یاسین صالحی؛ علیرضا واعظی
چکیده
مقدمهفرسایش خاک یکی از عوامل تخریب اراضی و از مهمترین معضلات محیط زیست، کشاورزی و تولید غذا در جهان است. بیش از نیمی از مهمترین اراضی کشاورزی در مناطق نیمه‌خشک، تحت کشت دیم هستند و تنش‌های ناشی از فرسایش و تخریب اراضی به‌صورت مستقیم از دو جهت، اثرات درون عرصه فرسایش همچون حاصلخیزی خاک و اثرات برون عرصه‌ای مانند آلودگی خاک، ...
بیشتر
مقدمهفرسایش خاک یکی از عوامل تخریب اراضی و از مهمترین معضلات محیط زیست، کشاورزی و تولید غذا در جهان است. بیش از نیمی از مهمترین اراضی کشاورزی در مناطق نیمه‌خشک، تحت کشت دیم هستند و تنش‌های ناشی از فرسایش و تخریب اراضی به‌صورت مستقیم از دو جهت، اثرات درون عرصه فرسایش همچون حاصلخیزی خاک و اثرات برون عرصه‌ای مانند آلودگی خاک، حائز اهمیت است. شناخت توزیع اندازه ذرات فرسایش یافته، گام اساسی برای مدیریت هدررفت عناصر غذایی و انتقال آلاینده‌ها از خاک است. برای این منظور، این پژوهش با هدف بررسی توزیع اندازه رسوبات حاصل از فرسایش بین شیاری تحت تاثیر درجه شیب و بافت خاک در برخی خاک‌های منطقه نیمه‌خشک زنجان، انجام شد.
مواد و روش‌هابرای انجام این پژوهش، چهار دامنه دارای خاک با بافت مختلف (لوم شنی، لوم سیلتی، لوم رس شنی و لوم رسی) در چهار اندازه شیب شمال به جنوب (پنج، 10، 15 و 20 درصد) با استفاده از باران شبیه‌سازی شده، با شدت 60 میلی‌متر بر ساعت به مدت 60 دقیقه، مورد بررسی قرار گرفت. رواناب و رسوب در بازه‌های زمانی پنج دقیقه از آغاز رواناب تا رسیدن به حالت پایدار، در ظرف‌های مدرج مجزا جمع‌آوری و حجم و وزن آن اندازه‌گیری شد. توزیع اندازه ذرات رسوب به روش جداسازی ذرات با استفاده از سری الک‌های به قطر 75، دو، یک، 0.5، 0.25، 0.1 و 0.05 میلی‌متر تعیین شد. همچنین، درصد ذرات ریزتر (سیلت و رس) از روش هیدرومتر محاسبه شد. سپس، ذرات رسوب در هشت دسته شامل سنگریزه (دو تا 75 میلی‌متر)، شن بسیار درشت (یک تا دو میلی‌متر)، شن درشت (0.5 تا یک میلی‌متر)، شن متوسط (0.5-0.25 میلی‌متر)، شن ریز (0.25-0.1 میلی‌متر)، شن بسیار ریز (0.1-0.05)، سیلت (0.05-0.002 میلی‌متر) و رس (0.002 > میلی‌متر) دسته‌بندی شدند.
نتایج و بحثنتایج نشان داد، با افزایش شیب سطح زمین، توزیع اندازه ذرات رسوب در همه خاک‌ها دچار تغییر شد. به‌طوری که انتقال ذرات درشت‌تر از 0.1 میلی‌متر (شامل شن بسیار درشت، شن درشت، شن متوسط و شن ریز) با افزایش شیب بیشتر می‌شود. در حالی که درصد ذرات سیلت (از 0.002 تا 0.05 میلی‌متر) در همه بافت‌ها کاهش یافت. همچنین، ذرات در طبقه اندازه شن متوسط و شن ریز که بین 40 تا 50 درصد ذرات رسوب برای هر بافت را تشکیل دادند، با افزایش شیب، تغییر معنی‌داری نداشتند. بیشترین نسبت ذرات در رسوب به خاک اصلی، مربوط به ذرات سیلت در بافت لوم سیلتی (4.33 برابر) و کمترین آن نیز مربوط به ذرات رس در بافت لوم سیلتی (0.26 برابر) بود. ذرات شن و سیلت در بافت‌های مختلف، دارای نسبت‌های انتقال بالایی بودند. ذرات سیلت در سه بافت لوم شنی، لوم رسی و لوم سیلتی دارای نسبت بیش از یک و ذرات رس دارای نسبت کمتر از یک بودند. ذرات شن نیز به جز در بافت لوم رسی، در بیشتر بافت‌ها در محدوده 0.83 تا 1.24 برابر نسبت به خاک اصلی تغییر کرد و میانگین کلی نسبت فراهمی آن در رسوب به خاک اصلی، 0.98 برابر بود.
