فهرست مطالب

فصلنامه پژوهش های فرسایش محیطی
سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 49، بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/01/05
  • تعداد عناوین: 14
|
  • عقیل مددی*، صیاد اصغری، سعید نگهبان، مهری مرحمت صفحه 1

    یکی از فرآیندهای فرساینده سطح زمین که موجب تغییر شکل سطح زمین و خسارات شدید محیطی و اقتصادی می گردد، فرسایش خندقی است. بخش جنوب و جنوب شرقی حوضه شور مهر تحت تاثیر فرسایش خندقی قرار گرفته است، از پیامدهای این نوع فرسایش می توان به بهم خوردن تعادل اکولوژیک منطقه، به خطر افتادن منابع زیستی اشاره نمود به همین دلیل مطالعه در مورد این پدیده در منطقه ضروری است. هدف از این پژوهش تاثیر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر ایجاد و گسترش خندق در منطقه است. در این بررسی با بازدیدهای میدانی، ابتدا خندق های موجود در منطقه شناسایی و با دستگاه (GPS) موقعیت آن ها ثبت شد. سپس  تعداد 15 نمونه خاک در مناطق خندقی و 5 نمونه خاک در مناطق غیر خندقی در عمق 30-0 سانتی متر تهیه و در آزمایشگاه آنالیز شد. از آزمون مقایسه میانگین دو جامعه آماری (t) در نرم افزار R جهت بررسی نقش خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در ایجاد و گسترش فرسایش خندقی استفاده گردید. نتایج نشان داد در بین خصوصیات فیزیکی خاک، درصد شن (001/0) اختلاف معنی داری در سطح5 درصد در دو منطقه مورد بررسی  دارد. همچنین در بین  خصوصیات شیمیایی خاک متغییرهای PH (0001779/0)، نسبت جذب سدیم (00995/0)، مواد خنثی شونده (01571/0)، سدیم محلول (02378/0)، منیزیم (03456/0) و پتاسیم (04593/0) توانسته اند اثر معنی داری در بین دو منطقه از خود نشان دهند و در نتیجه نقش موثرتری در ایجاد فرسایش خندقی داشته باشند.

    کلیدواژگان: خصوصیات خاک، فرسایش خندقی، آزمون t، نرم افزار R
  • فریبا پاکنژاد، علی احمدآبادی*، عزت الله قنواتی، حسن زحمتکش صفحه 2

    سیلاب، رخدادی طبیعی و نامنتظره است که در دهه های اخیر به فراوانی رخ داده و آسیب های جبران ناپذیری به همراه داشته است. ارزیابی جامع خطر جریان های واریزه ای به علت پیچیدگی و فقدان قطعیت شاخص های مختلف مربوطه، بسیار چالش برانگیز است. یک ارزیابی منطقی و معقول باید بر اساس داده های کافی و رویکردهای واقع گرایانه باشد. این مطالعه با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، رویکرد دقیقی را برای ارزیابی ریسک خطر جریان واریزه ای ارایه می دهد. در این راستا به منظور ارزیابی آسیب پذیری سیلاب های رخ داده در منطقه، نقشه پهنه بندی ریسک سیلاب از دو مدل RF و ANN در حوضه آبریز تنگراه تهیه شد. بر اساس داده های خطر جریان واریزه ای، پیمایش های گسترده میدانی و داده های ژیومورفولوژیکی و محیطی انجام شده، یازده عامل موثر برای اجرای این مدل آماده شد که شامل طبقات ارتفاعی، درصد شیب، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، زمین شناسی، میزان بارندگی، کاربری اراضی، جهت شیب، لایه خاک شناسی، شاخص قدرت آبراهه (SPI) و شاخص رطوبت توپوگرافیک (TWI) است. با استفاده از نرم افزارMatlab R2020a ، 609 منطقه مستعد جریان واریزه ای شناسایی شد که از هفتاد درصد آن برای اجرای مدل و از سی درصد آن برای اعتبارسنجی استفاده شد. رویکرد RF بیشترین مقادیر دقت، احتمال تشخیص خطر و AUC (ناحیه زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده) را ارایه داد. ارزیابی نتایج به دست آمده از مدل الگوریتم جنگل تصادفی نیز با استفاده از ضریب تعیین 089/0 و خطای 24/0 ایجاد شد که سطح دقت بالای این مدل را نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی با دقت 078/0 و خطای 35/0 نشان داد. براساس پهنه بندی صورت گرفته، نتایج نشان داد که 17، 22، 26، 22 و 12 درصد از مساحت منطقه به ترتیب پهنه های دارای خطر بسیار زیاد با مساحت 14/108 کیلومتر مربع، زیاد 2/136، متوسط 25/168، کم 2/142 و خیلی کم با 56/80 کیلومتر مربع است. اعتبارسنجی ثانویه توسط معیار ROC و سطح زیر منحنی برای مدل RF، 94/0 و برای مدل ANN 088/0 است که دقت برآوردی مدل رندم فارست را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، جنگل گلستان، جریان واریزه ای، روش RF
  • الهام نورایی صفت، مسعود بختیاری کیا*، محمد اکبریان صفحه 3

    فرسایش خاک، تهدیدی جدی در باروری خاک به شمار می رود. بنابراین، مدیریت بهتر این منابع در راستای بهره برداری مطلوب و کاهش تاثیرات مخرب بر این منابع ضروری است. این پژوهش با تاکید بر نقش رواناب در فرسایش، با استفاده از مدل RUSLE و روش SCS-CN، به برآورد مقدار هدر رفت خاک ناشی از تغییرات رواناب در حوضه آبریز رودخانه کل می پردازد. به این منظور، از داده های بارش سالانه سال های1392، 1390، 1388، 1386، 1384، 1382، تصاویر ماهواره ای لندست، نقشه های خاک، کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیکی خاک و همچنین DEM منطقه استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مقدار بیشینه هدررفت سالانه خاک در6 سال مذکور در مناطق خاصی از حوضه، بین 342 تا 980 و مقدار میانگین هدر رفت سالانه خاک بین 66/9 تا 59/25 تن در هکتار در سال متغیر است. بیشترین مقدار میانگین فرسایش، در سال 1388 با مقدار 59/25 تن در هکتار در سال در قسمت جنوب غربی منطقه مطالعاتی و ناشی از گروه هیدرولوژیکی C و خاک های لومی، لومی-رسی و ماسه ای نرم است. به نظر می رسد اگر سایر خصوصیات و ویژگی های دخیل در فرسایش ثابت در نظر گرفته شوند، میزان هدر رفت خاک به صورت مستقیم با بارش در ارتباط است. در کنار بارش، شدت زیاد فرسایش در منطقه مطالعاتی را می توان به دلیل ویژگی های خاک، وجود واحدهای زمین شناسی حساس، فقر پوشش گیاهی منطقه و کمبود عامل حفاظتی دانست. نتایج این پژوهش نشان داد که اعمال مقدار رواناب در برآورد مقدار فاکتور فرسایندگی بارش در راستای تخمین مقدار هدررفت خاک می تواند نتایج قابل قبولی را ارایه دهد. این رویکرد، امکان برآورد فرسایش خاک و توزیع مکانی آن را با شیوه ای آسان، سریع و مقرون به صرفه فراهم کرده، ابزاری مفید و کارآمدی را برای ارزیابی و تهیه نقشه خطر فرسایش خاک در مناطق مختلف در اختیار می گذارد.

