فهرست مطالب

فصلنامه مرتع و آبخیزداری
سال هفتاد و ششم شماره 2 (تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/05/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • زهرا نوری، آرش ملکیان* صفحات 103-114

    سفره های آب زیرزمینی از مهمترین منابع تامین آب به ویژه برای مناطق خشک و کم آب هستند. افزایش بهره برداری از سفره های آب زیرزمینی باعث افت چشمگیری در ذخیره شده است. در این مطالعه با استفاده از شاخص منابع آب زیرزمینی به بررسی خشکسالی هیدروژیولوژیک در محدوده مطالعاتی دشت گرمسار پرداخته شد. ابتدا مقدار شاخص با استفاده از داده های سطح آب در 16 حلقه چاه پیزومتری با طول دوره آماری مشترک 11 ساله (1390-1380) برای ابتدای دوره، میان دوره و انتهای دوره محاسبه شد. سپس با استفاده از روش های مختلف درون یابی شامل روش های زمین آماری از جمله کریجینگ معمولی(OK)، کریجینگ ساده (SK) روش قطعی عکس مجذور فاصله (IDW) نقشه شاخص در این سه دوره تهیه شد. از معیارهای میانگین مطلق خطا (MAE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای ارزیابی روش های درون یابی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر معیار های MAE و RMSE برای روش کریجینگ ساده کمتر از سایر روش ها بوده و نشان دهنده مناسب بودن این روش برای پهنه بندی خشکسالی با شاخص GRI است. بیشترین خشکسالی هیدروژیولوژیک دشت گرمسار مربوط به انتهای دوره یعنی مربوط به سال 1390بود که 16/ 91 درصد از محدوده مورد مطالعه را خشکسالی شدید فرا گرفته بود . برای بررسی تاثیر خشکسالی هواشناسی بر روی سطح آب زیرزمینی از شاخص SPI استفاده شد. همبستگی بین شاخص GRI و SPI نشان میدهد که SPI با مقیاس زمانی بلند مدت 48 ماهه بیشترین همبستگی (53/0 = 2 R) را با خشکسالی هیدروژیولوژیک دارد.

    کلیدواژگان: خشکسالی هیدروژئولوژیک، دشت گرمسار، روش های درون یابی، زمین آمار
  • مریم نعیمی*، پروانه عشوری، فرهاد خاکساریان، سمیرا زندی فر، مسعود محمد علیها صفحات 115-132
    تخریب تنوع زیستی زمین خساراتی را بدنبال داشته که در بسیاری از موارد برای بشر جبران ناپذیر است. هدف از این پژوهش، تعیین مرز و بررسی رویشگاه گونه انحصاری و دارویی کزل دماوندی (Diplotaenia damavandica Mozaffarian, Hedge & Lamond) ‎‏ است. این گیاه، به سبب وجود ترکیبات موثره خاصی که دارای اثرات درمانی در اغلب عوارض پوستی دارد، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا نقشه رویشگاه با بازدید های محلی و گزارشات پیشین تهیه شد. سپس محیط زیست گیاه شامل فیزیوگرافی، گونه های همراه، اقلیم، لیتولوژی، خاکشناسی و منابع آب‏ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد محدوده رویشگاه کزل دماوندی علاوه بر ارتفاع بیش از 2400متر با عامل عرض جغرافیایی بیش از 35درجه و40 دقیقه و شیب بیش از 60 درصد دیده می شود. از لحاظ لیتولوژی، محدوده رویشگاه در نقاط پرتراکم شامل توف های ضخیم سبز، سازند جیرود و شیل و ماسه سنگ تیره رنگ همراه با آثار گیاهی مشاهده شد. از نظر خاکشناسی اختلاف معنی داری بین پارامتر های پتاسیم، فسفر و سولفات و در منابع آب، در یون های نیترات و کلر در داخل محدوده رویشگاه و خارج آن دیده شد. بررسی وضعیت زوال پوشش گیاهی نیز نشان داد بیشترین تراکم پوشش در منطقه در سال 2014 بوده است. نتایج مطالعه حاضر جهت بررسی امکان رشد این گونه انحصاری قابل استفاده خواهد بود.
    کلیدواژگان: Diplotania damavandica، آشیان اکولوژیک، استان تهران، گیاه اندمیک، پارامتر های خاک
  • رقیه شاد، مهدی قربانی*، خالد احمدآلی، علی اکبر نظری سامانی، مریم یزدان پرست صفحات 133-148

