فهرست مطالب

علوم محیطی - سال بیستم شماره 2 (پیاپی 76، تابستان 1401)

نشریه علوم محیطی
سال بیستم شماره 2 (پیاپی 76، تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/22
  • تعداد عناوین: 14
|
  • شینا انصاری همدانی، رضا ارجمندی*، سعید متصدی زرندی، محمدعلی باغستانی، رضا عزیزی نژاد صفحات 1-18
    سابقه و هدف

    مصرف آفت کش های ارگانوفسفره در کشاورزی، مشکلات عدیده محیط زیستی در پی دارد. آلودگی آب و خاک و بر هم خوردن تعادل اکوسیستم های طبیعی، ظهور آفات و بیماری های جدید، وجود بقایای آفت کش ها در محصولات کشاورزی و عوارض بهداشتی حاصله موجب شده است که مدیریت مصرف آفت کش های آلی فسفره به عنوان یک ضرورت اجتناب ناپذیر مطرح شود. با وجود پایین بودن سرانه مصرف آفت کش ها درکشور در مقیاس جهانی، کاربرد نامطلوب آفت کش های ارگانوفسفره در برخی مناطق کشور از جمله استانهای شمالی و آلودگی های ناشی از آن، از مسایل مهم محیط زیستی کشور می باشد. در این تحقیق، با توجه به مصرف گسترده آفت کش فسفره دیازینون برای کنترل کرم ساقه خوار برنج در استان مازندران و با امعان نظر به شاخص تاثیر زیست محیطی (Environmental Impact Quotient) این آفت کش از حیث مخاطره آمیز بودن برای محیط زیست منطقه، غلظت دیازینون در آب و خاک مزارع برنج مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    شناسایی آفت کش دیازینون در آب و خاک مزارع برنج استان مازندران با تعیین ایستگاه های ثابت برای نمونه برداری صورت گرفت. در مجموع 50 نمونه آب و خاک برای کشت اول و 30 نمونه آب و خاک در کشت دوم نمونه برداری گردید و پس از انتقال به آزمایشگاه توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی (Gas Chromatography) مورد اندازه گیری قرار گرفت. نمونه برداری در سه فصل بهار، تابستان (قبل از نشا یا درحین برداشت محصول) و اوایل پاییز (برای کشت دوم برنج) انجام شد.

    نتایج و بحث

    نتایج اندازه گیری انجام شده حاکی از تفاوت معنی دار در مقدار دیازینون در آب کشت اول در مقایسه با کشت دوم و خاک کشت اول در مقایسه با کشت دوم داشت. همچنین میانگین دیازینون در نمونه های آب کشت دوم نسبت به کشت اول، 7.8 برابر و در نمونه های خاک کشت دوم نسبت به کشت اول 1.66 برابر بود که بیانگر مقادیر بالا و هشداردهنده مصرف آفت کش دیازینون در کشت دوم برنج است. پایداری و حلالیت دیازینون و شرایط محیطی استان مازندران به ویژه بالابودن سطح آب های زیرزمینی، موجب افزایش ماندگاری این آفت کش و به تبع آن مخاطرات جدی محیط زیستی می شود.

    نتیجه گیری

    با توجه به مقادیر غلظتی بالای آفت کش دیازینون در کشت دوم برنج، موضوع مدیریت مصرف سموم ارگانوفسفره و بهره برداری پایدار از اراضی تحت کشت با تمرکز بر ارتقای بهره وری تولید و افزایش راندمان محصول، توسعه آموزش های عمومی و تخصصی برای گروه های ذی نفع در تولید، عرضه و مصرف آفت کش های فسفره، ثبت و کاربرد این سموم بر مبنای ضریب اثر محیطی، استفاده از روش ها و فناوری های نوین برای مقابله با آفات مهم برنج، حذف و جایگزینی آفت کش پرخطر دیازینون از اهم مواردی هست که می بایست به عنوان راهبردها و سیاست های اجرایی حاصل از تحقیق مدنظر قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آفت کش ها، دیازینون، کشت دوم برنج، سموم ارگانوفسفره، آلودگی محیط زیست
  • مریم صابریان ثانی، رومینا سیاح نیا* صفحات 19-40
    سابقه و هدف

    زیرساخت های عملکردی به عنوان یک سیستم یکپارچه برای حمایت از توسعه پایدار عمل می کنند. بنابراین بکاربستن روش های مناسب برای ارزیابی ظرفیت های برد زیرساخت های عملکردی و همچنین تعادل بین آن ها ارزشمند است. 

    مواد و روش ها

    در این تحقیق برای ارزیابی تعادل بین ظرفیت برد زیرساخت های عملکردی مختلف در استان های ایران از مدل FUICC Catastrophe Model (FCM) استفاده شده است. این مدل، روش های تجزیه و تحلیل میانگین واریانس (MVA) و روش مسیر بحرانی (CPM) را به کار می گیرد، همچنین در جهت انعکاس سطح پشتیبانی زیرساخت های عملکردی محیط زیستی مدل Load-Carrier(بار -حامل) مورد استفاده قرار گرفته است. سنجه های مورد مطالعه با مرور منابع علمی معتبر در زمینه زیرساخت های عملکردی از سال های 2015 تا 2020 و داده های مورد استفاده از آخرین آمار موجود از داده های تجربی جمع آوری شده از استان ایران استخراج شده است.

     نتایج و بحث

    نتایج این بررسی نشان داد که استان گیلان در زیر ساخت های فضای سبز و استان تهران در زیر ساخت های عملکردی مرسوم و محیط زیستی بالاترین ظرفیت برد را دارد و همچنین استان تهران از نظر تعادل بین زیرساخت ها رتبه اول کشور را به خود اختصاص می دهد و در رابطه با آنالیز بار - حامل انعکاس سطح پشتیبانی زیرساخت های عملکردی محیط زیستی نشان می دهد که استان هایی از جمله تهران برخلاف ارزیابی خوبی که در سنجش ظرفیت برد نشان دادند، با توجه به حجم بار موجود، سطح پشتیبانی خوبی ارایه نمی دهند و برعکس استان هایی از جمله قم که ظرفیت برد ضعیفی در این زمینه نشان دادند در مورد برخی فاکتورها در آنالیز بار - حامل انعکاس سطح پشتیبانی زیرساخت های عملکردی محیط زیستی خوبی را ثبت کردند. 

    نتیجه گیری

    در ظرفیت برد زیرساخت های عملکردی بین استان ها تفاوت وجود دارد و درمنطقه هایی با فاکتورهای ویژه ازجمله سنجه سیاسی، صنعتی، توریستی و... بالاترازسایر استان ها است و درجه تعادل بین ظرفیت برد زیرساخت های عملکردی به طور کلی در استان های ایران ضعیف و همچنین انعکاس سطح پشتیبانی زیرساخت های عملکردی محیط زیستی دارای نوسان های منفی است. به طور کلی در ارزیابی ظرفیت برد زیر ساخت های عملکردی کشور، نیاز به اقدام های مدیریتی احساس می شود.

    کلیدواژگان: ظرفیت برد، زیرساخت های عملکردی، توسعه پایدار، FCM
  • رقیه کرمی، حسن رضائی*، عبدالرسول سلمان ماهینی، خلیل قربانی صفحات 41-60
    سابقه و هدف

     امروزه مدیران منابع طبیعی در ایران و جهان مشارکت ذی نفعان محلی و دانش بومی را در تدوین برنامه ی مدیریت جامع تالاب ها بیشتر مورد توجه قرار می دهند. مدیریت تالاب باید چهار بعد بهره برداری خردمندانه، مدیریت سازگار، مدیریت یکپارچه ی منابع آب و مشارکت جامع ذی نفعان را در نظر بگیرد. اگر ذی نفعان به اندازه ی کافی در فرایند تصمیم گیری حضور داشته باشند دستیابی به توافق و کاهش تضادها ممکن می گردد. هدف این مطالعه ارایه مدل مفهومی مدیریت مشارکتی تالاب بین المللی هامون با مشارکت ذی نفعان محلی است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، نظرات 376 نفر از ذی نفعان ساکن در 58 روستای واقع در داخل و حاشیه ی تالاب بین المللی هامون در قالب گروه کانونی جمع آوری شد. کدگذاری مصاحبه ها و ارایه ی مدل مفهومی  با روش تحلیل محتوی کیفی - نظریه ی داده بنیاد- در نرم افزار Nvivo12 انجام شد. پایایی با استفاده از روش حسابرسی فرایند محاسبه شد و روایی پژوهش توسط اساتید متخصص بررسی و تایید شد.

    نتایج و بحث

    پایایی داده ها در این پژوهش 76% به دست آمد که قابل قبول است.  نتایج تحلیل داده و مقایسه مستمر آنها در قالب 870 کد اولیه با تکرار، 150 کد اولیه بدون تکرار، 78 کد ثانویه، 20 کد مفهومی و 10 مقوله یا طبقه فرعی و شش طبقه اصلی مشخص شد. نتیجه نهایی تحلیل داده نشان داد که تیوری اصلی طراحی مدل مشارکتی تالاب هامون دارای شش مولفه بخش مدیریت جامع تالاب هامون، الزامات حقوقی- قانونی برای تامین آب از طریق روابط دیپلماتیک با افغانستان، توانمندسازی ذی نفعان محلی از طریق جلسات آموزشی - مشورتی، ارتقا و اصلاح فرهنگ مدیران در تغییر نگرش به تخصیص آب برای فعالیت های اقتصادی مختلف و فرهنگ مردم محلی در اتخاذ روش های کشاورزی سازگاربا اقلیم، کاهش وابستگی معیشت به تالاب  از طریق توسعه صنعتی و تجاری و حفاظت پایدار محیط زیست تالابی است.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش ابعاد مختلف مدیریت مشارکتی تالاب ها را با استفاده از تحلیل محتوی کیفی نشان می دهد به طوری که می تواند  مدیران تالاب بین المللی هامون را به طور اخص و مدیران سایر تالاب های ایران را به طور اعم در طراحی و اجرای طرح های مدیریتی و برون سپاری آن به ذی نفعان محلی  یاری رساند. بنابراین با استفاده از تحلیل محتوی می توان نظرات ذی نفعان به ویژه ذینفعان محلی را در تصمیمات مدیریت منظور کرد.

