نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری
دوره و شماره: دوره 69، شماره 2، تابستان 1395، صفحه 261-528 

تعیین حوزه‌های آبخیز همگن جهت برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از روش‌های مختلف تحلیل خوشه‌ای (مطالعه موردی: دامنه شمالی البرز)

صفحه 261-273

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61682

نسیم آرمان، علی سلاجقه، سادات فیض نیا، حسن احمدی، جمال قدوسی، علی کیانی راد

چکیده شناسایی زیر حوزه‌های آبخیز همگن اولین گام ضروری تعمیم نتایج مطالعات محیطی می باشد. بدین منظور در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش تجزیه‌وتحلیل عاملی (روش تحلیل مؤلفه‌های اصلی) از بین 21 متغیر مؤثر بر تولید رسوب در 27 ایستگاه هیدرومتری البرز شمالی، متغیرهای طول‌‌‌مستطیل‌معادل، میزان‌حساسیت‌‌سنگ ‌‌به‌ فرسایش، بارش متوسط‌ سالانه، جهت و تراکم زهکشی که درمجموع 72/80 درصد واریانس داده‌ها را توجیه می‌کنند، انتخاب شدند )516/0(KMO =. سپس با استفاده از روش‌های مختلف تحلیل خوشه‌ای (سلسله‌مراتبی، دومرحله‌ای و میانگین K)، سه منطقه همگن به دست آمد. آنالیز تشخیص، صحت تحلیل خوشه‌ای در مناطق همگن را تائید نمود. از سوی دیگر بر اساس این پنج عامل، یک تابع متمایز‌‌کننده تعریف شد که مقادیر همبستگی کانونیک، کای‌اسکور و آماره ویلکس‌لامبدا نیز تایید کننده مجزا بودن این سه گروه منطقه همگن می‌باشند.

روابط بین پایداری خاکدانه ها و برخی خصوصیات خاک در خاک‏های حوزه آبخیز طالقان

صفحه 275-295

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61683

محسن آرمین، حسن روحی پور، حسن احمدی، علی سلاجقه، محمد حسین مهدیان، وجیهه قربان نیا خیبری

چکیده پایداری خاکدانه‏ها کی از خصوصیات اصلی مؤثر بر فرسایش‏پذیری و ویژگی‏های اصلی هیدرولیکی و فیزیکی خاک است. آگاهی از مؤلفه‏های خاک کنترل‌کننده پایداری خاکدانه‏ها برای حفظ ساختمان خاک بسیار مهم است. همچنین شناسایی خصوصیات بحرانی خاک مؤثر بر پایداری خاکدانه‏ها در حوزه آبخیزی که فرسایش خاک ناشی از الگوهای طبیعی پایداری خاکدانه‏ها است، پایه و اساس استراتژی‏های حفاظتی است. هدف این مطالعه که در خاک‏های سطحی طالقان انجام شده، بررسی رابطه بین پایداری خاکدانه‏ها و برخی از خصوصیات خاک است. در این تحقیق، واحدهای کاری بر اساس همگنی در شیب دامنه، جهت جغرافیایی و سنگ‏شناسی حاصل شده‏اند، سپس با تکیه‌بر نتایج مطالعات زمین‏آماری در مقیاس واحدهای همگن کاری در بخشی از خاک‏های حوزه آبخیز طالقان به وسعت 3260 هکتار، 84 نقطه به‌عنوان نقاط نمونه‏برداری خاک انتخاب شده‏اند. شاخص‏های پایداری مورد استفاده میانگین وزنی قطر خاکدانه‏ها و پایداری مرطوب خاکدانه‏ها هستند. همبستگی بین میانگین وزنی قطر خاکدانه‏ها و خصوصیات خاک با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون استخراج شده و بر اساس معنی‏داری آماری آن‌ها ارزیابی شده است. سپس بر اساس نتایج همبستگی و با استفاده از روش رگرسیون گام‌به‌گام اقدام به توسعه مدل‏های پیش‏بینی پایداری خاکدانه‏ها شد. نتایج حاکی از غیرقابل ‌انتظار بودن همبستگی بین خصوصیات خاک و پایداری خاکدانه‏ها است به طوریکه همبستگی بین پایداری خاکدانه‏ها با درصد آهک، رس و رطوبت اشباع منفی است درحالی‌که با درصد شن ریز و شن خیلی ریز مثبت است. بنابراین بهبود پایداری خاکدانه‏ها و کنترل فرسایش خاک در حوزه آبخیز طالقان درگرو مدیریت این خصوصیات خاک و انجام پروژه‏های حفاظت خاک در جهت تعدیل و بهینه کردن آن‌ها است.

بررسی رابطه ترکیبات ثانویه و خوشخوراکی گیاهان مرتعی(مطالعه موردی: مراتع کرسنک استان چهارمحال و بختیاری)

