نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری

چکیده کربن آلی خاک به عنوان عامل کلیدی در پایداری و حاصل‌خیزی خاک به عنوان یکی از چالش‌های مهم محیط زیستی در مقوله تغییرات اقلیمی بشمار می‌آید. هدف از این تحقیق، پهنه‌بندی کربن آلی خاک در حوزه آبخیز زوجی گنبد استان همدان می‌باشد. در این تحقیق از اطلاعات مطالعه‌ هواشناسی، خاکشناسی و فرسایش و رسوب حوزه آبخیز معرف گنبد، شامل اطلاعات 49 خاکرخ در لایه 15-0 سانتی‌متری خاک استفاده شد. پس از جمع‌آوری اطلاعات ابتدا آزمون‌های نرمالیتی (آزمون شپیرو – ویلکα <0.05 )، همگنی واریانس و سپس ارتباط بین متغیرهای مستقل و کربن آلی با استفاده از همبستگی خطی پیرسون در نرم‌افزار SAS انجام شد. همچنین تعیین موثرترین متغییر مستقل با استفاده از تجزیه چند متغیره تجزیه و تحلیل عاملیPCA در نرم‌افزار XlStat 2.1 استفاده شد. به منظور تعیین پراکنش و مقدار کربن آلی خاک در حوزه آبخیز معرف گنبد از مدل‌سازی با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین بردار پشتیبانSVM و جنگل تصادفی RF در نرم‌افزار R استفاده شد. نتایج نشان داد که 18/78 درصد از تغییرات کربن آلی خاک به چهار مؤلفه وابسته است. درصد رس و نیتروژن به عنوان تاثیرگذارترین متغیر‌ها، بر مقدار کربن آلی خاک انتخاب شدند، به ‌طوری‌که مؤلفه اول درصد رس 34 درصد و مؤلفه دوم نیتروژن 18 درصد تغییرات را در بردارند‌. با توجه به نتایج حاصل از اجرای مدل‌های ماشین پشتیبان بردار و جنگل تصادفی، مدل ماشین پشتیبان بردار با میزان ضریب کارایی 86/0 میزان خطای 05/0 در مرحله آزمون، مدل دقیق‌تری در این مطالعه می‌باشد.

چکیده سرمایه اجتماعی به عنوان مجموعه‌ای از ارتباطات، شبکه‌ها، اعتماد، نیازمندی‌ها و نظام‌های مشارکتی در یک جامعه تعریف می‌شود که باعث توانایی آن جامعه در مواجهه با چالش‌ها و بهبود شرایط زندگی اعضای آن می‌شود. این مطالعه به منظور تجزیه و تحلیل سرمایه اجتماعی درون گروهی در سه روستای اسکل‌آباد، اسلام آباد کله‌اسپید و چاه‌احمد اصلی در شهرستان تفتان انجام شده است. با توجه به اهمیت مدیریت مشارکتی و تقویت سرمایه اجتماعی، تحلیل پیوند اعتماد و مشارکت در بین افراد این روستاها بسیار ضروری است. از روش تحلیل شبکه برای بررسی پیوندهای اعتماد و مشارکت در بین افراد و روستاهای مورد نظر استفاده شده است. نتایج قبل از اجرای طرح نشان دادند که سطح اعتماد، مشارکت، انسجام و سرمایه اجتماعی پایین بوده است، اما پس از اجرای طرح، این شاخص‌ها بهبود یافته و اعتماد، مشارکت و سرعت گردش بین افراد افزایش یافته است. اجرای طرح باعث افزایش اتحاد و یگانگی در بین افراد روستا شده و سرمایه اجتماعی درون گروهی را افزایش داده است. به عبارت دیگر، ارتباطات بهبود یافته باعث افزایش رفاه اجتماعی و گسترش اعتماد و مشارکت ساکنان روستا شده است.