    کلیدواژگان: مدیریت مشارکتی، تحلیل محتوی، کدگذاری، تالاب هامون
  • بهنام کامکار*، پویا اعلایی بازکیایی، پریسا علیزاده دهکردی، ابراهیم امیری صفحات 61-80
    سابقه و هدف

    افزایش گازهای گلخانه ای، تاثیرات متفاوتی بر عملکرد گیاهان زراعی خواهد داشت، به طوری که برهمکنش این اثرات ممکن است موجب افزایش یا کاهش محصول شود. مدل های شبیه سازی گیاهان زراعی برای بررسی سطوح مختلف مدیریت زراعی و محیطی استفاده شده است این مطالعه با هدف بررسی مدل AquaCrop بر اساس اقلیم گذشته، حال و آینده در شهر رشت واقع در استان گیلان جهت دستیابی به حداکثر بهره وری آب و عملکرد دانه برنج صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی میزان تغییرات عملکرد برنج، موازنه و بهره وری آب در شهر رشت واقع در استان گیلان تحت اقلیم گذشته، کنونی و آینده از مدل AquaCrop استفاده شد. بدین منظور از داده های بلندمدت (بالای 30 سال) جهت بررسی وضعیت عملکرد و موازنه آب در کشت برنج در اقلیم گذشته و کنونی استفاده شد. همچنین با استفاده از نرم افزار LARS-WG6 داده های هواشناسی 83 سال آینده بر اساس داده های روزانه هواشناسی موجود تولید شد. بررسی مدل AquaCrop در اقلیم گذشته، حال و آینده بر اساس داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه، بارش و ساعت آفتابی صورت گرفت. تیمارهای مورد بررسی شامل چهار سطح آبیاری شامل تیمار 55، 70، 85 و 100 درصد نیاز آبی و تیمارهای تاریخ کاشت یک اردیبهشت، 20 اردیبهشت و 10 خرداد بود. با بررسی اثر سطوح تیماری مختلف بر اساس سناریوهای تغییر اقلیم RCP 4.5 و RCP 8.5، میزان تغییرات عملکرد دانه، تبخیر-تعرق و بهره وری آب مبتنی بر تبخیر و تعرق در اقلیم گذشته، کنونی و آینده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بهترین تیمار آبیاری و تاریخ کاشت جهت افزایش عملکرد برنج و کاهش میزان مصرف آب معرفی شد.

    نتایج و بحث

    نتایج ارزیابی نشان داد که مدل LARS-WG6 با دقت بالایی قادر به شبیه سازی مولفه های اقلیمی دما، بارش و تابش می باشد. نتایج نشان داد که دمای کمینه و بیشینه طی سناریوهای تغییر اقلیم روند افزایشی و میزان تابش و بارش روند کاهشی داشته است. بررسی عملکرد زیستی و دانه برنج تحت RCP 4.5 و RCP 8.5 نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و زیست توده در آبیاری 100 درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت یکم اردیبهشت به دست آمد. بررسی بهره وری آب نشان داد که تیمار آبیاری 100 درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت 10 خرداد نقش موثری در افزایش ذخیره آب خاک و کاهش تبخیر و تعرق از سطح خاک داشته است. بر اساس مقادیر تبخیر-تعرق به دست آمده تحت سناریوهای مورد بررسی، بیش ترین بهره وری تولید دانه مبتنی بر تبخیر-تعرق در آبیاری 100 درصد نیاز آبی و تاریخ کاشت 10 خرداد به دست آمد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده، با در نظر گرفتن بهره وری مصرف آب و میزان عملکرد، با توجه به مشکلاتی که در آینده از جمله کمبود آب وجود خواهد داشت، به نظر می رسد کشت دیرهنگام برنج در شرایط کمبود آب راهکار مناسبی باشد، اما در شرایطی که در محیط کمبود آب وجود نداشته باشد، کشت زودهنگام برنج مانند یکم اردیبهشت می تواند سبب افزایش تولید شود. بررسی سطوح آبیاری نشان داد که تولید دانه موثرترین عامل در افزایش بهره وری مصرف آب است و استفاده از سطوح کم آبیاری نقش موثری در افزایش بهره وری آب نخواهد داشت.

    کلیدواژگان: آبیاری، بهره وری آب، تاریخ کاشت، مدل AquaCrop
  • محمدامین قنادی*، متین شهری، امیررضا مرادی صفحات 81-98
    سابقه و هدف

    یکی از اساسی ترین مشکلات امروز دنیا، بحث آلودگی هوا و اثرات آن بر سلامت انسان است. کشور در حال توسعه ایران هم از این امر مستثنی نمی باشد. وجود آلاینده هایی همچون دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، مونوکسید کربن و ذرات معلق (آیروسل ها) علاوه تاثیرات مخرب جدی بر سلامتی انسان، باعث آسیب به پوشش گیاهی و بروز تغییرات اقلیمی جهانی می شود، لذا لزوم پایش جامع آلاینده ها و به تبع آن اتخاذ تصمیمات صحیح مدیریتی جهت مقابله با این بحران ضروری به نظر می رسد. یکی از ابزارهای قدرتمند در پایش آلودگی هوا، روش های مبتنی بر سنجش از دور می باشد. سنتینل-5 آخرین پروژه سازمان فضایی اتحادیه اروپا می باشد (با همکاری کشور هلند) که با استفاده از سنجنده (TROPOMI) تصاویری در باندهای طیفی متنوع اخذ می کند و ابزاری بسیار مناسب جهت پایش بسیاری از آلاینده های هوا محسوب می گردد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، پایشی جامع بر اساس مقادیر برخی از مهم ترین آلاینده های هوا از جمله دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، مونوکسید کربن و ذرات معلق، با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-5 برای 20 شهر بزرگ و صنعتی ایران در سال 2019 و 2020 صورت گرفته است. در این پژوهش، از تعداد بالایی تصویر سطح سه که از طریق موتور گوگل ارث (Google Earth Engine) فراخوانی شده اند، استفاده شده است. صحت پایش صورت گرفته با استفاده از ایستگاه های ثبت آلاینده های زمینی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

    نتایج و بحث

    نتایج این ارزیابی نشان می دهد که مقادیر پایش با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-5 حداقل 78% با مقادیر پایش شده توسط ایستگاه های زمینی همبستگی دارد. بنابراین می توان از پتانسیل بالای تصاویر ماهوره سنتینل-5 در مطالعات کلان مدیریتی با هدف کاهش آلاینده های هوا استفاده نمود. پایش صورت گرفته بوسیله تصاویر ماهواره سنتینل-5 نشان می دهد که در سال 2019، تهران آلوده ترین هوا را به لحاظ مجموع گازهای مونوکسید کربن، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد و ذرات معلق (گرد و غبار) داشته است. همچنین زنجان کمترین میزان آلودگی را در مقایسه با سایر شهرستان های مورد مطالعه داشته است. در سال 2020، باز هم تهران به عنوان آلوده ترین شهر ایران شناخته می شود. در این سال نیز هوای زنجان در قیاس با سایر شهرستان های مورد مطالعه وضعیت بهتری داشته است. مشاهده می شود که کرج و کرمانشاه در سال 2020 در مقایسه با سال 2019 افزایش آلودگی هوای قابل توجهی داشته اند. از دیگر نتایج مهم این تحقیق این است که در مجموع میزان آلودگی هوا در سال 2020 در مقایسه با سال 2019 با روندی کاهشی مواجه شده است که شاید یکی از مهمترین دلایل، تاثیرگذاری همه گیری ویروس کرونا در سال 2020 و کاهش نسبی (و البته اندک) فعالیت های صنعتی و کاهش ترافیک خودروها می باشد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که می توان با استفاده از تصاویر سنجنده (TROPOMI) نصب بر روی ماهواره سنتینل-5 به عنوان ابزای قدرتمند و در دسترس، با دقت قابل قبول، بصورت سیستماتیک آلاینده های هوای شهرهای کشور را پایش نمود و نتایج آن را در اختیار سایر محققین و یا مسیولین قرار داد تا از این نتایج در جهت تصمیم گیری های مناسب در مدیریت کلان شهرها و همچنین کشور بهره برد.

    کلیدواژگان: آلودگی هوا، تصاویر سنتنیل-5، سنجنده (TROPOMI)، شهرهای صنعتی ایران
  • مهدی بروغنی*، الهام فهیمی نژاد، ایمان پژوهان صفحات 99-116
    سابقه و هدف

    پدیده تغییر اقلیم می تواند بر سیستم های مختلف اثرات متفاوتی داشته باشد که به دلیل نقش حیاتی آب در زندگی انسان، بررسی تاثیرات منفی آن بر وقوع، شدت و تداوم خشک سالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق اثرات تغییر اقلیم بر خشک سالی های سواحل جنوبی خزر در دوره های آتی مورد ارزیابی قرار می گیرد.

    مواد و روش ها

    منطقه موردمطالعه سه استان شمالی گیلان، مازندران و گلستان را در برمی گیرد و به طورکلی از نظر مساحت 4 درصد و از نظر جمعیت 12 درصد از نظر کل ایران را شامل می شود. در این مطالعه، تاثیرات تغییرات آب وهوا بر خشک سالی در سواحل جنوبی دریای خزر در دوره های آینده ارزیابی خواهد شد. برای این منظور، داده های بارشی از مدل گردش عمومی HadCM3-A2 برای دوره های آینده (2099-2070، 2069-2040، 2039-2010) از نظر آماری و با در نظر گرفتن عدم قطعیت نوسانات آب و هوایی در سری 20، مقیاس بندی شده اند. در ابتدا بارش روزانه تولید شد، سپس شاخص بارش استاندارد برای دوره پایه و دوره های آینده محاسبه شد. سرانجام، متغیرهای ریز مقیاس شده منطقه با متغیرهای مشاهده شده مقایسه شده و پس از اطمینان از توانایی مدل HadCM3 در کاهش دما و متغیرهای بارش منطقه، سری زمانی روزانه بارش و دما و متغیرهای مقیاس بزرگ از مدل HadCM3 در دوره های (2010-2039، 2040-2069 و 2070-2099) از مدل SDSM استخراج می شود.

    نتایج و بحث

    نتایج به دست آمده از خروجی شاخص در دوره نظارت و دوره های آینده با مقیاس های زمانی مختلف نشان می دهد که شدت خشک سالی در دهه های آینده نسبت به دوره نظارت افزایش خواهد یافت. این افزایش برای شرق دریای خزر شدیدتر است، به طوری که شدت خشک سالی دهه 2080 سه برابر دوره مشاهده خواهد بود. نتایج نشان داد که تغییرات آب و هوایی منجر به افزایش فراوانی و شدت خشک سالی در منطقه مورد مطالعه می شود. علی رغم وجود تنوع در SPI کمتر از 9 ماه در حال اجرا، در دوره های طولانی تر از 1 تا 2 سال در مقایسه با دوره تاریخی 25 و 23.5 درصد افزایش یافته است. ناسازگاری خشک سالی شبیه سازی شده در آینده با دوره مشاهده در ایستگاه گرگان با چهار ایستگاه باقی مانده از مناطق جنوبی دریای خزر باید مورد توجه قرار گیرد. این وضعیت ممکن است به دلیل اختلاف در منابع بارش در سواحل شرقی و غربی دریای خزر و واکنش متفاوت دو منطقه در برابر گرم شدن کره زمین باشد. مطالعات مختلف Alijani (1991) نشان داد که سواحل غربی دریای خزر بیشتر از سواحل شرقی آن تحت تاثیر جریان های شمالی سیستم پرفشار سیبری قرار دارند و در صورت ایجاد فشار زیاد بر دریای خزر، بارندگی در غرب دریای خزر بالاتر از منطقه شرقی آن خواهد بود. با توجه به این واقعیت که پدیده گرم شدن کره زمین به طورکلی منجر به تضعیف سیستم پر فشار سیبری شده است، بنابراین میزان کاهش بارش در مناطق مرکزی و غربی دریای خزر نسبتا بیشتر از مناطق شرقی آن مانند ایستگاه گرگان خواهد بود.

