فهرست مطالب
نشریه اکوبیولوژی تالاب
سال چهاردهم شماره 3 (پیاپی 53، پاییز 1401)
- تاریخ انتشار: 1402/02/31
- تعداد عناوین: 6
-
-
بررسی تغییرات کاربری اراضی و شاخص NSFWQI به منظور پایش آلودگی حوضه آبخیز رودخانه پیربازارصفحه 1
رودخانه پیر بازار از مهم ترین رودخانه های منتهی به تالاب انزلی می باشد و متاسفانه به دلیل ورود حجم عظیمی از شیرابه ها و فاضلاب های صنعتی و شهری یکی از آلوده ترین رودخانه های کشور محسوب می شود به طوری که 50 درصد از بار آلودگی و رسوب منتهی به تالاب انزلی از این رودخانه می باشد. هدف از مقاله بررسی روند تغییرات کاربری اراضی حوزه آبخیز پیر بازار و تاثیر آن بر میزان آلودگی رودخانه های این حوزه (زردجوب و گوهرود) می باشد به همین دلیل بررسی وضعیت تغییرات کاربری در این حوزه می تواند موثر باشد. در این تحقیق با استفاده با استفاده از تصاویر ماهواره ای سری لندست (لندست 5 و 8) اقدام به بررسی روند تغییرات از سال 1990 الی 2021 (30 سال) شد. در این تحقیق 5 طبقه کاربری شهری، صنعتی، جنگل، کشاورزی و آب را از طریق الگوریتم ماشین بردار و شبکه عصبی طبقه بندی صورت گرفت و سپس از طریق مدل LCM به بررسی تغییرات هر کاربری در حوزه پرداخته شد.نتایج تغییرات نشان می دهد که کاربری شهری در حال افزایش می باشد و همچنین شاخص کیفیت آب (NSFWQI) ارتباط مستقیم با روند افزایش کاربری مسکونی و کاهش کاربری کشاورزی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش کاربری مسکونی و صنعتی ارتباط مستقیم با افزایش فاضلاب و کاهش میزان پوشش گیاهی و کاربری کشاورزی در سطح حوزه آب خیز دارد و احداث تصفیه خانه ها برای خروجی پساب شهری و صنعتی و همچنین حفظ حریم ساخت وساز برای رودخانه ها می تواند راهکار موثری در جهت کاهش بار آلودگی رودخانه پیر بازار باشد.
کلیدواژگان: کاربری اراضی، شاخص کیفیت آب، رودخانه پیر بازار، تصاویر ماهواره ای، تالاب انزلی -
صفحات 5-24
تالاب ها در سراسر جهان در معرض تهدیدهای مختلف انسانی و طبیعی قرار دارند، لذا شناسایی دلایل تخریب تالاب ها و استفاده از استراتژی حفاظت و احیای آن ها ضرورت دارد. تالاب شکارممنوع استیل عباس آباد در استان گیلان قرار دارد. اخیرا طرح احیای این تالاب باهدف حفظ کارکرد، تنوع زیستی و توسعه ی ظرفیت های بوم گردی و گردشگری آن مدنظر مسیولین قرارگرفته است. بدین منظور فعالیت های احیایی برای آن در دو فاز ساختمانی و بهره برداری مشخص شده است. این فعالیت ها باید بر اساس برنامه ریزی مناسب، طراحی اصولی و خصوصیات منحصربه فرد تالاب انجام شود. هدف از مطالعه ی حاضر بررسی جنبه های محیط زیستی طرح احیای تالاب شکارممنوع استیل عباس آباد است. ابتدا جهت شناخت دقیق وضعیت موجود محیط زیست این تالاب مطالعات کتابخانه ای، میدانی و آزمایشگاهی (شیمیایی و میکروبی) انجام شد تا با جمع آوری داده های دقیق تر از میزان عدم قطعیت در تبدیل ابعاد کیفی این ارزیابی به امتیازات کمی کاسته شود. همچنین از ماتریس ارزیابی اثرات سریع RIAM جهت کمی کردن اثرات محیط زیستی ناشی از فعالیت های این طرح استفاده شده است. مطابق با نتایج پژوهش حاضر در مرداد و شهریور سال 1398، میزان فسفات در رسوبات تالاب از 5 تا 60 میلی گرم بر کیلوگرم و میزان نیتروژن از 03/0 تا 57/0 درصد متغیر بود. همچنین میزان فسفات در آب تالاب بین 2/0 و 45/0 میلی گرم بر لیتر و غلظت نیترات برابر با صفر بود. آزمایش های میکروبی نیز بیان گر پدیده ی شکوفایی جلبک میکروسیستیس و آنابنا در این تالاب بود. با توجه به اطلاعات پایه ی حاصل، جمع بندی امتیازات محیط زیستی برای فاز های ساختمانی و بهره برداری طرح احیای این تالاب برابر با 600- و 224+ است. ماهیت امتیاز نهایی در فاز بهره برداری نشان دهنده ی کاهش اثرات منفی محیط زیستی در این مرحله است. به منظور موفقیت آمیز بودن طرح باید راهکارهای مناسب تقلیل اثرات منفی لحاظ شود.