چکیده مدل‌سازی فرسایش خاک در توسعه و اجرای سیاست‌های مدیریت و حفاظت خاک اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. برای درک بهتر توزیع جغرافیایی فرسایش خاک، مدل‌های مبتنی بر فضایی فرسایش خاک موردنیاز است. فرسایش بادی از جمله مهم‌ترین جنبه‌های تخریب سرزمین و بیابان‌زایی به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می‌شود که اثرات منفی اقتصادی، اجتماعی و محیط‌زیستی ایجاد می‌نماید. جهت کنترل و کاهش اثرات سوء این پدیده همواره اولین گام، تعیین مناطق حساس به فرسایش بادی است. هدف از این پژوهش مشخص‌کردن مناطق مستعد فرسایش بادی با استفاده از مدل ILSWE در حوزه‌های آبریز درجه‌دوکویر درانجیر-ساغند، دریاچه نمک و سفیدرود با استفاده از عوامل اقلیمی و زمینی می‌باشد. این مدل با ترکیب پنج شاخص فرسایندگی اقلیم، فرسایش‌پذیری خاک، سله خاک سطحی، پوشش گیاهی و زبری سطح محاسبه‌شده است. نتایج مدل نشان داد که عامل فرسایندگی اقلیمی شامل بارش، تبخیر و تعرق و باد در این حوزه‌ها متفاوت بوده و بیشترین اهمیت را در پیدایش مناطق حساس به فرسایش بادی داشته است. به عبارتی در حوزه‌ای که میزان بارش افزایش داشته و میزان تبخیر و تعرق و سرعت باد کاهش یابد، درصد مناطق حساس به فرسایش بادی، کاهش، ‌یابد. البته لازم به ذکر است که سایر عوامل مدل، شامل اختلاف پوشش گیاهی، ویژگی‌های خاک، وضعیت توپوگرافی و وسعت اراضی بایر، شوره‌زار، تپه‌های ماسه‌ای، مراتع کم‌تراکم و اراضی کشاورزی دیم در سه حوزه مذکور نیز به نتایج این مدل کمک کرده است. به‌طورکلی نتایج این مطالعه بینش جدیدی در مورد تعیین مناطق حساس به فرسایش بادی در اقالیم مختلف ارائه می‌کند که می‌تواند برای اولویت‌بندی مناطقی که تحقیقات بیشتری در آن‌ها موردنیاز است و اقدامات اصلاحی باید اجرا شود، استفاده گردد.

چکیده استفاده نادرست از منابع آبی، سبب کمبود آب و در پی آن ایجاد مشکلات متعددی برای انسان‌ها شده است. لذا، ارزیابی تنش آبی می‌تواند به مدیریت پایدار منابع آبی کمک کند. شاخص فقر آب (WPI) به عنوان ابزاری ترکیبی، عوامل تاثیرگزار بر وضعیت آب در یک منطقه مشخص را در قالب 5 معیار مهم منابع، دسترسی، ظرفیت، مصرف و محیط زیست ارزیابی می‌کند. در پژوهش حاضر، استان خراسان رضوی، به 22 محدوده مطالعاتی تفکیک و از WPI به منظور ارزیابی تنش آبی آن‌ها استفاده شد. مطابق نتایج WPI، محدوده درگز با امتیاز 63/50 بهترین و محدوده کاشمر؛ کوهسرخ؛ خلیل‌آباد با امتیاز 20/20 بدترین وضعیت آبی را نسبت به سایر محدوده‌ها به خود اختصاص دادند. میانگین WPI برای کل استان، عدد 41/34 بدست آمد که نشان‌دهنده وضعیت بحرانی آب می‌باشد. میانگین 5 معیار منابع، دسترسی، ظرفیت، مصرف و محیط زیست نیز برای کل استان به ترتیب 41/19، 35/36، 23/31، 06/38 و 05/47 بدست آمدند که با توجه به مقادیر معیارهای مصرف و منابع، مصرف آب، 96/1 برابر منابع آبی می‌باشد. بنابراین، بهره‌وری بی‌رویه از منابع آبی، مخصوصا در بخش کشاورزی و عدم توجه به توسعه پایدار و آستانه تاب‌آوری اکوسیستم‌ها به عنوان مهمترین بخش تولید آب، مهم‌ترین اشتباهات استراتژیک مدیریتیِ مسبب بحران آبی شناخته شدند. لذا، ایجاد توازن بین مصرف آب و منابع آبی، اختصاص بخشی از آب به نیاز آبی اکوسیستم‌ها، استفاده از ظرفیت جامعه علمی در مدیریت منابع آب، کاهش وابستگی اقتصادی به کشاورزی و ... می‌توانند به عنوان نقشه راه مدیریت منابع آبی جهت جلوگیری از بحرانی‌تر شدن شرایط موجود باشند.

