دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
تاثیر مقدار و عمق توزیع ماده خام و بیوچار چوب گردو بر تبخیر و رطوبت خاک
1
21
FA
طاهره
جعفری کیا
دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی _دانشکده کشاورزی _دانشگاه شهرکرد
t.jaafari25126@gmail.com
احمد رضا
قاسمی
• https://orcid.org/
گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد
ghasemiar@yahoo.com
مهدی
قبادی نیا
0000-0002-0803-0728
'گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد
mahdi.ghobadi@gmail.com
حمیدرضا
متقیان
استادیار گروه خاک دانشگاه شهرکرد
motaghian.h@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.17533.3303
سابقه و هدف: به دلیل محدودیت منابع آبی در جهان به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، مطالعه علل هدر رفت آب برای استفاده بهینه از آن ضروری امری است. نتایج این گونه پژوهشها میتواند در مدیریت آب و افزایش راندمان آبیاری بهویژه در مناطق کم آب موثر باشد. با توجه به اینکه تبخیر از سطح خاک بدون پوشش به عنوان یکی از مهمترین بخشهای اجزای بیلان آب، باعث هدررفت آب میشود، ارائه راهکارهایی برای کاهش آن امری ضروری به نظر میرسد. استفاده از مواد اصلاحی (مانند بیوچار) در خاک میتواند راهکاری مناسبی برای کاهش تبخیر از خاک باشد. از همین رو این تحقیق با هدف بررسی تاثیر چوب گردو (خاک اره) و بیوچار آن بر تبخیر و رطوبت خاک در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد و در یک دوره 5 ماهه از مرداد تا آذر انجام گردیـد. <br />مواد و روشها: این پژوهش در قالب یک طرح کاملا تصادفی با 13 تیمار و 3 تکرار در دانشگاه شهرکرد انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل ماده اصلاح کننده (ماده خام چوب گردو و بیوچار آن) در دو سطح 1 و 2 درصد و نحوه توزیع آنها در خاک (بهصورت مخلوط در سه عمق، سه و هشت سانتیمتر خاک بالای گلدان و همچنین توزیع در کل عمق 30 سانتیمتری خاک گلدان) میباشند. با اندازهگیری میزان آب ورودی و خروجی به گلدانها و به کمک رابطه بیلان آبی، میزان تبخیر از خاک در تیمارها بدست آمد.<br />یافته ها: مقایسه میانگین تیمارهای مختلف بیوچار و ماده خام چوب گردو نشان داد که تیمارهای ماده خام چوب گردو بهصورت معنیداری میزان تبخیر از سطح خاک را نسبت به تیمار شاهد کاهش دادهاند. مقدار میانگین تبخیر در تیمارهای حاوی ماده خام 1450 میلیلیتر بدست آمد درحالیکه این مقدار در تیمار شاهد حدود 1800 میلیلیتر میباشد. میزان رطوبت خاک نیز در تیمارهای حاوی ماده خام (7/27 درصد) نسبت به تیمار شاهد (25 درصد) بصورت معنیداری بیشتر بود. در ارتباط با تاثیر بیوچار بر میزان تبخیر و رطوبت خاک، نتایج نشان داد که به جز تیمار 2 درصد بیوچار و توزیع در کل خاک گلدان، تفاوت بین تیمارهای دیگر با شاهد و نسبت به یکدیگر معنی-داری نمیباشد. همچنین نتایج نشان داد میزان تبخیر از خاک در تیمارهای حاوی ماده خام (1450 میلیلیتر) بصورت معنیداری کمتر از تیمارهای حاوی بیوچار (1820 میلیلیتر) است. بر خلاف بیوچار، عمق توزیع ماده خام در خاک نیز تاثیر معنیداری بر تبخیر نشان داد. مقدار تبخیر در حالت توزیع ماده خام در 3 و 8 سانتیمتری بالای گلدان و همچنین توزیع در کل خاک گلدان (30 سانتیمتری) به ترتیب معادل 1360، 1440 و 1550 میلیلیتر بدست آمد که تفاوت این مقادیر با تیمار شاهد (1800 میلیلیتر) از نظر آماری در سطح 5 درصد معنیدار است.<br />نتیجهگیری: در مجموع با توجه به تاثیر کاهشی و معنیدار استفاده از 1 و 2 درصد ماده خام چوب گردو (بصورت خاک اره) نسبت به بیوچار آن، بر میزان تبخیر از خاک و با توجه به منطقی و اقتصادی بودن استفاده از 1 و 2 درصد ماده خام چوب گردو، میتواند استفاده از این ماده با درصدهای ذکر شده را برای کاهش تبخیر از سطح خاک توصیه نمود.
