فهرست مطالب

علوم محیطی - سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 80، تابستان 1402)

نشریه علوم محیطی
سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 80، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/09
  • تعداد عناوین: 14
|
  • علیرضا آملی کندری، کامبیز ابراری واجاری*، محمد فیضیان صفحات 1-14
    سابقه و هدف

    در جنگل های هیرکانی روشنه های تاج پوشش به اندازه های مختلف در اثر اجرای شیوه های مختلف جنگل شناسی ایجاده شده است. آگاهی از اثرات این روشنه ها  بر پویایی توده های جنگلی می تواند در تصمیم گیری انتخاب شیوه های جنگل شناسی کمک نماید. بنابراین هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر روشنه های تاج پوشش بر مقدار ذخیره کربن درختان راش و مقایسه آن با توده جنگلی مجاور روشنه ها و نیز ارتباط بین ویژگی های درختان و موجودی کربن آنها بود.

    مواد و روش ها

    روشنه‏ های حاصل از شیوه تک گزینی درختی در سه طبقه مساحتی کوچک، متوسط و بزرگ شناسایی و از هر طبقه روشنه، پنج تکرار انتخاب شدند. درختان راش در توده جنگلی مجاور هر طبقه روشنه  به فاصله 20 متر از هر چهار جهت روشنه ها نیز تعیین شدند. قطر برابر سینه، ارتفاع درخت، مساحت، حجم، طول تاج، قطر تاج   و نیز ذخیره کربن درختان راش واقع در اشکوب فوقانی اندازه گیری شدند. تجزیه واریانس یکطرفه برای مقایسه میانگین شاخص ذخیره کربن درختان راش در روشنه های تاج پوشش  و در موقعیت های مختلف  و همچنین  برای درختان با قطر زیاد استفاده گردید. برای مقایسه میانگین ذخیره کربن در طبقات ارتفاعی درختان و نیز بین توده جنگلی مجاور با روشنه ها  آزمون تی مستقل به کار گرفته شد. برای تعیین همبستگی  ضریب همبستگی پیرسون بین شاخص مقدار ذخیره کربن  با برخی ویژگی های ساختاری درختان راش در حاشیه روشنه ها و نیز توده جنگلی مجاور آنها استفاده شد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج نشان داد که درختان راش در حاشیه روشنه ها از نظر مقدار ذخیره کربن اختلاف معنی دار دارند (05/0 p≤).  برای درختان بین جهت های مختلف در حاشیه روشنه ها اختلاف معنی داری  از لحاظ ذخیره کربن مشاهد نگردید دادند (05/0 p≤). بین  میانگین ذخیره کربن درختان راش واقع در حاشیه روشنه ها و توده جنگلی مجاور اختلاف معنی داری وجود نداشت دادند (05/0 p≤). بیشترین میانگین کربن(کیلوگرم) در درختان  قطور (49/584 ± 28/3725) حاشیه روشنه طبقه بزرگ مشاهده شد. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که با افزایش قطربرابرسینه ، ارتفاع ، طول و قطر تاج و حجم تاج ، مقدار ذخیره کربن درختان راش در حاشیه روشنه ها و نیز در توده جنگلی مجاور آنها افزایش یافت (01/0 p≤).

    نتیجه گیری

    یافته های پژوهش مبین تاثیر مساحت روشنه های تاج پوشش حاصل از اجرای شیوه تک گزینی درختی در توده جنگلی راش می باشد.  همبستگی بین ویژگی های ساختاری درختان راش مانند قطربرابرسینه، ارتفاع و مساحت تاج با ذخیره کربن نشان می دهد که در هنگام اعمال شیوه های جنگل شناسی (پرورشی و بهره برداری) در جنگل های هیرکانی، ویژگی های ساختاری درختان راش به ویژه فراوانی درختان قطور با توجه به مقدار ذخیره کربن بیشتر در آنها مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ساختار درخت، شیوه تک گزینی، جنگل های خزان کننده، موجودی کربن
  • زهرا جعفری، امیر سالمی* صفحات 15-28
    سابقه و هدف

    گندزدایی با کلر رایج ترین روش گندزدایی آب آشامیدنی در ایران است. واکنش پذیری کلر سبب می شود تا علاوه بر تخریب عوامل بیمازی زا، ترکیبات آلی متنوعی تحت عنوان محصولات جانبی گندزدایی تولید شوند. تعداد بسیار کمی از این ترکیبات نظام مند شده به صورت پیوسته پایش می شوند. با این حال، ترکیبات فراوان دیگری نیز در این دسته هستند که علی رغم مخاطرات بسیار جدی، در سنجش های روزمره مورد توجه قرار نمی گیرند. این پژوهش به توسعه ی روشی نوین برای تعیین مقدار ترکیبات مذکور و هم چنین شناسایی آن ها در آب آشامیدنی شهر تهران می پردازد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه محصولات جانبی گندزدایی منتخب- تری کلرواستونیتریل، دی کلرواستونیتریل، دی کلروپروپانون، کلروپیکرین، بروموکلرواستونیتریل، تری کلروپروپانون و دی برومواستونیتریل- با استفاده از روش اصلاح شده ی میکرواستخراج فاز جامد و دستگاه کروماتوگرافی گازی آشکارساز جرمی آنالیز شدند. روش استخراج، با استفاده از راهبرد سطح پاسخ، بهینه و سپس اعتباربخشی شد. سپس نمونه های واقعی از مناطق مختلف شهر تهران جمع آوری و آنالیز شد.

    نتایج و بحث: 

    روش آنالیز معرفی شده برای تمام آنالیت ها پاسخ خطی، حساسیت بسیار بالا (حد تشخیص بین 4/0 و  20 نانوگرم بر لیتر) و دقت مناسب (انحراف معیار نسبی با 5 تکرار کمتر از 6/21 درصد) نشان داد. بازیابی آنالیت ها در نمونه های واقعی بین 60 تا 95 درصد براورد شد.

    نتیجه گیری

    آلاینده های مورد مطالعه با غلظت های گوناگون در آب آشامیدنی نقاط مختلف شهر تهران مشاهده شدند. با توجه به مخاطرات ناشی از این آلاینده ها و حضور قابل توجه آن ها، بازنگری استاندارد کیفیت آب آشامیدنی و پایش پیوسته ی آن ها ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: آب آشامیدنی، محصولات جانبی گندزدایی، کروماتوگرافی گازی، میکرواستخراج فاز جامد
  • امیر بهرامی*، فاطمه احدی، مهدی بهرامی، فاطمه سادات آقامیرمحمدعلی صفحات 29-48
    سابقه و هدف

    امروزه پساب ها به طور گسترده در خاک های کشاورزی نزدیک به مناطق شهری کشورهای در حال توسعه برای رفع کمبود آب استفاده می شود. از طرف دیگر به دلیل افزایش آلودگی های ایجاد شده، منابع محدود موجود مورد تهدید قرار می گیرد. استفاده از آب های نامتعارف در صورت دارا بودن استاندارد لازم در بسیاری از کشورهای دنیا برای تولید محصولات کشاورزی کاربرد دارد و تصفیه خانه های فاضلاب شهری به دلیل قابلیت تحویل آب پایدار در تمام فصول سال منبع بسیار قابل اعتمادی می باشند. در سال های اخیر پژوهش های متعددی در زمینه بررسی کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه های فاضلاب شهری و امکان استفاده از آنها در مصارف مختلف از جمله کشاورزی، در شهرهای مختلف ایران انجام شده است. با توجه به بحران آبی به وجود آمده به ویژه در نواحی خشک و نیمه خشک کشور، ضروری است امکان استفاده بیشتر از این منبع آبی نامتعارف مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. هرچند بازچرخانی فاضلاب می تواند پیامدهای بهداشتی و زیست محیطی مختلفی را به دنبال داشته باشد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش با استفاده از داده های روزانه تصفیه خانه فاضلاب شهری شیراز طی سال های 1397 تا 1398 به بررسی کیفیت پساب خروجی برای مصارف مختلف مانند آبیاری محصولات کشاورزی، آبیاری فضای سبز، شرب دام و طیور، پرورش ماهی، تخلیه به آب های سطحی و تغذیه آب های زیرزمینی بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی پرداخته شد. در این راستا، ابتدا مقادیر پارامترهای مختلف فیزیکی و شیمیایی از جمله اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، کل مواد جامد معلق، کل جامدات فرار، کل جامدات، اکسیژن خواهی شیمیایی، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی، کدورت، اکسیژن محلول، شوینده ها، فسفات، فسفر کل، نیترات، نیتریت، آمونیاک، نیتروژن کل کجلدال، کلر آزاد و چربی- روغن- گریس در فاضلاب خام و پساب خروجی تعیین گردید. سپس ضمن مقایسه مقادیر این متغیرها با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران، راندمان های حذف این پارامترها محاسبه گردید و در نهایت کیفیت پساب خروجی برای به کارگیری در بخش های مختلف بررسی شد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج نشان داد که راندمان حذف BOD5، COD، TSS، NH3، شوینده ها و چربی- روغن- گریس در این تصفیه خانه به ترتیب 85، 85، 67، 64، 94 و 5/68 درصد است. کیفیت پساب خروجی فقط بر اساس استاندارد سازمان محیط زیست ایران برای اهداف کشاورزی مناسب است و از نظر سایر استانداردها قابلیت چنین استفاده ای را ندارد. این پساب را می توان برای آبیاری درختان میوه زینتی، محصولات علوفه ای، درختان و فضای سبز کنار جاده های خارج از شهر، محصولات زراعی، صنعتی و جنگلی و نیز شرب دام و طیور به کار برد. اما برای آبیاری فضای سبز شهری، پرورش ماهی، تخلیه به آب های سطحی (مانند دریاچه مهارلو در مجاورت تصفیه خانه) و نیز تغذیه آب زیرزمینی محدودیت هایی دارد، هر چند برخی از این محدودیت ها را می توان با ارتقاء کارکرد تصفیه خانه رفع نموده و پساب را برای این اهداف نیز استفاده کرد. با آبیاری گیاهان غیرمثمر و پارک های جنگلی اطراف شیراز و حتی قسمتی از فضای سبز شهری می توان فشار بر منابع آب را تا حد زیادی کاهش داد. از طرف دیگر، استمرار آبیاری با این پساب که حاوی مواد آلی و مغذی به نسبت زیادی است، افزایش نیترات خاک را سبب شده و امکان شستشو و انتقال آن به منابع آب سطحی و زیرزمینی وجود خواهد داشت.

    نتیجه گیری

    مقدار پارامترهای کیفی پساب خروجی تصفیه خانه در محدوده استاندارد حفاظت محیط زیست ایران قرار دارد و می توان از آن به عنوان منبع آبی پایدار در بخش هایی استفاده نمود که ارتباط مستقیم با انسان ندارد. در استفاده از این منبع در مصارف مجاز باید کلیه موارد بهداشتی برای کارگران این بخش رعایت شود و پساب به طور مستمر گندزدایی گردد.

    کلیدواژگان: تصفیه خانه، کیفیت آب کشاورزی، فاضلاب، شیراز
  • معصومه شریفی، باقر نظامی بلوچی، جواد رمضانی*، بهزاد رایگانی، علی جهانی صفحات 49-68
    سابقه و هدف

    خرس قهوه ای (Ursus arctos) بزرگترین گوشتخوار کشور است که گستره حضور وسیعی داشته اما همانند سایر گوشتخواران بزرگ جثه از فراوانی اندک در سطح گسترده کشور برخوردار است. زیستگاه های این گونه در کشور به ویژه در سطح محلی از هم گسیختگی زیادی دارند، از اینرو ارزیابی و شناسایی مناطق بالقوه زیستگاهی دارای مطلوبیت بالاتر، اهمیت زیادی در حفاظت از این گونه دارد. همچنین شناخت اثر عوامل زیست، زمین و اقلیمی بر انتخاب زیستگاه نقش مهمی برای توصیف توزیع گونه داشته و این امکان را فراهم می کند تا بتوان بین زیستگاه های مختلف از نظر کیفیت تفاوت قایل شد و از آن در مدیریت موثر استفاده کرد.