چکیده تالاب هورالعظیم با مساحت 1180 کیلومترمربع در جنوب‌غربی ایران در استان خوزستان قرار دارد و حدود 70 درصد از محدوده تالاب در عراق واقع شده که با چالش‌ خشکسالی و حفاری‌های نفتی روبه‌رو شده است و بسیاری از اراضی جنوبی آن خشک شده و به کانون گردوغبار تبدیل شده است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی سطوح آلودگی فلزات سنگین در بخش خشک‌شدة این تالاب انجام شد. ابتدا 15 نقطه بر روی تصویر ماهواره‌ای لندست مشخص شد و از خاکِ خشک شدة تالاب با کوادرات نمونه‌برداری شد و در آزمایشگاه با دستگاه ICP-MS غلظت کادمیوم، مس، سرب، آهن، منگنز و نیکل اندازه‌گیری شد. برای ارزیابی سطوح آلودگی از شاخص‌های زمین‌انباشتگی ژئوشیمیایی (Igeo)، خطر اکولوژیکی (ER)، بار آلودگی (PLI)، خطر بالقوة آلودگی (RI)، امنیت آلودگی (CSI) و درجه اصلاح (mCd) استفاده شد. نتایج نشان داد غلظت کادمیوم، مس، نیکل و سرب بیشتر از حدمجاز آن در میانگین شیل است. بر اساس شاخص Igeo، آلودگی کادمیوم زیاد است و سطح آن متوسط تا شدید است. بر اساس شاخص PI نیز آلودگی کادمیوم و سرب به‌ترتیب زیاد و متوسط است. شاخص Er نشان می‌دهد آلودگی اکولوژیکی کادمیوم قابل‌ملاحظه است، اما دیگر فلزات خطر اکولوژیکی ندارند. میانگین شاخص‌های تجمعی ER و PLI به‌ترتیب 193 و 7/9 به‌دست آمد و بیان‌گر خطر اکولوژیکی محتمل برای تمام نقاط است. شاخص امنیت آلودگی CSI برای کادمیوم، مس، نیکل و سرب 52/0، 25/0، 02/4 و 34/0 و شاخص mCd نیز به‌ترتیب 27/0، 4/10، 9/13 و 9/8 به‌دست آمد بیان‌گر شدت خیلی زیاد امنیت آلودگی برای نیکل و کادمیوم است.

چکیده مراتع نقش مهمی در پایداری اکوسیستم و تأمین مالی بسیاری از مردم جهان دارند. تخریب مراتع نگرانی ‏های زیادی را در سطح جهانی به ‏وجود آورده اســت. نتایج مطالعات نشان می ‏دهد که سطح مراتع، تولیدات مرتعی و رضایت بهره ‏برداران مراتع در ایران کاهش یافته است. لذا هدف این تحقیق، آسیب شناسی و عارضه ‏یابی سیاست ‏های مرتع‏ داری ایران در راستای بهره ‏برداری پایدار از مراتع می ‏باشد. این تحقیق از لحاظ ماهیت و هدف، کاربردی و از حیث استراتژی پژوهشی، آمیخته (کیفی-کمی) است. در بخش کیفی با استفاده از روش فرا ترکیب، عارضه‏ های سیاستگذاری مراتع در راستای بهره ‏برداری پایدار از آن ‏ها، احصا و سپس مبتنی بر آن، پرسشنامه تحقیق، ساخته و سپس از روش دلفی با اتکا به نظرات خبرگان دانشگاهی، برای سنجش اهمیت عارضه‏ های مکشوفه استفاده شد. همچنین در بخش کیفی از مقالات مرتبط با موضوع تحقیق در بازه زمانی 15 سال اخیر (1388شمسی/2008 میلادی تا 1402 شمسی/ 2023 میلادی) استفاده شد و ملاک انتخاب منابع بر طبق اشباع نظری داده‏ ها بوده است. جامعه آماری بخش کمی، خبرگان دانشگاهی آشنا به موضوع و علاقمند به همکاری بودند که پانل دلفی را شکل دادند. به ‏منظور دستیابی به هدف تحقیق، از نظرات 9 خبره استفاده شد که نحوه انتخاب آن‏ها براساس نمونه ‏گیری غیراحتمالی گلوله برفی بوده است. یافته‏ های تحقیق حاکی از آن است که 12 عارضه را می‏ توان به ‏عنوان عارضه‏ های اصلی سیاست‏ های مرتع داری در ایران معرفی نمود.

