فهرست مطالب

فصلنامه حفاظت منابع آب و خاک
سال سوم شماره 2 (پیاپی 10، زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/10/17
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی اکبر نوروزی*، نادر جلالی، مرتضی میری، موسی عباسی صفحه 1
    شاخص سطح برگ، از مولفه های کلیدی در تخمین عملکرد محصول و بررسی تنش های ناشی از شرایط محیطی به شمار می رود. با توجه به اهمیت تعیین دقیق این شاخص، تحقیق حاضر برای برآورد شاخص سطح برگ گیاه برنج در شمال کشور انجام شد. بدین منظور 20 مزرعه نمونه برنج در شهرستان رشت انتخاب شد. داده های مورد نیاز با حضور در منطقه و طی برداشت های زمینی به منظور انجام عملیات آزمایشگاهی (روش مستقیم) و اندازه گیری توسط دستگاه AccuPAR (روش غیر مستقیم) گردآوری شد. برداشت های میدانی به منظور محاسبه شاخص سطح برگ از مرحله نشاء تا مرحله گلدهی گیاه برنج در فواصل زمانی 16روزه صورت گرفت. نتایج نشان داد که کمترین و بیشترین میزان سطح برگ به ترتیب مربوط به مرحله نشاء و گلدهی است. همچنین، سطح برگ بدست آمده توسط هر دو روش برای هر مزرعه طی مراحل مختلف رشد گیاه از روند یکسانی برخوردار بود. هماهنگی در مقادیر بدست آمده در هر دو روش نشان می دهد که می توان برای محاسبه این شاخص از یک رابطه تجربی استفاده کرد. بر این اساس روابطی تجربی برای هر یک از مراحل رشد گیاه با استفاده از نرم افزار weka3.7 محاسبه و ارائه شد.
    کلیدواژگان: دستگاه AccuPAR، سطح برگ گیاه، نمونه گیری تخریبی
  • پری ناز رزاقی، حسین بابازاده*، مجتبی شوریان صفحه 11
    توزیع نامناسب بارندگی در بسیاری از نقاط کشور باعث شده است تا تامین مطمئن آب از طریق ذخیره سازی انجام شود. در سال های اخیر احداث سدهای مخزنی بزرگ برای ذخیره آب گسترش یافته است. احداث این مخازن ضمن تحمیل هزینه های گزاف، مسائل زیست محیطی متعددی را نیز به همراه داشته است. وقوع خشکسالی های متوالی باعث شده است تا سیاست جیره بندی آب بیش از پیش مورد توجه بهره برداران مخازن قرار گیرد. هدف این تحقیق توسعه و اعمال سیاست جیره بندی برای کاهش تنش های شدید در دوره های خشکسالی از طریق ذخیره سازی در ماه های قبل از تنش می باشد. بدین منظور، سد مخزنی نمرود و زیرحوضه پایین دست آن با استفاده از مدل MODSIM8.1 شبیه سازی شد. پس از واسنجی مدل، الگوریتم جیره بندی توسعه داده شده در محیط داخلی مدل کدنویسی شد و مدل برای دو حالت با و بدون جیره بندی اجرا گردید. شاخص های درصد تامین، اعتمادپذیری، آسیب پذیری، برگشت پذیری و پایداری سیستم برای دو حالت محاسبه شد. نتایج نشان داد که اعمال سیاست جیره بندی بر اساس الگوریتم توسعه یافته باعث تعدیل تنش های شدید و توزیع یکنواخت آن در دوره بهره برداری می گردد. با اعمال سیاست جیره بندی، شاخص های اعتمادپذیری و پایداری سیستم به ترتیب به میزان 10 و 7 درصد افزایش می یابد و شاخص های آسیب پذیری و سرعت برگشت پذیری 18 و 9 درصد کاهش می یابد که نشان از بهبود این شاخص ها در شرایط اعمال سیاست جیره بندی در سیستم دارد.