    مواد و روش ها

    این مطالعه در محدوده شمال غرب ایران در بخش ارسباران انجام شد که بعنوان اقلیم جغرافیایی قفقازی شناخته می شود. بخش قفقاز ایران دارای دو جامعه گیاهی مجزای هیرکانی و ارسبارانی است. با انجام بازدیدهای میدانی و گردآوری مشاهدات و گزارشات تایید شده محیط بانان و متخصصین، نقاط حضور قطعی گونه شناسایی شد. پس از صحت سنجی نقاط بدست آمده و اعمال بافر، 64 نقطه در مدلسازی استفاده شدند. به منظور ایجاد یک مدل توزیع گونه‎ای کارآمد و شناسایی مناطق مطلوب بالقوه، از شش تکنیک مدل‎سازی در بسته BIOMOD نرم افزار R استفاده شد. در نهایت از خروجی های بدست آمده با استفاده از روش ترکیبی Ensemble نقشه مطلوبیت زیستگاه بدست آمد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج حاصل از خروجی مدل‎ها و رویهم‎گذاری نقشه مناطق تحت مدیریت نشان داد که بیش از دو سوم از این مناطق، برای خرس قهوه ای از مطلوبیت برخوردار هستند. متغیرهای درصد شیب و شاخص پوشش گیاهی بیشترین سهم را در تعیین مطلوبیت زیستگاهی داشت به شکلی که شیب متوسط و تراکم پوشش گیاهی بالاتر، مطلوبیت بیشتری را برای گونه به همراه داشت. متغیرهای فاصله از رودخانه اثر کم و فاصله از روستا نقش زیادی در تعیین مطلوبیت زیستگاه خرس قهوه‎ای نداشت. هموار بودن مناطق، با توجه به اینکه دسترسی انسان را افزایش می دهد، سطح امنیت و مطلوبیت را کاهش خواهد داد. احتمال حضور گونه در محدوده شیب حدود 10 تا 40 درصد بیشتر بود که با افزایش تراکم پوشش گیاهی نیز مطلوبیت زیستگاه با شیب ملایمی افزایش یافت. همچنین مناطق با بارندگی متوسط و ارتفاع بالاتر در جذب خرس ها و افزایش مطلوبیت زیستگاه اهمیت دارند. در مقابل افزایش دما، تراکم جاده ها و افزایش فعالیت های متمرکز انسانی مطلوبیت زیستگاه را با شیب تقریبا تندی کاهش می دهند. 67 درصد از زیستگاه های مطلوب گونه داخل محدوده مناطق چهارگانه و 33 درصد آنها خارج از مناطق تحت حفاظت واقع شده‎اند. با وجودی که بخش وسیعی از مناطق تحت حفاظت از مطلوبیت برخوردارند اما تراکم خرس قهوه ای در این بخش از کشور بسیار پایین تر از سایر گستره حضور گونه در شمال و غرب کشور است. این امر احتمالا به دلیل تلفات زیاد انسانی در این محدوده و اینکه اغلب مناطق آنقدر وسعت و یکپارچگی ندارند که بتوانند تمام گستره خانگی گونه را پوشش دهند، است.

    نتیجه گیری

    یکی از مهمترین استراتژی های حفاظتی برای گونه گوشتخوار بزرگ جثه ای مانند خرس که رفتار جابجایی بلند، تراکم جمعیت کم، تعارض بالا و نیازمندی های حفاظتی وسیع دارد، اتصال زیستگاه ها و تعریف مناطق حفاظت شده جدید بینابینی در این منطقه براساس خروجی های نقشه های مطلوبیت زیستگاه است. همچنین ساماندهی دامداری های پراکنده در مناطق مطلوب، اجرای برنامه های آموزشی و مهمتر از آن پرداخت خسارات وارد شده از سوی خرس به جوامع روستایی اهمیت زیادی در کاهش تعارض و اقدامات تلافی جویانه دارد.

    کلیدواژگان: مدل توزیع گونه‎ای حوزه قفقاز، مطلوبیت زیستگاه، شیب، تراکم پوشش گیاهی، کارایی حفاظتی
  • الهام پورمعافی اصفهانی، سید علی المدرسی*، محمد موسایی سنجره ای، حامد حق پرست صفحات 69-80
    سابقه و هدف

    امروزه پدیده های گرد و غباری در ردیف مهم ترین مخاطرات محیطی قرارگرفته و سلامتی انسان و محیط زیست را با خطر جدی مواجه کرده است. گردو غبار در جو به عنوان یکی از آلاینده های هوا، آثار سوء و پیامدهای منفی گوناگونی دارد که از بین آن ها می توان به کاهش رشد و بازدهی محصولات کشاورزی، تشدید خسارات ناشی از بروز آفات و بیماری های گیاهی، افزایش تصادفات جاده ای به علت کاهش قدرت دید، لغو پروازها و خسارات مالی ناشی از آن، اقزایش هزینه درمان، تعطیلی واحدهای صنعتی، آلودگی منابع آب، افزایش فرسایش بناها، افت بازدهی سیستم های فتوولتایک خورشیدی به دلیل کدورت هوا اشاره کرد. بنابراین، به دلیل اهمیت موضوع گرد و غبار و به منظور پیش بینی نحوه انتشار گرد و غباراز مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. با استفاده از این مدل می توان اطلاعات مفید و مقرون به صرفه ای، جهت اجرای آتی استراتژی های کنترل آلودگی هوا و کاهش هزینه ها کسب نمود.

    مواد و روش ها

    برای مدلسازی پراکنش گرد و غبار با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی، آمار و اطلاعات هواشناسی ایستگاه سینوپتیک شهرستان کاشان که به صورت روزانه توسط اداره محیط زیست در سال 96 ثبت شده اند، استفاده گردید. داده های رطوبت، دما، سرعت باد و جهت باد به عنوان داده های ورودی برای مدلسازی بکار گرفته شد. فرآیند آموزش مدل با استفاده از تابع عضویت سیگموییدی در محیط نرم افزار متلب انجام شد که خروجی اجرا مدل پیش بینی میزان ذرات معلق 5/2 میکرومتر بر مترمکعب است. به منظور ارزیابی صحت مدل اجرا شده، میزان ذرات معلق 5/2 حاصل شده با داده های واقعی نمونه برداری شده در محیط مقایسه شد. در مدل شبکه عصبی، تعداد نرون ها در لایه پنهان و تعداد دور یا ایپاک مناسب برای رسیدن به بهترین ساختار شبکه عصبی، با کمترین خطا برای هر مدل، با استفاده از روش سعی و خطا مشخص شد. تعداد نرون و ایپاک برای مدل در سال 2017 به ترتیب 15 و 37000 می باشد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج صحت سنجی مدل که از مقایسه داده های واقعی با داده های شبیه سازی شده بدست آمده، نزدیک به 80 درصد می باشد. بررسی نمودار میانگین رگرسیون نشان می دهد که مقادیر پیش بینی شده حاصل از مدل به محور قطری نزدیکترند و پراکندگی نداشته و با مقادیر اندازه گیری شده فاصله و اختلاف چندانی ندارند. همچنین براساس نتایج روش رگرسیون گام به گام مشخص شد که از بین چهار متغییر استفاده شده برای مدلسازی رطوبت نسبی بیشترین تاثیر و اهمیت در مدلسازی انتشار گرد و غبار دارد.

    نتیجه گیری

    با توجه به صحت و نتایج حاصل می توان از این روش برای پیش بینی انتشار آلودگی هوا کاشان ناشی از ذرات معلق استفاده کرد.  به دلیل قابلیت بالای شبکه عصبی پرسپترون در پیش بینی میزان غلظت و نحوه انتشار گرد و غبار، این مدل می تواند یک راه حل مناسب و سریع در پیش بینی میزان و انتشار گرد و غبار و مدیریت آن باشد.

    کلیدواژگان: مدلسازی، شبکه عصبی مصنوعی، آلاینده هوا، گرد و غبار، کاشان
  • صالح محمودی، اصغر عبدلی* صفحات 81-94
    سابقه و هدف

    یافتن نیازهای زیستگاهی برای ماهیان در اکوسیستم های آب های جاری عامل کلیدی در حفاظت و تصمیم گیری برای مدیریت آ ن هاست که متاسفانه اطلاعات علمی کافی در این زمینه وجود ندارد. هدف از انجام این مطالعه، شناخت طیف های بهینه از متغیرهای تاثیرگذار زیستگاهی برای گونه کولی ارومیه و مقایسه رویکردهای مختلف ترکیبی در مدل سازی این گونه است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، زیستگاه گونه کولی ارومیه در رودخانه جاجرود در قالب 71 نقطه در تابستان 1398 نمونه برداری شد. متغیرهای فیزیکی زیستگاه از جمله عمق، سرعت آب و بستر اندازه گیری شدند. پس از نمونه برداری ماهیان با روش الکتروفیشینگ، طول کل ماهیان اندازه گیری شدند. منحنی های مطلوبیت زیستگاهی با روش تک متغیره توسعه داده شدند و سپس مطلوبیت زیستگاهی ترکیبی با روش های ضرب، حداقل، میانگین حسابی و میانگین هندسی محاسبه گردید. برای اعتبار سنجی نتایج از دو سنجه ی آماری میانگین قدرمطلق خطا (MAE) و ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) استفاده شد.

    نتایج و بحث: 

    در مجموع تعداد 235 قطعه ماهی گونه کولی ارومیه شامل 221 فرد بالغ و 14 فرد نابالغ صید شد که اندازه طول کل بدن آن ها از 23 میلی متر تا 148 میلیم تر متغیر بود. متغیرهای فیزیک زیستگاه شامل عمق 56-6 سانتیمتر، سرعت جریان 29-4 سانتی متر بر ثانیه، و بستری با اندازه ذرات «شن خیلی ریز» تا «قلوه سنگ» بود. زیستگاه ترجیجی و بهینه برای این گونه شامل عمق 25-16 سانتیمتر، سرعت جریان 10-5 سانتی متر بر ثانیه و بستری با ساختار قلوه سنگی بود و در این میان مدل تک متغیره مبتنی بر بستر دارای کمترین خطا بود. از میان مدل های مطلوبیت زیستگاه ترکیبی روش های ضرب و حداقل با داشتن کمترین مقادیر سنجه های MAE و RMSE مدل های کم خطا، و روش های میانگین حسابی و میانگین هندسی با داشتن مقادیر بالاتر این سنجه ها، مدل های پر خطا تشخیص داده شد.

    نتیجه گیری

    این نخستین مطالعه در رابطه با اکولوژی گونه کولی ارومیه در ایران است که به شناسایی زیستگاه بهینه این گونه پرداخته است. متغیر ساختار بستر بیش از دو متغیر عمق و سرعت جریان در انتخاب زیستگاه توسط این گونه تعیین کننده ست. همچنین در مدل سازی مطلوبیت زیستگاهی ترکیبی روش های ضرب و حداقل از اولویت و اهمیت برخوردار است.