تبخیر,بیوچار چوب گردو,ماده خام چوب گردو,رطوبت خاک
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5132.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5132_8741aac1c2a533f343ce8bd864ab1d2c.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
ارزیابی روش برآورد عدمقطعیت درستنمایی تعمیمیافته در مدلهای HyMod و HBV (مطالعه موردی: حوضه چهلچای استان گلستان)
23
43
FA
محمد علی
قربانی
گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
ghorbani@tabrizu.ac.ir
یعقوب
دین پژوه
گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
dinpashoh@yahoo.com
محمدمهدی
معیری
گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
moayeri.mehdi@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.14360.2909
سابقه و هدف: یکی از مهمترین مشکلات مسائل بدطرح معکوس در بیشبرازش مدل با دادههای مشاهداتی، در بهینهسازی پارامترها است که با این عمل، پارامترهایی که برازش کمتری با دادههای مشاهداتی دارند و ممکن بود با دادههای غیر از صحتسنجی، نتیجهای حتی بهتر از جواب بهینه نشان میدادند، حذف میشوند. این پارامترها، نباید حذف شوند بلکه باید به نحوی در نظر گرفته شوند. درروش برآورد عدمقطعیت درستنمایی تعمیمیافته (GLUE) این دیدگاه، بهکار رفته است.<br />مواد و روشها: در این مطالعه، از روش GLUE در مدلسازی بارش- رواناب استفاده شد که در آن، با استفاده از یک تابع درستنمایی نامرسوم و فرض یک مقدار آستانهای از آن، مجموعهای از پارامترهای رفتاری برای تولید باندهای عدمقطعیت پیشبینی در نظر گرفته شدهاند. روش GLUE، جهت برآورد عدمقطعیت در مدلسازی بارش- رواناب حوضه آبریز چهلچای در استان گلستان مورد استفاده واقع شد. برای این کار، از دو مدل یکپارچه HyMod و HBV و شش تابع درستنمایی شامل واریانس معکوس، نش-ساتکلیف، کلینگ-گوپتا، ویتل ، نرمال، نرمال با واریانس ناهمسان بهره گرفته شد.<br />یافتهها: برای ارزیابی روش GLUE، مناسبترین توابع درستنمایی انتخاب شده و تأثیر عوامل مؤثر بر آن مورد تحلیل قرار گرفت. برای حوضه موردمطالعه، از بین شش تابع درستنمایی ارزیابیشده، توابع واریانس معکوس، کلینگ گوپتا و نرمال بهدلیل نتیجه بهتر انتخاب شدند. آستانه جداسازی پارامترها نیز مورد تحلیل حساسیت قرار گرفت و 5 درصد تعداد کل شبیهسازیها مناسب تشخیص داده شد. نتایج نشان داد که با افزایش پارامتر شکل، وزن بیشتر به جوابهایی تعلق میگیرد که دارای برازش بهتری هستند؛ بنابراین روش GLUE مشابه یک روش بهینهسازی عمل میکند. بررسی عدمقطعیت پارامترهای دو مدل نشان داد اکثر پارامترها همبستگی کمی با یکدیگر دارند که میتوان نتیجه گرفت که پارامترها خوب تعریفشدهاند، اما به خاطر ضریب تغییرات نسبتاً بالای آنها، تشخیصپذیری آنها پایین است. باندهای عدمقطعیت در مدل HyMod حدود 62 درصد و در مدل HBV حدود 55 درصد از دادههای مشاهداتی را (در دورههای صحتسنجی و واسنجی) پوشش دادند بازههای پیشبینی، در جریانهای پایه بیشترین عرض را داشتند.<br />نتیجهگیری: با توجه به نتایج، روش GLUE، نسبت به تابع درستنمایی مورداستفاده، آستانه جداسازی پارامترهای قابلقبول و نوع مدل، حساس بود. برای حوضه چهلچای، بهترین تابع درستنمایی، تابع کلینگ-گوپتا، بهترین آستانه جداسازی، برابر 5 درصد تعداد کل شبیهسازیها بوده و از بین دو مدل مورد بررسی، مدل HyMod نسبت به مدل HBV، نتایج نسبتاً بهتری داشت. همچنین عدمقطعیت پارامترها در این روش، به این دلیل که کل عدمقطعیت را در پارامترها خلاصه میکند، بالاست. از مزایای روش میتوان به اجتناب نسبی آن از بیشبرازش و سادگی آن اشاره کرد.
