فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال هجدهم شماره 2 (تابستان 1390)
  • سال هجدهم شماره 2 (تابستان 1390)
  • تاریخ انتشار: 1391/01/21
  • تعداد عناوین: 13
|
  • شیخ واحد بردی، عبدالرضا بهره مند، یوسف موشخیان صفحه 1
    شناسایی وجود و یا نبود روند در جریان رودخانه ها و سیلاب ها به منظور دخالت دادن در تجزیه و تحلیل های آماری برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و طراحی تاسیسات زیربنایی امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین در این پژوهش روند سه متغیر آماری دبی متوسط روزانه، حداکثر دبی روزانه و دبی حداکثر لحظه ای در 10 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوزه آبخیز اترک در دوره آماری 1382-1351 با استفاده از آزمون های ناپارامتری من- کندال، رو اسپیرمن و تیل- سن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج پژوهش نشان داد که آزمون های مختلف نتایج مشابهی ارایه می دهند. به جز یک ایستگاه، در بقیه ایستگاه های مورد مطالعه، دبی حداکثر لحظه ای دارای سیر صعودی بوده ولی دبی متوسط روزانه در همه ایستگاه ها دارای روند نزولی بوده است. دبی حداکثر روزانه در نیمی از ایستگاه ها صعودی و در نیمی دیگر نزولی بوده است. در 70 درصد ایستگاه ها، روند مشاهده شده دبی متوسط روزانه و در 30 درصد ایستگاه ها روند مشاهده شده دبی حداکثر لحظه ای در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بوده است. در حالی که روندهای مشاهده شده دبی حداکثر روزانه در هیچ کدام از ایستگاه ها در سطح اعتماد 95 درصد معنی دار نبوده است. با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان نمود که رژیم آب دهی حوزه آبخیز اترک دست خوش تغییر گشته و این تغییرات باعث کاهش آب دهی حوزه و افزایش شدت طغیان های سیلابی شده است. بنابراین مدیران و برنامه ریزان منابع آب منطقه باید در تحلیل ها، طراحی ها و برنامه ریزی های خود به این مساله توجه کافی داشته باشند. دلایل این تغییر رژیم هیدرولوژیکی حوزه آبخیز اترک ممکن است مرتبط با تغییر اقلیم و یا تغییر کاربری اراضی باشد که نیاز به پژوهش های بیش تر دارد.
  • اکرم فاطمی، محمدجعفر ملکوتی، کامبیز بازرگان، رسول اهنمایی، کامران فتخاری صفحه 23
    پتاسیم از عناصر ضروری برای رشد و نمو گیاهان است. گیاهان پتاسیم مورد نیاز خود را از فاز محلول جذب می کنند که در حال تعادل با فاز تبادلی و کانی های معدنی خاک است. این پژوهش به منظور بررسی پتاسیم و بررسی ارتباط بین این (Q/I) همبستگی بین کانی های غالب خاک و پارامترهای کمیت- شدت پارامترها با مقدار پتاسیم قابل جذب اندازه گیری شده با روش استات آمونیوم انجام گردید. به این منظور 18 نمونه خاک زراعی از استان های مختلف کشور تهیه شد. این نمونه ها علاوه بر تنوع در خصوصیات فیزیکوشیمیایی، دارای مقدار پتاسیم قابل جذب کم، متوسط و یا زیاد بودند. کانی های غالب بخش رس نمونه های خاک به روش پراش اشعه ایکس به صورت کیفی شناسایی شدند. براساس نتایج آزمایش ها نمونه ها ترسیم و پارامترهای آن محاسبه گردید. بر طبق نتایج همبستگی معنی داری بین نوع Q/I منحنی پتاسیم نگهداری، (KL) کانی های غالب و میزان پتاسیم قابل جذب مشاهده نشد، اما پتاسیم کل قابل جذب با پتاسیم قابل جذب همبستگی (ΔG°) و انرژی آزاد تبادل پتاسیم (KX) شده در مکان های اختصاصی معنی داری را نشان دادند. با توجه به تاثیر نوع کانی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک در پارامترهای پتاسیم، به نظر می رسد استفاده از پارامترهای این منحنی می تواند واکنش یا نبود واکنش گیاهان Q/I منحنی به کودهای پتاسیمی را با دقت بیش تری نسبت به روش استخراج پتاسیم با استات آمونیم برآورد نماید.
  • مجتبی زراعت پیشه، فرهادخرمالی صفحه 45
    به منظور بررسی اثر اقلیم بر پیدایش، تکامل و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های مشتق شده از لس در یک گرادیان اقلیمی در شرق استان گلستان یک توالی اقلیمی انتخاب گردید. این توالی شامل رژیم های رطوبتی یودیک، زریک و اریدیک و رژیم های حرارتی مزیک و ترمیک می باشد. تعداد 7 خاک رخ در کاربری مرتع حفر و مطالعه شدند. نتایج نشان داد که در منطقه با رژیم رطوبتی یودیک و رژیم حرارتی مزیک خاک های مالی سولز با افق های زیر سطحی آرجیلیک و کلسیک تکامل یافته به وجود آمده، در حالی که در منطقه با رژیم رطوبتی زریک و رژیم حرارتی ترمیک خاک های مالی سولز تنها دارای افق کمبیک می باشند و خاک های اینسپتی سولز با افق های سطحی اکریک و زیرسطحی کمبیک و کلسیک به وجود آمده اند. در ضمن در رژیم رطوبتی اریدیک و رژیم حرارتی ترمیک اریدی سولز با افق های سطحی اکریک و زیرسطحی کمبیک و کلسیک و خاک های جوان انتی سولز که بدون تکامل خاک رخی می باشد، تشکیل گردیده است. مطالعات میکرومورفولوژی نشان داد که با کاهش بارندگی و افزایش دما میکروساختمان خاک از مکعبی زاویه دار و بدون زاویه با جداشدگی خوب به ساختمان توده ای و مکعبی با جداشدگی ضعیف تبدیل شده است. بی فابریک لکه ای درمناطق با بارندگی بالا به بی فابریک کریستالیتیک در مناطق با بارندگی کم تر تبدیل شده است. ویژگی های فیزیکوشیمیایی تفاوت های قابل توجهی در نوع بافت، میزان و عمق شستشوی آهک، میزان هدایت الکتریکی عصاره اشباع، ظرفیت تبادل کاتیونی دارا می باشد. در مناطق با، pH، مواد آلی بارندگی بیش تر، شرایط برای هوادیدگی مقداری از سیلت مهیا بوده و به رس تبدیل شده است.
