رضا سکوتی اسکوئی؛ حمیدرضا پیروان؛ داود نیککامی؛ محمدحسین مهدیان
چکیده
با توجه به اینکه اراضی مارنی در محدوده حوزههای آبخیز بخش شمالی استان آذربایجان غربی گسترش زیادی داشته و فرسایش خاک در این اراضی زیاد است، در این پژوهش فرسایشپذیری و اشکال فرسایشی خاکهای حاصل از مارنها و رابطه آنها با تلفات خاک در این اراضی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مناطق پراکندگی مارنها در ...
بیشتر
با توجه به اینکه اراضی مارنی در محدوده حوزههای آبخیز بخش شمالی استان آذربایجان غربی گسترش زیادی داشته و فرسایش خاک در این اراضی زیاد است، در این پژوهش فرسایشپذیری و اشکال فرسایشی خاکهای حاصل از مارنها و رابطه آنها با تلفات خاک در این اراضی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مناطق پراکندگی مارنها در استان بررسی و با توجه به شرایطی مانند ضخامت و برونزدهای مارنی، تناوب میان لایههای مارنی و اشکال فرسایشی مشهود در آنها، مارنهای حساس به فرسایش در مناطق شمالی استان شناسایی شدند. در 15 نقطه و با سه تکرار از خاک سطحی این اراضی نمونهبرداری شد. شاخصهای فرسایشپذیری این خاکها شامل نسبت رس و شاخص فرسایشپذیری k در فرمول جهانی فرسایش تعیین شد. با استفاده از بارانساز قابل حمل، میزان تولید رواناب و رسوب نیز در مناطق انتخابی بهدست آمد. شدت و اشکال فرسایش با استفاده از روش BLM تعیین و ارتباط بین فرسایشپذیری خاکهای مارنی با شکل، نوع فرسایش و رسوبدهی از طریق ماتریس همبستگی بررسی و گروههای همگن از نظر تولید رسوب و حساسیت به فرسایش با استفاده از آزمون دانکن تعیین شدند. نتایج بهدست آمده نشان میدهد، با وجود آنکه بهطور کلی وضعیت فرسایش سطحی به روش BLM در طبقه متوسط قرار میگیرد، در مناطق قرهتپه و قرهآغاج فرسایش آبکندی امتیاز بیشتری بهخود اختصاص داده و فرسایش شیاری در کلیه نقاط امتیازات بالایی داشته است. حجم رواناب سطحی کمینه 255 در منطقه شعبانلو و بیشینه 577 سانتیمتر مکعب در منطقه قرهتپه بهدست آمد. ضریب رواناب بین 0.23 تا بیشینه 0.53 محاسبه شد. کمینه گلآلودگی تولید شده برابر 10 گرم در لیتر در قرهتپه و بیشینه آن برابر 180 گرم در لیتر در قرهآغاج اندازهگیری شد. همچنین، مشخص شد که شاخص نسبت رس در ظهور فرسایش به شکل آبکندی و حجم رواناب در فرسایش سطحی و شیاری نقش تعیینکننده (با اطمینان 95 درصد) داشته است.
سیده مریم باقری؛ محمدحسین مهدیان
چکیده
بهدلیل پیچیدگی و تغییرات وسیع فاکتورهای زیستمحیطی در تالابها، پایش آلودگی، حفظ و کنترل کیفیت خاک، امری ضروری تلقی میشود. بنابراین، شناخت توزیع مکانی ویژگیهایی نظیر مقادیر غلظت فلزات سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است. در این راستا، این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی عنصر مس با توجه به برخی خصوصیات شیمیایی خاک ...