    کلیدواژگان: هرمزگان، رودخانه کل، فرسایش، RUSLE، SCS، CN
  • علیرضا قدرتی*، علیرضا حبیبی صفحه 4

    در این تحقیق ابتدا با استفاده از اطلاعات هیدرولیکی و مدل هایی نظیر   HEC-RAS شرایط هیدرولیک مرزی جریان و تنش برشی ارزیابی میگردد. پوشش گیاهی در قالب 5 واحد پیش بینی شده شامل:  a) درخت b) درختچه c) بوته، d) ترکیب درخت و درختچه f) شاهد،  در کناره رودخانه اجرا می گردد. هر تیمار دارای 3 تکرار بوده، در هر تیمار و تکرارهای آن از تراز کم آبی تا لبه بالایی دیواره پین هایی عمود برجهت جریان کوبیده شدند. تفسیر و آنالیز آماری در این تحقیق بصورت آزمایش فاکتوریل و کاملا تصادفی انجام شد. برای آنالیز داده ها از نرم افزار محاسبه SPSS استفاده گردید. برای مقایسه تیمارها با یکدیگر نیز از آزمون دانکن و سطح معنی داری  05/0≥P. انجام گردید. پوشش علفی توانسته است حفاظت خوبی در مقابل فرسایش داشته باشد. فرسایش در  پوشش درختی بیشتر را نشان داده است چون در معرز جریان آب بوده است . اما در هنگام بروز سیلاب شدید مشاهده شد،پوشش علفی به دلیل عمق کم ریشه دوانی به صورت بلوکی تخریب شده . در پوشش درختی و درختچه ای دیواره ها پایداری خود را حفظ نموده .

    کلیدواژگان: تثبیت دیواره رودخانه، روش بیولوژیکی، سیل و فرسایش
  • خسرو شهبازی*، حمیدرضا عباسی، مرتضی قیصوری، حسین شهبازی، مهین کله هوئی صفحه 5

    فرسایش بادی یکی از مهم ترین عوامل اصلی در ایجاد کانون های گرد و غبار در بسیاری از مناطق کشور است که در اثر تخریب اراضی و سوء مدیریت در بسیاری از مناطق ایران دیده می شود. بدین تقدیر هدف این تحقیق شناسایی شکل ناهمواری ها (مرفولوژی)، فعالیت، ویژگی های فیزیکی - شیمیایی و مینرالوژیکی شن زارهای استان کرمانشاه می باشد. در این مطالعه به منظور دستیابی به نتایج پژوهش با استفاده از مطالعات میدانی و پرسشنامه ای کانون های بحران در سطح استان کرمانشاه شناسایی شد. سپس با استفاده از نمونه برداری از نقاط بحرانی، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اراضی ماسه ای در مناطق بحرانی استخراج گردید. نتایج نشان داد مهم ترین شکل موجود در اراضی بیابانی منطقه موردمطالعه پیکان ماسه ای و درجه فعالیت شن زارها نیمه فعال و بیش تر آن ها تثبیت نشده می باشند. منشا این ماسه ها از سازندهای آغاجاری است که در منطقه گسترش داشته و هرساله مقداری ماسه از آن ها هوا دیده و جدا می گردد و توسط باد بر روی اراضی کشاورزی و مرتعی قرار می گیرد و بخشی هم حاصل رسوبات ماسه ای رودخانه های فصلی است. بررسی بینی کولر عناصر درخشان در بین نهشته های بادی قصرشیرین، حاکی از نقش موثر آبرفت های رودخانه ای و تپه های اطراف در تغذیه مناطق ماسه ای می باشد. فعالیت های کشاورزی مانند عملیات آماده سازی بستر برای کاشت موجب اضافه شدن این مواد فرسایش یافته به خاک اصلی شده و تغییر بافت خاک سطحی را به همراه داشته است. بر اساس نتایج مطالعات آزمایشگاهی نمونه ها عمدتا فاقد گچ، ماسه ای و با  pH  بین 18/7 تا 95/7 و مقدار EC  بین 32/0 تا 18/3 میلی موس بر سانتی متر در نوسان است. بنابراین پهنه های شناسایی شده جزء ماسه زارهای با اشکال پیکانی ماسه ای، غیرشور، نیمه فعال، تثبیت نشده می باشند. بررسی مورفوسکوپی نمونه ها نشان می دهد که بیش ترین درصد نمونه های ماسه ای به شکل زاویه دار بوده که حاکی از فاصله نسبتا کم بین محل برداشت و رسوب گذاری است. پیشنهاد می شود در راستای جلوگیری از تغییر بافت خاک و نیز تخریب ساختمان خاک ، اقدامات حفاظتی (احیاء پوشش گیاهی، احداث بادشکن زنده، مالچ پاشی و بهبود هوموس خاک) مناسب انجام شود.

    کلیدواژگان: شن زارها، فرسایش پذیری، کانون بحران، گرد و غبار، مرفولوژی
  • محمدمهدی حسین زاده*، منیژه سرتیپ زاده نمین صفحه 6

    تغییرات کانال رودخانه ، فرآیند های طبیعی رودخانه و بخشی از عملکرد سیستماتیک رودخانه ها هستند که باعث تخریب زمین های کشاورزی اطراف رودخانه و خسارت به تاسیسات انسانی و راه ها می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی فرسایش کناره رودخانه با استفاده از شاخص فرسایش بالقوه کرانه رود اکلاهما-اوزاراک است. حوضه آبخیز قلعه رودخان در غرب استان گیلان و در شهرستان فومن واقع شده است. این رودخانه از دامنه های شمالی کوه های طالش سرچشمه گرفته و بعد از خروج از کوهستان در منطقه فومن وارد جلگه گیلان شده و در نهایت به دریای خزر می ریزد. به منظور بررسی فرسایش کناره رودخانه بخشی از رودخانه به طول تقریبی 5 کیلومتر در نزدیکی فومن مشخص شده و در 8 بازه پارامتر های موجود در شاخص فرسایش بالقوه کرانه رود مورد بررسی قرار گرفتند. در این روش هشت عامل ارتفاع کرانه رود، زاویه کرانه، درصدی از کرانه رود که شیب بیش از 80 درجه دارند، شواهد حرکات توده ای، رسوبات منفصل، حفاظت کناره رود، پوشش گیاهی حاشیه رود و انحنای رود امتیاز دهی شدند.  با توجه به نتایج امتیاز نسبی، پوشش گیاهی ریپارین و حفاظت از کرانه موثرترین عوامل در ناپایداری کرانه های چپ و راست در رودخانه قلعه رودخان بوده است. به طورکلی می توان گفت درکرانه های رودخانه قلعه رودخان وضعیت ناپایداری غلبه داشته که این مسیله ناشی از دخل و تصرف انسان در این بخش از رودخانه می باشد.