نتیجه‌گیریبه‌طور کلی، این پژوهش نشان داد با افزایش شیب، سطح انتخاب‌پذیری ذرات ریز کاهش و سهم ذرات درشت افزایش می‌یابد. اثرگذاری این تغییرات در خاک‌های ریزبافت بیشتر خود را نمایان می‌کند. با توجه به افزایش تخریب خاکدانه‌ها و شدت جریان با افزایش شیب سطح، جلوگیری از حذف پوشش گیاهی و رعایت اصول خاک‌ورزی در جهت کاهش برخورد مستقیم قطرات باران بر سطح خاک و کاهش انتقال‌پذیری ذرات به‌وسیله جریان بسیار با اهمیت است. همچنین، نتایج نشان می‌دهد که نسبت ذرات در بافت خاک و خصوصیات ساختمان خاک (فراوانی و پایداری خاکدانه‌ها)، از عوامل تعیین‌کننده انتقال ذرات بوده‌اند و در نظر گرفتن این ویژگی‌ها در انتخاب روش‌های حفاظت خاک، ضروری است.
آرش دریک؛ قوام‌الدین زاهدی امیری؛ محمد جعفری؛ مهران زند
چکیده
تراکم دی‌اکسید کربن اتمسفر در اثر فعالیت‌های انسانی، روند گرم شدن کره زمین را بسیار افزایش داده است. جنگل‌کاری یکی از راهکارهای مؤثر برای جذب دی‌اکسید کربن و افزایش ذخیره کربن در بوم‌سازگان خشکی و کاهش گرمایش زمین است. این پژوهش، با هدف بررسی مقایسه میزان ذخیره کربن خاک در توده‌های درختی منطقه آبخوان کوهدشت و ارائه بهترین مدل ...
بیشتر
تراکم دی‌اکسید کربن اتمسفر در اثر فعالیت‌های انسانی، روند گرم شدن کره زمین را بسیار افزایش داده است. جنگل‌کاری یکی از راهکارهای مؤثر برای جذب دی‌اکسید کربن و افزایش ذخیره کربن در بوم‌سازگان خشکی و کاهش گرمایش زمین است. این پژوهش، با هدف بررسی مقایسه میزان ذخیره کربن خاک در توده‌های درختی منطقه آبخوان کوهدشت و ارائه بهترین مدل رگرسیونی ذخیره کربن بر اساس تمامی مشخصه‌های خاک انجام گرفت. در هر یک از توده‌های 20 ساله انجیر، انار، پسته، بادام زراعی و سرو نقره‌ای و مرتع شاهد، تعداد 10 کرت 5×5 متر به‌صورت تصادفی انتخاب و داخل هر کرت از عمق‌های صفر تا 10، 30-10 و 50-30 سانتی‌متری خاک، نمونه‌برداری انجام و مشخصه‌های خاکشناسی (بافت خاک، کربن آلی، وزن مخصوص ظاهری، هدایت الکتریکی، درصد آهک و اسیدیته خاک) اندازه‌گیری شد. نتایج نشان می‌دهد که مقدار میانگین ذخیره کربن خاک در گونه پسته (54.94 تن در هکتار) به‌طور معنی‌داری بیشتر از انجیر (50.23 تن در هکتار)، بادام زراعی (31.53 تن در هکتار)، انار (27.09 تن در هکتار)، سرو نقره‌ای (24.17 تن در هکتار) و مرتع شاهد (9.01 تن در هکتار) است. در بین توده‌های مورد بررسی، اجزا تشکیل‌دهنده بافت خاک، مقدار اسیدیته، کربن آلی، هدایت الکتریکی و وزن مخصوص ظاهری خاک، اختلاف معنی‌داری را نشان می‌دهد. همچنین، نتیجه رگرسیون گام‌به‌گام نشان داد که بافت خاک و مقدار اسیدیته به‌ترتیب از مهمترین اجزاء تأثیرگذار بر مقدار ذخیره کربن خاک بودند.