  • امین حق وردی، بیژن قهرمان*، محمد جلینی، علی اصغر خشنودیزدی، زهرا عربی صفحه 65

    میزان رطوبت خاک در مکش های گوناگون، یکی از مهم ترین نمایه های ورودی در بیش تر مدل های مرتبط با علوم کشاورزی، آب و خاک است. توابع انتقالی، خصوصیات دیریافت را با استفاده از خصوصیات پایه خاک پیش بینی می کنند و بنابراین برتری عمده آن ها، ارزان بودن و اشتقاق آسان می باشد. دو هدف عمده در این پژوهش مطرح است. هدف اول سنجش عملکرد شبکه های عصبی- فازی و عصبی- ژنتیک در اشتقاق توابع انتقالی به منظور تعیین میزان رطوبت در نقاط پتانسیلی مشخص در مقایسه با مدل های شبکه های عصبی مرسوم هم چون پرسپترون های چندلایه می باشد. دومین هدف از انجام این پژوهش، معرفی و اعتبارسنجی توابع جدید شبه پارامتریک و مقایسه کارکرد این توابع در مدل سازی منحنی مشخصه رطوبتی در مقایسه با توابع نقطه ای و پارامتریک است. برای نیل به این مقصود، 122 نمونه خاک از شمال و شمال شرق ایران با گستره ای از بافت خاک ها شامل لوم، رسی، لوم رسی و لوم شنی انتخاب شد و نتایج به دست آمده از مدل سازی توسط شبکه های مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان از توفیق مدل های شبکه عصبی مصنوعی در اشتقاق توابع 0 و / به ترتیب برابر با 0316 R و 2 RMSE انتقالی مختلف داشت به گونه ای که میانگین کلی آماره های RMSE 0/842 بود. بهترین و ضعیف ترین نتایج به ترتیب مربوط به توابع شبه پارامتریک (با آماره های 0 و / به ترتیب برابر 044 R و 2 RMSE 0) و پارامتریک (با آماره های / 0 و 92 / به ترتیب برابر 022 R و 2 0/72) بود. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده از مدل سازی، می توان گفت که استفاده از شبکه های عصبی- فازی منجر به بهبود نتایج به دست آمده از شبکه های پرسپترون نمی شود، ولی استفاده از الگوریتم ژنتیک در ساختار شبکه های عصبی می تواند منجر به بهبود نتایج گردد.

  • محمد ابراهیم زنگانه، ابوالفضل مساعدی، مهدی فتاح هلقی، امیراحمد دهقانی صفحه 85
    برآورد صحیح میزان رسوبات حمل شده توسط جریان رودخانه در طراحی تمامی پروژه های آبی ضروری می باشد. با این وجود هنوز تلاش های کافی و مناسب در این خصوص صورت نگرفته است. یکی از روش های مرسوم در برآورد دبی رسوب، روش های هیدرولوژیکی می باشد. روش های هیدرولوژیکی به چند دسته شامل روش اداره عمران اراضی ایالات متحده (USBR)، حد وسط دسته ها، سازمان خواروبار و کشاورزی جهانی (FAO)، برآوردکننده نااریب با حداقل واریانس (MVUE)، تخمین گر شبه بیشینه درست نمایی (QMLE) و اصلاح گر (Smearing) تقسیم می شوند که دقت آن ها نیز در مناطق مختلف متفاوت می باشد. در این پژوهش با استفاده از این روش ها اقدام به برآورد رسوب در محل ایستگاه هیدرومتری ارازکوسه در حوضه آبخیز گرگان رود شده است. به این منظور از آمار متناظر دبی جریان و دبی رسوب طی سال های آبی 53-1352 تا 87-1386 استفاده شده است. پس از تعیین معادلات سنجه رسوب براساس تمامی داده های متناطر اندازه گیری شده، با مقایسه شاخص های آماری شامل ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، نسبت اختلاف و انحراف استاندارد عمومی، مناسب ترین روش برآورد بار معلق انتخاب و براساس آن مقادیر دبی رسوب روزانه در طی دوره آماری ذکر شده تعیین گردید. در بخشی دیگر از پژوهش، معادلات سنجه رسوب با استفاده از 80 درصد داده های متناطر اندازه گیری شده، تعیین شدند و از 20 درصد دیگر داده ها به منظور صحت سنجی و تعیین خطای معادلات استفاده شد. در نهایت مقادیر برآورد شده رسوب از مدل های مختلف، با مقادیر اندازه گیری شده در طی یک دوره مستمر 45 روزه، به وسیله شاخص آماری میانگین درصد خطای نسبی مقایسه گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که در ایستگاه ارازکوسه روش حد وسط دسته با ضریب همبستگی برابر با 79/0، ریشه میانگین مربعات خطای 52148، نسبت اختلاف 68/0 و انحراف استاندارد عمومی 89/0 مناسب ترین روش در برآورد بار معلق بوده و بر این اساس متوسط دبی رسوب روزانه در آن 11324 تن در روز برآورد شد.