برآورد عدمقطعیت راستنمایی تعمیمیافته,تابع راستنمایی,بارش- رواناب,HyMod و HBV
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5133.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5133_5103a0d393e4037aa29a6db1279d7a2a.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
بررسی آزمایشگاهی ضریب آبگذری سازه سرریز-دریچه مرکب قوسی
45
63
FA
مهدی
مفتاح هلقی
0000-0001-8109-5336
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
meftah_20@yahoo.com
عبدالرضا
ظهیری
0000-0003-2009-5046
عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
zahiri_reza@yahoo.com
خلیل
قربانی
0000-0002-1901-4045
عضو هیأت علمی دانشگاه
ghorbani.khalil@yahoo.com
نرجس
محمودی سفیدکوهی
دانشجوی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
n5mahmoudi@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.15349.3059
سابقه و هدف: سرریزهای مرکب اغلب برای اندازهگیری دامنهای وسیع از جریان و با دقت مناسب در کانالهای روباز به کار گرفته میشوند. اما در مواردی که آب انتقالی حاوی مواد رسوبی و شناور باشد، مشکلاتی در نحوۀ عملکرد آنها ایجاد میشود. با ترکیب دریچه و سرریز مرکب، میتوان تا حدی این مشکل را برطرف کرد. در این پژوهش، به کمک روش برنامهریزی بیان ژن بهعنوان روشی هوشمند و نوین، رابطهای بر اساس پارامترهای بیبعد بهدست آمده از آنالیز ابعادی جهت برآورد ضریب دبی سرریز-دریچه مرکب قوسی ارائه شدهاست. هدف از این پژوهش، بررسی خصوصیات هیدرولیکی سرریز-دریچه مرکب قوسی و ارائه رابطهای برای برآورد ضریب آبگذری این سرریز بر اساس پارامترهای هیدرولیکی و هندسی میباشد.<br />مواد و روشها: آزمایشها در یک فلوم مستطیلی به طول 9 متر و عرض 40 سانتیمتر انجام شد و دادههای برداشت شده برای برآورد ضریب آبگذری، مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش نیز با استفاده از تغییر پارامترهایی مانند دبی جریان، بازشدگی دریچه، بازشدگی سرریز و زاویه قوس در کانال آزمایشگاهی، اثرات هیدرولیکی جریان و هندسه مجرا بر میزان آبگذری در سیستم سریز-دریچه مرکب قوسی مورد بررسی قرار گرفت و سپس به کمک روش برنامهریزی بیان ژن رابطهای با دقت بالا برای ضریب آبگذری سازه مذکور بهدست آمد.<br />یافتهها: نتایج آزمایشها پس از بررسی صحت و پالایش دادهها تحلیل گردید و با توجه به روابط فوقالذکر ضریب دبی محاسبه شد. سپس با استفاده از تحلیل ابعادی و روش برنامهریزی بیان ژن یک رابطه برای ضریب آبگذری سیستم سرریز-دریچه مرکب قوسی بهدست آمد که ضریب همبستگی (R2) آن برای برای دادههای آموزش 992/0 و برای دادههای آزمون 662/0 میباشد، همچنین نتایج نشان داد سازۀ با نسبت ارتفاع دریچه به طول دریچه (پله دوم) a_1/b_1 =4/15 بیشترین ضریبآبگذری را به خود اختصاص میدهد و با افزایش (h/P) و Fr میزان ضریب آبگذری نیز افزایش مییابد.<br />نتیجهگیری: نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد مدل هوشمند برنامهریزی بیان ژن، به خوبی توانسته است ضریب آبگذری سرریز-دریچه مرکب قوسی را پیشبینی کند و استفاده از آن موجب بهبود نتایج پیشبینی در مقایسه با روشهای مرسوم حاصل از مدلهای رگرسیونی شود. بهعبارتی، نتایج بهدست آمده بیانگر توانایی روش برنامهریزی بیان ژن در برآورد ضریب آبگذری سرریز-دریچه مرکب قوسی در مقایسه با روش رگرسیونی، میباشد. همچنین با توجه به رابطه بهدست آمده، پارامترهای هندسی مدل سرریز-دریچه مرکب قوسی در ضریب آبگذری نقش اساسی دارند، بنابراین استفاده از روش برنامه-ریزی بیان ژن در مسائل مرتبط با موضوع پژوهش پیشنهاد میشود.