    کلیدواژگان: مدیریت رودخانه، شاخص مطلوبیت ترکیبی، طیف های بهینه، کولی ارومیه، رودخانه جاجرود
  • رامین عالی وند، امید نوری*، هادی ویسی، رضا دیهیم فرد صفحات 95-120
    سابقه و هدف

    راه اندازی و توسعه باغ های اجتماعی در شهر با ایجاد یک فضای سالم و صمیمی باعث شادابی و طراوت مردم شده و با افزایش مشارکت اجتماعی، فرهنگی و سیاسی می تواند در حل مشکلات مردم در منطقه، شهر و حتی کشور راهگشا باشد. با ایجاد باغ اجتماعی علاوه بر تداوم حفظ و نگهداری باغ های شهری، می توان از خدمات و کارکردهای این باغ ها نیز بهره مند شد. در این پژوهش با استفاده از تحلیل شبکه و رتبه بندی شاخص ها و روابط آنها در فرآیند تصمیم سازی استفاده شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش که در شهرستان کرج انجام شد، بر اساس معیارهای مختلف و لحاظ دیدگاه خبرگان چارچوبی را برای توسعه باغ های اجتماعی چندکارکردی و چندخدمتی ارایه شود. برای رسیدن به این هدف از مدل ارایه شده برای خدمات و کارکردهای باغ اجتماعی که دارای هشت بعد اقتصادی، سیاسی، اجتماعی، فرهنگی، اکولوژیکی، محیط زیستی، آموزشی و سلامت است، و با 125 مولفه مشخص شده، استفاده شد. در این پژوهش گردآوری داده با استفاده از پرسشنامه ای بر مبنای روش ANP که توسط 20 نفر از متخصصان خبره دارای مدرک دکتری با حداقل 15 سال تجربه و سابقه مرتبط با باغ های شهری و فضای سبز که با روش گلوله برفی انتخاب شدند، انجام شد. پس از محاسبه میانگین هندسی قضاوت های صورت گرفته اطلاعات وارد نرم افزار شدند. پردازش و تحلیل نتایج این تحقیق با استفاده از نرم افزارهای Excel و Super decision انجام شد.

    نتایج و بحث: 

    پس از سنجش میزان وزن شاخص های بکار برده شده، اولویت بندی نهایی برای کارکردها و خدمات پیشنهادی توسط نرم افزارsuper decisions  انجام شد. در بین شاخص های مورد بررسی شاخص پایداری (2C) با وزن 389/0 مهم ترین شاخص انتخاب خدمات و کارکردهای باغ اجتماعی و پس از این شاخص، شاخص قابلیت پذیرش(3C) با وزن 228/0 و شاخص اثربخشی(1C) با وزن 205/0 در رتبه های بعدی قرار گرفتند. براساس محاسبه با شاخص های وزن دار شده، در بین کارکردهای ابعاد باغ اجتماعی بعد اقتصادی "استفاده از زمین های رها شده"، بعد اجتماعی«فضای تفریحی»، بعد سیاسی «گردشگری»، بعدفرهنگی«توسعه فرهنگ وقف باغ»، بعد محیط زیستی «کاهش الودگی»، بعد اکولوژیکی «تنوع زیستی»، بعد سلامتی «وزن بدن سالم»، بعد آموزشی «محیطی برای ترویج کشاورزی» بالاترین اولویت را کسب نمودند.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق می تواند در روشن سازی جایگاه باغ اجتماعی توسط مردم و مسیولان بسیار مفید و باعث توجیح پذیری سرمایه گذاری در راستای بهره مندی از خدمات و کارکردهای باغ اجتماعی داشته باشد. به دلیل اهمیت باغ اجتماعی لازم است که هنگام طراحی شهر، برنامه ای برای تامین زیرساخت سبز، مبتنی بر دانش خدمات و کارکردهای این باغ ها مطابق با اولویت های اجتماعی ضروری در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: فرایند تحلیل شبکه، باغ اجتماعی، خدمات و کارکردها، فضای سبز، کشاورزی شهری
  • عادل خزایی، مجید عباسپور*، ساسان بابایی کفاکی، لعبت تقوی، یوسف رشیدی صفحات 121-138
    سابقه و هدف

    کلان شهر تهران به عنوان بزرگترین پایتخت خاورمیانه با پدیده هایی چون آلودگی های زیست محیطی، تغییرات کاربری ها، تمرکز بیش از اندازه فعالیت های اقتصادی و صنعتی روبرو است. شناخت تغییرات کاربری اراضی در گذشته و پیش بینی وضعیت آینده آن به منظور یک برنامه ریزی اصولی، پویا و آینده نگرانه ضروری است. در این مطالعه پویایی فضایی- زمانی تغییرات کاربری اراضی کلانشهر تهران در یک دوره زمانی 20 ساله و پیش بینی تغییرات آینده این کاربری ها در یک افق 40 ساله به عنوان اهداف کلی این مطالعه انتخاب شدند.

    مواد و روش ها

    پس از تشکیل یک پایگاه داده از تصاویر ماهواره های لندست 5 و 8 برای سه دوره زمانی 1380، 1390 و 1400، نقشه کاربری اراضی سال های 1380، 1390 و 1400 تهیه شد. برای اعتبارسنجی نقشه ها از تصاویر گوگل ارث، نقاط واقعیت زمینی و ضرایب صحت و کاپا استفاده شد. دوره زمانی 1400 تا 1440 برای پیش بینی تغییرات آینده مدنظر قرار گرفت. به منظور پهنه بندی و پیش بینی وضعیت آینده تغییرات کاربری اراضی از 6 زیر مدل انتقال تغییرات کاربری با شبکه عصبی مصنوعی، زنجیره مارکوف، و مدل LCM استفاده شد. ارزیابی صحت مدل از مقایسه نقشه واقعیت زمینی سال 1400 و نقشه پیش بینی 1440، و مقادیر موفقیت خنثی، موفقیت، خطا و هشدار خطا بدست آمد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج نشان داد که دوره 1380 تا 1400، با گسترش مناطق مسکونی، رشد مناطق شهری و کاهش فضاهای سبز شامل باغات، درختزارها و پارک ها همراه بوده است. گسترش مناطق مسکونی در درجه اول در خاک های کم توان و بایر و سپس در باغات و فضای سبز بوده است. این رشد شهری به وضوح در مناطق 5، 21 و 22 بوده و روند توسعه فیزیکی آن به صورت خطی بوده است. کاهش سطح باغات و فضای سبز بسیار فاجعه بار بوده و این کاهش بویژه در مناطق مرکزی شهر به دلیل تراکم بالای ساختمان ها و انبوه سازی بسیار مشهود می باشد. پارک های شهری به وضوح در مناطق شرق تهران وضعیت بغرنجی را دارند. مساحت کشاورزی دیم افزایش داشته و از مساحت عرصه های بایر و اراضی کم توان کاسته شده است. بیشترین تغییرات کاربری مربوط به اراضی کم توان و اراضی زراعی اتفاق افتاده است. بررسی نقشه های وضعیت آینده پوشش اراضی ادامه همان روند 20 سال گذشته را نشان داد. هر چند رشد مناطق مسکونی با آهنگ کمتری نسبت به دوره قبل خواهد بود ولی همچنان بر ظرفیت و ابعاد شهر بویژه در مناطق غربی، جنوبی و جنوب غربی افزوده خواهد شد. روند کاهنده باغات، درختزارها، پارک ها و فضای سبز شهری نیز همچنان مشاهده می شود. این روند در مورد پارک ها شدت بیشتری دارد و با سرعت بیشتری تخریب خواهند شد. دلیل این مورد علاوه بر خشکسالی و پژمردگی درختان بر اثر تغییر اقلیم، آلودگی ها، تبدیل این کاربری های سبز به کشاورزی دیم، پارک ها، مراتع و مناطق شهری نیز می باشد. در مورد فضای سبز شهری، منطقه 16 و 4 بدترین وضعیت را داشته، مناطق 17 و 19، 2، 5 و 22 نیز از این آسیب در امان نخواهند بود. کاهش در مساحت مراتع و کشانده شده شهرها به مناطق جدید بیشتر شده،چرخه نابودی پوشش گیاهی از حاشیه تهران بیشتر خواهد شد.

    نتیجه گیری

    ساخت و ساز در مناطق جنوب تهران دارای تمایل بیشتر بوده و روند کاهنده باغات و فضای سبز شهری نیز همچنان مشاهده خواهد شد. مناطق مرکزی تهران بدلیل غلبه بافت شهری کلا از درختان عاری خواهد شد و نکته قابل تامل نابودی کمربند سبز شمال تهران در آینده می باشد.

    کلیدواژگان: لندست، توسعه فیزیکی شهری، پیش بینی تغییرات کاربری، سنجش از دور، تهران
  • مریم شریعت زاده، مسعود بیژنی*، سعید مرید صفحات 139-152
    سابقه و هدف

    پدیده تغییر اقلیم به هر گونه تغییر بلندمدت در شرایط آب و هوایی اطلاق می گردد. امروزه بحرانی ترین تهدید زیست محیطی علیه کره زمین، تغییرات اقلیمی است. از طرفی تغییرات اقلیمی که در دهه های اخیر بر شدت آن افزوده شده، مدیران آب، مصرف کنندگان آب و به طور کلی برنامه ریزان و تصمیم سازان را با چالش های جدی مواجه کرده و منطقی نیز وجود ندارد که فرض شود وضعیت تغییر اقلیم و شرایط هیدرولوژیکی به همان شکلی که پیش از این بوده در آینده هم ادامه خواهد داشت؛ بنابراین، در شرایطی که شتاب تغییرات اقلیمی و آثار محدود کننده آن بر منابع متداول فعلی آب کشور، چالش های مهمی را فراروی ما قرار داده و اهتمام جدی بر مواجهه با تغییر اقلیم به عنوان یک راهبرد جدی مطرح است. تغییرات اقلیمی روی بخش کشاورزی نیز در مناطق مختلف جهان از جمله ایران تاثیرات منفی گذاشته و لذا کشاورزان برای حفظ معیشت خویش نیازمند سازگاری بیشتری با این تغییرات هستند. از این رو پژوهش حاضر با هدف درک رفتار سازگاری کشاورزان با تغییرات اقلیمی با استفاده از مدل رفتاری (انگیزش محافظت) در شهرستان خوی از توابع استان آذربایجان غربی انجام شده است.

    مواد و روش ها

    پژوهش کمی حاضر، از نوع پژوهشهای کاربردی استکه به روش توصیفی همبستگی در شهرستان خوی انجام شده است. جامعه آماری 25811 خانوار بود که بر اساس جدول کرجسی و مورگان 380 خانوار با روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای با انتساب متناسب انتخاب شدند. ابزار پژوهش، پرسشنامه ای بود که روایی  ظاهری و محتوایی آن توسط پانلی از متخصصان ترویج و آموزش کشاورزی به تایید رسید و پایایی دسته گویه های آن با استفاده از ضریب آلفای کرنباخ (90/0 ≤ α ≤ 72/0) محقق گردید به منظور تجزیه و تحلیل داده ها؛ از آمار توصیفی و استنباطی استفاده شد. 

    نتایج و بحث: 

    یافته های پژوهش نشان داد میزان سازگاری خانوار های کشاورز نسبت به تغییرات اقلیم یکسان نبوده و در پایان نسبت به  ارایه الگوی سازگاری خانوارهای کشاورز نسبت به تغییر اقلیم و ارایه پیشنهاد های بهبود دهنده در زمینه کاهش اثرات و مدیریت آن اقدام شده است. بر اساس یافته های پژوهش مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر رفتار سازگاری عبارتند از حفظ ساختار کشاورزی، حفظ استاندارهای زندگی، حفظ انسجام اجتماعی، بکارگیری راهبردهای مختلف برای سازگاری، یادگیری راه حل های جدید برای مقابله با بحران و حفظ قدرت تصمیم گیری که بیشترین رابطه را با رفتارسازگاری داشتند. این در حالی است که حفظ روحیه کمترین رابطه را با رفتار سازگاری نشان می دهد. در مجموع، متغیرهای مستقل مورد مطالعه قادر هستند 87 درصد از تغییرات رفتار سازگاری را پیش بینی نمایند.

