فهرست مطالب

مجله مدیریت بیابان
پیاپی 16 (پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/12/28
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سمیرا زندی فر*، محمد خسروشاهی، زهره ابراهیمی خوسفی، مریم نعیمی صفحات 1-16

    فرسایش بادی و تحرک تپه های ماسه ای پیامدهای نامطلوب محیط زیستی به دنبال دارد. شناسایی عوامل موثر بر تحرک ماسه ها و پیش بینی وضعیت آنها در آینده، برای کنترل فرآیند فرسایش بادی ضروری است. در پژوهش حاضر به بررسی و واکاوی تحرک پذیری ماسه های روان در جنوب شرق استان قزوین پرداخته شده است. به این منظور، از داده های ساعتی سرعت باد، کد پدیده های گرد و غبار، بارندگی و دمای هوای ایستگاه بویین زهرا در دوره آماری 1385 تا 1395 استفاده شد. داده های بارندگی و دما برای محاسبه مقدار تبخیر و تعرق به روش تورنت وایت استفاده شد. پس از محاسبه درصد فراوانی بادهای فرساینده و شاخص خشکی، با بهره گیری از شاخص لنکستر وضعیت تحرک پذیری ماسه های روان در منطقه مورد واکاوی قرار گرفت. به منظور پیش بینی اثر تغییر احتمالی عوامل اقلیمی بر تحرک پذیری ماسه های روان از آزمون تحلیل حساسیت استفاده شد. نتایج نشان داد که وضعیت جابجایی ماسه ها در سال های گذشته، غیرفعال و در سال های اخیر فعال شده است. بررسی ارتباط بین تعداد روزهای همراه با گرد و غبار و شاخص لنکستر با استفاده از رگرسیون خطی دو متغیره نشان داد که ارتباط معنی داری در دوره مطالعاتی بین این دو متغیر وجود نداشته است. درحالی که ارتباط معنی داری بین تغییرپذیری شاخص های لنکستر و خشکی مشاهده شد. این نتایج بیانگر آن است که 42% از تغییرات شاخص لنکستر به دلیل تغییرات شاخص خشکی بوده است. نتایج حاصل از آزمون حساسیت نیز نشان داد که چنان چه مقدار سرعت باد و تبخیر و تعرق بنا به عللی از جمله تغییر کاربری و یا تغییراقلیمی به مقدار 30 % در آینده افزایش یابد، وضعیت تپه ها از حالت غیرفعال به فعال تغییر خواهد کرد و عبور از این آستانه می تواند شروع دوباره فعالیت‎های فرسایش بادی در این منطقه باشد.

    کلیدواژگان: شاخص تحرک پذیری ماسه، پارامترهای اقلیمی، بیابان زایی، فرسایش بادی
  • تقی طاوسی*، چکاوک خواجه امیری خالدی، محمدرضا سالاری فنودی صفحات 17-36

    هدف پژوهش حاضر تعیین تنوع اقلیمی کشور ایران بر پایه متغیرهای ضریب خشکی هوا، شرایط دمای سردترین و گرم ترین ماه سال و همچنین پراکنش بارندگی در دوره گرم و سرد سال است. به این منظور، میانگین ماهانه و سالانه دمای هوا، بیشینه و کمینه دمای هوا، تبخیر و تعرق پتانسیل و بارش 303 ایستگاه هواشناسی در گستره کشور ایران فراهم شد. در آغاز ضریب خشکی سالانه هر محل به کمک شاخص خشکی توصیه شده برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) محاسبه شد. سپس ویژگی های دمای هوای گرم ترین و سردترین ماه سال کد گذاری شد. نتایج نشان دهنده تنوع اقلیمی بسیار زیاد در گسترده کشور ایران است. در این مدل، اقلیم ایران به 27 طبقه تقسیم می شود. بر پایه شاخص خشکی هوا، کشور ایران دارای هفت اقلیم است. تعداد 30 شهر دارای اقلیم فراخشک است. این طبقه اقلیمی دارای سه قلمرو آب و هوایی است و حدود 4/3% مساحت کشور را اشغال کرده است. اقلیم خشک با 5پنج قلمرو آب و هوایی، حدود 7/23% کشور را در بر گرفته و بر 95 شهر تسلط دارد. اقلیم نیمه خشک با شش قلمرو آب و هوایی، حدود 6/39% را در بر گرفته و بر 113 شهر سایه انداخته است. اقلیم خشک نیمه مرطوب با 4 قلمرو آب و هوایی و حدود 3/17% بر30 شهر سیطره دارد. تعداد 9 شهر دارای اقلیم نیمه مرطوب و با سه قلمرو آب و هوایی حدود 9/8 % را به خود اختصاص داده است. اقلیم مرطوب با چهار قلمرو آب و هوایی و حدود 8/5% بر 13 شهر حاکم است. اقلیم بسیار مرطوب با دو قلمرو آب و هوایی حدود 3/1% را به خود اختصاص داده و نماینده طبقه اقلیمی 12 شهر است.