    تغییرات کاربری اراضی در کشور هایی همچون ایران که با محدودیت فضا روبه رو است باید مانند مصرف آب با تفکر و مطابق با برنامه ریزی مناسب و به نحو مطلوب باشد. از سویی دیگر پویایی ذاتی بشر و نیازهای او، شیوه و میزان استفاده از زمین را درگذر زمان با تغییر و دگرگونی مواجه ساخته است. لذا هدف از این پژوهش مدل سازی پویای تغییرات کاربری اراضی مبتنی بر نظام انسان- محیط زیست در حوزه آبخیز طالقان می باشد. بدین منظور با استفاده از تصاویر سری زمانی ماهواره لندست، نقشه های کاربری اراضی برای سال های 1994، 1999، 2002، 2009، 2014، 2019، در شش کلاس مرتع، جنگل، اراضی کشاورزی، اراضی بایر، مسکونی و آب طبقه بندی گردید. پس از صحت سنجی نقشه ها و آشکارسازی تغییرات، تحت سه سناریو رشد اقتصادی فعلی، رشد سریع اقتصادی و توسعه پایدار با استفاده از مدل سازی سیستم پویا، شبیه سازی تا سال 1435 انجام گردید. نتایج آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی در طول دوره نشان می دهد که روند تغییرات اراضی کشاورزی، مراتع، جنگل، کاهشی بوده و اراضی بایر و منطقه مسکونی نیز در طول دوره بررسی همواره روندی افزایشی داشته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد از بین سه سناریو موردبررسی، سناریو توسعه پایدار از هماهنگی بین میزان بهره برداری از زمین و تامین نیاز های اجتماع و رشد اقتصادی قابل قبول برقرار بوده است. بنابراین می توان نتیجه گرفت سناریو توسعه پایدار مبنای مهمی برای برنامه ریزی کاربری اراضی در سال های آتی جهت کاهش تخریب منابع طبیعی و حفظ حالت پایدار در آن است و این سناریو رشد اقتصادی مطلوبی را در آینده رقم می زند.