بیشتر
بهدلیل پیچیدگی و تغییرات وسیع فاکتورهای زیستمحیطی در تالابها، پایش آلودگی، حفظ و کنترل کیفیت خاک، امری ضروری تلقی میشود. بنابراین، شناخت توزیع مکانی ویژگیهایی نظیر مقادیر غلظت فلزات سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است. در این راستا، این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی عنصر مس با توجه به برخی خصوصیات شیمیایی خاک تالاب انزلی انجام شد. در این رابطه، نمونهبرداری در 48 محل از خاک سطحی تالاب انجام و مقادیر غلظت مس، اسیدیته و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک آنها تعیین شد. در این پژوهش، روشهای معکوس فاصله وزنی، چند جملهایها، پنج تابع اسپلاین شامل اسپلاین با تابع کاملا منظم، اسپلاین با تابع کششی، اسپلاین با تابع چند جملهای درجه دوم، اسپلاین با تابع چند جملهای معکوس، اسپلاین با تابع صفحه نازک، کریجینگ عام و تلفیق روشهای یاد شده با روشهای فازی با استفاده از تکنیک ارزیابی متقاطع مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین، برای مقایسه اختلاف مقادیر مشاهدهای و تخمینی و تعیین روش مناسب، معیارهای ارزیابی میانگین خطای مطلق (MAE)، میانگین انحراف از خطا (MBE) و کارایی مدل (EF) مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج بهدست آمده، روش فازی اسپلاین کششی با استفاده از متغیر کمکی ظرفیت تبادل کاتیونی، با حداقل (MAE) برابر 5.64، درصد خطا برابر 11.90 و مقدار EF برابر 0.3، بهعنوان روش برتر در تهیه نقشه پراکنش مس برگزیده شد. این روش در مقایسه با روشهایی چون معکوس فاصله وزنی، چند جملهای موضعی، چند جملهای فراگیر، اسپلاین، کریجینگ عام و فازی کریجینگ معمولی، میانگین خطای مطلق را بهترتیب بهمیزان 50، 56، 56، 53، 53 و 50 درصد کاهش داد. همچنین، مقایسه مقادیر حداکثر و میانگین غلظت مجاز عنصر مس در این پژوهش با مقادیر این عنصر در استانداردهای خاک کشورهای استرالیا و لهستان نشان داد که در حال حاضر و با توجه به مقادیر دادههای حاصل از نمونهها، فعلا مقدار عنصر مس در خاک تالاب انزلی کمتر از حد بحرانی است.
سمیه مقیمی؛ یحیی پرویزی؛ محمدحسین مهدیان؛ محمدحسن مسیحآبادی
چکیده
کربن آلی خاک یکی از مهمترین ویژگیهای خاک بوده و هرگونه تغییر در مقدار و ترکیب آن بر اکثر ویژگیهای شیمیایی، زیستی و فیزیکی خاک تاثیرگذار است. بهبود کربن آلی خاک سبب بهبود ساختمان خاک، کیفیت و کمیت رطوبت در حوضه، کیفیت هوا، افزایش سطح عناصر غذایی خاک و در نتیجه کیفیت و کمیت محصول، جلوگیری از تخریب و فرسایش خاک و احیا خاک ...
