش عمق مخزن آبخوان ها است. به دلیل استخراج بیش ازحد منابع آب زیرزمینی و افت سطح پیزومتری در بسیاری از آبخوان های کشور، فرونشست زمین با سرعت های مختلف در حال رخ دادن است. روش تداخل سنجی راداری با پنجره مصنوعی در مناطقی که اطلاعات ژئودزی زمینی کافی موجود نیست، جابجایی در راستای قائم را به خوبی و در گستره وسیع نمایش می دهد. در پژوهش حاضر از تصاویر جدید Sentinel-1A مربوط به سال های 1394 تا 1397 برای بررسی نرخ فرونشست استفاده شد. منطقه مورد مطالعه دشت کاشمر و خلیل آباد است. پس از اطمینان از همبستگی زیاد تصاویر، تداخل نگار اولیه تهیه شد. سپس با بهره گیری از روش کوتاه ترین خط مبنای مکانی و زمانی، فازهای غیرضروری حذف گردید. در پایان فاز جابجایی محاسبه و به مولفه قائم تبدیل گردید. نتایج نشان داد این منطقه در بیشترین حالت 17 سانتیمتر در سال فرونشست دارد و بیشتر در حومه جنوب غرب شهر کاشمر و مناطق غربی دشت خلیل آباد متمرکز است. به دلیل ناهمگن بودن نرخ فرونشست، این منطقه مستعد شکل گیری شکاف های طولی و شق است. نقشه پایانی به دست آمده می تواند به مدیران سازمانی و برنامه ریزان منابع اراضی و خاک درزمینهحفاظت و مدیریت منابع آبی و مخاطرات طبیعی و جلوگیری از تخریب سرزمین کمک شایانی نماید.
    کلیدواژگان: تداخل‎سنجی، سنتینل، پهنه بندی، نشست زمین، کوتاه ترین خط مبنا
  • نازنین قزاق، حسن یگانه، حمیدرضا عسگری* صفحات 77-88
    انباشت سرب در خاک تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند ویژگی های فیزیکو شیمیایی خاک، سنگ مادر، وجود منابع آلوده کننده، کاربرد کود های آلی و شیمیایی در کشاورزی متفاوت است. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر ویژگی های فیزیکو شیمیایی خاک بر مقدار انباشت سرب در خاک اراضی کشاورزی است. منطقه مورد مطالعه در 20 کیلومتری جاده آق قلا به سمت اینچه برون واقع شده است. نمونه برداری از خاک در قالب 5 بلوک با فاصله 3000 متری از هم انجام شد. در هر بلوک 6 نمونه خاک از عمق 5-0 سانتی متری و با فاصله ی 200 متری از هم برداشت شد. در مجموع 30 نمونه خاک جمع آوری شد. پس از اندازه گیری مقدار سرب، ویژگی های فیزیکی خاک شامل بافت و جرم مخصوص ظاهری خاک و ویژگی های شیمیایی شامل OM، SAR، CaCO3، EC و pH نمونه های خاک تعیین گردید. با استفاده از آزمون آماری رگرسیون خطی و چند گانه، تاثیر ویژگی های خاک بر انباشت سرب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن است که ویژگی های فیزیکی خاک تاثیری در انباشت فلز سرب ندارند. از بین ویژگی های شیمیایی خاک نیز CaCO3 و EC همبستگی منفی معنی دار،  pH و OM نیز همبستگی مثبت معنی دار با انباشت سرب در خاک دارند. همچنین، بین SAR و مقدار سرب ارتباط معنی داری در خاک وجود ندارد. بنابراین، در مدل انتخابی بر اساس نتایج تجزیه واریانس به روش رگرسیون خطی، متغیرهای CaCO3، EC، pH و OM مهمترین عامل های نشان دهنده مقدار تغییرات سرب در منطقه مورد مطالعه هستند.
    کلیدواژگان: آلاینده های خاک، فلزات سنگین، اراضی کشاورزی، آلودگی محیط زیست
  • علی یزدان پناهی، خالد احمدآلی*، محمد جعفری، جمال احمدآلی، سلمان زارع صفحات 89-102

