فهرست مطالب

پژوهش های آبخیزداری - پیاپی 138 (بهار 1402)

نشریه پژوهش های آبخیزداری
پیاپی 138 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/12
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علیرضا ذبیحی اسرمی*، کریم سلیمانی، عطاالله کاویان، زینب جعفریان جلودار صفحات 2-12
    مقدمه و هدف

    یکی از اقدام های مهم و موثر در مهارکردن فرسایش خاک و تولید رواناب استفاده از روش های آبخیزداری است که در حال حاضر توجه کمتری به آن می شود. این پدیده ی طبیعی یک مساله ی محیطی جهانی است که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد؛ بنابراین می توان با استفاده از کرت های فرسایش در عرصه های طبیعی نقش موثری در مهارکردن رواناب و تولید رسوب ایفا کرد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر بارش و پوشش گیاهی بر تولید رواناب و رسوب در آبخیز نوررود استان مازندران تهیه شده است.

    مواد و روش ها

    آبخیز نوررود در استان مازندران، محدوده ی سیاسی شهرستان نور، بخش بلده و جنوب غربی آمل واقع شده و مهم ترین مرکز جمعیتی آن بلده می باشد. با وسعت 1299/78 کیلومتر مربع، وسیع ترین زیرآبریز رودخانه ی هراز است. برای محاسبه ی رواناب از رگبارهای منفرد در مقیاس کرت و دو نوع کاربری مختلف جنگل دست کاشت (کاج، pinus halepensis)  با سن هفت و هشت ساله و زمین های مرتعی، با استفاده از کرت های آزمایشی با اندازه ی دو در ده متر مربع با دو تیمار و سه تکرار در ماه های فروردین، اردبیهشت، خرداد، شهریور، مهر و آبان و آذر سال های 1396 و 1397 استفاده شد و برای بررسی ارتباط بین ویژگی ها از تحلیل گر آماری Anova استفاده شد.

    نتایج و بحث:

    نتایج بارش از 1396/1/28 تا 1397/03/17 نشان داد بیش ترین مقدار رواناب در 31 اردیبهشت 1397 ایجاد شده و باعث تولید 0/35 میلی گرم رسوب در واحد کرت شده است. نتایج آزمون کلموگروف-اسمیرنوف نیز برای دو نمونه ی غالب نشان داد دامنه ی شرقی دارای توزیع بهنجار در سطح 0/95 هستند. نتایج همبستگی بین مقدار درصد تاج پوشش و لاشبرگ هریک از کاربری ها نشان داد وجود عامل های طبیعی مانند: لاشبرگ و تاج پوشش گیاهی ارتباط قوی با مقدار وزن رسوب تولیدی در دو تیمار دارد. بیش ترین مقدار ضریب رواناب برای کاربری مرتع (33%)، و کم ترین آن برای جنگل دست کاشت (31 %) بود.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    با توجه به نتایج به دست آمده مشخص شد به طور کلی مقدار رواناب و رسوب تولیدی در مناطق جنگلی بیش تر از مراتع است. از طرفی در مناطق مرتعی با دامنه ی شرقی، ارتباط کمتری با رسوب تولیدی وجود داشت. یکی از موارد اصلی در تخریب زمین های ملی، چرای بیش از حد ظرفیت مراتع و جنگل ها است. این عامل باعث تخریب مرتع می شود و با بارش هایی نه چندان شدید، رواناب تولید می شود و مقداری از خاک را جابجا می کند. در وقوع و تشدید رواناب و رسوب، عامل های مختلفی دخالت دارند که با درنظر گرفتن شرایط هر منطقه ممکن است یک الی دو عامل نقش بیش تری داشته باشند. نقش کاربری و پوشش گیاهی در شرایط بارش های مختلف نقش مهمی در میزان رواناب دارد. از این رو می توان به تاثیر مستقیم وجود پوشش گیاهی بر کاهش مقدار رواناب و رسوب پی برد. با توجه به نتایج به دست آمده برای بهتر شدن نتیجه بهتر است از باران سازهای مصنوعی نیز در عرصه ی طبیعی استفاده گردد تا بتوان بهتر نقش پوشش گیاهی را درک کرد.

    کلیدواژگان: آبخیز نوررود، جنگل دست کاشت، رسوب، رواناب
  • مصطفی کابلی زاده*، کاظم رنگزن، شاهین محمدی صفحات 13-33
    مقدمه و هدف

    ایران از جمله کشورهایی است که فرسایش خاک در حال تبدیل شدن به یکی از مشکل های حاد زیست محیطی است و هر سال میلیون ها تن از خاک غنی و حاصلخیز به علت نبودن مدیریت درست و مناسب از کشور خارج و غیرقابل استفاده می شود. به منظور حفاظت موثر و جلوگیری از آثار نامطلوب فرسایش خاک نیاز است که عامل های تاثیرگذار در فرسایش خاک شناسایی و برآورد مناسبی از مقدار آن ها در سطح کشور گزارش شود. در این راستا پژوهش حاضر باهدف برآورد فرسایش پذیری خاک (عامل K) برای ژرفای صفر تا 30 سانتی متری خاک در سطح کشور ایران انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    برای این منظور از دو گروه داده شامل پایگاه داده هماهنگ خاک جهان (HWSD) و اطلاعات خاک جهانی شبکه بندی شده (SoilGrids) و همچنین نرم افزارهای RStudio و ArcGIS استفاده شد. برای محاسبه ی فرسایش پذیری خاک، ابتدا داده های جهانی خاک SoilGrids در چهار ژرفای صفر، پنج، 15 و 30 سانتی متری تهیه گردید و میانگین گیری انجام شد. از طرف دیگر پایگاه داده HWSD به صورت تصویربرداری برای ژرفای صفر تا 30 سانتی متری به صورت یک لایه یکپارچه دریافت شد. سپس براساس مقدار کربن آلی، رس، شن و لای خاک از این داده ها با استفاده از معادله ی EPIC برای برآورد عامل فرسایش پذیری استفاده گردید و در نهایت برای ارزیابی اندازه ی اختلاف این دو پایگاه داده در برآورد عامل فرسایش پذیری، از شاخص های مجذور خطای نسبی (RE)، میانگین مطلق خطا (MAD) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده شد.

    نتایج و بحث:

    نتایج نشان داد که مقدار متوسط درصد ذرات رس در سطح زیر آبخیزهای ایران بین 15 تا 32 % متغیر و میانگین آن برای کل کشور 23 % است که در بین زیر آبخیزها، زیر آبخیزهای کرخه و کویر لوت به ترتیب بیش ترین و کم ترین درصد رس را دارند. مقدار متوسط درصد ذرات لای در سطح زیر آبخیزهای ایران بین 19 تا 45 % متغیر و میانگین آن برای کل کشور 32% است که در زیر آبخیزهای قره سو-گرگان رود و کویر لوت به ترتیب بیشینه و کمینه ی درصد ذرات لای گزارش شد. متوسط درصد ذرات شن در سطح زیر آبخیزهای ایران بین 28 تا 65 متغیر میانگین آن برای کل کشور 44 % است که زیر آبخیز کرخه و زیر آبخیز کویر لوت به ترتیب دارای کمینه ی و بیشینه ی درصد ذرات شن می باشند. علت پایین بودن عامل فرسایش پذیری خاک در آبخیزهای گاوخونی و کویر لوت، بالا بودن درصد شن است، این در حالی است که درصد شن در آبخیزهای کویر لوت و گاوخونی به ترتیب 65 و 47 % از کل ذرات خاک را شامل می شود. متوسط درصد کربن آلی در سطح آبخیزهای ایران بین 0/3 تا 3/9 متغیر است که به ترتیب این اندازه ها مربوط به زیر آبخیزهای هامون-هیرمند و رودخانه های بین سفیدرود و هراز می باشد، بنابراین، می توان بیان کرد که غالب آبخیزهای کشور از نظر درصد ماده آلی در شرایط نامناسبی قرار دارند. نتایج نشان داد که بخش های جنوب غربی، غرب و شمال شرقی کشور دارای بیشینه ی مقدار عامل فرسایش پذیری خاک بود و مناطق ایران مرکزی و بخش های بیابانی و کویری ایران به واسطه ی دارابودن درصد بیشتری از ذرات شن، فرسایش پذیری کمتری را دارند. در سطح آبخیز با استفاده از داده های SoilGrids، کم ترین اندازه ی متوسط فرسایش پذیری خاک 0/033 تن ساعت بر مگاژول میلی متر، مربوط به کویر لوت و بیش ترین مقدار آن 0/045 تن ساعت بر مگاژول میلی متر مربوط به زیر آبخیز حله بود. در زیر آبخیزهای درجه‎ ی دو ایران، بیشینه و کمینه ی میانگین شاخص فرسایش پذیری خاک با داده های HWSD به ترتیب مربوط به آبخیزهای مند و گاوخونی با مقدار 0/042 و 0/033 تن ساعت بر مگاژول میلی متر بود. همچنین نتایج نشان داد که میانگین عامل فرسایش پذیری خاک در ایران با استفاده از دو پایگاه داده مکانی HWSD و SoilGrids به ترتیب 0/036 و 0/038 تن ساعت بر مگاژول میلی متر است.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    بررسی فرسایش پذیری خاک با داده های SoilGrids و HWSD در سطح زیر آبخیزها نشان داد که بیشینه و کمینه ی اندازه ی خطای نسبی به ترتیب در آبخیزهای اترک و بلوچستان جنوبی با مقدار 21 و یک درصد می باشد و مقدار این خطا برای میانگین کشوری حدودا پنج درصد است؛ بنابراین می توان این گونه استنباط نمود که اگرچه خطای بین دو پایگاه داده زیاد نیست اما داده های SoilGrids به دلیل پیوستگی و قدرت تفکیک مکانی بهتر، منبع مناسب تری برای مدل سازی های وابسته به منابع خاک و آب می باشند. این پایگاه داده با استفاده از نیم رخ های بیش تری مدل سازی شده (حدودا 150 هزار نیم رخ خاک در سطح جهان)، بنابراین دارای دقت مناسب می باشد. بیان این نکته ضروری است که با هدف بهبود نتایج این پایگاه داده به وسیله ی داده های زمینی در بخش های مختلف کشور، بررسی نبودن قطعیت این داده ها به پژوهشگران متخصص در این زمینه توصیه می شود. قابل توجه است که برآورد فرسایش پذیری خاک در این پژوهش با استفاده از مدل EPIC انجام شد، درحالی که ارزیابی و مقایسه ی آن با دیگر مدل های برآورد فرسایش پذیری خاک در سطح کشور به دیگر پژوهشگران پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: حفاظت خاک، سنجش ازدور، فرسایش خاک، مدیریت آبخیز
  • ابراهیم کریمی سنگچینی*، احسان الوندی صفحات 34-49
    مقدمه و هدف