بیشتر
کربن آلی خاک یکی از مهمترین ویژگیهای خاک بوده و هرگونه تغییر در مقدار و ترکیب آن بر اکثر ویژگیهای شیمیایی، زیستی و فیزیکی خاک تاثیرگذار است. بهبود کربن آلی خاک سبب بهبود ساختمان خاک، کیفیت و کمیت رطوبت در حوضه، کیفیت هوا، افزایش سطح عناصر غذایی خاک و در نتیجه کیفیت و کمیت محصول، جلوگیری از تخریب و فرسایش خاک و احیا خاک و زیست بوم خواهد شد. عوامل متعددی از جمله عوامل اقلیمی، توپوگرافی و مدیریتی بر مقدار کربن آلی خاک تاثیر میگذارند. در مقیاس کوچک محلی مانند مرتع مورد مطالعه، عامل اقلیم تنوع قابل ملاحظهای نداشته و عوامل توپوگرافی بر تغییرات کربن آلی خاک، بسیار اثرگذارند. لذا، هدف این پژوهش، برآورد تاثیر متغیرهای توپوگرافی ارتفاع، جهت شیب، درصد شیب، سایه روشن و انحنا بر مقدار کربن آلی خاک در اراضی مرتعی واقع در حوضه مرگ استان کرمانشاه است. به این منظور، برآورد کربن آلی خاک با دو روش رگرسیون چندمتغیره خطی (MLR) و شبکههای عصبی مصنوعی (ANN) انجام شد. بر طبق نتایج، مدل MLR، توانست 53 درصد و مدل ANN، 77 درصد از تغییرات کربن آلی خاک را پیشبینی کند. در روش MLR، مقدار RMSE و MBE بهترتیب 0.4 و صفر در روش ANN، مقدار RMSE و MBE بهترتیب 0.16 و 0.003 محاسبه شد. نتایج بررسیها نشان داد، شبکه عصبی مصنوعی با آرایش 1-9-5 و تابع فعالسازی تانژانت هایپربولیک در لایه پنهان، نسبت بهروش رگرسیون خطی چندگانه، دارای دقت و صحت بالاتری است. طبق نتایج شبکه عصبی مصنوعی، از بین متغیرهای مورد بررسی، بهترتیب ارتفاع با 0.79، سایه روشن با 0.64 و درصد شیب با 0.28 ضریب تاثیر، در تغییرات ذخایر کربن آلی خاک در این منطقه بیشترین سهم را دارند.
داود نیککامی؛ محمدحسین مهدیان
چکیده
گاهی از مقدار صحیح فرسایش آبی بهدلیل نقش آن در توسعه تغییرات سطح زمین و تحتالشعاع قرار دادن پایداری فعالیتهای کشاورزی در بلندمدت حائز اهمیت است. فرسایندگی باران بهعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای تاثیرگذار بر فرسایش آبی خاک مطرح است که در قالب شاخصهایی بیان میشود. برای کمی نمودن تاثیر عامل فرسایندگی باران در بررسیهای ...
بیشتر
گاهی از مقدار صحیح فرسایش آبی بهدلیل نقش آن در توسعه تغییرات سطح زمین و تحتالشعاع قرار دادن پایداری فعالیتهای کشاورزی در بلندمدت حائز اهمیت است. فرسایندگی باران بهعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای تاثیرگذار بر فرسایش آبی خاک مطرح است که در قالب شاخصهایی بیان میشود. برای کمی نمودن تاثیر عامل فرسایندگی باران در بررسیهای مربوط به فرسایش و رسوب، شاخصهای مختلفی بر مبنای خصوصیات باران از جمله مقدار، شدت، مدت، اندازه قطر قطره، انرژی جنبشی و یا ترکیبی از آنها مد نظر قرار میگیرد. این عامل در بسیاری از روشهای تجربی برآورد کمی و یا کیفی فرسایش خاک، بهعنوان یکی از عوامل اصلی، مطرح است. لذا بهمنظور پرهیز از هرگونه دوبارهکاری در تعیین عامل فرسایندگی باران، لازم است تا روشی مبتنی بر شرایط حاکم بر حوزههای آبخیز ایران تبیین شود. چنین اقدامی منجر به رفع ابهامات و اختلاف نظرها در نحوه تعیین این عامل در هر یک از مدلها میشود. برای حصول اطمینان در محاسبه این عامل