فهرست مطالب

علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی) - سال نوزدهم شماره 2 (پیاپی 72، تابستان 1394)

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال نوزدهم شماره 2 (پیاپی 72، تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/11
  • تعداد عناوین: 30
|
  • مهدی نجفی قیری *، علیرضا محمودی، شاهرخ عسکری صفحات 1-10
    پتاسیم از کاتیون های مهم در خاک های شور مناطق خشک بوده که مقدار، توزیع و قابلیت استفاده آن می تواند تحت تاثیر گیاهان بومی این خاک ها قرار گیرد. جهت بررسی تاثیر گونه های گیاهی شورروی بر شکل های مختلف پتاسیم در منطقه کرسیا واقع در غرب داراب (استان فارس)، سه گونه گیاهی غالب شامل Juncus gerardi با نام محلی سازوی شور، Halocnemum strobilaceum با نام محلی باتلاقی شور و Salsola rigida با نام محلی خریت انتخاب گردید و از خاک زیر گیاه و بین گیاه در دو عمق 15-0 (سطحی) و 30-15 (زیرسطحی) سانتی متری در سه تکرار نمونه برداری انجام شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها شامل بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم، پ - هاش، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد رطوبت اشباع و قابلیت هدایت الکتریکی و شکل های مختلف پتاسیم شامل پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که مقدار ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، پ- هاش و قابلیت هدایت الکتریکی خاک تحت تاثیر گونه گیاهی قرار می گیرد. گونه Juncus gerardi سبب افزایش پتاسیم تبادلی و کاهش پتاسیم محلول در خاک شد اما تاثیری بر مقدار پتاسیم غیرتبادلی و قابل استخراج با اسید نیتریک نداشت. گونه Halocnemum strobilaceum سبب افزایش معنی دار پتاسیم محلول، تبادلی و قابل استخراج با اسید نیتریک در خاک سطحی و زیرسطحی نسبت به خاک بین گیاه گردید که این می تواند در نتیجه جذب گیاهی این عنصر از خاک های عمقی و همچنین انتقال آن همراه آب از خاک های بین گیاه به سمت ریشه باشد. گونه Salsola rigida هیچ تاثیری بر وضعیت پتاسیم خاک نداشت. به طور کلی خاک های بین گیاهان دارای پتاسیم محلول و تبادلی بیشتر در افق سطحی نسبت به افق زیرسطحی بودند. سه گونه گیاهی مطالعه شده دارای تفاوت در الگوی رشد و توسعه، جذب و دفع املاح محلول و پتاسیم، مورد استفاده قرار گرفتن توسط دام، مقدار ماده آلی قابل برگشت به خاک، ذخیره املاح محلول و پتاسیم در بافت های خود و جذب شدید آب از خاک و در نتیجه پخشیدگی آب و پتاسیم محلول از خاک های دور از خاک ریشه به سمت ریشه بوده و می توانند تاثیرات مختلفی بر توزیع پتاسیم در خاک ها داشته باشند. گیاه Juncus gerardi با توجه به تاثیری که در کاهش شدید شوری و پتاسیم محلول و افزایش پتاسیم تبادلی دارد می تواند به عنوان گونه مناسب جهت اصلاح این خاک ها توصیه شود.
    کلیدواژگان: Juncus gerardi، Salsola rigida، Halocnemum strobilaceum، داراب، کانی شناسی
  • هوشنگ قمرنیا *، فاطمه ساسانی صفحات 11-21
    مدل SIMDualKC، یک مدل شبیه سازی برنامه آبیاری بوده که ضریب گیاهی دوگانه را برای تعیین ETcبه کار برده و بدین منظور، در گام زمانی روزانه، دو بیلان حجمی جداگانه را در خاک محاسبه می نماید. یک بیلان برای لایه تبخیر که در آن Ke محاسبه می شود و دیگری بیلان در کل منطقه ریشه که Kcb برای شرایط رطوبتی خاک اصلاح می شود. در این مطالعه، داده های دو سال تبخیر- تعرق لیسیمتری گیاه گشنیز برای واسنجی و صحت سنجی مدل استفاده شد. مقدار Kcb برای دوره اولیه کشت 21/ 0، برای دوره میانی فصل 12/ 1 و برای دوره انتهایی فصل 79/ 0 به دست آمد. نتایج به دست آمده حاصل از شبیه سازی، برازش خوبی را بین داده های ETc حاصل از مدل و ETc منتج از محاسبات بیلان حجمی داده های لیسیمتری زهکش دار را نشان می دهد. مقدار RMSE برای واسنجی و صحت سنجی به ترتیب به میزان 64 /1 و 53/ 1 میلی متر در روز به دست آمد. راندمان مدل سازی EF برابر با 8/ 0 و شاخص تطابق dIA برابر با 93 /0 می باشد که نشان دهنده اجرای خوب مدل سازی با استفاده از مدل SIMDualKC است. مقدار تبخیر از خاک به طور متوسط در دو سال واسنجی و صحت سنجی برابر با 181 میلی متر به دست آمد که بیان گر 25% میزان ETc می باشد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مدل SIMDualKC، مدل مناسبی جهت شبیه سازی تبخیر-تعرق روزانه گیاهی با استفاده از رویکرد ضریب گیاهی دوگانه برای گیاه گشنیز در منطقه غرب ایران است.
    کلیدواژگان: ضریب گیاهی دوگانه، گشنیز، مدل SIMDualKC
  • سمیرا اخوان *، آیدین جودی حمزه آباد صفحات 23-34
    دریاچه ارومیه واقع شده در شمال غربی ایران، در معرض انواع تهدیدات مانند خشکسالی، احداث سدهای متعدد، تغییر کاربری اراضی و افزایش دما روبرو است. با توجه به اهمیت دریاچه هرگونه مطالعه که به شناسایی مشکلات در این حوضه بیانجامد دارای توجیه می باشد. در مطالعه حاضر، توانایی مدل SWAT در شبیه سازی جریان حوضه آبریز ارومیه با مساحت 52000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مدل برای دوره زمانی 1997 -1980 اجرا شد که بازه زمانی 1991-1980 برای دوره واسنجی و دوره 1998 - 1992 به عنوان اعتبارسنجی درنظر گرفته شد. نتایج واسنجی در 10 درصد ایستگاه های هیدرومتری در حد خیلی خوب و 85 درصد از ایستگاه ها مناسب ارزیابی شدند. همچنین نتایج اعتبارسنجی نشان داد که به ترتیب در 25 و 45 درصد ایستگاه های نتایج در حد خیلی خوب و مناسب بوده است. این شرایط نشان دهنده توانایی بالای مدل در شبیه سازی جریان در این حوضه می باشد. همچنین برخی عوامل تاثیرگذار بر رواناب ورودی به دریاچه در سال های اخیر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که تغییرات اخیر (احداث سدهای متعدد، تغییر اقلیم و کاربری اراضی) در حوضه سبب کاهش حجم رواناب ورودی به دریاچه در حدود 80 درصد گردیده است. بنابراین، اگر شرایط مدیریتی طبیعی در حوضه آبریز برقرار بود وضعیت دریاچه می توانست بهتر از وضعیت کنونی باشد.
    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، جریان طبیعی، SWAT، عدم قطعیت
  • محمدحسین مختاری *، احمد نجفی صفحات 35-45
    طبقه بندی و تهیه نقشه کاربری های اراضی یکی از پرکاربردترین موارد در استفاده از داده های سنجش از دور است. تعدادی از روش های پیشرفته تر طبقه بندی در دهه های گذشته توسعه پیداکرده اند که از آنها می توان به شبکه های عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان اشاره کرد. در این مطالعه از تصاویر لندستTM باقدرت تفکیک 30 متر جهت استخراج کاربری های اراضی با استفاده از دو روش طبقه بندی شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان اقدام شد. نتایج، دقت بالای طبقه بندی های شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان با کرنل شعاعی، هر کدام به ترتیب با دقت کلی 67/ 90 و 67/ 91 درصد را نشان داد. ماشین بردار پشتیبان کلاس هایی را که دارای خصوصیات طیفی مشترک بودند بهتر تفکیک کرد. همچنین در قسمت های مرزی دو نوع کاربری، ماشین بردار پشتیبان قابلیت جداسازی بهتری نسبت به شبکه عصبی داشت و مرز بین دو کلاس ملموس تر بود. با توجه به نتایج گرفته شده، هر دو روش شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان برای طبقه بندی کاربری های اراضی خوب بوده، اما روش ماشین بردار پشتیبان با اختلاف 1 درصد در دقت کلی و 2درصد در ضریب کاپا بهتر بود. دقت بالای ماشین بردار پشتیبان می تواند ناشی از مرز تصمیم گیری بهینه آن باشد درحالی که شبکه عصبی نمی تواند این مرز را ایجاد کند.
    کلیدواژگان: سنجش از دور، کاربری اراضی، طبقه بندی، شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان
  • علی طالبی *، سیده فاطمه سوزنده پور، محمد تقی دستورانی، علی اکبر کریمیان، محبوبه سلطانی صفحات 47-56
    کاربری اراضی یکی از فاکتورهای اساسی در کنترل رفتار هیدرولوژیکی حوزه ها می باشد. در مقابل ویژگی های عمدتا ثابت حوزه و موثر بر چرخه آب حوزه (مانند خصوصیات خاک، توپوگرافی، اقلیم و کاربری اراضی) ممکن است زمینه ساز تغییرات کوتاه مدت باشند. بنابراین، عموما فرض می شود که تغییر کاربری اراضی علت تغییر در پویایی هیدرولوژیکی حوزه ها می باشد. در این مقاله اثر کاربری اراضی در شرایط فعلی و بهینه بر رسوبدهی حوزه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و اجرای مدل هیدرولویکی HEC-HMS در حوزه آبخیز شور و شیرین واقع در استان فارس بررسی شده است. نقشه کاربری اراضی جهت تهیه نقشه شماره منحنی استفاده شد و این نقشه به عنوان پارامتر مهم جهت ورودی مدل استفاده گردید. نتایج نشان داد که رسوب برآورد شده در دو شرایط با یکدیگر تفاوت داشته و رسوب برآوردی به میزان متوسط 12 درصد، در شرایط کاربری بهینه کمتر از شرایط فعلی اراضی می باشد. کاهش دبی اوج و میزان رسوب در شرایط بهینه اراضی نسبت به شرایط کاربری فعلی بیان کننده این مطلب است، که تغییر کاربری اراضی و نوع کاربری مورد استفاده نقش بسزایی در کاهش یا افزایش ارتفاع رواناب و در نتیجه دبی اوج سیلاب و میزان رسوبزایی حوزه دارد.
    کلیدواژگان: کاربری اراضی، شرایط بهینه، رسوبزایی، مدل HEC، HMS
  • میثم فرزادیان، سعید حجتی *، غلامعباس صیاد، نعیمه عنایتی ضمیر صفحات 57-67
    یکی از معضلات عمده خاک های آلوده به نفت به ویژه در مناطق خشک دنیا آبگریزی است. لذا روش های مختلفی مانند استفاده از کانی های رسی جهت از بین بردن و یا بهبود وضعیت آبگریزی این خاک ها پیشنهاد شده است. بر این اساس، این مطالعه با هدف بررسی تاثیر کاربرد یک نمونه کانی زئولیت ایرانی بر کاهش آبگریزی یک نمونه خاک آلوده به نفت استان خوزستان و بررسی تاثیر عوامل مختلف مانند رطوبت اولیه خاک (صفر، 10، 20 و30 درصد وزنی)، مقدار کاربرد کانی (2، 4 و 8 درصد وزنی)، اندازه ذرات (53-25 میکرون و کوچک تر از 2 میکرون) و نوع کاتیون موجود بر سطوح تبادلی (سدیم و کلسیم) بر خاصیت آبگریزی خاک انجام شد. ویژگی آبگریزی خاک نیز از روش زمان نفوذ قطرات آب (Water Drop Penetration Time) تعیین گردید. نتایج حاکی از این است که بیشترین میزان کاهش در آبگریزی خاک مورد مطالعه در نتیجه کاربرد 2 درصد زئولیت به دست می آید. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از کانی های سدیم دار عملکرد بهتری نسبت به کانی های حاوی کلسیم دارند، به گونه ای که میانگین مدت زمان نفوذ قطرات آب به خاک در تیمار اشباع با سدیم 23 درصد و در تیمار اشباع با کلسیم حدودا 5 درصد نسبت به شاهد کاهش (05/ 0>P) نشان داد. رطوبت30 درصد وزنی نیز با کاهش 67 درصدی آبگریزی نسبت به شاهد بهترین عملکرد را در کاهش آبگریزی داشت. همچنین، کاهش اندازه ذرات کانی زئولیت تاثیر معنی داری بر کاهش آبگریزی خاک نشان نداد.