    کلیدواژگان: جیره بندی، سیاست بهره برداری، شبیه سازی مخزن، MODSIM 8، 1
  • ابراهیم باباییان، مهدی همایی*، علی اکبر نوروزی صفحه 25
    ویژگی های هیدرولیکی خاک اثری مهم بر جریان آب، انتقال املاح و گازها در محیط خاک داشته و اهمیتی بسیاردرمطالعات هیدرولوژیک دارند. اگرچه اخیرا اطلاعات طیفی خاک در گستره مرئی، مادون قرمز نزدیک و میانی به عنوان روشی کم هزینه، سریع و غیرمخرب در تخمین ویژگی های مبنایی خاک مورد استفاده قرار گرفته، لیکن مطالعات بسیار اندکی در مورد برآورد ویژگی های هیدرولیکی خاک به کمک داده های طیفی خاک صورت گرفته است. هدف از این پژوهش، ارزیابی عملکرد داده های طیفی خاک در مقایسه با ویژگی های مبنایی خاک به عنوان متغیرهای ورودی توابع انتقالی در مطالعه وضعیت نگهداشت آب در خاک بود. بدین منظور، تعداد 174 نمونه خاک جمع آوری و منحنی های بازتاب طیفی آنها در گستره 2500-350 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکترورادیومتر زمینی اندازه گیری شد. برخی ویژگی های فیزیکی خاک به همراه مقادیر رطوبت در پتانسیل های ماتریک 330-، 1000-، 3000-، 5000-، 10000- و 15000- سانتی متر به روش صفحات فشاری اندازه گیری شد. چهار سناریو شامل توابع انتقالی طیفی (STFs)، توابع انتقالی خاک (PTFs)، توابع انتقالی مرکب (SPTFs) و توابع انتقالیRosetta مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. بر پایه نتایج به دست آمده، همبستگی بالا و معنی داری در سطح 1 درصد بین ویژگی های مبنایی و هیدرولیکی خاک با مقادیر بازتاب طیفی به ویژه در گستره مادون قرمز میانی مشاهده شد. STFsدر مقایسه با دیگر توابع انتقالی، دقت بیشتری (011/0=RMSR سانتی متر مکعب بر سانتی متر مکعب، 60/0
    کلیدواژگان: بازتاب طیفی خاک، رگرسیون مرحله ای چندگانه، منحنی حذف پیوستار، Rosetta
  • فریدون سرمدیان*، علی کشاورزی صفحه 45
    تعیین حاصلخیزی خاک برای مشخص کردن میزان کود دهی بسیار مهم است. بدون توجه به میزان حاصلخیزی خاک، با مصرف نادرست کودهای شیمیایی، نه تنها عملکرد کیفی و کمی محصولات کشاورزی بالا نمی رود، بلکه باعث می شود ضمن تحمیل هزینه های اضافی، تعادل عناصر غذایی در خاک به هم خورده و مسائل زیست محیطی نیز مطرح شود. بنابراین ارزیابی و تهیه نقشه حاصلخیزی خاک، ضروری است. در این پژوهش، نقشه حاصلخیزی خاک با استفاده از سامانه هیبرید فازی- تحلیل سلسله مراتبی، در محیط GIS تهیه گردید. داده های ورودی شامل مقادیر فسفر و پتاسیم قابل استفاده، ازت کل، کربن آلی، پ. هاش و ظرفیت تبادل کاتیونی از 77 نقطه مطالعاتی خاک در منطقه کوهین واقع در استان قزوین بود. نقشه پیوسته این متغیرها با روش IDW (عکس وزنی فاصله) تهیه شد. سپس برای هر یک از فاکتورهای مورد مطالعه، یک تابع عضویت فازی با توجه به راهنمای سایز (Sys) تعریف گردید. در نهایت برای دستیابی به نقشه نهایی حاصلخیزی خاک در منطقه مورد مطالعه، از تکنیک AHP به منظور وزن دهی فاکتورها در نرم افزار Expert Choice با نرخ ناسازگاری 07/0 استفاده شد. نتایج نشان داد که کربن آلی خاک دارای بیشترین تاثیر و سهم در حاصلخیزی خاک در منطقه مورد مطالعه بوده (دارای وزن 289/0) و به لحاظ حاصلخیزی برای کشت گندم، بیشتر وسعت منطقه در کلاس متوسط حاصلخیزی قرار دارد.