ضریب آبگذری,برنامه ریزی بیان ژن,سرریز-دریچه مرکب قوسی,تحلیل ابعادی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5134.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5134_59269bdff0964d8b28c93149dff731dc.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
مقایسه تکنیکهای شیءگرا در شناسایی اراضی شور حاشیه شرق دریاچه ارومیه با استفاده از تصاویر ماهواره لندست8 سنجنده OLI
65
84
FA
کیوان
محمدزاده
دانشگاه تبریز
km_rs1990@yahoo.com
بختیار
فیضی زاده
گروه سنجش از دور و GIS، دانشگاه تبریز
bakhtiar.feizizadeh@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.16212.3163
سابقه و هدف: شوری خاک یکی از مشکلات مهـم زیسـت محیطـی بـوده کـه نواحی گستردهای را در بسیاری از کشورها تحت تأثیر قـرار مـیدهـد و این مسأله قابلیت تولید و باروری خاک را برای تولید مقرون بصرفه کاهش مـی دهـد شناسـایی و پایش مناطق شور برای کنترل رفتار تخریب زمـین و مـدیریت پایـدار آن به ویژه در نواحی نیمه خشک ضروری می باشد. گسترش روند شور شدن خاک از چالش های مهم زیست محیطی حاشیه شرق دریاچه ارومیه میباشد. نتایج پژوهش پژوهشگران بیانگر آن است که در زمینه ی شوری با استفاده از روش های شیءگرا کمتر کار شده و همچنین در میان انواع طبقهبندی کنندههای موجود در محیط نرم افزار eCognition، به مقایسه بین الگوریتمهای طبقهبندی کننده در زمینه شوری کمتر توجه شده است بنابراین ضروری است که الگوریتم های طبقهبندی کننده تصاویر مقایسه شده و الگوریتمهایی که دقت خوبی در استخراج عوارض تصویر دارند، مشخص گردند به همین منظور مطالعه حاضر سعی بر آن دارد علاوه بر اینکه شوری خاک در حاشیه شرق دریاچه ارومیه را از روی تصاویر لندست استخراج نماید، الگوریتمهای طبقهبندی کننده را نیز از لحاظ دقت نتایج بدست آمده ارزیابی و مقایسه نماید.<br />مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه بخشی از مناطق شرق حوضـه آبریــز دریاچه ارومیه است که شامل دشت های تبریز، شبستر، اسکو، آذرشهر، ، عجبشیر و بناب، ملکان وقسمتی از مراغه می باشد. و در محــدوده 37درجه و9دقیقه تا 38درجه و 11دقیقه عرض شمالی و 45درجه و 41دقیقه تا 46درجه و 17دقیقه طول شرقی در شمال غرب ایران واقع گردیده است. مساحت محدوده مورد مطالعه 6012/3847 کیلومتر مربع میباشد. در این تحقیق، از دو نوع داده شامل تصاویر ماهوارهای لندست و داده-های بدست آمده از GPS در طی عملیات میدانی استفاده گردید. ابتدا مراحل پیش پردازش تصویر از جمله تصحیح رادیومتریک جهت محاسبه شاخصهای طیفی، برش منطقه، استک کردن باندهای تصویر در محیط نرم افزاری ENVI 5.1 صورت گرفت و پس از این اعمال، تصاویر و لایههای اطلاعاتی GIS شامل (اطلاعات توپوگرافی حاصل از DEM 30 متری منطقه، کلاسبندی خاک، شاخص پوشش گیاهی(NDVI) و سایر لایههای اطلاعاتی) به منظور طبقه بندی دانش پایه و اعمال الگوریتمهای مختلف وارد محیط نرم افزار eCognation شد. در این مطالعه کارایی تکنیک فازی شیءگرا و روش نزدیکترین همسایگی در استخراج نواحی شور حاشیه شرق دریاچه ارومیه بررسی شده است.