    کلیدواژگان: رودخانه قلعه رودخان، شاخص فرسایش بالقوه کرانه رود، فرسایش کناره رودخانه ای، فومن، گیلان
  • منصور پروین* صفحه 7

    فرایند فرسایش خاک و تشدید آن بر اثر مدیریت و بهره برداری نامناسب هر ساله خسارات زیادی را به حوضه های مناطق نیمه خشک و خشک ایران وارد می کند. در میان روش های متعدد مطالعات فرسایش خاک، روش آنالیز پارامترهای مورفومتریک، یک روش ارزان، سریع و کارآمد برای مطالعه ای فرسایش خاک است. حوضه نیمه خشک میان راهان به علت رخنمون سازندهای مختلف، تنوع شرایط ژیومورفولوژی، توپوگرافی ناهموار و رواج معیشت کشاورزی و دامپروری در معرض خطر فرسایش خاک قرار دارد. بنابراین پهنه بندی پتانسیل فرسایش خاک این حوضه، جهت مدیریت علمی و توسعه پایدار آن ضروری است. هدف پژوهش حاضر پهنه بندی پتانسیل فرسایش خاک در زیرحوضه های، حوضه میان راهان است. در این پژوهش از روش های WSA و میانگین گیری استفاده شده، که مبتنی بر محاسبه و رتبه بندی پارامترهای مورفومتریک هستند. نتایج نشان داد، که بر اساس روش های WSA و میانگین گیری به ترتیب 47.49% و 65.53% مساحت حوضه میانراهان در پهنه های با پتانسیل فرسایش خاک زیاد قرار گرفته و نیازمند اجرای طرح های حفاظتی می باشند. روش WSA به علت استفاده از پارامترهای مورفومتریک شکلی، خطی و ناهمواری و محاسبه ضریب همبستگی بین آنها دارای کارایی بهتری برای مطالعات پهنه بندی پتانسیل فرسایش خاک است. زیرحوضه های جنوبی، شمالی و مرکزی حوضه میانراهان به ترتیب دارای پتانسیل کم، متوسط و زیاد فرسایش خاک هستند.  میزان پتانسیل فرسایش خاک در زیرحوضه های حوضه میانراهان متاثر از شرایط ناهمواری و شکل زیرحوضه ها بوده و پارامترهای مرتبط با شکل حوضه و ناهمواری حوضه بیشترین تاثیر را در میزان پتانسیل فرسایش خاک زیرحوضه ها دارند.

    کلیدواژگان: پارامترهای مورفومتریک، پهنه بندی، حوضه میانراهان، روش WSA، فرسایش خاک
  • شهناز علیزاده، مجتبی یمانی*، محمدرضا ثروتی، منیژه قهرودی تالی صفحه 8

    مناطق ساحلی از طرفی تحت تاثیر فرایندهای هیدرودینامیک دریا و خشکی و از طرف دیگر تحت تاثیر فعالیت های انسانی اطراف خط ساحلی می باشند که اغلب پتانسیل بالایی در آسیب پذیری دارند که باید موردتوجه قرار گیرند. پژوهش های دیرینه شناسی موید افت وخیز تراز آبی دریای خزر در قالب ارقام چند ده متری است.  سواحل دریای خزر دارای توپوگرافی و کاربری اراضی متفاوتی ازجمله اراضی پست مرتبط با مصب رودخانه ها، خورها و یا پیشرفتگی های آب دریا در خشکی و سواحل نسبتا بلندتر ماسه ای و شنی است. عموما شیب پس کرانه بسیار اندک است. این عوامل، شرایط مساعدی را برای غرقاب شدن زمین ها در مواقع افزایش سطح تراز آب دریا و یا بالا آمدن سطح پیزومتری آبخوان های ساحلی فراهم می کند. هدف این تحقیق تعیین آسیب پذیری خط ساحلی غرب دریای خزر (تالش تا انزلی) با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی و تکنیک مقایسه زمانی-مکانی تغییرات است. متغیرهای موردبررسی در این پژوهش، شامل تغییرات ایوستاتیک تراز دریا، ژیومورفولوژی، توپولوژی و کاربری اراضی می باشد. نتیجه پژوهش حاکی از آن است که سواحل با آسیب پذیری کم متعلق به نواحی اطراف موج شکن پره سر و مناطقی است که توسط جریان های خشکی تقویت می شوند و 2/56 کیلومتر از 4/93 کیلومتر (60 درصد) ساحل موردمطالعه، نیازمند توجه ویژه در جهت تعیین رویکردهای مدیریتی برای حفاظت از ساحل، جلوگیری از فرسایش ساحلی و تقویت و تغذیه ساحل می باشد.

    کلیدواژگان: آسیب پذیری، تالش- انزلی، خط ساحلی، کرانه غربی خزر، DSAS
  • رضا ذاکری نژاد*، پریوش الوندی صفحه 9

    فرسایش خندقی یکی از مخاطره آمیزترین انواع فرسایش آبی است که موجب تخریب اراضی و برهم خوردن تعادل منابع زیستی و محیط زیست می شود. در این مطالعه، به شناسایی عوامل موثر در فرسایش خندقی، پیش بینی و پهنه بندی فرسایش خندقی با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی (Maxent) در حوضه آبخیز خسویه در استان فارس پرداخته شد. ابتدا موقعیت خندق ها از طریق بررسی های میدانی، عکس های هوایی و با استفاده تصاویر نرم افزار گوگل ارث تهیه گردید و سپس در محیط نرم افزار GIS لایه رقومی خندق ها نیز به صورت نقطه ای شد، در مرحله بعدی شاخص های فیزیوگرافی حوضه را از داده های TanDEM-X با قدرت تفکیک 12 متر در نرم افزار SAGA-GIS تهیه شد. در این تحقیق با عملیات میدانی در منطقه موردمطالعه و نمونه برداری از خاک و انجام آزمایش نقشه بافت خاک در نرم افزار GIS تهیه شد و نقشه کاربری اراضی و تراکم پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر ماهواره های سنتینل و لندست تهیه گردید و سپس هر یک از شاخص ها به خندق ها در محیط GIS اضافه شد. برای اجرای مدل حداکثر آنتروپی (Maxent) از 70 درصد داده ها برای آموزش مدل و 30 درصد برای آزمون مدل استفاده شده است. در این مطالعه با استفاده از آزمون جک نایف میزان تاثیر هر یک از شاخص ها بر دیگر شاخص ها مشخص شده که در نهایت تاثیرگذارترین شاخص ها معرفی شد. جهت اعتبار سنجی مدل جهت پهنه بندی فرسایش خندقی منطقه موردمطالعه با استفاده از منحنی (ROC) و مساحت زیر منحنی (AUC) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که شاخص ارتفاع وکاربری اراضی پوشش گیاهی و عمق آبراهه تاثیرگذارترین شاخص ها در ایجاد فرسایش خندقی است و میزان AUC=0/947 در سطح عالی است.

    کلیدواژگان: فرسایش خندقی، TanDEM، خسویه، مدل حداکثر آنتروپیGIS
  • سمیه عمادالدین*، آیدین مرادی، علیرضا صداقت دهقی صفحه 10

    یکی از انواع فرسایش ها، فرسایش تونلی است که با توجه به عملکرد پیچیده تشکیل و مشکلات اندازه گیری، در مقایسه با فرسایش های سطحی کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. فرسایش تونلی از جمله فرسایش های آبی است که رخداد آن سبب تغییرات بارز در چشم انداز زمین و تخریب محیط زیست می شود. روستای چشمه لی در 45 کیلومتری شمال شرق کلاله و در 27 کیلومتری جنوب غرب مراوه تپه در استان گلستان واقع شده است. به منظور مطالعات ژیوالکتریک در محدوده روستای چشمه لی با هدف مطالعه  فرسایش تونلی چهار پروفیل به نام های AB، CD، EF و GH در این روستا طراحی گردید پس از برداشت داده های صحرایی پردازش داده های بدست آمده از مطالعات ژیوالکتریک انجام پذیرفت. نتایج مطالعات انجام شده بصورت مقاطع ژیوالکتریکی برای داده های مقاومت ویژه با استفاده از معکوس سازی داده ها به کمک نرم افزار تخصصی Res2Dinv ارایه شده است. نتایج نشان داد مقادیر مقاومت ویژه برای پروفیل های مورد مطالعه روند تغییرات مقدار مقاومت ویژه عمدتا متاثر از واحدهای لسی منطقه را نشان  می دهد. اگرچه روند تغییرات در برخی قسمت ها افزایش یا کاهش یافته است. افزایش مقدار مقاومت ویژه عمدتا با واحدهای سنگی در ارتباط است. همچنین تکنیک ژیوالکتریک با توجه به حساسیت مقدار مقاومت الکتریکی به تغییرات ساختاری در سطوح زیرین قابلیت مناسبی داشته و در صورت استفاده منجر به کاهش هزینه ها در سایر مطالعات اجرایی می گردد. همچنین سرعت برداشت، تحلیل و نتیجه گیری این تکنیک در مقایسه با سایر روش های اجرایی بالا می باشد.