    کلیدواژگان: ارازکوسه، بار معلق، روش های هیدرولوژیکی، شاخص های آماری
  • علی نجفی نژاد، مهدی مردیان، جواد وروانی، شیخ واحدبردی صفحه 105
    با توجه به اهمیت مطالعات رسوب دهی آبخیزها، برای برآورد غلظت رسوب معلق جریان از منحنی سنجه استفاده می شود. اما این منحنی سنجه در بیش تر مواقع نتو انسته به خوبی بیانگر غلظت رسوب دبی های بالا باشد که این به دلیل اریب ناشی از تبدیل لگاریتمی و اریب ناشی از عمل برون یابی است. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش با هدف بهینه سازی منحنی سنجه رسوب، بهترین ر ابطه دبی جریان - غلظت رسوب برای خروجی زیرحوضه های اصلی سد کمال صالح استان مرکزی ارایه گردید. برای انجام کار ابتدا با استفاده از دو منحنی سنجه یک خطی و حدوسط، و به انواع معادله های سنجه رسوب، β و MVUE، Smearing، QMLE، FAO کمک 5 فاکتور اصلاحی تهیه، و سپس کارایی آن ها ارزیابی شد. نتایج براساس مقادیر شاخص های ارزیابی نشان داد که معادله بهینه دبی - رسوب در ایستگاه حسن آباد، از منحنی سنجه یک خطی با میانگین ضر ایب اصلاحی پیروی MVUE و در ایستگاه قلعه نو، از منحنی سنجه حدوسط با میانگین ضرایب اصلاحی؛ MVUE در منحنی سنجه حدوسط دسته ها توانست به خوبی اختلاف بین β می کند. طبق نتایج، فاکتور اصلاحی خطی و -Smearing مقادیر برآوردی و مشاهده ای را در دبی های بالا کم کند، ولی معادله های به دلیل پراکنش زیاد داده های مشاهده ای و نیز ضعف در مورد برون یابی مقادیر، کم ترین QMLE در مقایسه FAO کارایی را داشتند. همچنین مشخص شد که منحنی سنجه حدوسط با فاکتور اصلاحی با سایر منحنی های سنجه عملکرد بهتری در برآوردی رسوب دبی های سیلابی داشته است.
  • مرضیه غلامی، مجتبی بارانی مطلق، اسماعیل دردی پور، محسن علمایی صفحه 123
    رهاسازی روی فاکتور مهمی در تعیین قابلیت دسترسی روی در خاک های آهکی است. در این پژوهش سینتیک آزاد شدن روی از 15 نمونه خاک جمع آوری شده از استان گلستان با ویژگی های متفاوت با استفاده از محلول دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید مطالعه گردید. معادله های سینتیکی مختلف (مرتبه صفر، دیفیوژن پارابولیکی، الوویچ ساده شده و تابع توانی) برای توصیف سرعت رهاسازی روی از خاک استفاده شدند. مقایسه ضرایب تبیین (2R) و خطاهای معیار تخمین (SE) نشان داد که معادله های تابع توانی، الوویچ ساده شده و مرتبه اول به طور قابل قبولی رهاسازی روی را توصیف کردند در حالی که معادله مرتبه صفر قادر به توصیف سینتیک آزاد شدن روی از خاک ها نبود. هر چند معادله مرتبه اول نیز قادر به توصیف مناسب رهاسازی روی در زمان های کوتاه نبود. الگوی آزاد شدن روی بر پایه معادله دیفیوژن پارابولیکی نشان داد که سرعت رهاسازی روی در 2 ساعت ابتدایی بالاتر بوده و به وسیله یک سرعت آزاد شدن کندتر ادامه یافت که این امر بیانگر وجود دو مکانیسم مختلف در روند رهاسازی است. مقدار روی قابل استفاده خاک (آزاد شده در طی مرحله سریع)، 3/83-5/40 درصد مقدار کل روی آزاد شده در زمان 192 ساعت را شامل شد.
  • حمید زارع ابیانه، مریم بیات ورکشی، صفر معروفی صفحه 141
    روش های متعددی به منظور پیش بینی فرایندهایی مانند تبخیر و تعرق پدیده ها وجود دارند که در این میان، روش های فراابتکاری ترکیبی (مدل سازی چندگانه) از قابلیت بیش تری برخوردارند. در این مطالعه از دو مدل فراابتکاری ترکیبی شامل تلفیق عصبی- ژنتیک و عصبی- فازی در کنار شبکه عصبی مصنوعی جهت پیش بینی نیاز آبی گیاه سیر به عنوان گیاهی با اهمیت دارویی و ارزش غذایی بالا، استفاده گردید. به این منظور از اطلاعات هواشناسی دمای حداقل و حداکثر هوا، رطوبت نسبی حداقل و حداکثر هوا، ساعات آفتابی، سرعت باد و لایسیمتری گیاه سیر طی سال های 1387 و 1388 مستقر در ایستگاه هواشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا، برای مدل کردن روش های هوشمند استفاده شد. حداکثر مقدار تبخیر و تعرق سیر از لایسیمتر 22/11 میلی متر و میانگین دو ساله آن 79/4 میلی متر در روز به دست آمد. نتایج مدل سازی تبخیر و تعرق گیاه سیر نشان از برتری روش تلفیقی عصبی- ژنتیک در مقایسه با دو روش عصبی و عصبی- فازی داشت. به عبارت دیگر بهینه سازی شبکه عصبی مصنوعی موفق تر از منطق فازی بود به طوری که الگوریتم ژنتیک در ترکیب با شبکه عصبی توانست خطای آزمون شبکه را نسبت به عصبی- فازی به میزان 24 درصد کاهش دهد. اما ترکیب منطق فازی نه تنها سبب بهبود نتایج شبکه عصبی مصنوعی نشد، بلکه دقت پیش بینی را به میزان 12 درصد کاهش داد.آماره میانگین مجذور مربعات خطا در برآورد تبخیر و تعرق گیاه سیر با مدل بهینه عصبی- ژنتیک برابر 12/0 میلی متر در روز و مقدار ضریب تعیین آن 88/0 به دست آمد. معیارهای ضریب تعیین، عرض از مبدا و شیب خط برازش داده شده به داده های برآورد شده از مدل ترکیبی عصبی- ژنتیک در طول دوره (دو سال) در مقایسه با مدل ترکیبی عصبی- فازی نیز بیانگر کارآیی این مدل می باشند.