    نتیجه گیری

    وقوع خشک سالی های پی درپی و افزایش شدت خشک سالی های دهه های آینده مناطق ساحلی جنوب خزر منابع آبی را کاهش داده و اقتصاد مبتنی بر کشاورزی منطقه را با بحران شدیدتری مواجه می نماید، در این صورت مدیریت منابع آبی و تدوین سند راهبردی آبیاری و الگوی کشت منطقه ای سازگار با روندهای اقتصادی - اجتماعی و اقلیمی کاملا ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، شاخص بارش استاندارد، ریزمقیاس نمایی آماری، سواحل دریای خزر
  • محمد عسگری، محسن جوانمیری پور، وحید اعتماد*، عبدالمجید لیاقت، اعظم اسکندری راد صفحات 117-134
    سابقه و هدف

    یکی از محدودیت های اساسی در مناطق خشک و نیمه خشک، تخصیص منابع آبی برای توسعه ی فضای سبز است. از آنجایی که تنش های آبی و خشکی در کنار انتخاب نادرست گونه از عوامل اصلی کاهش دهنده بقای نهال ها در مرحله استقرار در جنگل کاری ها در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می آیند، هدف از مطالعه حاضر بررسی خصوصیات ظاهری نهال های گونه های زبان گنجشک، توت نرک و افرای سیاه در گلخانه و عرصه تحت تنش های آبی در شهر رباط کریم است.

    مواد و روش ها

    شهر رباط کریم یکی از شهرستان های استان تهران، با وسعتی معادل 275 کیلومتر مربع است. به منظور مطالعه اثر تنش آبی بر خصوصیات ظاهری نهال های مورد مطالعه از هر گونه تعداد 20 اصله نهال در چهار تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی کاشته شد. برای انجام تیمار های خشکی و تنش آبی تعداد 5 نهال از هر گونه انتخاب شد. جمعا تعداد 90 نهال شامل 5 تکرار و سه سطح خشکی (2، 4 و 6 روز پس از فرا رسیدن نقطه MAD) برای گونه های فوق هم به صورت گلخانه ای و هم در عرصه در نظر گرفته شده و مورد آزمایش قرار گرفتند. بدین صورت که نهال هایی که به نقطه MAD می رسیدند، بلافاصله آبیاری نمی شدند و تحت سه تنش خشکی 2، 4 و 6 روز پس از فرا رسیدن نقطه MAD قرار گرفتند. سپس خصوصیات کمی ظاهری نهال ها که شامل پارامترهای تعداد برگ ها، ابعاد برگ ها، ارتفاع نهال ها، قطر بن، وزن برگ خشک، وزن خشک ساقه به همراه خصوصیات کیفی نهال ها که عبارت اند از شادابی برگ ها و سلامت نهال ها، اندازه گیری شدند.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد که تعداد بازه زمانی فرا رسیدن نقطه MAD در گلخانه برای گونه های زبان گنجشک 29 ، افرای سیاه 28 و توت نرک 32 و در عرصه برای گونه های زبان گنجشک 20 ، افرای سیاه 20 و توت نرک 17 دوره بوده است. بطور کلی در هر سه گونه ی مورد مطالعه، در اردیبهشت ماه به عنوان ماه آغازین پژوهش، نهال ها در وضعیت بسیار مناسبی قرار داشته اند. در سایر ماه ها، پس از تحت تنش آبی قرار گرفتن (2، 4، 6 روزه) همواره با گذشت زمان از تعداد برگ و ابعاد برگ کاسته شده است بطوریکه در گونه ی افرای سیاه تعداد برگها در محیط گلخانه در ماه مرداد به عدد صفر (بی برگی نهال) رسید.

    نتیجه گیری

    بطور کلی با افزایش تنش خشکی از تعداد برگ، ابعاد برگ، وزن برگ خشک، وزن خشک ساقه، شادابی برگ ها و سلامت نهال کاسته شد. بنظر می رسد که 6 روز پس از MAD زمان مناسب آبیاری نهال ها با توجه به خصوصیات ظاهری آنان است. توجه به خصوصیات ظاهری نهال ها در هنگام آبیاری همواره به استفاده بهینه در مصرف آب، جلوگیری از پر آبیاری و کم آبیاری نهال ها و صرفه جویی در هزینه های مربوطه کمک شایانی می کند.

    کلیدواژگان: تنش آبی، جنگل کاری، خصوصیات ظاهری، مناطق خشک، نهال
  • سمیه شیرزادی لسکوکلایه*، حمید امیرنژاد، ساره حسینی صفحات 135-154
    سابقه و هدف

    در سال های اخیر از مهمترین چالش ها در مدیریت جنگل های هیرکانی ادامه روند بهره برداری جنگل های هیرکانی و ممنوعیت آن (تنفس جنگل) می باشد. لذا هدف این پژوهش شناسایی نقاط قوت، ضعف، فرصت و تهدید طرح های بهره-برداری و ممنوعیت بهره برداری جنگل از دیدگاه اقتصادی و اجتماعی و ارایه راهبردهای مدیریتی مناسب در این زمینه و اولویت-بندی آنها به عنوان ابزاری برای کاهش این چالش ها می باشد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش جهت شناسایی نقاط قوت، ضعف، فرصت و تهدید ، ارایه و اولویت بندی راهبردهای مناسب جهت اجرای طرح های بهره برداری جنگل و ممنوعیت آن از دیدگاه اقتصادی و اجتماعی در جنگل های تحت مدیریت حوزه اداره کل منابع طبیعی استان مازندران (ساری) با استفاده از روش پیمایش، مطالعات میدانی و تکمیل پرسشنامه انجام گردید. گروه متخصصین پژوهش متشکل از کارشناسان، اعضای هیات علمی متخصص در زمینه جنگلداری و جوامع روستایی حاشیه جنگل های تحت مدیریت بوده است. در این مطالعه جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات از تکنیک های Entropy و SWOT بهره گرفته شد.

    نتایج و بحث

    نتایج پژوهش، 4 قوت، 6 ضعف، 8 فرصت و 2 تهدید را برای بهره برداری جنگل و 2 قوت، 9 ضعف، 4 فرصت و 8 تهدید را برای ممنوعیت بهره برداری جنگل شناسایی نمود. بر اساس نتایج ماتریس SWOT مهمترین قوت و فرصت بهره برداری جنگل منطقه شامل، کاهش قاچاق چوب و تامین نیازهای چوبی کشور و مهمترین ضعف و تهدید آن به ترتیب شامل هزینه های بهره برداری و نارضایتی دوستداران طبیعت بوده است. همچنین مهمترین قوت و فرصت ممنوعیت بهره برداری جنگل شامل افزایش ارزش اقتصادی خدمات محیط زیستی جنگل ها و گرایش به سمت زراعت چوب و مهمترین ضعف و تهدید آن به ترتیب کاهش اشتغال و افزایش قاچاق چوب بوده است. مناسب ترین راهبردهای برای بهره برداری و ممنوعیت بهره برداری جنگل به ترتیب راهبرد تهاجمی و راهبرد تدافعی تعیین شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج داده های مرتبط با بهره برداری و ممنوعیت بهره برداری جنگل (تنفس جنگل) جنگل های منطقه مورد مطالعه و بر اساس تحلیل نتایج ماتریس QSPM، مناسب ترین راهبرد مدیریتی برای بهره برداری و ممنوعیت بهره برداری جنگل منطقه از دیدگاه اقتصادی و اجتماعی به ترتیب راهبرد تهاجمی و راهبرد تدافعی می باشد.

    کلیدواژگان: بهره برداری چوبی جنگل، جنگل های هیرکانی، ماتریس برنامه ریزی راهبردی کمی، تهدیدات- فرصتها- نقاط قوت و ضعف
  • زهرا پرویزی زاده، محمدحسین قرینه، عبدالمهدی بخشنده، امین لطفی جلال آبادی*، پاکدامن سردرود بابک صفحات 155-170
    سابقه و هدف

    گیاه بابونه (Matricari chamomilla L.) به دلیل دارا بودن ترکیبات موثره ای همچون کامازولن، آلفابیزابولول و آلفابیسابولول آ دارای خواص درمانی بسیار مهمی است. با توجه به اهمیت بابونه در صنایع مختلف داروسازی، غذایی، آرایشی و بهداشتی، تغذیه ارگانیک و بهبود جذب عناصر معدنی، نقش مهمی در افزایش عملکرد و کیفیت اسانس خواهد داشت. بر همین اساس استفاده از کودهای زیستی مانند قارچ های شبه مایکوریزایی به منظور کاهش مصرف کودهای شیمیایی و حفظ سلامت محصول و محیط زیست یک مسئله مهم در کشاورزی امروز تلقی می گردد (Jamshidi et al., 2011; Abbaszadeh et al., 2006). یکی از راه کارهای جدید در زمینه توسعه امر کشاورزی، بالا بردن کارایی مصرف آب و عناصر غذایی، استفاده از کانی های طبیعی زیولیت است که با خاصیت نگه داری رطوبت، با فراهمی مواد غذایی سبب بهبود رشد گیاهان می شوند (.(Ahmed et al., 2010.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی تاثیر کاربرد قارچ (Serendipita indica) و زیولیت طبیعی (کلینوپتیلولیت) بر عملکرد کمی و کیفی گیاه بابونه آلمانی (رقم پرسو) آزمایشی در سال زراعی 96-1395 در مزرعه ی تحقیقاتی پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد . عوامل آزمایشی شامل قارچ در دو سطح (تلقیح و عدم تلقیح) و زیولیت در چهار سطح (بدون مصرف زیولیت (Z1)، پنج تن(Z2) ، ده تن(Z3) و پانزده تن (Z4) در هکتار) بودند. پس از برداشت محصول با حذف اثر حاشیه ای 50 سانتی متر از هر طرف، صفات تعداد شاخه ثانویه، تعداد گل در بوته، عملکرد بیولوژیک، درصد اسانس، عملکرد اسانس، میزان فنل، فلاونویید و میزان خاصیت آنتی اکسیدانی اندازه گیری شد.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد که تلقیح با قارچ و سطوح پایین زیولیت باعث افزایش تعداد شاخه ثانویه در بوته و تعداد گل در بوته گردید. بیش ترین میزان عملکرد بیولوژیک در سطح 10 تن در هکتار به دست آمد، که با سایر سطوح کاربرد زیولیت از نظر آماری اختلاف معنی داری نداشت اما با شاهد دارای اختلاف معنی دار بود. در تیمار تلقیح قارچ بیش ترین میزان درصد اسانس در سطح 10 تن در هکتار زیولیت به دست آمد و به طورکلی تیمار عدم تلقیح با قارچ دارای درصد اسانس کم تری بود. همچنین نتایج نشان داد که در هنگام تلقیح با قارچ با میزان کم تری زیولیت می توان درصد اسانس بالاتری تولید نمود. در تیمار تلقیح با قارچ S.indica بیش ترین میزان عملکرد اسانس به دست آمد. همچنین، با مصرف زیولیت عملکرد اسانس افزایش یافت به طوری که در تیمار عدم کاربرد زیولیت میزان عملکرد اسانس در پایین ترین سطح خود بود. صفت میزان فلاونویید نیز مانند میزان فنل، در تیمار تلقیح با قارچ نسبت به عدم تلقیح میزان های بالاتری را دارا بود. نتایج مشخص نمود که احتمالا زیولیت با جذب رطوبت و مرطوب نگه داشتن محیط اطراف ریشه و تاخیر در خشکی خاک، باعث کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان گفت که اثرات مفید کاربرد زیولیت و قارچ شبه مایکوریزا به عنوان یک سیستم تغذیه ارگانیک در تامین عناصر غذایی عمده مورد نیاز گیاه دارویی بابونه و در نتیجه افزایش، درصد اسانس و عملکرد اسانس قابل توجه است. علاوه بر این، مزایای سیستم های تغذیه جایگزین می تواند در مقایسه با سیستم های کشاورزی متداول از نظر محیطی قابل توجه باشد.