صفحه 297-309

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61684

عطااله ابراهیمی، ولی اله رئوفی راد، حسین ارزانی، زهرا شجاعی اسعدیه

چکیده خوش‌خوراکی گونه‌های مرتعی در موارد متعددی مانند تعیین ظرفیت چرا و ترکیب گونه‌ای کاربرد دارد. تاکنون شاخص دقیقی برای تعیین خوشخوراکی، تعریف نشده است. ازاین‌رو، معرفی شاخصی دقیق، کاربردی، عام و ساده برای تعیین خوشخوراکی گیاهان مرتعی ضروری به نظر می‌رسد. برای بررسی رابطة بین خوشخوراکی و ترکیبات ثانویه، ابتدا ترکیب گیاهان و نسبت استفاده از گونه‌های گیاهی موجود در منطقه در رژیم غذایی دام‌های گوسفند و بز به‌طور جداگانه با استفاده از روش فیلم‌برداری و زمان‌سنجی اندازه‌گیری شد. شاخص انتخاب گونه‌های گیاهی برای بز و گوسفند محاسبه گردید. سپس، ترکیبات ثانویه گیاهان غالب در رژیم غذائی دام‌ها، با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف نگار جرمی GC-MSS اندازه‌گیری و مقادیر ترکیبات ثانویه به روش آنالیز مؤلفه‌های اصلی (PCA) رج‌بندی و مقادیر کمی هر یک از گونه‌های گیاهی بر روی هر یک از محورهای اصلی به‌عنوان معیار کمی تمایز گونه‌ها ازنظر وجود ترکیبات ثانویه گیاهان در نظر گرفته شد. در پایان همبستگی بین شاخص انتخاب گونه‌های گیاهی توسط گوسفند و بز (متغیر وابسته) با مقادیر کمی حاصل از ترکیبات ثانویه گیاهان بر روی محورهای PCA (متغیر مستقل) تعیین و تجزیه‌وتحلیل شد. نتایج حاصله نشان داد که بین شاخص انتخاب گونه‌های گیاهی توسط گوسفند و بز با ترکیبات ثانویه گیاهان رابطة معنی‌داری (0.05 P≤) وجود داشته و یا به بیانی دیگر ترکیبات ثانویه گیاهان مرتعی در انتخاب آن‌ها توسط گوسفند و بز برای چرا کاملاً تأثیر گذارند. بنابراین، ترکیبات ثانویه گیاهان را می‌توان به‌عنوان شاخصی مهم در تعیین خوشخوراکی گیاهان مرتعی محسوب کرد.

بررسی پویایی پوشش گیاهی مراتع نیمه استپی استان اصفهان (مطالعه موردی: دولت قرین سمیرم)

صفحه 311-322

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61685

سید مرتضی ابطحی

چکیده هدف از اجرای این تحقیق بررسی روند تغییرات مرتع با روش پویایی پوشش گیاهی و در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و خصوصیات خاک منطقه دولت قرین سمیرم در جنوب استان اصفهان در سطحی معادل 25 کیلومترمربع می‌باشد. پس از تعیین تیپ گیاهی و گونه‌های همراه منطقه، آمار پوشش تاجی گیاهان یک‌ساله، پهن برگان علفی چندساله، بوته‌ای‌ها، گندمیان چندساله، رطوبت، کربن آلی و پوشش خاک، طی سال‌های 1387 تا 1391 جمع‌آوری شد. بدین منظور از 3 نوار ترانسکت به طول 500 متر در جهت تغییرات تیپ گیاهی استفاده گردید. بر روی هر ترانسکت 10 پلات و در کل 30 پلات با ابعاد 2 در 1 متر (بر اساس روش سطح حداقل) مشخص گردید. میزان بارندگی و دما بر اساس آمار ایستگاه هواشناسی سمیرم محاسبه و منحنی‌های آمبروترمیک سال‌های رویشی موردنظر ترسیم گردید. تغییرات پارامترهای اندازه‌گیری شده به کمک روش تجزیه واریانس (F-test) بررسی و میانگین هر پارامتر از سالی به سال دیگر (طی 4 سال) با روش دانکن مقایسه گردید. تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تفاوت در متغیرهایی مانند رطوبت خاک، پوشش تاجی یک‌ساله‌ها، بوته‌ای‌ها، پهن برگان علفی، گندمیان چندساله، پوشش خاک و گونه Bromus tomentellus در سطح 99 درصد و پوشش تاجی کل، گونه Poa bulbosa و میزان کربن آلی خاک در سطح 95 درصد معنی‌دار می‌باشد. افزایش بارش در سال‌های پایانی اجرای طرح، بخصوص در فصل بهار و هم‌زمان با رشد گیاه، تأثیر مشهودی در افزایش پهن برگان علفی و گندمیان گذاشته است. به‌طوری‌که پوشش تاجی پهن برگان علفی از 93/2 به 13/7 و پوشش تاجی گندمیان از 1/7 به 05/14 درصد رسیده است. تغییرات و پویایی سالانه پوشش گیاهی با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و خاک منطقه بررسی و درنهایت عامل اقلیم به‌عنوان تأثیرگذارترین عامل مشخص گردید.

تاثیر توزیع‌های احتمالاتی در افزایش دقت پیش‌بینی رسوب معلق با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی-عصبی(مطالعه موردی: حوزه آبخیز سد دز)

صفحه 323-338

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61686

حمیده افخمی، محمد تقی دستورانی، فرزانه فتوحی فیروزآبادی

چکیده توجه به ماهیت داده­های رسوب و انتخاب روش­های مناسب پردازش بر روی داده­ها قبل از ورود به مدل­های هوش مصنوعی از جمله مواردی است که می­تواند نتایج حاصل از شبیه­سازی­ها را به واقعیت نزدیک سازد. در این تحقیق تأثیر روش­های پردازش داده­های رسوب قبل از ورود به دو مدل شبکه­های عصبی مصنوعی و سیستم­های استنتاج فازی-عصبی در هفت ایستگاه حوضه سد دز مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس با توجه به توزیع­های احتمالاتی حاکم بر داده­ها سه سناریو در نظر گرفته شد. سناریوی اول بدون هیچ‌گونه پردازش و با استفاده از اصل داده­ها، سناریوی دوم، پردازش داده­ها از طریق استاندارد­سازی و در سناریوی سوم با توجه به حاکمیت توزیع­های لگاریتمی بر داد­ه­های رسوب، از لگاریتم داده­ها استفاده گردید. نتایج شبیه­سازی­ها در دو مدل، کارایی بهتر و خطای کمتر را در شرایط استفاده از لگاریتم داده­ها به خصوص در ایستگاه­هایی که بهترین توزیع­های احتمالاتی آن‌ها یکی از توزیع‏های لگاریتمی می‌باشد، نشان دادند. درنهایت، مدل فازی عصبی با ضریب همبستگی 95/0، 4/5RMSE=، 4/1 MSE=و
42/0 ME= در ایستگاه بیاتون و در شرایط استفاده از لگاریتم داده­ها بهترین عملکرد را نشان داد.