    ارزیابی اثربخشی اجتماعی – اقتصادی طرح های منابع طبیعی و آبخیزداری بر حفاظت و بهره برداری اصولی از جنگل ها و مرتع ها ابزار اجرایی مهمی برای مدیران و مجریان این گونه طرح ها محسوب می شود. ازاین رو با ارزیابی عمل کرد طرح های آبخیزداری از دیدگاه کارشناسان می توان ضمن تعیین میزان آثار طرح و عامل های موثر بر آن، رهنمودهای لازم برای اجرای بهینه ی این طرح ها در آینده به مسیولان و برنامه ریزان ارایه نمود. از این رو هدف پژوهش حاضر ارزیابی آثار اجتماعی-اقتصادی طرح های آبخیزداری اجراشده در سطح آبخیز ریمله استان لرستان براساس دیدگاه کارشناسان است.

    مواد و روش ها

    پژوهش حاضر در دو مرحله تعریف شد. در مرحله ی اول پژوهش گر، برای شناسایی معیارها و شاخص های ارزیابی آثار اجتماعی- اقتصادی اجرای طرح های آبخیزداری، با متخصصان، کارشناسان و خبرگان مصاحبه کرد. در مرحله ی دوم به منظور اولویت بندی و رتبه بندی شاخص های ارزیابی آثار اجتماعی- اقتصادی طرح های آبخیزداری، داده های کمی را از طریق طراحی و توزیع پرسش نامه ی مقایسه های زوجی گردآوری کرد. برای این منظور، پس از تهیه ی سیاهه ی اولیه ی شاخص ها و معیارها، با استفاده از روش دلفی و نظرسنجی از خبرگان فهرست نهایی معیارها و شاخص های ارزیابی مشخص شد. سپس طراحی و توزیع پرسش نامه ی مقایسه های زوجی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) انجام شد. در نهایت به منظور اولویت بندی شاخص ها از روش های تصمیم گیری چند معیاره استفاده شد. 

    نتایج و بحث:

    نتایج نشان داد که براساس روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و مقایسه های زوجی در بین شش معیار ارزیابی شده، معیار اقتصادی- ارزش افزوده بیش ترین وزن و معیار اجتماعی- افزایش سطح دانش و آگاهی کم ترین وزن را داشتند. نتایج وزن دهی معیار های ارزیابی نشان داد که معیار اقتصادی- ارزش افزوده (0/246) بیش ترین وزن و معیار اجتماعی-افزایش سطح دانش و آگاهی (0/078) کم ترین وزن را داشتند. نتایج حاصل از اولویت بندی شاخص ها نشان داد که افزایش قیمت زمین های منطقه، افزایش عمل کرد محصولات باغی، افزایش مشارکت آبخیزنشینان در تصمیم گیری و تصمیم سازی و تبدیل دیم زارهای کم بازده به باغ های شیب دار به ترتیب از مهم ترین شاخص ها در ارزیابی آثار اجرای طرح های آبخیزداری بودند. هم چنین شاخص های فعال نمودن بخش خصوصی جهت سرمایه گذاری در تولید، توسعه ی بازارهای محلی و دسترسی به بازار برای آبخیزنشینان و تقویت نقش زنان و گروه های کم برخوردار در جامعه در اولویت انتهایی قرار دارند.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    نتایج ارزیابی اجتماعی از دیدگاه کارشناسان نشان داد که افزایش مشارکت آبخیزنشینان در تصمیم گیری و تصمیم سازی بیش ترین نقش را در مشارکت نیروی انسانی و مالی دارند. پیشنهاد می شود که مشارکت ذی نفعان در تصمیم گیری های آتی و استفاده از اقدام های مشارکتی در این آبخیز و دیگر آبخیز ها در درجه اهمیت قرار گیرند. ازاین رو به منظور ارزیابی آثار اجتماعی- اقتصادی اجرای طرح های آبخیزداری پیشنهاد می شود توجه به اولویت های اشاره شده در دستور کار مدیران و برنامه ریزان قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آبخیز ریمله، اثربخشی اقدام های آبخیزداری، استان لرستان، ذی نفعان
  • سید مسعود سلیمان پور*، امین صالح پور جم، جمال مصفایی، خیرالله نوروزی صفحات 50-65
    مقدمه و هدف

    یکی از خطرهای مهم طبیعی، فرونشست زمین است. این پدیده در ایران، با توجه به استخراج بی رویه ی منابع آب زیرزمینی به وفور مشاهده شده و متاسفانه مناطق بیش تری در معرض آن قرار می گیرند. ابزار DPSIR یا چارچوب نیروی محرک- فشار- وضعیت- اثر- پاسخ، ابزاری است که از روش رابطه های علت و معلولی میان فعالیت های انسانی و محیط زیست به توصیف مشکلات محیط زیستی می پردازد. این چارچوب، زمینه ای را فراهم می کند تا انواع شاخص های متفاوت با یکدیگر ترکیب شوند و نه تنها آثار محیط زیستی بلکه آثار اقتصادی و اجتماعی ناشی از از تغییرات در وضعیت زیست بوم ها را نیز در نظر می گیرد. هدف این پژوهش آن است که با استفاده از ابزار DPSIR، رابطه های علت و معلولی را برای مهم ترین مسایل و مشکلات خطر پدیده ی فرونشست زمین در یکی از دشت های مهم و بحرانی استان فارس (سیدان- فاروق) را بررسی و مناسب ترین پاسخ های مدیریتی و غیر مدیریتی را برای بهبود وضعیت فعلی ارایه نماید.

    مواد و روش ها

    ابتدا مشکلات دشت سیدان- فاروق مبتنی بر مطالعات کتابخانه ای، پرسش از کارشناسان و مراجعه به منطقه تعیین و بر همین اساس راه بردهای احتمالی مشخص شد. سپس از ابزار DPSIR،  به منظور شناسایی تحلیل رابطه های علت و معلولی بین عامل هایی که تعیین کننده ی مشخصه های تاثیرگذار بر فرونشست زمین در دشت هستند استفاده و جدول DPSIR برای خطر فرونشست زمین در این دشت تهیه شد. به منظور اولویت بندی و تعیین اهمیت مشکلات، فشارها و راه بردهای مدیریتی دشت از پرسش نامه با طیف لیکرت به عنوان ابزار سنجش استفاده و از 40 کارشناس خبره نظرسنجی شد. برای رتبه بندی گویه ها از آزمون فریدمن و برای بررسی پایایی پرسش نامه از روش آلفای کرونباخ با کاربرد نرم افزار SPSS نسخه ی 22 استفاده شد. سپس از آزمون فریدمن برای تجزیه ی واریانس دوطرفه از روش رتبه بندی و هم چنین مقایسه ی میانگین رتبه بندی گروه های مختلف با کاربرد نرم افزار SPSS انجام شد.