    کلیدواژگان: ضریب خشکی، شاخص یونپ، تنوع اقلیمی، پارامتر اقلیمی، کدبندی اقلیم
  • شکوفه نعمت الهی*، سیما فاخران، فلیکس کیناست، سعید پورمنافی، علی جعفری صفحات 37-56
    شبکه جاده ها به عنوان مهم ترین زیرساخت های حمل و نقل دارای آثار بوم شناختی بر زیستگاه ها و جمعیت های حیات وحش هستند. تاثیر همسایگی شبکه جاده ها بر زیستگاه ها به همراه قطعه قطعه شدن زیستگاه، می تواند به کاهش چشمگیر کیفیت زیستگاه و تنوع زیستی منجر شود. توسعه شبکه جاده ای از مهم ترین عوامل خطر برای زیستگاه ها و گونه های ارزشمند موجود در استان چهارمحال و بختیاری به شمار می رود و لازم است در راستای برنامه ریزی نظام مند حفاظت و کاهش اثرهای منفی، وضعیت زیستگاه ها و خدمات بوم شناختی بررسی شود. در پژوهش حاضر، کیفیت زیستگاه گونه های با ارزش شامل قوچ و میش اصفهان Ovis orientalis Gmelin, (subspecies isphahanica Nasonov)، پلنگ Panthera pardus Pocock, و خرس قهوه‏ایUrsus arctos Linnaeus, با استفاده از نرم افزار InVEST مدل سازی شد. همچنین، تاثیر همسایگی شبکه جاده ای با استفاده از شاخص اثر همسایگی، ارزیابی شد. در راستای ارزیابی کارآیی شبکه فعلی مناطق حفاظت شده در استان و شناسایی مناطق دارای اولویت برای حفاظت، از نرم افزار Marxan، استفاده شد. نتایج نشان داد که به طور میانگین 20% از سطح استان دارای مطلوبیت بسیار زیاد برای گونه های هدف است. ولی، تراکم نسبتا زیاد شبکه جاده ای موجب شده است که حدود 14% از مساحت استان تحت تاثیر قرار گیرد،که لزوم شناسایی مناطق دارای بیشترین ارزش بوم شناختی و حداقل آثار همسایگی را افزایش داد. نتایج نشان داد که مناطق شرق، غرب و جنوب غرب استان دارای بیشترین ارزش بوم شناختی و حداقل اثر همسایگی است. حدود 28% این مناطق در حال حاضر در داخل شبکه فعلی مناطق حفاظت شده قرار دارد، که کارآیی نسبی شبکه را نشان داد.
    کلیدواژگان: ارزش بوم شناختی، قطعه قطعه شدن زیستگاه، کاهش تنوع زیستی، برنامه ریزی نظام مند حفاظت
  • محمدحسن صادقی روش*، حسن خسروی صفحات 57-76

    به منظور افزایش بازدهی و جلوگیری از هدر رفت سرمایه های محدود در طرح های مقابله با بیابان زایی، همواره نبود روشی که بتواند معیارها و راهکارهای مختلف را در نظر بگیرد و از آن میان بر مبنای ساختاری نظام مند و دیدگاه گروهی، راه حل های بهینه را ارایه دهد، مشهود بوده است.  پژوهش حاضر با هدف ارایه روشی به منظور رتبه بندی راهبردهای بهینه مقابله با بیابان زایی در دشت یزد- خضرآباد در قالب مدل های تصمیم گیری چند معیاره با بهره گیری مدل لینمپ انجام گرفت.. در این روش از طریق یافتن فاصله اقلیدوسی راهبردها با بهترین راهبرد، ارجح ترین راهبرد انتخاب شد، در این رابطه مسئله به یک مدل خطی ریاضی تبدیل شد، که پس از اجرای مدل در محیط نرم افزار لینگو، وزن هر راهبرد، فاصله از راهبرد ایده آل و راهبرد ایده آل برآورد شد. بر مبنای نتایج به دست آمده، از دیدگاه مدل ارزیابی لینمپ، بر مبنای ارجحیت پنج معیار نهایی نظرخواهی شده: تناسب و سازگاری با محیط زیست (7C)، تخریب منابع وخسارت محیطی و انسانی (16C)، منابع انسانی متخصص (6C)، ابزارهای علمی و فناوری (5C) و زمان (2C)، راهبردهای توسعه و احیاء پوشش گیاهی (23A) با فاصله20/16، جلوگیری از تبدیل و تغییر نامناسب کاربری اراضی(18A) با فاصله 22/16، تعدیل در برداشت از منابع آب زیرزمینی (31A) با فاصله 35/16، به ترتیب به عنوان مهم ترین راهبردهای مقابله با بیابان زایی در منطقه تشخیص داده شد. نتایج پژوهش حاضر به مدیران مناطق بیابانی این امکان را می دهد که امکانات و سرمایه های محدود تخصیص یافته برای مهار بیابان زایی را به شیوه های درست و کارآمد به کارگیرند. بنابراین، نتایج رتبه بندی مذکور می تواند باعث  افزایش میزان موفقیت اجرای طرح های بیابان زدایی و احیاء اراضی در منطقه مورد مطالعه شود.

    کلیدواژگان: تصمیم گیری چندمعیاره، ایده آل مثبت، معیار، بیابان زدایی، مقایسه زوجی، ناسازگاری
  • مهوش محرابی، عباسعلی ولی* صفحات 77-92
    جوامع انسانی بخشی از بوم نظام ها قلمداد می شوند. اثرپذیری متقابل بین جوامع انسانی و بوم نظام ها، موجب پیامدهایی در آن ها می شود. از بوم نظام های رایج در مناطق خشک ایران، بوم نظام بیابان است. پژوهش حاضر به تحلیل اثر خشکسالی هیدرولوژی بر تاب آوری جوامع انسانی در استان یزد پرداخته است. خشکسالی هیدرولوژی برپایه شاخص جریان رودخانه و تاب آوری جوامع انسانی با استفاده از معیارهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی به روش تحلیل مولفه اصلی، مطالعه شد. نقش هر عامل بر اساس مقادیر ماتریس دوران یافته و مقادیر ویژه برداری محاسبه شد. تحلیل رگرسیون خطی چندگانه اثر خشکسالی بر عامل ها بررسی شد. تحلیل ارتباط خشکسالی و تاب آوری حاکی از ارتباط معنی دار بین آن ها است. بیشترین تاثیرپذیری از خشکسالی به ترتیب در بخش های اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی بود. مهم ترین آسیب های اقتصادی متغیرهای سهم اشتغال در خدمات و صنعت، درآمد و هزینه روستایی، کشت آبی، سطح زیر کشت، هزینه شهری، نرخ اقتصاد مشارکتی بود. یافته های کلی تلفیق شاخص خشکسالی و شاخص های اقتصادی- اجتماعی و محیط زیستی حاکی از افزایش آسیب پذیری و کاهش تاب آوری جوامع انسانی در اثر خشکسالی است؛ که باید در شیوه زندگی و وابستگی مستقیم به منابع بوم نظامی تجدیدنظر شود. به عبارت دیگر، ایجاد صنایع فرآوری، تبدیلی و تکمیلی، زنجیره وابستگی خشکسالی و بهره برداری را طولانی می کند تا نوسان خشکسالی کم اثر شود. تنوع بخشی به بهره مندی از خدمات بوم نظام و جایگزین کردن آن ها در زمان خشکسالی می تواند موجب افزایش تاب آوری جوامع انسانی شود.
    کلیدواژگان: تحلیل مولفه‎های اصلی، خدمات بوم نظام، جوامع شهری، اقتصاد، اشتغال
  • فاطمه بومه، محمدحسین مختاری* صفحات 93-110