    نتیجه گیری

    نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر حاکی از آن بود که با بکارگیری راهبردهای مختلف برای سازگاری، یادگیری راه حل های جدید برای مقابله با بحران و بکارگیری خلاقیت برای مقابله با بحران، توان سازگاری با تغییرات اقلیم از نظر اقتصادی را در خود افزایش می دهند. همچنین ارزیابی رفتار کشاورزان در خصوص تغییرات آب و هوایی نشان داد که بیشتر کشاورزان با آگاهی از تغییرات اقلیمی در سال های اخیر، به این توانایی رسیده اند که با حفظ عملکرد و ساختار کشاورزی، استاندارد های زندگی خود را حفظ و ارتقا دهند؛ لذا، می توان با ارایه راه کارها و فنون نوین به کشاورزان منطقه و همچنین در دسترس قرار دادن اطلاعات به روز اقلیمی گام موثری در سازگاری پایدار در منطقه با تغییرات اقلیمی برداشت.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، سازگاری، حفظ ساختار کشاورزی، حفظ عملکرد کشاورزی، خوی
  • سمیه محرمی*، مهدی صادقی پور مروی، رحمان شریفی صفحات 153-168
    سابقه و هدف

    در طی دو دهه گذشته، مدل سازی به کمک رایانه برای شبیه سازی عناصر سنگین توسعه قابل توجهی کرده است. برآورد آلودگی خاک نقش مهمی در کنترل آلودگی و مدیریت زمین دارد. اما در مناطقی با وسعت بالا، جمع آوری داده ها به روش مستقیم به لحاظ هزینه و زمان چالش برانگیز است. در سال های اخیر،کاربرد روش های غیر مستقیم مانند شبکه ی عصبی مصنوعی (ANN) و مدل های مشابه دیگر برای برآورد عناصر سنگین مورد توجه قرار گرفته است.در شهرستان گرمسار 27 معدن نمک وجود دارد که از این تعداد 16 معدن فعال است. نمک استخراج شده از این معادن به عنوان یکی از چاشنی های غذا مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که به دلیل فعالیت های معدن کاری، ممکن است خاک های این منطقه آلوده به عناصر سنگین گردد. لذا در این بررسی، کارآیی شاخص های زمینی و طیفی برای برآورد کادمیوم (Cd)کل خاک در اطراف خاک های معادن نمک گرمسارتوسط مدل پرسپترون چند لایه (MLP) شبکه عصبی مصنوعی مورد ارزیابی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    برای انجام این پژوهش49 نمونه خاک مرکب از عمقcm20-0 منطقه مورد مطالعه جمع آوری گردید. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نمونه های خاک مانند درصد رس، شن، سیلت، اسیدیته خاک (pH)، هدایت الکتریکی (EC) و درصد آهک تعیین گردید. اندازه گیری غلظت Cd کل توسط دستگاه جذب اتمی مدل واریان (Varian-220AA) صورت گرفت. برای استخراج پارامترهای زمینی منطقه مورد مطالعه از نقشه رقومی ارتفاع (DEM) و برای محاسبه شاخص های طیفی، تصاویر باندهای لندست-8 با وضوح m30 استفاده شدند. 25 داده کمکی مستخرج از DEM و تصاویر لندست-8 برای برآورد غلظت Cd کل خاک منطقه مورد مطالعه استفاده گردید. داده های جمع آوری شده به صورت تصادفی به دو دسته آموزش و صحت یابی تقسیم شدند و از آنها برای ارزیابی مدل MLP استفاده شد. براساس داده های کمکی بدست آمده و ضرایب همبستگی بین این داده ها با مقدار Cd برآورد شده، 2 مدل مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج و بحث: 

    نتایج این بررسی نشان داد که داده های کمکی مستخرج از باندهای لندست-8 (با بیشترین میزان دقت و کمترین میزان خطا) جزء تاثیرگذارترین پارامترها در برآورد آلودگی خاک به Cd بودند. براساس نتایج بدست آمده از ارزیابی عملکرد ANN در برآورد Cd کل، مقدار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تبیین (R2) برای مدل اول 05/0 و 95/0 و برای مدل دوم 10/0 و 80/0 بدست آمد. در مدل 1، شاخص اشباع (Sat I)، شاخص اندازه ذرات (GSI)، شاخص کربنات (CrI)، شاخص رنگ خاک (Color I) و شاخص گچ (GI) جزء ویژگی های مهم و اصلی در مدل سازی Cd بودند. نتایج مطالعه حاضر کارآیی بالای شبکه ی ANN را در برآورد Cd کل خاک نشان داد.

    نتیجه گیری

    با توجه به توسعه مدل های یادگیری ماشین در رشته مهندسی محیط زیست بویژه در شبیه سازی عناصر سنگین، داشتن یک نقطه عطف برای پیشرفت آنها بسیار مهم است. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل MLP برای برآوردCd  کل خاک مناسب است و می توان با کمک این روش در هزینه های نمونه برداری و تجزیه خاک صرفه جویی نمود. بنابراین توصیه می شود روش بکار رفته در این بررسی، برای تهیه نقشه Cd کل خاک در مناطق مشابه صحت سنجی شود.

    کلیدواژگان: آلودگی خاک، شبکه ی عصبی مصنوعی، کادمیوم، لندست-8
  • تکتم شهریاری*، عبدالرضا کرباسی، مریم شیرازی نژاد صفحات 169-182
    سابقه و هدف

     فاضلاب صنعت آبکاری حاوی انواع گوناگونی از فلزات سنگین در غلظت های بالا می باشد. یکی از این فلزات سمی، نیکل می باشد که تخلیه آن به محیط آبی و خاکی از معضلات محیط زیستی محسوب می شود. از این رو حذف این فلز از فاضلاب ها برای حفظ محیط زیست و سلامت انسان امری ضروری و مهم است. در سال های اخیر استفاده از فناوری نانو در حذف آلاینده های زیست محیطی از جمله روش هایی است که توجه زیادی را به خود جلب کرده  است. در تحقیق حاضر، از نانوگرافیت به عنوان جاذب موثر جهت حذف یون نیکل استفاده شد.

    مواد و روش ها

    به جهت بررسی فرآیند جذب، نانوگرافیت با درصد خلوص %9/99 و سطح ویژه m2/g24-18 و مورفولوژی صفحه ای از شرکت پیشگامان نانو مواد ایرانیان تهیه و به عنوان جاذب استفاده گردید. همچنین فاضلاب به کار رفته در آزمایش ها از یکی از کارگاه های آبکاری شهر تهران تهیه شد که حاوی mg/L765 نیکل و pH حدود 1 بود. پارامترهای pH، زمان و مقدار جاذب مورد ارزیابی قرار گرفتند. در هر آزمایش یکی از پارامترها متغیر و دو پارامتر دیگر ثابت در نظر گرفته شد. قبل و پس از هر آزمایش مقدار نیکل تعیین گردید.   

    نتایج و بحث: 

    در این مطالعه پارامترهای pH، زمان جذب و مقدار جاذب از عوامل موثر بر فرآیند جذب نیکل بوده که مورد بررسی واقع شدند. به منظور تحلیل مکانیزم جذب، نتایج حاصل با ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ برازش شدند. همچنین برای بررسی سینتیک جذب، مدل های شبه درجه اول و شبه درجه دوم مورد مطالعه قرار گرفتند. بر طبق نتایج، با افزایش pH از 5 تا 7 میزان جذب نیکل توسط نانو گرافیت افزایش چشمگیری داشت. لذا pH  برابر 7 به عنوان pH بهینه برای حذف نیکل تعیین گردید. بررسی ها همچنین نشان داد، افزایش زمان تا 80 دقیقه اول تاثیر نسبتا خوبی در میزان جذب نیکل توسط نانو ذره مذکور داشت و بعد از آن تقریبا عمل جذب به تعادل رسید. در نهایت مشاهده شد که در یک زمان ثابت، افزایش مقدار جاذب منجر به افزایش جذب شد و برای دستیابی به حداکثر جذب نیکل، مقدار 2 گرم برای جاذب انتخاب شد. بر اساس نتایج به دست آمده، نیکل اولیه به میزان %52/97 توسط نانو گرافیت جذب گردید. نتایج همچنین نشان داد که داده ها از ایزوترم فروندلیچ پیروی بیشتری داشتند. پس از تعیین میزان جذب نیکل در زمان های مختلف، داده های حاصل توسط مدل سینتیکی بررسی شدند. مطالعات سینتیکی همچنین نشان داد که داده های جذب تابع مدل شبه کاذب درجه دوم بودند.

    نتیجه گیری

    بررسی نتایج نشان داد که pH نقش مهمی در فرآیند جذب دارد و با افزایش زمان تا رسیدن به زمان تعادل میزان جذب افزایش می یابد. یکی از عوامل موثر مقدار جاذب است که تاثیر مستقیم بر جذب دارد. تبعیت از ایزوترم فروندلیچ در این تحقیق بیانگر این است که مکان های جذب در جاذب دارای انرژی متفاوتی می باشند. همچنین مدل شبه کاذب درجه دوم در سینتیک جذب بر فرآیند جذب شیمیایی علاوه بر جذب فیزیکی اشاره دارد.

    کلیدواژگان: ایزوترم، جاذب، سینتیک، فلز سنگین، نانو گرافیت
  • علی خدائی*، رحمان زندی صفحات 183-204
    سابقه و هدف

    مشکل دفن زباله، همواره گریبان گیر بشر بوده است و انتخاب مکان غیراصولی، سبب آلودگی های متعددی می شود بدین جهت انتخاب محل مطلوب برای دفن زباله بسیار حایز اهمیت است. در این پژوهش، بر اساس مدل فرایند تحلیل شبکه ای ANP و منطق بولین در محیط GIS با بهره گیری از نظرات کارشناسان خبره در قالب پرسش نامه های مقایسات زوجی جهت مکان یابی مراکز دفن زباله در محدوده شهرستان خداآفرین و کلیبر و با استناد به ضوابط و استانداردهای ملی و جهانی با اعمال فاکتورهای محدودکننده انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش جهت انتخاب مراکز دفن زباله با توجه به پیچیدگی عوامل تاثیرگذار ضرورت استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تلفیق آن با سایر امور مدیریتی و برنامه ریزی مطرح شده است؛ بنابراین در تحقیق حاضر، از نرم افزار ARC GIS برای ایجاد پایگاه داده ها، تحلیل های مکانی و روی هم گذاری لایه های اطاعاتی و همچنین از مدل ANP و نرم افزارهای Super Decision برای محاسبه ی وزن معیارها و مدل منطق بولین استفاده شده است.

    نتایج و بحث: 

    در این پژوهش بر اساس استانداردهای مختلف ازجمله استانداردهای مربوط به سازمان حفاظت محیط زیست، وزارت کشور و تجربیات جهانی از 17 لایه اطلاعاتی شامل؛ منابع آب های سطحی، شیب، مناطق شهری و روستای، مناطق حفاظت شده، گسل، خاک منطقه، شبکه جاده ای، سنگ بستر، کاربری اراضی، فرسایش، پوشش گیاهی، ارتفاع، اقلیم، مراکز زلزله خیز، سد، جهت شیب بهره گرفته شد. سپس در مدل فرایند تحلیل شبکه ای جهت اعمال اوزان برای هر یک از معیارها از نرم افزارهای Super Decision استفاده شد سپس با استناد به ضوابط و استانداردهای ملی و جهانی و با اعمال فاکتورهای محدودکننده در محیط ArcGIS لایه های اطلاعاتی همراه با وزن نهایی باهم ترکیب و ارزش هر سلول در نقشه نهایی مشخص شد. مساحت منطقه 369221 هکتار به چهار طبقه ی نامناسب 174720 هکتار، نسبتا نامناسب 146677 هکتار، مناسب 42670 هکتار و کاملا مناسب 5154 هکتار ازنظر مکان یابی محل دفن زباله تقسیم بندی شد و در منطق بولین میزان مساحت برآورد شده نامناسب 365457 هکتار و مناسب 3938 هکتار جهت مکان یابی محل دفن زباله تشخیص داده شد. درنهایت به علت نزدیکی پهنه ها به یکدیگر اقدام به همپوشانی نقشه های نهایی هر دو مدل انجام شد و پس از ادغام مکان های به مقدار 2679 هکتار مکان مناسب مشخص گردید که این مقدار 73 در صد از مناطق مناسب مدل بولین را پوشش می دهد.