    در بوم نظام های (اکوسیستم) مناطق خشک و نیمه خشک، گیاهان چوبی و چندساله از مهم ترین عامل های کاهنده سرعت باد و رسوب گذاری ماسه بادی ها هستند. پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر مقدارهای مختلف مواد افزودنی به خاک بر ویژگی های رویشی گیاه اسکنبیل کرمانی Calligonum bungei Boiss. انجام شد. این آزمایش به صورت گلخانه ای با نسبت های مختلف مواد افزودنی زغال زیستی طبیعی و زغال زیستی تولیدشده از کمپوست زباله شهری به خاک، حضور و عدم حضور میکوریزا بر روی گیاه اسکنبیل کرمانی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، اجرا شد. عامل های در نظر گرفته شده در این آزمایش، شامل عامل قارچ میکوریزا (در دو سطح میکوریزا مصرف و عدم مصرف میکوریزا)، عامل زغال زیستی طبیعی در چهار مقدار صفر، 1، 3 و 5 درصد وزنی و عامل زغال زیستی تولیدشده از کمپوست زباله شهری در چهار مقدار صفر، 1، 3 و 5 درصد وزنی بود. نتیجه نشان داد که کاربرد زغال های زیستی در تیمارهای دارای میکوریزا تیمار هفت موجب افزایش 34/62% ارتفاع گیاه، 42/38% قطر یقه، 554/02% حجم تاج پوشش، 124/06% طول ریشه، 30/92% وزن تر اندام هوایی و 36/23% و در تیمارهای بدون میکوریزا (تیمار 23) موجب افزایش 39/24% ارتفاع گیاه، 35/98% قطر یقه، 152/1% حجم تاج پوشش، 17/74% طول ریشه، 68/53% وزن تر اندام هوایی و 20/75% وزن تر ریشه نسبت به تیمار شاهد شد. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، بهره گیری از مقدارهای ذکر شده زغال های زیستی همراه با بقایای گیاهی و طبیعی (تیمارهفت)، به دلیل ارزانی، در دسترس بودن، افزایش حاصلخیزی خاک و رشد بهتر گیاه اسکنبیل و دیگر گیاهان مشابه ویژه مناطق بیابانی توصیه می شود.

    کلیدواژگان: تپه ماسه روان، ویژگی های رویشی، زغال زیستی، میکوریزا
  • سوگند رحیمی*، آناهیتا رشتیان، محمد حسین حکیمی، محمد رضا احمدی، حمیدرضا عظیم زاده، اصغر مصلح صفحات 103-116

    برای بررسی امکان احیاء اراضی شور با گونه شمح بیابانی Ochradenus ochradeni Abdallah در پژوهش حاضر ویژگی های رویشگاهی و اکولوژیکی این گونه در منطقه بهمن ابرکوه بررسی گردید. شرایط ژئومورفولوژی، ویژگی های اقلیمی، فنولوژی و زیست سنجی (بیومتری) بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که شمح بیابانی بیشتر در خاک هایی با بافت درشت تا متوسط، CaCo3 زیاد 26/07±38/7 %، 2H2O  CaSO4کم 2/0± 19/0% و pH در دامنه 7/1 تا 8/5 رشد می کند. بستر رویشگاه در بخش هایی از دشت سر  فرسایشی با شیب های ملایم بود. درصد تاج پوشش بسیار کم برابر با 0/39% است. متوسط بارش های سالانه در دوره 17 ساله در حسین آباد   mm8/61 و در بداف mm 47،و  اختلاف دمایی زیاد در فصول تابستان و زمستان است. فصل خشک بسیار طولانی 10 ماه، پراکنش بارندگی ماهانه و فصلی نامنظم و فصل تابستان فاقد بارندگی موثر است. گونه های تیره اسفناج 52% گونه های همراه را تشکیل می داد. مرحله رویشی در فصل بهار تا نیمه شهریور، مرحله بذر دهی در تابستان تا نیمه شهریور و پائیز و زمستان مصادف با خواب گیاه بود. بیشترین درصد جوانه زنی در تیمار KNO3  1% برابر 66/86% و KNO3 2% برابر 76/6% و بیشترین سرعت جوانه زنی در  KNO3 1%  برابر 5/69 بذر در روز می باشد. کمترین سرعت جوانه زنی در سرمادهی 2 و 4 هفته، 0/38% اندازه گیری شد.  یافته های پژوهش نشان داد که این گونه در خاک های غیر شور- غیر سدیمی تا شور- سدیمی رشد می کند. بنابراین با اجرای مدیریت درست و علمی مرتع می توان از این گونه برای تغذیه دام و غنی شدن پوشش گیاهی بهره برد.