    کلیدواژگان: عملکرد اسانس، تعداد گل، شبه مایکوریزا، فنل، فلاونوئید
  • سونا کبریایی زاده، جمال قدوسی*، علی اصغر آل شیخ، رضا ارجمندی، سید علیرضا سید میرزا حسینی صفحات 171-184
    سابقه و هدف

    گسترش سریع و بدون کنترل سطح شهرها، افزایش ترافیک، بنگاه های صنعتی و سوخت های کم کیفیت و همچنین پارامترهای مورفولوژی شهری و شرایط اقلیمی از جمله عوامل موثر بر آلودگی هوا در مناطق شهری محسوب می شوند. در ایران، کلان شهر اصفهان که سومین منطقه بزرگ شهری در سطح کشور است، با توسعه گسترده بنگاه های صنعتی، افزایش جمعیت و رشد سطح شهرها، آلودگی هوا افزایش یافته است. لذا به منظور یافتن عوامل تاثیرگذار بر روند تغییرات کیفیت هوا، تحلیل روند و ارزیابی رابطه بین پارامترهای کاربری اراضی، توسعه صنعتی و وضعیت ترافیک با شاخص های آلودگی هوا مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی روند با استفاده از داده های اندازه گیری شده دوره ای و روش های همبستگی و رگرسیون ساده غلظت هفت آلاینده هوا شامل PM2.5 ، PM10 ، CO ، SO2 ، NO ، NO2 وNOx به عنوان متغیرهای وابسته و پارامترهای هواشناسی، نوع کاربری اراضی، توسعه صنایع و وسایل نقلیه به عنوان متغیرهای مستقل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین در روش محاسباتی از نرم افزار SPSS برای آزمایش توزیع نرمال مجموعه داده ها شامل غلظت آلاینده های هوا و هواشناسی از سال 1387 تا 1394، در 10 ایستگاه سنجش آلودگی هوا و 3 ایستگاه هواشناسی در کلان شهر اصفهان استفاده شد.

    نتایج و بحث

    نتایج مطالعه نشان می دهد که میانگین سالانه غلظتPM (PM10 / PM2.5) ، NO و CO کاهش و میانگین سالانه غلظت SO2، NO2 و NOX افزایش می یابد. علاوه بر این، میانگین سالانه بارش، دما و سرعت باد افزایش یافته در حالی که روند رطوبت نسبی در منطقه مورد مطالعه به طور قابل توجهی تغییر نمی کند. همچنین مشخص شد که روند وسعت مراکز اقامتی، آموزشی، تجاری، خدمات عمومی، کاربری حمل و نقلی و تعداد واحدهای صنعتی و وسایل نقلیه به طور قابل توجهی افزایش یافته است. اما میزان اراضی کشاورزی، فضای سبز و مناطق صنعتی به طور قابل توجهی در منطقه مورد مطالعه کاهش یافته است. نتایج تحلیل رگرسیون گام به گام نشان می دهد که تغییر کاربری اراضی کشاورزی به مناطق مسکونی و افزایش سرعت باد می تواند به عنوان دلایل روند کاهشیNO ، CO و ذرات معلق در منطقه مورد مطالعه باشد. علاوه بر این، روند افزایش میزان حمل و نقل، می تواند مهمترین دلیل افزایش غلظت NO2 باشد. از طرف دیگر، با توجه به روند افزایشی انتشار گازهای NOX و همبستگی منفی معنی دار با وسعت فضای سبز و همبستگی مثبت با وسعت حمل و نقل و مناطق صنعتی و نتیجه مدل رگرسیون گام به گام می توان به این نتیجه رسید که کاهش سطح فضای سبز و افزایش وسعت 99.5 درصدی مناطق با کاربری حمل و نقل باعث افزایش غلظت NOX در منطقه مورد مطالعه می شود. علاوه بر این، وسعت مراکز خدمات شهری باعث افزایش غلظت SO2 می شود و بین غلظت PM2.5 و SO2 نیز رابطه منفی وجود دارد (با افزایش غلظتSO2، غلظت PM2.5 افزایش می یابد).

    نتیجه گیری

    نکته قابل توجه این است که ارتباط بین شاخص های کیفیت هوا به عنوان متغیرهای وابسته با متغیرهای مستقل مورد بررسی در مناطق شهری پیچیده است و مشخص نیست که کدام عامل یا پارامتر خاص مهمترین سناریوی آلودگی هوا در یک بافت شهری است. بنابراین هنور نیاز به انجام پژوهش های دقیق تری وجود دارد.

    کلیدواژگان: آلودگی هوا، پارامترهای هواشناسی، اصفهان
  • عباس آقاجانی بزازی، احمد ادیب، مریم شاپوری*، محمدعلی فرجودی آهنگری، امیرحسین بانگیان تبریزی صفحات 185-198
    سابقه و هدف

    وسعت زمین های تحت تاثیر فعالیت های معدن کاری به ویژه محل های انباشت باطله، روز به روز افزایش می یابد. در نتیجه هر روز ضرورت اجرای احیای معادن نیز بیشتر احساس می شود. جهت بازسازی معدن، به منظور هر نوع استفاده بعدی از زمین های تحت تاثیر و حفاظت از محیط زیست منطقه، انتخاب و کاشت گونه های گیاهی یکی از مراحل مهم بازسازی است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق، انتخاب گونه گیاهی مناسب برای بازسازی معدن مس سونگون با هدف حفظ محیط زیست انجام شده است. برای این کار ابتدا گونه های مناسب بر اساس عوامل اصلی، شامل نوع استفاده مجدد از زمین های استخراج شده، شرایط اقلیمی منطقه و خصوصیات خاک منطقه انتخاب شدند و سپس گونه های انتخاب شده، براساس عوامل موضعی و با کمک پرسش نامه هایی که توسط افراد خبره تکمیل گردیدند، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و همچنین روش روش رتبه بندی ساده چند معیاره (SMARTER) وزن دهی و در نهایت با کمک روش اولویت بندی بر اساس شباهت به راه حل ایده آل (TOPSIS)، اولویت بندی شدند.

    نتایج و بحث

    براین اساس گونه های درختی اقاقیا، افرا، غان، پیرو، سماق و اوجا برای خاک های اسیدی منطقه و گونه های گردو، زبان گنجشک و انجیر برای خاک قلیایی و خنثی منطقه به ترتیب اولویت پیشنهاد شدند.

    نتیجه گیری

    می توان گفت که از بین گونه های درختی انتخابی برای این منطقه، گونه هایی که از لحاظ کاهش آلودگی ها و جلوگیری از فرسایش خاک موفق تر بودند در اولویت هستند. درخت اقاقیا از درختان بومی منطقه به شمار نمی رود ولی با توجه به این که نسبت به درختان دیگر از لحاظ حفظ محیط زیست موفق تر می باشد به عنوان گونه برتر برای این منطقه انتخاب شد. در بین گونه های بومی منطقه نیز درخت افرا با توجه به هدف حفظ محیط زیست در اولویت می باشد.

    کلیدواژگان: تصمیم گیری چند معیاره، تحلیل سلسله مراتبی، انتخاب گونه درختی، بازسازی معادن
  • کاظم رنگزن*، علیرضا زراسوندی، مصطفی کابلی زاده، شاهین محمدی، جاسم میاحی صفحات 199-222
    سابقه و هدف

    ذرات معلق هوا یکی از آلاینده های اصلی هوا در مناطق شهری هستند که معمولا از منابع مختلفی مانند وسایل نقلیه شهری، سوخت های فسیلی، فعالیت صنایع تولید می شوند و باعث بیماری های تنفسی، قلبی-عروقی و مرگ و میر می شوند، بنابراین آگاهی از تغییرات این آلاینده در سطح مناطق با آلودگی بالا، بسیار حایز اهمیت می باشد. در این راستا تحقیق حاضر با هدف ارزیابی زمانی و مکانی سالانه شاخص PM2.5 در بازه زمانی 1998 تا 2016 در استان خوزستان انجام گرفته است.

    مواد و روش ها

    برای انجام این مطالعه در ابتدا پارامترهای بارش، دمای سطح زمین، سرعت باد، ارتفاع و پوشش گیاهی با استفاده از چهار ماهواره Terra، Landsat8، SRTM و GPM و داده زمینی تهیه شد. سپس شاخص PM2.5 برای چهار دوره 1998، 2004، 2010 و 2016 نیز با استفاده از محصولات ماهواره ای برای استان خوزستان استخراج گردید. همچنین اطلاعات نحوه پراکنش جمعیت و صنایع استان نیز از سازمان های مربوطه دریافت گردید. در نهایت پس از بررسی تغییرات مکانی-زمانی شاخص PM2.5 در استان خوزستان، تغییرات مکانی این شاخص با پارامترهای مذکور مورد بررسی قرار داده شد تا تاثیر هر کدام از این پارامتر ها بر میزان آلایندگی این شاخص مورد ارزیابی قرار گرفته شود.