    نتایج و بحث:

    رتبه بندی گویه های مولفه ی نیروی محرک در دشت سیدان- فاروق استان فارس نشان داد اندازه ی میانگین رتبه ها از 1/86 تا 4/45 متغیر است. رتبه بندی گویه ها نشان دهنده ی تفاوت معنی دار گویه های مولفه ی نیروی محرک است، به طوری که گویه ی جمعیت با میانگین رتبه ی 4/45 و گویه ی توسعه ی صنایع با میانگین رتبه ی 1/86، به ترتیب امتیاز رتبه ی اول و پنجم را گرفتند. ازاین رو در دشت سیدان- فاروق در مولفه ی نیروی محرک، در تشدید خطر فرونشست زمین عامل های جمعیت، توسعه ی کشاورزی، توسعه ی باغ ها، تغییر اقلیم و توسعه ی صنایع، به ترتیب بیش ترین اولویت را داشتند. اندازه ی میانگین رتبه های مولفه ی فشار، از 1/25 تا 5/40 متغیر بود. تفاوت معنی داری در رتبه بندی گویه های مولفه ی فشار نشان داده شد، به طوری که گویه ی برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش کشاورزی با میانگین رتبه ی 5/40 و هم چنین گویه ی برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش خانگی با میانگین رتبه ی 1/25، به ترتیب امتیاز رتبه ی اول و ششم را گرفتند. ازاین رو در دشت سیدان-فاروق در مولفه ی فشار، در تشدید خطر فرونشست زمین، عامل های برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش کشاورزی، رعایت نکردن حقابه ی زیست محیطی آبخوان، کاهش بارندگی، برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش باغ ها، برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش صنایع و برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش خانگی، به ترتیب بیش ترین اولویت را داشتند. اندازه ی میانگین رتبه ها در مولفه ی پاسخ، از 2/35 تا 5/75 متغیر است. رتبه بندی در گویه های مولفه ی پاسخ نیز، نشان دهنده ی تفاوت معنی دار است، به طوری که گویه ی افزایش راندمان آبیاری با میانگین رتبه ی 5/75 و هم چنین گویه ی تغذیه ی نقطه ای آب در دشت با میانگین رتبه ی 2/35، به ترتیب امتیاز رتبه ی اول و ششم را گرفتند. بنابراین در مولفه ی پاسخ، در کاهش خطر فرونشست زمین در این دشت، به ترتیب عامل های افزایش راندمان آبیاری، تغییر الگوی کشت، کنترل برداشت چاه های مجاز، عملیات آبخوان داری، انسداد چاه های غیر مجاز، اقدام های فرهنگی و تغذیه ی نقطه ای آب در دشت، بیش ترین اولویت را داشتند.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    بر منابع آبی دشت سیدان-فاروق پنج نیروی محرک (D)، باعث ایجاد شش فشار (P) شده اند که برداشت از سفره ی آب زیرزمینی در بخش کشاورزی و رعایت نکردن حقابه ی زیست محیطی آبخوان، مهم ترین آن ها بودند. فشارها به نوبه ی خود باعث ایجاد وضعیت (S) نابسامان (افت سطح سفره) در این دشت شده اند. این وضعیت دارای دو اثر (I) نامطلوب از بین رفتن زمین ها و آبخوان است. برای بهبود وضعیت ، هفت پاسخ مدیریتی (R) ارایه شد که افزایش راندمان آبیاری و تغییر الگوی کشت، مهم ترین آن ها بودند. در شرایط فعلی، امکان توقف فشارها میسر نیست؛ اما تعدیل و اصلاح آن ها باید به صورت ویژه مد نظر برنامه ریزان و مدیران قرار گیرد. شایان ذکر است در صورتی که اقدام به اصلاح این موارد نشود هم چنان فشارها (P) وجود دارد و منجر به شرایطی بحرانی تر از وضعیت (S) موجود و در نهایت، اثر (I) آن، از بین رفتن زمین ها، آبخوان ها و نابودی بیش از پیش منابع آب و خاک این دشت خواهد شد. با توجه به این که ساختار اجرایی مدیریت منابع طبیعی کشور بیش تر منطبق بر مولفه های فشار (P) و وضعیت (S) است؛ پیشنهاد می شود به شکل کاربردی و عملیاتی نسبت به تدوین پاسخ های مناسب (R)، اقدام شود. همچنین ضروری است به روی کرد پیشگیرانه در کاهش خطر فرونشست زمین توجه جدی شود؛ زیرا متاسفانه در کشور به این مهم توجه نشده است. بنابراین پیشنهاد می شود روی کرد پیشگیرانه ای مد نظر و اجرا قرار گیرد که نیروهای محرک (D) را هم درک کند و هم مانع از اجرای سیاست هایی شود که آن سیاست ها، سبب فشارها (P) شوند. به این منظور لازم است در این دشت سیاست های مربوط به گویه های مولفه ی پاسخ، با جدیت بیش تری پیگیری شده و در برنامه ریزی ها و سیاست گذاری های آینده مورد توجه بیش تری قرار گیرند.

    کلیدواژگان: اولویت بندی، تحلیل علت و معلولی، فرونشست، مدیریت، DPSIR
  • سید محمد تاج بخش فخرآبادی*، مهدیه علی آبادی، شعله قلاسی مود، مسلم رستم پور صفحات 66-79
    مقدمه و هدف

    بحران آب بیش از سایر عامل های زیستی و محیطی موجب کاهش تولید بوم نظام های گیاهی به خصوص در اقلیم خشک می شود. به همین دلیل، ارزیابی و سنجش باران اهمیت بیش تری پیدا می کند، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک که رطوبت خاک عامل محدود کننده و موثر بر تولیدات گیاهی است (صادقی و عطارد 2014). این که چه نسبتی از بارش به برگاب تبدیل می شود بستگی به سه ویژگی مهم خصوصیت های گیاهی، ویژگی های بارش و شرایط تبخیر دارد (گریتس و همکاران 2010). هدف پژوهش حاضر تاثیر اندازه و شدت بارش و درصد تراکم تاج پوشش گونه های اسکنبیل و تاغ بر اندازه و درصد برگاب آن ها در شرایط اقلیمی بیرجند در بازه ی زمانی (مهر 1398 تا خرداد 1399) می باشد که براساس آن می توان گونه ای که در طرح های حفاظت خاک بهتر عمل می نماید انتخاب نمود.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در سال آبی از مهر 1398 تا خرداد 1399در غرب شهر بیرجند در پردیس دانشکده ی کشاورزی و منابع طبیعی واقع در 5 کیلومتری جاده ی کرمان انجام شد. این منطقه در ''63 '21 º 59 شرقی و ''21 '43 º 32 شمالی قرار گرفته است. میانگین باران سالانه ی منطقه در دوره ی 50 ساله 170/8 میلی متر است (درخشان و همکاران 2014). در این پژوهش اندازه ی ربایش تاجی گونه های تاغ و اسکنبیل بررسی شد. از هر گونه ی تاغ و اسکنبیل چهار تکرار با تراکم پوشش تاجی کم تا زیاد انتخاب شد. درصد انبوهی تاج پوشش گونه ها با در نظرگرفتن قطر بزرگ و کوچک درختچه اندازه گیری شد. از ظروف سینی شکل با ابعاد 30×30 سانتی متر برای جمع آوری آب باران زیر هر گونه استفاده شد. همچنین، برای محاسبه ی مساحت موثر تاج پوشش گونه ها از سطح تاج پوشش آن ها در فصل پاییز تا بهار به صورت عمودی تصویربرداری شد. برای تجزیه وتحلیل داده ها از آزمون های همبستگی، تحلیل وایازی و تجزیه ی واریانس یک طرفه (ANOVA) استفاده شد. کلیه آزمون های آماری به وسیله ی نرم افزار SPSS انجام شد و نمودارها به وسیله ی نرم افزار اکسل رسم شد.