سیلوی ترکیبی از هالکنموم (Halocnemum strobilaceum)، کهور (Prosopis juliflora) و یونجه برای تأمین علوفه دام در مناطق خشک

صفحه 339-352

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61687

بهرام امیری، ناهید تکین، حسین قره داغی، بهروز رسولی

چکیده هدف از انجام این تحقیق معرفی منبع علوفه‏ای جدید و با ارزش از طریق ترکیب و سیلو کردن سه گونه‏ی یونجه، هالکنموم (Halocnemum strobilaceum)) و میوه کهور (Prosopis juliflor) و ارزیابی آن با استفاده از روش تجزیه تقریبی، روش تولید گاز و دام زنده می‏باشد. برای انجام این آزمایش ابتدا مقدار مناسبی از گونه‌های موردنظر جمع‌آوری گردید. سپس به‌وسیله چاپر به ابعاد کمتر از 5 سانتیمتر خرد شدند. در ادامه هالوکنموم(H)، میوه کهور(K)، یونجه(U) و ملاس(M) در چهار تیمار و با سه تکرار در قالب طرح آزمایشی بلوک کامل تصادفی به ترتیب  به نسبت 50: 20: 20:10 درصد، 50:30:10: 10 درصد، 50: 10: 30: 10 درصد و30: 30: 30: 10 درصد بر اساس وزن ماده خشک سیلو شدند. در پایان مدت آزمایش (28 روز)  ارزش علوفه‏ای این ترکیبات با استفاده از روش‌های استاندارد AOAC مورد ارزیابی قرار گرفت. به‌منظور برآورد میزان مصرف سیلوهای تهیه‌شده از سه رأس میش نژاد قشقایی یک‌ساله غیر شیرده با وزن5/2 ± 45 کیلوگرم و سه رأس بز ماده نژاد توده سیاه مویی یک‌ساله غیر شیرده با وزن
5/2 ±30 کیلوگرم بر اساس آزمایشی به‌صورت طرح اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. نتایج نشان داد که ترکیب M10-U20-K20-H50 و M10-U30-K10-H50 طی دوازده ساعت اولیه دارای هضم پذیری بیشتری بودند. مطالعه ارزش غذایی ترکیبات سیلو شده در این تحقیق به روش تولید گاز نشان داد که ترکیب M10-U20-K20-H50 مقدار ماده آلی خشک، ماده آلی قابل‌هضم و انرژی متابولیسمی نسبتاً بالاتری دارد و بیشتر موردتوجه دام‌های موردمطالعه است. پس می‌توان آن را به‌عنوان یک ترکیب مناسب غذایی و اقتصادی پس از انجام تحقیقات تکمیلی توصیه نمود.

بررسی ارتباط فاکتورهای پوشش گیاهی و خصوصیات خاک( مطالعه موردی پارک ملی خجیر )

صفحه 353-366

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61688

سیداکبر جوادی، علیرضا خان آرمویی، محمد جعفری

چکیده هدف از این پژوهش، بررسی روابط پوشش گیاهی با خصوصیات خاک و تعیین مهم‌ترین خصوصیات خاکی مؤثر در تفکیک تیپ‌های رویشی منطقه پارک ملی خجیر از توابع استان تهران بوده است. نمونه‌برداری به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. بعد از برداشت اطلاعات پوشش گیاهی با توجه به پراکنش پوشش گیاهی با استفاده از آنالیز دوطرفه گونه‌های شاخص (TWINSPAN) و آنالیز تطبیقی قوس­گیر (DCA) پوشش گیاهی منطقه به 5 تیپ گیاهی طبقه‌بندی شد. از عمق 20 – 0 سانتی‌متر نمونه خاک برداشت و خصوصیات خاک شامل بافت خاک، درصد آهک، گچ، اسیدیته، هدایت الکتریکی، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و نسبت جذب ازت اندازه‌گیری گردید. به‌منظور تجزیه‌وتحلیل خصوصیات خاک در ارتباط با تغییرات پوشش گیاهی از روش‌های تجزیه‌وتحلیل چند متغیره از قبیل آنالیز تطابق کانونیک (CCA) که یکی از روش‌های رسته­بندی است استفاده شد. این آنالیزها با استفاده از نرم‌افزار PC-ORDانجام گرفت. نتایج نشان داد که یک همبستگی معنی‌داری بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی اندازه‌گیری شده وجود داشته است. مهم‌ترین خصوصیات خاکی مؤثر در تفکیک تیپ‌های رویشی منطقه مورد مطالعه، سنگریزه، رس، سیلت، شن، گچ، آهک، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی، پتاسیم و ارتفاع از سطح دریا بوده و هر گونه گیاهی با توجه به منطقه رویش، نیازهای اکولوژیک و دامنه بردباری با بعضی از خصوصیات خاک رابطه دارد. تیپ‌های گیاهی ازنظر مقدار سنگریزه، آهک، گچ، شن، رس، با هم اختلاف معنی‌داری داشته‌اند که نشان‌دهنده شکل‌گیری تیپ‌های گیاهی در منطقه در ارتباط با خاک آن می‌باشد.