    نتیجه گیری

    بررسی مقایسه ای نتایج نشان می دهد که درنهایت در مدل ANP تنها 4/1 درصد از مساحت منطقه کاملا مناسب و در مدل بولین 2/1 درصد از مساحت منطقه دارای شرایط بهینه برای محل دفن زباله می باشد از مهم ترین دستاوردهای حاصل از نتایج این تحقیق ترسیم نقشه ی مناطق کاملا مناسب و مناسب جهت مکان یابی محل دفن زباله در منطقه ی موردمطالعه بوده است.

    کلیدواژگان: دفن زباله، خدا آفرین - کلیبر، منطق بولین، ANP، مکان یابیGIS
  • فرهاد حسینی طایفه*، صابر قاسمی، منا ایزدیان، سید قاسم قربانزاده صفحات 205-228
    سابقه و هدف

    خانواده مرغابیان (Anatidae) به دلیل رفتار مهاجرتی، پراکنش وسیع و تراکم جمعیت زیاد به عنوان شاخص زیستی تالاب ها به شمار می روند. تالاب های حوضه بختگان شامل سه تالاب بختگان، طشک و کمجان در استان فارس از زیستگاه های مهم گونه های مرغابیان در فلات مرکزی ایران است. هدف از این تحقیق ارزیابی روند نوسان های جمعیت زمستان گذران خانواده مرغابیان در تالاب های حوضه بختگان در بازه بلند مدت 52-ساله از سال 1967 تا 2018 میلادی (1397-1346 شمسی) است.

    مواد و روش ها

    جمعیت و تنوع مرغابیان از داده های 52-ساله سرشماری سازمان حفاظت محیط زیست به دست آمد. برای بررسی وضعیت کنونی زیستگاه، روایی داده ها و پایش جمعیت های مرغابیان از نتایج مطالعات میدانی در سال 2019 (1398-1397) استفاده شد. از 21 گونه مرغابیان در تالاب های بختگان، نه گونه با جمعیت بیش از 50 فرد در سال و در حداقل 20 سال مشاهده، به همراه گونه آسیب پذیر اردک سرحناییAythya ferina  به تفضیل بررسی شدند. روند سالانه جمعیت کل مرغابیان، تعداد گونه ها در هر سال، سهم مرغابیان از جمعیت و تنوع پرندگان آبزی تالاب های بختگان و روند آماری نوسان جمعیتی گونه ها تجزیه و تحلیل شدند. روند نوسان های بلند مدت جمعیت گونه های مرغابیان با استفاده از بسته آماری RTRIM و کاربرد شاخص های چندگونه ای MSI محاسبه شد.

    نتایج و بحث:

    در مجموع 21 گونه از مرغابیان از جمله گونه در خطر انقراض (EN) اردک سرسفید Oxyura leucocephala ، گونه های آسیب پذیر (VU) اردک مرمریMarmaronetta angustirostris  و اردک سرحنایی و گونه نزدیک تهدید (NT) اردک بلوطیAythya nyroca  در تالاب های حوضه بختگان شناسایی شدند. میانگین جمعیت مرغابیان در دوره 31-ساله (2008-1988) بیش از 169000 فرد بود ولی در ده سال پایانی (2018-2009) به 6623 فرد کاهش یافته است. بیشترین تعداد جمعیت کل مرغابیان در سال 1995 با 632510 فرد و کمترین تعداد هم با 1135 فرد در سال 2016 بوده است. بیشترین و کمترین تعداد گونه نیز در سال های 2000  و 2010 به ترتیب با 13 و سه گونه بود. روند آماری نوسان جمعیت نشان داد که غاز خاکستری Anser anser در بلند مدت دارای کاهش شدید با شیب 21- درصد، تنجه Tadorna tadorna  دارای کاهش شدید (4/8- درصد)، آنقوت Tadorna ferruginea  با جمعیت پایدار و شیب صفر درصد، اردک سرسبزAnas platyrhynchos  و خوتکای اوراسیایی Anas crecca دارای کاهش شدید به ترتیب با شیب 1/12- درصد  و 5/6- درصد بوده است. نتایج بیان گر  سهم بالای تالاب های بختگان برای گونه های مرغابیان طی دهه های 1990 تا اوایل دهه 2000 در تالاب های استان فارس بود ولی در 15 سال گذشته، جایگاه خود را از دست داده است. این تالاب ها در گذشته زیستگاه جوجه آور تابستانه برای اردک مرمری بودند ولی در سال های اخیر، گزارشی از جوجه آوری آن دریافت نشده است. کاهش تراز آبی، خشک شدن پهنه های آبگیر و دگرگونی متغیرهای زیستگاهی از مهم ترین عوامل کاهش جمعیت و تنوع مرغابیان بوده است.

    نتیجه گیری

    خانواده مرغابیان بیش از 30 درصد تنوع گونه ها و بیش از 53 درصد جمعیت کل پرندگان آبزی تالاب های بختگان را دارا هستند. در حال حاضر تنها در بخش کوچکی از تالاب طشک در محدوده چشمه گمبان امکان زمستان گذرانی برای مرغابیان وجود دارد. بازسازی، احیاء و حفاظت مستمر و اثربخش از زنجیره تالاب های حوضه بختگان مستلزم اختصاص آب مورد نیاز از منابع آبی متنوع برای پایداری زیستی آن است. در صورت افزایش سطح و عمق پهنه های آبی، احتمال افزایش جمعیت و تنوع مرغابیان غواص و ماهی خوار مورد انتظار است. به دلیل اهمیت مشارکت ذینفعان در برنامه های حفاظت و احیاء تالاب ها لازم است با توجه به شرایط اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی و سیاسی، نسبت به تخصیص حق آبه زیستی و حفاظت مشارکتی از تالاب اقدام نمود.

    کلیدواژگان: روند جمعیت، سرشماری، بسته آماری RTRIM، شاخص تغییرات گونه ای، طشک
  • فاطمه ذوالفقاریان*، علیرضا کوچکی صفحات 229-246
    سابقه و هدف

    امروزه محیط زیست جهانی با چالش های گسترده ای از جمله تغییر اقلیم، فرسایش خاک، کاهش تنوع زیستی و در نتیجه عدم تاب آوری و به هم خوردن توازن بوم شناسی روبرو است. این نارسایی ها که نتیجه بهره برداری بی رویه از منابع زیست محیطی است در قالب توسعه و رشد اقتصادی تجلی پیدا کرده است و عواملی مانند رشد نامتوازن جمعیت، جنبه های ناعادلانه بازار و الگوهای اقتصاد جهانی و فقر و بی عدالتی در بخش عمده ای از جهان به ویژه کشورهای جهان سوم در این فرآیند نقش داشته اند. در این رابطه دو دیدگاه که یکی مبتنی بر توسعه در قالب اقتصاد غربی آن  و دیگری با نگاه مارکسیستی تکامل یافته است و باعث بروز بحث ها و جدال ها در جوامع سیاسی شده و تجزیه و تحلیل ها و تفسیرهای متضادی در رابطه با علل و عوامل مشکلات زیست محیطی ارایه شده است. در اواخر دهه 1960 میلادی که نقطه عطفی در توجه به محیط زیست بود، این نگرش ها نیز توسعه یافت و راه حل های مختلفی با در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی، اجتماعی و سیاسی بروز کرد.  در این دوره زمانی رشته های مختلفی مبتنی بر مبانی بوم شناختی از جمله اقتصاد سیاسی، بوم شناسی سیاسی و اقتصاد محیط زیست ظهور کرد و رهیافت های فلسفی در مورد اثرات متقابل انسان با محیط زیست خود نیز توسعه یافت. هدف از این نوشتار تجزیه و تحلیل چالش های جهانی زیست محیطی از دیدگاه بوم شناسی سیاسی و ارایه دیدگاه های موجود در از ابعاد سیاسی و اجتماعی در این زمینه می باشد.

    مواد و روش ها

    ماهیت این نوع مطالعات اصولا به شکل بررسی منابع و اسناد مرتبط با آن و همچنین مشاوره با صاحب نظران و خبرگان می باشد و در پژوهش حاضر برخی از رهیافت های تلفیقی نیز مدنظر قرار گرفته است. از طرفی چون مطالعات بوم شناسی سیاسی نسبتا جدید بوده، تنوع منابع موجود در آن اندک و محدود است. بدین ترتیب مطالب این مقاله عمدتا از تجزیه و تحلیل منابع و اسناد و دیدگاه های متنوع صاحب نظران گرفته شده است.

    نتایج و بحث: 

    شکل گیری نگرش جدید سیاسی در مورد رفتار مخرب انسان در محیط زیست که در قالب مبانی بوم شناختی بوده است منشاء پیدایش علم بوم شناسی سیاسی گردید. اصولا علم بوم شناسی، علمی سیاسی است که در برخی موارد آن را "علم عصیانگر" نیز می نامند. در اوایل دهه هفتاد میلادی تجزیه و تحلیل کنندگان مسایل سیاسی به دنبال نارضایتی از نحوه تفسیر مشکلات زیست محیطی که عمدتا ابعاد سیاسی داشت ولی به گردن جمعیت، فناوری نامناسب و مدیریت ضعیف انداخته می شد، بوم شناسی سیاسی را معرفی کردند.  بدون تردید ترکیب علوم طبیعی و اجتماعی درک ما را از تغییرات بوم شناختی و نیاز به توسعه پایدار افزایش می دهد ولی متاسفانه در این موارد ابعاد سیاسی معمولا نادیده گرفته می شود و عملا بوم شناسی، سیاست زدایی می گردد. گرچه توسعه پایدار بخش جدانشدنی از رابطه انسان و محیط است در اکثر منابع عمدتا فاقد عنصر سیاسی است. بوم شناسی سیاسی بر مطالعه بازیگران سیاسی، شرایط و تبعات تغییرات محیطی، بازیگری بین نیروهای متنوع اجتماعی سیاسی و رابطه بین این نیروها و تغییرات محیطی، به همان نقشی که علم بوم شناسی در تحلیل و تفسیر رابطه بین موجودات زنده و بوم نظام ها بازی می کند تاکید دارد. در نتیجه امروزه روند توسعه علم بوم شناسی بیشتر جنبه های اجتماعی پیدا کرده و قالب های نوینی در این رابطه شکل گرفته و از انحصار صرفا جنبه های فنی خارج شده است.

    نتیجه گیری

    صرف نظر از دیدگاه ها و پارادایم های عقیدتی، خواه از منظر اقتصاد سرمایه داری و خواه از نگاه مارکسیستی، امروزه محیط زیست جهانی با چالش های بسیار زیادی روبرو است که برای مقابله با این چالش ها نوعی ایتلاف جهانی در رابطه با سیاست گزاری و تصمیم گیری ضروری است تا بدان وسیله بتوان "با نوعی تفکر جهانی در مقیاس محلی عمل کرد". از طرفی دیگر رهیافت های حاصل برای مقابله با این چالش ها باید جامع و همه جانبه نگر و مبتنی بر تفکر بوم شناختی و در چارچوب اجزای اصلی توسعه پایدار یعنی اجتماع، اقتصاد و محیط زیست باشد.

    کلیدواژگان: بوم شناسی، نگرش سیاسی، بوم نظام سیاسی، چالش های زیست محیطی
|
  • Alireza Amolikondori, Kambiz Abrari Vajari *, Mohammad Feizian Pages 1-14
    Introduction

    Diverse gap sizes have formed in temperate Hyrcanian forests as a result of different silvicultural operations. Understanding the consequences of these practices on forest stand dynamics can help in deciding the choice of silvicultural methods. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of canopy gaps on the carbon stock of beech trees and compare it with the adjacent stand and also the interaction between tree attributes and their carbon stock.