    کلیدواژگان: اکولوژی فردی، جوانه زنی، پوشش گیاهی، فنولوژی
  • تقی طاوسی، فائزه شجاع*، الهه عسگری صفحات 117-134
    هدف پژوهش حاضر، بازنگری پهنه های اقلیمی شمال شرق ایران براساس واکاوی تغییرپذیری شاخص خشکی در تلفیق با تغییردیگر متغیرهای اقلیمی در محدوده حوضه شمال شرق ایران است. برای این منظور داده متغیرهای دمای هوا و بارندگی در مقیاس میانگین ماهانه و سالانه طی دوره زمانی 2017-1990 جمع آوری شد. برای رسیدن به هدف پژوهش در آغاز با بررسی تغییر بارندگی، تبخیر و تعرق و دما، طبقه بندی اقلیمی شمال شرق ایران مورد بازنگری قرار گرفت و نتیجه های حاصل با الگوهای طبقه بندی دومارتون و کوپن گایگر مقایسه شد. سپس روند متغیرهای مذکور در قالب شاخص خشکی یونپ با بهره گیری از آزمون من -کندال و تخمین گر شیب سن آزمون شد تا وضعیت خشکی منطقه ارزیابی شود. نتایج نشان داد که به کارگیری ضریب خشکی به عنوان عاملی مهم در الگوی اصلاحی ، باعث افزایش دقت طبقه بندی های این روش نسبت به مدل های پیشین می شود. براین اساس، منطقه مورد بررسی در هفت گروه اقلیمی طبقه بندی شد که پهنه Ac14، اقلیم خشک با زمستان سرد و تابستان بسیار گرم با 39 درصد و 9 ایستگاه و Ec14، اقلیم فرا خشک با زمستان سرد و تابستان بسیار گرم با یک ایستگاه به ترتیب بزرگترین و کوچک ترین ناحیه اقلیمی بودند. نتایج آزمون من کندال و شیب خط روند نیز برای شاخص خشکی یونپ بیانگر این مسئله بود که طی این 28 سال شرایط خشکی در منطقه رو به افزایش بوده و وضعیت بیابان زایی در بخش های مختلف تشدید شده است.
    کلیدواژگان: الگوی طبقه بندی ترکیبی، شاخص یونپ، روند بیابان زایی، روش غیرپارامتریک من کندال
  • مهدیه ایران منش، نسرین قرهی*، مهدی پژوهش صفحات 135-148

    انتشار گرد و غبار توسط باد پیامدهای قابل توجهی برای اکوسیستم ها و سلامت انسان دارد. افزودن مواد موثر در خاک‏های تخریب شده روشی مناسب برای ثبات در تجمع خاک می‎باشد که می‎تواند منجر به کاهش تولید گرد و غبار شود. برای بررسی تاثیر بیوچار و پوشش گیاهی بر بهبود خاک در برابر فرسایش باد، یک مطالعه آزمایشگاهی در تونل باد انجام شد. این مطالعه به منظور بررسی تاثیر بیوچار پوست چوبی گردو با نام علمیJuglans regia L. ، پودر پوست چوبی گردو و سه الگوی پوشش گیاهی ردیفی، تصادفی و زیگزاگ بر فرسایش بادی خاک دشت شهرکرد که یکی از کانون های گرد و غبار است، انجام شد. بیوچار و پودر پوست چوبی گردو به مقدار 5٪ وزنی به خاک جداگانه و به همراه سه الگوی پوشش گیاه مصنوعی، در یک دوره 60 روزه در تونل باد شبیه سازی انجام گرفت. نتایج نشان داد که اصلاح خاک می تواند به طور غیرمستقیم پتانسیل فرسایش باد را کنترل نماید. میزان خاک فرسایش یافته در روز 60 آزمایش برای نمونه شاهد 1455، الگوی ردیفی 1270، تصادفی 840 و زیگزاگ  397 گرم بر متر مربع بود که الگوی گیاهی زیگزاگ نسبت به سایر الگوها سبب کاهش بیشتر فرسایش گردید. بیوچار و پودر پوست چوبی گردو به ترتیب منجر به خاکدانه سازی46/82و 24/16درصدی نسبت به نمونه شاهد شدند که باعث افزایش مقاومت خاک در برابر فرسایش می شوند. در نتیجه بیوچار و پودر به همراه پوشش قادر هستند خاک را ثابت و سبب افزایش پایداری خاک و منجر به کاهش فرسایش بادی شوند.