    نتایج و بحث :

    اسکنبیل، گونه ای مقاوم به خشکی بوده و در تپه های شنی و زمین های بسیار سبک در بیابان های خشک گسترش یافته است. نتایج بررسی این گونه در نهالستان دانشکده ی کشاورزی نشان داد بیش ترین حجم برگاب با اندازه ی 15/6 میلی متر مربوط به فصل بهار است. همچنین بین اندازه ی بارش و اندازه ی برگاب براساس ضریب همبستگی پیرسون در سطح 0/01 همبستگی مثبت معنی دار وجود دارد (0/93=R2). بین شدت بارش و اندازه ی برگاب در سطح 0/05 همبستگی مثبت معنی دار وجود دارد (0/79=R2). بین شدت بارش و درصد برگاب درسطح 0/01 همبستگی مثبت معنی دار وجود دارد (0/87=R2). تاغ به دلیل پایین بودن ظرفیت (پتانسیل) اسمزی، در جذب رطوبت خاک توانایی زیادی دارد. براساس ضریب همبستگی پیرسون بین ویژگی های بارش و برگاب رابطه ی معنی داری وجود دارد. نتایج نشان داد بین اندازه ی بارش و اندازه ی برگاب و درصد انبوهی تاج پوشش گونه و اندازه ی برگاب در سطح 0/05 همبستگی مثبت معنی دار وجود دارد (به ترتیب 0/78=R و 0/71=R). همچنین  بین درصد برگاب با هیچ کدام از ویژگی های بارش رابطه ی معنی داری وجود ندارد.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    بیش ترین اندازه ی برگاب مربوط به گونه ی اسکنبیل 15/6 میلی متر و کم ترین مربوط به گونه ی تاغ 1/2 میلی متر است. براساس نتایج به دست آمده، بیش ترین درصد برگاب گونه ی تاغ 46% در بهمن ماه و کم ترین 10% در آذرماه است (p≤0/05). با توجه به این که گونه ی تاغ دارای برگاب بیش تری است سبب می شود آب بیش تری جذب تاج پوشش شده و آب کم تری به زمین برسد، ازاین رو برای جلوگیری از سیل و فرسایش خاک مناسب تر می باشد.

    کلیدواژگان: بیرجند، تاج پوشش، حفاظت خاک، گونه ی مرتعی
  • فریدون سلیمانی*، مهین کله هویی، شمس الله عسگری صفحات 80-95
    مقدمه و هدف

    فرسایش خندقی متاثر از عامل های فراوانی است، که همراه با زیان های فراوان اقتصادی و اجتماعی موجب ازبین رفتن و هدررفت حجم وسیعی از خاک می شود. متغیر بودن تنوع، تعداد و اندازه ی تاثیر عامل های مختلف از نقطه ای به نقطه دیگر و متفاوت بودن سهم مشارکت آن ها در شکل گیری و گسترش خندق ها در تبعیت از شرایط زمین است. چنین شرایطی سبب شده تحقیقات بیش تری جهت شناسایی هر چه بیش تر عامل های اثرگذار در رخداد فرسایش خندقی و اندازه مشارکت آن ها در شکل گیری و گسترش این پدیده انجام شود. پژوهش حاضر، باهدف برآورد حجم هدررفت خاک ناشی از فرسایش خندقی در آبخیزهای هدام و شریف استان خوزستان برنامه ریزی شده است. آبخیز مدرس شوشتر با داشتن زیرآبخیزهای شریف و هدام به عنوان یکی از آبخیزهای مهم و خاص استان هرساله وسعت زیادی از زمین های کشاورزی آن مورد تهدید فرسایش خندقی قرار می گیرد.

    مواد و روش ها

    برای انجام این پژوهش، نخست در منطقه ی موردمطالعه در طول دوره ی 20 ساله (1391-1372) بخش های دارای خندق روی نقشه ی پستی وبلندی با مقیاس 1:250000 مشخص شد. سپس از هر طبقه اقلیمی گرم- خشک بیابانی و گرم- نیمه خشک، 15 خندق شناسایی و بررسی شد. ویژگی هایی از قبیل شیب نقطه ی اولیه ی ایجاد خندق و شیب پیشانی خندق از روش میدانی و با استفاده از متر نواری، تراز و دستگاه شیب سنج اندازه گیری و مساحت سراب پیشانی خندق در محیط گوگل ارث محاسبه شد. هم چنین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک هرکدام از خندق ها آزمایش شد.

    نتایج و بحث:

    نتایج نشان داد که متوسط درصد خاک لخت در بالای پیشانی خندق های انتخاب شده آبخیزهای هدام و شریف به ترتیب 99/8 و 97/26 % بود. بر اساس ویژگی های خاک، عامل اصلی ناپایداری خاک و ایجاد فرسایش در خندق های هر دو آبخیز شوری خاک EC است. ویژگی های ریخت شناسی خندق ها نشان داد که تمامی خندق ها در آبخیز هدام دارای مقطع V شکل هستند. در آبخیز شریف تنها خندق B12، دارای مقطع V شکل و مابقی U شکل است. آبخیز هدام دارای بیش ترین ژرفا، بیش ترین عرض پایین و بیش ترین عرض بالای خندق نسبت به آبخیز شریف است. در آبخیز شریف و هدام مجموع حجم هدررفت خاک به ترتیب 23000 و 51579 مترمکعب است. در آبخیز هدام، خندق های A18 و B1 به ترتیب دارای بیش ترین و کم ترین حجم هدررفت خاک، به اندازه ی 11599 و 1612 مترمکعب است. در آبخیز شریف نیز خندق های A2 و B4 به ترتیب دارای بیش ترین و کم ترین حجم هدررفت خاک به اندازه ی 5282 و 369 مترمکعب است.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    مهم ترین عامل در هدررفت خاک و گسترش خندق ها، ویژگی های آبخیز در سراب پیشانی خندق (گستره و شیب آبخیز) و هم چنین ریزدانه بودن خاک (لای زیاد) و بالا بودن شوری خاک بوده است. با توجه به لخت بودن بیش ازحد خاک، افزایش زبری سطح خاک با استقرار پوشش گیاهی، به عنوان یکی از روش های سازگار و کم هزینه در امر حفاظت منابع خاک است. برای مهارکردن گسترش فرسایش خندقی افزایش ماده ی آلی خاک، اصلاح خاک های شور و سدیمی با کاربرد اصلاح کننده ها و هم چنین انحراف رواناب های پیشانی خندق ضروری است.

    کلیدواژگان: آبخیز هدام، تولید رسوب، ریخت شناسی، سطح مقطع خندق، فرسایش خاک، کاربری زمین
  • محمدجواد روستا*، محمد متینی زاده، الهام نوری، مهرداد زرافشار، مریم عنایتی صفحات 96-110
    مقدمه و هدف

    یکی از شناخته شده ترین شاخص های کیفیت و سلامت خاک فعالیت های زیست شیمی (بیوشیمی) خاک است که در ارزیابی اثر گونه های جنگل کاری شده بر ویژگی های خاک مورد توجه قرار می گیرند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر بلندمدت اقدام های پخش سیلاب و نوع پوشش گیاهی بر فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی، اوره آز و دهیدروژناز و فعالیت میکروبی خاک شامل تنفس پایه و تنفس برانگیخته در سال 1399 انجام شد.

    مواد و روش ها

    نمونه برداری از خاک اطراف ریشه ی درختان آکاسیا (Acacia salicina Lindl)، اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.) و بوته های مرتعی آتریپلکس (Atriplex lentiformis (Torr.) Wats.)، در دو وضعیت با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب از عمق 20-0 سانتی متر با 6 تیمار در سه تکرار انجام شد. تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزار SPSS به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی انجام شد و مقایسه ی میانگین ها با آزمون توکی در سطح پنج درصد صورت گرفت.