<br /><br />یافتهها: جهت دستیابی به نتایج با دقت بالا، با استفاده از الگوریتم ESP اقدام به بهینهسازی مقیاس سگمنتسازی گردید و مقیاس 170 با ضریب شکل 3/0 و ضریب فشردگی 5/0 به عنوان مقیاس مناسب انتخاب گردید. در مرحله بعد تصویر مورد نظر با استفاده از دو الگوریتم نزدیکترین همسایگی و فازی شیءگرا مورد پردازش قرار گرفت. در این پژوهش جهت انجام طبقه بندی نزدیکترین همسایگی، ابتدا فواصل بین نمونههای تعلیمی با استفاده از الگوریتم FSO بهینه گردید. و برای تصویر مورد مطالعه هجدهمین بعد با فاصله تفکیک-پذیری 52/2 بهعنوان بهترین بعد جهت جداسازی کلاسهای موردنظر مشخص گردید. بررسی نتایج به دست آمده نشان میدهد که هر دو روش با کمی تفاوت نتایج نسبتاً مشابهی را به دست میدهند. روش نزدیکترین همسایگی اراضی غیر شور را بیشتر از روش فازی شیءگرا برآورد نموده است و این میتواند به دلیل وجود پیکسلهای آمیخته باشد.<br />نتبجهگیری: بررسی نتایج به دست آمده نشان داد که روش فازی شیءگرا به دلیل استفاده از توابع درجه عضویت دارای دقت کلی 94/0 و ضریب کاپای 91/0 بوده و در استخراج شورهزارهای حاشیه شرق دریاچه نسبت به الگوریتم نزدیکترین همسایگی برتری دارد. همچنین مشخص گردید که شاخص روشنایی به عنوان مؤثرترین شاخص در شناسایی و تفکیک اراضی شور از نواحی غیر شور میباشد.
اراضی شور,فازی شیءگرا,نزدیک ترین همسایگی,ESP,شرق دریاچه ارومیه
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5135.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5135_4ec7489be9a35471f8154d3d3d1ea66d.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
پیشبینی شبکه پایش آب زیرزمینی با استفاده از مدلهای هیبریدی سری زمانی( مطالعه موردی ناو چای)
85
103
FA
عباس
خاشعی سیوکی
0000-0002-2863-8482
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند
abbaskhashei@yahoo.com
علی
شهیدی
0000-0003-0716-2144
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند
ashahidi@birjand.ac.ir
یوسف
رمضانی
هیأت علمی گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند
ramezani.y@gmail.com
محمد
ناظری تهرودی
دانشجوی دکتری منابع اب منابع آب دانشگاه بیرجند
m_nazeri2007@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.17149.3264
سابقه و هدف: طراحی سامانه های پایش کیفی و کمی منابع آب همواره به عنوان یکی از موضوعات پیچیده در زمینه منابع آب و محیط زیست مطرح بوده است. کیفیت مناسب اطلاعات سطح آب زیرزمینی ثبت شده در شبکههای آب زیرزمینی در طراحی پایدار پروژههای آبی نقش مهمی ایفا میکند. از این نظر جهت ایجاد شبکهای بهینه و کارآمد، شبکههای آب زیرزمینی بایستی بهصورت دورهای با توجه به نیاز و طرحهای توسعه منابع آب پیش روی، مورد ارزیابی قرار گیرند. هدف از تحقیق حاضر پیشبینی شبکه پایش آب زیرزمینی زیر حوضه نازلوچای ارومیه با استفاده از مدلهای هیبریدی سری زمانی از نظر توزیع زمانی و مکانی میباشد.