    کلیدواژگان: روستای چشمه لی، ژئوتکنیک، ژئوالکتریک، فرسایش تونلی
  • نفیسه صالحی، سولماز دشتی*، سینا عطارروشن، احد نظرپور، نعمت الله جعفرزاده صفحه 11

    بهره گیری همزمان از سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)  و روش های مبتنی بر هوش مصنوعی همواره نتایج خوبی را در تحقیقات حوزه منابع طبیعی به دنبال داشته است. این تحقیق در همین قالب و به منظور اولویت بندی عوامل تاثیر گذار بر گسترش حریق و شناسایی مناطق پرخطر در جنگل های منطقه حفاظت شده شیمبار بر اساس سنوات گذشته آتش سوزی ها سالهای 1390تا 1397 انجام شده است که در این خصوص فاکتور هایی جهت روش شبکه عصبی مصنوعی در نظر گرفته شد. در پیاده سازی روش شبکه عصبی مصنوعی با فاکتور های موثر بر آتش سوزی جنگل اقدام به تهیه نقشه ی پهنه بندی خطر آتش سوزی با پنج کلاس خطر خیلی کم، خطر کم، خطر متوسط، خطر زیاد، خطر خیلی زیاد با صحت کلی 83/0 و خطای RMSE برابر 75/0 شده است. نتایج تحقیق نشان داد که20 درصد مساحت منطقه در طبقه متوسط، 11 درصد مساحت منطقه در طبقه زیاد و 10 درصد مساحت منطقه در طبقه خیلی زیاد، پتانسیل وقوع آتش سوزی قرار دارد، همچنین مهم ترین متغیر های موثر بر وقوع آتش سوزی شامل فاصله از رودخانه، تیپ اراضی، ارتفاع و حداقل دما می باشند. نتیجه گیری می شود که با توجه به فاکتور های در نظرگرفته شده مدل های تلفیقی شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم اطلاعات مکانی در تهیه ی نقشه ی پهنه بندی خطر آتش سوزی کارایی بالایی دارد و پیشنهاد می گردد که از این مدل ها جهت پیشگیری، کنترل و مدیریت آتش سوزی در سایر نقاط کشور هم در مقیاس وسیع استفاده گردد.

    کلیدواژگان: آتش سوزی، جنگل، شبکه عصبی مصنوعی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، شیمبار
  • امیر صفاری*، منیژه قهرودی تالی، خدیجه علی نوری، نرجس صراطی صفحه 12

    پدیده ی گرد و غبار نشانه ای از فرسایش محیطی است. تغییرات آب و هوایی همچون فقدان بارش، وجود ذرات خاک قابل فرسایش و سرعت بالای باد شرایط مناسبی برای وقوع و شدت طوفان های گرد و غبار ایجاد می کنند. برای درک بهتر تاثیرات گرد و غبار، منشایابی، کنترل و مقابله با آثار زیان بار آن لازم است که این پدیده به طور منظم مورد شناسایی و پایش قرار گیرد.  در این پژوهش با هدف مطالعه تطبیقی تغییرات الگوی مکانی پدیده گرد و غبار استان تهران، طی 20 سال (بازه ی سالهای  2019-2000) پس از بررسی روزهای دارای حداکثر پدیده ی گرد و غبار و استخراج گلبادهای مرتبط با آن، با استفاده از تصاویر سطح 1 سنجنده مودیس ماهواره ترا و آکوا ،  سه شاخص NDDI ، AOD و Dbaael محاسبه شد. با جمع بندی تمام الگوهای شاخص های گرد و غبار در سال 2000، عمده ی مراکز تراکم هسته ی غبار بر روی شمال عراق و دشتهای جنوب دریاچه ی ارومیه و دشتهای واقع در دامنه ی غربی رشته ی زاگرس قرار داشتند. ولی نقشه های نهایی استخراج شده از الگوهای سال 2019 نشان می دهد که بطور کلی تراکم ذرات  گرد وغبار در کل ایران کمتر شده و هسته ی غبار در عرض های جنوبی استان تهران از شهربار تا ورامین و رباط کریم و مشخصا بر روی لندفرم های رسوبی انتهایی حوضه های آبریز استان تهران متمرکز شده اند و این می تواند نشان دهنده ی تغییرات اساسی بر روی پوشش زمین طی بازه ی بیست ساله ی تحقیق باشد.

    کلیدواژگان: استان تهران، الگوی مکانی ریزگرد، AOD، DBAAEl، NDDI
  • زهرا ایازی، طیبه مصباح زاده*، حسین آذرنیوند، محمد جوان نیکخواه، ابراهیم صداقتی صفحه 13

    یکی از مهمترین چالشهای زیست محیطی به وجود آمده در منطقه خاورمیانه و ایران پدیده گرد و غبار می باشد. همزیستی بین گیاهان و قارچهای میکوریز می تواند نتایج مثبتی بر استقرار پو شش گیاهی داشته باشد. این پژوهش با هدف بهبود در توسعه گیاهان در کاهش فرسایش بادی انجام شد. پس از نمونه برداری از ریشه و خاک ریزوسفری، نهال های تاغ و گز و قره داغ در دو سطح تلقیح با قارچ میکوریزا و بدون تلقیح ، سه سطح بدون تنش آبی ، تنش آبی متوسط و تنش آبی شدید و سه نوع خاک استاندارد، خاک شماره با 5/0EC= و خاک شماره با 6EC= در قالب طرح فاکتوریل به صورت کشت گلخانه ای انجام شد و سپس آزمایشات مربوط به تونل باد، بررسی خصوصیات مرفولوژیکی گیاهان و آزمایشات مربوط به کلونیزاسیون قارچ میکوریزا بر روی ریشه گیاهان مورد مطالعه قرارگرفت . تلقیح قارچ میکوریزا به طور معنی داری باعث افزایش وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه ، سطح ریشه ، حجم ریشه ، طول اندام هوایی و ریشه و همچنین کاهش هدر رفت خاک شد. نتایج مقایسه میانگین گیاه تاغ(افزایش 18تا40، کاهش10درصدی) و گز (افزایش 28 تا 35درصد و افزایش 34تا 57درصدی) و  قره داغ (افزایش 21تا 35 درصدی و کاهش 10درصدی) حاکی از اثر قارچ میکوریزا بر روی صفات رویشی گیاه و میزان هدررفت خاک بوده است. اثر متقابل گونه گیاهی و تنش آبی درگیاه تاغ نیز کاهش حدود 35 درصدی در صفات رویشی نسبت به تنش آبی نرمال و 15 درصدی نسبت به تنش آبی متوسط داشت و در مورد  اثر متقابل گونه گیاهی و تنش آبی درگیاه گز نیز کاهش حدود 18تا 35درصدی در صفات رویشی نسبت به تنش آبی نرمال و 9تا20 درصدی نسبت به تنش آبی داشت.گیاه قره داغ در اثر متقابل گونه گیاهی و تنش آبی نیز کاهش حدود 25 درصدی در صفات رویشی نسبت به تنش آبی نرمال و 38درصدی نسبت به تنش آبی متوسط داشت .