    کلیدواژگان: گرد و غبار، زیست توده، الگوی پوشش گیاهی، پایداری خاکدانه
  • آذین نصریان، مرتضی اکبری*، احسان نعمت اللهی، سرور داوری، علی رضا فرید صفحات 149-170

    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تاثیر توسعه کشاورزی بر شدت بیابان زایی در دشت درگز واقع در شمال استان خراسان رضوی انجام شد. مقدار کمی خطر بیابان زایی حاصل از توسعه کشاورزی از پایش زمانی-مکانی معیارهای مهمی که به طور عمده به دلیل فعالیت های انسانی است مانند؛ معیار آب زیرزمینی، آبیاری و زهکشی، کشاورزی، خاک، توسعه صنعتی - شهری و همچنین معیار اجتماعی-اقتصادی طی دوره زمانی 20 ساله (1395- 1375) با بهره گیری از مدل IMDPA برآورد شد. نتایج نشان داد که دشت درگز از نظر خطر بیابان زایی در دو طبقه متوسط و شدید به ترتیب با درصد فراوانی 22٪ و  78٪ قرار دارد. به طوری که معیار آبیاری و زهکشی مهم ترین عامل انسانی موثر بر افزایش شدت بیابان زایی منطقه است. سپس معیار خاک، توسعه و فعالیت های کشاورزی، توسعه شهری-صنعتی، معیار اجتماعی-اقتصادی و در آخر تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی به ترتیب بیشترین نقش موثر را بر افزایش شدت خطر بیابانی زایی اراضی کشاورزی دشت درگز داشته اند. افزایش تدریجی شوری خاک در بخش های شرقی و شمال شرقی منطقه به دلیل آبیاری با آب شور و تبدیل کاربری اراضی مرتعی و جنگلی به اراضی کشاورزی و مسکونی با مساحتی بیش از 7000 هکتار در طی 10 سال گذشته از عوامل مهم شدت بیابان زایی در منطقه مورد مطالعه بوده است. بنابراین، برای جلوگیری از گسترش بیابان زایی، مدیریت پایدار اراضی و جلوگیری از تبدیل کاربری اراضی طبیعی به کشاورزی، مسکونی و صنعتی پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: راندمان آبیاری، تخریب سرزمین، شوری خاک، تغییر کاربری اراضی، توسعه کشاورزی
  • علی محمد قائمی نیا، محمدعلی حکیم زاده * صفحات 171-182

    کل مواد جامد محلول در آب (TDS, mg/L) نشان دهنده مقدار وجود املاح در آن است و معمولا محاسبه آن با اندازه گیری هدایت الکتریکی آب (ECw, µS/cm) و ضرب آن در عدد تجربی 64/0 انجام می شود. این ضریب کلی است و مقدار آن بسته به نوع نمک های محلول در آب متغیر است. در واقع دستگاه های اندازه گیری TDS با اندازه گیری EC محلول و ضریب تبدیل پیش فرض یا انتخابی توسط کاربر، مقدار TDS را نشان می دهند. از این رو، روش دقیق آن است که با توجه به نوع املاح محلول این ضریب محاسبه شود. در این پژوهش به منظور تعیین دقیق مقدار املاح محلول همراه گرد و غبار فرونشسته در تله های رسوبگیر نصب شده در اراضی شمال دشت یزد-اردکان و به دست آوردن ضریب محاسبه TDS از ECdw حاصل از آبشویی مقادیر اندک گرد و غبار، سه روش شامل استفاده از ضریب تجربی 0/64، توزین باقی مانده تبخیر به شیوه فیزیکی و اندازه گیری غلظت یون های موثر بر شوری به روش شیمیایی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین عامل های تبدیل به دست آمده حاصل از سه روش با آزمون توکی در سطح 5 درصد نشان داد ضریب تجربی 0/64 برای تعیین TDS از ECdw، مقدار TDS را به طور معنی داری کمتر از مقادیردو روش دیگر برآورد می کند.  بنابر این، استفاده از این روش، منجر به کم نشان دادن مقدار املاح به همراه گرد و غبار در منطقه مطالعاتی خواهد شد. میانگین عامل تبدیل TDS به دست آمده به روش فیزیکی و شیمیایی بدون اختلاف معنی دار به ترتیب با اعداد 1/03 و 0/90 در مقایسه با عدد 0/64 روش تجربی، امکان برآورد دقیق تر TDS از داده های اندازه گیری ECdw حاصل از آبشویی گرد و غبار را فراهم کرده و از آنها می توان در تنظیم عامل تبدیل TDS در دستگاه های اندازه گیری همزمان EC و TDS استفاده کرد.