    کلیدواژگان: آبگریزی، آلودگی نفت، زئولیت، اندازه، کاتیون تبادلی، رطوبت
  • منصور برزین، حسین خیرآبادی *، مجید افیونی صفحات 69-80
    آلودگی خاک و انباشتگی فلزات سنگین در خاک و محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدید می نماید. این مطالعه با هدف بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک های استان همدان صورت گرفت. تعداد 286 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق صفر تا 20 سانتی متری از کل استان جمع آوری شد. بعد از آماده سازی نمونه ها، مقدار کل روی، سرب، مس و نیکل در نمونه های خاک توسط اسید نیتریک عصاره گیری شد. غلظت کل عناصر سنگین توسط ICP اندازه گیری شد. مقادیر فاکتور آلودگی نشان داد که کلاس آلودگی متوسط دارای بیشترین مقدار فراوانی در نمونه های برداشت شده می باشد و عنصر سرب دارای کلاس آلودگی زیاد (7/ 0 درصد) است. نقشه های پراکندگی فاکتور آلودگی (CF) و شاخص بار آلودگی (PLI) با استفاده GIS آماده شدند. با روی هم اندازی نقشه های فاکتور آلودگی و شاخص بار آلودگی با نقشه های زمین شناسی و کاربری اراضی مشخص گردید که غلظت نیکل، سرب، مس و روی تحت کنترل عوامل طبیعی مانند مواد مادری است، ولی فعالیت های کشاورزی به دلیل مصرف بیش از حد کودهای دامی و شیمیایی می تواند باعث افزایش هر چه بیشتر این عناصر در خاک شود.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، عناصر سنگین، فاکتور آلودگی، استان همدان
  • فاطمه خیامیم، حسین خادمی *، بو استنبرگ، یوهانا ویترلیند صفحات 81-92
    طیف سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک یک روش غیرمخرب، سریع، ارزان، دارای حداقل آماده سازی نمونه و بدون ضرر و تخریب برای محیط زیست می باشد. تاکنون مطالعه ای در مورد استفاده از این روش در برآورد ویژگی های خاک های کشورمان انجام نشده است. این پژوهش با هدف بررسی توانایی این روش در برآورد مقدار ماده آلی، کربنات ها و درصد گچ خاک های سطحی استان اصفهان انجام شد. تعداد 248 نمونه مرکب خاک سطحی از کل استان اصفهان جمع آوری شد. مقدار ماده آلی، درصد گچ و آهک خاک با روش های استاندارد اندازه گیری شد. آنالیز طیفی خاک های مورد نظر با استفاده از دستگاه طیف سنج زمینی با دامنه طول موج 2500-350 نانومتر انجام شد. پس از ثبت طیف ها انواع روش های پیش پردازش مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس از رگرسیون حداقل مربعات جزئی برای پیش بینی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضرایب تبیین برای ماده آلی، کربنات ها و گچ به ترتیب 61/ 0، 45/ 0 و 8 /0 می باشد. با توجه به مقادیر Ratio of Prediction to Deviation) RPD)، پیش بینی مدل برای درصد گچ کاملا مناسب بود و برای ماده آلی نیز قابل قبول است این در حالی است که پیش بینی مدل برای درصد کربنات های خاک ضعیف می باشد. بنابراین، روش طیف سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک قابلیت اندازه گیری همزمان چند ویژگی خاک را دارا می باشد و دقت مدل سازی نیز تا حد زیادی قابل قبول است.
    کلیدواژگان: طیف سنجی، مرئی، مادون قرمز نزدیک، ماده آلی، گچ، کربنات ها
  • عالیه ویسی تبار، عباس همت *، محمدرضا مصدقی صفحات 93-106
    این پژوهش با هدف ارزیابی معضل تراکم خاک در مزارع شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی اهواز انجام گرفت. نمونه های دست نخورده از کف جوی ها برای اندازه گیری درصد رطوبت (mc)و چگالی ظاهری (BD) خاک جمع آوری شد. با توجه به تغییر بافت در مزارع، برای بیان درجه فشردگی خاک های مختلف و مقایسه آنها با هم، علاوه بر چگالی ظاهری، چگالی ظاهری نسبی (RBD، نسبت چگالی ظاهری به چگالی ظاهری مرجع) نیز تعیین شد. تغییرات مقاومت مکانیکی (شاخص مخروط؛ CI) خاک نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که اکثر مقادیر BD اندازه گیری شده در مزارع نیشکر، در محدوده «ریشه های اندک» (محدودیت زیاد) می باشد. با مقایسه مقادیر BD به دست آمده با حد بهینه (85/ 0) دیده شد که بیشتر مقادیر به دست آمده بیش از حد بهینه برای رشد ریشه گیاه بود که بیان گر فشردگی بیش از حد خاک های مزارع نیشکر می باشد. مقادیر CI در نیم رخ خاک ها نشان داد که در اکثر عمق ها مقادیر اندازه گیری شده در کف جوی ها از حدود محدود کننده (MPa 2) و بحرانی (MPa 3) برای رشد و نمو ریشه بیشتر می باشد. بنابراین، به منظور بهبود حاصلخیزی و کیفیت فیزیکی خاک، مدیریت تردد ماشین های برداشت نی در مزارع نیشکر، باید مورد بازنگری قرار گیرد.
    کلیدواژگان: چگالی ظاهری نسبی، شاخص مخروط، فروسنج، مقاومت مکانیکی خاک، هاروستر نیشکر، واگن حمل نی
  • مرضیه بهاری *، علی شاه نظری صفحات 107-114
    حمل مصالح قرضه برای زیرسازی مناسب کانال های انتقال آب به منظور تحمل پذیری بیشتر بار حاصل از سازه از جمله موارد مهم در طرح های عمرانی می باشد که مشکلات زیادی از نظر اجرایی به بار می آورد. لذا در این تحقیق ماده ی نانوکامپوزیت رس با نسبت وزنی یک درصد با خاک منطقه ترکیب گردید. نمونه خاک مورد آزمایش از بستر کانال 25C (انشعابی از بند انحرافی گنج افروز در محدوده ی پروژه البرز) در فواصل مختلف و عمق یک متر برداشت شد. با انجام آزمایش مقاومت فشاری تک محوری و تحکیم روی خاک ملاحظه شد که با افزودن نانورس به خاک میزان مقاومت برشی، خاصیت چسبندگی و تراکم پذیری خاک به ترتیب برابر با 13/ 14، 13/ 14 و 76/ 82 درصد افزایش یافته و زاویه شکست و نسبت تخلخل نهایی نیز کاهش یافته است. در نتیجه با ترکیب ماده ی نانورس به خاک پایداری و استحکام خاک بیشتر شده و مشکلات ناشی از فرسایش بستر و همچنین حمل مصالح قرضه برای زیرسازی کانال وجود نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: پایداری خاک، تحکیم، فرسایش، مقاومت فشاری، نانورس
  • محمد ایوب محمدی، مهناز زارع خورمیزی، عطاالله کاویان* صفحات 115-126
    رسوب دهی حوزه های آبخیز حاصل فرآیندهای هیدرولوژیکی و فرسایشی فعال می باشد که پیش بینی و تخمین آن، به دلیل اثرات متقابل فرآیندهای مختلف، بسیار پیچیده است. آگاهی از رژیم های رسوب دهی و تولید رواناب، کمک مهمی در درک بهتر وضعیت فرسایشی حوضه ها جهت برنامه ریزی های مدیریتی می کند. بنابراین تعیین الگوی پاسخ هیدرو-رسوبی حوضه های کشور و تعیین عوامل موثر بر آن از اقدامات ضروری محسوب می شود. بدین منظور حوزه آبخیز معرف خامسان که در بالادست سد گاوشان قرار دارد، انتخاب گردید و اقدام به پایش میدانی حوضه و اندازه گیری آب نگار ها و نمونه برداری بار رسوب معلق در طی دوره مطالعاتی 9 ماهه شد. در نهایت نیز پس از تعیین نوع رابطه بین رواناب و رسوب، اقدام به تفسیر رخدادهای سیل گردید. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که از مجموع 6 سیل ثبت شده در حوضه، 5 واقعه دارای حلقه سنجه از نوع 8 شکل و تنها یک واقعه دارای حلقه سنجه در جهت عقربه ساعت می باشد، که در این میان بیشترین و کمترین حجم رواناب به ترتیب مربوط به واقعه های مورخ 11/8/1389 با 151488 مترمکعب و 15/10/1389 با 8/11764 مترمکعب بود. همچنین این تحقیق نشان داد که از نظر فصلی نمی توان الگوی مشخصی برای نوع مخصوصی از حلقه ها تعیین کرد. به نحوی که ویژگی های بارندگی و رواناب، اثر سایر عوامل را تحت تاثیر قرار داده و تفسیر کننده روابط به دست آمده می باشد. نتایج به دست آمده بر اهمیت توزیع زمانی بارندگی و روند افزایش و کاهش رواناب حاصله در حوضه های کوچک، جهت تفسیر حلقه های سنجه رسوب تاکید دارد.
    کلیدواژگان: پاسخ هیدرو، رسوبی، حلقه سنجه، حوزه آبخیز خامسان، رسوب نگار
  • مرضیه پیری، ابراهیم سپهر* صفحات 127-137
    مواد هومیکی مهم ترین بخش آلی خاک را تشکیل می دهند و دارای توانایی جذب فلزات می باشند. به منظور بررسی تاثیر اسید هومیک بر رفتار جذب و واجذب روی، آزمایشی به صورت پیمانه ای B atch))برروی دو نوع خاک با درصدهای رس و آهک مختلف با سه سطح اسید هومیک (صفر، 200، 500 میلی گرم بر لیتر) و 12 سری غلظتی روی (0 تا450 میلی گرم بر لیتر) در قدرت یونی ثابت 05/ 0 مولار NaCl انجام شد. برای تعیین واجذب روی از DTPA 005/0 مولار استفاده شد. داده های جذب برروی معادلات لانگ مویر، فروندلیچ و تمکین برازش داده شدند و به طور نسبی معادله فروندلیچ برازش بهتری با داده های جذب نشان داد (98/ 0-86/ 0=2R). نتایج نشان داد کاربرد اسید هومیک باعث افزایش میزان جذب و واجذب روی در هر دو نمونه خاک می گردد. به طوری که کاربرد اسید هومیک (500 میلی گرم بر لیتر) حداکثر جذب تک لایه ای لانگ مویر (qmax) را 8 الی 21 درصد و ظرفیت جذب فروندلیچ (Kf) را 73 الی 95 درصد افزایش داد. همچنین همه پارامترهای جذب شامل انرژی جذب لانگ مویر (KL) و فاکتور شدت جذب فروندلیچ (n) و ضرایب تمکین (A، KT) با کاربرد اسید هومیک افزایش یافتند. مقادیر پارامترهای جذب در خاک 1S (با مقادیر رس و کربنات کلسیم پایین) کمتراز خاک 2S (با مقادیر رس و کربنات کلسیم بالا) به دست آمد. با افزودن اسید هومیک (500 میلی گرم بر لیتر) میزان واجذب روی (Zn-DTPA) در خاک 1S از 513 به 711 میلی گرم بر کیلوگرم و در خاک 2S از 499 به 609 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت.