    رطوبت خاک سطحی یکی از متغیرهای مهم در فرآیندهای هیدرولوژیک است که بر تبادل جریان آب و انرژی بین سطح زمین و جو تاثیر می گذارد. برآورد دقیق تغییرات مکانی و زمانی رطوبت خاک برای بررسی های مختلف محیطی بسیار مهم است. پیشرفت های اخیر فنآوری در سنجش از دور ماهواره ای نشان داده است که رطوبت خاک با انواع روش های سنجش از دور قابل اندازه گیری است. هدف از پژوهش حاضر، برآورد شاخص های بیوفیزیک و تبخیر و تعرق با استفاده از خوارزمیک سبال (SEBAL) و ارایه شاخص رطوبت خاک با استفاده از روش رگرسیون مولفه اصلی در اراضی شرق دریاچه بختگان، استان فارس است. به همین منظور پنج تصویر ماهواره لندست 8 مربوط به ماه های فروردین، اردیبهشت، خرداد و تیر سال 1396 شمسی انتخاب و تصحیح های اولیه بر روی تصاویر، انجام شد. برای اجرای خوارزمیک سبال از داده های هواشناسی ایستگاه همدیدی مرودشت استفاده شد. با بهره گیری از شاخص های بیوفیزیک همانند آلبیدو، شار تابش خالص، شار گرمای خاک، تبخیر و تعرق، شاخص نرمال شده پوشش گیاهی و دمای سطح زمین به روش رگرسیون مولفه اصلی شاخص رطوبت خاک، مدل سازی شد. برای صحت سنجی مدل از شاخص TVDI استفاده شد. ضریب R2 و شاخص F مدل برابر با 966/0 و 9/1651581 است که نشان دهنده دقت زیاد مدل برای برآورد شاخص رطوبت خاک در هر پیکسل در مناطق مختلف با شرایط مختلف و پوشش گیاهی متنوع است. نتایج نشان داد که برای برآورد دقیق تر مقدار رطوبت خاک افزون بر دما و پوشش گیاهی، دیگر شاخص های بیوفیزیک موثر بر مقدار رطوبت خاک سطحی می بایست در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: رگرسیون مولفه اصلی، سبال، شاخص پوشش گیاهی، شاخص خشکی خاک
  • فاطمه نفر، عطاالله ابراهیمی، علی اصغر نقی پور* صفحات 111-124

    با توجه به گسترش پدیده تخریب سرزمین و لزوم توجه به رصد و مهار این پدیده مخرب، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی روند تغییر پوشش در کاربری های مختلف اراضی در حوزه آبخیز سفیددشت- بروجن واقع در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از تلفیق سنجش از دور و مدل سازی سلول های خودکار مارکوف انجام شد. در آغاز نقشه کاربری اراضی سال های 1377، 1388 و 1397 تهیه شد. با مقایسه نقشه های مذکور، تغییر پوشش اراضی در هر یک از مناطق شامل اراضی مرتعی، بدون پوشش (بایر)، کشاورزی و مناطق مسکونی-صنعتی بررسی و آشکارسازی شد. سپس در قالب مدل سلول خودکار مارکوف به پیش بینی تغییرهای آینده پرداخته شد. برای پیش بینی تغییر برای سال 1407 در آغاز برای سال 1397 از روش مدل سلول خودکار مارکوف مقدار شباهت برای این سال مدل سازی شد و سپس با نقشه واقعیت زمینی این سال، مقایسه شد. نتایج هر دو نقشه مقدار شباهت نزدیک به هم را نشان داد و اختلاف اندکی نسبت به هم داشتند. نتایج آشکارسازی تغییرات برای سال های 1377 تا 1397 حاکی از کاهشha  8856 اراضی کشاورزی و کاهشha  8094 از اراضی مرتعی در منطقه مورد بررسی می باشد. ولی مساحت اراضی بدون پوشش (بایر)،ha  14547 افزایش داشته است. بر اساس پیش بینی سال 1407 بیشترین تغییر افزایشی مربوط به اراضی بایر باha  16476 است. برآوردها نشان می دهدha  1634 از اراضی کشاورزی کاسته خواهد شد. از مجموع مساحت کاهش یافته، حدود ha 1410 به اراضی بایر و حدود ha 224 به اراضی مسکونی- صنعتی تبدیل خواهد شد. اراضی مرتعی نیز ha 15835 کاهش یافته که از این مقدار، ha 15145 به اراضی بایر و ha 690 به مناطق مسکونی- صنعتی تبدیل خواهد شد. یافته های پژوهش حاضر می تواند در برنامه ریزی های آتی برای منطقه مورد مطالعه مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، تخریب سرزمین، مرتع، کشاورزی، استان چهارمحال و بختیاری
  • اکبر مرادی، احمد صادقی پور، شیما نیکو*، یحیی پرویزی صفحات 125-136