    Material and methods

    The created gaps from single-tree cutting were classified in three classes of small, medium and large area with five replicates for each. Trees were also identified in the adjacent forest to each gap at a distance of 20 m from four directions of them. Tree height, DBH, surface area, volume, length, diameter of crown and carbon stock of trees were measured. One-way analysis of variance was used to compare the average carbon stock index of beech trees in canopy gaps and in different situations as well as for large diameter trees. Independent t-test was applied to compare the average carbon storage in the height classes of the trees and also between the adjacent forest stands with the canopy edges. Pearson correlation coefficient was used to determine the correlation between the index of carbon stock amount with some structural features of beech trees in the edge of the canopy gaps and the adjacent forest stand.

    Results and discussion

    The findings revealed that the carbon stock of beech trees along the gaps' edges differed significantly (p≤0.05). No significant difference in carbon stock was observed for beech trees among different directions at the edge of the gaps (p≤0.05). There was no significant difference between the mean value carbon storage of trees at the edge of the gaps and the adjacent forest (p≤0.05). The highest mean of carbon was observed in the large-sized trees (3725.28 ± 584.49) at the large gaps. The results of correlation showed that with increasing DBH, height, length and diameter of the crown and the volume of the crown, the amount of carbon storage of trees increased at the edge of the gaps and also in the adjacent forest (p≤0.01). 

    Conclusion

    Findings indicate the effect of canopy gap area resulting from the implementation of single-tree selection method in beech forest. The correlation between the structural characteristics of beech trees such as DBH, height and crown area with carbon stock shows that when applying silvicultural methods (tending and logging) in Hyrcanian forests, structural characteristics Beech trees, especially the abundance of large-sized trees, should be considered with more carbon stocks in them.

    Keywords: Carbon stock, Deciduous forest, Single-tree selection, Tree structure
  • Zahra Jafari, Amir Salemi * Pages 15-28
    Introduction

    Reaction of disinfection reagents, particularly chlorine, with natural organic material existing in raw water, results in production of a wide range of organic compounds, also known as disinfection byproducts. Despite their sever impacts on human health, only a tiny fraction of disinfection byproducts is regulated and controlled.

    Material and methods

    In the present work, a novel solid-phase microextraction Arrow coupled with GC-MS has been developed, optimized and implemented for determination of seven non regulated disinfection byproducts; trichloroacetonitrile, dichloroacetonitrile, 1,1-dichloro-2-propanone, chloropicrin, bromochloroacetonitrile, 1,1,1-trichloro-2- propanone and dibromoacetonitrile. A central composite design was used to optimize the extraction parameters.

    Results and discussion

    The method was sensitive enough to detect traces of the target compounds, with LOD values of 0.4-20 ng L-1. Also, quantitative analysis was possible over a wide linear range of about four orders of magnitude (50 to 100000 ng L-1 with R2 values of more than 0.997) with reasonable precision (RSD% values of less than 21.6% at 50 ng L-1. relative recoveries were between 60 and 95 %.

    Conclusion

    The optimized technique was also successfully implemented for determination of the target compounds in ten drinking water samples and as result, most of them were observed in various concentration levels.

    Keywords: Disinfection byproducts, Drinking water, gas chromatography-mass spectrometry, solid-phase microextraction Arrow
  • Amir Bahrami *, Fatemeh Ahadi, Mehdi Bahrami, Fateme Aghamir Pages 29-48
    Introduction

    Today, treated wastewater is widely used on agricultural soils adjacent to urban areas of developing countries to meet water shortages. On the other hand, due to the pollution increase, the limited available resources are threatened. For the production of crops, unconventional water is used in many countries of the world if it has the necessary standard, and municipal wastewater treatment plants are a very reliable source due to their ability to deliver sustainable water in all seasons. In recent years, several studies have been conducted in the field of the effluent quality of municipal wastewater treatment plants and the possibility of using them in various applications, including agriculture, in different regions of Iran. Due to the water crisis that has arisen, especially in arid and semi-arid regions of the country, it is necessary to study and analyze the possibility of further use of this unconventional water resource. However, wastewater recycling can have various health and environmental effects.

    Material and methods

    In this study, the effluent quality of the Shiraz municipal wastewater treatment plant was investigated using the daily data during 2018 and 2019 for use in various purposes such as irrigation of crops, irrigation of green spaces, drinking of livestock and poultry, fish farming, discharge into streams, artificial recharge of groundwater based on national and international standards. In this regard, at first, the values of various physical and chemical parameters such as acidity, electrical conductivity, total dissolved solids, total suspended solids, total volatile solids, total solids, chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand, turbidity, dissolved oxygen, detergents, phosphate, total phosphorus, nitrate, nitrite, ammonia, Kjeldahl total nitrogen, free chlorine, and fat-oil-grease were determined in raw and treated wastewater. Then, while comparing the values of these parameters with the standard of the Environmental Protection Organization of Iran, the removal efficiencies of these parameters were calculated and finally, the quality of the effluent was investigated for use in various sectors.

    Results and discussion

    The results showed that the removal efficiency of BOD5, COD, TSS, NH3, detergents, and fat-oil-grease in this treatment plant is 85, 85, 67, 64, 94, and 68.5%, respectively. The quality of the effluent is only suitable for agricultural purposes based on the standard of the Environmental Organization of Iran, and according to other standards, it is not capable of such use. This effluent can be used to irrigate ornamental fruit trees, fodder crops, plenteous trees and green spaces side of the roads outside the city, field crops, industrial crops, and forestry, as well as drinking livestock and poultry. However, there are limitations for urban green space irrigation, fish farming, discharge to surface waters (such as Maharloo lake in the vicinity of the wastewater plant), and groundwater recharge, although some of these limitations can be improved by upgrading the function of the treatment plant. By irrigating unfruitful plants and forest parks around Shiraz and even part of urban green space, the pressure on water resources can be reduced to a great extent. On the other hand, the continuation of irrigation with this effluent, which contains organic and nutritious substances in a large proportion, has caused an increase in soil nitrate, and it will be possible to leach and transfer it to surface and underground water sources.

    Conclusion

    The amount of quality parameters of the treatment plant effluent is within the standard of Iranian Environmental Protection and can be used as a sustainable water source in areas that are not directly related to humans. In using this sustainable water source for permitted uses, all health issues for the workers of each sector must be observed, and the effluent must be continuously disinfected.

    Keywords: Treatment Plant, Agricultural Water Quality, Wastewater, Shiraz
  • Masoumeh Sharifi, Bagher Nezami Balouchi, Javad Ramezani *, Behzad Rayegani, Ali Jahani Pages 49-68
    Introduction

    The brown bear (Ursus arctos) is the largest carnivore which has a wide range of distribution but like other large carnivores, there are low frequency in the country. Habitats of this species in the country, especially at the local level are very fragmented. Therefore, investigation and recognition of the potentially suitable habitat regions are of great importance in the conservation of this species. Also, identifying the factors affecting the selection of habitat plays an important role in describing species behavior and allows to compare different habitats in terms of their quality and to use it in the effective management. Evaluating the response of models and impacts of the biogeoclimatic factors, on habitat suitability, are the other goals of this study.

    Material and methods

    This study was performed in the northwestern part of Iran in the Arasbaran ecoregion, which is known as the Caucasian geographical climate. The Caucasus ecoregion part of Iran has two separate plant communities, Hyrcanian and Arasbarani. The definite presence points of this species were identified by conducting field visits and collecting confirmed observations and reports of game wardens and experts and 64 points were employed in modeling after validating the obtained points and applying the buffer. Six modeling techniques were used in the BIOMOD package of software to create an efficient species distribution model and identify potentially suitable regions. Finally, the habitat suitability map was acquired from the resulting outputs using the combined Ensemble method.

    Results and discussion

    The results from the models’ outputs and overlapping the map of the protected areas indicated that more than two-thirds of these areas are suitable for the brown bears. based on results, the variables of slop percentage and vegetation index involve the largest share in determining habitat desirability, so moderate slop and higher vegetation density will lead to more suitability for the species. In determining the desirability of the habitat of the brown bear, the variable of distance from rivers has less effect, and distance from the village did not play an important role. The flatness of areas, as it increase human access, reduced the level of security and thus reduced the suitability of the habitat of this species. There is more probability of the presence of species in the slope range of 10 to 40% and the suitability of habitat was raised in the moderate slope and increased the vegetation density. Regions with moderate rainfall and higher altitudes also play an important role in attracting bears and increasing habitat suitability. On the other hand, rising temperature, congested roads, and increasingly concentrated human activities reduce habitat desirability with an almost steep trend. 67% of the identified suitable and preferred habitats of the species have been located within the four protected areas category and 33% of them are outside of these areas, which is an acceptable level for conservation. Although a wide range of the protected areas in the study area is suitable for the species, the density of the brown bears in this part of the country is much lower than in the north and west of the country. This is maybe due to the high number of human casualties and damages in these areas and that most areas are not broad and wide enough to cover the entire home range of this species in the northwest. The most common reason for habitat fragmentation is the local road network, dispersion of rural areas and dispersed villages, and scattered individual livestock farming.

    Conclusion

    One of the most significant conservation strategies for the large carnivorous species, such as the brown bear, with high mobility behavior, low population density, high conflict, and extensive conservation requirements is connectivity between the species habitats by defining new protected areas according to the suitable habitats maps. Also, the most important actions to reduce conflict and retaliatory measures are organizing the scattered livestock farming, implementing the educational programs, and more importantly, compensating the damages caused by bears to rural communities.

    Keywords: Species distribution model, Caucasian ecoregion Habitat suitability, Slope, Vegetation density Conservation performance
  • Elham Pourmaafi Esfahani, Ali Almodaresi *, Mohammad Mousaei Sanjerehei, Hamed Hghparast Pages 69-80
    Introduction

    Today, dust phenomena are among the most important environmental hazards and pose a serious threat to human health and the environment. Dust in barley as one of the pollutants has various adverse effects and negative consequences, among which can be reduced growth and yield of agricultural products, intensification of damage caused by pests and plant diseases, increased road accidents due to reduced visibility, The cancellation of flights and the resulting financial losses, increased treatment costs, closure of industrial units, pollution of water resources, increased erosion of buildings, decreased efficiency of solar photovoltaic systems due to turbidity.

    Objective

    Therefore, due to the importance of dust and in order to predict how dust is spread, the artificial neural network model was used. This model can be useful and cost-effective information for future implementation of air pollution control strategies and cost reduction.

    Material and methods

    To model the dust distribution using artificial neural network model, statistics and meteorological information of Kashan synoptic station, which were recorded daily by the Environment Department in 1996, were used. The proposed neural network model has four input layers that include humidity, temperature, wind speed, wind direction and an output layer, the daily concentration of suspended particles is 2.5 micrometers per cubic meter. The model training process was performed using multilayer perceptron neural network and post-diffusion rule and using sigmoid membership function in Matleb software environment. In the neural network model, the number of neurons in the hidden layer and the appropriate number of rounds or IPAC to achieve the best neural network structure, with the least error for each model, were determined using trial and error. The number of neurons and apex for the model in 2017 is 15 and 37,000, respectively.

    Results and discussion

    The correlation coefficient of the model for predicting PM2.5 concentration is equal to 0.80 which is obtained by comparing real data with simulated data. The validation results of the model with real data are close to 80%, so the neural network model can be used to predict PM2.5 concentration. According to the average regression diagram, the predicted values obtained from the model are closer to the diagonal axis and have no dispersion. Also, based on the results of the step-by-step regression method, it was determined that among the four variables used for relative humidity modeling, it has the most impact and importance in dust emission modeling.

    Conclusion

    According to the accuracy and the results, this method can be used to predict the air pollution of Kashan caused by suspended particles. Due to the high capability of the perceptron neural network in predicting the concentration and distribution of dust, the application of this model can be a suitable and fast solution for predicting the amount and spread of dust.