    نتایج و بحث:

    نتایج نشان داد تاثیر برهم کنش پخش سیلاب و نوع پوشش گیاهی بر فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی، فسفاتاز قلیایی، اوره آز، دهیدروژناز، تنفس برانگیخته و کربن آلی در سطح یک درصد معنی دار است. فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و فسفاتاز قلیایی در خاک زیرپوشش گونه های درختی آکاسیا و اوکالیپتوس به ویژه در وضعیت پخش سیلاب، بیشتر از فعالیت این آنزیم ها در خاک زیرپوشش گونه ی بوته ای آتریپلکس بود. فعالیت آنزیم اوره آز، در خاک زیر پوشش آتریپلکس دست کاشت با پخش سیلاب، بیش ترین اندازه ی و در خاک زیر پوشش آتریپلکس بدون پخش سیلاب، کم ترین اندازه ی را نشان داد و این تفاوت از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز، در خاک زیر پوشش آتریپلکس دست کاشت با پخش سیلاب، بیش ترین اندازه ی و در خاک زیر پوشش آتریپلکس بدون پخش سیلاب، کم ترین اندازه ی را نشان داد و این تفاوت از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار بود. اندازه ی فعالیت آنزیم دهیدروژناز در خاک زیرپوشش هر سه گونه ی گیاهی آتریپلکس، آکاسیا و  اوکالیپتوس دست کاشت در شرایط پخش سیلاب از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد تفاوتی نشان ندادند. اندازه ی تنفس پایه در خاک زیرپوشش جنگل دست کاشت آکاسیا، اوکالیپتوس و آتریپلکس در شرایط پخش سیلاب، بیش تر از وضعیت بدون پخش سیلاب بود، هرچند این تفاوت در دو وضعیت بررسی شده از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار نبود. در شرایط پخش سیلاب اندازه ی تنفس برانگیخته در خاک زیرپوشش آتریپلکس بیش تر از اوکالیپتوس بود ولی از نظر آماری با اندازه ی تنفس برانگیخته در خاک زیرپوشش آکاسیا با پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب تفاوتی نداشت. بیش ترین و کم ترین اندازه ی تنفس برانگیخته، به ترتیب در خاک زیر پوشش گونه ی آکاسیا و اوکالیپتوس در وضعیت بدون پخش سیلاب مشاهده شد و این تفاوت ها، از نظر آماری با آزمون توکی در سطح پنج درصد معنی دار بودند.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    نتایج این بررسی نشان داد که فعالیت آنزیم های خاک می تواند به طور بالقوه اندازه ی کمبود عناصر غذایی را پیش بینی کند. علاوه بر این، جنگل کاری در مناطق خشک، باعث بهبود شاخص های کیفیت خاک می شود. با توجه به نقش مهم موادآلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، و برای افزایش اندازه ی موادآلی خاک، احیای مراتع سیلابی با پوشش های درختی و بوته ای بومی و سازگار، مدیریت چرا و افزایش دوره های قرق پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: پخش سیلاب، پوشش گیاهی، دشت گربایگان فسا، شاخص های زیستی
  • کورش شیرانی*، محمدعلی صدری صفحات 111-131
    مقدمه و هدف

    سیل و زلزله، شایع ترین و غیرقابل پیش بینی ترین رویدادهای طبیعی هستند که با تاثیر بر جان و مال به جوامع آسیب وارد کرده و شکل زمین را تحت تاثیر قرار می دهند. برای انجام اقدام های پیش گیرانه قبل از رخ داد حادثه های ناهنجار و راه کارهای کاهش آثار این حادثه ها، هدف اصلی آگاه سازی عمومی با تاکید بر امر اطلاع رسانی مردم تغییرکرده است. هدف از این پژوهش بررسی عامل های شکل سنجی، آب شناسی و اقلیمی موثر بر رخ داد سیل، مدل سازی و ارزیابی ظرفیت حساسیت زمین ها در آبخیز گرگان رود نسبت به رخ داد سیل است. هم چنین، مهم ترین نوآوری پژوهش حاضر در مقایسه با پژوهش های انجام شده مرتبط با پهنه بندی خطرها در داخل کشور، مقایسه ی دو روش احتمالاتی آنتروپی شانون و وزن شاهد بیزین به منظور تعیین کارآمدترین مدل و افزایش دقت نقشه های پیش بینی رخ داد سیل است.

    مواد و روش ها

    ابتدا منطقه ی پژوهش انتخاب و سپس جمع آوری و آماده سازی نقشه های عامل های موثر انجام شد. در این پژوهش 15 عامل به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب شدند. با استفاده از اطلاعات دریافتی از سازمان وزارت نیرو و بازدیدهای میدانی به عنوان متغیر وابسته، نقشه ی پراکنش رخ داد سیل تهیه شد و به دو دسته ی نقاط آزمایشی (30%) و آموزشی (70%) تقسیم شد. کمی کردن عامل های موثر با کاربرد شاخص نسبت فراوانی انجام شد و آزمون چندخطی برای استقلال عامل های موثر اجرا شد. اجرای مدل های آنتروپی و وزن شاهد، تهیه ی نقشه های پهنه بندی حساسیت به رخ داد سیل و طبقه بندی آن ها به پنج رده ی خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد انجام شد. ارزیابی دقت طبقه بندی و اعتبارسنجی نقشه های پهنه بندی و پیش بینی حساسیت نسبت به رخ داد سیل انجام شد. اهمیت عامل های موثر تعیین و مناسب ترین مدل انتخاب شد.

    نتایج و بحث:

    براساس وزن های محاسبه شده از هر دو مدل شاخص آنتروپی و وزن شاهد بیزین به‎ ترتیب عامل های کاربری زمین، بلندی، شاخص پوشش گیاهی، خاک، شاخص رطوبت پستی بلندی، تراکم شبکه ی زهکشی، شاخص توان آبراهه، شیب، شاخص موقعیت پستی بلندی، سنگ شناسی، میانگین بارش سالانه، ضریب نفوذ، شکل انحنا، فراوانی آبراهه و بیشینه ی بارش روزانه در رخ داد سیل موثر بودند. در این پژوهش عامل کاربری زمین و پوشش گیاهی به خاطر تغییرات کاربری زمین ها در رخ داد سیل از اولویت بالایی برخوردار بودند. شدت بارش در رتبه ی آخر قرار داشت ولی اهمیت و تاثیرگذاری آن در کنار دیگر عامل ها را نباید نادیده گرفت. نقشه های تهیه شده از پهنه بندی خطر رخ داد سیل با کاربرد هر دو مدل، نشان دهنده ی دقت بالای طبقه بندی پهنه ها و توزیع مناسب نقاط سیلابی در رده های زیاد و خیلی زیاد بود. همچنین براساس منحنی ویژگی عمل گر گیرنده و سطوح طبقه بندی دقت، کارآمدی هر دو مدل در طبقه ی خیلی خوب (0/9-0/8) قرار داشت. نتایج اندازه ی مساحت زیر منحنی (AUC) مدل آنتروپی شانون نشان دهنده ی دقت امتیاز بالاتر در هر دو وضعیت آزمایشی و آموزشی (0/94 و 08/98) نسبت به روش وزن شاهد بیزین (0/830 و 0/88) بود که این موضوع بیان گر همبستگی بالا بین نقشه های حساسیت و پراکنش رخ داد سیل است.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش برای تهیه ی نقشه ی پهنه بندی رخ داد سیل، از 368 پهنه ی سیلابی با 782 تکرار رخ داد سیل و 15 عامل موثر بر آن استفاده شد. با برازش هر دو مدل، عامل های موثر بر رخ داد سیل اولویت بندی شدند. در منطقه ی پژوهش عامل های کاربری زمین، بلندی و پوشش گیاهی به ترتیب دارای بیشترین اهمیت و اولویت در رخ داد سیل بودند و عامل های شکل انحنا، فراوانی آبراهه و شدت بارش در رده های آخر قرار گرفتند. نتایج نشان داد مدل آنتروپی شانون ضمن دارابودن آستانه ی طبقه های مناسب در طبقه بندی و به کارگیری 30% پهنه های رخ داد سیل از اولویت بیش تری برای پهنه بندی و پیش بینی رخ داد سیل برخوردار است. اما درمجموع هر دو مدل در پهنه بندی و پیش بینی رخ داد سیل کارآمد و مناسب بودند.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، سیل، شاخص آنتروپی شانون، گرگان رود، وزن شاهد بیزین
|
  • AliReza Zabihi Asrami *, Karim Solaimani, Ataaleh Kavian, Zeinab Jafarian Jelodar Pages 2-12
    Introduction and Objective

    One of the important and effective measures in controlling soil erosion and runoff production is the use of watershed management methods, which is currently receiving less attention. This natural phenomenon is a global environmental problem that reduces soil fertility and water quality, increases sedimentation and the possibility of floods. Therefore, using erosion plots in natural areas can play an effective role in controlling runoff and sediment production. The present study was prepared with the aim of investigating the effect of precipitation and vegetation on the production of runoff and sediment in the Noorroud watershed of Mazandaran province.

    Materials and Methods

    Noorroud watershed is located in Mazandaran province, the political area of Noor city, Beldeh and southwest of Amol, and the most important population center is Beldeh. This basin, with an area of 1299.78 square kilometers, is the largest sub-basin of Haraz River. To calculate the runoff from individual showers on a plot scale and two different land use types of hand-planted forest (Pine, Pinus halepensis) with seven and eight years old and rangeland lands, using test plots with a size of two by ten square meters with two treatments. And three repetitions were used in the months of April, April, June, October, November and December of 2016 and 2017 and Anova statistical analysis was used to check the relationship between the parameters.