    کلیدواژگان: املاح هوابرد، شوری، دشت یزد-اردکان، گرد و غبار
|
  • Mohammad Zare *, Ahmadali Dehghani, Fahime Arabi, Seyed Zeynabedin Hosseini Pages 1-14

    Drought assessment and monitoring using traditional methods rely on rainfall data, which are limited in arid lands and often is very difficult to obtain near real time and costly. In contrast, remote sensing technology is a method for monitoring of large-scale drought.In this research, drought condition was analyzed using drought indices such as TVDI and NDVI from MODIS sensor data for the Yazd-Ardakan plain, Iran. First, relationship between the drought indices with climatic elements were detected. Coefficient of correlation between TVDI and SPI_6 and SPI_12 were 0.68 and 0.71, respectively. Correlation between NDVI and SPI_6 and SPI_12 were 0.49 and 0.51, respectively. Point correlation between TVDI and SPI_6 in 2004 (as a normal year), 2007 (dry) and 2012 (wet year), were 0.64, 0.78 and 0.67 and for the SPI_12 in the above-mentioned years were 0.65, 0.79 and 0.69, respectively. In other word, efficiency of the TVDI in 2007 is better than the other two years. Correlation of NDVI and SPI_6 in 2004, 2007 and 2012, were 0.41, 0.50 and 0.56, respectively. The correlation between NDVI and SPI_12 in 2004, 2007 and 2012, were 0.52, 0.57 and 0.59, respectively. TVDI which takes into account thermal and reflective bands, and soil moisture, is more accurate than the NDVI, which considers only amount of vegetation of the study area. Results showed that the relationship between vegetation and temperature is negative, while, the relationship between vegetation and precipitation is positive. Using of TDVI can compensate defects of the NDVI and used for identifying and monitoring drought.

    Keywords: arid lands, Remote Sensing, Temperature Index, Vegetation index, Yazd
  • Sohrab Ghaedi * Pages 15-28

    Investigation of wind speed trend and analysis of its effective can be a suitable index to environmental variability related to air movement. Any increase or decrease in wind speed over time can impact on agriculture, soil erosion, wind energy production, construction, mental health, and etc. In this study, wind speed trends and line slope by using Mann-Kendall nonparametric test and Sen’s slope estimator were evaluated using wind speed data from 96 synoptic stations of Iran during their recorded period. Zoning of annual mean wind speed showed that four wind regions could be detected in Iran. Although the wind trend in Iran has no a certain temporal pattern, but in the northern half and mountain regions of the country, the trend is more pronounced. January and October with about 50%of the total station, and July and March with about 38% were observed maximum and minimum of the positive trends in the study area, respectively. Most of the area with negative trend is related to July by 13% and lowest is related to January, February, March and October by 6.25%. Generally, the positive trend is 43% and areas with negative trends is 9.3% of the total area of the country. Wind speed slope investigation shows that 75% of the country has positive slope and 25% of the country is with negative slope that have been expanded in all regions of the country. Most positive and negative slope is related to Gorgan and Chabahar Stations, respectively.

    Keywords: Routing, Mann-Kendall test, Sen slope estimator
  • Mohaddeseh Amiri *, Mostafa Tarkesh, Reza Jafari Pages 29-48
    Understanding the effect of climate change on distribution of plant species is essential for sustainable management and conservation of rangelands, especially in arid and semi-arid ecosystems which are vulnerable to desertification, because of their sensitivity and frangibility to climate change. Due to the complexity of natural systems and phenomenon of climate change, species distribution models are used to understand the impact of climate change on potential niche of species. In this study, five modeling algorithms including artificial neural network, generalized boosting method, classification tree analysis, multivariate adaptive regression splines and maximum entropy were used to predict current and future distribution of Artemisia sieberi Besser in Central Iran. First, the ensemble model as the average predicted probability of single models’ occurrence was created. Next, pessimistic (RCP 8.5) and optimistic (RCP 2.6) scenarios of CCSM4 and NorESM1-ME climate models for the years of 2050 and 2070 were evaluated to assess the trend in spatio-temporal variations of distribution. For this purpose, layers of environmental factors including six bioclimatic and two physiographic variables were used as inputs of species distribution models. Among the environmental variables, altitude, annual precipitation, isothermality, and slope had the most impact on the habitat suitability. Modeling evaluation indicated that the generalized boosting model had better predictions of climatic habitats than other models, and ensemble model than single models. Maximum probability of species presence was determined in plains and low slope areas at altitude of 1000-2000 m and annual precipitation of 100-200 mm. Analysis of the climate change scenarios showed that, the species habitat would be decreased in 2070 more than 2050, leading to the expansion of desert areas. The results can be used for planning to combat desertification in the habitat of Artemisia sieberi, as well as its restoration and rehabilitation in the vast regions of Iran.
    Keywords: Desertification, Ecological niche modeling, Diffusion scenario, habitat suitability, Ensemble model
  • Marzieh Sabeti, Pejman Tahmasebi *, Farzaneh Nikookhah, Elham Ghehsareh Pages 49-64