    کلیدواژگان: تغییرات کاربری اراضی، شبیه سازی سیستم پویا، محرک های اقتصادی- اجتماعی، توسعه پایدار، حوزه آبخیز طالقان
  • حسین ارزانی*، اسماعیل علیزاده، ستاره باقری، محمد جعفری صفحات 149-158
    مراتع نقش موثری در توسعه اقتصادی و سیاسی کشور قبل از وابستگی ارزی کشور به نفت و مشتقات آن داشته اند. لذا توجه به تنش های محیطی و اجتماعی وارد شده به این زیست بوم ها، لزوم استفاده از تکنولوژی های نوین را برای تنوع بخشی به منابع تولید و کاهش هزینه ها برجسته می کند. این مطالعه در مرتع طالقان با هدف ارزیابی مالی حصارهای خورشیدی جهت ترغیب بهره برداران برای استفاده از این فناوری در مراتع انجام گردید. بدین منظور درآمد های حاصل از پروژه حصارکشی که باعث کاهش هزینه ها و قیمت تمام شده تجهیزات مورد استفاده می شد بررسی شد. سپس، ارزیابی مالی طرح حصارکشی الکتریکی و دوره زمانی بازگشت سرمایه آن در سال 1395 با استفاده از معادله های ارزش حال خالص، نسبت منفعت به هزینه، نرخ بازده ی داخلی و معیار ارزش خالص زمان حال در نرخ تنزیل های متفاوت انجام گرفت. براساس اطلاعات بدست آمده مجموع هزینه های ثابت و جاری این طرح برابر 330 میلیون ریال شد. در مقابل درآمدها حاصل از تولید گوشت دام، گیاهان دارویی، ارزش افزوده برق تولیدی، درآمد حاصل از جایگزینی چوپان، و درآمد خالص به ترتیب برابر 73%، 23%، 5/7%، %103% و 120% می باشد. معیار ارزش خالص زمان حال در نرخ تنزیل های مختلف نیز برابر 127% شد. باتوجه به اقتصادی بودن فناوری حصارکشی و وجود مزایایی اقتصادی منتج شده ازآن در قالب طیف متعددی از خدمات اکوسیستمی برای ذینفعان مراتع، اهمیت ترویج کاربرد فناوری های نوین در مراتع به منظور حفظ و پشتیبانی از زنجیره تولیدات مراتع برجسته می گردد.
    کلیدواژگان: تولید ناخالص، ارزیابی مالی، حصارهای خورشیدی، بازگشت سرمایه، فناوری های نوین مراتع
  • فاطمه ابراهیمی*، حسن رمضانپور، نفیسه یغماییان مهابادی، کامران افتخاری صفحات 159-176
    در سال های اخیر، استفاده از روش های نقشه برداری رقومی مبتنی بر الگوریتم های یادگیری ماشین باهدف تهیه نقشه کلاس های خاک بطور گسترده ای توسعه یافته است. اساس این روش ها پیش بینی کلاس ها یا ویژگی های خاک به کمک مدل سازی روابط بین آن ها و متغیرهای محیطی به عنوان نمایندگان عوامل خاک سازی، می باشد. ماهیت نامتوازن توزیع خاک ها در طبیعت که منجر به بیش برازش کلاس های با فراوانی زیاد و کم برازش کلاس های با فراوانی کم و درنتیجه کاهش دقت فرآیند نقشه برداری خاک شده، از چالش های موجود در این روش می باشد. بنابراین، پژوهش حاضر باهدف ارزیابی توانایی دو الگوریتم جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان در نقشه برداری رقومی کلاس های فامیل خاک با توزیع نامتوازن، حاصل از 95 خاک رخ مطالعاتی در 4000 هکتار از اراضی زیرحوضه هنام، استان لرستان انجام گرفت. در این مطالعه موضوع عدم توازن در فراوانی کلاس های خاک با استفاده از 6 مجموعه داده، ازجمله مجموعه داده های اصلی و پنج مجموعه داده ایجادشده توسط چندین رویکرد نمونه گیری مجدد از داده های اصلی، شامل دو رویکرد طبقه بندی دستی و سه الگوریتم بیش نمونه گیری و کم نمونه گیری و بیش نمونه گیری اقلیت مصنوعی در محیط نرم افزار R موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد علیرغم مقایر پایین آماره های اعتبارسنجی، شباهت گسترش خاک های با فراوانی زیاد در منطقه مطالعاتی در نقشه های حاصل از مدل جنگل تصادفی و مجموعه داده های اصلی و همچنین الگوریتم بیش نمونه گیری اقلیت مصنوعی با نقشه خاک تهیه شده به روش مرسوم قابل توجه می باشد. بنابراین فراوانی کم سایر کلاس های خاک و در نتیجه آن عدم آموزش درست مدل ها برای آن ها را می توان یکی از دلایل اصلی صحت کلی کم مدل های به کار رفته دانست.
    کلیدواژگان: بیش نمونه گیری، کم نمونه گیری، نرم افزارR، نقشه خاک، یادگیری ماشین
  • میثم علی زاده، شفق رستگار*، جمشید قربانی صفحات 177-193
    اثربخشی مثبت اقتصادی- اجتماعی و محیط زیستی اجرای پروژه ها، چرخ های توسعه پایدار را فعال و جوامع محلی را به سوی رفاه پایدار سوق می دهد. هدف از این مطالعه، تحلیل و اولویت بندی اثرات اجرای طرح بوته کاری آتریپلکس (Atriplex canescens) بر نظام اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی مراتع شهرستان ملارد در استان تهران می باشد. روش تحقیق توصیفی-تحلیلی مبتنی بر پرسشنامه بوده و جامعه آماری آن شامل 65 کارشناس، 132 مرتعدار و 29 نفر جوامع محلی بودند. تحلیل داده ها با استفاده از آزمون فریدمن و مقایسه میانگین (t تک نمونه) انجام شد. همچنین به منظور بررسی و آزمون توافق یا اجماع نظر در مورد اثربخشی بوته کاری از آزمون کروسکال والیس استفاده شد. نتایج آزمون فریدمن نشان داد از نظر هر سه جامعه مورد بررسی اثربخشی محیط زیستی در اولویت اول بوده است. همچنین بر اساس نتایج آزمون کروسکال والیس اختلاف معنی داری بین دیدگاه پاسخگویان مشاهده نشد. آزمون مقایسه میانگین نیز نشان داد در مجموع اثربخشی اجتماعی و محیط زیستی نسبت به قبل از اجرای طرح معنی دار شده است. بیشترین اثربخشی اقتصادی بوته کاری مربوط به افزایش محصولات دامی، بهبود وضعیت دامداری و ایجاد و درآمد و اشتغال بوده است. بیشترین اثربخشی اجتماعی مربوط به افزایش مشارکت در طرح ها، افزایش سطح آگاهی های عمومی نسبت به مراتع و ارتقا سلامت و بهداشت عمومی بوده است. به طور کلی نتایج بررسی اثر بخشی بوته-کاری از دیدگاه هر سه گروه کارشناسان، مرتعداران و جوامع محلی از اجماع نظر و توافق همراه بوده و اثرات محیط زیستی و اجتماعی نسبت به قبل از اجرای طرح ملموس تر بوده است.
    کلیدواژگان: احیاء محیط زیستی، مشارکت، جوامع محلی، بیابان زدایی، بوته کاری
|
  • Zahra Noori, Arash Malekian * Pages 103-114