مهم، ضرورت دارد تا اقدام به ارزیابی روشهای مختلف تعیین توان فرسایندگی باران در شرایط اقلیمی و آب و هوایی مختلف نمود. این پژوهش با هدف تعیین شاخص فرسایندگی مناسب در ایران و بسط این شاخص به کل کشور و تهیه نقشه فرسایندگی باران در مقیاس ملی انجام گرفت. در این تحقیق، ابتدا بهمنظور بررسی شاخصهای فرسایندگی باران و انتخاب مناسبترین آنها، 64 شاخص مختلف محاسبه شده و روابط همبستگی آنها با تلفات خاک در هفت استان آذربایجان غربی، خراسان رضوی، زنجان، سمنان، مازندران، مرکزی و یزد و در قالب طرح ملی در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری بررسی و EI30 بهعنوان مناسبترین شاخص معرفی شد. در مرحله دوم، شاخص انتخابی برای ایستگاههای هواشناسی سینوپتیک دارای باراننگار محاسبه شد و رابطهای نیز بین شاخص یاد شده و تعدادی از شاخصهای زودیافت نظیر فورنیه، فورنیه اصلاح شده، بارندگی متوسط سالانه، حداکثر بارندگی روزانه برقرار شد. پس از تعیین فورنیه اصلاح شده بهعنوان شاخص انتخابی برای ایستگاههای بارانسنجی که فاقد باراننگار بودند، مقادیر EI30 در ایستگاههای فاقد آمار شدت بارندگی با ضرایب بهدست آمده، محاسبه شد. بعد از نرمال کردن دادههای EI30 نیم تغییرنمای آن ترسیم و مدل مناسب بر آن برازش داده شد. سپس، روشهای میانیابی مختلف کلاسیک در سطح کشور انجام و هر یک از آنها با روشهای ارزیابی تقاطعی مورد مقایسه قرار گرفت که در نهایت روش اسپلاین جهت ترسیم نقشه انتخاب شد. نقشه خروجی وجود روند کاهشی شاخص فرسایندگی باران را از مناطق غربی و شمالی به مناطق شرقی و جنوبی کشور نشان میدهد و این الگو مطابق با الگوی تغییرات اقلیمی از مناطق مرطوب به مناطق نیمهخشک میباشد.
داود نیککامی؛ هادی چمحیدر؛ محمدحسین مهدیان؛ ابراهیم پذیرا
چکیده
اثرات محیطی و اقتصادی فرسایش خاک ناشی از سوء مدیریت در استفاده از اراضی واقع در یک حوزه آبخیز است. اگرچه متوقف کردن کامل فرسایش خاک تا حد شرایط طبیعی امکان پذیر نیست، ولی مهار آن در قالب طرحهای مدیریت جامع آبخیز یک نیاز مبرم است.با توجه به اینکه در منابع علمی، هدر رفت عناصر غذایی با استفاده از مدلهای بهینهسازی مورد ارزیابی قرار ...
بیشتر
اثرات محیطی و اقتصادی فرسایش خاک ناشی از سوء مدیریت در استفاده از اراضی واقع در یک حوزه آبخیز است. اگرچه متوقف کردن کامل فرسایش خاک تا حد شرایط طبیعی امکان پذیر نیست، ولی مهار آن در قالب طرحهای مدیریت جامع آبخیز یک نیاز مبرم است.با توجه به اینکه در منابع علمی، هدر رفت عناصر غذایی با استفاده از مدلهای بهینهسازی مورد ارزیابی قرار نگرفته است، هدف اصلی این پژوهش، تعیین سطح بهینه کاربری اراضی بهمنظور کاهش میزان فرسایش و هدررروی عناصر غذایی خاک و ارتقاء درآمد ساکنینیک حوضه است. برای این منظور، حوزه آبخیز ابوالعباس واقع در شمال شرق استان خوزستان، بهعنوان منطقه مورد تحقیق انتخاب شد. مدل برنامهریزی خطی چند هدفی برای سه گزینه مختلف وضعیت کنونی کاربریها و بدون اعمال مدیریت اراضی، وضعیت کنونی کاربریها و اعمال مدیریت اراضی و وضعیت استاندارد کاربریها و مطابق با اصول و معیارهای علمی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد سطح کاربریهای فعلی