    نتایج و بحث

    نتایج مطالعه حاضر در استان خوزستان نشان می دهد که شهرهای جنوبی استان همچون ماهشهر، آبادان و شادگان به مراتب مناطقی با پتانسیل بالاتر از لحاظ وجود ذرات با اندازه کوچکتر از 5/2 میکرون می باشند. نتایج بررسی تراکم جمعیت و صنایع این استان نتایج نشان داد که غالب شهرهایی که میزان آلودگی ناشی از شاخص PM2.5 در آنها بالا بوده، دارای تعداد صنایع و تراکم جمعیت بیشتری بوده اند. همچنین نتایج نشان داد که در تمامی دوره های مطالعه، در بخش های شمالی و شمال شرقی استان، مقدار آلودگی ناشی از این شاخص بسیار پایین تر از سایر مناطق استان بوده است و دلیل این امر می تواند تراکم پایین صنایع و جمعیت این شهرها باشد که از جمله آن می توان به شهرهای لالی و اندیکا اشاره نمود. علاوه بر ارتباط مستقیم صنایع و فعالیت های انسانی در افزایش و کاهش میزان غلظت شاخص PM2.5، ارتباط این شاخص با چند عامل ارتفاع، سرعت باد، بارش، دما و تراکم پوشش گیاهی نیز بررسی گردید که نتایج همبستگی بین پارامترهای ذکر شده و شاخص PM2.5 نشان داد که بیشترین میزان همبستگی، بین غلظت PM2.5 با میزان بارش وجود دارد و این ارتباط به صورت معکوس می باشد.

    نتیجه گیری

    با توجه به موارد ذکر شده به صورت کلی می توان این گونه بیان کرد که غلظت آلاینده PM2.5 در بخش های جنوبی و مرکزی به مراتب بیشتر از سایر نواحی می باشد و این امر می تواند به دلیل تراکم بالای نیروگاه ها، صنایع و آلایندگی ناشی از وسایل نقلیه در این نواحی باشد. علاوه بر آن عوامل محیطی و اقلیمی نیز می توانند در ماندگاری و انتشار لایه آلودگی این شاخص نقش بسزایی داشته باشند. لازم به ذکر است که این تحقیق می تواند مبنای تصمیم گیری برای مدیریت آلودگی هوا قرار گیرد که اهمیت این موضوع به ویژه در مدیریت بحران های آلودگی هوا بیش از پیش احساس می شود.

    کلیدواژگان: پایش، آلاینده های صنعتی، سنجش از دور، آلودگی زیست محیطی، PM2.5
  • احمد اخیانی، حمیدرضا متین فر*، هادی اسدی رحمانی صفحات 223-244
    سابقه و هدف

    تحقیقات در کشورهای در حال توسعه نشان داده، ارزیابی کیفیت خاک جهت نیل به موفقیت های اقتصادی در تولیدات کشاورزی و پایداری محیط زیست بسیار ضروری است. برای این منظور، ارزیابی عوامل موثر بر ویژگی های کیفیت خاک می تواند نقش مهمی در ارزیابی نحوه مدیریت اراضی در تولید و پایداری سیستم های کشاورزی داشته باشد. ویژگی های کیفی خاک معمولا توسط عوامل ذاتی مثل اقلیم، سنگ مادر و زمان و همچنین ویژگی های پویا که تابعی از عوامل مدیریتی(انسانی) است، کنترل می گردد. تحقیق حاضر با هدف شناخت میزان حساسیت ویژگی های کیفی خاک در اثر تغییرات نوع خاک (4 راسته خاک انتی سولز، اینسپتی سولز، اریدی سولز و مالی سولز) و کاربری اراضی (سه نوع کاربری شامل مرتع ، جنگل و کشاورزی) در امتداد ترانسکت شمالی- جنوبی در اراضی زراعی و غیر زراعی شهرستان میامی استان سمنان انجام شد.

    مواد و روش ها

    در مجموع 215 نمونه خاک در اراضی دست نخورده (جنگل و مرتع) و نزدیک ترین اراضی زراعی اطراف آن در سه منطقه با رژیم های رطوبتی و حرارتی متفاوت در امتداد ترانسکت شمال به جنوب از عمق 30-0 سانتی متری برداشت شده و در مجموع 13 ویژگی شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیک(شوری، pH، کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربنات کلسیم معادل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب، آنزیم های اوره آز، بتاگلوکوزیداز، فسفاتاز قلیایی، کربن زیست توده میکروبی، میانگین وزنی قطر خاکدانه و وزن مخصوص ظاهری) در این نمونه ها تعیین شد. سپس با استفاده از روش های آماری تجزیه مولفه های اصلی (PCA)، تجزیه عاملی (FA) و رگرسیون اثر دو عامل تغییر کاربری و نوع خاک (راسته خاک) بر ویژگی های کیفی شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی خاک بررسی شد.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد اکثر ویژگیهای کیفی خاک در اراضی شمالی نسبت به جنوبی منطقه بدلیل تغییر رژیم های رطوبتی و حرارتی (افزایش بارندگی و کاهش دما) وضعیت بهتری داشتند. بررسی روند ضریب تغییرات اکثر ویژگی های کیفی خاک در طول ترانسکت فوق نشان داد ضریب تغییرات اکثر ویژگی های بررسی شده تحت تاثیر عامل اقلیم بوده و ضریب تغییرات اکثر ویژگی ها از مناطقی جنوبی به شمالی کاهش یافته که احتمالا کاهش دامنه تغییرات بدلیل اثر افزایش اثرات تامپونی کربن آلی در مناطق شمالی بوده است. همچنین نتایج بدست آمده با استفاده از روش های آماری PCA و FA نشان داد ویژگی های کربن آلی، آنزیم بتاگلوکوزیداز، کربن زیست توده میکروبی و میانگین وزنی قطر خاکدانه بطور مشترک در همه مناطق از اهمیت بیشتری نسبت به سایر ویژگی ها کیفی خاک برخوردار بوده اند. نتایج بدست آمده از روش آماری تحلیل رگرسیونی نیز نشان داد، دو عامل تغییر کاربری اراضی و نوع خاک می توانند بیش از 55 درصد تغییرات ویژگی های کیفی خاک را پیش بینی کنند و از 13 ویژگی بررسی شده 9 ویژگی فسفر قابل جذب، کربن زیست توده میکروبی، آنزیم های اوره آز، بتاگلوکوزیداز، فسفاتاز قلیایی، میانگین وزنی قطر خاکدانه، وزن مخصوص ظاهری، بطور نسبی توسط تغییر کاربری و 5 ویژگی هدایت الکتریکی، pH، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربنات کلسیم معادل و پتاسیم قابل جذب توسط نوع خاک کنترل گردید.

    نتیجه گیری

    بطور کلی نتایج این تحقیق نشان داد دو عامل تغییر کاربری و راسته خاک به استثناء ویژگی های هدایت الکتریکی، pH، پتاسیم قابل جذب، ظرفیت تبادل کاتیونی، و کربنات کلسیم معادل بیشترین تاثیر را بر تغییرات ویژگی های کیفی خاک بررسی شده در همه مناطق مورد مطالعه داشته اند. از سوی دیگر ، ویژگی های فیزیکی و بیولوژیکی خاک بیشتر تحت تاثیر تغییر کاربری اراضی و ویژگی های شیمیایی بیشتر تحت تاثیر راسته خاک بوده، بنابراین به منظور بررسی اثرات تغییرات مدیریتی خصوصا کوتاه مدت بر ویژگی های کیفیت خاک ، ویژگی های بیولوژیکی و فیزیکی مناسب تر هستند.

    کلیدواژگان: ویژگی خاک، تغییر کاربری، رده خاک، مدیریت
  • هانیه کاظمی موید، مهدی جلیلی قاضی زاده*، مصطفی پناهی، زهرا عابدی، حمیدرضا غفارزاده صفحات 245-260
    سابقه و هدف

    لجن تولید شده در پالایشگاه تولید کننده روغن، به دلیل حجم قابل توجه و پیچیدگی در ترکیبات، بسیار مضر بوده و دفع معقول آن برای حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار اهمیت زیادی دارد.  طی فرآیند تصفیه پساب در پالایشگاه روغن، لجن صنعتی آلوده و حاوی مواد سمی تولید می شود که شامل ترکیبات پلی آروماتیک هیدروکربن بوده و در گروه پسماندهای خطرناک طبقه بندی می شود.
     

    مواد و روش ها

    در این تحقیق ارزیابی چرخه حیات روش های دفع در دو سناریوی لندفیل و سوزاندن بر روی لجن صنعتی پالایشگاه روغن در ایران مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس با استفاده از نرم افزار ارزیابی چرخه حیات، openLCA با مدل ارزیابی اثرات CML-Baseline ، طبقات مختلف اثرات زیستمحیطی بررسی و با استفاده از روش وزن دهی و بی بعد کردن هر یک از طبقات اثر در دو سناریوی تعریف شده، بهترین سناریو از لحاظ محیط زیستی شناسایی گردیده است.

     نتایج و بحث

    نتایج از فهرست نویسی 11 طبقه اثر شامل اسیدی شدن، تغییر اقلیم، کاهش منابع غیر زیستی، در دو بخش سوخت های فسیلی و عوامل موثر در ذخایر نهایی،سمیت در سه بخش (آب آشامیدنی، آب دریایی، سمیت خاک)، اختناق دریاچه ای، مسمومیت انسان، تخریب لایه ازون، مه دود فتوشیمیایی ارزیابی بدست آمده است. نتایج نشان داده است، کمترین اثرات زیست محیطی بر روی شاخص های سلامت انسان و گونه های گیاهی، مربوط به سناریوی لندفیل می باشد. سناریوی سوزاندن لجن، که مستقیما به زباله سوز ارسال می شوند با انتشار بیشترین میزان دی اکسید کربن، متان و اکسیدهای نیتروژن به محیط به عنوان سناریو بدتر انتخاب شده است.

    نتیجه گیری

    نتایج بی بعد سازی در دو سناریوی مورد مطالعه نشان داد، سناریو 1 (لندفیل) با  مقدار  (6-)10×2.94 و سناریوی 2 (سوزاندن پسماند) با عدد (5-)10×5.42 ، به ترتیب کمترین اثر تخریبی در محیط زیست را داشته اند.

    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه حیات، نرم افزار openLCA، شاخص CML-Baseline، طبقات اثر زیست محیطی، لجن صنعتی پالایشگاه روغن
|
  • Shina Ansari Hamedani, Reza Arjmandi *, Saeed Motessadi Zarandi, Mohammad Ali Baghestani, Reza Azizinezhad Pages 1-18
    Introduction

    Consumption of organophosphorus pesticides in agriculture causes many environmental problems. Water and soil pollution and disruption of the balance of natural ecosystems, the emergence of new pests and diseases, the presence of pesticide residues in agricultural products and the resulting health effects have made the consumption management of organic phosphorus pesticides an unavoidable necessity. Despite the low per capita consumption of pesticides in the country on a global scale, the unfavorable use of organophosphorus pesticides in some parts of the country, including the Northern provinces and the resulting pollution, is one of the most important environmental issues in the country. In this study, according to the EIQ (Environmental Impact Quotient), diazinon pesticide was evaluated as hazardous to the environment of the study area due to its widespread use against Chilo suppressalis in water and soil of paddy fields.