کلیدواژگان: تالاب استیل، احیا، ارزیابی اثرات، شکوفایی جلبک -
صفحات 25-36
گیاه پالایی نوعی تکنیک طبیعی و پایدار، آسان، کم هزینه، بوم سازگار، دوستدار محیط زیست و قابل کاربرد در سطوح وسیع است که در آن از گیاهان مقاوم جهت پالایش خاک های آلوده به ترکیبات آلی و معدنی استفاده می گردد. این تحقیق با هدف ارزیابی توان گیاه پالایی گونه های درختی اقاقیا، نارون، آیلان و ارغوان در خاک های آلوده به فلزات سنگین سرب و کادمیوم در محدوده تالاب عینک رشت صورت پذیرفت. برای این منظور در رویشگاه های آلوده و شاهد، با توجه به جهت باد غالب یک ترانسکت انتخاب و نمونه برداری از برگ ها و ریشه های سطحی درختان در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام پذیرفت و میزان غلظت سرب و کادمیوم موجود در هر یک از آن ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی پرکین المر مدل 3030 اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان غلظت سرب و کادمیوم در اندام های درختان در رویشگاه های آلوده بیشتر از رویشگاه شاهد بوده است. همچنین گونه های اقاقیا، آیلان و ارغوان بیشترین ضریب انتقال سرب (ppm59/0، ppm56/0و ppm19/0) و کادمیوم (ppm56/0، ppm38/0 و ppm19/0) را از ریشه به برگ دارا بوده اند. با توجه به این موضوع و شرایط سازگاری مناسب، این گونه ها می توانند به صورت گسترده در پروژ ه های گیاه پالایی خاک های آلوده به سرب و کادمیوم در مناطق مشابه مورد استفاده قرار گیرند.
کلیدواژگان: آلودگی خاک، تالاب عینک، فلزات سنگین، گونه های درختی، گیاه پالایی -
صفحات 37-52
آنزیم های میکروبی جداشده از محیط های دریایی، به دلیل داشتن ویژگی های منحصربه فرد، کاربرد ویژه ای در صنایع مختلف پیداکرده اند. خلیج فارس به دلیل داشتن تنوع زیستی فراوان، یک مکان بکر برای جداسازی سویه های باکتریایی با پتانسیل تولید آنزیم های جدید می باشد. پروتیاز، لیپاز و آمیلاز ازجمله پرمصرف ترین آنزیم ها در صنایع مختلف هستند و با توجه به افزایش اهمیت و تقاضا نسبت به آنزیم های میکروبی- دریایی در صنایع، این مطالعه باهدف بهینه سازی و خالص سازی جزیی این آنزیم ها از سویه های جدید جداشده در بندر چویبده (شمال خلیج فارس) برای اولین بار انجام شد. نمونه برداری در آبان سال 1398 از 10 ایستگاه مختلف (نمونه آب و رسوب) انجام شد. سویه جدید، Aeromonas taiwanensis - Persiangulf ST16 باقابلیت تولید پروتیاز، لیپاز و آمیلاز با بررسی فیلوژنیک توالی S rRNA16 شناسایی شد. شرایط بهینه برای رشد این باکتری شامل دمای 37-30 درجه سانتی گراد، 6 = pH و غلظت نمک 5/2 درصد بود. بیشترین فعالیت آنزیمی برای هر سه آنزیم در روز دوم انکوباسیون مشاهده شد. بیشترین تولید پروتیاز در دمای 37 درجه سانتی گراد، 7 =pH، حضور مالتوز به عنوان منبع کربن و کازیین به عنوان منبع نیتروژن گزارش شد و کمترین میزان در حضور دکستروز و عصاره گوشت مشاهده شد. شرایط بهینه برای تولید لیپاز در دمای 37 درجه سانتی گراد، 7-6 = pH و در حضور روغن زیتون و تریپتون بود و استفاده از تویین 20 و کازیین باعث تولید کمترین میزان آنزیم شد. تولید بهینه آمیلاز در دمای 35 درجه سانتی گراد، 7 =pH و استفاده از نشاسته و عصاره مخمر مشاهده شد، اما سوربیتول و سولفات آمونیوم، کمترین میزان تولید را القاء کردند. در طی مراحل خالص سازی، فعالیت ویژه هر سه آنزیم افزایش یافت و همچنین در مرحله آخر خالص سازی، آنزیم های پروتیاز، لیپاز و آمیلاز به ترتیب 23/16، 69/2 و 43/2 برابر نسبت به آنزیم خام خالص سازی شدند. بهینه سازی تولید هر سه آنزیم با فعالیت قابل توجه توسط سویه Aeromonas taiwanensis- Persiangulf ST16 نشان داد که این باکتری می تواند کاندیدای مناسبی برای مطالعات بیشتر و استفاده در صنعت باشد.