تحلیل شبکه تلفیقی نهاد – بهره ‏بردار در برنامه عمل مدیریت مشارکتی مرتع (منطقه مورد مطالعه: روستای قصر یعقوب - خرم بید - استان فارس)

صفحه 367-382

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61689

ساره راسخی، علی اکبر مهرابی، سید اکبر جوادی، مهدی قربانی

چکیده منابع طبیعی تجدید شونده از سرمایه‏های ملی و با ارزش هر کشور محسوب شده و حفظ و توسعه آن علاوه بر نهاد‏های ذی‌ربط از وظایف عموم مردم و به ویژه بهره برداران این منابع است. در این زمینه راهکارهای متنوعی برای استفاده بهینه و حفاظت پایدار منابع طبیعی، بال اخص مراتع مطرح شده که در میان آنها مدیریت مشارکتی مورد تاکید قرار گرفته است. در این مطالعه با هدف شناخت چالش‌ها و موانع پیشروی مدیریت مشارکتی، به تحلیل شبکه تلفیقی نهاد- بهره برداران مرتع (نهادهای مرتبط با مدیریت مرتع و بهره برداران مرتع) بر اساس رویکرد تحلیل شبکه اجتماعی در روستای قصر یعقوب شهرستان صفاشهر پرداخته شده است. نتایج حاصله حاکی از آن ست که میزان انسجام میان بهره برداران مراتع و نهادهای مرتبط با شبکه نهادی مرتع و همچنین پایداری شبکه مورد بررسی در منطقه مورد مطالعه در حد متوسط است و دو نهاد شورای اسلامی روستا و اداره جهاد کشاورزی دارای اقتدار بالاتری نسبت به سایرین و به عبارتی کنشگران کلیدی در میان نهاد‏های مورد بررسی هستند. لذا بر اساس نتایج حاصله می‌توان بیان نمود که تقویت انسجام در بین کنشگران مورد مطالعه و همچنین شناخت کنشگران کلیدی در سطوح مختلف از مهم‌ترین راهکارها در راستای تحقق برنامه عمل مدیریت مشارکتی است و مدیران منابع طبیعی را در جهت ساماندهی و مدیریت پایدار مراتع یاری می‌نماید.

پتانسیل غنـا و تنوع گونه ای ذخیره شده در بانک بذر خاک مراتع در دو شرایط قرق و چرای دام

صفحه 383-395

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61690

فاطمه سالاریان، جمشید قربانی، قدرت اله حیدری، نصرت اله صفاییان

چکیده حفاظت و احیا تنوع زیستی در اکوسیستم‏های مرتعی تخریب یافته اهمیت فراوانی دارد. در این زمینه نیاز است تا پتانسیل بانک بذر خاک به‌عنوان یکی از منابع مهم گونه‏ای مورد شناسایی قرار گیرد. در این تحقیق ترکیب گونه‏ای و مقدار بذر موجود در خاک در دو شرایط قرق و خارج قرق در بخشی از مراتع چهارباغ استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‏گیری بانک بذر خاک از دو منطقه قرق و خارج قرق در دو عمق صفر تا 5 و 5 تا 10 سانتی‏متری خاک در 90 پلات یک مترمربعی انجام شد. ترکیب و مقدار بانک بذر به روش جوانه‏زنی در گلخانه تعیین گردید. 28 گونه گیاهی از 15 تیره از نمونه‏های خاک دو منطقه جوانه زدند. تیره کاسنی، گندمیان و گل سرخ در دو منطقه قرق و خارج قرق جزو تیره-های غالب بانک بذر خاک منطقه بودند. همی‏کریپتوفیت‏ها، پهن برگان علفی و چندساله‏ها از گروه‏های کارکردی غالب در بانک بذر خاک دو منطقه بودند. قرق به‌طور معنی‏داری باعث افزایش بانک بذر گونه‏های Digitaria sanguinalis، Potentilla canescens، Stellaria media، Sonchusoleraceus و Galium verum گردید. شاخص‏های غنا و تنوع گونه‏ای بانک بذر خاک دو منطقه تفاوت معنی‏داری نداشتند. در منطقه قرق این شاخص‏ها به‌طور معنی‏داری در عمق سطحی خاک بیشتر بوده اما دو عمق خاک در خارج قرق از نظر این شاخص‏ها تفاوت معنی‏داری نداشتند. نتایج این تحقیق نشان داد هر چند قرق موجب تغییراتی در بانک بذر گیاهان در خاک شده اما هنوز بهبود شاخص‏های تنوع و غنا و افزایش معنی‏دار گندمیان را در پی نداشته است.