چکیده شناخت و نقشه‌سازی حساسیت جنگل‌ها به آتش‌سوزی برای حفظ اکوسیستم‌ها و تنوع زیستی دارای اهمیت است. این مطالعه با بررسی قابلیت سری‌زمانی تصاویر ماهواره‌ی لندست ۸ و تولید مدلی کارا در بستر سامانه گوگل ارث انجین (GEE) توانست حساسیت جنگل‌های استان کردستان به آتش‌سوزی را در فاصله زمانی ده سال اخیر از سال ۲۰۱۳ الی ۲۰۲۳ و در دو محدوده‌ی مطالعاتی واقع در شهرستان‌های مریوان، سروآباد و بانه پهنه‌بندی کند و اطلاعات ارزشمندی برای مدیریت پیشگیرانه زمین و تخصیص مؤثر منابع به منظور پیشگیری و کاهش تأثیرات آتش‌سوزی جنگل‌ها در منطقه کردستان ارائه ‌دهد. در این مطالعه برای شناسایی حریق جنگلی از شاخص نسبت سوختگی نرمال شده (NBR) برای تصاویر قبل و بعد از فصل آتش‌سوزی استفاده شد. به منظور بهبود نتایج طبقه‌بندی شاخص‌های گیاهی، مسکونی و پهنه‌های آبی به عنوان منطقه بدون حریق بارزسازی شدند. برای دست‌یابی به بهترین صحت طبقه‌بندی از مدل جنگل تصادفی (RF) در سامانه GEE استفاده گردیده است. سپس باتهیه نمونه‌های تعلیمی مناسب از نتایج بارزسازی، طبقه‌بندی تصاویر با مدل RF به تعداد ۵۰ درخت تصمیم‌گیری در سامانه GEE انجام شد. به منظور اطمینان از صحت نمونه‌های تعلیمی انتخاب شده، نتایج نقشه‌سازی آتش‌سوزی با داده‌های نقطه‌ای حریق اداره‌ی منابع طبیعی استان کردستان مقایسه شد. نتایج طبقه‌بندی در دو محدوده‌ی مطالعاتی جنگلی، منطقه مریوان و سروآباد در سال‌های ۲۰۱۶، ۲۰۱۸ و ۲۰۲۰ و منطقه بانه در سال ۲۰۱۸ صحت کلی ۹۹ درصد و ضریب کاپای ۹۷/۰ را نشان داد. نتایج حاصل شده در این تحقیق علاوه بر تاکید بر قابلیت تصاویر لندست‌۸ در نقشه‌سازی حساسیت جنگل، نشان دهنده‌ی صحت قابل قبول مدلRF در این زمینه است.

چکیده ویژگی‌های مکانیکی خاک، مانند مقاومت برشی و مقاومت فروروی، نقش مهمی در افزایش سطح تولید محصولات کشاورزی و مدیریت منابع خاک دارند. هدف از این پژوهش تهیه نقشه رقومی مقاومت برشی و فروروی خاک با استفاده از درخت تصمیم تقویت شده با گرادیان (XGBoost)، جنگل تصادفی (RF) و مدل نزدیکترین -k همسایگی (k-NN) در حوزه آبخیز کیلانه واقع در استان کردستان با مساحت 12 هزار هکتار بود. مقاومت فروروی و برشی با دستگاه‌های نفوذسنج دستی و برش‌پره‌ای در 150 نقطه مشاهداتی لایه سطحی (0 تا 10 سانتی‌متری) خاک اندازه‌گیری شد. داده‌های طیفی و متغیرهای کمکی مستخرج از مدل رقومی ارتفاع و تصاویر ماهواره سنتینل-2 شاملCHND،VD ، RSP ، CHNBL، Brightness، WE، NDVI، Band12، Greenness، PLC و ویژگی های خاک شامل ماده آلی، آهک، جرم مخصوص ظاهری، میانگین هندسی قطر خاکدانه‌ها، اجزاء بافت خاک (درصد رس، شن، سیلت) و داده‌های طیف سنجی نزدیک خاک (LT) به عنوان نمایندگان عوامل خاک‌سازی برای برآورد مقاومت برشی و فروروی خاک استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل XGBoost برای پیش‌بینی مقاومت برشی خاک در لایه سطحی با R2 برابر 61/0، nRMSE برابر 16/0 و مقاومت فروروی خاک در لایه سطحی با R2 برابر 60/0، nRMSE برابر 11/0 نسبت به سایر مدل‌ها دارای دقت بیشتری بودند. به طور کلی مدل XGBoost ‌با استفاده از داده‌های طیفی به همراه متغیرهای توپوگرافی و پارامترهای خاک توانستند تغییرپذیری مکانی ویژگی‌های مکانیکی خاک را با صحت قابل قبول در منطقه مورد مطالعه برآورد نمایند. نقشه‌های تهیه شده در این پژوهش می‌توانند به‌عنوان الگویی کاربردی در تهیه نقشه‌های مدیریت پذیر خاک‌ها در مطالعات خاکشناسی کشور مورد استفاده قرار گیرند.