<br />مواد و روشها: در این تحقیق از تئوری آنتروپی جهت پایش شبکه کمی آب زبرزمینی در دو دوره آماری تاریخی (95-1380) و به روز شده (1400-1380) استفاده شده است. دوره آماری به روز شده با استفاده از مدلهای هیبریدی سری زمانی (CARMA-ARCH) به وجود آمده است. پس از بررسی اولیه دادهها و تغییرات روند سری زمانی دادههای مورد بررسی، اقدام به شبیهسازی دادهها جهت به وجود آوردن اثر متقابل پیزومترها با استفاده از رگرسیون چند متغیره شد. پس از تایید دقت مدل رگرسیون چند متغیره، شاخصهای آنتروپی در سطح دشت نازلوچای محاسبه و پهنهبندی شد. بعد از ارزیابی شبکه کمی آب زیرزمینی در دوره آماری 95-1380، شبکه کمی آی زیرزمینی دشت نازلوچای برای دوره آماری 1400-1380 بروزرسانی شد. <br />یافتهها: نتایج بررسی دقت مدل هیبریدی CARMA-ARCH بیانگر توانایی بالای مدل هیبریدی در شبیهسازی و پیشبینی مقادیر سالانه سطح آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه میباشد (97/0RMSE=). ضریب کارایی مدل (96/0) نیز این موضوع را تایید کرد. نتایج ارزیابی شبکه پایش کمی آب زیرزمینی در دشت نازلوچای نشان داد که بیش از 99 درصد مساحت منطقه مورد مطالعه از نظر تعداد پیزومترهای موجود در وضعیت مازاد و نسبتا مازاد قرار دارد. وضعیت دشت مورد مطالعه در دوره آماری 59-1380 خوب بوده و انتقال اطلاعات بین پیزومترها کامل میباشد. در دوره آماری 1400-1380 تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه کاهشی بوده که پایش شبکه کمی آب زیرزمینی منطقه را تحت تاثیر قرار داده است. به طوری که از سهم مناطق دارای چاه مازاد کاسته شده و به مناطق پایش متوسط افزروده شده است. <br />نتیجهگیری: بهطور کلی نتایج نشان داد که با کاهش سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه انتقال اطلاعات بین چاهها نیز کاسته میشود. بهطوری که نتایج نشان دهنده عدم وجود انتقال اطلاعات کامل در بین پیزومترهای موجود در منطقه مورد مطالعه در دوره آماری 1400-1380 است.
آنتروپی شانون,انتقال اطلاعات,بی نظمی,دریاچه ارومیه,مدلسازی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5136.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5136_2482675e1953ad03273b9841564535ae.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
تولید بیوچار ازشاخ و برگ هرس شده درخت هلو و خصوصیات کیفی آن در دماهای مختلف
105
124
FA
امین
محمودیان چوپلو
0000-0001-7685-7404
گروه مدیریت مرتع، دانشکده مرتع و آخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان
amin20mah@gmail.com
حمید
نیک نهاد قرماخر
0000-0002-2984-3373
هیئت علمی
niknahad@gau.ac.ir
حسین
یوسفی
0000-0002-4457-1345
گروه مهندسی تکنولوژی چوب، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان
hyousefi@gau.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.17476.3294
سابقه و هدف: بیشتر خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک کمتر از یک درصد ماده آلی دارند و عمدتاً کمبود ماده آلی عامل محدوده کنندهای است. سالانه میلیونها تن شاخ و برگ هرس شده درختان در سطح کشور تولیـد میشود که میتواند در تأمین ماده آلی و بهبود حاصلخیزی خاکها سهیم باشند. وجود پسماندهای آلی ناشی از فعالیتهای کشاورزی، پیامدهای ناگوار کوتاه و درازمدتی را برای کشاورزی و محیطزیست ایجاد کرده است. یکی از راهکارهای فائق آمدن بر این مسائل، تبدیل پسماندهای آلی به بیوچار است. بیوچار یک اصلاح کننده خاک آلی بسیار پایدار، متخلخل، غنی از کربن و ریزدانه است که از پیرولیز بقایای آلی به دست میآید. بیوچار خصوصیات مختلف فیزیکی (ساختمان خاک، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی)، شیمیایی (pH، ظرفیت تبادل کاتیونی، میزان مواد آلی) و زیستی خاک (فعالیت میکروبی، تنوع میکروبی، فعالیت آنزیمی و جمعیت میکروبی) را تحت تأثیر قرار داده و موجب بهبود حاصلخیزی خاک میشود. هدف از تحقیق حاضر، تولید بیوچار ازشاخ و برگ هرس شده درخت هلو برای اولین بار در کشور و بررسی اثر دماهای مختلف پیرولیز بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آن است.<br />مواد و روش: شاخ و برگ هرس شده درختان هلو از باغات اطراف شهرستان گرگان تهیه شد و پس از تبدیل به خاک اره، به آزمایشگاه انتقال داده شدند. سپس، در کوره الکتریکی تحت گاز آرگون و در دماهای 300، 400، 500، 600 و 700 درجه سانتیگراد و با زمان ماندگاری یک ساعت، بیوچارهای متنوعی تولید شد. آنگاه، خصوصیات بیوچارهای تولید شده شامل درصد عملکرد، درصدد خاکستر، اسیدیته ، شوری ،درصد کربن آلی، درصد نیتروژن کل، پتاسیم، فسفر، کلسیم و منیزیم قابل تبادل، اندازهگیری شدند. <br />یافتهها: عملکرد بیوچارهای تولیدشده با افزایش دما کاهش معنیداری داشت. بیشترین درصد عملکرد در دماهای پیرولیز300 و 400 درجه سانتیگراد مشاهده شد. بیشترین میزان کربن آلی (65 درصد) و نیتروژن کل (55/0 درصد) نیز، در دمای 400 درجه سانتیگراد بهدست آمد. کیفیت بیوچار با افزایش دما بهتدریج کاهش معنیداری یافت، بطوریکه بیشترین شوری (88/0 دسی زیمنس یر متر)، بیشترین اسیدیته (6/8)، و کمترین عملکرد (23 درصد) در بیوچار تولید شده در دمای 700 درجه سانتیگراد مشاهده شد. بیشترین مقدار خاکستر (73 درصد) در بیوچار 700 درجه سانتیگراد و بیشترین ظرفیت نگهداری آب (085/0 گرم بر گرم) نیز، در بیوچارهای تولید شده در دماهای 300 و 400 درجه سانتیگراد به دست آمد. <br />نتیجهگیری: ازآنجاییکه بـا افزایش دمای فرایند پیرولیز، اسیدیته و شوری بیوچار تولید شده از شاخ و برگ هرس شده درختان هلو افزایش یافته و درصد عملکرد و میزان کربن آلی آن کاهش یافتند، لذا تولید بیوچار از شاخ و برگ هرس شده درختان هلو در دمای 400 درجه سلسیوس جهت استفاده در عملیات اصلاح اراضی شور و قلیایی توصیه میگردد.
پیرولیز,دما,شاخ و برگ درخت هلو,بیوچار
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5137.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5137_92d24a5c0a68177db6e239c023a60c2e.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
تحلیل دومتغیره ریسک خشکسالی در غرب و شمال غرب ایران با استفاده از الگوریتم PSO و توابع مفصل
125
144
FA
حسین
رضایی
0000-0002-1354-7385
استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه
h.rezaie@urmia.ac.ir
رسول
میرعباسی نجف آبادی
هیات علمی گروه مهندسی آب/دانشگاه شهرکرد
رئیس مرکز تحقیقات منابع آب
mirabbasi_r@yahoo.com
ذبیح الله
خانی تملیه
گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، شهر ارومیه، ایران
z.khani1060@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.17271.3273