    کلیدواژگان: روی، اسید هومیک، هم دماهای جذب، واجذب
  • الهام چاوشی *، مجید افیونی، محمدعلی حاج عباسی صفحات 139-148
    فلوراید برای انسان و حیوانات یک عنصر ضروری محسوب می شود. در حیوانات نیز همانند انسان مصرف مقادیر زیاد فلوراید اثرات زیانباری را به همراه دارد. با توجه به اهمیت فلوراید در سلامت انسان و دام، جذب فلوراید از خاک توسط اسفناج (Spinacia oleracea)که یکی از سبزیجات مورد استفاده انسان است و به عنوان یک انباشتگر برای فلوراید شناخته شده است و یونجه (Medicago sativa) که یکی از علوفه های مورد نیاز دام ها می باشد، بررسی شد. دو گیاه در لایسیمترهایی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان کاشته شد. دو سطح گیاه (اسفناج و یونجه) و سه سطح غلظت فلوراید (صفر، 318 و 1- mg kg 635) با سه تکرار درنظر گرفته شد.گیاهان 125 روز بعد از شروع آزمایش، برداشت شدند و غلظت فلوراید آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که غلظت فلوراید در ریشه به صورت معنی داری بیشتر از اندام هوائی بود. غلظت فلوراید در ریشه اسفناج 2 تا 5/ 2 برابر غلظت فلوراید در ریشه یونجه بود. به طورکلی ضرایب انتقال فلوراید از خاک به ریشه و اندام هوائی اسفناج و یونجه بسیار پائین بود. این موضوع نشان می دهد که این دو گیاه فلوراید زیادی را از طریق خاک جذب نمی کنند.
    کلیدواژگان: فلوراید، اسفناج، یونجه، ضریب انتقال
  • سمیرا نوروزی، حسین خادمی* صفحات 149-162
    در این پژوهش توزیع مکانی و زمانی نرخ فرونشست گرد و غبار و فاکتورهای اقلیمی موثر بر آن در شهر اصفهان مطالعه شد. گرد و غبار توسط تله های شیشه ای مستقر در بام ساختمان های یک طبقه در 20 نقطه شهر اصفهان، طی 12 ماه نمونه برداری و داده های اقلیمی مربوطه نیز از سازمان هواشناسی اصفهان تهیه و آنالیز گردیدند. بیشترین و کمترین نرخ فرونشست گرد و غبار متناسب با روند باد غالب منطقه به ترتیب به ماه های خشک سال با جهت باد شرقی و شمال شرقی و مرطوب با جهت باد غربی و جنوب غربی اختصاص دارد که می تواند دلیلی بر منشا احتمالی گرد و غبار از مناطق بیابانی شرق اصفهان باشد. همبستگی های معنی دار منفی میان نرخ فرونشست گرد و غبار با میزان بارش و رطوبت نسبی و مثبت با دمای حداقل و حداکثر در تمام ماه ها و سرعت حداکثر و متوسط باد در ماه های خشک توجیه کننده توزیع زمانی نرخ فرونشست گرد و غبار می باشد. در ماه های خشک ذرات ریزتر گرد و غبار از منشا احتمالی شرق اصفهان مسافت بیشتری را پیموده و در مناطق غربی شهر فرو می نشینند و در ماه های مرطوب به دلیل چسبندگی ذرات خاک و کاهش قدرت حمل باد به علت درشت تر شدن ذرات، بیشترین نرخ فرونشست گرد و غبار در مناطق شرقی شهر مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: فرونشست ذرات معلق اتمسفری، تغییرپذیری زمانی، پراکنش مکانی، عوامل آب و هوایی
  • مهدیه ابراهیمی *، محمد جعفری، عین الله روحی مقدم صفحات 163-175
    مطالعه حاضر جهت افزایش کارایی گیاه استخراجی گونه Festuca ovina L. در خاک های آلوده به سرب با استفاده از EDTA (غلظت صفر، 5/1، 3، 5/1+5/1، 3+3و 6 میلی مول در کیلوگرم)، تعیین بهترین زمان برداشت گیاه به منظور افزایش جذب سرب و شیوه کاربرد EDTA جهت کاهش خطر آبشویی سرب انجام شد. نتایج نشان داد که در تیمار 3 میلی مول حداکثر میزان برداشت سرب صورت گرفت. بنابراین در مرحله دوم، تیمار 3 میلی مول در کیلوگرم جهت ارزیابی بهترین زمان برداشت گیاه در دوره های زمانی 15، 30 و 45 روز استفاده شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان، غلظت سرب در بافت های گیاهی افزایش داشت و بهترین زمان جهت حداکثر جذب سرب 60 روز پس از اولین برداشت است. در گام سوم جهت کاهش آبشویی سرب-کلات، غلظت 3 میلی مول در کیلوگرم EDTA در پنج روش یکبار، دوبار، سه بار، چهار بار و پنج بار متوالی به خاک اضافه شد. نتایج نشان داد در روش پنج بار، میزان سرب خاک حداقل و در اندام های گیاهی حداکثر بود و بین غلظت فلز در اندام های گیاهی بین روش سه بار، چهار بار و پنج بار تفاوت معنی داری وجود نداشت (p<5%). به طورکلی، حد بهینه گیاه استخراجی F. ovina L. و کاهش آبشویی سرب در غلظت 3 میلی مول در کیلوگرم EDTA، در کاربرد به روش پنج بار و برداشت گیاه در انتهای رشد به دست آمد.
    کلیدواژگان: Festuca ovina L، _ خطر آبشویی، سرب، آلودگی محیط زیست، EDTA
  • مریم مرزی نوحدانی *، بهروز مصطفی زاده فرد، سید فرهاد موسوی، محمدرضا یزدانی، محمدرضا علیزاده صفحات 177-188
    روش معمول پادلینگ (گل خرابی) استفاده از خاک همزن مرسوم تیلری می باشد که به مدت زمان زیادی برای اجرای عملیات خاک ورزی نیاز دارد. در این پژوهش، اثر ادوات مختلف خاک ورزی بر منحنی مشخصه رطوبتی یک خاک شالیزار بررسی شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل ادوات خاک ورزی (T1: خاک همزن مرسوم تیلری، T2: خاک همزن دوارتیلری، T3: پادلر مخروطی تیلری، T4: رتیواتور تراکتوری) و دفعات پادلینگ (P1: یک بار پادلینگ، P2: دو بار پادلینگ، P3: سه بار پادلینگ، P4: چهار بار پادلینگ) بودند. براساس نتایج به دست آمده از این مطالعه، در نقطه اشباع خاک، رتیواتور تراکتوری بیشترین مقدار رطوبت را نشان داد. در نقاط ظرفیت زراعی و پژمردگی دائم، پادلر مخروطی تیلری بیشترین مقدار رطوبت را نشان داد. دو دستگاه جدید ساخته شده باعث افزایش رطوبت خاک و صرفه جویی در آب مصرفی گردیدند. در ادوات مختلف خاک ورزی، با افزایش دفعات پادلینگ، رطوبت خاک کاهش یافت. در مقایسه خاک بدون عملیات خاک ورزی با خاک همزن دوار تیلری و پادلر مخروطی تیلری، میزان آب قابل استفاده خاک کاهش یافت.
    کلیدواژگان: اراضی شالیزاری، ادوات خاک ورزی، دفعات پادلینگ، پادلر مخروطی تیلری، خاک همزن دوار تیلری
  • صابر حیدری، شاهین اوستان *، محمدرضا نیشابوری، عادل ریحانی تبار صفحات 189-203
    پیامدهای انباشت فلزات سنگین در خاک خطرناک و نگران کننده است. یکی از روش های آلودگی زدایی این فلزات از خاک استفاده از کی لیت کننده ها و به ویژه EDTA است. در این تحقیق حذف Zn، Pb و Cd از سه خاک سطحی (با میزان کل این فلزات به ترتیب 5/ 10، 8 /55 و 6/ 80 میلی مول بر کیلوگرم خاک) جمع آوری شده از اطراف کارخانه سرب و روی زنجان به روش استخراج ستونی (شامل پیوسته و پالسی)، با استفاده از استخراج کننده EDTA 2 H 2 Na (صد میلی مول بر کیلوگرم خاک خشک) و با شدت جریان KS 0/5 مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های مقدماتی، جریان محلول به دلیل کاهش هدایت هیدرولیکی خاک متوقف گردید. لذا، آزمایش های روش ستونی پیوسته در حضور محلول زمینه نیترات کلسیم و آزمایش های روش ستونی پالسی در حضور این محلول زمینه و تنظیم pH در 8 انجام گرفت. نتایج نشان داد که متوسط درصد استخراج Cd و Pb در روش های پیوسته و پالسی تقریبا یکسان بود. در حالی که، میزان استخراج Zn در روش پیوسته به طور متوسط حدود 13 درصد بیشتر از روش پالسی بود. وجود محدودیت غلظت EDTA برای کمپلکس کردن فلزات سنگین سبب تبعیت کارایی استخراج از ثابت پایداری کمپلکس های EDTA با این فلزات به صورت Pb>Zn>Cd گردید. همچنین بر خلاف Cd و Zn، درصد استخراج Pb رابطه خطی مستقیمی با مقدار کل این فلز در خاک داشت. در حالی که غلظت Pb به طور متوسط فقط حدود یک بیستم غلظت Znبود. منحنی های رخنه در هر دو روش ستونی پیوسته و ستونی پالسی ترتیب تحرک Cd>Zn>Pb را نشان دادند. به طور کلی، به نظر می رسد الگوی استخراج فلزات سنگین خاک ها نه تنها به نوع خاک بلکه به روش استخراج بستگی دارد.
    کلیدواژگان: آبشویی ستونی پالسی، آبشویی ستونی پیوسته، آلودگی زدایی، کارخانه سرب و روی، کمپلکس کردن
  • الهام چاوشی *، مجید افیونی، محمدعلی حاج عباسی صفحات 205-216
    حرکت فلوراید به سمت آب های زیر زمینی و مصرف آب های زیر زمینی با مقادیر زیاد فلوراید، سلامت میلیون ها نفر از مردم در نقاط مختلف دنیا را به مخاطره انداخته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی حرکت فلوراید و شبیه سازی آن با استفاده از مدل HYDRUS-1D در یک خاک آهکی در اصفهان انجام شد. این پژوهش در لایسیمترهایی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. تیمارهای اعمال شده شامل دو غلظت 318 و mg kg- 635 فلوراید بود. برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و غلظت فلوراید محلول و کل خاک در طول دوره آزمایش، اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان دهنده حرکت فلوراید در نیم رخ خاک آهکی منطقه بود که علت آن را می توان به pH زیاد خاک و نیروی دافعه حاصل از بارهای منفی رس ها نسبت داد. حداکثر عمق انتقال فلوراید 40 سانتی متری بود ولی بیشترین غلظت آن، در 10 سانتی متر اول خاک مشاهده شد. مقادیر ضرایب همبستگی بین غلظت فلوراید محلول اندازه گیری و شبیه سازی شده در سطح یک درصد معنی دار بود و تفاوت میزان t-value در مقایسه با t جدول معنی دار نبود که نشان دهنده پیش بینی قابل قبول غلظت فلوراید محلول به وسیله مدل می باشد.