    Groundwater is important water resource supply, especially in arid and semi- arid regions. Increased utilization of the ground water aquifer leads to significant reduction in the storage of reservoirs. This study evaluates the hydrogeological drought in Garmsar plain using Groundwater Resource Index (GRI). First, we used 17 piezometric wells data over 2001-2011 statistical period to calculate GRI in the beginning, middle and end of the period. So, we used different interpolation method including geostatiscal method ordinary kriging (OK), simple kriging (SK) and deterministic methods including inverse distance weighting (IDW) to prepare the maps over three periods. The mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE) indices were used to evaluate the accuracy of simple kriging, ordinary kriging and IDW classification based on the drought maps. The results showed that the values of MAE and RMSE criteria for simple Kriging is better than the other methods and indicates the suitability of this method for zoning GRI. According to the results, the most severe hydrogeological drought in Garmsar plain was at the end of 2011, that 91.16 % of the study area was suffered from severe drought. SPI was used for considering the effects of meteorological drought in the time scale of 3, 6, 9, 12, 24 and 48 months on groundwater. The correlation between SPI and GRI showed long-term timescale of 48 monthly has the greatest correlation with groundwater level.

    Keywords: Hydrogeologic, Drought, Garmsar plain, Geostatistics, interpolation
  • Maryam NAEIMI *, Parvane Ashouri, Farhad Khaksarian, Samira Zandifar, Masoud Mohammad Aliha Pages 115-132
    Degradation of the Earth's biodiversity has resulted in damage that in many cases is irreparable to humans. The purpose of the present study is to determine the boundaries and environment of the proprietary and medicinal species of Kozal Damavandi (Diplotaenia damavandica Mozaffarian, Hedge & Lamond). This plant has received a lot of attention due to the presence of special effective compounds that have therapeutic effects on most skin complications. For this purpose, a habitat map was first prepared with local visits and previous reports. Then, its environment including physiography, accompanying species, lithology, soil and water resources characteristics were studied. The results showed that this plant species grows at the altitude of 2400 to 3600 meters above sea level, with a slope of above 60% and an altitude of above 35ᵒ 40’. Lithological study of the habitat area in dense areas shows the thick green tuffs, Jeirood foundation, shale, and dark sandstone. Also, in terms of soil science, there were significant differences between the examined parameters of K, P, and SO4, while regarding the water resources the significant parameters are Cl and NO3. Investigating the deterioration of vegetation also showed that the highest coverage density in the region was in 2014. The results of the present study will be used to determine the limiting factors of the habitat and to investigate the possibility of the growth of this exclusive species.
    Keywords: Diplotania damavandica, Habitat boundary, Tehran Province, endemic plant, Soil parameters
  • Roghaye Shad, Mehdi Ghorbani *, Khaled Ahmadaali, Aliakbar Nazari Samani, Maryam Yazdanparast Pages 133-148

    Land use changes in countries like Iran, which is facing space limitations, should be thoughtful and in accordance with proper planning, just like water consumption. On the other hand, the inherent dynamism of human beings and their needs has made the way and extent of land use change over time. Therefore, the aim of this research is the dynamic modeling of land use changes based on the human-environmental system in Taleghan watershed. For this purpose, land use maps for the years 1994, 1999, 2002, 2009, 2014, 2019 were classified into six classes of pasture, forest, agricultural land, barren land, residential land, and water using Landsat satellite time series images. After the validation of the maps and the detection of changes, under the three scenarios of current economic growth, rapid economic growth and sustainable development, simulation was carried out until 1435 using dynamic system modeling. The results of detecting land use changes during the period show that the trend of changes in agricultural lands, pastures, forests, has been decreasing, and barren lands and residential areas have always had an increasing trend during the survey period. The results of the simulation show that among the three scenarios examined, the sustainable development scenario of coordination between the amount of land utilization and meeting the needs of the community and economic growth has been acceptable. Therefore, it can be concluded that the sustainable development scenario is an important basis for land use planning in the coming years in order to reduce the destruction of natural resources and maintain a stable state in it, and this scenario will bring favorable economic growth in the future.