    کلیدواژگان: خصوصیات شیمیایی خاک، سامانه هیبرید، سیستم اطلاعات جغرافیایی، گندم
  • علیرضا توکلی*، عبدالمجید لیاقت، امین علیزاده صفحه 57
    شناخت عوامل موثر و برنامه ریزی برای مدیریت آنها و هماهنگ سازی عملیات زراعی با روند تغییرات عوامل موثر، منجر به بهبود شرایط تولید و پیش بینی دقیق تر تولید خواهد شد. رشد محصولات و تولید آنها در شرایط دیم، تابعی از تغییرات عوامل اقلیمی است. بدین منظور، آمار 25 عامل هواشناسی دسته بندی شده همراه با آمار زراعی عملکرد جو دیم در شهرستان های الشتر، خرم آباد، الیگودرز و بروجرد به عنوان نمونه مناطق سرد و نیمه سرد استان لرستان برای سال های زراعی 85-1377 به کار گرفته شد. با استفاده از تجزیه علیت، ضریب همبستگی به دو بخش اثرات مستقیم و غیرمستقیم تفکیک شد. نتایج حاصل از هر یک از توابع تولید اقلیمی نشان دهنده نقش بارز کمبود فشار بخار دوره رشد محصول در توابع تولید است. مدل های محلی نیاز به داده های ورودی کمتری دارند لیکن مدل منطقه ای نیازمند داده های اقلیمی بیشتری است. با تعیین شاخص بهره وری بارش در تمام این مناطق طی 8 سال زراعی، بیشترین، کمترین و میانگین بهره وری بارش به ترتیب 3/0، 15/0 و 224/0 کیلوگرم بر مترمکعب بارش به دست آمد که میانگین آن حدود 6 درصد از میانگین کشوری (239/0 کیلوگرم بر مترمکعب بارش) کمتر می باشد. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که دمای حداکثر، ساعات آفتابی، دمای حداکثر مطلق و کمبود فشار بخار اشباع دوره رشد، حساس ترین عامل اقلیمی هستند. توابع تولید اقلیمی ابزار مناسبی برای پیش بینی عملکرد بوده و می تواند در فرآیند تصمیم گیری برای بهبود فعالیت های زراعی دیم به کار رود.
    کلیدواژگان: بهره وری بارش، تجزیه علیت، عوامل اقلیمی
  • سیدحمیدرضا صادقی*، محمدعلی ذاکری صفحه 73
    بررسی ویژگی های فیزیکی رسوبات معلق از موضوعات مهم در مطالعه رودخانه هاست. یکی از این ویژگی های فیزیکی، توزیع اندازه ذرات رسوبی معلق است که نمایان گر ارتباطات مهمی بین منابع تولید رسوب و فرآیندهای رسوبی در حوزه های آبخیز می باشد. با این وجود پژوهش های مرتبط با دانه بندی ذرات رسوب معلق بسیار محدود می باشد. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف بررسی دانه بندی رسوبات معلق رودخانه کجور طی دوره زمانی یک ساله انجام شد. برای این منظور تعداد 24 نمونه رسوب معلق با فواصل تقریبی 15 روزه و در شرایط مختلف دبی جریان رودخانه (دبی پایه تابستان، دبی های متوسط و سیلابی) برداشت و پس از آماده سازی، تعیین قطر و توزیع ذرات آن ها به وسیله دستگاه تعیین قطر لیزری HORIBA LA-950 انجام گردید. نتایج نشان داد که ذرات رسوب معلق این رودخانه در شرایط مختلف و طی مدت نمونه برداری در بازه قطری 82/0 تا 55/353 میکرون قرار داشته و ذرات سیلت با مقدار 68/97 درصد، سهم اصلی ترکیب بار معلق را تشکیل داده اند. هم چنین نتایج حاکی از آن است که بارندگی و برداشت شن و ماسه نقش مهمی در افزایش ذرات درشت دانه بار معلق ایفا نموده و در نمونه های سیلابی، دانه بندی ذرات با فاصله زمانی شروع سیل تا برداشت نمونه در ارتباط بوده است.