    کلیدواژگان: فلوراید، مدل، HYDRUS، 1D، خاک آهکی
  • مهدی حیات زاده *، جواد چزگی، محمدتقی دستورانی صفحات 217-228
    از آنجا که توسعه برنامه های مهار آب های سطحی ملزم به دستیابی دقیق رفتارهای جریان و میزان رسوبات آن می باشد لذا کمبود ایستگاه های اندازه گیری رسوب و فقدان آمار کامل رسوب، از جمله دلایل ارزیابی صحیح در شبیه سازی رفتار جریان ها و رسوبات آنهاست. از جمله مواردی که در یک حوزه آبخیز از هم تاثیر می پذیرند خصوصیات مورفولوژیکی حوزه و بار رسوبی جریان های آن می باشد. لذا آگاهی از میزان این ارتباط به منظور مدیریت و ساماندهی جریان در پایین دست حوزه حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و روش های رگرسیونی سنجه رسوب براساس داده های 136 واقعه دبی جریان و رسوب متناظر آن و همچنین پارامترهای مورفولوژیکی به پیش بینی بار رسوبی حوزه باغ عباس اقدام گردیده است. بدین منظور در گام نخست برای پیش بینی بار رسوب از دو روش مذکور، فقط از داده های جریان استفاده گردیده و در گام بعدی خصوصیات مورفولوژیکی حوزه از قبیل ضریب شکل و ضریب فشردگی حوزه به مدل ها اضافه شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که با به کارگیری شبکه عصبی از نوع پرسپترون چندلایه (MLP) با الگوریتم لونبرگ- مارکوارت و تابع تحریک از نوع تانژانت سیگموید با دو لایه مخفی و 4 نرون در هر لایه، می توان با دقت مناسبی میزان دبی بار معلق رسوب را برآورد نمود. همچنین دقت نتایج به دست آمده از روش شبکه عصبی مصنوعی به مراتب از دقت روش منحنی سنجه بالاتر می باشد. در ارزیابی روش های شبکه NGANN، GANN و رگرسیونیSRC، MARS، به ترتیب میزان ضریب همبستگی 94/ 0، 93/ 0، 767/ 0 و 766/ 0 و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب 45/0، 49 /0، 3/ 2 و 3/ 2 و ضریب نش- ساتکلیف (NS) به ترتیب 71 /0، 58/ 0، 27/ 0 و 23/ 0 محاسبه گردید. بنابراین کاراترین روش از بین مدل های چهارگانه مذکور، شبکه عصبی مصنوعی همراه با داده های مورفولوژیکی حوزه (GANN) می باشد. ضمنا براساس یافته های تحقیق اضافه نمودن پارامترهای ژئومورفولوژیکی در روش سنجه رسوب تاثیر چندانی بر روی کارایی این مدل ندارد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، منحنی سنجه رسوب، روش مارس (MARS)، حوزه باغ عباس
  • جهانشاه صالح *، نصرت الله نجفی، شاهین اوستان صفحات 229-241
    پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سیلیسیوم و شوری بر رشد، ترکیب شیمیایی و ویژگی های فیزیولوژیکی برنج رقم هاشمی، در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1390 انجام شد. این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل، با سه فاکتور شامل سیلیسیوم در چهار سطح (شاهد، 100، 200 و 300 میلی گرم برکیلوگرم خاک)، شوری در چهار سطح (شاهد، 2، 4 و 8 دسی زیمنس برمتر) و منبع شوری در دو سطح (کلرید سدیم و ترکیب نمک های مختلف) در سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد که افزایش شوری خاک باعث کاهش وزن خشک بخش هوایی، افت فعالیت کاتالاز و کم شدن غلظت فسفر، پتاسیم و قندهای احیاءکننده در گیاه شد، در حالی که مقدار گلیسین بتائین را افزایش داد. با مقایسه دو منبع مختلف شوری نیز مشخص شد گیاهانی که تحت تنش ناشی از ترکیب نمک های مختلف قرار گرفتند، کاهش کمتری در وزن خشک و غلظت پتاسیم و قندهای احیاءکننده نشان دادند، ضمن اینکه میزان افزایش گلیسین بتائین نیز در این گیاهان کمتر بود. از این رو می توان نتیجه گرفت که شوری حاصل از ترکیب نمک ها نسبت به شوری کلرید سدیم آسیب کمتری به گیاه وارد کرده است. از سوی دیگر، کاربرد سیلیسیوم باعث افزایش وزن خشک، فعالیت کاتالاز و غلظت فسفر، پتاسیم، گلیسین بتائین و قندهای احیاءکننده شد. بنابراین، تغذیه سیلیسیومی موجب تعدیل عوارض سوء ناشی از حضور نمک ها در خاک و به عبارت دیگر افزایش تحمل برنج به شوری شده است.
    کلیدواژگان: برنج، سیلیسیوم، شوری، کاتالاز، گلیسین بتائین
  • نصرالله بصیرانی، حاجی کریمی، علیرضا مقدم نیا، حیدر ابراهیمی* صفحات 243-254
    فرسایش و رسوب گذاری به عنوان یک رفتار طبیعی رودخانه منجر به از دست رفتن خاک حاصلخیز و واردکردن خسارات جبران ناپذیر به طرح های عمرانی آب می گردد. از آنجایی که پدیده فرسایش و رسوب یکی از پیچیده ترین فرآیندهای طبیعی بوده و عوامل زیادی برآن تاثیر گذار می باشد، لذا شناخت کامل عوامل موثر بر این پدیده کاری بسیار مشکل است. این تحقیق با هدف بهینه سازی پارامترها و تعیین حساسیت آنها در تولید رسوب حوضه آبخیز دویرج در غرب ایران انجام شد. برای این منظور مدل نیمه توزیعی SWAT، الگوریتم SUFI2 و آمار بار رسوب ماهانه سال های 1994 تا 2004 مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا مدل برای شبیه سازی جریان ماهانه اجرا گردید که براساس مقادیر شاخص های ارزیابی در مرحله واسنجی، عملکرد این مدل در شبیه سازی جریان ماهانه حوضه مورد مطالعه رضایت بخش می باشد. در مرحله بعد به منظور شبیه سازی بار رسوب ماهانه اقدام به اجرای مدل گردید، در اولین اجرای مدل ضرایب 2R، NS و 2Br به ترتیب 43 /0، 39/ 0 و 28/ 0 به دست آمد که نشان می دهد عملکرد آن با داده های پیش فرض رضایت بخش نیست. بنابراین با استفاده از الگوریتم SUFI2 و مدل سازی معکوس، مقادیر بهینه پارامترها تعیین و مدل با مقادیر جدید اجرا شد. براساس نتایج جدید، ضرایب 2R، NS و 2Br به ترتیب 75/ 0، 73/ 0 و 65/ 0 به دست آمدند و عملکرد مدل بهبود و دقت آن در حد قابل قبول افزایش یافت. در گام بعد، اقدام به تعیین اهمیت پارامترها گردید که از میان 30 پارامتر بررسی شده، (CH_N2)، (USLE_K)، (USLE_P) و (OV_N) از پارامترهای بسیار مهم در تعیین میزان بار رسوب خروجی از حوضه شناخته شدند و از بین آنها عامل USLE_K به عنوان حساس ترین پارامتر تشخیص داده شد. نتایج این تحقیق می تواند در مدیریت موثرترین عوامل بر بار رسوب مورد استفاده قرار گیرد. همچنین تهیه مقادیر دقیق پارامترهای موثرتر در سایر مطالعات می تواند به بهبود نتایج شبیه سازی حوضه های مشابه کمک زیادی نماید.
    کلیدواژگان: مدل SWAT، مدل سازی معکوس، بار رسوب، رودخانه دویرج
  • حمیدرضا حاجی حسینی، محمدرضا حاجی حسینی، سعید مرید *، مجید دلاور صفحات 255-268
    یکی از چالش های عمده در مدیریت منابع آب، بهره برداری از این منابع در حوضه های آبریز مشترک مرزی می باشد. واقعیتی که هم اکنون کشور ایران در بهره برداری از رودخانه هیرمند سال ها است با آن مواجه می باشد. در چنین وضعیتی، کاربرد یک مدل مفهومی بارش- رواناب که بتواند سناریوهای مختلف مدیریتی را شبیه سازی کند، ابزار مناسبی خواهد بود. در این خصوص، مدل SWAT می تواند انتخاب مناسبی باشد. با این وجود، نیاز به داده های هواشناسی و رواناب مشاهداتی از موانع جدی در پیاده سازی چنین مدلی است. این مشکل به خصوص در مناطقی مثل افغانستان با زیرساخت های ضعیف دوچندان است. به همین دلیل، کاربرد آنها دارای مشکلات بیشتری خواهد بود. در مطالعه حاضر، به منظور بررسی توانایی مدل SWAT در شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در مناطق با کمبود داده، حوضه بالادست رودخانه هیرمند به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. بدین منظور، داده های رواناب ایستگاه دهرآوود از سال 1969 تا 1979 و بعضی داده های هواشناسی تهیه و برای واسنجی و اعتبارسنجی شبیه سازی ها به کار گرفته شد. نتایج این بخش رضایت بخش بود، به طوری که در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی، ضرایب 2R در خروجی حوضه به ترتیب 76/ 0 و 70/ 0 به دست آمد. نکته قابل توجه آنکه با توجه به برفی بودن حوضه، استفاده از امکانات Elevation-Band بخش برف مدل نیز تاثیر قابل ملاحظه ای در بهبود نتایج به خصوص دبی پایه داشت. علاوه بر ارزیابی قبل، نقشه برف استخراج شده از دو تصویر ماهواره ای لندست در ماه فوریه 1973 و 1977 زمانی که حوضه نسبتا پوشیده از برف است، با نقشه برف تولید شده از مدل مقایسه شد که نتایح حاکی از اجرای خوب مدل بود، به طوری که ضریب 2R در این دو تاریخ به ترتیب 87/ 0 و 82/ 0 برآورد گردید.
    کلیدواژگان: مدل SWAT، حوضه های آبریز فرامرزی، سطح پوشش برف، تصاویر لندست، رودخانه هیرمن
  • اکرم فرشادی راد *، اسماعیل دردی پور صفحات 269-279
    تعیین روابط تعادلی بین شکل های مختلف پتاسیم در خاک و اجزای تشکیل دهنده آن می تواند در حل پاره ای از مسائل تغذیه ای مانند تثبیت و آزاد سازی پتاسیم و مدیریت کودی آن در خاک کمک کند. این تحقیق با هدف تعیین سهم پتاسیم تبادلی و غیرتبادلی خاک و اجزای آنها (رس و سیلت) در میزان پتاسیم قابل استفاده گیاه در طی یک کشت گلدانی ذرت در 12 سری از خاک های لسی و شبه لسی استان گلستان انجام شد. کل پتاسیم جذب شده توسط گیاه ذرت در آزمایش گلخانه ای به عنوان شاخصی از مقدار پتاسیم قابل استفاده خاک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که در همه خاک ها سهم پتاسیم تبادلی در جذب پتاسیم گیاه، بیشتر از پتاسیم غیر تبادلی در بخش رس بود. در حالی که در جزء سیلت همه خاک ها، سهم پتاسیم غیر تبادلی در جذب پتاسیم گیاه به جز خاک سری اوقچی با بیشترین مقدار پتاسیم تبادلی اولیه، بیشتر از پتاسیم تبادلی بود. بنابراین در خاک های لسی و شبه لسی، جزء سیلت منبع مهمی برای تامین پتاسیم مورد نیاز گیاه است.
    کلیدواژگان: پتاسیم، رس، سیلت
  • جهانگیر عابدی کوپایی *، مریم گلابچیان صفحات 281-293
    امروزه، به دلیل قابلیت تطابق زیاد مدل های پیشرفته شبیه سازی آب زیرزمینی با سیستم هیدرولیکی آبخوان، امکان استفاده از این مدل ها برای مدیریت و بهره برداری جامع از منابع آب زیرزمینی فراهم شده است. هدف از این تحقیق، بررسی و مدل سازی منابع آب زیرزمینی زیرحوضه کوهپایه- سگزی و به طور خاص تخمین ضرایب هیدرودینامیک آبخوان سطحی این زیرحوضه می باشد. در این راستا، پس از تهیه لایه های ورودی به مدل، پارامترهای موثر در مدل سازی، شرایط مرزی و شبکه بندی آبخوان تعیین ردید. سپس با استفاده از اطلاعات موجود اقدام به اجرا و واسنجی مدل در حالت ماندگار (سال آبی 1381) و ناماندگار سال های آبی (1381 تا 1383) نموده و برای کسب اطمینان از نتایج شبیه سازی آزمون صحت سنجی برای سال آبی 1384 انجام شد. هدایت هیدرولیکی آبخوان از 26/ 15 تا 87/ 19 متر بر روز و آبدهی ویژه (ضریب ذخیره) آبخوان از 0107/ 0 تا 0186/ 0 به دست آمد. با بررسی هیدروگراف معرف تغییرات سطح آب زیرزمینی آبخوان از سال آبی 1374 تا 1391 میزان افت سطح آب به علت وجود دو ناحیه زیر پوشش شبکه آبیاری کانال های آبشار و رودشتین (ناحیه سبز) که موجب بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی شده زیاد نیست و متوسط سالانه آن حدود 22 سانتی متر می باشد ولی با حذف ناحیه سبز، میزان افت سطح آب زیرزمینی آبخوان به طور متوسط بیش از 80 سانتی متر در سال حاصل شده است. با تحلیل حساسیت مدل در حالت ناماندگار به منظور بررسی نحوه و میزان تاثیر هر یک از پارامترهای تغذیه، هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه (ضریب ذخیره) بر نتایج مدل، صحت نتایج حاصل از واسنجی مدل مورد تایید قرار گرفت. همچنین در طول دوره های زمانی اجرای مدل، مقادیر تراز هیدرولیکی محاسبه شده توسط مدل با مقادیر مشاهده شده در محل کلیه پیزومترها تطابق خوبی دارند.