کلیدواژگان: Aeromonas taiwanensis، پروتئاز، لیپاز، آمیلاز، خلیج فارس -
صفحات 53-68
از مهم ترین مباحث در مدیریت دریاچه ها، حفظ و توسعه تنوع زیستی می باشد. محاسبه مطالعه و بررسی تنوع زیستی از فرآیندهای سخت، زمان بر و پرهزینه است و در این زمینه دستورالعمل مدون و برنامه ریزی شده ای برای برآورد تنوع زیستی وجود ندارد. این مطالعه باهدف بررسی میزان کاهش چشمگیر تنوع زیستی دریاچه پریشان و تغییرات آن به علت کاهش وسعت زیستگاه در یک دوره 14 ساله انجام شده است. داده های سرشماری از سال 1376 لغایت 1390 جمع آوری و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، بر اساس تعداد گونه ها در رده های حفاظتی مختلف، تعداد 64 گونه با حداقل نگرانی (LC)، 4 گونه در آستانه تهدید (NT)، 2 گونه در معرض آسیب (VU) و 1 گونه در حال انقراض (EN) شناسایی شد. این دریاچه به لحاظ برخورداری از جمعیت هایی از پرندگان که روند جهانی آنان در سال های اخیر با کاهش مواجه بوده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. داده های فراوانی هرگونه جهت دستیابی به تنوع و یکنواختی گونه ای پرندگان مهاجر دریاچه پریشان تهیه شد. فراوانی هر خانواده با مجموع تعداد 135347 قطعه پرنده مشاهده شد. بیشترین پرندگان مشاهده شده متعلق به گونه ی چنگر معمولی (Fulica atra) از خانواده ی Rallidae بود. برای بررسی تنوع زیستی و یکنواختی گونه ای پرندگان در طی سال های 1376 تا 1390، از برخی شاخص های تنوع زیستی (سیمپسون، شانون- وینر و کامارگو) استفاده شد. نتایج نشان داد، شاخص سیمپسون از 925/0 در سال 1379 به 348/0 در سال 1386 رسیده که نشان از افزایش تنوع زیستی در یک بازه ی 8 ساله است و شاخص کامارگو نیز همین نتایج را تایید کرد. برای دستیابی به این مهم، از نرم افزار Ecological Methodology استفاده شد. به طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که خشک و کم شدن سطح آب دریاچه پریشان باعث کاهش مطلوبیت و عدم مهاجرت پرندگان به این منطقه شده و بنابراین سبب کاهش معنی داری در تنوع زیستی پرندگان مهاجر در این دریاچه گردیده است.