    کلیدواژگان: تنش های آبی، گرد وغبار، قارچهای میکوریزا، همزیستی
  • محبوبه کریمی، علی عباس پور، یاسر صفری*، وجیهه درستکار صفحه 14

    شرایط توپوگرافی هر منطقه از مهم ترین عوامل اثرگذار بر تغییرات ویژگی های خاک، به ویژه در مقیاس های مکانی کوچک است. در پژوهش حاضر تلاش گردید تا با مقایسه مقادیر ویژگی های واکنش خاک، درصد مواد آلی، فسفر قابل دسترس، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها و رس قابل پراکنش در آب در خاک های واقع در دو جهت شیب شمالی و جنوبی و پنج موقعیت قله، شانه، پشت، پا و پنجه شیب در منطقه جنگلی کالپوش در شمال شرق شاهرود، اثر جهت و موقعیت شیب بر کیفیت خاک با توجه به شرایط موضعی منطقه بررسی شود. برای این منظور، در هر موقعیت شیب در سه نقطه با فاصله طولی دو متر، نمونه های خاک از لایه صفر تا 20 سانتی متری برداشت و پس از آماده سازی و عبور دادن آنها از الک دو میلی متری، ویژگی های ذکرشده خاک با استفاده از روش های استاندارد اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از روش مقایسه میانگین ها بر اساس آزمون دانکن به انجام رسید. نتایج حکایت از معنی دارشدن اثرات متقابل فاکتورهای جهت و موقعیت شیب بر اغلب ویژگی های خاک در سطح احتمال یک درصد داشت. در تضاد با پژوهش های پیشین، مقادیر شاخص های مواد آلی (64/2 درصد)، فسفر قابل دسترس (13/10 میلی گرم بر کیلوگرم)، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (30/1 میلی متر) و رس قابل پراکنش در آب (23/2 درصد) در شیب جنوبی در مقایسه با مقادیر متناظر آنها در شیب شمالی (به ترتیب، 13/2 درصد، 74/8 میلی گرم بر کیلوگرم، 95/0 میلی متر، و 90/3 درصد) به مراتب مطلوب تر بودند. به نظر می رسد با توجه به برف گیر بودن منطقه مورد مطالعه و سرمای زودرس پاییزه، دمای پایین خاک در شیب شمالی مانع رشد مطلوب پوشش گیاهی و توسعه فرایندهای تکامل خاک می شود. حال آن که، دریافت اشعه مستقیم خورشید توسط خاک های واقع در شیب جنوبی تا حدی به تعدیل سرمای زودرس و در نتیجه، فراهم شدن دمای مناسب برای رشد گیاهان و بهبود شرایط خاک می انجامد.

    کلیدواژگان: جنگل تراشی، دمای خاک، شرایط توپوگرافی، فاکتورهای خاک سازی، کیفیت خاک
|
  • Aghil Madadi*, Sayyad Asghari, Saeed Negahban, Mehri Marhamat Page 1

    The purpose of this study was to investigate the effect of physical and chemical properties of soil on the creation and spread of gully erosion in the region and by providing appropriate solutions to prevent the spread of this type of erosion in the region. In order to identify the natural features of the basin and collect theoretical issues, the basic topographic maps (scale 1: 25000) of the National Mapping Organization and the geological map (scale 1: 100000) of the Geological Survey of Iran were used. Digital elevation model (DEM) and land use map were extracted from Landsat 8 images in 30 by 30 dimensions. The mentioned maps were prepared in ArcGIS10.5 environment. The mentioned maps were prepared in ArcGIS10.5 environment. Then, with field visits, 15 gully were selected and their location was recorded by GPS, and then soil samples were taken from each gully from a depth of 0-30 cm. In the continuation of the work, 5 points were selected from non-gully areas as areas that were not affected by ditch erosion and their location was recorded and soil samples were taken from a depth of 0-30 cm. Soil samples collected from the basin were examined in the laboratory for physical and chemical properties. Then R software was used for statistical analysis. The results showed that there was no discrepancy between the studied variables in the two groups (A: gully areas, B: non-gullyareas). The results of physical properties showed that the normality of sand data in gully and non-gully areas is confirmed (0.880) and (0.484), respectively. Also, the value of leven test (0.499) expresses the homogeneity of variance between the data of the two groups. Finally, sand was able to show a significant difference between the two areas (0.001).

    Keywords: Soil properties, gully erosion, t, software R
  • Fariba Paknejad, Ali Ahmadabadi*, Ezatollah Qanavati, Hasan Zahmatkesh Page 2
    Introduction

    Since the beginning of human civilization, human life has always been threatened by natural disasters. Floods are one of the most severe and dangerous natural events that cause a lot of human and financial losses. Although humans today have realized how they are originated, they are still not able to fully control such natural events (Qanavati et al., 2009). Different definitions of flood and their types have been used in different parts of the world (Chuboklu, 2016; 1). One of these cases is sedimentary currents, which are local hydrological phenomena that occur in small catchments with an area of ​​several square kilometers to several hundred square kilometers with a response time of several hours or less. Therefore, these phenomena are one of the most important natural hazards that have serious casualties and financial losses around the world, especially in mountainous basins (Vilanova et al., 2010) in addition to natural environmental conditions, human activities, and lack of planning. also causes the increase and increase of frequency and volume, as well as financial and human losses caused by deposit flows (Qanavati, 2013). One of the ways that can reduce the damage caused by floods is to determine the areas that produce floods and apply appropriate methods to control them (Ahmadabadi, 1399; 318). These currents are related to torrential rains and are a destructive and common hazard in the study areas. Phenomena such as slipping on a steep slope along a small sloping canal and sediment deposition are of this category (Jacob, Hanger, 2005: 9). Floods of deposit streams can lead to catastrophes that pose a serious threat to the lives and property of individuals and economic development. This doubles the need to assess the vulnerability of areas prone to these currents in the area.

    Methodology

    To perform sensitivity analysis and prepare a zoning map of floods with debris flow in the basin, the importance and relationship of each of the factors affecting the debris flow should be evaluated. The most important factors for creating debris flows are the height, slope, and sudden precipitation with a very high flow rate. In this study, according to extensive field studies,10 effective factors in creating debris flow floods were identified and used, including elevation, slope percentage, distance from the stream, drainage density, geology, rainfall, land use, slope direction, soil layer, waterway strength index, and topographic moisture index. To prepare these layers from basic data, 1: 50000 topographic maps and to prepare geological maps and fault maps from 1: 250000 and 1: 100000 scale geological maps published by the Geological Survey of Iran were used. The digital elevation model with a ground separation of 30 meters has been used to prepare factors such as height, slope, slope direction, and slope curvature. Digitization of base maps and functions has been done using ARC GIS 10.5 software and Euclidean distance has been used to prepare lithological factors, distance from the road, and distance from the waterway. The flow rate index indicates the strength of water flow in terms of erosion, which was prepared in the GIS software environment. To prepare the map of total annual rainfall, the hydrometric stations of Strait, Galikesh, Tamar, and Dome of the Nightmare have been used, so that it has been interpolated in ARC GIS 10.5 software using mathematical functions. Land use invoice based on Landsat 7 (2014) satellite images and Google Earth archive, as well as the land use information layer of Golestan province, which had been prepared by the General Department of Natural Resources, had been used. Topographic Humidity Index (TWI) is one of the indicators affecting the occurrence and potential of floods in watersheds (Wooger 2019). To prepare this index, ARC GIS software was used and the TWI index was obtained from Equation One.