    Results and Discussion

    The results of precipitation from 2017.04.17 to 2018.06.07 showed that the maximum amount of runoff occurred on May 31, 2018 and caused the production of 0.35 mg of sediment per plot unit. The results of the Kolmogorov-Smirnov test also showed that the eastern domain has a normal distribution at the level of 0.95 for the two dominant types. The results of the correlation between the canopy and litter percentage of each land use showed that the presence of natural factors such as litter and vegetation canopy has a strong relationship with the weight of sediment produced in two treatments. The highest value of the runoff coefficient is for rangeland use (33%) and the lowest for hand-planted forest (31%).

    Conclusion and Suggestions :

    According to the obtained results, it was found that in general, the amount of runoff and sediment produced in forest areas is more than rangeland. On the other hand, there was less relationship with production sediment in the rangeland areas with the eastern slope. One of the main cases in the destruction of national lands is grazing beyond the capacity of rangelands and forests. This factor causes the destruction of the rangeland, and with not very intense rains, the resulting runoff moves some of the soil. Various factors are involved in the occurrence and aggravation of runoff and sediment, and considering the conditions of each region, one or two factors may play a greater role. The role of its use and vegetation under different rainfall conditions has an important role in the amount of runoff. Therefore, it can be seen that the presence of vegetation has a direct effect on reducing the amount of runoff and sediment. According to the obtained results, in order to improve the results, it is better to use artificial rainmakers in the natural field so that the role of vegetation can be better understood.

    Keywords: Noorroud watershed, plantation forest, runoff, Sediment
  • Mostafa Kabolizadeh *, Kazem Rangzan, Shahin Mohammadi Pages 13-33
    Introduction and Objective

    Iran is one of the countries that soil erodibility is becoming one of the acute environmental problems and every year millions of tons of fertile soil are left unusable due to lack of proper management.  In order to effectively protect and prevent the adverse effects of soil erosion, it is necessary to identify the factors affecting soil erosion and provide an appropriate estimate of their amount in the country. In this regard, the present study was conducted to estimate soil erodibility (K-factor) for a soil depth of 0-30 cm in Iran.

    Materials and Methods

    For this purpose, two database were used, including the Harmonized World Soil Database (HWSD) and global gridded soil information (SoilGrids), as well as RStudio and ArcGIS software. First, SoilGrids data was prepared at four depths of 0, 5, 15 and 30 cm and averaging was done. Also, the HWSD database was received in vector format for a depth of 0 to 30 cm. Finally, these data have been used to estimate the erodibility factor based on the soil content of organic carbon, clay, sand and silt using the EPIC equation. Finally, Relative Error (RE), Median Absolute Deviation (MAD) and Root Mean Square Error (RMSE) were calculated to compare two databases.

    Results and Discussion

    Assessments indicate that the average percentage of clay particles in the sub-basins of Iran varies between 15 and 32% and the average for the whole country is 23%. On the other hand, the average percentage of silt particles in the sub-basins of Iran varies between 19 and 45%, and the average for the whole country is 32%, among which the maximum and minimum percentage of silt particles are in the sub-basins of Qarasu-GorganRoud and Kavir Lut, respectively. Also, the average percentage of sand particles in the sub-basins of Iran varies between 28 and 65, and on the other hand, the average for the whole country is 44%, the minimum of which is related to the sub-basin of Karkheh and the maximum is related to the sub-basin of Kavir Lut. In Gavkhouni and Kavir Lut sub-basins, the reason the low soil erodibility factor is the high percentage of sand in these sub-basins, so that the percentage of sand in the Lut and Gavkhouni basins is 65 and 47% of the total soil particles, respectively. Considering that the average percentage of organic carbon in the sub-basins of Iran varies between 0.3 and 3.9, respectively, these values are related to the sub-basins of Hamun-e-Hirmand and Sefidroud-Haraz, so it can be said that the majority of the country's sub-basins are in poor conditions in terms of the percentage of organic matter. The results show that the southwestern, western and northeastern parts of the country have the maximum amount of soil erodibility factor, and the central Iran and desert parts of Iran have lower erodibility due to having a higher percentage of sand particles. Also, the results show that the lowest average amount of soil erodibility at the sub-basin scale using SoilGrids data with a value of 0.033 (ton*h/Mj*mm) is related to Lut Desert and also its maximum value is 0.045 (ton*h/ Mj*mm) related to it is the sub-basin of Haleh. In addition, the maximum and minimum values of the erodibility index with the HWSD data as an average of the basins of Iran are corresponding to the Mand and Gavkhouni sub-basins, respectively, with values of 0.042 and 0.033 (ton*h/ Mj*mm). So, the results showed that the average soil erodibility factor in Iran using two the HWSD and SoilGrids databases was 0.036 and 0.038 (ton*h/ Mj*mm) respectively.

    Conclusion and Suggestions:

    The study of soil erodibility with the data of SoilGrids and HWSD at the sub-basins scale showed that the maximum and minimum RE in Atrak and South Balochestan sub-basins are 21 and 1 percent, respectively, and the amount of RE is about 5% for the country average; Therefore, it can be concluded that although the RE between the two databases is not high, SoilGrids data is a more suitable source for soil and water resource modeling due to its continuity and better spatial resolution. Finally, it should be said that although this database is modeled using a larger number of profiles (about 150,000 soil profiles in the world), so they have appropriate accuracy. However, it is necessary to state that investigating the uncertainty of these data in order to improve the results of this database in order to improve the results of that in different parts of the country is recommended to researchers and researchers. Also, it is noteworthy that the EPIC model was used to estimate soil erodibility in this study, while its evaluation and comparison with other soil erodibility estimation models in the country is suggested to other researchers and experts.

    Keywords: Remote Sensing, Soil conversation, soil erosion, Watershed management
  • Ebrahim Karimi Sangchini *, Ehsan Alvandi Pages 34-49
    Introduction and Objective

    Assessing the socio-economic effectiveness of natural resources and watershed management projects on the conservation and principled use of forests and pastures is an important executive tool for managers and implementers of such projects. Therefore, by evaluating the performance of watershed projects from the perspective of experts, while determining the effects of the project and the factors affecting it, the necessary guidelines for the optimal implementation of these projects in the future can be provided to officials and planners.

    Materials and Methods

    The current research is defined in two stages: in the first stage, the researcher conducts interviews with specialists, experts and experts to identify the criteria and indicators for evaluating the socio-economic effects of watershed management projects, in the next stage, in order to prioritize and rank indicators for evaluating the socio-economic effects of watershed projects, quantitative data was collected through the design and distribution of paired comparison questionnaires. The purpose of this study is to evaluate the socio-economic effects of watershed management projects implemented in the Rimeleh Watershed of Lorestan province based on the opinions of experts. For this purpose, after preparing the initial list of indicators and criteria, the final list of criteria and indicators was evaluated using the Delphi method and a survey of experts. Then, a pairwise comparison questionnaire was designed and distributed using the analytic hierarchy process (AHP) method. Finally, in order to prioritize the indicators, multi-criteria decision-making methods were used.

    Results and Discussion

    According to the results obtained based on the analytical hierarchy process (AHP) method and pairwise comparisons, among the six evaluation criteria, the economic criterion - added value has the most weight and the social criterion - increasing the level of knowledge and awareness has the least weight. The results of weighting the evaluation criteria showed that the economic criterion-value added (0.246) had the highest weight and the social criterion-increased level of knowledge and awareness (0.078) had the lowest weight. The results of prioritizing the indicators showed that "increasing the price of land in the region", "increasing the yield of horticultural products", "increasing the participation of watersheds in decision-making and decision-making" and "converting low-yield rainforests into sloping orchards" Respectively, they are one of the most important indicators in evaluating the effects of watershed management projects. The indicators of "activating the private sector to invest in production", "developing local markets and market access for watersheds" and "strengthening the role of women and low-income groups in society" are also high priority.

    Conclusion and Suggestions :

    The results of the social evaluation from the experts' point of view showed that increasing the participation of watershed residents in decision-making and decision-making took the largest role in human and financial participation. It is suggested that the participation of stakeholders in future decisions and the use of participatory measures in this basin and other basins are of importance. Therefore, in order to evaluate the socio-economic effects of the implementation of watershed management projects, it is suggested that attention to the mentioned priorities be included in the agenda of managers and planners.

    Keywords: Effectiveness of watershed management operations, Lorestan province, Rimeleh watershed, Stockholders
  • Seyed Masoud Soleimanpour *, Amin Salehpour Jam, Jamal Mosaffaie, Kheyrollah Noroozie Pages 50-65
    Introduction and Objective

    One of the important natural hazards is land subsidence. This phenomenon has also been observed in Iran due to the indiscriminate extraction of underground water resources, and unfortunately, more areas are exposed to it. The DPSIR tool or Driving Force, Pressure, State, Impact, Response framework is a tool that describes environmental problems through cause and effect relationships between human activities and the environment. This framework provides a background to combine different types of indicators and considers not only the environmental effects but also the economic and social effects resulting from changes in the status of ecosystems. The purpose of this research is to present the cause and effect relationships for the most important issues and problems of the risk of land subsidence in one of the important and critical plains of Fars province (Seydan-Farooq) and the most appropriate management responses using the DPSIR tool. and provide non-management to improve the current situation.