    افزایش دی اکسید کربن جو یکی از علت های اصلی گرمایش جهانی و پیامدهای مخرب محیطی بر کره زمین است. خاک ها سومین ذخیره گاه اصلی کربن هستند و کمیت ذخیره کربن به شدت متاثر از نوع مدیریت کاربری است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرپذیری مقدار ذخیره کربن در کاربری های باغ انار (L. Punica granatum)، مزرعه یونجه (L. Medicago sativa)، مرتع، مزرعه جو (L. Hordeum vulgare) و آیش با در نظر گرفتن تاثیر مولفه های مربوط به خاک (مقدار ماسه، رس، سیلت، N، P، K، OC،  EC وpH) در منطقه علا شهرستان سمنان انجام شد. در هر کاربری از دو طبقه عمقی صفر تا cm 5 و cm 30-5 خاک در سه تکرار نمونه گیری شد و ویژگی های مذکور در 30 نمونه برداشتی، اندازه گیری شد. به منظور بررسی اثر نوع کاربری در دو عمق خاک مورد مطالعه بر مقدار کربن خاک از تجزیه واریانس و برای مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن و برای بررسی ارتباط بین ویژگی های خاک و کربن آلی از همبستگی پیرسون استفاده شد. برای تعیین نوع رابطه بین متغیرها، رگرسیون چندگانه گام به گام انجام شد. بر اساس نتایج، نوع کاربری در دو عمق خاک اثر معنی داری بر روی ذخیره کربن خاک دارد. بیشترین میانگین ذخیره کربن خاک در عمق های صفر تا cm 5 و cm 30- 5 خاک در کاربری های مزرعه L. M. sativa و باغ  P. granatum به ترتیب Ton/ha 14/16 و Ton/ha 11/68 است. کم ترین مقدار ذخیره کربن در عمق های صفر تا cm 5 و cm 30- 5 خاک مربوط به کاربری مرتع به ترتیب t/ha 23/6 و t/ha 58/16 است. ضریب همبستگی پیرسون بین کربن آلی و N و P به ترتیب با r برابر 8/0 و 59/0 (معنی دار در سطح 5 درصد) به دست آمد. از آن جایی که همبستگی OC و P کم است، بنابراین، در بررسی رگرسیون حذف شد و در رابطه نهایی، OC خاک فقط بر اساس N خاک به دست آمد. در مجموع به دلایلی چون اقلیم خشک، فقر پوشش گیاهی و شرایط خاکی نامناسب در کاربری مرتع نسبت به کاربری زراعت و باغ انار مقدار کربن کمتری ذخیره می شود. همچنین ویژگی های خاک به جز ازت اثر معنی داری بر روی ذخیره کربن آلی خاک ندارند. بنابراین برای افزایش OC می توان از کشت گیاهان خانواده بقولات متناسب با شرایط این مناطق استفاده کرد.

    کلیدواژگان: ازت، انار، کربن آلی، مرتع، یونجه، اقلیم خشک
  • شعله قلاسی مود* صفحات 137-152
    اولین چیزی که در ارتباط با بیابان به ذهن می رسد، نبود یا کمبود آب و پوشش گیاهی است. اگرچه تعداد گونه های گیاهی در بیابان ها بسیار محدود است، اما طی قرن ها به بقا خود ادامه داده و سازگاری یافته اند. به دلیل سختی ورود به بیابان لوت در یک صد سال اخیر پژوهشی های اندکی در مورد گونه های گیاهی انجام شده و به همین دلیل در سال 1396 تا 1397 طی پایش میدانی تمام گونه های گیاهی چند ساله بیابان لوت در محدوده خراسان جنوبی شناسایی شد. در مجموع، شش گونه متعلق به چهار جنس و سه خانواده شناسایی شدند. جنس Chenopodiaceae با سه گونه،Poaceae  با دو گونه وPolygonaceae  با یک گونه به ترتیب 50%، 3/33 % و 66/16 % فلور منطقه را به خود اختصاص دادند و دو جنسStipagrostis  وHaloxylon  هر کدام دارای دو گونه بودند. تحلیل پراکنش جغرافیایی نشان داد که گونه های ایران-توران و صحارا- سندی به نسبت مساوی حضور دارند. بیشترین پراکنش شامل: سفید تاغ Haloxylon persicum Bge. ex Boiss. & Buhes ، سیاه تاغHaloxylon ammodendron Bunge ex Fenzl و سبط  Stipagrostis plumosa Munro exT. Andersonدر شمال و شمال شرق و بیشترین پراکنش اسکنبیل Calligonum comosum L'Hér  در غرب لوت مشاهده شد. خشکسالی های 18 ساله اخیر موجب تشدید خشکیدگی گونه های تاغ و اسکنبیل در بسیاری از مناطق لوت شده است؛ اما افزایش بارش های سال 1397 لوت باعث امیدواری برای ادامه حیات این درختچه ها و نیز حضور بیشتر گونه های سبط گردید.
    کلیدواژگان: اسکنبیل، تاغ، گونه گیاهی
  • الهام مظفری، نوازالله مرادی، ام البنین بذرافشان* صفحات 153-163