    Materials and methods 

    Detection of diazinon pesticide in water and soil of paddy fields in Mazandaran province was done by determining fixed stations for sampling in accordance with spraying paddy fields. A total of 50 soil and water samples were gathered for the first cultivation and 30 soil and water samples were gathered for the second cultivation and were measured by Gas Chromatography after being transferred to the laboratory. Sampling was done from late June to mid-August for the first cultivation, and from the first week of September to late October for the second cultivation of rice. Sampling was done in three seasons: spring, summer (before transplanting or during harvest) and autumn (for the second rice cultivation).

    Results and discussion

    The results of measuring the target pesticide show a significant difference in the amount of diazinon in the water of the first cultivation compared to the second cultivation and the soil of the first cultivation compared to the second cultivation. Also, the average of diazinon in the water samples of the second cultivation was 7.8 times higher compared to the first cultivation and 1.66 times higher in the soil samples of the second cultivation compared to the first cultivation, which indicates high and alarming amounts of diazinon in the second rice cultivation. Stability and solubility of diazinon, as well as the environmental conditions of Mazandaran province, especially the high groundwater level, extend the life of this pesticide and consequently cause serious environmental hazards.

    Conclusion

    Sustainable use of cultivated lands with a focus on improving production efficiency and increasing crop efficiency, creating a strategic center and a single regulator in the country to manage pesticide consumption, develop general and specialized training for groups of stakeholders in the production, supply and consumption of pesticides, registration and application of pesticides based on environmental impact factor, gradual removal and replacement of high-risk pesticide diazinon and the use of new methods and technologies to deal with important pests of rice are among the most important things that should be considered as strategies and executive policies resulting from research.

    Keywords: Pesticides, Diazinon, Second Cultivation, Organophosphorus pesticides, Environmental Pollution
  • Maryam Saberian Sani, Romina Sayyahnia * Pages 19-40

    Functional infrastructures act as an integrated system to support sustainable development.Therefore, it is worthwhile to use appropriate methods to evaluate the range capacities of functional infrastructures as well as the balance between them.In this paper, the FUICC Catastrophe Model (FCM) has been used to evaluate the balance between the range capacity of different functional infrastructures in the provinces of Iran.This model uses the mean analysis of variance (MVA) and disaster progression (CPM) analysis methods. Also in this paper, the Load-Carrier model is used to reflect the support level of the functional environmental infrastructure in question. Used.The studied indicators have been extracted from experimental data collected from 31 provinces of Iran by reviewing valid scientific sources in the field of functional infrastructure from 2015 to 2020 and the data used using the latest available statistics.The results of this study show that Gilan province has the highest range capacity in green space infrastructure and Tehran province has the highest range capacity in conventional functional and environmental infrastructures and also this province ranks first in the country in terms of balance between infrastructures. In relation to load-bearing analysis, it reflects the level of support for functional environmental infrastructures. Conversely, provinces such as Qom, which showed poor win-win capacity in this area, recorded good environmental environmental performance for some factors in load-bearing analysis reflecting the level of support. The result of this study indicates that there is a difference in the range capacity of functional infrastructure between the sample provinces and in some areas with factors such as political, industrial, tourist, etc. is higher than other provinces and the degree of balance between the range capacity of functional infrastructure In general, it is weak in the provinces of Iran, and also the reflection of the level of support for functional environmental infrastructure has negative fluctuations, and in general, in assessing the range capacity of functional infrastructure, there is a need for management measures.

    Keywords: carrying capacity, Functional Infrastructure, Sustainable development, FCM
  • Roghayeh Karami, Hassan Rezaei *, Abdolrassoul Salmanmahiy, Khalil Ghorbani Pages 41-60
    Introduction

    Today, natural resources’ managers in Iran and the world pay more attention to the participation of local stakeholders and indigenous knowledge in developing the integrated management plan of wetlands. Wetland management should consider the four dimensions of wise use, sustainable management, integrated water resources management and comprehensive stakeholder participation. Stakeholders participation in decision-making process leads to reaching consensus and reduces conflicts. The purpose of this study was to present a conceptual model of participatory management of Hamoun International Wetlands with the collaboration of local stakeholders.

    Materials and Methods

    In this study, the opinions of 376 stakeholders living in 58 villages inside and around Hamoun International Wetlands were collected in the form of focus groups. The coding of the interviews and the presentation of the conceptual model were performed through qualitative content analysis - grounded theory - in Nvivo12 software. Reliability was calculated using the auditing method and the validity of the research was reviewed and confirmed by experts.

    Results and Discussion

    Data reliability was 76%, which is acceptable. Data analysis and comparison was implemented using 863 primary codes with repetition, 150 primary codes without repetition, 78 secondary codes, 20 concepts and 10 subcategories and six main categories. The results of data analysis revealed the participatory model of Hamoun International Wetlands comprised six components: comprehensive management of Hamoun Wetland, legal requirements for water supply through diplomatic relations with Afghanistan, empowerment of local stakeholders through training-consultative meetings, promotion and improvement of culture in adopting climate-friendly agricultural methods, reducing dependence on wetland through industrial and commercial development and sustainable protection of wetland environment.

    Conclusion

    The results of this study presented the different dimensions of participatory wetland management using content analysis, of help to the managers of Hamoun International Wetland in particular and the managers of other wetlands in Iran in general in designing and implementing management plans and their proper outsourcing to local stakeholders. Therefore, using content analysis, the opinions of stakeholders, especially local stakeholders, can be included in management decisions. Keywords: Participatory management, content analysis, coding, Hamoun International Wetlands.

    Keywords: Participatory management, content analysis, coding, Hamoun International Wetlands
  • Behnam Kamkar *, Pooya Aalaee Bazkiaee, Parysa Alizadeh Dehkordi, Ebrahim Amiri Pages 61-80
    Background and Objective

    Increasing greenhouse gases will have different effects on crop yields, so that the interaction of these effects may increase or decrease yields. Crop simulation models have been used to investigate different levels of crop and environmental managements. The aim of this study was to investigate the AquaCrop model based on past, present and future climate in Rasht city located in Guilan province to achieve maximum water productivity and rice grain yield.

    Material and methods

    In order to study the changes in rice yield, water balance and productivity in Rasht city located in Gilan province under the past, present and future climate, the AquaCrop model was used. For this purpose, long-term data (over 30 years) were used to evaluate the yield and water balance in rice cultivation in the past and present climate. Also, using LARS-WG6 software, meteorological data for the next 83 years were generated based on the available daily meteorological data. The AquaCrop model was evaluated in the past, present and future climates based on daily data of minimum and maximum temperatures, precipitation and sun hours. The studied treatments included four levels of irrigation including 55, 70, 85 and 100% of water requirement and the planting dates were April 21st, May 11st and May 31st. By examining the effect of different treatment levels based on RCP 4.5 and RCP 8.5 climate change scenarios, the rate of changes in grain yield, evapotranspiration and water productivity based on evapotranspiration in the past, present and future climates were investigated. Also, the best irrigation treatment and planting date were introduced to increase rice yield and reduce water consumption.

    Results

    The evaluation results showed that the LARS-WG6 model is able to simulate the climatic components including temperature, precipitation and radiation with high accuracy. The results showed that the minimum and maximum temperatures increased during the climate change scenarios and the amount of radiation and precipitation decreased. The result of rice biomass and grain yield under RCP 4.5 and RCP 8.5 showed that the highest grain and biomass yield was obtained in irrigation of 100% of water requirement and planting date on April 21st. The study of water productivity showed that irrigation treatment of 100% of water requirement and planting date of May 31st had an effective role in increasing soil water storage and reducing evapotranspiration from the soil surface. The highest water productivity in grain production based on evapotranspiration was obtained in irrigation of 100% of water requirement and planting date was May 31st.

    Conclusion

    According to the obtained results, considering the water consumption productivity and yield and problems that will exist in the future including water shortage, it seems that late cultivation of rice in conditions of water shortage is a good solution, but under conditions where there is no water shortage, early cultivation of rice, such as April 21, can increase production. The study of irrigation levels showed that grain production is the most effective factor in increasing water use productivity and the use of low irrigation levels will not play an effective role in increasing water productivity.

    Keywords: AquaCrop model, irrigation, Planting date, Water productivity
  • Mohammad Amin Ghannadi *, Matin Shahri, Amirreza Moradi Pages 81-98
    Introduction

    Air pollution and its negative effects on human health have become a major issue around the world, especially in developing countries and Iran. Contaminants such as nitrogen dioxide, sulfur dioxide, carbon monoxide, and aerosols, in addition to having significant negative health consequences, cause to damage vegetation and contribute to global climate change. Therefore, the comprehensive monitoring of pollutants and, consequently, appropriate management decisions to address the issue is required. Remote sensing methods, especially Sentinel-5, the European Space Agency's most recent project (in collaboration with the Netherlands), which allows for the capture of images in various spectral bands using a TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI)sensor, are recognized as a useful tool for monitoring various types of air pollutants.-

    Material and methods

    In this analysis, the most significant air contaminants such as nitrogen dioxide, sulfur dioxide, carbon monoxide, and aerosol were monitored using Sentinel-5 satellite images for 20 major industrial cities in Iran in 2019 and 2020. A large number of level-3 images collected from Google Earth Engine were used in this research. Ground-based stations were used to verify the monitoring process.-

    Results

    The results show that monitoring values obtained using Sentinel-5 satellite images are at least 78 percent correlated with ground-based station values. As a result, it has been demonstrated that Sentinel-5 satellite images can be successfully used in management studies with the aim of reducing air pollution. Based on the results, it can also be inferred that, Tehran and Zanjan are respectively the most and the least polluted city in terms of total carbon monoxide, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and dust in 2019. The same is true in 2020. It is also clear that air pollution levels in Karaj and Kermanshah increased significantly in 2020 compared to 2019. Another significant finding is that, in general, air pollution levels in 2020 are lower than in 2019. One significant explanation may be the effect of the Covid-19 pandemic in 2020, which resulted in a decrease in industrial activity and reduced traffic and congestion on the roads.-

    Conclusion

    In general, the results of this research showed that it is possible to systematically monitor the air pollutants using images captured by TROPOMI sensor on the Sentinel-5 satellite with acceptable accuracy. The results of this study can help researchers and urban managers for appropriate management in metropolitan areas.