    Materials and Methods

    First, the problems of Seydan-Farooq Plain were determined based on library studies, asking experts and referring to the region, and based on this, possible strategies were determined. Then, the DPSIR tool was used to identify the cause and effect relationship analysis between the factors that determine the characteristics affecting land subsidence in the plain, and the DPSIR table was prepared for the risk of land subsidence in this plain. In order to prioritize and determine the importance of the problems, pressures and management strategies of the plain, a Likert scale questionnaire was used as a measurement tool and 40 experts were surveyed. Friedman's test was used to rank the items and Cronbach's alpha method was used to check the reliability of the questionnaire using SPSS version 22 software. Then Friedman's test was used for two-way analysis of variance by ranking and also comparing the average ranking of different groups using SPSS software.

    Results and Discussion

    The ranking of the items of the driving force component in Seydan-Farooq plain of Fars province showed that the range of the average values of the ratings varies from 1.86 to 4.45. The ranking of the items shows a significant difference in the items of the driving force component, so that the item "Population" with an average rating of 4.45 and also the item "Development of Industries" with an average rating of 1/86, it has been ranked first and fifth respectively. Therefore, in the "driving force" component, according to the factors: population, agricultural development, garden development, climate change and industrial development, the highest priority in intensifying the risk of land subsidence in this plain. assigned Regarding the ranking of the pressure component items, the range of the difference in the average values of the ratings in the pressure component varies from 1.25 to 5.40. The ranking of the items showed a significant difference in the items of the pressure component, so that the item "withdrawal from the underground water table in the agricultural sector" with an average rating of 5.40 and also the item "withdrawal from "Underground water table in the domestic sector" with an average rating of 1.25 has been ranked first and sixth respectively. Therefore, in the "pressure" component, according to the factors: withdrawal from the underground water table in the agricultural sector, failure to comply with the environmental rights of the aquifer, decrease in rainfall, withdrawal from the underground water table in the garden sector, From the underground water table in the industrial sector and the withdrawal from the underground water table in the domestic sector, they have assigned the highest priority in intensifying the risk of land subsidence in this plain. The average values of the ranks in the response component vary from 2.35 to 5.75. The ranking in the items of the response component also shows a significant difference, so that the item "increasing irrigation efficiency" with an average rating of 5.75 and also the item "nutrition" Point of water in the plain" with an average rating of 2.35 has taken the first and sixth place, respectively. Therefore, in the "response" component, in the order of the factors: increasing irrigation efficiency, changing the cultivation pattern, controlling the harvesting of authorized wells, aquifer operations, blocking unauthorized wells, cultural measures and spot nutrition. Water in the plain has the highest priority in reducing the risk of land subsidence in this plain.

    Conclusion and Suggestions :

    Five driving forces (D) have caused six pressures (P) on the water resources of this plain, the most important of which are "withdrawal from the underground water table in the agricultural sector" and "not respecting the environmental rights of the aquifer". are The pressures, in turn, have created a disordered (S) situation (dropping of the water table) in this plain. This situation has two adverse effects (I) "land destruction" and "aquifer destruction". In order to improve the situation, seven management responses (R) were presented, the most important of which are "increasing irrigation efficiency" and "changing the cultivation pattern". In the current situation, it is not possible to stop the pressures; However, their adjustment and modification should be specially considered by planners and managers. It is worth mentioning that if these cases are not corrected, there will still be pressures (P) and will lead to more critical conditions than the existing situation (S) and finally, its effect (I), destruction of lands, aquifers. and the destruction of water and soil resources of this plain will be more. Due to the fact that the executive structure of the country's natural resources management is more in line with the components of pressure (P) and situation (S); It is suggested to develop suitable, practical and operational answers (R). It is also necessary to pay serious attention to the preventive approach in reducing the risk of land subsidence; Because, unfortunately, this matter has not been paid attention to in the country. Therefore, it is suggested to consider and implement a preventive approach that both understands the driving forces (D) and prevents the implementation of policies that cause pressure.

    Keywords: Cause, effect analysis, DPSIR, Fars, land subsidence, management, Prioritization
  • Seyed Mohammad Tajbakhsh Fakhrabadi *, Mahdieh Aliabadi, Sholeh Ghollasimood, Moslem Rostampour Pages 66-79
    Introduction and Objective

    More than other biological and environmental factors, the water crisis reduces the production of plant ecosystems, especially in dry climates. For this reason, the evaluation and measurement of rain becomes more important, especially in arid and semi-arid regions where soil moisture is a limiting and effective factor on plant production (Sadeghi and Attard 2014). The proportion of precipitation which is converted to precipitation depends on three major parameters. It includes: plant characteristics, precipitation characteristics and evaporation conditions (Grits et al. 2010). The aim of the current research is the effect of the amount and intensity of precipitation and the percentage of the canopy density of the Calligonum comosum and Haloxylon persicum leaves in the climatic conditions of Birjand in the period (October 2018 to June 2019).

    Materials and Methods

    This research was conducted from October 2018 to June 2019 in Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Birjand. This area is located at 59' 63' 21 º East and 21' 43 º 32 North. The average annual rainfall of this area in the 50-year period was 170.8 mm (Derakhshan et al., 2014). In this research, the rate of canopy rainfall interception of H. persicum and C. comosum were measured. For this purpose, four replications with low to high crown cover density were selected. Taking into account the large and small diameter of the shrub, the percentage of the mass of the crown were measured. To collect rainwater under each species, tray-shaped containers with dimensions of 30 × 30 cm were used. Also, in order to calculate the effective area of the canopy of the species during autumn to spring, the surface of their canopy was photographed vertically. In order to analyze the data, correlation tests, analysis of variance and one-way analysis of variance (ANOVA) were used. All statistical tests were performed by SPSS software and graphs were drawn by Excel software.

    Results and Discussion

    comosum is a drought resistant species and it is spread in sandy hills in deserts. The results show that the highest amount of canopy rainfall interception belongs to spring season with the amount of 15.6 mm. Also, based on the Pearson correlation coefficient, there is a significant positive correlation between the amount of precipitation and the amount of rain at the level of 0.01 (R2=0.93). There is a significant positive correlation between the intensity of precipitation and the amount of interception at the level of 0.05 (R2=0.79) and there is a significant positive correlation between the intensity of precipitation and the percentage of interception at the level of 0.01 (R2=0.87). H. persicum has a high ability to absorb soil moisture due to its low osmotic potential. The results revealed that there is a significant positive correlation between the amount of precipitation and the amount of interception and the percentage of canopy mass with the amount of interception at the level of 0.05 (R=0.78 and R=0.71, respectively). Also, there is no significant relationship between the percentage of interception and any of the precipitation characteristics.

    Conclusion and Suggestions :

     The highest amount of interception belongs to C. comosum with a value of 15.6 mm and the lowest amount of interception is related to the H. persicum with 1.2 mm. The highest percentage of H. persicum is in February with 46% and the lowest percentage is 10% in December (p ≤ 0.05). Due to the density of leaves, H. persicum is more suitable for preventing floods and soil erosion, since more water is absorbed by the canopy and less water reaches the ground.

    Keywords: BIRJAND, Plant canopy, rangeland species, Soil conservation
  • Freidoon Soleimani *, Mahin Kalehhouei, Shamsolah Asgari Pages 80-95
    Introduction and Objective

    Gully erosion affected by many factors causes the destruction and loss of large volumes of soil along with great economic and social damage. The variability of diversity, the number and size of the influence of different factors from one point to another and the difference of their participation in the formation and expansion of gullies is based on the conditions of the land. Such conditions have caused more researches to be carried out to identify as many factors as possible in the phenomenon of gully erosion and the extent of their participation in the formation and expansion of this phenomenon. In this regard, the present study has been planned with the aim of monitoring and evaluating the effective factors in the development of gullies in the Haddam and Sharif watersheds of Khuzestan province. Modares Shushtar watershed, having Sharif and Hadam subwatersheds, as one of the important and typical basins of the province, every year a large area of its agricultural land is threatened by gully erosion.

    Materials and Methods

    In order to carry out this research, first, the parts with gullies in the study area were identified on the topography map with a scale of 1:250,000 during the 20-year period (1993-2012). Then, 15 gullies have been identified and investigated from each climate class of hot-dry desert and hot-semi-arid. Features such as the slope of the initial point of creating a gully and the slope of the front of the gully were calculated by the field method and using a tape measure, level and inclinometer measuring device and the mirage area of the gully front in the Google Earth softwave. Also, the physical and chemical characteristics of the soil of each gully were tested.