  • شهرام محمودسلطانی، ناصر دوانگر، مسعود کاوسی، فرحناز دریغ گفتار صفحه 159
    اثرات درازمدت کاشت گیاه برنج در اراضی شالیزاری و تحت شرایط متفاوتی از مدیریت منابع کودی بر روی شکل های مختلف فسفر از منظر تغذیه ای و زیست محیطی بسیار با اهمیت است. سنجش کمی و کیفی شکل های مختلف فسفر در خاک دیدگاه روشنی از توانایی تامین فسفر برای گیاهان زراعی را پیش روی ما قرار می دهد. در این پژوهش تلاش شده است تا با اندازه گیری کمی شکل های مختلف فسفر در اراضی شالیزاری و یافتن روابط آن ها با ویژگی های مهم فیزیکی و شیمیایی خاک، به تاثیر این شکل های فسفر بر روی میزان فسفر قابل استفاده پرداخته شود. در 103 نمونه خاک سطحی (30-0 سانتی متری) از شالیزارهای شهرستان صومعه سرا در استان گیلان و بر پایه توزیع جغرافیایی یکنواخت، فسفر معدنی با دامنه تغییرات 5/1427-60 و با میانگین 353 میلی گرم در کیلوگرم، در حدود 6/62 درصد از فسفر کل و فسفر آلی با دامنه تغییرات 525-25 و میانگین 210 میلی گرم در کیلوگرم، 4/37 درصد از فسفر کل (با دامنه تغییرات 5/1677-218 و با میانگین 563 میلی گرم در کیلوگرم) را در بر می گیرد. در بین شکل های مختلف فسفر معدنی، فسفر پیوندیافته با کلسیم (64 درصد) غالب و به دنبال آن فسفر پیوندیافته با آهن با میانگین (34/31 درصد)، فسفر پیوندیافته با آلومینیوم (4/4 درصد) و فسفر محلول (26/0 درصد) قرار داشتند. فسفر پیوندیافته با کلسیم با pH (**56/0)، فسفر پیوندیافته با آهن و آلومینیم با کربن آلی (**4/0)، فسفر آلی با گنجایش تبادل کاتیونی (**66/0) و فسفر محلول با کربن آلی (*205/0-) دارای بیش ترین همبستگی خطی معنی دار بودند. همچنین گنجایش تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم معادل و کربن آلی نسبت به سایر ویژگی های خاک تاثیر بیش تری بر فسفر قابل استفاده از خود نشان می دهند. بر پایه ضریب تبیین شده مدل های رگرسیونی خطی چندمتغیره نشان می دهد که فسفر پیوندیافته با کلسیم در بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بیش ترین تاثیر را به ترتیب از اسیدیته، کربن آلی، مقدار رس، گنجایش تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم معادل (*455/0=2Adj.R)، می پذیرد و فسفر پیوندیافته با آلومینیوم تنها از کربن آلی (*15/0)، و فسفر پیوندیافته با آهن از اسیدیته و کربن آلی (*274/0) و نیز فسفر آلی از گنجایش تبادل کاتیونی و کربن آلی (*471/0) تاثیر می پذیرند. همچنین فسفر قابل استفاده با تمام شکل های فسفر همبستگی معنی داری در سطح 5 درصد از خود نشان می دهند. اما بیش ترین تاثیر را به ترتیب از فسفر پیوندیافته با آلومینیم، فسفر آلی، فسفر محلول و در نهایت از فسفر پیوندیافته با کلسیم می پذیرند.
  • شکرالله اصغری، فریبرز عباسی، محمدرضا نیشابوری، شاهین اوستان، ناصر علی اصغر زداه صفحه 177
    به طورکلی در خاک های درشت بافت به علت وجود منافذ درشت فراوان، ظرفیت نگهداری آب و عناصر غذایی پایین است. هدف از این پژوهش بررسی اثرات پلی آکریل آمید (PAM)، کود گاوی، ورمی کمپوست و لجن بیولوژیکی بر پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در یک خاک لوم شنی بود. پلی آکریل آمید (25/0 و 5/0 گرم بر کیلوگرم خاک هواخشک)، کود دامی (5/12 و 25 گرم بر کیلوگرم خاک هواخشک)، ورمی کمپوست (5/2 و 5 گرم بر کیلوگرم خاک هواخشک) و لجن بیولوژیکی (7/1 و 4/3 گرم بر کیلوگرم خاک هواخشک) با خاک مخلوط و به طور یکنواخت در تشت های پلاستیکی (قطر 50 و ارتفاع 25 سانتی متر) و لوله های پولیکا (قطر 15 و ارتفاع 25 سانتی متر) پر شده و سپس در گلخانه با شرایط رطوبتی FC (8/0-7/0) و دمای 4±22 درجه سانتی گراد به مدت 6 ماه انکوبه شدند. اندازه گیری منحنی های رطوبتی در تشت ها و اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و منحنی های رخنه در لوله ها در زمان های 7، 30، 60، 120 و 180 روز پس از شروع انکوباسیون انجام گرفت. پارامتر α (آلفا) از طریق برازش داده های منحنی رطوبتی به مدل وان گنوختن و پارامتر انتشارپذیری (λ) از طریق برازش داده های منحنی رخنه به مدل انتقال- انتشار (CDE) به دست آمدند. پارامتر α وان گنوختن در هر دو سطح PAM و سطح دوم کود دامی و ورمی کمپوست، به طور معنی دار (05/0P<) کاهش یافت. در هر دو سطح مصرفی PAM، Ks در مقایسه با شاهد و سایر اصلاح کننده ها بعد از 60 روز انکوباسیون نسبت به زمان های قبلی تغییر نیافت. همه اصلاح کننده ها پارامتر انتشارپذیری (λ) در مدل CDE را کاهش دادند. نتایج این پژوهش نشان داد که PAM و کود دامی نسبت به سایر اصلاح کننده ها در سطوح مصرفی به کار رفته، به میزان بیش تری در بهبود شرایط فیزیکی خاک موثر بودند.