    Results

    For training and experimentation in the artificial neural network model, the data of 605 flood points and 300 non-flood points were used. 0.070 has been used for model training and 0.030 for validation. Usually, the error propagation algorithm with a low learning ratio gives the best answer (Kia, 2010; 229). The number of neurons in the hidden layer was changed between 10 and 20, and by selecting 15 neurons in the hidden layer, the least amount of error was obtained. The final network structure was identified with 10 neurons in the input layer, 15 neurons in the latent layer, and 1 neuron in the output layer, And based on this structure, the final zoning was done. Using the final stage weights related to network training, the whole area, which included 63495 pixels, and each of the pixels had 10 characteristics related to 10 factors influencing the debris flow floods, was included in the network structure. After analyzing this data by the neural network, values ​​between zero and one were obtained based on each of the pixels. Finally, the hazard zoning map was prepared by transferring the weight of the final pixels in the ARC GIS environment into 5 hazard classes: low, very low, medium, high, and very high. In the implementation of the stochastic forest model, the identification of trees is very important in OOB error training and validation. To determine the appropriate number of trees, using the mean square error (MSE) criterion, first, some initial values ​​for the number of trees were determined, and then the model was implemented. By examining the mean square error and the coefficient of determination, the optimal model with the lowest error was designed. The resulting model was obtained with a coefficient of determination of 0.94 and a mean squared error of 0.24 for the training stage. Based on the results of the rocking curve, the area of ​​the curve in the area using the random forest algorithm is estimated to be 0.94.

     Discussion & Conclusion

    The results showed that the highest weight with a criterion rank of 2.06 in the random Forest approach and a value of 2.04 in the artificial neural network approach is related to rainfall, which shows the accuracy of the evaluation of the two models in estimating debris flow flood zones. The second factor in creating these movements is the height variable with a weight of 1.68. Since the northern and southeastern parts have the highest points of the region, this factor, along with the rainfall factor, which was in the first category, has been the factor often causing the city to activate the force of gravity and to move the sediment and runoff masses on the slope surfaces. After identifying the core structure in the RF and ANN models and providing the information needed to teach the approaches as well as achieving the promised error, the network prepared to analyze the areas it did not encounter. For this purpose, holding the weights of the final stage related to artificial neural network training with a coefficient of 0.2 along with 15 neurons in the hidden layer of the whole region, which included pixels, was provided to ANN and RF models in order to determine the degree of risk from 0 to 1 for each pixel. By classifying the obtained values ​​and transferring these values ​​to ARC GIS software, the final map obtained was divided into 5 vulnerability classes with intervals of 0.2. Among the proposed solutions, the residential areas of Tangarah villages are formed on parts of cones that are exposed to the flow of materials. These dwellings are formed at the outlet of the basin and should be developed away from the outlet of the basin waterways and should be located in higher areas and very old barracks of the river. Due to the non-resistance capacity of bridges and structures built in this area, most areas are at risk of possible damage.

    Keywords: Zoning, Golestan forest, Debris flow, RF method
  • Elham Noraei Sefat, Masoud Bakhtyari Kia*, Mohammad Akbarian Page 3

    Soil erosion has been considered as the primary cause of soil degradation because soil erosion leads to the loss of topsoil and soil organic matter, which are essential for the growing of plants. Quantification of soil loss is a significant issue for soil and water conservation practitioners and policy makers. At the watershed level, the two most important hydrological phenomena that can occur from rainfall procedures are surface runoff and soil erosion.There are many models to study the soil erosion. One of the most widely used model for estimating this phenomenon is the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Six factors are included in the RUSLE model: Rainfall erosivity, soil erodibility, slope length and steepness, vegetation cover and management and supporting practices. In this study, multi-sources data are used to generate the necessary parameters of the RUSLE model. Since Surface runoff and soil erosion are the two significant hydrologic reactions, the Soil Conservation Service Curve Number (SCS-CN) model is used to estimate runoff. This study has shown that a strong relationship between the surface runoff estimation and the maximum erosion potential in the study area. The advantage offered by this model is its simplicity and the diversity of the parameters used reflecting the function of runoff under the hydrological system.

    Keywords: Hormozgan, Erosion, KOL River, RUSLE, SCS, CN
  • AliReza Ghodrati*, AliReza Habibi Page 4

    In this paper, a bioengineering method for biological stabilization of riverbanks in Gilan region is reviewed and the most appropriate biological method is introduced in terms of plant density and composition. First, using hydraulic information and models such as HEC-RAS, the boundary flow hydraulic conditions and shear stress are evaluated. Vegetation in the form of 5 predicted units including: tree, shrub, shrub, combination of tree and shrub and control, was carried out along the river. Each treatment had 3 replications. In each treatment and its repetitions, from the level of dehydration to the upper edge of the walls, pins perpendicular to the current were hammered. Statistical analysis in this study was performed as a factorial experiment in a completely randomized design. Data analysis was performed using SPSS software. To compare the treatments, Duncan test and significance level were P≥0.05. In this study, in the years of statistics and also statistical analysis showed that the grass cover in the surface has little erosion, this does not indicate that the presence of grass cover has been able to have good protection against erosion. And the vegetation of the tree is more exposed to water flow. For this reason, in the recorded statistics, erosion shows a high number, but during the occurrence of severe floods that cause floods, it was observed in the statistical period that it was observed. . In tree and shrub cover, the walls have maintained their stability. Mechanical and engineering is essential.

    Keywords: River wall stabilization, biological method, flood, erosion
  • Khosro Shahbazi*, Hamidreza Abasi, Morteza Gheysouri, Hossein Shahbazi, Mahin Kalehhouei Page 5

    The purpose of this study is to identify the shape of ruggedness, activity, physical-chemical and mineralogical characteristics of sands in Kermanshah province. The results showed that the most important form in the desert lands of the study area is the sand arrow and the degree of activity of the sand dunes is semi-active and most of them are unstable.

    Keywords: Crisis center, Erodibility, Dust, Morphology, Sand dunes
  • MohammadMahdi Hosseinzadeh*, Manijheh Sartipzadeh Namin Page 6

    River canal changes are natural river processes and part of the systematic functioning of rivers that cause the destruction of agricultural land around the river and damage to human facilities and roads. The purpose of this study is to investigate riverbank erosion using Oklahoma Ozark streambank erosion potential index (OSEP). Qaleh Rudkhan watershed is located in the west of Gilan province in Fooman city. This river originates from the northern slopes of the Talesh Mountains and after leaving the mountains in the Fooman region, enters the Gilan Plain and finally flows into the Caspian Sea. In order to investigate the erosion of the river bank, a part of the river with an approximate length of 5 km near Fooman was identified and in 8 reaches, the parameters in the Oklahoma Ozark streambank erosion potential index (OSEP) were examined. In this method, eight factors of bank height, bank angle, percentage of bank height with a bank angle greater than 80 degrees, evidence of recent mass wasting, unconsolidated material, streambank protection, riparian woody-vegetation cover and stream curvature are scored. According to the results of relative score, streambank Protection and Riparian Woody-Vegetation Cover have been the most effective factors in the instability of the left and right shores in Qaleh Rudkhan river. In general, it can be said that instability has prevailed in the banks of Qaleh Rudkhan river, which is due to human intrusion and occupation in this part of the river.