کلیدواژگان: دریاچه پریشان، تنوع زیستی، پرندگان مهاجر -
صفحات 69-88
تالاب ها نقش اکولوژیکی مهمی در تعادل اکوسیستم ها دارند. افزایش بیش ازحد گیاهان آبزی باعث تغییرات نامطلوب مانند یوتروفی شدن تالاب، افزایش کدورت آب، باتلاقی شدن و درنهایت خشک شدن تالاب می شود. استفاده از سری زمانی داده های ماهواره ای در سامانه گوگل ارث انجین روشی کارآمد و مفید جهت بررسی شرایط اکولوژیکی تالاب ها است. با توجه به اهمیت تالاب انزلی و شرایط پیچیده و استراتژیک آن، تغییرات زمانی و مکانی پوشش های گیاهی و بدنه آبی آن با استفاده از داده های سنجنده (TM)، (ETM+) و (OLI) ماهواره لندست از سال 1990 تا 2020 در Google Earth Engine موردمطالعه قرار گرفت. تغییرات پوشش های گیاهی با استفاده از شاخص (NDVI) و تغییرات سطح آب آن با استفاده از شاخص (mNDWI) بررسی شد. نتایج نشان می دهد که سطح بدنه آب تالاب در طول سه دهه مطالعه 5520 هکتار (20%) کاهش یافته، پوشش های گیاهی متراکم از 7756 به 5350 هکتار و پوشش گیاهی نیمه متراکم از 6967 به 14100 هکتار رسیده که بر طبق نمونه برداری انجام شده نیز این تغییرات مورد تایید قرار گرفت. با بررسی میزان بارندگی سالانه استان گیلان، بر اساس داده های باران ماهواره TRMM ، مشخص شد که عامل بارندگی نقش کمتری در کاهش سطح آب تالاب دارد و به دلیل دخالت های انسانی از طریق ورود رسوبات رودخانه ای و بار آلودگی حاصل از ورود پساب های کشاورزی، شهری و صنعتی به داخل تالاب انزلی، همچنین کاهش میزان آب ورودی رودخانه های منتهی به تالاب به جهت استفاده بیش ازحد از آن ها در بالادست حوضه، سطح آب تالاب کاهش یافته و سطح پوشش های گیاهی نیمه متراکم افزایش یافته است.
کلیدواژگان: بارندگی، شاخص (NDVI)، شاخص (NDWI)، ماهواره لندست، تالاب انزلی
-
Using land use changes and water quality indicators to investigate the effects of land use change in Pirbazar basin on Anzali wetlandPage 1
PirBazar River is one of the most important rivers leading to Anzali Wetland. It is considered as one of the most polluted rivers in Iran due to the entry of a huge volume of industrial and urban sewage and leachate. Accordingly, about 50% of the pollution and sediment load leading to the Anzali Wetland comes from this river. The aim of this article is to investigate the trend of land use changes in the PirBazar watershed and its effects on the levels of pollution in the rivers of this area (Zardjob and Gohroud). In this study, the process of changes from 1990 to 2021 (30 years) was investigated using Landsat series satellite images (Landsat 5 and 8). 5 categories including urban, industrial, forest, agricultural and water land use were classified through vector machine algorithm and neural network. Also, the changes of each land use type in the area were examined through the LCM model. Results of the changes showed that the urban land use has been increasing in the study period. Moreover, the water quality index (NSFWQI) was directly related to the increasing trend of the residential land use and decreasing trend of the agricultural land use. According to the study results, the control of wastewater from residential areas can be an effective solution to reduce the pollution load of PirBazar River.
Keywords: Land use, water quality index, Pirbazar River, satellite images, Anzali wetland -
Pages 25-36
Phytoremediation is a kind of natural and sustainable technique, easy, low-cost, eco-friendly, environmentally friendly and applicable in wide areas, in which resistant plants are used to purify soils contaminated with organic and mineral compounds. This research was carried out with the aim of evaluating the phytoremediation ability of tree species such as Locust tree (Robinia peseudoacacia L.), Elm tree (Ulmus carpinifolia var umbraculifera Rehd.), Tree of Heaven (Ailanthus altissima) and Judas tree (Cercis siliquastrum) in soils contaminated with lead and cadmium heavy metals in Eynak Wetland in Rasht. For this aim in polluted sites and controlled site, Considering the main wind direction, one Transect is selected and sampling from leaves and surface roots was done with statistical method in completely randomized plot design with three replicates. Then lead and Cadmium content density in each samples was determined by Atomic absorption instrument model Perkin-Elmer 3030.Results indicated that the concentration of lead and cadmium in polluted sites tree more than the control sites. Also Locust tree, Tree of Heaven and Judas tree species have the highest translocation factor of Lead (0.59 ppm, 0.56 ppm, 0.19 ppm) and Cadmium (0.56 ppm, 0.38 ppm, 0.19ppm) respectively. According to this issue and appropriate adaptation conditions, these species can be widely used in Phytoremediation projects of soils contaminated with lead and cadmium under the same conditions.