    کلیدواژگان: بار حوضه ای، توزیع اندازه ذرات رسوب معلق، تولید رسوب، دانه بندی لیزری، ویژگی های فیزیکی رسوب
|
  • Ali Akbar Noroozi *, Nader Jalali, Morteza Miri, Moosa Abbasi Page 1
    Leaf Area Index (LAI)، is a key component in estimating crop yield and environmental stresses. Given the importance of accurate determination of these parameters، the present study was aimed to estimate the LAI of rice plant. For this purpose، 20 paddy fields were selected. The data required to perform the operations in the study area were corrected by land impressions (direct method) and measured by AccuPAR (indirect method). Field work to gathering LAI were taken at intervals of 16 days from seedling stage to the flowering stage of rice plants. The results showed that the lowest and highest levels of LAI belongs to seedlings and flowering stages، respectively. The leaf area obtained by both methods، were almost the same for each farm during different stages of plant growth. Consistent with the obtained values by both methods، indicate that the index can be calculated from a derived empirical relationship. Based on this empirical formula for every stage of plant growth، weka3. 7 software was adopted to calculate the mentioned relationship.
    Keywords: AccuPAR, destructive sampling, Leaf Area Index
  • Parinaz Razaghi, Hossein Babazadeh*, Mojtaba Shourian Page 11
    Uneven distribution of precipitation in many arid and semi- arid regions like Iran، has led to water reserved for a reliable supply. Recently، large dam construction is more extended for water storage. Construction of the reservoir، while the high costs، it also has many environmental problems. Consecutive drought events have led to hedging rules is more considered by reservoirs operators. This study aimed to develop hedging policies for reducing stress during drought years through the water store before stress period. Therefore، Namroud storage dam river system was simulated using the MODSIM8. 1. After the calibration، hedging rule algorithm was coded in the model and it was run with and without hedging implementation. The system operation indices such as satisfaction، reliability، vulnerability، resiliency and sustainability of the system were calculated for two states. The results were shown that the developed hedging rule algorithm cause adjustment the big stress and uniformity distributed in operation period. With hedging rule implementation، reliability and system sustainability indices were increased 10 and 7 percent، respectively، and vulnerability and resiliency indices were decreased 18 and 9 percent respectively. These results were shown the indices were improved under hedging rule.
    Keywords: hedging, MODSIM8.1, operation policy, reservoir simulation
  • Ebrahim Babaeian, Mehdi Homaee*, Ali Akbar Noroozi Page 25
    Soil hydraulic properties have important effects on describing water flow، solute and gass transports and also are important in hydrological studies. Although spectral information over visible near-infrared and shortwave infrared range، as a rapid، cost-effective and non-destructive method، has been recently applied to predict a number of soil properties، only few attempts have been conducted to predict soil hydraulic properties. The objective of this study was to assess whether inclusion of soil spectral data as a uniqe set of the predictors and alternative to basic soil properties would improve water retention predictions. Consequently، a number of 174 soil samples were taken and the spectral reflectances of the soils over 350 to 2500 nm range were measured، using a handheld spectroradiometer apparatus. The water retention at six matric potentials of -330، -1000، -3000، -5000، -10000 and -15000 cm were also measured by using preassure plate apparatus. Four scenarios including spectrotransfer functions (STFs)، pedotransfer functions (PTFs)، spectropedotransfer functions (SPTFs) and Rosetta PTFs were investigated. The transfer functions were first derived and compared with each other as well as with Rosetta PTFs afterwards. Based on the obtained results، basic soil properties and water retention parameters indicated high and significant (1% significancancy level) correlations with spectral reflectance values particularly in near and shortwave infrared ranges. The STFs indicated higher accuracy (R2>0. 60; RMSR<0. 011 cm3 cm-3) than the others especially at mid and dry end of retention curve. Although SPTFs and PTFs provided similar predictions، but PTFs were estimated narrowly better predictions at wet-end part of retention curve (-330 and -1000 cm). Weak predictions were obtained by Rosetta PTFs for all water contents particularly at the wet part of retention curve. These results suggest the efficacy of the spectral data، which can be used as an indirect method to predict soil water retention status.