    Keywords: Air pollution, Sentinel-5 Images, TROPOMI, Industrial cities of Iran
  • Mahdi Boroughani *, Elham Fahiminejad, Iman Pazhouhan Pages 99-116
    Introduction

    The phenomenon of climate change can have different effects on different systems. Due to the vital role of water in human life, the study of its negative effects on the occurrence, severity and duration of drought is of particular importance. In this study, the effects of climate change on droughts on the southern shores of the Caspian Sea in future periods will be evaluated

    Material and methods

    The region under study covers three Northern provinces of Gilan, Mazandaran, and Golestan and in general, it covers 4 percent in terms of area and 12 percent in terms of population of the whole Iran. In this study, the effects of climate change on droughts on the southern shores of the Caspian Sea in future periods will be evaluated. For this purpose, precipitation data from the HadCM3-A2 general circulation model for future periods (2099-2070, 2069-2040, 2039-2010) have been scaled statistically and taking into account the uncertainty of climate fluctuations in the 20 series. At the first, daily precipitation was produced. Then the standardized precipitation index was calculated for the monitoring period and future periods. Finally, the downscaled variables of the region were compared with the observed variables and after ensuring the ability of the HadCM3 model in downscaling temperature and precipitation variables of the region, observed daily time series of precipitation and temperature and large-scale variables from HadCM3 model in the periods of 2010-2039, 2040-2069, and 2070-2099) are fed to the SDSM model.

    Results and discussion

    The results obtained from the output of this index in the monitoring period and future periods with different time scales show that the intensity of drought in the coming decades will increase compared to the monitoring period. This increase is more severe for the east of the Caspian Sea, so that the intensity of the drought of the 2080s will be three times the observation period. The results indicated that climate changes result in increasing the frequency and drought severity in the studied region. Findings of the present research indicate that in spite of the existence of variability in the SPI lower than 9 months running, in longer periods of 1 to 2 year periods has increased as 25 and 23.5% in comparison with the historical period. The incompatibility of drought simulated in the future with observation period in Gorgan station with four remaining stations of the southern regions of the Caspian Sea should be noted. This situation may be due to differences in the resources of precipitation in the eastern and western coasts of the Caspian Sea and different response of two regions against the global warming. Different studies such as Alijani (1991) indicated that the Caspian Sea west coasts are more affected by the northerly flows of Siberian high pressure system than its east coasts, and in case of the establishment of the high pressure over Caspian Sea, precipitations in the west of the Caspian Sea will be higher than its eastern region. Regarding the fact that the phenomenon of global warming has resulted in weakening the Siberian high pressure system in general therefore, the degree of the reduction in precipitations in central and western regions of the Caspian Sea will be relatively higher than in its eastern regions such as Gorgan station.

    Conclusion

    Occurrence of successive droughts and increasing drought intensity in the coming decades of the southern Caspian coastal areas will reduce water resources and the region-based economy will face a more severe crisis, in which case water resources management and development of strategic irrigation document and cultivation pattern a region compatible with socio-economic and climatic trends seems absolutely necessary.

    Keywords: climate change, SPI, statistical exponential microscale. Caspian coast
  • Mohammad Asgari, Mohsen Javanmiri Pour, Vahid Etemad *, Abdolmajid Liaghat, Azam Eskandari Rad Pages 117-134
    Introduction

    One of the main limitations in arid and semi-arid regions is the allocation of water resources for green space development. Since water and drought stresses along with incorrect selection of species are the main factors that reduce seedling survival in the afforestation stages in arid and semi-arid regions, the aim of current study is to investigate the morphological characteristics of ash, Mullberry and ash leaved maple seedlings in the greenhouse and the feild under different water stress in Robat Karim town.

    Material and methods

    Robat Karim city is one of the towns of Tehran province with area of 275 square kilometers. To study the effect of water stress on morphological characteristics 20 saplings were planted in 4 repetitons in a completely randomized design. 5 saplings of each species were selected for water stress treatments. A total of 90 saplings including 5 repetitons and three drought levels (2, 4 and 6 days after reaching MAD point) were considered and tested for the above species in greenhouse and in field. The saplings that reached the MAD point were not irrigated immediately and were subjected to 3 drought stresses 2, 4 and 6 days after reaching the MAD point. Then the quantitative appearance characteristics of seedlings which include parameters of leaf numbers, leaf size, seedlings height, stem diameter, dry leaf weight, stem dry weight along with 2 qualitative characteristics of seedlings, which are leaf freshness and seedling health, were measured.

    Results and discussion

    The results showed that the number of MAD period times in the greenhouse for Fraxinus rotundifolia Mill species was 29, Acer negundo 28 and Morus alba 32 and in the field for Fraxinus rotundifolia Mill species was 20, Acer negundo 20 and Morus alba 17 period times. Generaly, in all three studied species, in May, as the first month of research, the seedlings were in a very good condition. In other months, after being under different water stress (2, 4, 6 days), the number of leaves and leaf size have always decreased over time. In case of ash leaved maple, the number of leaves in the greenhouse area in August was zero (absolute defoliation).

    Conclusion

    Generaly, by increasing water stress, leaf number, leaf size, dry leaf weight, dry stem weight, leaf freshness and saplings health reduced. It seems that 6 days after reaching MAD point is the sutiable time to irrigate the saplings according to their Morphological characteristics. Considering to the appearance of seedlings during irrigation always helps to use water efficiently, prevent over-irrigation and under-irrigation of seedlings and save the relevant costs.

    Keywords: Water Stress, Afforestation, Morphological characteristics, Arid Zones, Sapling
  • Somayeh Shirzadi Laskookalayeh *, Hamid Amirnejad, Sare Hoseini Pages 135-154
    Background and purpose

    In recent years, one of the most important challenges in the management of Hyrcanian forests is the continuation of the process of forests logging or its logging ban (forest respiration). Therefore, the purpose of this study is to identify the strengths, weaknesses, opportunities and threats of logging plans and forest logging ban from an economic and social perspective and to provide appropriate management strategies in this field and prioritize them as a tool to reduce these challenges.

    Materials and methods

    The study is identifing the strengths, weaknesses, opportunities and threats, presentation and prioritize appropriate strategies for forest logging and forest logging ban points of view social-economic in the forests under the management of Mazandaran province (Sari) using studies field and questionnaire completion. The statistical sample of the study consisted of experts and faculty members specialized in forestry field and rural communities on the margins of forests. In this study, entropy and SWOT techniques were used to data analyzes.

    Results and discussion

    The results of the study identified 4 strengths, 6 weaknesses, 8 opportunities and 2 threats for forest logging and 2 strengths, 9 weaknesses, 4 opportunities and 8 threats for forest logging ban. According to the SWOT matrix results, the most important strengths and opportunities for forest logging include reducing wood smuggling and meeting the country's wood needs, and the most important weakness and threat include logging costs and nature lovers' dissatisfaction, respectively. Also, the most important strengths and opportunities of forest logging ban include increasing the economic value of forest environmental services and the tendency towards wood cultivation, and its most important weakness and threat have been the reduction of employment and the increase of wood smuggling, respectively.

    Conclusion

    According to the results of data related forest logging and forest logging ban (forest respiration) of the forests of the study area and based on analysis of QSPM matrix results, most appropriate management strategy for forest logging and forest logging ban was an offensive strategy and a defensive strategy in point of viwe an economic and social, respectively.

    Keywords: Forest logging, Hyrcanian forests, Quantitative Strategic Planning Matrix, Threat, -Opportunities- Strengths, weaknesses
  • Zahra Parvizi Zadeh, Mohammad Hossein Gharineh, Abdol Mehdi Bakhshandeh, Amin Lotfi Jalal-Abadi *, Babak Pakdaman Sardrood Pages 155-170
    Background and Aim

    The plant chamomile (Matricaria chamomilla L.) is of very important medicinal properties due to its content of active compounds such as chamazulene, alpha-bisabolol as well as alpha-bisabolol A. Considering the relevance of chamomile in various pharmaceutical, food, cosmetic and hygienic industries, organic nutrition and improved absorption of mineral elements would play an important role in the raise of plant yield and essence quality. Therefore, the use of biofertilizers such as mycorrhizal-like fungi is regarded as an important issue in reduction of chemical fertilizer application and maintain crop health and the environment in nowadays agriculture (Abbaszadeh et al., 2006; Jamshidi et al., 2011). The use of the natural mineral, zeolite is one of new strategies in agricultural development for Increasing water and nutrient use efficacy, where it improves plant growth through its capacity for water preservation and supply of nutritional materials (Ahmed et al., 2010)

    Materials and Methods

    To study the effect of the application of the fungus Serendipita indica and the natural zeolite (Clinoptilolite) on the quantitative and qualitative yield of the German chamomile cv. Presov, a factorial experiment based on randomized complete block design with three replicates was performed in the experimental field of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan during 2006-2007. The experimental factors included the fungus with two levels (either inoculation/ no inoculation) and zeolite with four levels of the application rates (tonnes per hectare): Z1 (0), Z2 (5), Z3 (10) and Z4 (15). After crop harvest performed omitting the marginal effect in a border-band of 50 cm width per plot surroundings, the traits of the number of secondary branches, the number of flowers per plant, biological yield, essence percentage, essence yield, the rate of phenolics, and flavonoids as well as the rate of antioxidant activity were determined.

    Results and discussion

    The inoculation with the fungus and the lower levels of zeolite led to increased number of secondary branches and of flowers per plant. The highest rate of biological yield was obtained with 10 tonnes of zeolite per hectare, which was not statistically a significant difference from other levels of zeolite application but still meaningfully different from that in control. With the effect of fungus, the highest essence percentage was obtained with the zeolite application level of 10 tonnes per hectare, while no-inoculation of the fungus generally led to a lower essence percentage. Additionally, higher percentage of essence could be produced with lower rates of zeolite thanks to fungal inoculation. The highest rate of essence yield was yielded as the result of the inoculation of S. indica. Furthermore, the application of zeolite led to increased essence yield, so that the lowest rate of essence yield resulted in the treatment of no zeolite application. The rate of flavonoids, as well as phenolics were higher when the fungus was inoculated than in the absence of its inoculation.

    Conclusion

    Considering the results of this research, the beneficial impacts of zeolite, as well as the mycorrhiza-like fungus application are notable as an organic nutritional system in the provision of most nutrients required by the medicinal plant chamomile, and as the consequence its increase of essence percentage and yield. Moreover, the advantages of the substituent nutritional system can environmentally be considerable compared to traditional agricultural systems.

    Keywords: Essence yield, number of flowers, mycorrhiza-like, phenolics, Flavonoids
  • Sona Kebriaeezadeh, Jamal Ghodduosi *, Ali Asghar Alesheikh, Reza Arjmandi, Seyed Alireza Mirzahosseini Pages 171-184
    Introduction

    Rapid and uncontrolled expansion of cities, increased traffic, industrial enterprises and low-quality fuels, as well as urban morphology parameters and climatic conditions are among the factors affecting air pollution in urban areas. In Iran, the metropolis of Isfahan, which is the third largest urban area in the country, has increased air pollution with the extensive development of industrial enterprises, population growth and urban growth. Therefore, in order to find the factors affecting the trend of air quality changes, trend analysis and evaluation of the relationship between land use parameters, industrial development and traffic situation with air pollution indicators were studied.