برای کاهش میزان فرسایش و هدرروی عناصر غذایی و افزایش درآمد ساکنین حوضه مناسب نبوده و در شرایط بهینه باید تغییر نماید. در شرایط بهینه، سطح اراضی جنگلی و باغی بهترتیب 1.81 و 55.7 درصد افزایش، سطح اراضی مرتعی بدون تغییر و سطح اراضی کشت آبی و دیم بهترتیب 67.5 و 31.4 درصد کاهش مییابد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که در صورت بهینهسازی کاربری اراضی در شرایط فعلی و بدون اعمال مدیریت اراضی، میزان فرسایش، هدرروی عناصر غذایی و درآمد خالص کل حوضه بهترتیب 3.2 درصد کاهش، 2.5 درصد کاهش و 29.7 درصد افزایش، در صورت اعمال مدیریت اراضی در داخل سطوح فعلی کاربریها، به ترتیب 35.3 درصد کاهش، 70.2 درصد کاهش و 37.2 درصد افزایشو در شرایط استاندارد کاربریها به ترتیب 47.2 درصد کاهش، 70.4 درصد کاهش و 41.8 درصد افزایش مییابد. نتایج بهدست آمده از تحلیل حساسیت نیز نشان داد که تغییر در سطح اراضی باغی و آبی، بیشترین تاثیر در افزایش درآمد خالص و کاهش فرسایش و هدرروی عناصر غذایی خاک در حوزه آبخیز ابوالعباس را داشته است.
رضا سکوتی اسکوئی؛ محمدحسین مهدیان؛ شهلا محمودی؛ محمدحسن مسیحآبادی
دوره 2، شماره 3 ، آبان 1389، ، صفحه 161-169
چکیده
مدیریت و برنامهریزی مناسب خاک بهمنظور بهرهبرداری مناسب از آن امری لازم بوده، در این رابطه پراکنش مکانی ویژگیهای خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. اصولاً بررسی های مکانی بهوسیله روشهای زمین آماری شامل تخمینگرهای آماری غیر پارامتری نظیر روشهای TPSS، میانگین متحرک وزنی و یا روشهای پارامتری زمین آماری نظیر کریجینگ ...
بیشتر
مدیریت و برنامهریزی مناسب خاک بهمنظور بهرهبرداری مناسب از آن امری لازم بوده، در این رابطه پراکنش مکانی ویژگیهای خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. اصولاً بررسی های مکانی بهوسیله روشهای زمین آماری شامل تخمینگرهای آماری غیر پارامتری نظیر روشهای TPSS، میانگین متحرک وزنی و یا روشهای پارامتری زمین آماری نظیر کریجینگ و کوکریجینگ صورت میگیرد. این تحقیق با هدف بررسی ساختار مکانی برخی خصوصیات خاک شامل درصد آهک و شن و رطوبت اشباع خاک که در حاصلخیزی خاک موثر هستند، در بخش جنوبی دشت ارومیه به مساحت 36690 هکتار در شهرستان ارومیه استان آذربایجانغربی به انجام رسیده است. فاصله نیمرخهای خاکی مورد مطالعه بین 1300 تا 4700 متر بود. برای برآورد خصوصیات خاکی مذکور در نقاط نمونهبرداری نشده، از روشهای کریجینک، میانگین متحرک وزنی و کوکریجینگ در محیط GIS استفاده شده است. برای مقایسه کارآیی تخمینگرهای مکانی و انتخاب روش مناسب میانیابی، روش ارزیابی متقابل و متغیرهای آماری MAE و MBE بهکارگرفته شده است. پس از انتخاب روش مناسب میانیابی برای برآورد خصوصیلت خاکی مورد بررسی، نقشههای پراکنش مکانی آنها تهیه شد. براساس تعداد و حدود تغییرات دادهها، از قانون استورجس برای تعریف تعداد و فاصله طبقات در تهیه و طبقهبندی نقشههای مربوطه استفاده شده است. نتایج به دست آمده حاکی از این است که روش کریجینگ با ضریب همبستگی حداقل 0.83 و درصد خطای 3.98، برای برآورد مقادیر در نقاط فاقد دادههای خاکی از دقت قابل قبولی برخوردار است.