    Keywords: continuum removed spectrum, Rosetta, soil spectral reflectance, stepwise multiple linear regression
  • Fereydoon Sarmadian*, Ali Keshavarzi Page 45
    Determination of soil fertility is very important to measure fertilization. Regardless of the level of soil fertility، the improper use of chemical fertilizers، not only the quantity and quality of agricultural products would not rise up، but also it makes imposed additional costs، disturb the balance of nutrients in the soil and environmental issues are also raised. Therefore، the assessment and mapping of soil fertility is essential. In this research، the fuzzy technique and the Analytic Hierarchy Process (AHP) were used for mapping soil fertility into Geographic Information System (GIS). The amount of available soil phosphorus and potassium، total nitrogen، soil organic carbon، pH and cation exchange capacity (CEC) obtained form 77 surface soil samples were used as the input data. In the first stage، the interpolation of data was done by Inverse Distance Weighting (IDW) model into GIS. Then a fuzzy membership function was defined for each factor according to Sys guideline. Finally، the map of soil fertility was prepared by using AHP technique into Expert Choice software with an inconsistency ratio of 0. 07. The results showed that soil organic carbon has the greatest impact on the soil fertility in the study area and for wheat cultivation، most area were classified into group of moderate suitable.
    Keywords: GIS, hybrid system, soil chemical properties, wheat
  • Alireza Tavakoli*, Abdolmajid Liaghat, Amin Alizadeh Page 57
    Identifying of effective parameters and planning for their management and coordinating agronomic operation with trend changes of effective parameters leads to improving production baseline and prediction for future. Plant growth and crop production under rainfed is a function of changes in climatic factors. In order to determination of climate-yield production functions، analyzed eight crop seasons data (1998-2006) of 25 climate parameters and rainfed barley grain yields of four cold and semi-cold regions of Lorestan province. These regions were including Aleshtar، Khoram-Abad، Aligodarz and Boroujerd. By path analysis method، correlation coefficient separated to direct and indirect effects. Results showed that in local and common models of production functions، the role of crop season vapor pressure deficit is very important. The local models necessary small input data but common model need more input data. Rain water productivity of all regions determined for eight crop seasons، and amounts of maximum، minimum and average of rain water productivity were 0. 3، 0. 15 and 0. 224 kg per cubic precipitation، which its average was 6 percent lower than national average (0. 239 kg. m-3). The maximum temperature، sunshine، absolute maximum temperature and crop season vapor pressure deficit parameters were the most sensitive parameters on grain yield prediction. We conducted the climate-yield models are useful tools to predict rainfed barley yield and so to assist managers and farmers for making decisions in rainfed agronomic activity under climate parameters changes.
    Keywords: climate parameters, path analysis, rain water productivity
  • Seyed Hamidreza Sadeghi*, Mohammad Ali Zakeri Page 73
    Investigation on physical characteristics of suspended sediment is an important subject in river studies. The particle size distribution of the suspended sediment is one of these physical properties represents important links between sources and fluvial mechanisms in the watersheds. However، limited studies have been conducted in field of suspended sediment particle size distribution. The present study therefore aimed to investigate the particle size distribution of suspended sediments in Kojour River within the period of one year. Toward this attempt، 24 suspended sediment samples were collected at intervals of some 15 days. The particle size distribution was determined after necessary preparations by laser scattering particle size of HORIBA LA-950. The results showed that the suspended sediment diameter were in the range of 0. 82 to 353. 55 microns during time of sampling and in different conditions. Also، the silt particles with partial contribution of 97. 68 % had the largest contribution in the suspended sediment load. In addition، the results indicated that the precipitation and sand harvesting plays an important role in increasing the coarse particles of suspended sediment load.
    Keywords: laser particle size, particle size distribution of suspended sediment, physical properties of sediment, sediment yield, wash load