استفاده از مدل داده کاوی CANFIS در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی برخی خاک‏های مناطق خشک و نیمه خشک**

صفحه 397-410

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61691

فریدون سرمدیان، علی کشاورزی

چکیده داده کاوی این فرصت را فراهم می کند تا داده‏های موجود از خاک، به مناطق دور از دسترس تعمیم داده شوند و داده‏های خاک را در طیفی از مقیاس‏ها، متراکم کرده و یا گسترش داد؛ بطوریکه می‏توان آن را به عنوان یکی از دستاوردهای با ارزش در جهت کمک به تصمیم گیری صحیح مدیران اجرایی تلقی نمود. ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهمترین ویژگی‏های شیمیایی خاک‏هاست که توانایی خاک در ذخیره عناصر غذایی و یا عناصر آلاینده در خاک را نشان می‏دهد. اندازه گیری CEC خاک‏های مناطق گرم و خشک با دارا بودن خصوصیاتی مانند مواد آلی پایین و کانی شناسی خاص، به روش‏های معمول سخت و زمان بر است، لذا در این تحقیق از روش CANFIS (Coactive Neuro-Fuzzy Inference Systems) جهت برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی برخی خاک‏های مناطق خشک و نیمه خشک استفاده گردید. در این تحقیق از 85 نمونه خاک (بانک داده‏های خاک هدف) موجود در پایگاه داده‏های خاک (440 نمونه خاک مرجع) به نسبت 1:5 استفاده شد. به منظور بررسی همراستایی در داده‏ها، همبستگی بین متغیر‏های مستقل مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از روش رگرسیونی حذف پیشرو، مهمترین و تاثیرگذارترین مولفه‏های ورودی بر نتایج خروجی، انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که روش CANFIS دارای قابلیت و کارایی زیادی در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از ویژگی‏های زودیافتی مانند بافت خاک، ماده آلی و تصاویر ماهواره ای می‏باشد.

ارزیابی اقتصادی تبدیل کاربری زراعت دیم به باغات بادام و تأثیر آن بر خصوصیات خاک (مطالعه موردی: منطقه دژکرد شهرستان اقلید)

صفحه 411-425

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61692

سمیه شریفی، فاطمه محمدزاده، علی اکبر کریمیان، سید حمید رضا میرقادری

چکیده امروزه افزایش رشد جمعیت و نیاز به مواد غذایی باعث گردیده فشار بر عرصه‌های منابع طبیعی به‌ویژه در تبدیل این اراضی به اراضی کشاورزی، روزبه‌روز در حال افزایش است؛ به‌طوری‌که در بعضی مناطق، مردم مراتع شیب‌دار اطراف روستای خود را که شرایط بارندگی مناسبی دارد، تغییر داده و به دیم‌کاری می‌پردازند؛ همین عامل سبب تسریع تجزیه ماده آلی و سایر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک شده و بازدهی اراضی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. دولت به‌منظور حفاظت خاک این مناطق اقدام به اجرای پروژه‌های آبخیزداری متعدد کرده که از یکی از این پروژه‌ها، پروژه تبدیل اراضی دیم منطقه به باغات بادام می‌باشد. این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه تأثیرات دیمزارها بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و ارزیابی اقتصادی اراضی دیم گندم و باغات بادام دیم انجام‌شده است. به همین منظور از سه کاربری مرتع، باغات دیم و دیمزار از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتیمتری خاک و در 3 تکرار اقدام به نمونه‌گیری از خاک گردید. نتایج نشان داد که طرح تبدیل دیمزارهای کم بازده به باغات بادام دیم باعث بهبود میزان کیفیت خاک (حاصلخیزی) در این منطقه شده است. همچنین نتایج ارزیابی اقتصادی کاربری‌های مختلف نشان داد که نسبت فایده به هزینه برای گندم‌کاری دیم 57/0 است؛ درحالی‌که برای پروژه بادام‌کاری بین 2 تا 7/3 یعنی حدود 4 تا 7 برابر است. بنابراین پروژه بادام‌‌کاری دیم توان مالی روستائیان را افزایش داده است.

تأثیر شدت‏های مختلف چرای دام بر میزان ترسیب کربن و ذخیره ازت خاک (مطالعه موردی: قطعه چهار شهریار)

صفحه 427-436

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61693

محمد جعفری، حسین آذرنیوند، احمد صادقی پور، نادیا کمالی، احمد حیدری، حسن مداح عارفی

چکیده افزایش نگرانی‏‏‏ها در زمینة گرمایش جهانی و تغییر اقلیم موجب شده است که به خاک و توانایی آن در ترسیب کربن به صورت پایدار توجه ویژه‌ای شود. خاک‏ها بزرگترین ذخایر کربن در چرخه کربن خشکی هستند که حاوی کربنی حدود سه برابر پوشش گیاهی و دو برابر آنچه در اتمسفر وجود دارد می‌باشند. مطالعه اثر چرای دام بر ذخیره کربن خاک بدلیل نقش عمده کربن آلی خاک در تولید اهمیت زیادی دارد و چرای دام پتانسیل بالایی برای تغییر میزان ذخیره کربن در اکوسیستم‏های مرتعی دارد. در این مطالعه اثر شدت‏های مختلف چرا بر میزان ترسیب کربن و تثبیت ازت در مراتع کشت شده با گونه Atriplex canescens در قطعه چهار شهریار بررسی شد. بدین منظور پس از شناسایی مناطق با شدت‏های چرایی کم، متوسط و زیاد جهت مقایسه با منطقه قرق نمونه‌برداری از پوشش گیاهی و خاک انجام گرفت. نمونه‌برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی سیستماتیک در قالب 20 پلات 5*5 متری انجام شد. در هر منطقه اولین پلات به طور تصادفی و چهار پلات دیگر در امتداد پلات اول و به فاصله 150-200 متر از یکدیگر مستقر گردیدند. جهت نمونه‌برداری خاک تعداد 20 پروفیل در پلات‏های نمونه‌برداری پوشش گیاهی حفر شد و نمونه‌های خاک در هر پروفیل از عمق‏های 10-0، 30-10 و 100-30 سانتی‌متری برداشته شد. در نمونه‌های خاک درصد سنگ و سنگریزه، وزن مخصوص ظاهری، کربن آلی و ازت اندازه‌گیری شد. در ادامه وزن کل کربن ترسیب شده در هر هکتار از هر عمق محاسبه گردید. تحلیل داده‌ها با آزمون تجزیه واریانس یکطرفه با استفاده از نرم افزار SPSS 17 انجام گرفت و جهت مقایسه میانگین از آزمون دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت‏های مختلف چرا باعث کاهش معنی دار درصد کربن و ازت خاک شده است..