    Keywords: land use changes, Dynamic system simulation, Socio-Economic Stimuli, Sustainable Development, Taleghan watershed
  • Hossein Arzani *, Esmaeil Alizadeh, Setareh Bagheri, Mohammad Jafari Pages 149-158
    Rangelands played an effective role in the country's economic and political development prior to its dependence on oil and its derivatives. Therefore, paying attention to the environmental and social stresses brought to these ecosystems highlights the need to use new technologies to diversify production sources and reduce costs. This study was conducted at the Taleghan range station with the aim of financially evaluating electric fences to encourage pastoralists to use this technology in rangelands. For this purpose, the income from the fencing project was investigated. The financial evaluation of the electric fencing project and the time period for its capital return in 2016 was done using the equations of net present value, benefit-cost ratio, internal rate of return, and net present value criterion at different discount rates. The total fixed and current costs of this project were equal to 330 million rials. The income from animal meat production, medicinal plants, the added value of electricity production, the income from the replacement of shepherds, and the net income were equal to 73%, 23%, 7.5%, 103%, and 120% respectively. The criterion of net present value at different discount rates was equal to 127%. Considering the economic nature of fencing technology and the existence of economic benefits resulting from it in the form of a wide spectrum of ecosystem services for the beneficiaries of rangelands, the importance of promoting the use of new technologies in rangelands to maintain and support the production chain of rangelands is highlighted.
    Keywords: Gross production, Financial Evaluation, Solar fences, Return on investment, New rangeland technologies
  • Fatemeh Ebrahimi Meymand *, Hasan Ramezanpour, Nafiseh Yaghmaeian, Kamran Eftekhari Pages 159-176
    In recent years, the use of digital soil mapping (DSM) based on machine learning algorithms with the aim of preparing soil maps has become widespread with the basis of soil class prediction with the help of modeling the relationships between them and environmental variables. One of this method's challenges is the imbalanced nature of soil distribution in landscape, which leads to overfitting and underfitting of classes, and as a result, reduces the accuracy of many used models. This study was conducted to evaluate the ability of two machine learning algorithms, including random forests and support vector machines, for the digital mapping of soil classes with an imbalanced data set. This study was conducted on 95 soil profile classes at the family level, in 4000 hectares of land in the Honam sub-basin, Lorestan province. The issue of imbalance in soil classes was investigated by using six data sets, including the original soil data set and five data sets created by several resampling approaches including two manual classifications and three over-sampling, under-sampling, and Synthetic Minority Over-Sampling Techniques in the R software. The results showed that despite the low values of overall accuracy, the Geographical distribution of soils with high frequency in the study area in digital soil map obtained from the random forest and the original data set as well as Synthetic Minority Over-Sampling Technique, with conventional soil map of study area is significant. Therefore, the low observation number of other soil classes and as a result incorrect training of models can be considered as one of the main reasons for the low accuracy of the used models.
    Keywords: Machine learning, oversampling, R software, Soil map, under sampling
  • Meisam Alizadeh, Shafagh Rastgar *, Jamshid Ghorbani Pages 177-193
    The positive economic and social effectiveness of rangeland restoration projects activates the process of sustainable development and leads local communities to sustainable prosperity. The purpose of this study is to assess the socio-economic and environmental effectiveness of restored rangelands with Atriplex canescens plantation in Mallard county, Tehran province, Iran. The descriptive-analytical research method based on questionnaire was applied within the statistical population including 65 experts, 132 pastoralists and 29 local communities. The selection of samples was random and sample size were determined using Cochran's formula for three groups of experts (55), pastoralists (99) and local communities (27). To determine the validity of the questionnaire, a group of experts were used and Cronbach's alpha coefficient was used to estimate the reliability of the questionnaire. Also, Kruskal-Wallis test was used to compare opinions of the studied statistical societies. The results of the comparison of economic, social and environmental indicators showed that A. canescens plantation had a significant effect on social index and had no effect on the other two indicators. Social- environmental effectiveness of planting A.canescens is related to increasing livestock products and improving the condition of ranching, According to pastoralists, the greatest economic, social and environmental effectiveness from planting A.canescens has been related to increasing livestock products and improving the condition of ranching, increasing the level of public awareness. In general, results of effectiveness planting from the point of view of all three groups are close to each other and they often agree on the effectiveness of planting Atriplex. This alignment in thinking of plantation will lead to success in the implementation of projects and the achievement of goals and perspective,.
    Keywords: Ecological Restoration, Community, Local communities, Desertification, plantation