    Keywords: Qaleh Rudkhan river, streambank erosion potential index (OSEP), streambank erosion, Fooman city, Gilan province
  • Mansor Parvin* Page 7

    The process of soil erosion and its intensification due to improper management and exploitation causes a lot of damage to the basins of semi-arid and arid regions of Iran every year. Among the various methods of soil erosion studies, morphometric parameter analysis is a cheap, fast and efficient method for soil erosion study.The semi-arid basin of mianrahan is at risk of soil erosion due to the outcrop of different formations, diversity of geomorphological conditions, rugged topography and the prevalence of agricultural and livestock livelihoods.Therefore, zoning of soil erosion potential of this basin is necessary for scientific management and sustainable development.The aim of the present study is to zoning the soil erosion potential in sub-basins, intermediate basins. In this research, WSA and averaging methods are used, which are based on the calculation and ranking of morphometric parameters. The results showed that according to WSA and averaging methods, 47.49% and 65.53% of the area of the mianrahan basin are located in areas with high soil erosion potential and need to implement protection plans.The WSA method is more efficient for soil erosion potential zoning studies due to the use of morphometric, linear and uneven morphometric parameters and the calculation of the correlation coefficient between them.The southern, northern and central sub-basins of the mianrahan basin have low, medium and high potential for soil erosion, respectively. The amount of soil erosion potential in the sub-basins of the mianrahan basin is affected by the roughness and shape of the sub-basins and the parameters related to the shape of the basin and the unevenness of the basin have the greatest impact on the soil erosion potential of the sub-basins.

    Keywords: mianrahan basin, morphometric parameters, soil erosion, WSA method, zoning
  • Shahnaz Alizadeh, Mojtaba Yamani*, Mohammadreza Sarvati, Manijeh Ghahroudi Tali Page 8

    The shores of the Caspian Sea have different topography and land use, including lowlands associated with the mouths of rivers, bays, or seawater advances on land and relatively higher sandy and sandy beaches. There is a very low slope in the lands behind the beach. Paleontological research shows the rise and fall of the water level of the Caspian Sea in the form of figures of several tens of meters. the purpose of this research is to analyze the degree of vulnerability of 93.4 km of coastlines in three cities of Talesh, Rezvanshahr and Anzali in Gilan province. In this research, four variables were used in the form of 12 subcategories, using the hierarchical analysis method, to achieve the vulnerability index of the coastal area of ​​Talesh to Anzali cities. According to the mentioned references and the purpose of the study, the desired variables include sea level changes, land topography, geomorphology and land use. Landsat satellite images, topographic maps 1:25000 and digital model of 12.5 meters height of the research area as well as SAGA, IDRISI, ENVI, DSAS and Arc GIS software were used for analysis. The results showed that the beaches with low vulnerability belong to the areas around PareSar breakwater, as well as areas strengthened by onshore currents. Therefore, 56.2 km (60%) of the studied coast needs special attention in order to determine management approaches to protect the coast, prevent coastal erosion and strengthen and nourish the beach.

    Keywords: Vulnerability, Talesh-Anzali, Coastline, Western shores of the Caspian, DSAS
  • Reza Zakerinejad*, Parivash Alvandi Page 9
    Introduction

     Soil erosion is a global problem that seriously threatens water and soil resources. Among water, wind and glacial erosions, water erosion causes extensive damage every year around the world.Water erosion is divided into four groups according to the importance and method of formation, including splash erosion, sheet, rill and gully erosion.One of the most important types of water erosion is gully erosion which is a common phenomenon in the climate of arid and semi-arid regions, which affects large areas with different morphological, soil and climatic conditions. In fact, this type of erosion is of special importance due to the production of sediment and soil loss, as well as extensive damage to land, roads and structures. Therefore, to prevent the rapid growth of gullies or to minimize the damages caused by them, it is very important to know the morphology of a gully and how it is formed and the reasons for its growth. In fact, by identifying areas prone to gully erosion and identifying the factors affecting it, the risk of this erosion can be reduced. A large part of the southeastern regions of Fars province due to special topographic and geological conditions, have been affected by this type of water erosion. The main purpose of this study is to prepare a gully erosion susceptibility map using satellite data and using Maxent model to evaluate the ability of this model to predict gully erosion prone areas south of Darab city in Fars province and also to investigate the impact of each factor in this is the type of soil loss.

    Methodology

    The study area is located in the Khasoyeh watershed, in Southeast of Fars Province in the Zagros Mountains (ZM) (54, 9' till 54, 42' E and 28, 18'-28, 39' N) and covering ca. 139248ha. In this research, we followed the subsequently mentioned working steps to predict the gully erosion susceptible:In the first step the locations of characteristic gullies were digitized using Google Earth (GE) images, aerial photos and fieldwork. Subsequently, we converted the polygons into equally spaced points, which are congruent with the raster cell centroids.ii) In the second step we prepared the predictor variables that are driving the erosion processes. These continuous predictor variables include; Physiographic indices including, elevation, topograpghic wettness index (TWI), vertical distance to streams, slope, slope direction, hillshade, LS factor, Stream Power Index (SPI), flow concentration with spatial resolution of 12 meters were prepared in SAGA GIS. Before applying the indices, the DEM was preprocessed with low pass filtering to extract artefacts and errors, like local noise and terraces using ArcGIS 10.8 (ESRI, 2010). Then, the DEM was hydrologically corrected eliminating sinks using the algorithm proposed by Planchon & Darboux (2001). The other applied indeice in this research are including, geological maps, land use, morphology, soil texture, were prepare. In the last stage, after preparing all the effective indices (Indepence layers) in the gully erosion of the region, the maximum entropy model was implemented.

    Results

     The results of the applied model showed that the elevation index is the most important factor. In the other words, the result indcated that there is an inverse relationship between the elevation and prone areas to gully erosion because the most gullies area are located at a minimum elevation of 900 meters. The reason for this can be reduced soil depth in high areas. The results of the modeling showed that more than 80% of the area is in the very low risk category and most of these areas are located in the northern parts and highlands. The high-risk areasare mostly located in flat and low elevation areas in southeast of the study area. The ROC curves in this study was equal to 0/94 that shows the applied model is considered well distinguish different areas of gully erosion prediction.

    Discussion & Conclusions

    Gully erosion is common geomorphological problems in arid and semi-arid regions; therefore, it is essential to develop methods to predict it with simple but highly accurate models. In this research, the spatial prediction of gully erosion in the Khasyoue watershed in Fars province was carried out by means of a stochastic model and a detailed terrain analysis as well as additional environmental variables. The validation of the Maxent model shows that the model prediction for gully is outstanding. Percentage of the important variables for prediction of gully erosion indicates that the most influential parameters on gully erosion in the study area are espectively elevation (57.9%), land use (11.6%), vegetation density (9.8%) respectively and the least effective parameters are the direction of flow and catchment area with (0.1%) slope and vertical distance to streams with (0.2%). The simplicity and the relative low data requirements of the applied method allows an effective method also in other regions.