جهانگیر پرهمت؛ هادی نظری‌پویا
چکیده
نفوذ یکی از مؤلفه‌های اصلی چرخه هیدرولوژی و مورد نیاز در مدیریت و بهره‌برداری منابع آب است. این پدیده در طبیعت به عوامل متعددی وابسته و اندازه‌گیری آن مشکل است. بنابراین، مدل‌های مختلفی برای شبیه‌سازی آن ارائه شده است. ارزیابی مدل‌های نفوذ با داده‌های مشاهده‌ای حلقه مضاعف نشان می‌دهد که هر کدام از این ...
بیشتر
نفوذ یکی از مؤلفه‌های اصلی چرخه هیدرولوژی و مورد نیاز در مدیریت و بهره‌برداری منابع آب است. این پدیده در طبیعت به عوامل متعددی وابسته و اندازه‌گیری آن مشکل است. بنابراین، مدل‌های مختلفی برای شبیه‌سازی آن ارائه شده است. ارزیابی مدل‌های نفوذ با داده‌های مشاهده‌ای حلقه مضاعف نشان می‌دهد که هر کدام از این مدل‌ها در شرایطی بر بقیه برتری داشته‌اند. براین اساس، در پژوهش حاضر مدل‌های فیلیپ، هورتن، گرین-آمپ، SCS، کاستیاکف و لوئیس-کاستیاکف به همراه پارامترهای آن‌ها، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، حوضه گنبد در استان همدان انتخاب و به چهار واحد هیدرولوژیکی همگن تقسیم شد. سپس، میزان نفوذ در فصل خشک برای ارزیابی این مدل‌ها، در هر واحد با حلقه مضاعف اندازه‌گیری شد. نتایج پژوهش نشان داد مدل فیلیپ نفوذ را با دقت بیشتری برآورد نموده و در مرتبه بعد مدل کاستیاکف قرار دارد. برای روابط مدل فیلیپ ضریب همبستگی بین 0.975 تا یک، خطای میانگین بین 0.017- تا 0.017+ و میانگین جذر مربعات خطا حداکثر 0.22 به‌دست آمده است. برای مدل کاستیاکف ضریب همبستگی بین 0.956 تا 0.998، خطای میانگین بین 9.3- تا 0.003+ و میانگین جذر مربعات خطا حداکثر 14.25 است. علاوه بر این، رابطه همبستگی بین پارامترهای این مدل‌ها با دو شاخص بافت خاک شامل درصدهای رس و شن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد به استثناء مدل SCS کلیه پارامترهای سایر مدل‌ها در سطح معنی‌دار پنج درصد به این دو شاخص وابسته بوده و نیز حداقل یک پارامتر هر مدل دارای همبستگی بالا و معنی‌دار است. مقدار ضریب همبستگی به‌ترتیب برای پارامتر تابع هدایت هیدرولیکی خاک (A) در مدل فیلیپ 0.99، برای پارامتر ثابت مدل گرین-آمپ B) 0.95)، برای تابع کاهنده نفوذ در مدل هورتن k) 0.99)، برای ضریب تابع نمایی مدل کاستیاکف b) 0.999) و برای ضریب تابع نمایی مدل لوئیس-کاستیاکف (b) در 0.96 به‌دست آمد. رابطه همبستگی سایر پارامترها با درصد رس و شن کمتر از 0.5 به‌دست آمده و در سطح پایینی معنی‌دار می‌باشند.