    Material and methods

    In order to evaluate the trend using measured periodic data and simple correlation and regression methods of seven air pollutants including PM2.5, PM10, CO, SO2, NO, NO2 and NOX as dependent variables and meteorological parameters, type of land use, industry development and vehicles were analyzed as independent variables. Also in the computational method, SPSS software was used to test the normal distribution of data sets including the concentration of air pollutants and meteorology from 1387 to 1394, in 10 air pollution measuring stations and 3 meteorological stations in Isfahan metropolis.

    Results and discussion

    The results of the study show that the average annual concentration of PM (PM10 / PM2.5), NO and CO decreases and the average annual concentration of SO2, NO2 and NOX increases. In addition, the average annual rainfall, temperature and wind speed increased while the trend of relative humidity in the study area did not change significantly. It was also found that the trend of residential, educational, commercial, public services, transportation and the number of industrial units and vehicles has increased significantly. However, the amount of agricultural land, green space and industrial areas has significantly decreased in the study area. The results of stepwise regression analysis show that changing the use of agricultural land to residential areas and increasing wind speed can be the reasons for the decreasing trend of NO, CO. And suspended particles in the study area. In addition, the increasing trend of transportation can be the most important reason for the increase in NO2 concentration. On the other hand, due to the increasing trend of NOX emissions and significant negative correlation with green space and positive correlation with transportation and industrial areas and the result of stepwise regression model, it can be concluded that reducing green space and an increase of 99.5% in the area of transportation use increases the NOX concentration in the study area. In addition, the size of utility centers increases the concentration of SO2 and there is a negative relationship between the concentration of PM2.5 and SO2 (as the concentration of SO2 increases, the concentration of PM2.5 increases).

    Conclusion

    It is noteworthy that the relationship between air quality indicators as dependent variables with independent variables in urban areas is complex and it is not clear which specific factor or parameter is the most important scenario of air pollution in an urban context. Therefore, more detailed research is needed.

    Keywords: Air pollutant, Meteorological parameters, Isfahan
  • Abbas Aghajani Bazzazi, Ahmad Adib, Maryam Shapoori *, Mohammad Ali Farjoudi Ahangari, Amir Hossein Bangian Tabrizi Pages 185-198
    Introduction

    The land that was influenced by mining operations especially waste dump, was increased continuously. Therefore the necessity of mine reclamation is more important than the past. Plant species selection is one of the main topics in open pit mine reclamation regarding mined land use and environmental protection.

    Material and methods

    In this research, the selection of suitable plant species regarding the environmental rehabilitation of Songun copper mine was performed. At first, suitable plant species were selected by main criteria such as post-mining land use, climatic condition, and ecological parameters of soil. Then selected species were ranked based on a completed questionnaire with experts by the combination of Analytic hierarchy process (AHP), Simple Multi-Attribute Rating Technique (SMARTER), and Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) methods.

    Results and discussion

    Suitable tree species in acidic and metallic pollutant land are Ulmus minor, Juniperus communis, Betula pendula, Robiniapseudoacacia, Acer compestre, and Rhus coriria, respectively. Native tree species such as Ficus carica, Fraxinus excelsior, and Juglans regia were selected for the alkaline region, respectively.

    Conclusions

    From the selected tree species for this region, the more successful species in reducing pollution and preventing soil erosion are preferred. Robiniapseudoacacia is not considered one of the native trees of the region. Still, because it is more successful than other trees in environmental protection, it was selected as the superior plant species for this region. Among the native species of the region, Acer campestre takes priority due to the purpose of preserving the environment.

    Keywords: multiple attribute decision making, AHP, plant species selection, Reclamation
  • Kazem Rangzan *, Alireza Zarasvandi, Mostafa Kabolizadeh, Shahin Mohammadi, Jasem Mayahi Pages 199-222
    Introduction

    Particulate matter is one of the main air pollutants in urban areas, which are usually produced from various sources such as urban vehicles, fossil fuels, industrial activity and cause respiratory diseases, cardiovascular disease and death, therefore, it is very important to be aware of spatial changes in this pollutant in areas with high levels of pollution. In this regard, the present study was conducted with the aim of spatio-temporal evaluation of the PM2.5 index in the period 1998 to 2016 in Khuzestan province.

    Materials and Methods

    For this study, in first precipitation, Land surface temperature (LST), wind speed, Digital Elevation Model (DEM) and vegetation cover parameters were prepared using four satellites Terra, Landsat 8, SRTM and GPM and ground data. Then PM2.5 index for four periods of 1998, 2004, 2010 and 2016 was extracted using satellite products for Khuzestan province. Also, information on the distribution of the population and industries of the province was received from the relevant organizations. Finally, after providing the spatio-temporal changes of PM2.5 index in Khuzestan province, the spatial changes of this index were studied with the mentioned parameters to evaluate the effect of each of these parameters on the pollution of this index.

    Results and Discussion

    The results of the present study in Khuzestan province showed that the southern cities of the province such as Mahshahr, Abadan and Shadegan are regions with higher potential in terms of particles smaller than 2.5 microns in size. The results of the study of population density and industries of this province showed that most of the cities in which the air pollution rate due to PM2.5 index was high, had more industries and population density. The results also showed that in all study periods, in the northern and northeastern parts of the province, the amount of air pollution caused by this index was much lower than other regions of the province and the reason for this could be the low density of industries and population of these cities, among which we can mention the cities of Lali and Indika. In addition to the direct relationship between industry and human activities in increasing and decreasing the concentration of PM2.5 index, the relationship between this index and several factors (DEM, wind speed, precipitation, temperature and vegetation cover) was investigated. The correlation results between the mentioned parameters and PM2.5 concentration showed that the highest correlation is between PM2.5 concentration and precipitation and this relationship is inverse.

    Conclusion

    Considering the mentioned cases in general, it can be said that the concentration of PM2.5 pollutants in the southern and central areas is much higher than other areas and this could be due to the high density of power plants, industries and vehicle pollution in these areas. In addition, environmental and climatic factors can play an important role in the persistence and spread of the air pollution layer of this index. It should be noted that this research can be the basis for decision-making on-air pollution management, which is especially important in the management of air pollution crises.

    Keywords: monitoring, Industrial Pollutants, remote sensing, Environmental pollution, PM2.5
  • Ahmad Akhyani, Hamid Reza Matinfar *, Hadi Asadi Rahmani Pages 223-244
    Introduction

    Numerous studies have shown that agricultural soil quality evaluation is essential for economic success of agricultural products and environmental stability in rapidly developing regions. Changes in soil quality characteristics are usually controlled by intrinsic factors such as climate, parent rock and time and dynamic factors (Managerial).For this purpose, evaluation of parameters of soil quality plays an important role in assessing the land management and sustainability of production agricultural systems. The present investigation was undertaken to identify sensivity soil quality parameters against to changes of soil type(foure soil orders inculded, Entisol, Inceptisol, Aridisol and Molisol) and land use(Three land use included, pastureland, forest and agriculture) along a north-south transect with different heat and humidity regimes.

    Material and methods

    The present study was performed in lands of Miami city in Semnan province. The 215 soil samples collection were done in both natural lands (forest and pastureland) and closest from agricultural lands in three different regions along a north-south transect from 0-30 cm depth and in total of 13 soil parameters including physical, chemical and microbiological properties(EC, pH, O.C, T.N.V, CEC, Urease, Betaglocsidase, phosphatase enzymes, Microbial Biomass Carbon, MWD, BD) were determined. Then, in order to determine the effect of land use change and soil type on the studied soil parameters, the statistical methods of principal component analysis (PCA), factor analysis (FA) and regression were used.

    Results and discussion

    The results showed that most of the chemical, physical and biological properties of soil in the northern lands are better than the southern ones due to changes in humidity and temperature regimes (more rainfall and lower temperatures). The trend of the coefficient of variation of most soil features in the three areas studied along the transect shows that the coefficient of variation of most of the studied features is influenced by climate and the coefficient of variation of most parameters has decreased from south to north, which is probably due to the buffer effects of soil organic carbon in the northern regions. Also the results of PCA and FA analysis showed that organic carbon , betaglucosidase enzyme , microbial biomass carbon , MWD and microbial biomass carbon/ organic carbon had higher weight than other soil quality parameters in all of the regions. Also the results of the statistical method of regression study showed, two factors of land use change and soil type can predict more than 55% changes in most soil quality parameters and the total of 14 properties have been investigated , 10 characteristics were relatively controlled by land use type and 4 characteristics by soil type.

    Conclusion

    Overall, the results of this study showed that the two factors of land use change and soil category, except for electrical conductivity, soil reaction, absorbable potassium, cation exchange capacity, and calcium carbonate equivalent, have the greatest effect on changes in soil quality characteristics and physical and biological of soil affected by land use change and chemical properties were affected by soil typ therefore, in order to study the effects of management changes on soil quality attributes , biological and physical parameters are more suitable in the short term.

    Keywords: Soil properties, Land use change, soil orders, crop management
  • Hanieh Kazemi Moayed, Mahdi Jalili Ghazizadeh Khayat *, Mostafa Panahi, Zahra Abedi, Hamid Reza Ghafarzadeh Pages 245-260
    Introduction

    The sludge produced in the oil refinery is very harmful due to the significant volume and complexity of the compounds, and its reasonable disposal is very important for environmental protection and sustainable development. During the effluent treatment process in the oil refinery, contaminated industrial sludge containing toxic substances is produced, which contains poly-aromatic hydrocarbon compounds and is classified in the group of hazardous wastes.

    Materials and methods

    In this study, the life cycle evaluation of disposal methods in two scenarios of landfill and incineration on industrial sludge of oil refinery in Iran has been investigated. Regarding, using life cycle assessment software, openLCA with CML-Baseline Impact Assessment Model, different environmental impact categories are examined and using weighting and dimensionless method of each effect class in the two defined scenarios, the best scenario has been identified in terms of the environment.

    Results and discussion

    The results from 11 categories including acidification, climate change, reduction of Abiotic, in two parts of fossil fuels and factors affecting final reserves, toxicity in three parts (drinking water, seawater, and soil toxicity), Eutrophication, Human toxicity, ozone Layer depletion, and photochemical oxidation have been evaluated. The results show that the least environmental effects on human health indicators and plant species are related to the landfill scenario. The sludge incineration scenario, which is sent directly to the incinerator, has been selected as a worse scenario with the highest emissions of carbon dioxide, methane and nitrogen oxides into the environment.

    Conclusion

    The results of dimensionlessness in the two studied scenarios showed that Scenario 1 (Landfill) with a value of 2.94 × 10 -6 and Scenario 2 (waste incineration) with a number of 5.42 × 10 -6 the least destructive effect on the environment, respectively.

    Keywords: Life cycle assessment, openLCA software, CML-Baseline index, environmental impact classes, industrial sludge of oil refinery