    کلیدواژگان: مدل سازی، MODFLOW، آبخوان، ضریب قابلیت انتقال، آبدهی ویژه
  • زهرا خسروانی *، سیدجمال الدین خواجه الدین، محمود محبی، علیرضا سفیانیان، امیرحسین پارسامهر صفحات 295-304
    منطقه سگزی که در شرق شهر اصفهان واقع شده است، یکی از کانون های مهم بحران بیابان زایی در استان اصفهان محسوب می شود. خاکبرداری های بیش از حد، تغییر شکل زمین و ظهور توپوگرافی های مصنوعی در دشت مسطح، منظره ای بسیار ناخوشایند را در این منطقه ایجاد کرده است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره Cartosat-1، که به صورت زوج تصویر استریوسکوپی برداشت شده، برای تهیه نقشه زمین های تخریب شده منطقه مذکور استفاده گردید. بدین منظور ابتدا با استفاده از DGPS، 9 نقطه با پراکنش مناسب در سطح منطقه مربوط به تقاطع جاده ها برداشت شد. این نقاط بعد از انجام توجیه داخلی و خارجی، به عنوان نقاط کنترل بر روی جفت تصویر Cartosat-1 تعیین گردید. جهت بهبود تطابق، فرایند بسط نقاط و تولید 31 نقطه گرهی انجام شد. این نقاط طی فرآیند مثلث بندی مختصات دار و به عنوان نقاط چک معرفی گردید. RMSe مطلوب، حدود 3/ 0 پیکسل حاصل شد. سپس مدل رقومی ارتفاعی براساس 40 نقطه مذکور با اندازه پیکسل 15×15 متر، ایجاد شد. این مدل رقومی ارتفاعی در محیط GIS، با روش Natural Break، به 9 کلاس ارتفاعی، طبقه بندی شد. با تبدیل فایل رستری مدل رقومی ارتفاعی طبقه بندی شده به فایل برداری، برآمدگی ها و فرورفتگی ها به صورت پلیگون هایی ظاهر شدند که با کد گذاری آنها، نقشه خاکریزی و خاکبرداری منطقه مورد مطالعه، با ضریب کاپا 95/ 0 و صحت کلی 97/ 0 به دست آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که تصاویر ماهواره ای Cartosat-1 توانایی کافی برای بررسی اراضی تخریب شده و برداشت توپوگرافی های عظیم انسان ساز را دارند. این تغییرات توپوگرافی موجب از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی شده و بیابانزایی را در منطقه توسعه داده است.
    کلیدواژگان: تصاویر Cartosat، 1، نقاط کنترل زمینی، تخریب اراضی، اصفهان
  • سارا آزادی *، سعید سلطانی، منیره فرامرزی، علیرضا سلطانی تودشکی، سعید پورمنافی صفحات 305-319
    شاخص شدت خشکسالی پالمر که متغیرهای مختلف آب و هواشناسی را برای یک موازنه آبی ساده در خاک تحلیل می کند و شرایط خشکسالی یا ترسالی را به صورت پدیده ای پویا درنظر می گیرد، در بسیاری از نقاط جهان جهت بررسی شرایط خشکسالی و تداوم آن مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به این که واسنجی شاخص براساس شرایط منطقه مورد مطالعه می تواند منجر به ارائه نتایج بهتر و دقیق تری گردد، هدف این تحقیق، ارزیابی شاخص پالمر براساس فرضیات اولیه، وضعیت واسنجی شده در حوزه های ایران مرکزی و همچنین استفاده از خروجی های واسنجی- صحت سنجی شده مدلSWAT به عنوان ورودی شاخص می باشد. لذا شاخص پالمر براساس روش های: 1) شاخص اولیه پالمر بدون واسنجی، با استفاده از ضرائب اقلیمی و معادله شدت استخراجی برای کانزاس غربی و آیوای مرکزی؛ 2) شاخص اولیه همراه با اصلاح ضرائب معادله های شدت خشکسالی؛ 3) شاخص واسنجی شده با بومی سازی معادلات شدت؛ 4) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک و تبخیر تعرق پتانسیل از مدل SWAT؛ و 5) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک، تبخیر تعرق پتانسیل و رواناب از مدل SWAT؛ در سطح کل ایران، در قالب 17 حوزه مطالعاتی، در مقیاس ماهانه در دوره آماری 2002-1990 محاسبه شد. سپس با استفاده از هر پنج روش، شدت خشکسالی برای 160 زیرحوزه واقع در ایران مرکزی محاسبه و ارزیابی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که، در بین آنها روش 4 نتایج مطمئن تری را ارائه می کند همچنین این روش ها مرطوب ترین سال (1992) و خشک ترین سال (2001) را به خوبی مشخص نمودند. نتایج این پژوهش، مطالعه واسنجی شاخص پالمر را برای هر منطقه و با استفاده از خروجی سایر مدل های هیدرولوژیکی امکان پذیر می سازد.
    کلیدواژگان: شاخص پالمر، خشکسالی، واسنجی، مدل SWAT، ایران مرکزی
  • کورش شیرانی *، علیرضا عرب عامری صفحات 321-335
    این پژوهش با هدف شناسایی عوامل موثر در ایجاد پدیده زمین لغزش و تعیین مناطق دارای پتانسیل زمین لغزش در حوضه دزعلیا با استفاده از روش رگرسیون لجستیک انجام شده است. به این منظور ابتدا مهم ترین عوامل موثر در زمین لغزش مانند شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، بارندگی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، تراکم شبکه زه کشی، کاربری اراضی و سنگ شناسی بررسی و خصوصیات مربوط به هر یک از آنها شناسایی شدند. سپس نقشه پراکنش زمین لغزش از طریق انجام عملیات میدانی با استفاده از GPS و تصاویر ماهواره ای تهیه و رقومی گردید. در مرحله بعد با به کارگیری روش رگرسیون لجستیک اقدام به تهیه نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش گردید. با توجه به مقدار ضرایب به دست آمده می توان گفت که لایه طبقات ارتفاعی مهم ترین عامل در وقوع زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه می باشد. مقدار شاخص ROC نیز برابر 917/ 0 به دست آمده است که مقدار بسیار بالایی را نشان می دهد و حاکی از آن است که حرکات توده ای مشاهده شده، رابطه قوی با مقادیر احتمال حاصل از مدل رگرسیون لجستیک دارد.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، زمین لغزش، روش رگرسیون لجستیک، حوضه دزعلیا
  • جهانگیر عابدی کوپایی *، سمانه سلطانیان، مهدی قیصری صفحات 337-349
    عدم شناخت ویژگی ها و مسائل ژئوتکنیکی خاک بستر می تواند مشکلات عدیده ای در رابطه با بهره برداری و نگهداری شبکه های آبیاری و زهکشی را در پی داشته باشد. به طور کلی تمام خاک های نامتعارف از جمله خاک گچی می توانند مشکلاتی را در کانال های آبیاری ایجاد نمایند. پژوهش های کمی در مورد نحوه تثبیت این خاک ها در زیر سازی سازه های آبی و به ویژه کانال های آبیاری انجام شده است. دراین تحقیق در راستای تثبیت و اصلاح خاک مذکور مواد معدنی پرلیت و پامیس با درصدهای متفاوت (5%، 10% و 15%)، میکروسیلیس با درصدهای متفاوت (1%، 5% و 10%) با آن مخلوط گردیدند و ویژگی های مکانیکی خاک از جمله پارامترهای برشی، ظرفیت باربری، مشخصات تراکمی و حدود اتربرگ درنمونه های تهیه شده، بررسی شد. نتایج استخراج شده در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه وتحلیل آماری قرار گرفت و مقایسه میانگین های آنها در سطح آماری 1 درصد (P<0.01) انجام پذیرفت. نتایج نشان داد میکروسیلیس بهترین تاثیر را روی پارامترهای برشی، باربری، تراکمی و حدود اتربرگ خاک گچی دارد و باعث بهبود این پارامترها در خاک گردید. پامیس نیز در خاک گچی خواص برشی، باربری، مشخصات تراکمی را بهبود داد. ولی پرلیت باعث تضعیف ویژگی های برشی، باربری ومشخصات تراکمی خاک گچی گردید.
    کلیدواژگان: خاک گچی، میکروسیلیس، پامیس، پرلیت
  • مریم ممبنی، عبدالعلی کرمشاهی، پرویز گرایی، فرزاد آزادنیا، حسن خسروی* صفحات 349-360
    در حال حاضر بیابان زایی به عنوان یک معضل گریبان گیر بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای در حال توسعه می باشد و مشتمل بر فرآیندهایی است که هم زاییده عوامل طبیعی بوده و هم به عملکرد نادرست انسان بر می گردد. تحقیق حاضر به منظور بررسی پتانسیل بیابان زایی دشت عباس استان ایلام به وسعت 8/ 18028 هکتار با تکیه بر معیار آب، اقلیم و خاک با استفاده از مدل IMDPA صورت گرفت. با استفاده از این مدل میانگین هندسی هر یک از شاخص های نوسانات سطح سفره، EC آب، SAR و نوع سیستم آبیاری، بارش سالانه، شاخص خشکی و شاخص تداوم خشکسالی، بافت خاک، ضخامت خاک و EC خاک با کمک نرم افزار ArcGIS 9.3، به دست آمده و نقشه مربوط به وضعیت هرکدام از معیارها تهیه شد. نتایج به دست آمده حاصل از بررسی معیار اقلیم نشان دهنده این است که 100 درصد از مساحت منطقه در طبقه شدید قرار گرفته است. نقشه شدت بیابان زایی براساس معیار خاک نشان می دهد که بالغ بر 4843 هکتار از منطقه که برابر با 8/ 28 درصد است در طبقه کم و 13185 هکتار که معادل 13/ 73 درصد از منطقه است در طبقه متوسط قرار دارد. همچنین نتایج حاصل از میانگین هندسی شاخص های معیار آب حاکی از این است که 4 /10861 هکتار (2 / 60 درصد) از مساحت دشت در طبقه کم و 6/ 7166 هکتار (75/ 39 درصد) از مساحت منطقه در طبقه متوسط جای دارد. نتایج حاصل از ارزش دهی معیارهای مورد بررسی بیان کننده این است که معیار اقلیم با ارزش 61/ 2 موثرترین معیار در افزایش شدت بیابان زایی دشت عباس است. بر این اساس مشاهده می شود که ارزش کمی شدت بیابان زایی برای کل منطقه در طبقه متوسط قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: بیابان زایی، دشت عباس، شاخص، معیار، IMDPA
  • حبیب الله بیگی هرچگانی *، سیده سمیرا حشمتی صفحات 361-375
    هدف این مقاله اقتباس یک شاخص کیفیت آب و مقایسه آن با روش اصلی و مشابه برای ارزیابی کیفیت شرب آب است. به این منظور، از داده های 13 مولفه کیفی در نمونه های آب 97 حلقه چاه سفره ی شهرکرد استفاده شد. در روش اصلی که در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی اجرا می شود نقشه های مولفه ها ابتدا نرمال و پس ازتبدیل به نقشه های رتبه نقشه شاخص کیفیت آب زیرزمینی به دست می آید. به طور مشابه، به منظور محاسبه شاخص کیفیت آب زیرزمینی برای هر چاه، مشاهدات هر مولفه در آن چاه نرمال و رتبه گذاری شدند. سپس نقشه شاخص کیفیت آب زیرزمینی دوباره ترسیم شد. هر دو نقشه روند تغییرات مشابهی را نشان دادند (91/ 0= R). کمینه و میانگین شاخص در هر دو روش یکسان (به ترتیب 81 و 84) بود. روش اقتباسی بیشینه شاخص را تا 7% کمتر و محتاطانه تر برآورد کرده و در برآورد درصد پوشش تا 6% اختلاف نشان داد. هم بستگی نقشه روش اقتباسی حاضر به هم بستگی مشاهدات نزدیک تر است. نتایج تعیین وزن، تحلیل همبستگی و تحلیل حساسیت تشابه دو روش و گاهی برتری روش اقتباسی را نشان داد. در مجموع روش اقتباسی بهتر از روش سامانه اطلاعات جغرافیایی عمل می کند و برای نمونه های منفرد، معدود و با دارای عدم پراکنش مکانی (یکنواخت) نیز قابل کاربرد است.