  • مریم شکوری کتیگری، محمود شعبانپور، حسین اسدی، ناصر دواتگر، شهریار بابازاده صفحه 195
    این پژوهش به منظور ارزیابی کارایی تخمین گرهای مکانی عکس فاصله و کریجینگ (معمولی و لاگ نرمال کریجینگ) در برآورد کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک در اراضی شالیزاری موسسه تحقیقات برنج کشور واقع در شهرستان رشت، انجام گردید. برای تعیین مشخصه های تغییرات مکانی متغیرها در محدوده مورد بررسی، از نیم تغییرنما به عنوان یک تابع آماری ویژه تجزیه و تحلیل ساختار مکانی متغیرهای ناحیه ای استفاده شد. تخمین از طریق کریجینگ با استفاده از 40-6 نقطه همسایگی در 70 درصد دامنه تاثیر به عنوان شعاع جستجو انجام شد. برای تخمین متغیرها به روش وزن دادن عکس فاصله از پارامترهای توان 5-1 استفاده شد. بهترین مدل نیم تغییرنما برای مدل برازش داده شده بر کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری مدل کروی بود. برای مقایسه دقت تخمین گرها از آماره های ارزشیابی میانگین خطا، جذر میانگین مربعات خطای تخمین، واریانس تعدیل شده یا نسبت میانگین مربعات خطا و درصد خطا استفاده شد. در تخمین عکس فاصله، پارامتر توان 1 برای کربن آلی و 4 برای جرم مخصوص ظاهری بهترین جواب را داد. هر 4 آماره ارزیابی نشان دادند که تخمین به روش کریجینگ نسبت به تخمین عکس فاصله از دقت بالاتری برخوردار است. از سوی دیگر کریجینگ معمولی برای کربن آلی و لاگ گریجینگ برای جرم مخصوص ظاهری بهترین تخمین گر می باشد.
    کلیدواژگان: زمین آمار، نیم تغییرنما، کریجینگ، وزن دهی عکس فاصله
  • گزارش کوتاه علمی
  • مهدی مفتاح هلقی صفحه 211
    برای تحلیل و تفسیر مشخصه های کیفی آب، روش های مختلف ریاضی وجود دارد که از میان آن ها، روش شاخص های کیفی آب یکی از ساده ترین روش ها با کاربرد فراوان است. به منظور بررسی وضعیت کیفی بخشی از آب رودخانه اترک واقع در استان گلستان، تعداد 6 ایستگاه نمونه برداری بر روی این رودخانه انتخاب، و تعداد 3 نوبت نمونه برداری در فصل های مختلف انجام شد. پهنه بندی یا طبقه بندی کیفی آب این رودخانه براساس روش شاخص های NSFWQI، BCWQI و همچنین روش شاخص ساده مدیریتی سید بررسی گردید. شاخص های کیفی نشان می دهد به جز ایستگاه قازانقایه (اولین ایستگاه بالادست) که در تمامی فصل ها از وضعیت به نسبت خوبی برخوردار است، سایر ایستگاه ها در شرایط متوسط تا بد می باشد. روش NSFWQI شرایط را به نسبت مناسب و روش سید به طور عمده با تغییر جزیی سیاست های مدیریتی نتیجه می دهد، بنابراین نتایج این دو روش در این منطقه یکسان به نظر می رسد ولی نتایج روش BCWQI که شرایط را مناسب تا ضعیف نتیجه می دهد، کمی محافظه کارانه تر از دو روش دیگر می باشد.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، طبقه بندی کیفی آب، رودخانه اترک، شاخص های کیفی
  • رئوف مصطفی زاده، واحدبردی شیخ صفحه 221
    کیال بارش بخشی از بارش است که به طور مستقیم بر سطح رودخانه ها و بدنه های آبی یک آبخیز فرو می ریزد و بدون این که وارد چرخه نفوذ، جریان زیرقشری و زیرزمینی گردد، به جریان آبراهه ای می پیوندد. در این پژوهش حجم سالانه کیال بارش به تفکیک در 6 حوضه آبریز بزرگ کشور ایران محاسبه شده است. به این منظور نقشه هم باران سالانه کشور به نقشه رستری تبدیل گردید و میانگین مقدار بارش بر روی سطوح رودخانه ها و بدنه های آبی به دست آمد و با تاثیر عامل مساحت مقدار کیال بارش به صورت حجمی برآورد شد. محاسبات نشان می دهد که به طور متوسط 5/1 درصد از سطح کشور را سطح رودخانه ها تشکیل می دهد. نتایج نشان می دهد که حجم کیال بارش برابر 74/7 میلیارد مترمکعب از کل حجم بارش کشور (418 میلیارد مترمکعب)، به دست آمده است. به عبارتی 85/1 درصد از حجم بارش در کشور به صورت کیال بارش می باشد. نقشه های مکانی مقادیر درصد حجمی کیال بارش، نشان دهنده میزان و تفاوت های آن در آبخیزهای مختلف کشور ایران است.