    This study was aimed to investigate the effects of seed biopriming with plant-growth-promoting bacteria (PGPB) on some characteristics of germination and growth of Astragalus ovinus Boissunder drought stress. This study was conducted as a factorial experiment in a completely randomized design, with three replications. Percentage, rate of germination, mean germination time, vigor, chlorophyll a, b, carotenoids, fresh and dry weight of radicle, shoot, embryonic leave, seedling and radicle length, shoot and seedling were determined. Plant-growth-promoting rizobacteria at five levels including Pseudomonas aeruginosa (Schroeter) Migula, Azospirillum lipoferm (Beijerinck) Tarrand, Bacillus cereus Frankland, Azotobacter chroococcum Beijerinck and the control treatment were considered as the first factor. The second factor was applying drought stress at four levels of 0.0, -0.2, -0.4 and -0.8 MPa. Among the four biopriming treatments tested, A. lipoferm and A. chroococcum were eliminated, because the seeds were failed to germinate and identified as agent pathogenic. Results indicate that the use of these two PGPB increase the characteristics of germination (percentage, rate of germination, mean germination time and vigor) and growth (fresh and dry weight, length and photosynthetic pigments) of A. ovinus. It can be concluded that these two bacteria increase effectively the growth of A. ovinus under different levels of drought stress. In general, these two bacteria play a role in reduction of the negative effects of drought stress on A. ovinus.

    Keywords: Bacterial inoculation, osmotic stress, Seed Germination, Photosynthetic pigments
  • Hamid Kohbanani, Mohammad Reza Yazdani *, Seyed Keyvan Hosseini Pages 65-76
    Measuring of subsidence is often challenging due to the gradual occurrence in large-scale, and advanced measuring techniques are required. The first foresighted consequence of this catastrophic phenomenon is irreversible loss of aquifer reservoir. Subsidence is downward motion of the earth's surface with negligible horizontal vector component. Subsidence is occurring with different rates in many aquifers of the country constantly, because of excessive extraction of groundwater for years which causes lowering of the water table. Increasing the intensity of this phenomenon in recent years requires modern methods of measuring subsidence. InSAR technique can be strongly powerful that can extract vertical component in large extent, especially in areas with insufficient geodetic data. In this study, new Sentinel-1A imagery from 2014 to 2018 were used to examine the subsidence rate in the Kashmar and Khalil Abad plain. According to the high correlation between pair images, basic interferograms was calculated. Then, using SBAS method unnecessary phases were removed. Thereafter, the displacement phase was calculated and converted to the vertical component. Maximum subsidence rate is observed near the southwest suburb of Kashmar city and western part of Khalilabad plain. Results indicate that the Kashmar and Khalilabad plain was encountered maximum of 17 cm downward movement annually. Due to uneven and heterogeneous subsidence, the area has susceptibility for formation of longitudinal cracks. Final map can be used to control and manage water resources and prevent natural hazards and desertification
  • Nazanin Ghazagh, Hasan Yeganeh, Hamid.Reza Asgari * Pages 77-88
    Lead accumulation in soil is influenced by various factors such as physico-chemical properties of soil, parent materials of rock, soil pollutant resources, organic and chemical fertilizers in agriculture and etc. So, the aim of this study is to evaluate the effect of soil physico-chemical properties on accumulation of lead in soil. The study area is located in 20 kilometers ambitious Aq- qala to Inche boroon road. Soil sampling was carried out in 5 blockswith distance of 3000 m. In each block six soil samples from 0-5 cm depth with a gap of 200 meters from each other were taken, totally 30 soil samples. After measuring the lead content, physical characteristics, texture and Bd and chemical, OM, SAR, CaCO3, EC and pH of soil samples were tested. Effects of soil properties on lead accumulation were analyzed by using linear and multiple regressions.Results showed that soil physical properties have no effect on the accumulation of lead. Among soil chemical properties, CaCO3 and EC had significant negative correlation and pH and OM had significant positive correlation with lead accumulation. Moreover, no significant relationship was observed between SAR and lead contents in the soil.Therefore, in the selected model based on the results of analysis of variance (by linear regression method), variables such as CaCO3, EC, pH and OM were selected as the most important factors that could express the lead concentration in the study area.
    Keywords: Soil contaminants, heavy metals, Agricultural land, Environmental pollution
  • Ali Yazdanpanahi, Khaled Ahmadaali *, Mohammad Jafari, Jamal Ahmadaali, Salman Zare Pages 89-102