کوروش کمالی؛ محمدحسین مهدیان
دوره 1، شماره 2 ، مرداد 1388، ، صفحه 111-118
چکیده
رطوبت خاک یکی از عوامل مهم و تعیین کننده رفتار خاک در طرح‌های آب و خاکو منابع طبیعی است. اصولاً روش‌های متداول اندازه‌گیری رطوبت خاک بسیار وقت‌گیر و هزینه‌بر هستند. در حال حاضر با استفاده از دستگاه بازتاب زمانی امواج TDR، می‌توان رطوبت خاک را در مدت کوتاهی اندازه‌گیری نمود. اما گرانی حس‌گرهایتدفینی دستگاه فوق، استفاده از آن‌را ...
بیشتر
رطوبت خاک یکی از عوامل مهم و تعیین کننده رفتار خاک در طرح‌های آب و خاکو منابع طبیعی است. اصولاً روش‌های متداول اندازه‌گیری رطوبت خاک بسیار وقت‌گیر و هزینه‌بر هستند. در حال حاضر با استفاده از دستگاه بازتاب زمانی امواج TDR، می‌توان رطوبت خاک را در مدت کوتاهی اندازه‌گیری نمود. اما گرانی حس‌گرهایتدفینی دستگاه فوق، استفاده از آن‌را در سطح گسترده از نظر اقتصادی توجیه‌ناپذیر می‌سازد. در بیشتر موارد برای تعیین رطوبت خاک با استفاده از دستگاه TDR، از حسگرهای تماسیاستفاده می‌شود. در این دستگاه رطوبت قرائت شده معرف میانگین رطوبت از سطح خاک تا عمق معادل طول حساسه است. لیکن به‌دلیل این‌که در عرصه‌های منابع طبیعی، بافت اکثر خاک‌ها سبک بوده و دارای قلوه سنگ هستند، امکان نصب آن‌ها مقدور نبوده و نتایج به‌دست آمده از این دسته از حس‌گرها دقیق نیست. لذا بهتر است از حسگرهای تدفینی استفاده شود. به‌علت گران بودن حسگرهای تدفینیاستاندارد، طراحی و ساختآن‌ها در دستور کار قرار گرفت. به‌این منظور با آزمون‌های مکرر، با انتخاب کابل، فیش BNCمناسب و تجزیه فلزکاریمیله‌های میانی و کناری و انتخاب فولاد‌های مناسب همچنین افزایش دقت در مراحل ساخت، حسگرهای تدفینی ساخته شدند. در این مرحله حسگرهای دست‌ساز در طیف وسیعی از دامنه رطوبتی در خاکی با بافت لومسیلتی، مشابه حس‌گر استاندارد عمل نمودند.سپس به‌منظور واسنجی حسگرهای دست‌ساز در مقایسه با حس‌گر استاندارد، سه طبقه بافت خاک شامل بافت سبک (لوم شنی)، متوسط (لوم) و سنگین (رسیسیلتی) انتخاب شد و با اعمال رطوبت‌های مختلف (از حد اشباع تا هوا خشک)، مقادیر رطوبت حجمی خاک در سه پنجره برداشت و در مدت سه ماه قرائت شد. برقراری روابط همبستگی نشان داد که اختلاف معنی‌داری در سطح یکدرصد بین نتایج حسگرهای ساخته شده و نتایج حس گر استاندارد وجود نداشته و بین آن‌ها درجه همبستگی بالایی وجود دارد. بالاترین درجه همبستگی در پنجره برداشت 10 نانوثانیه و در بافت لوم شنی مشاهده شد. روابط مربوط در بافت‌های لوم شنی، لوم و رسیسیلتی در پنجره برداشت 10 نانوثانیه به‌ترتیب y=1013x-0.3661 ، y=0.9761x+1.0193و y=0.9961x-0.0933 تعیین شد. مقایسه ضرایب همبستگی و معادلات موجود بین میانگین درصد رطوبت حجمی حسگرهای دست‌ساز و درصد رطوبت حجمی واقعی نیز نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معنی‌دار بین آن‌ها بوده است.