    کلیدواژگان: کیال بارش، درصد حجم کیال بارش، سطح رودخانه و بدنه های آبی، آبخیزهای شش گانه کشور، ایران
|
  • V.B. Sheikh, A. Bahremand, Y. Mooshakhian Page 1
    Identification of the existence or non-existence of trends in streamflow and floods by the statistical analysis for water resources management and infrastructure designing is an inevitable issue. Thus, in this study, three hydrologic variables of mean daily discharge, maximum daily discharge and peak discharge were analyzed for detection of any probable trend. Using three non-parametric tests including Mann- Kendall, Spearman’s Rho and Thiel-Sen estimators, the trend of hydrologic variables in the Atrak River basin in northeast of Iran was studied for 10 discharge gauging stations during the 1972-2003 period. The results indicated that the three tests proved the same conclusion about trend existence. Except one station, all other stations within the study area show increasing trend for the peak discharge but for the mean daily discharge show opposite trends. For 70 percents of stations, the observed downward trends in the mean daily discharge are significant at 0.05 or lower levels whereas 30 percents of stations exhibit significant upward trend in the annual peak discharge at 0.05 or lower significance levels. None of the stations present a significant downward or upward trend for the maximum daily discharge. Based on the results it can be concluded that the hydrological regime of the Atrak River basin has undergone considerable changes which is indicated by decrease in annual discharge and increase in magnitude of floods. Therefore, water resources management and planning authorities should consider these changes in the assessment, designing and planning processes. The changes in hydrologic regime of the Atrak River basin is either related to climate or land use changes.
  • A. Fatemi, M.J. Malakouti, K. Bazargan, R. Rahnamaie, K. Eftekhari Page 23
    Ammonium Acetate extracted soil potassium is the most common plant available potassium evaluation method in soils, but it has been shown that this method was not been suitable to fertilization recommendation of potassium in calcareous soils. This study was conducted to determine correlation between soil mineralogical combinations, potassium Q/I parameters with potassium extracted by normal extraction method determination. Therefore, 18 different soil samples collected from farms of different provinces. Beside difference in physical, chemical and mineralogical characteristics, soils were in different available potassium categories (low, medium, high). Dominant clay minerals of soil samples were identified by X-Ray, then the Q/I parameters were calculated. The results showed no significant correlation between the types of dominant minerals with available potassium. But, some of the Q/I parameters, potassium absorbed by specific sites (KX), labile potassium (KL), and free energy of potassium replacement (ΔG°) were highly correlated with potassium ammonium extractable. Difference in physical, chemical and mineralogical properties could explain different Q/I parameters in soils. Results showed that different soil characteristics could directly affect Q/I parameters, so that it can give a better estimation of soil potassium availability than ammonium acetate extraction.
  • M. Zeraat Pishe, F. Khormali Page 45
    A climatic gradient was selected in order to evaluate the effects of the climatic factors on soil genesis, evolution, physical and chemical properties of loess derived soils in eastern Golestan Province. This gradient includes udic, xeric and aridic moisture regimes and mesic and thermic temperature regimes. Seven soil profiles were located under pasture land use were studied. Results showed that Mollisols with argillic and calcic subsurface horizons were present in the region with udic moisture regime and mesic temperature regime, while in the regions with xeric moisture and thermic temperature regimes, Mollisols have only cambic horizon and Inceptisols have ochric epidedons and calcic and cambic subsurface horizons. Meanwhile Aridisols and Entisols were eventually formed in aridic moisture regime and thermic temperature regime and Entisols did not show any evolution. Micromorphological studies showed that with reduction of rainfall and increase in temperature, soil microstructure changed from angular blocky and sub-angular blocky with strong separation to massive and blocky microstructure with weakly separation. Moreover speckled b-fabric changed to crystallitic b-fabric followed by the decrease in rainfall. Soil physico-chemical properties showed significant differences in soil texture, amount and depth of lime leaching, the amount of organic matter, pH, electrical conductivity of saturated extract, and cation exchange capacity. In areas with higher rainfall, the clay content as the weathering product of the silt particles has increased.
  • A. Haghverdi, B. Ghahraman, M. Joleini, A.A. Khoshnud Yazdi, Z. Arabi Page 65

    Soil moisture in different potentials is one of the most important input parameters in majority of models, which related to agriculture, water and soil sciences. Pedotransfer functions (PTFs) predict the less readily properties using easily collected soil parameters; so they have these advantages to be inexpensive and easy deriving. Two important targets were designed in this paper. First target is performance evaluation of Fuzzy Neural Networks (Fuzzy-NN) and Genetic Algorithm Neural Network (GA-NN) in comparison routine neural networks such as Multilayer Perceptrons (MLPs) in predicting moisture in predefined potential points. The second target is introducing and evaluating a new PTF, pseudo parametric and comparing its performance in modeling water retention curve with point and parametric PTFs. For achieving these targets, 122 soil samples from north and northeast of Iran in variety of soil textures, such as loam, clay, clay loam and sandy loam were selected and modeling results from different networks were compared. Results showed that in general the performance of all structures of neural networks was acceptable, so that the average of R2 and RMSE statistics were 0.0316 and 0.842 respectively. The best and worse results belonged to pseudo parametric (with R2=0.92 and RMSE=0.022) and Parametric PTFs (with R2=0.72 and RMSE=0.044), respectively. In addition, according to results we can say using Fuzzy-NN could not improve the performance of MLPs but GA-NN could.