اثر ویژگی های واحدهای زمین شناسی و شیب‌ بر تولید رواناب و رسوب با استفاده از شبیه ساز باران (مطالعه موردی: حوضه صنوبر، تربت‌حیدریه)

صفحه 437-447

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61694

پریسا فرضی، مریم آذرخشی، علی رسول زاده، مهدی بشیری

چکیده ویژگی‌های سنگ‌های تشکیل‌دهنده سطح زمین نقش بسیار مهمی بر تغییرات طبیعت از جمله فرایند فرسایش و جابجایی ذرات خاک دارد. این تحقیق با هدف بررسی اثر اصلی و متقابل واحدهای زمین‏شناسی و شیب ‌بر تولید رواناب و رسوب در حوزه آبخیز صنوبر با استفاده از شبیه‏ساز باران صورت گرفت. بدین منظور نقشه زمین‌شناسی منطقه در محیط نرم‌افزار Arc GIS 10 تهیه‌شده و سه واحد زمین‌شناسی غالب منطقه به ترتیب توف سبز، ماسه‌سنگ، مارن (Et)، آهک اوربیتولین‏دار (Kl) و کنگلومرا- ماسه‌سنگ (Ngcs) شناسایی شد، همچنین به‌منظور بررسی اثر شیب، نقشه شیب حوزه در سه‌طبقه 10-0، 30-10 و بیشتر از 30 درصد تهیه شد. سپس با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز باران اقدام به ایجاد بارش با شدت 9/0 میلی‌متر بر دقیقه شد که مربوط به دوره بازگشت 10 سال است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین واحدهای زمین‏شناسی مختلف از نظر تولید رواناب، رسوب و غلظت رسوب تفاوت معنی‏داری در سطح 5 درصد وجود دارد. در مورد طبقات شیب مشخص شد بین شیب‏های مختلف در تولید رواناب و رسوب اختلاف معنی‏دار وجود دارد، اما در مورد غلظت رسوب تفاوت معنی‌دار نشد. نتایج مربوط به اثر متقابل واحدهای زمین-شناسی و شیب ازنظر حجم رواناب در سطح اطمینان 95 درصد معنی‏دار شد، اما در مورد وزن رسوب و غلظت رسوب اثر متقابل معنی‌دار نبود. به‌طورکلی مشخص گردید نوع واحدهای زمین‏شناسی و شیب منطقه بر فرایند فرسایش خاک اثرگذار هستند و همچنین اثرپذیری متغیر رواناب بیشتر از رسوب است

ارزیابی فنی و اقتصادی بندهای سنگی ملاتی و توری‌سنگی (مطالعه موردی: چند حوزه آبخیز استان چهارمحال و بختیاری)

صفحه 449-460

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61695

احمد قنبری، رفعت زارع بیدکی، افشین هنربخش، وفا محمودی نژاد

چکیده بندهای اصلاحی پرهزینه‌ترین عملیات آبخیزداری است. این پژوهش با هدف ارزیابی کارآیی انفرادی بندهای اصلاحی در حوزه‌های مختلف استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. یازده معیار مؤثر در کارآیی  فردی بندها شامل؛ مکان‌یابی بند، پایداری بند، تثبیت طولی آبراهه، ضریب ذخیره رسوبات، عمود بودن تاج بند بر محور آبراهه، ابعاد سرریز، استحکام بند، آنکراژ، رعایت پروفیل عرضی آبراهه، تطابق مرکز سرریز با محور آبراهه و طول کفبند، انتخاب شد. اهمیت هر کدام از معیارها در کارایی بند با روش تحلیل سلسله مراتبی محاسبه شد. 41  بند سنگی ملاتی و توریسنگی که در سال‌های گذشته در قسمت‌های مختلف استان چهارمحال و بختیاری با ابعاد گوناگون ساخته شده بود انتخاب شدند و  هر کدام از این معیارها برای آن‌ها امتیازدهی شد. سپس با ضرب کردن وزن هر معیار در امتیازی که هر بند از آن معیار به دست آورد، فاصله کارآیی  هر بند از کارایی مورد انتظار، محاسبه شد. نتایج نشان داد از بین معیارها، معیار عمود بودن تاج بند بر محور آبراهه و تطابق مرکز سرریز با محور آبراهه به‌طور متوسط بیشترین و معیارهای تثبیت طولی آبراهه و انتخاب مناسب ابعاد سرریز کمترین امتیاز را به دست آوردند. همچنین معیار مکان‏یابی بند با وزن 214/0 بیشترین وزن و معیار طول کف‏بند با وزن 035/0 کمترین وزن را به خود اختصاص دادند. ارزیابی اقتصادی بند‌ها با مقایسه نمره نهایی کارایی آن‌ها با حجم مصالح مصرف شده، انجام گرفت. درنهایت نتایج  نشان داد بندهای کوچک با رعایت اصول اولیه طراحی، کارآیی و صرفه اقتصادی بیشتری از بندهای بزرگ داشته‎اند.