    Keywords: Modeling, Artificial Neural Network, Air pollution, Dust, Kashan
  • Saleh Mahmoudi, Asghar Abdoli * Pages 81-94
    Introduction

    Finding habitat requirements for fish in fluvial water ecosystems is a key factor in conservation and decision making for their management, which unfortunately does not have enough scientific information in this field. The purpose of this study is to identify the optimal range of habitat variables for Alburnus atropatenae in the Jajroud protected river and compare different composite approaches in the modeling of this species.

    Material and methods

    In this study, the habitat of A. atropatenae sampled in the form of 71 points in the Jajroud river. Physical variables of habitat measured including depth, water velocity and substrate type. After sampling the fish by electrofishing, the total length of the fish measured. Habitat suitability curves developed by univariate method then combined habitat suitability calculated by multiplication, minimum, arithmetic mean and geometric mean methods. To validate the results, two statistical metrics of mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE) used.

    Results and discussion

    Overall, 235 individual of A. atropatenae caught including 221 adults and 14 juveniles whose total body length varied from 23 mm to 148 mm. Physical habitat variables included a depth of 6-56 cm, a flow velocity of 4-29 cm / s, and a riverbed with a particle size of "very fine gravel" to "small cobble". The preferred and optimal range habitat for this species included a depth of 16-25 cm, a flow velocity of 5-10 cm / s and a bed with small cobble structure. Among univariate models, the riverbed-based model had the lowest error. Among the models of combined habitat suitability, multiplication method had the lowest values ​​of MAE and RMSE measures, and was low-error model. The arithmetic mean method had the highest values ​​of these measures and had detected as the high-error model.

    Conclusion

    This is the first study related to the ecology of A. atropatenae in Iran, which has identified the optimal habitat of this species. The variable of bed structure is determinative more than two variables of depth and flow velocity in habitat selection by this species. Also in combined habitat suitability modeling, the multiplication method has priority and importance.

    Keywords: River Management, Composite Suitability Indices, Optimal Ranges, A. atropatenae, Jajroud River
  • Ramin Alivand, Omid Noori *, Hadi Veisi, Reza Deihimfard Pages 95-120
    Introduction

    Beginning and developing community gardens in city by creating a healthy and intimate atmosphere, it has made people feel refreshed and by increasing social, cultural and political participation It can be helpful in solving people's problems in the region, city and even the country. By creating a community garden, in addition to continuing to maintain the gardens, can also benefit from the services and functions of these gardens. In this research using Network analysis and ranking of indicators and their relationships in the decision-making process.

    Material and methods

    This research was conducted in Karaj city, based on different criteria and according to the opinion of framework experts to develop Community gardens Provide multi-function and multi-service. to reach this goal, used from the model provided for the services and functions of the community garden which has eight economic, political, social, cultural, ecological, environmental, educational and health dimensions, And with 125 components. In this research, data collection Using a questionnaire Based on ANP decision technique and pairwise comparisons by professionals with at least 15 years of experience which were selected by the snowball method. After calculating the geometric mean of the judgments made the information entered the software. The processing and analysis of the results of this research was done using Excel and Super decision software.

    Results and discussion

    After measurement the weight of the used indicators, the final prioritization for the proposed functions and services was done by the super decisions software. Among the investigated indicators Stability index (2C) with a weight of 0.389 The most important indicator of choosing the services and functions of the community garden and after this index, Acceptability index (3C) with a weight of 0.228 and effectiveness index (1C) with a weight of 0.205 They were ranked next. Based on the calculation with weighted indicators, Among the functions of community garden dimensions The economic dimension of "Using Abandoned Lands", social dimension of "entertainment space", political dimension of "tourism", cultural dimension of "developing garden endowment culture", environmental dimension of "pollution reduction", ecological dimension of "biodiversity", health dimension "healthy body weight", educational dimension of "Environment for promoting agriculture" They got the highest priority.

    Conclusion

    The results of this research can in showing the position of the community garden very useful by people and officials and to justify investment in order to benefit from the services and functions of the community garden. Due to the importance of the community garden, when designing the city, there should be a plan to provide urban green infrastructure. Based on the knowledge of services and functions of these gardens to be considered necessary in accordance with social preferences.

    Keywords: network analysis process, community garden, services, functions, Green space, Urban agriculture
  • Adel Khazaei, Majid Abbaspour *, Sasan Babaei Kafaky, Lobat Taghavi, Yousef Rashidi Pages 121-138
    Introduction

    The metropolis of Tehran as the largest capital of the Middle East is faced with phenomena such as environmental degradation, land use change and high concentration of agricultural and industrial disasters. Knowing the changes of land use in the past and predicting its future status is necessary in order to carry out a principled, dynamic planning. In this study, the spatio-temporal dynamics of land use changes in the Tehran in a 20-year period and the prediction of future changes in these land uses in the next 40-year were selected as the general objectives of this study.

    Material and methods

    After forming a database of Landsat 5 and 8 satellite images for three times of 2001, 2011 and 2021, the land use map of this times were prepared. For the validation of the maps Google Earth images, ground points and accuracy and Kappa coefficients were used. The time period from 2021 to 2061 was considered to predict future changes. In order to zoning and predict the future of land use changes, 6 land use change transfer sub-models with artificial neural network, Markov chain, and LCM model were used. Evaluation of the accuracy of the model was obtained from the comparison of the ground map of 2021, the future map of 2061, and the values ​​of Null success, success, Miss and False Alarm were obtained.

    Results and discussion

    The results showed that the period from 2001 to 2021 was associated with the expansion of residential areas, the growth of urban areas and the reduction of green spaces including gardens and parks. The expansion of residential areas has been primarily in poor and barren soils and then in gardens and green spaces. This urban growth was clearly in region 5, 21, 22 and its physical development process was linear. The decrease in the level of gardens and green space is very catastrophic and this decrease is especially evident in the central areas of the city due to the high density of buildings. Urban parks are clearly in a complicated condition in the eastern areas of Tehran. The area of ​​rain fed agriculture has increased and the area of ​​barren soils and poor lands has decreased. Most of the changes in land use related to low capacity lands and agricultural lands have occurred. Studying the maps of the future of land cover showed the continuation of the same trend of the past 20 years. Although the growth of residential areas will be slower than the previous period, but the capacity and dimensions of the city will continue to increase, especially in the western, southern and southwestern regions. The decreasing trend of gardens, parks and urban green space is still observed. This process is more intense in the case of parks and they will be destroyed more quickly. The reason for this is besides drought and withering of trees due to climate change, pollution, and conversion of these green land uses to rain fed agriculture, parks, poor rangelands and urban areas. As for the urban green spaces, the 16 and 4 regions have the worst positions, and the 17, 19. 2, 5 and 22 regions will not be safe from this damage either. The decrease in the area of ​​ rangelands and cities moved to new areas will increase; the cycle of destruction of vegetation will increase from the outskirts of Tehran.

    Conclusion

    Construction was more in the south of Tehran and the decreasing trend of urban green space will continue to be observed. The central areas of Tehran will be completely devoid of trees due to the predominance of the urban areas, and the point to consider is the destruction of the green belt in the north of Tehran in the future.

    Keywords: Landsat, Urban physical development, Predicting land use change, remote sensing, Tehran
  • Maryam Shariatzadeh, Masoud Bijani *, Saeid Morid Pages 139-152
    Introduction

    Any long-term changes on the weather conditions are called climate change. The most critical environmental threat against the earth planet is the climate changes on these days. In other hand, the climate changes which has increased so fast in these decade has caused the water managers, the water consumers and the all authorities and planners face with serious challenges and there is no clue. It does not seem there is logical way to assume that the climate changes and hydrological conditions are going to remain in the same structure as they have been before. Therefore, the important issue is making a useful plan to avoid and control effects of climate changes while we are facing serious challenges by the impacts of climate. The climate changes has made a bad impact on the agricultural part in the different regions of world, so farmers need to be adapted more with these changes to save their livelihood. This research is done based on understanding how the farmers are adapting with the climate changes by using of the behavioral model in Khoy Township.

    Material and methods

    The present quantitative research as an applied inquiry which has been done in the descriptive-correlational method in Khoy Township. The statistical population was 25811 households which 380 of them was selected based on Krejcie and Morgan sample size table and stratified random sampling method. The research instrument was a questionnaire which its face and content validity was confirmed by a panel of expert in the field of agricultural extension and education and its reliability was confirmed with Cronbach's alpha (0.72 ≤α ≤0.90) in order. The descriptive and inferential statistics is used for data analyzing.

    Results and discussion

    The results showed that the level of adapting for the all farmer households is not equal. At the end we will provide the model of the farmer household adapting to the climate change and also useful and effective methods to reduce of the negative effects of climate changes on rural households. Based on the findings the most important effective factors on adapting are keeping the agriculture structure, living standards, social solidarity, using of various strategies for adapting, learning new ways to fight with crisis and keeping the power of decision that have most relation with adapting. On the other, maintaining the mood has less relation with the dependent variable. The independent variables anticipate 87% of the dependent variable's changes.

    Conclusion

    The results show that households increase their ability to adapt to climate change economically by using different strategies and new crisis response strategies. Evaluating farmers' actions on climate change also shows that most farmers are aware of the effects of the climate change and are able to maintain and improve their livelihood. So we can create a sustainable situation for adaptation to climate change by presenting new techniques to local farmers and updating climate information.

    Keywords: climate change, Adaptation, Keeping agriculture structure, Keeping agriculture efficiency, Khoy
  • Somayeh Moharami *, Mahdi Sadeghi Pour Marvi, Rahman Sharifi Pages 153-168
    Introduction

    During the past two decades, computer aid models for simulation of heavy metals have been remarkably developed. Prediction of soil pollution plays an important role in pollution control and land management. But in large areas, collecting data in a direct way is challenging in terms of cost and time. In recent years, the use of indirect methods such as artificial neural network (ANN) and other similar models to estimate heavy metals has been considered. There are 27 salt mines in Garmsar city. Of these, 16 mines are active. Salt extracted from these mines are used as one of the food spices. On the other hand, due to mining activities, the soils of this region may be contaminated with heavy metals. Therefore,in this study, the effectiveness of terrain and spectral indices for predicting total soil Cadmium (Cd) around the soils of Garmsar salt mines was evaluated by ANN – multilayer perceptron (MLP) model.

    Material and methods

    For this research, 49 soil samples were collected from the 0-20 cm Physicochemical properties of soil samples such as percentage of clay, sand, silt, soil acidity (pH), electrical conductivity (EC) and lime percentage were determined. Total Cd concentration was measured by atomic absorption spectroscopy (AAS) (Varian, Spectra 220). All terrain attributes used in this study were derived from a digital elevation map (DEM) and to calculate the spectral indices, Landsat-8 OLI/TIRS bands image with a resolution of 30 meters were used. Twenty-five auxiliary data variables derived from a DEM and Landsat-8 were used to predict total soil Cd in the study area. Based on the auxiliary data obtained and the correlation coefficients between these data and the predicted total Cd value, 2 models were evaluated. The collected data were randomly divided into categories training and validation and were used to evaluate the MLP model.

    Results and discussion

    The results of this study show that the auxiliary data extracted from landsat-8 bands (with the highest accuracy and lowest error rate) were the effective parameters in predicting soil contamination with Cd. Based on the results obtained from the evaluation of ANN performance in estimating total Cd, the value of root mean square error (RMSE) and coefficient of explanation (R2) were 0.05 and 0.95 for the first model and 0.10 and 0.80 for the second model. In model 1, saturation index (Sat I), grain size index (GSI), carbonate index (CrI), soil color index (color I) and gypsum index (GI) were important and main parameters in total Cd modeling. The results of the present study showed the high efficiency of the ANN model in predicting total soil Cd.

    Conclusion

    Due to the development of machine learning models in the field of environmental engineering especially in simulation of heavy metals, having a turning point for their advancement is very important. The results of this research show that the MLP model is suitable for total soil Cd prediction and this method can save the cost of soil sampling and analysis. Therefore, it is recommended to validate the method applied in this study to prepare total soil Cd map in similar areas.