    In arid and semi-arid ecosystems, woody and perennial plants are considered as a key factor in wind speed reduction and windblown sands sedimentation. The present study aims to evaluate the effect of different levels of soil additives on morphological characteristics of Calligonum bungei Boiss. A greenhouse experiment was conducted in factorial plan in a randomized complete block design RCBD. In design of experiments, applied treatments were natural and municipal waste compost biochars as soil additives, each in four levels of 0, 1, 3 and 5%, mycorrhiza present or absent, and plant type. Results showed that treatment NO. 7 cause increased 34.62% in plant height, 42.38% in collar diameter, 554.02% canopy cover volume, 124.04% root length, 30.92% fresh weight of shoot, 36.23% fresh weight of root in mycorrhizal plants and treatment NO. 23 cause increased 39.24% in plant height, 35.98% collar diameter, 152.1% canopy cover volume, 17.74% root length, 68.53% fresh weight of shoot, and 20.75% fresh weight of root in non-mycorrhizal plant accordance with control treatment. Among the used treatment, those in the absence of mycorrhiza due to poor-quality of mycorrhiza and lack of interconnection between plant and mycorrhizal fungal networks had better growth than those of non-mycorrhizal plants. According to the results, treatment No. 7 due to low cost, greater accessibility, improve of soil fertility, and plant establishment were recommended in desert regions.

    Keywords: Sand dunes, Growth properties, biochar, mycorrhiza
  • Sogand Rahimi *, Anahita Rashtian, Mohammad Reza Ahmadi, Hamidreza Azimzadeh, Asghar Mosleh, Mohammad Hossein Hakimi Pages 103-116

    The present study investigated some habitat characteristics and ecological of Ochradenus ochradeni Abdallah in Abarkouh Bahman area for possibility of restoration function. Geomorphology, climatic and phenology and biometrical characteristics of the population were investigated. Results showed the habitat had a middle to coarse soil texture with relatively high CaCo3 38.7± 26.07% and low CaSO4 2H2O, 0.19± 0.2% and pH equal of 7.1-8.5. The habitat of this species in some parts in bare pediment with low slope. Vegetation canopy of of the studied plant was low equal to 0.39%. Rainfall in all habitats was low and in Hossein Abad was 61.8 and in Bdaf was 47mm annually. The dry period of 10 months and monthly and annual distribution of rainfall was irregular. The highest number of accompany species equal to 52% belong to Chenopodiaceae. Growth season start at spring until mid-August and seeding stage is at summer until mid-August. Autumn and winter was equal to dormancy of this species. The highest germination percentage observed in KNO3 1% equal to 86.66% and KNO3 2% equal to 76.66% .Highest germination rate happened in KNO31% equal to 5.69 number per day. The lowest germination percentage and germination rate measured in moist chilling (in both 2 and 4 weekends) equal to 0.38%. Results showed this species grows from saline-sodium soils to non-saline-sodium soil. Therefore, it can be useful for rangeland restoration and saline soil improvement. This species are suitable for livestock feed and improving of vegetation through a scientific range management.

    Keywords: Individual Ecology, germination, vegetation, Phenology
  • Taghi Tavosi, Faeze Shoja *, Elaheh Asgari Pages 117-134
    The purpose of research is to rezoning the climate zones of the north east of Iran- located between 30° 35' to 38° 41'N and 56° 19' to 61° 16'E- based on the analysis of changes in the aridity index, in combination with other climatic parameters changes. Air temperature and precipitation parameters were provided in the scale of monthly average and annual over period time of 1990-2017. At first, the climate classification of the north east of Iran was revised by studying variations in precipitation, evapotranspiration and temperature and results were compared with the De Martonne and Köppen-Geiger climate classification. For analyzing the aridity status, trend of the above parameters in the form of UNEP index was tested using Mann-Kendall non-parametric method and Sen's slope estimator. Results indicated that applying of the aridity index, as a factor in improvement of the used pattern, caused the zoning of this method to be more precise than the previous methods. Therefore, the study area was classified into seven climatic groups, the zone Ac14 (Arid zone with cold winter and hot summer) with 39% and 9 stations, and Ec14 (Extremely-arid zone with cold winter and hot summer) with one station were the largest and smallest climate zones, respectively. Results of the Mann-Kendall test and trend line slope, for UNEP aridity index showed that the aridity and desertification intensity have increased in different parts of the area during 28 years.
    Keywords: Combined classification pattern, UNEP index, Trend of desertification, Mann-Kendall non-parametric method
  • Mahdieh Iranmanesh, Nasrin Gharahi *, Mehdi Pajoohesh Pages 135-148