برآورد غلظت گرد و غبار (PM 10) با استفاده از مدل عددی GOCART

صفحه 461-473

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61696

حسین محمد عسگری، شهرام خلیقی سیگارودی، پرویز ایران نژاد، حسن احمدی، آرش ملکیان

چکیده برآورد غلظت ذرات گردوغبار به دلیل تأثیراتش بر سلامتی افراد جامعه، فعالیت‌های اجتماعی و اقتصادی، اکوسیستم‌های خشکی و آبی و اثر بر متغیرهای هواشناسی از اهمیت بالایی برخوردار‌است. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی طرح‌واره عددی GOCART در شبیه‌سازی ذرات گردوغبار است. این طرح‌واره در بستر مدل تحقیقاتی پیش‌بینی وضع هوا (WRF) به اجرا درآمد. این مدل در سه شبکه با ساختار لانه‌ای تودرتو به اجرا درآمد. شبکه اول از غرب آفریقا تا شرق آسیا به‌منظور در نظر گرفتن همه مناطق منشأ غبار، زیر شبکه دوم کشور ایران و زیر شبکه سوم استان خوزستان است. برای شرایط آغازین و مرزی میدان‏های هواشناسی از داده‌های 6 ساعته FNL استفاده شد. نتایج اولیه مدل حاکی از رطوبت سطحی بالا و همچنین برآوردهای نامناسب مدل برای ذرات گردوغبار PM10 بود. بدین منظور با در نظر گرفتن رطوبت سطحی کمتر از نقطه پژمردگی در مناطق بیابانی در ماه‌های گرم سال، محاسبه رطوبت اصلاح گردید. همچنین شاخص فرسایش‌پذیری با استفاده از رطوبت سطحی و سرعت آستانه فرسایش در مدل تعریف گردید و ضرایب شاخص موردنظر با استفاده از داده‌های PM10 در ماه‌های تیر و دی سال 1387 که دارای بیشترین و کمترین مقادیر متوسط ماهانه بودند تنظیم گردید. درنهایت نتایج به‌دست‌آمده از مدل اصلاح‌شده با داده‌های PM10 ایستگاه محیط‌زیست اهواز برای یک دوره یک‌هفته‌ای در خرداد 1388 مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل‌های آماری نشان‌دهنده دقت بالای مدل در برآورد غلظت این ذرات می‌باشند.

بررسی الگوی توزیع زمانی بارش روزانه و روابط آن با بارش‌های کوتاه مدت در مناطق ساحلی- جنگلی (مطالعه موردی: ایستگاه نوشهر در شمال ایران)

صفحه 475-485

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61697

مریم مرادنژادی، آرش ملکیان، مقداد جورغلامی، علی قاسمی

چکیده الگوی توزیع بارش 24 ساعته و رابطه آن با بارش‏های کوتاه‌مدت، یکی از مباحث مهم در مطالعات مربوط به هیدرولوژی همچون شبیه‏سازی سیلاب و طراحی سازه‏های آبی است. ازاین‌رو در این مطالعه، جهت نیل به این هدف، ابتدا با استفاده از داده‏های ایستگاه باران‌نگار نوشهر در یک منطقه جنگل ساحلی در شمال ایران، به بررسی روابط بارش روزانه با بارش ساعتی و دقیقه‌ای پرداخته شد. سپس الگوی توزیع زمانی بارش روزانه با استفاده از روش‏های Pilgrim و Huff مورد بررسی قرار گرفت و درنهایت الگوی نقطه‌ای به‌دست‌آمده با به‌کارگیری آماره‌های ارزیابی قدر مطلق درصد خطای نسبی، قدر مطلق خطای میانگین، خطای میانگین و ریشه میانگین مربعات خطا مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بررسی روابط بارش 24 ساعته با بارش‌های 5 و 30 دقیقه‏ای و همچنین 1، 2، 3، 6، 9، 12 و 18 ساعته نشان داد که در تمامی موارد رابطه نمایی نسبت به روابط رگرسیونی خطی و لگاریتمی، بهتر می‏تواند این رابطه را تبیین کند. بررسی الگوی توزیع زمانی بارش نشان داد که در تمامی وقایع 24 ساعته استخراج شده، بیشترین میزان بارندگی در چارک اول رخ می‌دهد و در غالب رخدادهای بارش از ابتدا تا انتهای زمان بارش، شدت بارش به‌طور مداوم کمتر می‌شود، به‌گونه‌ای که در طول زمان بارش هیچ‌گونه نوسانی که شدت بارش دوباره افزایش پیدا کند مشاهده نمی‌شود. همچنین نتایج حاکی از آن بود که در مناطق مشابه، الگوی SCS-type IA می‌تواند برآورد قابل قبولی را در مقایسه با سایر الگوهای مورد بررسی نشان دهد.