    پدیده تغییر اقلیم، شدت و استمرار دوره های خشک الی، اوج، بزرگی و فراوانی رخ داد  آن را در دهه های آینده تحت تاثیر قرار می دهد. ایران یکی از کشورهایی است که بیشترین خسارت را از خشکسالی متحمل شده است. بنابراین، پیش بینی خشکسالی برای توسعه راهبرد های کاهش آن در آینده حیاتی است. پژوهش حاضر، به منظور ارزیابی وضعیت مشخصه های خشکسالی شامل شدت، تداوم، بزرگی و اوج آن در دوره های تاریخی (1966 تا 2005) و دوره آینده (2016 تا 2050) برای 39 ایستگاه سینوپتیک کشور با بهره گیری از نمایه SPI انجام شد. همچنین برای شبیه سازی آینده از خروجی مدل گردش عمومی جو CanESM2 بر پایه دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 روش ریزمقیاس نمایی آماری  SDSM استفاده شد. نتایج نشان داد، روند مشخصه های شدت، زمان تداوم یا مدت، بزرگی و اوج خشکسالی در دوره تاریخی در بخش زیادی از کشور بدون روند معنی دار است. با توجه به پهنه بندی نقشه های SPI در مقیاس های زمانی مختلف، بخش اعظم کشور در دوره گذشته حاکی با افزایش روند خشکسالی در گیر بوده است، اما در آینده با دو سناریو مورد بررسی بخش گسترده ای از مساحت کشور به سمت ترسالی و یا کاهش خشکسالی پیش می رود. همچنین روند مشخصه های خشکسالی شدت، مدت، بزرگی و اوج در مقیاس های زمانی مختلف در دوره گذشته و آینده در عموم مناطق ایران دارای روند معنی دارنیست، اما مقدار بیشینه این ویژگی ها در بخش های شمالی، شمال شرقی، غربی و جنوبی کشور رو به افزایش است. در کل می توان گفت، بخش های جنوبی کشور به ویژه استان های هرمزگان، سیستان و بلوچستان، بخش های شمال شرق و غرب استان خراسان رضوی، گلستان و آذربایجان بیشترین آسیب پذیری را از تغییر اقلیم خواهند داشت. بنابر این، خطر خشکسالی در این مناطق زیاد بوده و ضروری است برای مدیریت منابع طبیعیو و کشاورزی در این مناطق برنامه ریزی جدی صورت پذیرد.

    کلیدواژگان: ریزمقیاس نمایی، شاخص استاندارد شده بارش، تحلیل روند
  • جواد چزگی*، اسماعیل سهیلی صفحات 169-182

    کنترل و مهار سیلاب های فصلی و ناگهانی در مناطق خشک و نیمه خشک که آب های سطحی از دسترس خارج می شوند، مفید و ضروری است. پخش سیلاب ، یکی از روش های مناسب برای کنترل رواناب های سطحی و تغذیه منابع آب زیرزمینی است. در پژوهش حاضر به مکان یابی محل های مناسب پخش سیلاب درشهرستان تایباد در استان خراسان رضوی با استفاده از منطق بولین و اولویت بندی مکان های مناسب با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره TOPSIS و VIKOR پرداخته شده است. در آغاز با بهره گیری از منطق بولین و معیارهای شیب های بیشتر از 8 %، کاربری های شهری، کشاورزی و دشت سر های پوشیده، مناطق نامناسب، حذف و مناطق مناسب با استفاده از مدل های TOPSIS و VIKOR و براساس معیارهای شیب، کیفیت آب زیرزمینی، زمین شناسی، ضخامت آبرفت، ضریب قابلیت انتقال آبخوان، تراکم زهکشی، نفوذپذیری سطحی، میزان افت سطح آب زیرزمینی، فاصله از روستا، فاصله از چاه و کاربری اراضی اولویت بندی شد. در پایان، 11 منطقه به عنوان پهنه های مناسب پخش سیلاب تشخیص داده شد. نتایج نشان داد که بیشتر مناطق مناسب در مخروطه افکنه های منطقه مورد مطالعه قرار دارند. براساس مدل TOPSIS بخش مرکزی دشت تایباد با علامت J با ارزش نهایی 75/0 و با مدل VIKOR بخش جنوبی دشت تایباد با علامت K با ارزش نهایی 96/0 به عنوان بهترین مکان ها انتخاب شدند.

    کلیدواژگان: تغذیه آبخوان، منطق بولین، تصمیم گیری چند معیاره، شهرستان تایباد
  • خسرو شهبازی*، مسیب حشمتی، زهرا سعیدی فر صفحات 183-200
    نوسان اقلیمی از مهم ترین چالش‏های جهانی، به‏ویژه در نواحی نیمه‏خشک است. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر متغیرهای اقلیمی بر خشکسالی و خطر بیابان زایی در استان کرمانشاه با استفاده از کمیت های بارش، دما، تبخیر و رطوبت نسبی ایستگاه های هواشناسی در بازه‎ زمانی 25 ساله از 1370 تا 1396 بود.‏ وضعیت خشکالی و شاخص بیابان زایی به‏ترتیب با استفاده از شاخص ‏SPEI‏ "شاخص بارندگی- تبخیر و تعرق استاندارد شده" و UNEP محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان داد که عوامل اقلیمی در سطح این استان در دهه اخیر دچار تغیی قابل توجهی شده‏است، به طوری که میانگین دمای دراز مدت بیشتر ایستگاه های استان افزایش معنی داری داشت. رطوبت نسبی در بیشتر ایستگاه ها کاهش یافته و بارش نیز روندی کاهشی را نشان می‎دهد. این تغیرها در شهرستان کرمانشاه نسبت به دیگر نقاط استان مشهودتر و معنی دارتر بود. بررسی شاخص SPEI نشان داد که به جز بخش‏های کوچکی در جنوب شرقی که دچار خشکالی خفیف تا متوسط بوده، نواحی جنوب غربی با خشکسالی شدیدتری مواجه هستند. روند تغییر خشک سالی نیز نشان داد که در بیشتر نقاط استان در دهه اخیر نسبت به دهه های گذشته شاهد افزایش شدت و طول دوره خشک سالی و کاهش طول دوره ترسالی بود. بررسی خطر بیابان زایی نیز نشان داد که کم ترین خطر بیابان زایی در نقاط شمالی و بیش ترین مقدار در جنوب غرب استان یعنی محدوده شهر سومار مشاهده شد اما روند تغییرها تنها در شهرستان کرمانشاه افزایش خطر بیابان زایی را نشان داد که متاثر از تغییر معنی دار متغیرهای اقلیمی در این شهرستان بود.
    کلیدواژگان: بیابان زایی، رطوبت نسبی، روند تغییر، تبخیر و تعرق
|
  • Samira Zandifar *, Mohammad Khosroshahi, Zohre Ebrahimikhusfi, Maryam Naeimi Pages 1-16