    Results and Discussion

    The results showed that the average percentage of bare soil above the head cut of selected gullies in Haddam and Sharif watersheds is 99.8% and 97.26%, respectively. Based on soil characteristics, the main cause of soil instability and erosion in gullies in both watersheds is EC. The morphometric characteristics of the gullies showed that in the Haddam watershed, all gullies are V-shaped in terms of cross section, and in the Sharif watershed, only gullies are B12, V-shaped and the rest are U-shaped. The Haddam watershed has the highest depth, width, and top of the gully compared to the Sharif watershed. The total volume of soil loss in Sharif and Haddam watersheds is 23000 and 51579 m3, respectively. Gullies A18 and B1 in Haddam watershed have the highest and lowest soil loss volume, at 11599 and 1612 m3, respectively. In the Sharif watershed, the maximum and minimum soil loss volume of gullies related to gullies A2 and B4 are 5282 and 369 m2, respectively.

    Conclusion and Suggestions  :

    The most important factors in the volume of soil loss and expansion of gulies are the characteristics of the watershed located upstream of the gully front (such as the extent and slope of the watershed) as well as the fineness of the geological formation (silt) and high soil salinity. Due to the excessive bareness of the soil, increasing the roughness of the soil surface with the establishment of vegetation is one of the compatible and low-cost methods in protecting soil resources. In order to control the spread of gully erosion, it is necessary to increase soil organic matter, modify saline and sodium soils with the use of modifiers, and also divert the runoff from the gully front.

    Keywords: Gully cross section, Haddam watershed, land use, morphometric, soil erosion, sediment yield
  • MohammadJavad Rousta *, Mohammad Matinizadeh, Elham Nouri, Mehrdad Zarafshar, Maryam Enayati Pages 96-110
    Introduction and Objectives

    Biochemical activities of soil have been proposed as one of the most well-known indicators of soil quality and health, which are considered in evaluating the effect of afforested species on soil characteristics. This research was conducted with the aim of investigating the long-term effect of flood spreading operation and type of vegetation on the activity of acid and alkaline phosphatase, urease and dehydrogenase enzymes and soil microbial activity, including basal respiration and stimulated respiration, in 2019.

    Materials and Methods

    Sampling the soil around the roots of Acacia salicina Lindl., Eucalyptus camaldulensis Dehnh., Atriplex lentiformis (Torr.) Wats. (0-20 cm depth) was carried out with 6 treatments in three replications. Statistical analyzes were performed using SPSS software as a factorial test in the form of a randomized complete block design and the means were compared with Tukey test at P<0.05.

    Results and Discussions

    The results showed that the interaction between flood spreading and vegetation type on the activity of acid phosphatase, alkaline phosphatase, urease, dehydrogenase, stimulated respiration and organic carbon was significant at P<0.01. The activity of acid phosphatase and alkaline phosphatase enzymes in the soil under cover of Acacia and Eucalyptus plantations was higher than the activity of these enzymes in the soil under cover of Atriplex, especially in the situation with flood spreading. The activity of urease enzyme showed the highest value in the soil under the Atriplex with flood spreading and the lowest value in the soil under the Atriplex without flood spreading, and this difference is statistically significant with Tukey's level test at P<0.05. The activity of dehydrogenase enzyme showed the highest value in the soil under the Atriplex with flood spreading and the lowest value in the soil under the Atriplex without flood spreading, and this difference is statistically significant with Tukey's test at P<0.05. Dehydrogenase activity in the soil of Atriplex with flood spreading compared to the activity of this enzyme in the soil of Acacia with flood spreading and also the activity of dehydrogenase in the soil of Acacia and Eucalyptus in the situation with flood spreading, statistically with the test Tukey did not show a difference at P<0.05. In the conditions of flood spreading, the basic respiration rate in the understory soil of Acacia, Eucalyptus and Atriplex was higher than the basic respiration in the soil under the cover of these plants without flood spreading, although the difference in the basic respiration in the two situations with flood spreading and without flooding were not statistically significant at P<0.05. The amount of stimulated respiration in the soil of Atriplex with flood spreading was higher compared to the amount of stimulated respiration in the soil of Eucalyptus with flood spreading, but it was not statistically different from the amount of stimulated respiration in the soil of Acacia with flood spreading and Acacia without flood spreading. The highest and lowest amount of stimulated respiration was observed in the soil under the cover of Acacia and Eucalyptus, respectively, in the condition without flood spreading, and these differences were statistically significant at P<0.05.

    Conclusion and Recommendations:

    The results of this study showed that the activity of soil enzymes can potentially predict the amount of nutrient deficiency. In addition, afforestation in arid areas, improves soil quality indices. Considering the important role of organic matter in improving the biological properties, quality and health of the soil, in order to increase the amount of organic matter in the soil, rehabilitating flooded rangelands with native and compatible trees and bushes, managing grazing and increasing non-grazing periods are recommended.

    Keywords: Biological Indices, Flood spreading, Gareh Bygone Plain of Fasa, vegetation
  • Kourosh Shirani *, MohammadAli Sadri Pages 111-131
    Introduction and Objective

    Floods and earthquakes are the most common and unpredictable natural events that harm communities by affecting life and property and affect the landforms of the basin. Therefore, in ways to reduce the effects of natural events, The main goal has changed to public awareness and emphasis on informing the people in line with preventive measures before the occurrence of abnormal events. Considering these explanations and the need to compare and evaluate the effectiveness of probabilistic statistical methods, The main goal of this research is to investigate the morphological, hydrological and climatic factors affecting the occurrence of floods, Modeling and evaluation of land sensitivity potential in Gorganrood watershed to flood occurrence. Also, the most important innovation of the current research compared with to the previous researches related to risk zonation in the country, the comparison of two probabilistic methods of Shannon entropy and weight of evidence in order to determine the most efficient model and increase the accuracy of flood prediction maps.

    Materials and Methods

    1- Selection of the study area, Collecting and preparing maps of effective factors as independent variables, 15 factors were considered in this research. 2- The flood event distribution map was prepared using the information received from the Ministry of Energy and field observations as a dependent variable, and it was divided into two groups of test points (30%) and training points (70%). 3- Quantifying the effective factors with the help of the frequency ratio index and also performing the multilinear test (independence of the effective factors). 4- Implementation of entropy and weight of evidence models, Preparation of flood sensitivity zoning maps and classifying them into five categories: very low, low, medium, high and very high. 5- Assessing the accuracy of classification and validation of zoning maps and predicting sensitivity to flood events. 6- Determining the importance of effective factors and choosing the most suitable model.

    Results and Discussion

    In total, based on the calculated weights of both entropy index and weight of evidence models, in the order of factors land use, altitude, Normalized difference vegetation index (NDVI), soil, Topographic Wetness Index (TWI), Drainage density, Stream power index, slope (SPI), Topographic position index (TPI), lithology, average annual precipitation, Infiltration number, Profile curvature, Stream frequency and Intensity of daily rainfall are effective in flood occurrence. In this research, the land use factor and then the vegetation cover factor have a high priority in the occurrence of floods due to land use changes. The intensity of rainfall is in the last rank, but its importance and influence should not be ignored along with other factors. The maps resulting from flood risk zonation by both models indicate the high accuracy of zone classification and proper distribution of flood points in high and very high zone. Also, based on the receiver operator characteristic (ROC) curve and accuracy classification levels, the efficiency of both models is in the very good category (0.8-0.9) In terms of comparing the models to each other, the results of the area under the curve (AUC) values of the Shannon entropy model show a higher score accuracy in both testing and training situations (0.94 and 0.98) than the Bayesian weighting method (83.83). 0 and 0.88) which indicates a high correlation between the prepared flood sensitivity map and the distribution map of the number of flood events.

    Conclusion and Suggestions:

    In this research, in order to prepare a map of flood event zoning, 368 flood zones with a repetition number of 782 flood events and 15 factors affecting flood events were used. Based on the fitting of both models and the prioritization of the factors affecting the occurrence of floods, it was determined altogether that land use, altitude and vegetation factors have importance and priority in the occurrence of floods in the study area and Profile curvature, Stream power index and Intensity of daily rainfall factors were placed in the last priorities. The results showed that Shannon's entropy model has the appropriate class threshold in classification, and by using 30% of flood occurrence zones, it has more priority for zonation and flood occurrence prediction. But in general, both models are effective in zoning and predicting flood occurrences.

    Keywords: flood, Gorganrood, Shannon entropy index, Weight of evidence, zonation