  • M.E. Zanganeh, A. Mosaedi, M. Meftah Halghi, A.A. Dehghani Page 85
    Sediment transport and settling leads to some outcomes such as sedimentary island establishment in river stream and consequently, decrease in transfer capacity of flood water flows, decrease in useful life of dams and depots saving capacity, corrosion in river factor foundations, damaging the water buildings and farms, settling in the canal bed and many other problems. Also it is necessary correct estimation of the rivers sediment load in all hydraulics projects is necessary. One of the methods of sediment estimating is hydrological methods. Hydrological methods are divided to several categories, such as USBR, FAO, Median of groups, MVUE, QMLE, and Smearing. In this research estimating of sediment in Arazkoose hydrometric station which is located on Gorganrood watershed was carried out by these methods. Therefore, sediment and flow discharge data during years of 1973 to 2008 accumulated and analyzed. After determination of sediment rating curves in various methods, the best method was selected by comparison of the statistic parameters such as R, RMSE, r and GSD. After that, the daily sediment discharges in all statistic period were determined. At last estimating’s quintiles during 45 days period with the statistic indicator, relative mean of error. The results of this study showed that median of groups with R=0.79, RMSE=52148, r=0.68 and GSD=0.89 is the proper method for suspended load estimating in the Arazkoose station and based on this method the average of daily sediment discharge was estimated at this station as 11324 ton/day.
  • A. Najafinejad, M. Mardian, J. Varvani, V.B. Sheikh Page 105
    Because of importance of sediment delivery of watersheds, sediment rating curve is used for estimation of suspended sediment concentration. But most often sediment rating curve can not represent sediment concentration well in high flows, because of bias in log-transformation and extrapolation of data. For optimization of sediment rating curve, this research carried out with data of Q-SSC in outlet of two sub watershed of the Kamal Saleh dam watershed, Markazi province, Iran. Sediment data analysis was carried out using sediment rating curve of single-line and mean of classes with different correction factors such as FAO, QMLE, Smearing, MVUE and β. The results of various evaluation indices showed that the optimum sediment rating curve in the Hasan-Abad station follows single-line sediment rating curve and in the Ghaleh-No station mean of classes sediment rating curve, both with average of MVUE correction coefficients. According to the results, β correction factor for mean of classes’ sediment rating curve could reduce the difference between observation and estimation for high flows, but because of high scatter of observed data and undesirable extrapolation the Smearing-linear and QMLE had the lowest efficiency. However, for high flows in torrential events, the mean of classes’ sediment rating curve with FAO correction factor gave more accurate results than other methods.
  • M. Gholami, M. Baranimotlagh, E. Dordipour, M. Olamaee Page 123
    Release of Zinc (Zn) is an important factor in determining Zn availability in calcareous soils. The kinetics of soil Zn release were investigated using 15 different soil samples collected from Golestan province by diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) solution. Different kinetic equations (Zero-and first order, parabolic diffusion, simplified Elovich and power function) were used to describe the rate of release of soil Zn. Comparisons of coefficient of determination (R2) and standard errors of estimate (SE) indicated that the power function, simplified Elovich and first order equations adequately described Zn release, whereas the zero-order equation did not. However, the first order kinetic equation inadequately described the release data at short reaction times.The Zinc release pattern based on the parabolic diffusion equation revealed that the rate of Zn release was higher in the first 2 hours followed by a slower release rate, which suggests that two different mechanisms are involved. The soil available Zn (released in rapid step) was included 40.5-83.3% of total Zn released in 192 hours.
  • H. Zare Abyaneh, M. Bayat Varkeshi, S. Marofi Page 141
    Estimation and evaluation of crop water requirement is important key in scheduling, management and using from agricultural water resources. Many methods for estimation of phenomena are available that in this regard multiple modeling methods are prevalent. In this study Adaptive Neural Network based Genetic Algorithm and Co-Active Neuro-Fuzzy Inference System in side Artificial Neural Network for estimation of garlic evapotranspiration were used. For modeling from meteorological data including minimum and maximum temperature, minimum and maximum relative humidity, wind speed and sunshine hours and lysimeter data in climatology Station of Bu-Ali Sina University Agriculture Faculty during 2008-2009 for modeling were used. The garlic lysimeter Evapotranspiration maximum and average were 11.22 and 4.79 mmd-1 respectively. Results showed that Adaptive Neural Network based Genetic Algorithm were more accurate than Co-Active Neuro-Fuzzy Inference System. In other words, optimization of Artificial Neural Network more successful operation of fuzzy logic can be. Also, Artificial Neural Network was more appropriate to Co-Active Neuro-Fuzzy Inference System. So that Adaptive Neural Network based Genetic Algorithm than Co-Active Neuro-Fuzzy Inference System reduced 24 percent the testing error. But Co-Active Neuro-Fuzzy Inference System not only improves the results of artificial neural network was not, but reduced 12 percent the prediction accuracy. For the best architecture of Adaptive Neural Network based Genetic Algorithm, statistical parameters were RMSE= 0.12 mmd-1 and r=0.88. Coefficient of determination criteria, the width of the origin and the slope of line fitted to data estimated the Adaptive Neural Network based Genetic Algorithm model period (two years) compared with the Co-Active Neuro-Fuzzy Inference System model also showed, this model is efficiency.