    Wind erosion and sand dunes mobility has adverse environmental consequences. Identification of factors affecting sand dunes mobility and predicting their future status is essential to control the desertification process. Therefore, in the present study, the mobility of flowing sands in the southeast of Qazvin province has been studied and analyzed. For this purpose, hourly wind speed data, dust phenomenon code, rainfall and temperature of Buin Zahra station were used for the statistical period of 2006-2006. Rainfall and temperature data were used to calculate the rate of evapotranspiration Thornthwaite method. After calculating the percentage of erosive winds and aridity index, by using Lancaster index, the mobility of flowing sand in the southeast of Qazvin province was investigated and analyzed. Sensitivity analysis test was used to predict the effect of climate change on mobility of sand dunes. Results showed that sand dunes mobility was inactive in previous years and activated in recent years. Examining the relationship between the number of dusty days and the Lancaster index using two-variable linear regression showed that there was no strong and significant relationship in the study period between these two parameters, while a significant relationship between Lancaster index and aridity index. These results indicate that 42% of the changes in the Lancaster index were due to changes of the aridity index. The results of the sensitivity analysis showed that if the average of the wind speed and evapotranspiration rate increased by 30% in future, or amount of precipitation decreased by 30%, the status of the sand dunes mobility would change from inactive to active and crossing this threshold could be the reforming of wind erosion activities in the area.

    Keywords: Sand Mobility Index, Climate Factors, Desertification, Wind erosion
  • Taghi Tavousi *, Chakavak Kajehamiri Khaledi, MohammadReza Salari Fanoudi Pages 17-36

    In this study, the average climate data of meteorological stations including temperatures of the warmest and coldest months of the year, precipitation regime, potential evapotranspiration and UNEP aridity index has been used to map Iran's climate zones. In this regard, climate variable of air temperature, relative humidity, potential evapotranspiration, and precipitation characteristics of 303 meteorological stations throughout Iran was used on monthly and annual time’s scales. The annual aridity index in each site was calculated using the United Nations Environment Program (UNEP) index. Then, the temperature characteristics of the warmest and coldest months of the year were coded. Results show a very high climatic diversity throughout Iran. In this model, Iran's climate was divided into 27 categories. Based on aridity index, Iran has seven climates zones. There are 30 cities with hyper-arid climate. This climate type has three climate territories and occupies about 3.4 percent of the country's territory. The arid zone with five climate territories cover about 23.7 percent of the country and dominates 95 cities. The semi-arid climate with 6 climatic territories accounts for about 39.6 percent and dominates 113 cities. The dry sub-humid zone with four climate territories and covers about 17.3 percent and dominates 30 cities. Nine cities have a semi-humid climate with three climatic territories which accounts for about 8.9%. The humid climate with four climate territories covers about 5.8 % and dominates 13 cities. The very humid climate with 2 climatic territories accounts for about 1.3% and represents the climate type of the 12 cities.

    Keywords: Iran Climate, UNEP index, Continental Coefficient, Climatic Parameter, Climate coding
  • Shekoufeh Nematollahi *, Sima Fakheran, Felix Kienast, Saeid Pourmanafi, Ali Jafari Pages 37-56
    Road networks as an integral part of the transportation infrastructure have deleterious ecological effects on habitats and wildlife populations. Vicinity impacts of road networks on habitats together with habitat fragmentation have caused decrease in habitat quality, biodiversity decline. Road networks development is one of the most important risk elements for valuable habitats and species of the Chaharmahal & Bakhtiari province. So, it is necessary to evaluate habitat’s condition and ecosystem services into conservation systematic planning and minimizing its negative impacts. For this purpose, first, the habitat quality of Ovis orientalis Gmelin, (subspecies isphahanica Nasonov), Panthera pardus Pocock, and Ursus arctos Linnaeus,were modeled using Integrated Valuation of Environmental Services and Tradeoffs (InVEST). Then, the vicinity impacts of road networks was assessed using the Vicinity Impact index. To assess the efficiency of the current protected areas network and identifying the priority areas for conservation the Marxan software was used. Results revealed that a large area of the Ch & B province were considered as the suitable habitats for target species. However, high density of the road networks affect 14% of the Ch & B ares which increased the impotance of identifying the prioirity areas in terms of high ecological values and low vicinity impact. The results also showed that eastern, western, and southwestern parts of the province have high ecological values and low vicinity impact. Approximately, 28% of these areas are currently protected which showed the relative efficiency of the current protected areas network.
    Keywords: Ecological value, Habitat fragmentation, Biodiversity decline, Desertification, Conservation systematic planning
  • MohammadHassan Sadeghi Ravesh *, Hassan Khosravi Pages 57-76

    In order to increase efficiency and prevent the waste of limited capitals of combating desertification projects, there is always no a way that could consider different criteria, strategies and among them, based on a systematic structure and group perspective, offers the optimal solution. The aim of this study was to present a method to rank the optimal strategies to combat desertification in the Yazd-Khezrabad plain based on Multiple Attribute Decision Making model (MADM) using Linear Programming Techniques for Multidimensional Analysis of Preferences (LINMAP) model. In this method, by finding the Euclidean distance of the strategies with the best strategy, the most preferred strategy was selected. In this regard, the problem was transformed into a linear mathematical model, which after running the model in the LINGO software environment, the weight of each strategy, the distance from the ideal strategy and the ideal strategy were estimated. From a LINMAP evaluation model perspective, based on the preference results of five criteria surveyed including Environmental compatibility (C7), environmental and human resource degradation (C16), specialized human resources (C6), scientific and technological tools (C5) and time (C2), the strategies of vegetation regeneration and rehabilitation " (A23), "prevention of inappropriate land uses change" (A18) and "adjustment in groundwater abstraction" (A31) with a distance of 16.20, 16.22 and 16.35 were selected as the most important strategies to combat desertification in the region, respectively. The results of present study enable the desert managers to utilize limited resources and budget dedicated to control desertification process in a correct and efficient manner. Therefore, the results of the mentioned ranking can increase the success rate of combating desertification and land reclamation projects in the study area.