    Keywords: Khasoyeh, Tan-DEM, Gully erosion, Maximum entropy
  • Somayeh Emadodin*, Aydin Moradi, Alireza Sedaghat Deghi Page 10

    One of the types of erosions is tunnel erosion, which has been less studied than surface erosion due to its complex formation and measurement problems. Tunnel erosion is one of the water erosions whose occurrence causes significant changes in the earth's landscape and environmental degradation. Cheshmeh Lee village is located 45 km northeast of Kalaleh and 27 km southwest of Maraveh Tappeh in Golestan province. Geoelectric studies in the area of Cheshmehli village with the aim of studying sinkholes, was considered. A total of four profiles named AB, CD, EF and GH were designed in this village, after harvesting the field data, the data obtained from the geoelectric studies were processed. The results of studies performed as geoelectric sections for resistivity data using data inversion using specialized Res2Dinv software. In general, the values of resistivity for the studied profiles showed the trend of changes in the amount of resistivity, mainly affected by the loess units of the region. However, the trend of change has increased or decreased in some parts. Increasing the amount of resistivity is mainly associated with stone units.

    Keywords: Cheshmeh Lee village, Geotechnic, Geoelectric, Tunnel erosion
  • Nafiseh Salehi, Solmaz Dashti*, Sina Atarroshan, Ahad Nazarpour, Neamatollah Jaafarzadeh Page 11

    Simultaneous use of Geographic Information System (GIS) and methods based on artificial intelligence has always led to good results in research in the field of natural resources. This study was conducted in the same format and in order to prioritize the factors affecting the spread of fire and identify high risk areas in the forests of the Shimbar protected area, in this regard, factors for the artificial neural network method were considered. In implementing the artificial neural network method with factors affecting forest fire, a fire risk zoning map with five classes of very low risk, low risk, medium risk, high risk, very high risk with a total accuracy of 0.83 and RMSE error is prepared. It is 0.75. The results showed that 20% of the area in the middle class, 11% of the area in the upper class and 10% of the area in the very upper class, the potential for fire, also the most important variables affecting the occurrence of fire including distance from the river, type Lands, altitude and minimum temperature. It is concluded that according to the considered factors, the integrated models of artificial neural network (ANN) and spatial information system have a high efficiency in preparing a fire risk zoning map and it is suggested that these models be used to prevent, control and manage fires elsewhere. The country should also be used on a large scale.

    Keywords: fire, Jungle, Artificial neural network, geographical information system, Shimbar
  • Amir Saffari*, Manijeh Ghohrodi Tali, Khadijeh Alinoori, Narjes Serati Page 12

    The phenomenon of dust is a sign of environmental erosion. Climate change such as lack of rainfall, the presence of erodible soil particles and high wind speeds create the right conditions for the occurrence and severity of dust storms. To better understand the effects of dust, its origin, control and response to its harmful effects, it is necessary to identify and monitor this phenomenon regularly. In this study, with the aim of comparative study of changes in the spatial pattern of dust phenomenon in Tehran province, during 20 years (period 2000-2019) after examining the days with dust phenomenon and extracting related wind roses, using images level 1 of Modis sensor in Terra and Aqua satellites, three indices NDDI, AOD and Dbaael were calculated. Summarizing all the patterns of dust indices in 2000, the main centers of dust density were located in northern Iraq and the plains south of Lake Urmia and the plains on the western slopes of the Zagros. However, the final maps extracted from the 2019 models show that in general, the density of dust particles in Iran has decreased and the dust core in the southern latitudes of Tehran province from Shahrbar to Varamin and Robat Karim and specifically on the late sedimentary landforms. The catchments of Tehran province are concentrated and this can indicate the fundamental changes in land cover during the twenty years of research.

    Keywords: AOD, DBAAEL, NDDI, Spatial Dust Pattern, Tehran Province
  • Zahra Ayazi, Tayyebe Mesbahzadeh*, Hosein Azarnivand, Ebrahim Sedaghati Page 13

    One of the most important environmental challenges in the Middle East and Iran is the phenomenon of dust Coexistence between plants and mycorrhizal fungi can have positive results on vegetation establishment.The aim of this study was to improve plant development in reducing wind erosion. after sampling of rhizosphere soil of Rhizosphere, Haloxylon, Tamarix and Nitraria seedlings in two levels of inoculation with and without mycorrhizal fungi, three levels without water stress, moderate water stress and severe water stress and three standard soil types, Soil No. 1, EC=0.5 and soil No. 2, EC=6 were conducted as a greenhouse in a factorial design.wind tunnel tests, morphological characterization of plants and mycorrhiza colonization experiments on the roots of plants were studied. Mycorrhiza inoculation significantly increased shoot and root fresh and dry weight, root area, root volume, shoot and root length, and decreased soil loss. The results of comparing the mean of Haloxylon (increase of 18 to 40, decrease of 10%) and Tamarix (increase of 1to3% and increase of 1to3%) and Nitraria (increase of 1 to3% and decrease of 1%) indicate the effect of fungus Mycorrhiza has been based on the vegetative traits of the plant and the amount of soil wasted. e interaction of plant species and water stress in Haloxylon plant also had a reduction of about 35% in vegetative traits relative to normal water stress and 15% relative to moderate water stress .Regarding the interaction of plant species and water stress Tamarix, there was a decrease of about 18 to 35% in vegetative traits compared to normal water stress and 9 to 20% relative to water stress. Due to the interaction of plant species and water stress, Nitraria plant also had a reduction of about 25% in vegetative traits relative to normal water stress and 38% relative to moderate water stress.

    Keywords: water stress, dust, mycorrhiza fungi, coexistence
  • Mahboobeh Karimi, Ali Abbaspour, Yaser Safari*, Vajiheh Dorostkar Page 14

    Topographical conditions of any given area are among the main factors which influence the variations of soil attributes, especially in small spatial scales. The current study was carried out aimed at investigating the influence of slope aspect and position on soil quality considering the local situations via comparing the amounts of soil pH, organic matter (OM), available phosphorus (P), mean geometric diameter of soil aggregates (MGD), and water-dispersible clay (WDC) in the soils located in south-facing and north-facing slopes in five different slope position, including summit, shoulder, backslope, footslope, and toeslope in the forests of Kalpoosh area, Northeast Shahrood. Surface soil samples (0 – 20 cm) were taken up from three different points which were two meters far from each other in every slope position, and after being passed from a 2-mm sieve, their mentioned properties were measured using standard methods. The data were statistically analyzed by applying Duncan test, one-way ANOVA. The results indicated the combined effects of slope aspect and position were significant on most of the selected soil properties (P < 0.01). In contrary to the most of the previous researches, the amounts of OM (2.64 %), P (10.13 mg/kg), MGD (1.30 mm), and WDC (2.23 %), in south-facing slopes were relatively more favorable compared to their corresponding values in north-facing slopes (2.13 %, 8.74 mg/kg, 0.95 mm, and 3.90 %, respectively). Considering that the area under investigation undergoes early coldness in fall as well as heavy snows, low soil temperature in north-facing slopes seemingly hinders plant growth and soil evolution. On the other hand, receiving more radiation, soils located on south-facing slopes can modify the impacts of early coldness so that they provide the appropriate temperature for plant growth and enhancement of soil conditions.

    Keywords: Deforestation, Soil temperature, Topographical conditions, Soil forming factors, Soil quality