    کلیدواژگان: شهرکرد، آبخوان، شاخص کیفیت آب زیرزمینی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، تحلیل حساسیت
|
  • M. Najafi-Ghiri *, A. R. Mahmoodi, S. Askari Pages 1-10
    Potassium (K) is an important cation in saline soils of arid lands، and its content، distribution and availability may be affected by native plants. To study the effect of halophyte species on different K forms in Korsia region located in western Darab (Fars province)، three dominant halophyte species including Juncus gerardi، Halocnemum strobilaceum، and Salsola rigida were selected. Sampling was done from soils in canopy and between plants at the depth of 0-15 (surface) and 15-30 cm (subsurface) in triplicate. Soil physical and chemical properties including soil texture، organic matter، calcium carbonate، pH، cation exchange capacity، saturation percentage and electrical conductivity and different K forms including soluble، exchangeable and non-exchangeable were determined. Results indicated that organic matter، CEC، pH، and EC were affected by plant species. Juncus gerardi increased exchangeable K and decreased soluble K، but it had no effect on non-exchangeable and HNO3-extractable K. Halocnemum strobilaceum significantly increased soluble، exchangeable and HNO3-extractable K in surface and subsurface soils rather than soils between plants. This finding may be due to K uptake by plants from subsoils and also transfer of soluble K from soils between plants to roots. Salsola rigida had no effect on K status. Generally، soils between plants had more soluble and exchangeable K in surface than subsurface horizon. The studied halophyte species showed differences in growth and development pattern، soluble salts and K absorption and secretion، grazing by livestock، returned organic matter to soil، soluble salts and K reserves in their organs، and water uptake and thereby water and K diffusion from soil far from rhizosphere to roots، which may have different effects on K distribution in soils. Juncus gerardi، as regards effects on decreasing salinity and soluble K and increasing exchangeable K، may be recommended as a suitable species for remediation of the studied soils.
    Keywords: Juncus gerardi, Halocnemum strobilaceum, Salsola rigida, Darab, Mineralogy
  • H. Ghamarnia*, F. Sasani Pages 11-21
    The SIMDualKc model is an irrigation scheduling simulation model that uses dual crop coefficient method for estimating ETc by computing two separate soil water balances in daily time-step, one for the soil evaporation layer from which Ke is computed, and the other one for the entire root zone to compute the actual Kcb adjusted to the soil moisture conditions. In this study, lysimetric measurements of evapotranspiration rates relative to (Coriandrum sativum L.) during 2 years were used for model calibration and validation. Kcb values for coriandrum were found as 0.21 for the initial, 1.12 for the mid-season and 0.79 at harvesting period. Model results have shown a good agreement between the actual daily evapotranspiration predicted by the model and the ones resulting in water balance calculation on drainable lysimeters, and root mean square errors of estimates (RMSE) of about 1.64 mm and 1.53 mm for the calibration and validation, respectively.The modeling efficiency EF and the index of agreement dIA were equal to 0.8 and 0.93, respectively, thus indicating good performance of modeling with SIMDualKc. Model estimates of evaporation (E) for validation and calibration years displayed an average of 181 mm, representing 25% of ETc. In conclusion, results show that the model is appropriate to simulate the daily evapotranspiration adopting the dual Kc approach for coriandrum in west regions of Iran.
    Keywords: Dual crop coefficient, Coriandrum, SIMDualKC model
  • S. Akhavan *, A. Jodi Pages 23-34
    Urmia Lake, located in north-west of Iran, has been exposed to various threats such as drought, construction of dams, land use changes and increased global temperature. Due to the importance of Urmia Lake, it is feasible to conduct different kinds of studies to identify the problems of its watershed. The main objective of this study was to evaluate SWAT program’s ability to simulate runoff in Urmia Lake watershed with an area of 52000 km2. The model was run for the 1980-1997 period. Calibration and validation periods were from 1980 to 1991 and from 1992 to 1997, respectively. The results of calibration for 10% and 85% of hydrometric stations were very good and suitable, respectively. Also, validation results for 25% and 45% of hydrometric stations were very good and suitable, respectively. These results show the high ability of SWAT model to simulate discharges in Urmia Lake watershed. Moreover, some factors influencing inflow to the lake in recent years were evaluated. The outcomes revealed that recent changes (dam cconstructions, climate change and land use change) in the watershed have caused inflow volume to the lake to decrease by 80%. So, if natural management conditions had prevailed in the watershed, the Lake’s conditions would have been much better.
    Keywords: Urmia Lake, Natural flow, SWAT, Uncertainty analysis
  • M.H. Mokhtari*, A. Najafi Pages 35-45
    Land use classification and mapping mostly use remotely sensed data. During the past decades, several advanced classification methods such as neural network and support vector machine (SVM) have been developed. In the present study, Landsat TM images with 30m spatial resolution were used to classify land uses through two classification methods including support vector machine and neural network. The results showed that SVM and neural network with the total accuracy of 90.67 % and 91.67% are superior. SVM had a better performance in separating classes with similar spectral profiles. In addition, SVM showed a better performance in delineating class borders in comparison with neural network method. In summary, both SVM and neural network showed satisfactory results but the method of support vector machine proved better with a difference of 1% and 2% in overall accuracy and kappa coefficient, respectively. This was an expected outcome because SVMs are designed to locate an optimal separating hyperplane, while ANNs may not be able to locate this separating hyperplane.
    Keywords: Remote sensing, land use, classification, neural network, support vector machine
  • A. Talebi *, F. Souzandehpour, M. T. Dastorani, A. A. Karimian, M. Soltani Pages 47-56
    Land use is one of the basic factors for controlling the hydrologic behavior of watersheds. Therefore, it is generally assumed that land use change is the cause of variation in hydrological dynamic of watersheds. In this paper, the land use effect in present and optimum conditions on sedimentation of watershed was studied using GIS and applying the HEC-HM model in Shoor-Shirin watershed in Fars province. Land use map was provided based on curve number map, and this map was considered as the important factor for HEC-HM model. The results showed that the estimated sediments in two different conditions were completely different. In fact, the estimated sediment in the optimum condition was 12% less than the current land use. This means that land use change and land use type play important roles in decreasing or increasing the peak flow and erosion.
    Keywords: Land use, optimum condition, sedimentation, Hec, Hms mode
  • M. Farzadian, S. Hojati *, Gh. A. Sayyad, N. Enayatizamir Pages 57-67
    One of the major problems associated with petroleum-contaminated soils is water repellency, especially in arid regions of the world. Hence, a variety of methods such as clay addition has been proposed to improve the hydrophobicity of soils. This research was conducted to evaluate the influence of zeolite application on water repellency of an oil-contaminated soil from Khuzestan Province under various treatments including initial soil moisture content (0, 10, 20, and 30 weight %), the amount of applied zeolite (2, 4 and 8 weight %), size (25-53 and <2 μm), and exchangeable cation (Sodium and Calcium). The hydrophobicity of soil sample was determined using Water Drop Penetration Time (WDPT) method. The results showed that by increasing the amount of applied mineral WDPT decreased, where the application of 2 percent of zeolite led to the reduction of WDPT by about 27 percent less than the control. The results also indicated that soils treated with sodium-saturated zeolite had less WDPT than the calcium-treated samples, where the average of WDPT in sodium and calcium treatments decreased by 23% and 5% compared with the control, respectively. The initial moisture content of 30 percent showed the best performance with the decreasing WDPT of about 67 percent. Furthermore, the effect of mineral particle sizes showed a meaningless reduction in WDPT.
    Keywords: Hydrophobicity, Oil pollution, Zeolite, Size, Exchangeable Cation, Moisture
  • M. Barzin, H. Kheirabadi *, M. Afyuni Pages 69-80
    Soil pollution and accumulation of heavy metals in soils and crops are the most important bioenvironmental problems that threaten the life of plants, animals and humans. This study was conducted to explore contamination of heavy metals in soils of Hamadan province. A total of 286 composite surface soil samples (0-20 cm) were collected thoroughout the province. After preparation of the samples, the total contents of Zn, Pb, Cu, and Ni in soil samples were extracted using HNO3. Total contents of heavy metals were measured by ICP. Contamination factor results showed that most samples were moderately polluted and contamination factor for lead was highly polluted. Interpolated distribution map of contamination factors (CF) and pollution load index (PLI) of the heavy metals were prepared using GIS. The overlap of CF and PLI maps with geology and land use maps indicated that the concentrations of Ni, Pb, Zn, and Cu have been controlled by natural factors such as parent material, but agricultural activities according to excessive consumption of animal manure and chemical fertilizers can increase most of these elements in soil.
    Keywords: Soil pollution, Heavy Metal, Contamination Factor, Hamadan Province
  • F. Khayamim, H. Khademi *, B. Stenberg, J. Wetterlind Pages 81-92
    Vis-NIR spectroscopy has been introduced as a non-destructive, fast, and cheap technique, with minimal sample preparation and no loss or damage to the environment. No investigation has yet been carried out to examine the ability of this method to estimate soil properties in Iran. The objective of this research was to investigate the capability of Vis-NIR spectroscopy to predict the amount of organic matter, carbonate and gypsum in surface soils of Isfahan province. A total of 248 surface soil samples were collected from the study area. Soil organic matter content, gypsum and carbonates percentages were measured by standard laboratory methods. Soil spectral analyses were performed by a field spectrometer using 350-2500 nm wavelength range. Different pre-processing methods were evaluated after recording the spectra. Partial least squares regression was used to predict soil parameters. R2 values for organic matter, carbonates and gypsum were 0.61, 0.45 and 0.8, respectively. Based on RPD (Ratio of Prediction to Deviation) values, the precision of prediction model for gypsum was quite good, and acceptable for organic matter, whereas the prediction of the model for soil carbonates was poor. Consequently, vis-NIR spectroscopy is capable of predicting some soil properties simultaneously and the model accuracy is acceptable.
    Keywords: Spectroscopy, Vis, NIR, Organic matter, Gypsum, Carbonates
  • A. Veisitabar, A. Hemmat *, M. R. Mosaddeghi Pages 93-106
    Considering soil compaction problem in sugarcane fields due to using heavy harvester and haulout equipment under unsuitable moisture conditions, this research aims to assess soil compaction in sugarcane fields located in DabalKhazaei Plantation unitofSugarcane Development and By-product Company, Ahvaz. Undisturbed soil samples from the furrow (wheel tracks) were collected for measuring soil water content and bulk density. Considering the changes in soil texture of sugarcane fields, for expressing the degree of soilcompactness, in addition to soil bulk density (BD), relative bulk density (BD divided by reference BD) was also determined. The change in soil mechanical resistance with depth was determined by a cone penetrometer. Results showed that most of soil BD values measured in the sugarcane fields were in the range of small root development scale (high limitation). Comparingthe calculated RBD values with optimum value (0.85), it was observed that most of the values were higher than the optimum values recommended for root growth. This shows excessivesoil compaction in the sugarcane fields. The values of cone indices measured in soil profiles indicated that most of the values were higher than either limiting (2 MPa) or critical (3 MPa) values for root growth. Therefore, for improving soil physical fertility and achieving sustainability in crop production, management of farm machinery traffic in sugarcane fields, especially at the harvest time, needs to be reconsidered.
    Keywords: Relative bulk density, cone index, cone penetrometer, mechanical soil strength, sugarcane harvester, haulout
  • M. Bahari *, A. Shahnazari Pages 107-114
    Transporting borrow materials for proper infrastructure of water channels to bear the load of such structures is important in the development plans. Therefore, in this research clay nanocomposite material with a weight ratio of %1 was added to the soil. Soil sample was taken from the bed of the C25 canal (distributary of GanjAfrooz diversion dam within Alborz project area) at various intervals and the depth of 1 meter. Unconfined compression strength and consolidation tests were performed on the selected soil. The results showed that the addition of nanoclay to the soil increased the rate of shear resistance, cohesion property and compressibility of soil, respectively, equal to 14.13, 14.13and 82.76 percent. Also, angle of failure and ultimate void ratio decreased. As a result, the addition of nanoclay to the soil makes soil strength and stability greater and there are no problems caused by bed erosion and transporting of borrow material for infrastructure of channel.
    Keywords: Soil Stability, Consolidation, Erosion, Compression Strength, Nanoclay
  • M. A. Mohammadi, M. Zarea Khormizi, A. Kavian* Pages 115-126
    Sediment yield of watersheds results from different erosional and hydrological processes which make it too complicated to be predicted. Awareness of runoff and sediment yield regimes is useful to better understand the erosional condition of watersheds for management. Therefore, determination of factors controlling hydro-sedimentary response of watersheds is very necessary. For this purpose, ground surveying and measurements of hydrograph and sediment graph were carried out in the representative basin of Khamsan in the uplands of Gavshan dam during 9 months. Finally, relationships between runoff and sediment yield were obtained, then corresponding runoff-sediment events were analyzed. Results showed that 5 events out of 6 occurring runoff events had eight-shaped hysteresis loop and only one event showed clock-wise hysteresis loop. Among them, the highest and lowest flood discharges were attributed to the events of 02.11.2010 and 05.01.2011 with 151488 M3 and 11764.8 M3 Run off, respectively. The study also showed that for this watershed no specific type of loop existed for a particular season. Accordingly, the seasonal patterns could not be attributed to a particular type of loop. Precipitation and runoff characteristics may have also played a role in addition to other factors. Results emphasize the importance of rainfall distribution and rising-falling limbs of hydrograph for the corresponding hysteresis loops in small watersheds.