    Keywords: inconsistency ratio, multi-criteria decision making (MCDM), Pair-wise comparisons, Positive ideal solution
  • Mahvash Mehrabi, Abbas Ali Vali * Pages 77-92
    Human societies are considered as a part of ecosystems. The interaction between human societies and ecosystems has consequences for them. Desert ecosystem is one of the common ecosystems in arid regions of Iran. In desert, phenomena such as drought affect the lives of human societies. The present study analyzes the effect of hydrological drought on resilience of human communities in Yazd province. Hydrological drought was studied based on river flow index and resilience of human communities using economic, social and environmental criteria by using principal component analysis method. The factor was calculated based on the values of the rotated matrix and the eigenvector values. Multiple linear regression analysis of drought effects on factors was investigated. Analysis of the relationship between drought and resilience indicates a significant relationship between them. The most affected sectors by drought were economic, social and environmental, respectively. The most important economic losses were the variables of employment share in services and industry sectors, rural income and cost, irrigated agriculture, area under cultivation, urban cost, participatory economy rate. The overall results of combining the drought index with socio-economic and environmental indicators indicate an increase in vulnerability and a decrease in the resilience of human societies due to drought. Lifestyle and direct dependence on ecosystem resources should be reconsidered. In other words, generating processing, conversion and complementary industries, extends the chain of drought dependence and exploitation to reduce drought fluctuations.  Diversifying the use of ecosystem services and replacing them in times of drought events can increase the resiliency of human societies.
    Keywords: Principal Component Analysis, Ecosystem services, Urban communities, Economics, employment
  • Fatemeh Boomeh, MohammadHossein Mokhtari * Pages 93-110

    Surface soil moisture is one of the important variables in hydrological processes that affects the exchange of water and energy flow in relationship between land surface and atmosphere. Precise assessment of spatial and temporal variations in soil moisture is crucial for numerous environmental studies. Recent technological advances in satellite remote sensing indicates that the soil moisture can be measured using remote sensing methods. The purpose of this study is to estimate biophysical indices and evapotranspiration using SEBAL algorithm and to present soil moisture index using principal component regression method in the east of Bakhtegan Lake, Fars province. For this purpose, five Landsat 8 satellite images for March, April, May and June 2017 were selected and initially corrected. Meteorological data of Marvdasht synoptic station was used to execute SEBAL algorithm. Soil moisture index was modeled using biophysical indices such as albedo, net radiation flux, soil heat flux, evapotranspiration, and etc. by using principal component regression. TVDI index was used to validate the model. The coefficient of determination (R2) and F index are equal to 0.966 and 1651581.9, respectively, which indicates the high efficiency of the model to obtain soil moisture index for each pixel in different areas with different conditions and diverse vegetation. In addition to temperature and vegetation, other biophysical indicates of the region that affect the soil moisture should be taken into account.

    Keywords: Principal Component Regression, SEBAL, Normalized difference vegetation index, Temperature Vegetation Dryness Index
  • Fatemeh Nafar, Ataollah Ebrahimi, AliAsghar Naghipour * Pages 111-124

    The aim of this study is to evaluate the land cover changes in the basin of Sefiddasht-Borujen using remote sensing Using remote sensing data, land cover maps of satellite images of 1998, 2009, and 2018 were prepared and classified. Then, using the image differencing method, land cover changes for the time periods of 1998 to 2018 were detected. Finally, predicted land cover changes were investigated in each land cover using a CA-Markov model. To predict the probable changes for the year of 2028, the 2018 land cover was modeled using 1998-2009 images by applying of the CA-Markov method of change detection. Next, the resulted of modeled 2018 land cover map were compared with the ground truth map of this year. The results of both maps showed relatively similarity and there was a slight difference between these predicted and classified images of 2018. Therefore, this method was used to predict 2028 land cover image too. The results of change detection for the years 1998 to 2018 indicates the reduction of 8339 hectares of agricultural lands in the study area, as well as 11824 ha from rangelands. Conversely, the bare land increased 14601 ha. According to predicted map for 2028, the largest incremental change in the bare land will be 16476 ha. Estimates show that 8664 hectares of these lands will be from agricultural lands, but approximately 8580 ha will be transformed into the bare land and about 224 ha to residential-industrial lands. Rangelands also will be reduced by13055 ha including 11663 ha to bare land and 1069 ha will be transformed into residential-industrial areas. 16476 ha will be added to bare land and 1420 ha to residential-industrial areas. The results of the present study can be used for future planning for the study area.

    Keywords: Remote Sensing, Desertification, rangeland, Agricultural Lands, Chaharmahal va Bakhtiari province
  • Akbar Moradi, Ahmad Sadeghipour, Shima Nikoo *, Yahya Parvizi Pages 125-136

    Rising atmospheric carbon dioxide is one of the main causes of climate change and its devastating environmental consequences, such as global warming. Soils are the third largest carbon storehouse, and the amount of carbon storage is strongly influenced by the land use management. The aim of this study was to investigate the changes in carbon storage in different land uses included Punica granatum orchard, Medicago sativa farm, rangeland, Hordeum vulgare farm and fallow, under impact of soil properties such as sand, clay, silt, nitrogen, phosphorus, potassium, organic carbon, pH and EC, in Ala area of Semnan. In the selected land uses 30 soil samples were taken in both 0 - 5 and 5 - 30 cm soil depths in three. In order to investigate the effect of land use type in two soil depths studied on soil carbon content, analysis of variance and Duncan's test was used to compare the means. Pearson correlation was used to investigate the relationship between soil properties as independent variables and soil organic carbon as a dependent variable. Also, multiple regression analysis was performed to determine relationship type between the variables. According to the results, the type of land use in both soil depths has a significant effect on soil carbon storage. The highest average soil carbon storage in 0 - 5 and 5 - 30 cm soil depths in alfalfa and pomegranate orchard land uses are 16.14 and 68.11 t/ha, respectively. The lowest amount of carbon storage in 0 - 5 and 5 to 30 cm soil depths related to rangeland use are 6.23 and 16.58 hectare/ha, respectively. Pearson correlation coefficient between organic carbon and soil factors of nitrogen and phosphorus were statistically significant with r of 0.8 and 0.59, respectively. Since the correlation between organic carbon and phosphorus is low, it was omitted in the regression analysis. Finally, the percentage of soil organic carbon was obtained based on the percentage of soil nitrogen. In general, land use change from pasture to arable land and pomegranate orchard can have a significant effect on increasing soil carbon storage in the study area. Soil properties other than nitrogen have no significant effect on soil organic carbon.