مقایسه روش های مختلف زمین آمار برای برآورد بارندگی در حوزه آبخیز حاجی قوشان

صفحه 487-502

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61698

یوسف نبی پور، مهدی وفاخواه

چکیده به دلیل کمبود ایستگاه‏های اندازه‏گیری بارندگی و وسیع بودن حوزه‏های آبخیز، روش‏های تحلیل مکانی بارش از اهمیت زیادی برخوردارند. روش‏های متفاوتی برای برآورد متوسط بارندگی مانند روش‏های ریاضی و تیسن وجود دارد، ولی به‌وسیله این روش‏ها موقعیت و آرایش داده‏ها و همبستگی بین آن‌ها در نظر گرفته نمی‏شود که برای این منظور می‏توان از روش‏های زمین‌آمار استفاده نمود. در این مقاله 22 ایستگاه هواشناسی در داخل حوضه و اطراف آن با طول دوره آماری مشترک 30 ساله انتخاب و روش‏های زمین‌آمار شامل کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی، کوکریجینگ ساده، کوکریجینگ معمولی، کوکریجینگ معمولی استاندارد شده و میانگین متحرک وزنی به‌صورت عکس فاصله با توان یک تا پنج  به‌منظور برآورد مکانی بارندگی ماهانه، سالانه و حداکثر بارندگی 24 ساعته در حوزه‏ آبخیز حاجی قوشان در شمال شرقی ایران مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور داده‏های بارش با روش‏های مختلف برازش داده شد و درنهایت با استفاده از روش اعتبارسنجی حذفی، با حذف تک‌تک ایستگاه‏ها مقادیر بارش آن‌ها تعیین و با مقادیر برآوردی مقایسه گردید. نتایج حاصل نشان داد که برای بارش‏ سالیانه در منطقه مورد مطالعه، روش کریجینگ معمولی با میانگین مطلق خطای برآورد 26/34 و برای بارش ماه‏های مختلف و همچنین بارش حداکثر بارندگی 24 ساعته، روش معکوس فاصله وزنی با توان 5 مناسب‏ترین روش و در رابطه با مدل واریوگرام، مدل گوسی برای تحلیل داده‏های ماهانه و سالانه و حداکثر بارندگی 24 ساعته مناسب تشخیص داده شد.

بازسازی دبی روزانه با استفاده از روش های شبکه عصبی و فازی- عصبی(مطالعه موردی: سرشاخه های حوزه آبخیز کارون)

صفحه 503-514

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61699

مجتبی نساجی زواره، باقر قرمز چشمه، فاطمه رحیم زاده

چکیده برای برآورد دبی روزانه در مدل‏های هیدرولوژی نیاز به دبی‏های پیوسته در بازه زمانی روزانه هست. تعداد سال‏های آماری متفاوت، نواقص آماری و خطای اندازه‏گیری باعث ایجاد سری‏های زمانی با پایه زمانی غیرمشترک می‏گردد. بنابراین بازسازی داده‏های دبی روزانه از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است. این تحقیق به‌منظور بازسازی دبی روزانه در یکی از سرشاخه‏های رودخانه کارون و در دو مرحله انجام گرفت. در هر دو مرحله تحقیق با استفاده از داده‏های دبی روزانه دو ایستگاه بالادست و روش‏های شبکه عصبی،
فازی-عصبی و رگرسیون دومتغیره دبی روزانه ایستگاه پائین‌دست بازسازی گردید. در مرحله دوم با گروه‏بندی مقادیر دبی به سال‏های خشک، نرمال و مرطوب دبی روزانه بازسازی شد. نتایج نشان داد روش‏های شبکه عصبی و فازی دارای دقت بالا‏تری نسبت به روش رگرسیون دومتغیره برای بازسازی دبی روزانه بود. بین مدل‏های مختلف شبکه عصبی و فازی مدل شبکه عصبی پرسپترون (MLP)دارای قابلیت مناسب‏تری نسبت به بقیه مدل‏ها است. همچنین گروه‏بندی دبی به سال‌های خشک، نرمال و مرطوب باعث کاهش خطا در بازسازی دبی روزانه گردید. بر اساس شاخص میانگین خطای نسبی (MRE) به ترتیب سال‏های نرمال، مرطوب و خشک کمترین خطا در بازسازی دبی روزانه را دارند.

بررسی اثر شاخص‌های پیوند از دور بر میزان کارایی پیش‌بینی جریان رودخانه (مطالعه موردی: حوضه رودخانه حبله‏رود)

صفحه 515-528

https://doi.org/10.22059/jrwm.2016.61700

محمدرضا یزدانی، علی اصغر ذوالفقاری

چکیده برخی سیگنال‌های آب و هوایی با منشأ خارجی می‌توانند موجب تغییرات در شرایط آب و هوایی شده و بر میزان آورد جریان رودخانه تأثیرگذار باشند. ازآنجایی‌که جریان رودخانه حبله رود نقش بسزایی در توسعه فعالیت‌های مختلف خصوصاً کشاورزی منطقه داشته است، لازم است با انجام تحقیقات مناسب میزان جریان، پیش‌بینی شده تا بتوان مدیریت بهینه منابع آب خصوصاً در شرایط خشک‌سالی و اقلیم در حال تغییر در این منطقه را مهیا نمود. در انجام این تحقیق از چهار مدل غیرخطی شبکه عصبی مصنوعی شامل شبکه‌های پیش خورد تعمیم‌یافته، شبکه‌های جوردن المان، شبکه‌های زمان تأخیری چرخشی و شبکه‌های تابع پایه شعاعی برای مدل‌سازی جریان رودخانه حبله رود (ایستگاه بنکوه) طی دوره 1361 تا 1390 استفاده گردید. برای ارزیابی شاخص‌های پیوند از دور و نقش آن‌ها در کارایی مدل از 10 شاخص استفاده گردید و متغیرهای ورودی در 4 سناریو مجزا در هر مرحله پس از آنالیز حساسیت داده‌ها وارد مدل شدند. نتایج به‌دست‌آمده در مرحله تست مدل حاکی از خطای کمتر شبکه‌های جوردن المان نسبت به سایر مدل‌ها در پیش‌بینی جریان است (میزان خطا از سناریوی اول تا چهارم به ترتیب برابر 57/5، 9/4، 35/5 و 62/4 است). به‌طورکلی میزان خطا از سناریوی اول تا سناریوی چهارم روندی کاهشی را در مدل‌ها نشان می‌دهد. نتایج بررسی‌ها بیانگر این است که با اضافه نمودن شاخص‌های پیوند از دور، میزان خطا در پیش‌بینی جریان رودخانه حبله رود از 15 تا 31 درصد کاهش می‌یابد.