Keywords: Phytoremediation, Heavy Metals, Soil Pollution, Tree Species, Eynak Wetland -
Pages 37-52
Microbial enzymes isolated from marine environments have found special applications in various industries, due to their unique properties. The Persian Gulf is a pristine place for the isolation of bacterial strains with the potential to produce new enzymes due to its rich biodiversity. Protease, lipase, and amylase are among the most widely used enzymes in various industries and due to the increasing importance and demand for microbial-marine enzymes in industry, this study aims to optimize and partial purify these enzymes from new strains isolated in port. Choubdeh (north of the Persian Gulf) was performed for the first time. Sampling was performed in November 2019 from 10 different stations (water and sediment samples). A new strain, Aeromonas taiwanensis - Persiangulf ST16 (accession number: OM189448) capable of producing protease, lipase, and amylase were identified by phylogenetic analysis of 16 SrRNA sequences. Optimal conditions for the growth of this bacterium included temperature of 30-37 ° C, pH 6, and salt concentration of 2.5%. The highest enzyme activity was observed for all three enzymes on the second day of incubation. The highest production of protease was reported at 37 ° C, pH 7, with the presence of maltose as a source of carbon and casein as a source of nitrogen, and the lowest was observed in the presence of dextrose and Beaf extract. The optimal conditions for lipase production at 37 ° C were 6-7 pH, and in the presence of olive oil and tryptone. The use of tween 20 and casein produced the lowest amount of enzyme. Optimal amylase production was observed at 35 ° C, pH 7, and the use of starch and yeast extract, but sorbitol and ammonium sulfate-induced the lowest production. During the purification steps, the specific activity of all three enzymes increased so that in the last stage of purification, protease, lipase, and amylase enzymes were purified by 16.23, 2.69, and 2.43 times respectively compared to the crude enzyme. Optimization of production of all three enzymes with significant activity by Aeromonas taiwanensis-Persiangulf ST16 showed that this bacterium could be a good candidate for further studies and use in industry.
Keywords: Aeromonas taiwanensis, Protease, Lipase, Amylase, Persian Gulf -
Pages 53-68
Conservation and development of biodiversity are some of the most important issues in lake management. Calculating and studying biodiversity is a difficult, time-consuming, and costly process, and there is no well-established and planned biodiversity guidance. The purpose of this study was to evaluate the significant reduction of Parishan lake biodiversity and its changes due to the reduction of habitat over fourteen years. Census data from 1997 to 2011 were collected and analyzed. In this study, based on the number of species in different conservation categories, 64 species of least concern (LC), 4 endangered species (NT), 2 endangered species (VU), and 1 endangered species (EN) were identified. The frequency of each family was observed with a total of 135347 birds. Most of the birds observed belonged to the Eurasian coot (Fulica atra) species of the Rallidae family. Some biodiversity indices (Simpson, Shannon-Wiener, and Camargo) were used to investigate the species biodiversity and evenness of birds during the years 1998 to 2012. The results showed that the Simpson index of 0.925 in 1998 to 0.348 in 2008 year. It was the second year that showed an increase in biodiversity over an eight-year period, and the Camargo Index confirmed the same results. To achieve this, Ecological Methodology software was used. Generally, the results of this study showed that decreasing the water level of Parishan lake significantly reduced the biodiversity of many species.
Keywords: Parishan Lake, Biodiversity, Migratory birds -
Pages 69-88
Wetlands play an important ecological role in the balance of ecosystems. The excessive increase of aquatic plants causes important changes such as eutrophication, increase of water turbidity, swamping and finally drying of the wetland. Using the time series of satellite data in the Google Earth Engine is an efficient and useful way to investigate the ecological conditions of wetlands. Due to the importance of Anzali Wetland and its complex and strategic conditions, temporal and spatial changes of the vegetation and water body of the wetland were studied using Landsat satellite (TM), (ETM+) and (OLI) sensor data from 1990 to 2020 in Google Earth Engine. Vegetation changes were evaluated using the (NDVI) index and (mNDWI) index was used to study water body changes. The results show the surface of the wetland water body has decreased by 5520 hectares (20%) during the three decades of study, dense vegetation covers have decreased from 7756 to 5350 hectares and semi-dense vegetation has increased from 6967 to 14100 hectares, according to the sampling, these changes were confirmed. By examining the annual precipitation in Guilan province, based on TRMM satellite rain data, it was found that the precipitation factor has a nonsignificant role in reducing the water body of the wetland. And due to human interventions through the introduction of river sediments and the pollution load resulting from the entry of agricultural, urban and industrial effluents into Anzali Wetland, as well as the reduction of the amount of water in the rivers leading to the Wetland due to their excessive use in the upstream of the basin, the water body of the Wetland has decreased and semi-dense vegetation has increased.
Keywords: Precipitation, NDVI, NDWI, Landsat, Anzaly Wetland
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.