    Keywords: Hydro, sedimentary response, Rating loop, Khamsan watershed, Sediment graph
  • M. Piri, E. Sepehr* Pages 127-137
    Humic substances are the most important organic fractions in soils and have affinity towards trace metals. In order to evaluate the effect of humic acid on zinc (Zn) sorption and desorption by soil,‌ a batch experiment was conducted with two soil samples which were different in clay and calcium carbonate contents. Three levels of humic acid (0,‌ 200, 500 mg/L) and various Zn concentrations (0 to 450 mg/‌L) were applied at constant ionic strength (0.05 M NaCl). Adsorption data were fitted to Langmuir, Freundlich and Temkin equations. Freundlich equation fitted relatively better (R2= 0.86-0.98). Results showed that the application ofhumic acid increased both ‌sorption and desorption of Zn in the two sample soils. Increasing of humic acid concentration increased maximum adsorption of Langmuir (qmax) up to 8-21% and Freundlich sorption capacity (Kf) up to 73-95%.‌ All sorption parameters including‌ Langmuir binding energy (KL), Freundlich intensity factor (n) and coefficients of Temkin equation (A, KT) were increased by adding humic acid, so that the above mentioned sorption parameters of S1 (with low clay and calcium carbonate) were lower than those of S2 (with high clay and calcium carbonate). Application ‌of humic acid (500 mg/L) increased desorption of Zn (DTPA-Zn) ‌from 511 to 711 mg/kg for S1 and 499 to 609 for S2‌.
    Keywords: Zinc, humic acid, sorption isotherm, desorption
  • E. Chavoshi *, M. Afyuni, M. A. Hajabbasi Pages 139-148
    Fluoride (F) is an essential element for humans and animals. The continuous ingestion of fluoride by humans and animals in excessive amounts has damaging effects. The objective of this study was to investigate the uptake of fluoride in spinach and alfalfa in an alkaline soil of Isfahan, Iran. Two plants were planted in lysimeters at Isfahan University of Technology research station site. The treatments consisted of two plants and three concentrations of F. Each treatment was performed in triplicate. All the plants were harvested after 125 days and the total plant's F concentrations were determined. The F concentration in both plant's roots were higher significantly (p<0.05) than the plant's shoots at both treatments. The F concentration in spinach root was 2.5 to 3 times greater than those values in alfalfa root. Totally, the RCFs and SCFs values of F were very low. This showed that these plants did not uptake much fluoride from the soil.
    Keywords: Fluoride, Spinach, Alfalfa, Transfer Factor
  • S. Norouzi, H. Khademi* Pages 149-162
    Spatial and temporal distribution of dust deposition rate (DDR) in Isfahan city and the influencing climatic parameters were studied. Dust samples were collected using glass trays placed on the roof of one-story buildings from 20 sites in Isfahan city for 12 months. Climatic data were obtained from Meteorological Organization and analyzed. The highest and the lowest amount of DDR in agreement with the direction of prevailing wind were observed for dry months with eastern and northeastern wind directions and wet periods with western and southwestern wind directions, respectively. This can indicate dust emission from the desert located in eastern part of Isfahan city. Statistically significant inverse correlation between DDR and precipitation and relative humidity, and significant and positive correlation of DDR with Min and Max temperatures in all the studied months and also with Max and average wind speed for dry sampling months may well justify the temporal distribution of DDR in the city. In dry months, finer particles from eastern desert can be transported a longer distance and deposited in the western part of the city, far from the source area. In wet seasons, however, soil aggregates become coarser as a result of particle adhesion. This, in turn, results in the deposition of dust near the source area as the transporting power of dust reduces.
    Keywords: Atmospheric aerosols deposition, temporal variability, spatial distribution, climatic parameters
  • M. Ebrahimi *, M. Jafari, E. Rouhimoghaddam Pages 163-175
    The present study was conducted to increase phytoextraction efficiency of Festuca ovina L. in lead contaminated soil in the EDTA-assisted (0, 1.5, 3, 1.5+1.5, 3+3, 6 mmol kg−1), assess the best time of plant harvesting to increase Pb uptake and method of EDTA application to reduce Pb leaching risk. The results revealed that the greatest Pb uptake was observed in 3EDTA treatment. Therefore, 3mmolkg-1 was used in the second step for assessing harvest time for 15, 30 and 45 days. Results showed that the concentration of Pb in plant tissues was increased with the passage of time and the best harvest time to achieve maximum removal of Pb was 60 days of the first harvest. In the third step to reduce leaching of Pb-chelate, 3mmolkg-1 EDTA in five ways of single, double, triple, quadruplet, quintuplet were added to the soil. The results indicated that under quintuplet application, Pb content reached its minimum concentration in the soil and in the plant organs, the Pb concentration was maximum and metal concentration in the plant organs did not vary significantly when triple, quadruplet and quintuplet dosages were added (p<5%). Overall, optimum phytoextraction of F. ovina L. and Pb leaching reduction were achieved when 3mmol kg−1 EDTA was added in quintuplet dosage and the plant was harvested at the end of growth stage.
    Keywords: Festuca ovina L, Leaching risk, Lead, Environmental pollution, EDTA
  • M. Marzi Nohadani *, B. Mostafazadeh, Fard, S. F. Mousavi, M. R. Yazdani, M. R. Alizadeh Pages 177-188
    The common method of puddling is using a conventional tiller which requires long time of soil operations.In this study, the effects of tillage equipment on moisture characteristic curve of a paddy soil were investigated. The treatments included tillage equipment (T1: conventional tiller, T2: rotary puddler, T3: cone puddler, T4: tractor mounted rotivator) and number of puddlings (P1: puddling once, P2: puddling twice, P3: three timespuddling and P4: four timespuddling). The results showed that at saturation point, tractor mounted rotivator presented the highest moisture content. At field capacity and permanent wilting point, the cone puddler showed the highest moisture value. The two newly made units held more moisture and saved water. In different tillage equipment, increasing the number of puddling reduced soil moisture. Available moisture in the soil without tillage (control) was less than in soils under rotary puddler and cone puddler.
    Keywords: Paddy fields, Tillage equipment, Number of puddling, Cone puddler, Rotary puddler
  • S. Heydari, S. Oustan *, M.R. Neyshabouri, A. Reyhanitabar Pages 189-203
    Consequences of heavy metal accumulation in soils are of great concern. One way of decontaminating heavy metals from soils is using chelating agents, particularly EDTA. In this research, three contaminated soils (with total concentration of these metals of 10.5, 55.8 and 80.6 mmol kg-1) were collected from the surface layer of the lands surrounding a zinc-lead smelting plant in Zanjan province. The extent of Zn, Pb and Cd release by Na2H2EDTA (100 mmol kg-1 of dry soil) from these soils in column leaching experiments (both continuous and pulse addition methods) assembled into half of saturated hydraulic conductivity was assessed. In preliminary experiments, the leaching was stopped due to a drop in hydraulic conductivity. Therefore, the continuous addition method was performed with calcium nitrate as the background solution and the pulse addition method was conducted using this background solution coupled with pH adjustment to 8. Based on the results, the percentage removal of Cd as well as Pb was relatively the same for the two addition methods while the removal of Zn was 13% on average higher in the continuous addition method than in the pulse addition method. For both methods, the removal efficiencies followed the order of complex stability constants (as Pb>Zn>Cd) in a limited concentration range of EDTA to complex heavy metals. Furthermore, in contrast to Cd and Pb, a direct linear relationship was found between the percentage removal of Pb and its total amount in the soils. Surprisingly, the Pb concentration was on average only about one-twentieth of the Zn concentration. The breakthrough curves of both methods showed the mobility order of Cd>Zn>Pb. In general, it seems that the removal pattern of soil heavy metals is dependent not only on the soil type but also on the removal method.
    Keywords: Complexation, Continuous column leaching, Decontamination, Pulse column leaching, Soil washing, Zinc, lead smelting plant
  • E. Chavoshi *, M. Afyuni, M. A. Hajabbasi Pages 205-216
    Transport of fluoride and consumption of groundwater with excess fluoride concentrations poses a health threat to millions of people around the world. The objective of this study was to simulate transport of fluoride (F) using HYDRUS-1D model. The study was conducted in lysimeters at Lavark research station site in Isfahan. The treatments consisted of two concentrations of F (157 and 315 mg kg-1). The duration of the study was 125 days. Some of soil physical and chemical properties, soluble F and total F concentration were determined during the study. The results showed the transport of F in calcareous soil profiles. This may be due to the high pH and desorption of F ion as a result of repulsion by the more negatively charged soil surfaces. The highest concentration of total F and water soluble F were observed in the 10 cm surface soil layer. The concentration of F decreased with increased soil depth. The correlation coefficient was significant between the water soluble fluoride and the total fluoride (1% level). Also, the difference between the observed t- value and a critical value on the t distribution is statistically insignificant. It showed that the model simulated successfully water soluble F concentration in the soil profile.
    Keywords: Fluoride, model, HYDRUS, 1D, calcareous soil
  • M. Hayatzadeh *, J. Chezgi, M.T. Dastorani Pages 217-228
    Since the development of surface water control needs accurate access to flow behavior of sediment rates, the lack of sediment measurement stations, the novelty of most stations and the lack of statistics on the deposit make it difficult to properly evaluate and simulate the flow behavior and their sediments. In a watershed, the morphological characteristics and sediment load of flow affect each other. It is, thus, important to know about the extent of this relationship to manage and control the flow in downstream areas. In the present study, using artificial neural networks and sediment rating regression methods based on the data from 136 events and also morphological parameters, we have attempted to predict the sediment load of Bagh Abbas basin. In the first step, we used flow data to predict the sediment load of both methods, and then basin morphological characteristics such as the compactness factor and form factor were added to the models. The results of this study showed that by using neural networks of Multilayer Perceptron (MLP) type with Levenberg – Marquardt algorithm and the stimulation function of tangent Sigmoid with two hidden layers and four neurons in each layer, we can predict suspended sediment discharge rate with a sufficient accuracy. Accuracy of the results obtained from the ANN method was higher than the accuracy of rating curve method. In the evaluation of NGANN & GANN network methods and SRC & MARS regression methods, correlation coefficients were respectively calculated as 0.94, 0.93, 0.767, 0.766, and root mean square errors (RMSE), 0.45, 0.49, 2.3 and 2.3. Nash coefficient (NS) was calculated respectively as 0.71, 0.58, 0.27 and 0.23. Therefore, the most efficient method among the four models is artificial neural network combined with morphological data (GANN). Furthermore, the findings of the study show that adding geomorphological parameters to sediment rating has little effect on the model performance.
    Keywords: Artificial Neural Network (ANN), sediment rating curve method, MARS method, Bagh Abbas basin
  • J. Saleh *, N. Najafi, S. Oustan Pages 229-241
    The present study was conducted in order to investigate the effects of silicon and salinity on growth, chemical composition and physiological properties of rice var. Hashemi, in the greenhouse of agricultural college of University of Tabriz during 2011. It was arranged as factorial based on a completely randomized design with three factors consisting of silicon at four levels (control, 100, 200 and 300 mg/kg soil), salinity at four levels (control, 2, 4 and 8 dS/m) and source of salinity at two levels (NaCl and combination of different salts) with three replications. The results showed that increasing soil salinity resulted in a decrease in shoot dry weight, catalase activity and concentrations of phosphorus, potassium and reducing sugars, and an increase in glycine betaine content in the plants. The comparison between two sources of salinity also revealed that plants treated with a combination of salts experienced less vigorous decrease in dry weight and potassium, and reducing sugar's concentrations. Meanwhile, the enhancement in glycine betaine content appeared to be less intense in these plants. Hence, it could be concluded that the salinity resulting from a combination of different salts caused less damage to plants than NaCl salinity. Silicon supplementation resulted in increasing of shoot dry weight, catalase activity and concentrations of reducing sugars, glycine betaine, phosphorus and potassium. Therefore, silicon nutrition alleviated suppression effects resulting from the presence of soil salts, which means, enhanced the salt tolerance of rice.