  • Sh. Mahmoud Soltani, N. Davatgar, M. Kavoosi, F. Darighgoftar Page 159
    Long-term effects of Rice (Oryza Sativa L.) cultivation with different management on soil P fraction are important to understanding from soil nutritional and environment point of view.Soil P fraction gives an idea about the soil supplying capacity to plants. This experiment was conducted to evaluate different soil P fractionation under paddy fileds condition and their relation with soil properties at rice root depth (0-30 cm).Soil samples were collected from 103 paddy fields at Some-e-sara city in Guilan provience with grids of 2x2 km.Soils were analyzed to determine of their characters (pH, CEC, T.N.V, Clay, O.C) and sequentialy extracted to determine organic and inorganic P fractions.The results showed total phosphorus concentration range between 218- 1677.5 (mean of 563), inorganic phosphorus 60-1427.5 (mean of 353 mg/kgsoil) and organic phosphorus with range of 25-525 (mean of 210). The persent of inorganic phosphorus were observed 62.6% of total phosphorus in comparison of organic phosphorus, 37.4%. Inorganic phosphorus fractionations in study area were Ca-p (mean=226), Al-p (mean=15.63), Fe-p (mean=220.4) and soluble and weak bounded phosphorus (Sol-p) (mean= 0.655 mg/kg soil), whereas the available phosphorus with mean of 29.02 mg/kg soil was more than Iranian paddy fields critical level.The Ca-p with pH,TNV, and OC%, Fe-p with pH, TNV, OC%, Clay content and CEC, Al-p with OC% and CEC, Sol-p with OC%, organic phosphorus with CEC, OC%, pH, TNV and Clay content available phosphorus with CEC, TNV and OC% showed significant correlation, respectively. The linear multiple regression equations the available phosphorus was affected from Al-p more than other fractions in rice fields.
  • Sh. Asghari, F. Abbasi, M.R. Neyshabouri, Sh. Oustsan, N. Aliasgharzad Page 177
    In coarse-textured soils, because of possessing higher macropores, in general, water and nutrient holding capacity is low. The objective of this study was to investigate the effects of polyacrylamide (PAM), cattle manure (MR), vermicompost (VC) and biological sludge (BS) as soil conditioners on hydraulic and solute transport paramerers of a sandy loam soil. PAM (0.25 and 0.5 gkg-1 of air dry soil), MR (12.5 and 25 gkg-1 of air dry soil), VC (2.5 and 5 gkg-1 of air dry soil) and BS (1.7 and 3.4 gkg-1 of air dry soil) were mixed with soil and uniformly packed in to plastic pans (50 cm diameter and 25 cm height) and PVC tubes (15 cm diameter and 25 cm height) and then incubated in greenhouse at (0.7-0.8) FC moisture content and temperature of 22±4 ºC for 6 months. Plastic pans were used for soil sampling to construct soil moisture curves (SMCs) at 7, 30, 60, 120 and 180 days after start of incubation. Saturated hydraulic conductivity (Ks) and breakthrough curves (BTCs) were determined at the same times in PVC tubes. Van Genuchten-α parameter was obtained from fitting SMCs to van Genuchten (VG) model. Dispersivity (λ) parameter was obtained from fitting BTCs data to convection-dispersion equation (CDE). Van Genuchten-α parameter at both levels of PAM and second level of MR and VC was significantly (P<0.05) reduced. At both levels of PAM, compared with the control and other conditioners, Ks remained unchanged after 60 days of incubation relative to former times. All of soil conditioners decreased dispersivity (λ) parameter of CDE model. The findings of this study showed that PAM and MR were more effective than other conditioners at the used levels, in improving soil physical conditions.
  • M. Shakouri Katigari, M. Shabanpour, H. Asadi, N. Davatgar, Sh. Babazadeh Page 195
    This research, carried out in order to evaluation of the inverse distance weighting method and kriging, (ordinary and lognormal kriging) for estimate Organic carbon and Bulk density in paddy fields of the Iranian Institute of Rice Research in Rasht. Spatial variability characteristics of variables were determined by semivariograms. The function used for quantifying the structure of regional variable. Estimation of Kriging carried out by 6 than 40 neighbors in 70 percentage range of search radius. For estimation variable used to method inverse distance weighting of exponent value 1 than 5. The best models for organic carbon and bulk density were spherical. Four statistics of mean error, root mean square error, reduced variance and percent error were used to compare the methods. Exponent value was in the estimation inverse distance weighting for Organic carbon 1 and Bulk density 4. Results show that kriging is the accuracy better of inverse distance. Beside the best estimator was ordinary kriging for Organic carbon and lognormal kriging for Bulk density.
  • M. Meftah Halaghi Page 211
    There are different mathematic methods to analysis and interpretation of water quality characters but water quality index is simple method and have several application. For investigation of water quality of Atrak river in golestan province, 6 stations for measuring of water quality in this river considered and measuring the water quality parameters has done in 3 times. Classification of water quality of this river has studied by NSFWQI, BCWQI index and said simple management methods. The Indexes show that except Ghazanghaye station that has good condition of water quality, the other stations have average conditions. The NSFWQI Index result show that most of stations have suitable condition and base on Said method, trivial management changing is necessary. Thus results of this two methods are alike but the result of BCWQI Index method that show from suitable to bad conditions, is stuffy.
  • R. Mostafazadeh, V.B. Sheikh Page 221
    Channel precipitation can be defined as rainfall and throughfall intercepted by the flowing stream channel and waterbodies, that without contribution to infiltration, subsurface flow, and ground water, incorporated into stream flow. Contributions of channel precipitation were studied in main river basins of Iran. The annual isohyetal map of the study area was converted to raster format and the average rainfall which falls on the streams and water-bodies surface were calculated, and converted to volumetric amount. The results indicated that streams and water-bodie's areas constitute 1.5 percent of the total country area. The results show that the amount of channel precipitation is 7.74 billion cubic meters, which represents 1.85% of total annual precipitation. The spatial pattern of volumetric ratio of channel precipitation indicates that its amount varies in different basins of Iran.