    Keywords: Artificial Neural Network, Cadmium, Landsat-8, Soil pollution
  • Toktam Shahriari *, Abdolreza Karbassi, Maryam Shirazinejad Pages 169-182
    Introduction

    Industrial plating wastewater contains various types of detrimental heavy metals in high concentrations. One of this toxic metal is Nickel that its discharge into the surface waters and soil is considered as an environmental problem. Hence removing of this metal from wastewaters is crucial and vital for protecting the environment and human health. Applying of nanotechnology in elimination of environmental contaminants is one of the methods which attracted a great deal of attention in recent years. In present research, nanographite was utilized as efficient adsorbent in order to remove Ni ions.

    Material and methods

    In order to investigate the adsorption process, nanographite with a purity of 99.9% and a specific surface area of ​​18-24 m2/g and a plate morphology was prepared from Pishgaman Iranian Nanomaterials Company and used as an adsorbent. Also, the wastewater used in the experiments was prepared from one of the plating workshops in Tehran, which contained 765 mg/L of nickel and a pH of about 1. The parameters of pH, time and amount of adsorbent were evaluated. In each experiment, one of the parameters was considered variable and the other two parameters were considered constant. The amount of nickel was determined before and after each test.

    Results and discussion

    In this study, the parameters including pH, adsorption time and adsorbent dosage were investigated as effective factors on Ni adsorption process. In order to analyze the adsorption mechanism, the obtained results were examined by the Langmuir and Fruendlich isotherm models. In addition, pseudo-first-order and pseudo-second-order models were studied to investigate adsorption kinetics. According to the results, the Ni uptake by nanographite was enhanced significantly with increasing of the pH value from 5 to 7. Thus the pH of 7 was determined as optimum pH for Ni removal. Investigations also showed that increasing the time up to the first 80 minutes had a relatively good effect on nickel adsorption by the nanoparticle, and after that the adsorption almost reached equilibrium. Finally, it was observed that in a constant time, increasing the amount of adsorbent led to an increase in adsorption, and to achieve the maximum adsorption of nickel, the amount of 2g was chosen for the adsorbent. Based on the obtained results, 97.52% primary nickel was adsorbed by nanographite. Results also revealed that the data were best fitted to the Fruendlich models. After determining the amount of nickel adsorption at different times, the resulting data were analyzed by the kinetic model.Kinetic studies also indicated that the adsorption data were described well by pseudo-second-order model.

    Conclusion

    Examining the results showed that pH plays an important role in the adsorption process and the adsorption rate increases with increasing time until the equilibrium time is reached. One of the effective factors is the amount of adsorbent, which has a direct effect on adsorption. Following the Freundlich isotherm in this research indicates that the adsorption sites in the adsorbent have different energies. Also, the pseudo-second-order model in adsorption kinetics refers to the process of chemical adsorption in addition to physical adsorption.

    Keywords: Adsorbent, Heavy Metal, Isotherm, Kinetics, Nano graphite
  • Ali Khodaie *, Rahman Zandi Pages 183-204
    Introduction

    The lack of proper management and the lack of choosing the right place for disposal and burial of waste creates problems for the human and animal environment. Khoda Afarin city has a population of about 34977 people and Kalibar city has a population of about 48837 people. In the last few decades in these cities, with the increase in population, consumerism, and the change in people's eating habits, the increase in the consumption of packaged materials along with the imitation of people's consumption pattern has caused an increase in the production of a large amount of waste. Despite this problem, there is still no proper way to dispose of waste in these cities. The purpose of this research was to locate landfill centers based on ANP network analysis process model and Boolean logic in GIS environment by using the opinions of expert experts in the form of pairwise comparison questionnaires and descriptive-analytical method.

    Material and methods

    In this research, in order to select landfill centers due to the complexity of the influencing factors, the necessity of using geographic information technologies (GIS) and its integration with other management and planning matters has been proposed; Therefore, in this research, ARC GIS software has been used to create databases, spatial analysis and superimposition of information layers, as well as ANP model and Super Decision software to calculate criteria weight and Boolean logic model.

    Results and discussion

    In this research, 17 layers of information include; Surface water resources, slope, city and village areas, protected areas, fault, soil, road network, litology, land use, erosion, NDVI, dem, climate, land side, dam, aspect Then, in the network analysis process model, Super Decision software was used to apply weights for each of the criteria, and in the ArcGIS environment, the information layers were combined with the final weight, and the value of each cell was determined in the final map. The area of 369221 hectares was divided into four categories: unsuitable 174720 hectares, relatively unsuitable 146677 hectares, suitable 42670 hectares and completely suitable 5154 hectares in terms of landfill location, and in Bolin logic, the estimated area of unsuitable 365457 hectares and suitable 3938 hectares for landfill location Garbage detected. Finally, due to the closeness of the areas to each other, the final maps of both models were overlapped, and after merging the locations of 2679 hectares, a suitable location was determined, which covers 73 percent of the suitable areas of the Boleyn model.

    Conclusion

    The comparative analysis of the results shows that finally, in the ANP model, only 1.4 percent of the area of the area is completely suitable, and in the Boleyn model, 1.2 percent of the area of the area has optimal conditions for the landfill. One of the most important achievements from the results of this research is the use of a completely suitable place and the final result of the map from this research.

    Keywords: Garbage dump, Khoda Afrin, Kalibar, Boolean logic, ANP, Localization
  • Farhad Hosseini Tayefeh *, Saber Ghasemi, Mona Izadian, Seyyed Ghasem Ghorbanzadeh Pages 205-228
    Introduction

    Anatidae family is considered as a biological indicator of wetlands due to their migratory behavior, wide distribution and high population density. Three wetlands of the Bakhtegan basin, namely Bakhtegan, Tashk and Kamjan in Fars province, are important habitats for Anatidae in the central plateau of Iran. The purpose of this research was to evaluate fluctuations in the wintering population of the Anatidae family in wetlands of the Bakhtegan basin in a long-term period of 52 years from 1967 to 2018.

    Material and methods

    Data on the population and diversity of waterbirds were obtained from a 52-year census data of the Department of the Environmental of Iran. Results of field studies in 2019 were also used to investigate their current habitat condition, data validation and monitoring of Anatidae populations. Of 21 Anatidae species recorded in Iran, nine species with a population of more than 50 individuals per year and observed at least 20 years, were investigated along with the Vulnerable species (VU) of Common Pochard Aythya ferina. Annual changes in the total population of waterbirds, the number of species in each year, the proportion of Anatidae in the population and the diversity of waterbirds in Bakhtegan wetlands and the statistical trend of population changes of species were analyzed. Trend of long-term changes in the population of Anatidae species were calculated using the RTRIM statistical package and Multi-species Indicators (MSI).

    Results and discussion

    A total of 21 of Anatidae species, including Endangered species (EN) of White-headed Duck Oxyura leucocephala, Marbled Duck Marmaronetta angustirostris (VU) and Common Pochard (VU) and Near Threatened species (NT) of Ferruginous Duck Aythya nyroca were identified in the wetlands of Bakhtegan basin. The average population of Anatidae in a 31-year period (1988–2008) was more than 169,000 individuals, but in the last ten years (2009–2018), it decreased to 6,623 individuals. The highest number of total population was in 1995 with 632,510 individuals and the lowest with 1,135 individuals in 2016. The highest and lowest number of species were in 2000 and 2010 with 13 and 3 species, respectively. The statistical trend of the population changes showed that the Greylag Goose Anser anser faced a steep decline in the long-term with a slope of -21%, the Shelduck Tadorna tadorna with a steep decline (-8.4%), the Ruddy Shelduck Tadorna ferruginea with a stable population and zero percent, the Mallard Anas platyrhynchos and the Eurasian Teal Anas crecca with a steep decline and slope of -12.1% and -6.5%, respectively. Trend of changes in the last ten years for the Greylag Goose was stable (0.1%), Shelduck with an uncertain state (4.8%), Ruddy Shelduck and Mallard with a decrease and a slop of -3.8% and -9.4%, respectively, and Eurasian Teal with a strong increase (48.9%). The results indicate that Bakhtegan wetlands had a high proportion of waterbirds during the 1990s to the early 2000s, but it has lost its position in the last 15 years. Bakhtegan wetlands used to be the breeding habitat for Marbled Ducks, but there have been no reports of its breeding in recent years.The reduction of water level, drying wet areas and changes in habitat variables have been the most important factors in reduction of the population and diversity of Anatide species.

    Conclusion

    The Anatidae family has more than 30% of species diversity and more than 53% of the total population of waterbirds in Bakhtegan wetlands. Currently, it is possible for birds to spend the winter in only a small part of Tashk wetland in the area of Gamban spring. Reconstruction, restoration and making continuous and effective protection of the wetland chain of Bakhtegan Basin requires allocating the required water from diverse water sources for its biological sustainability. In the case of increasing the level and depth of these water areas, the possibility of increasing the population and diversity of diving ducks and Mergus species is expected. Due to the importance of the participation of stakeholders in the protection and restoration of wetlands, it is necessary to take action regarding the allocation of biological water rights and participatory protection of wetlands according to the social, economic, cultural and political conditions.

    Keywords: population trend, Census, RTRIM Statistical Package, Multi-species Indicator, Taskh
  • Fatemeh Zolfaghariyan *, Alireza Koocheki Pages 229-246
    Introduction

    Today, environment is globally facing extensive challenges including climate change and global warming, soil erosion, reduced biodiversity and hence lack of resilience and ecological balances. This has been caused by improper use of environmental resources in the context of economic growth and development based on imbalanced population growth, world market inequities and world economic patterns and also unfair distribution of wealth in the in the most part of the world particularly in the third world countries. In this respect two views, one based on western vision of development and other on the Marxist attitude have been evolved which brought up arguments and conflicts in political societies and developed conflict analysis and interpretations, related to the causes of the present environmental degradation and problems. In the late 1960s, which was a turning point, in attrition towards the global environment, these paradigms were also developed and resolutions based on the attention economic, social and political aspects were evolved. In that period different disciplines associated with ecological principles such as political ecology, political economy and environmental economy were structured and philosophical approaches on the interactive impact of human with environment was also introduced. On this respect with expansion of challenges related to the present world environment, analysis based on the political ecology and approaches for solving problems are needed. The purpose of this article is to analyze the global environmental challenges from the point of view of political ecology and present the existing views from the political and social dimensions in this field.

    Material and methods

    The nature of this type of studies are mainly based on the literature and documents available and also consultation with the experts. There for in this study this approach was employed and available integrated method was also taken into account. On the other hands since the study of political ecology is rather new availability of the appropriate documents and other related literature was a challenge.

    Results and discussion

    Now political views on the detrimental effects of human on the environment based on the ecological principles was the reason for development of political ecology. Basically, ecological science is a political one which is sometimes also called subversive science (Sears, 1964). In the early 1970s political analysts were tired of the interpretation of environmental problems, which were political but population inappropriate technology and weak management were accused for this, therefor in this respect political ecology was developed (Blaikie and Brookfield, 2015). With no doubt integration of natural and social sciences broadens our understanding of the need for sustainable development, but unfortunately the political side is normally ignored and practically ecology is depoliticized. Although sustainable development is a tight segment of the process of interrelationship between human and the environment, most scientific sources lacks political elements. Political ecology emphasizes on the political elements and emphasizes on the political actors, conditions and consequences, interplay of diverse social and political forces and their interrelationship with the environmental changes as the same role as ecological science plays in the interpretation of the relationship between the living organisms and their ecosystems.

    Conclusions

    for growth and development no matter what the views and ideological paradigms are, whether as a capitalism economy or Marxist prospective, today global environment is endangered with serious challenges. For facing these problems, a worldwide unity in policy and decision making is required whereby a so called "think globally act locally" principle could be achieved. On the other hand, approaches proposed should be holistic based on the ecological thoughts in the frame of the main components of society, economy and the environment.

    Keywords: ecology, Political attitude, political ecosystem, environmental challenges