    Keywords: Catalase, Glycine betaine, Rice, Salinity, Silicon
  • N. Basirani, H. Karimi, A. Moghadamnia, H. Ebrahimi* Pages 243-254
    Erosion and sedimentation as a river natural behavior lead to the loss of soil and cause irreparable damages to water development projects. Since the phenomenon of erosion and deposition is one of the most complex natural processes, the complete understanding of the effective factors involved in this phenomenon is really a big problem. This study was done to optimize the parameters affecting sediment yield and determine their sensitivity in the Doiraj river basin in the West of Iran, using SWAT, a semi-distributed model, and SUFI2 algorithm, and the monthly sediment yield from 1994 to 2004. In the first run of the model, coefficients R2, NS, and Br2 were respectively obtained as 0.43, 0.39 and 0.28. The results showed that performance of the model with the default data was not satisfactory and we needed to determine the used optimal values. Then, the optimal values of parameters were determined using SUFI2 algorithm and reverse modeling and the model was run with the new values. Based on the new results, coefficients R2, NS, and Br2 were respectively obtained as 0.75, 0.73 and 0.65 and performance of the model improved and its accuracy increased acceptably. In the next step, from among the studied 30 parameters, (CH_N2), (USLE_K), (USLE_P) and (OV_N) were identified as the important parameters effective in the output of the sediment yield from basin. Also, USLE_K as was diagnosed as the most sensitive parameter. Results of this survey can be used in the management of the effective parameters in sediment load. Determining exact values of the effective parameters in other studies can be helpful to improve the simulation results in similar basins, too.
    Keywords: SWAT model, reverse modeling, sediment yield, Doiraj river
  • H. Hajihoseini, M. Hajihoseini, S. Morid *, M. Delavar Pages 255-268
    One of the major challenges in water resources management is the operation of trans boundary watershed. This has been experienced in case of Helmand River between Iran and Afghanistan since the last century. For such a situation, application of a conceptual rainfall-runoff models that can simulate management scenarios is a relevant tool. The SWAT model can be a relevant option in this regard. However, the required hydro-climatic data for them is a serious obstacle. Especially, this problem gets exacerbated in the case of Afghanistan with poor infrastructures. So, application of this type of model would be more problematic. This paper aims to investigate capabilities of SWAT for the simulation of rainfall-runoff processes in such a data-scarce region and the upper catchment of Helmand River is used as the case study. For this purpose, discharge data of Dehraut station from 1969 to 1979 along with some metrological data were prepared and used to calibrate and validate the simulations. The results were acceptable and the coefficients of determinations (R2) during calibration and validation periods were 0.76 and 0.70, respectively. Notably, with respect to snowy condition of the basin, the elevation band option of the snow module of model had a significant effect on the results, especially in the base flows. Moreover, two Landsat satellite images during February 1973 and 1977 when the basin was partly covered with snow was prepared and compared with the SWAT outputs. Similarly, the results showed good performance of the model such that R2 were 0.87 and 0.82, respectively.
    Keywords: Swat model, transboundary watershed, Snow cover area, Landsat image, Helmand River
  • A. Farshadirad *, E. Dordipour Pages 269-279
    Determination of relationships between different forms of potassium in soils and their constituents can help us to resolve some nutritional problems such as potassium fixation and release and its fertilization management in soil. This investigation was carried out to determine the contribution of soil and their constituents (clay and silt) Kex and Knex to available potassium for plants in 12 loess-like and loess-derived soil series of Golestan province in a pot experiment of corn. Total K uptake of corn in the greenhouse experiment was used as an index of soil-available K. Results showed that the contribution of Kex to plant K uptake was more than that of Knex in clay fraction of all soils. Whereas the contribution of Knex to plant K uptake was more than that of Kex in silt fraction of all soils excluding Oghchi soil series with the highest initial Kex. Therefore, the silt fraction is an important K source for supplying the plant need for K in loess-like and loess-derived soils.
    Keywords: Potassium, clay, silt
  • J. Abedi Koupai *, M. Golabchian Pages 281-293
    Nowadays, due to the high potential of advanced simulation models for groundwater, these models are comprehensively applied in the management and exploitation of groundwater resources. The aim of this study was to investigate and simulate the groundwater resources in Kouhpayeh-Segzi watershed and in particular estimate the hydrodynamic coefficients of unconfined aquifer. After preparation of input layers, efficient parameters in modeling, boundary conditions and aquifer gridding were determined. Then, based on the available data, the model was run and calibrated in a steady state for the water year 2002 and in a transient state for water years between 2002 and 2004. The simulation outputs were confidently verified for the water year 2005. The results indicated that the hydraulic conductivities and storage coefficients were ranged on sub-basin from 15.26 to 19.87 m/day and 0.0107 to 0.0186, respectively. From aquifer's hydrograph for a period from 1995 to 2012, water level dropped about 25 cm. This may be due to two irrigation networks (green area). This leads to rising water level. By ignoring these recharge areas, water level declined up to 80 cm per year. With sensitivity analysis in transient state to evaluate the efficacy of each parameter, the accuracy of the results of calibration model was confirmed. In addition, the hydraulic head values computed by MODFLOW were in good agreement with those that were collected from all piezometers.
    Keywords: Modeling, MODFLOW, aquifer, Transmissivity, Specific yield
  • Z. Khosravani *, S. J. Khajeddin, M. Mohebbi, A. R. Soffianian, A. H. Parsamehr Pages 295-304
    Segzi, located in the east of Isfahan, is one of the most important centers of desertification crisis in Isfahan province. Human overtaking, land deformation and the presence of huge artificial topography in flat plain has created a very unpleasant landscape in the area. In this study, satellite images Cartosat-1 were used for mapping land degradation. By using DGPS, 9 points with appropriate distributions related to road junctions were selected. These points after Interior and exterior orientation determined as control points in Cartosat-1 pair images. To improve compliance, process of points development and production of 31 tie points was done. These points was coordinated in triangulation process and introduced as check points. Desirable RMSe, 0.3 pixel is obtained. Then DEM based on 40 points was prepared with 15×15m pixel size. The DEM, in GIS software was classified to 9 elavation classes by Natural Breaks method. The file of classified raster DEM convert to vector andcut and fill appeared as polygon that by encoding them, excavation map is produced in GIS with Kappa 0.95 and 0.97 overall accuracy. The Results of this study show that Cartosat-1 satellite images have ability for study of degraded lands and anthropogenic holes. The topographic changes caused the loss of natural vegetation and desertification in this area has developed.
    Keywords: Cartosat, 1, Ground control point, Land degradation, Isfahan
  • S. Azadi *, S. Soltani Kopaei, M. Faramarzi, A. Soltani Tudeshki, S. Pourmanafi Pages 305-319
    The Palmer Drought Severity Index (PDSI), which uses hydrometeorological variables to solve a simple water balance equation in the soil and considers the drought or wet conditions as dynamic phenomena, is used for the assessment of drought conditions in many parts of the world. The main goal of this study was to assess the PDSI based on its original assumptions, its regionalized status, using the outputs of already calibrated and validated SWAT model in central regions of Iran. The PDSI was assessed through five
    Methods
    1) original Palmer Index without calibration in which the climate coefficients and the severity equation were derived for Kansas and central Iowa; 2) original Palmer Index in which the coefficients of severity equations were adjusted; 3) the Palmer Index with the calibration of equations in central areas of Iran; 4) the Palmer Index using the soil moisture and potential evapotranspiration from SWAT model; and 5) the Palmer Index using the soil moisture, potential evapotranspiration and runoff from SWAT model. The evaluation was conducted for 17 major basins covering the entire country with a monthly time step for the period 1990-2002. Then, using all five methods, the severity of the drought for 160 sub basins located in central Iran was calculated and evaluated. The results of this study indicated that method 4 provides more acceptable results. Also, the results of this research showed these methods clearly demonstrated (1992) as the wettest year and (2001) as the driest year. The approach used in this study is applicable to regional calibration of Palmer Index and the outputs of other hydrological models.
    Keywords: Calibration, Central Iran, Drought, Palmer Index, SWAT model
  • K. Shirani *, A. R. Arabameri Pages 321-335
    This research was conducted to prepare landslide susceptibility zonation (LSZ) map for the Dez-e-Ouliabasin using logistic regression model. For this purpose, at first, the most important factors affecting land sliding including slope, aspect, elevation, precipitation, the distance from road, the distance from fault, the distance from drainage, land use, and lithology were determined. Then, thelandslide inventory mapwas preparedby using field digital checks, GPS and satellite images. In the next step, the landslide susceptibility zonation mapwas preparedby usinglogistic regression method. According to the obtained coefficients for LSZ maps, the most important factor in the study area was elevation layer. The Receiver Operating Curve (ROC) index value was calculated (0.92), which indicates a very high level and suggests thatthe observed mass movements have a strong relationship with the logistic regression model.
    Keywords: Zonation, landslide, logistic regression methods, Dez, e, OuliaBasin
  • J. Abedi Koupai *, S. Soltanian, M. Gheysari Pages 337-349
    Lack of knowledge on soil geotechnical properties can cause many problems in the construction and maintenance of irrigation and drainage networks. In general, all of unconventional soils such as gypsiferous soils can cause some problems to irrigation canals. Some studies have been conducted on a variety of problematic soils, but still there is a need for more research activities and field studies. This research was conducted to study the impact of adding perlite and pumice (5%, 10% and 15%) and micro silica (1%, 5% and 10%) on some mechanical properties of soil including shear stress, bearing capacity and Atterberg limits. Statistical analysis was done to compare their averages (P<0.01). Results showed that micro silica had the most effect on shear, bearing and condensation parameters and Atterberg limits of gypsiferous soil, and it improved these parameters of soil. Pumice improved shear, bearing and condensation properties of gypsiferous soil. Perlite reduced the shear, bearing and condensation properties of gypsiferous soil.
    Keywords: Gypsiferous soil, micro silica, pumice, perlite
  • M. Mombeni, A. Karamshahi, Graee, F. Azadnia, H. Khosravi* Pages 349-360
    Desertification is currently a big problem in many countries, especially in developing countries, and includes natural processes and improper human activities. The present study was conducted to evaluate the potential of desertification with an emphasis on water, climate and soil criteria using IMDPA Model in Abbas plain, Ilam province with an area about 18028.8 hectare. Geometric averages for indices including water table fluctuations, EC of water, SAR, irrigation system, annual precipitation, aridity index, drought continuity index, soil texture, soil thickness and Ec of soil were obtained using ArcGIS 9.3 and the status map of each criterion was prepared. The results of climate indicated that 100% of the area is in severe class. The desertification intensity map based on soil criteria demonstrated that over 4843 hectare (28.86 percent of total area) and 13185 hectare (73.13 percent of total area) are in low and moderate classes, respectively. Also, the obtained results from geometric average of water criteria indices showed that 10861.4 hectare (60.2 percent of total area) and 7166.6 hectare (39.75 percent of total area) are in low and moderate classes, respectively. The results also indicated that climate with the value of 2.81 is the most influential criterion in the severity of desertification in the study area. Accordingly, it can be said that the quantitative value of desertification intensity of total area is in moderate class.
    Keywords: Desertification, Abbas Plain, Indices, Criteria, IMDPA
  • H. Beigi Harchegani *, S. S. Heshmati Pages 361-375
    The aim of this paper is to adapt a water quality index for individual samples and to compare the results with that of the original GIS-based approach. Thirteen water quality parameters observed in 97 wells from the Shahrekord aquifer were used. In GIS-based method, quality parameters maps are difference-normalized, ranked and GWQI map is drawn. In derived method, observations from individual wells were separately and similarly treated to obtain WQI for each well. Both GWQI maps displayed similar trends and were highly correlated (R=0.91). While the minimum and mean GWQI for both methods were identical (respectively 81 and 84) the derived method estimated the maximum GWQI slightly lower (7%) and showed up to 6% difference in water quality class coverage. Overall, the derived method GWQI is more correlated with observations and performs better than the GIS-based method, and therefore, can be used for determining the overall quality of individual water samples and without the requirement of samples being spatially distributed.
    Keywords: Shahrekord, aquifer, GWQ Index, GIS, Sensitivity analysis