    Dust emissions by wind have significant implications for human health and ecosystems. The addition of effective materials in degraded soils is a suitable method for stabilizing soil accumulation, which can lead to reduced dust emission. To investigate the effect of biocharand vegetation on soil improvement against wind erosion, a wind tunnel experiment was conducted. This study was carried out in order to investigate the effect of walnut wooden shell biochar (Juglans regia L.) walnut wooden shell powder and three patterns of vegetation including raw, random and zigzag, on the soil erosion of Shahrekord plain soil which is one of the dust source. Biochar and walnut wooden shell in 5% by weight in separate soils were tested in a 60 - day period in the simulated wind tunnel, along with three artificial vegetation patterns. The results showed that soil modification can indirectly control the wind erosion potential. The amount of soil erosion in day 60 of experiment was 1455 g/m2 for control sample, 1270 g/m2 for raw pattern, 840 g/m2 for random pattern and 397 g/m2 for zigzag pattern, that zigzag pattern caused more reduction in soil erosion in comparison with other patterns. Biochar and walnut wooden shell powder resulted in 46.82% and 24.14% in formation of flocculed soil, respectively, in comparison with control sample, which increased resistance to soil erosion. As a result, biochar and powder along with vegetation are able to stabilize the soil and increase soil stability and lead to a reduction in wind erosion.

    Keywords: Dust, Biomass, Vegetation Pattern, Aggregate Stability
  • Azin Nasrian, Morteza Akbari *, Ehsan Neamatollahi, Soroor Davari, Alireza Farid Pages 149-170

    The purpose of this study was to assess the effects of agricultural development on increasing the intensity of desertification in Dargaz plain in northern Khorasan Razavi province. The intensity of desertification caused by agricultural development, using important criteria that is mainly related to human activities, such as groundwater, irrigation and drainage, agriculture, soil, industrial-urban development, and socio-economic criteria, in 20 years period from 1996 to 2016, were estimated using IMDPA model. Desertification intensity of Dargaz plain was classified into moderate and severe classes with frequency of 22% and 78%, respectively. Therfore, the irrigation and drainage criterion were the most important human factor in increasing of desertification intensity in this region. Then, soil criteria, agricultural development, urban-industrial development, socio-economic factors, and finally, quantitative and qualitative degradation of groundwater, respectively, had the most effective role in increasing the intensity of desertification in the agricultural land of Dargaz plain. Results showed that the increase of salinity in the eastern and northeastern parts of the region due to irrigation with salt water and the conversion of range and forest into agricultural and residential with an area of more than 7000 hectares over the past 10 years were the most important factors of increasing the intensity of desertification in this region. Therefore, to prevent extending of desertification, sustainable land management and preventing of land use change were suggested.

    Keywords: Irrigation Efficiency, land degradation, Soil Salinity, Land use change, Agricultural Development
  • Ali Mohammad Ghaeminia, Mohammad Ali Hakimzade * Pages 171-182

    Total Dissolved Solids (TDS, mg/L) indicates the amount of soluble salts in water or in a solution, and usually calculates by measuring the electrical conductivity (ECdw, μS/cm) and then multiplied by 0.64. This is a general conversion factor (CF) and its amount varies depending on the water-soluble components. In fact, TDS meters determine TDSvalueby measuring of the EC solution and default or user-selected CF. Hence, the precise method is to calculate this coefficient according to the solute type. In this research, to determine precisely the amount of soluble solids along with suspended dust in MDCO sediments traps installed in the northof the Yazd-Ardakan plain. To obtain the TDS calculation coefficient from ECdw resulting from leaching of small amounts of dust, three methods including of an experimental coefficient of 0.64, physical vapor deposition weighing and measuring the concentration of ions affecting chemical salinity were compared. Comparison of mean of the CFs obtained from the three methods showed that the TDS valueof the method of coefficient of 0.64 for determination of TDS from ECdw, was significantly lower than the other two methods. Hence, applying of this method, leads to a low level of solute content with dust in the study area. The average of the TDS conversion factor obtained by the physical and chemical methods without significant differences were 1.03 and 0.90 respectively, compared to 0.64 in the experimental method, that makes it possible to calculate more precisely the TDS from the measured ECdw data that derived from leached dust, and it can be used to adjust the TDS conversion factor in EC and TDS simultaneous measurement devices.

    Keywords: Airborne salts, Salinity, Yazd-Ardakan Plain, Dust