    Keywords: Nitrogen, Punica granatum, organic carbon, rangeland, Medicago sativa
  • Sholeh Ghollasimod * Pages 137-152
    The first character of the desert is lack of water as well as the lack of vegetation. Although the number of plant species in arid lands is very limited, but these species have survived and adapted over the centuries. Due to the difficulty of entering Lut desert, during the last one hundred years, no research was done on plant species in Southern Khorasan part. Therefore, during 2017 to 2018, all perennial species in Lut were identified. The results revealed that a total of six species belonging to four genera and three families were identified. Chenopodiaceae with three species, Poaceae with two species and Polygonaceae with one species occupied 50%, 33.3% and 16.66% of the flora of the region, respectively. Stipagrostis and Haloxylon have the highest number of species. Geographical distribution analysis showed that Iran-Turan and Sahara-Sindi species are presented in equal proportions. Haloxylon persicuum Bge. ex Boiss. & Buhes, Haloxylon ammodendron Bunge ex Fenzl and Stipagrostis plumosa Munro exT. Anderson were distributed in the north and northeast. The highest distribution of Calligonum comosum L'Hér was observed in the west. Although the diversity was very limited and the 18-year droughts have intensified the drought of Calligonum and Haloxylon in many areas of Lut, however, increase in rainfall in 2019 in Lut increased hope for the survival of shrubs and increasing the amount of Stipagrostis species.
    Keywords: Calligonum, Haloxylon, plant species
  • Elham Mozaffari, Navazollah Moradi, Ommolbanin Bazrafshan * Pages 153-163

    Climate change affects severity and duration of drought, peak, magnitude, and frequency of the events in the coming decades. Iran is one of the countries that have suffered the most from drought. Therefore, drought monitoring and forecasting is crucial for drought mitigation and preparedness strategies in future. This study was conducted to evaluate the status of drought characteristics of severity, duration, magnitude, and peak in historical period from1966 to 2015 and future from 2016 to 2050  for 39 synoptic stations in Iran using Standardized Precipitation Index (SPI). Also, for future simulation, the output of the general circulation model of CanESM2 based on two scenarios RCP4.5 and RCP8.5 and the statistical downscaling method of SDSM were used. Results showed that the trend of severity, duration, magnitude, and peak  have no any significant trend. The SPI zoning map shows an increase in the historical period but will decrease in the future period under two scenarios. The results of the trend analysis of the severity, duration, and magnitude and peak drought showed that there is no significant trend in the historical and future in Iran. However, most of these characteristics are increasing in the northern, northeastern, western, and southern parts of Iran. Finally, the southern parts of Iran including Hormozgan and Sistan and Baluchestan provinces, the northeastern and western parts of Khorasan Razavi, Golestan, and Azerbaijan provinces will be most vulnerable to climate change. Therefore, the risk of drought in these regions is high and it is necessary to seriously plan for the management of natural resources, and agriculture.

    Keywords: Down Scaling, Standardized precipitation index, Trend Analysis
  • Javad Chezgi *, Esmaeil Soheili Pages 169-182

    Controlling and managing of seasonal and sudden floods in arid and semi-arid regions, especially in areas where surface water is out of reach is necessary. Flood spreading is one of the best ways to control surface runoff and recharge groundwater resources. In the present study, the appropriate sites for flood spreading project in border area of Taybad county in Khorasan Razavi province is selected using Boolean logic .For prioritization the suitable locations, TOPSIS and VIKOR multi-criteria decision making methods were used. Firstly, using Boolean logic inappropriate areas based were removed on criteria (slopes greater than 8%, urban area, agriculture and covered pediment). Then, 11 zones were selected as the suitable areas of using TOPSIS and VIKOR models based on the criteria  of slope, groundwater quality, geology, alluvium thickness, transmission capability, drainage density, surface permeability, groundwater loss, distance from the village, distance from wells and land use.. Results showed that most suitable areas are located in alluvial fans. Based on the TOPSIS model, location J with value of 0.75 was selected as the best site, and using the VIKOR model, location K with a value of 0.96 was selected as the best location for flood spreading projects.

    Keywords: Flood spreading, Boolean logic, multi-criteria decision making, Taybad County
  • Khosro Shahbazi *, Mosayeb Heshmati, Zahra Saeedifar Pages 183-200
    Climate change is the most important global challenge, particularly in semi-arid regions. The objective of this study was to investigate the effect of changes in climatic parameters on drought and desertification hazard in Kermanshah province, Iran, using precipitation, temperature, evaporation and relative humidity data during period of 1992 and 2018. Desertification risk was assessed through UNEP index. The results of this study showed that during the last decade, climatic elements in Kermanshah province have undergone significant changes. Among all climatic parameters, changes in air temperature were noticeable, so that the maximum, minimum and average temperature at most stations in Kermanshah province has increased significantly. Relative humidity decreased at most stations and precipitation decreased. These changes have been more evident and significant in Kermanshah city than in other parts of the province. The study of SPEI index showed that all part of the provinces impacted by drought and the southwestern areas are facing with more severe drought.The trend of drought changes in Kermanshah province in most parts of the province during the last decade compared to the decades also showed, an increase in the drought intensity and duration and a decrease in the length of wet duration. The desertification risk is observed in north. The highest desertification risk is observed in the southwestern regions of the province, mainly Somar, Naftshar and Ghasreshirin, but the trend of changes only in Kermanshah showed increased desertification risk due to significant changes in climatic elements.
    Keywords: UNEP index, Changing trend, Relative humidity, Evapotranspiration