خشکسالی بهعنوان یک وضعیت کمبود آب طولانیمدت، موضوعی چالشبرانگیز در مدیریت منابع آب است. این پدیده یکی از بلایای طبیعی پرهزینه و کمتر شناخته شده است. پایش و پیشبینی خشکسالیها، بهویژه تعیین دقیق زمان شروع و تداوم آن و همچنین تحلیل ریسک خشکسالی، اهمیت ویژهای در مدیریت منابع آبی، تعیین الگوی کشت مناسب و برنامهریزی جهت کاهش اثرات مخرب خشکسالی دارد. هدف از این پژوهش، تحلیل دومتغیره شدت و مدت خشکسالیهای هواشناسی هشت ایستگاه واقع در غرب و شمال غرب ایران با استفاده از توابع مفصل، شاخص ریسک خشکسالی و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO) است. بدین منظور، برازش 10 تابع مختلف مفصل برای ایجاد توزیع توأم متغیرهای شدت و مدت خشکسالی مورد آزمون قرار گرفت. همچنین ریسک خشکسالی بر اساس شاخص-های برگشتپذیری، آسیبپذیری، اعتمادپذیری و شاخص ریسک خشکسالی مورد ارزیابی قرار گرفت. بکار بردن توابع مفصل متعدد، محاسبه ریسک خشکسالی بر اساس شاخصهای آن، بکار بردن الگوریتم PSO جهت تعیین ضرایب بهینه شاخصها و استفاده از شاخص SPImod برای استخراج مشخصههای خشکسالی از اهم نوآوریهای این تحقیق است، که برای اولین بار صورت گرفته است. <br />در این تحقیق، از توابع مفصل بهمنظور ایجاد توزیع توأم دومتغیره خشکسالی (شدت و مدت) در مناطق غرب و شمال غرب کشور استفاده شد. پس از محاسبه مقادیر شاخص بارش استاندارد شده اصلاحی (SPImod) در هر ایستگاه، متغیرهای شدت و مدت خشکسالی استخراج گردید. همچنین تابع مفصل برتر در هر ایستگاه پس از بررسی برازش 10 تابع مفصل مختلف بر اساس آمارههای ارزیابی تعیین گردید. ریسک خشکسالی (DRI) بر اساس شاخصهای برگشتپذیری، آسیبپذیری و اعتمادپذیری محاسبه شد. بهمنظور تعیین مقدار بهینه ریسک از الگوریتم PSO استفاده شد. در تحقیقات دیگری در سطح دنیا قبلا شاخص ریسک بر مبنای روش DRI و روشهای دیگر ریسک محاسبه شده است، اما مبنای کار آنها الگوریتم PSO و شاخص SPImod نبوده است، همچنین در آنها تعداد توابع مفصل کمتری بکار برده شده است. <br />نتایج نشان داد در منطقه مورد مطالعه بین متغیرهای شدت و مدت خشکسالی هواشناسی همبستگی بالایی وجود دارد. سپس برازش چند خانواده از مفصلهای دوبعدی بهمنظور ایجاد توزیع توأم مدت و شدت خشکسالی مورد آزمون قرار گرفت و مناسبترین تابع مفصل بر اساس آمارههای میانگین مربعات خطا و حداکثر لگاریتم درستنمائی (Maximum log-likelihood) برای هر ایستگاه انتخاب شد. پس از ایجاد توابع توزیع توأم مبتنی بر مفصل برتر در هر ایستگاه، برخی از خصوصیات احتمالاتی خشکسالی از قبیل احتمالات توأم، دورههای بازگشت دومتغیره، احتمالات شرطی و دورههای بازگشت شرطی محاسبه شد. همچنین مقادیر دوره بازگشت کندال محاسبه و با تعریف استاندارد دوره بازگشت توأم مقایسه شد. نتایج نشان داد که در یک سطح احتمال بحرانی معین، t، مقدار دوره بازگشت کندال بزرگتر از دوره بازگشت استاندارد متناظر است و این تفاوت با افزایش مقدار t، افزایش مییابد. در ادامه جهت محاسبه مقدار ریسک خشکسالی، ابتدا مدت زمان خشکسالی برای هر ایستگاه با استفاده از شاخص SPImod استخراج گردید، سپس مقادیر شاخصهای آسیبپذیری، اعتمادپذیری و برگشتپذیری محاسبه گردید و با استفاده از الگوریتم PSO مقادیر بهینه ضرایب w1، w2 و w3 برای ایستگاههای مورد مطالعه به ترتیب 08/0، 7/0 و 22/0 به دست آمد که به ازای ضرایب مذکور، شاخص ریسک هر ایستگاه کمینه میگردد. سپس مقدار بهینه شاخص ریسک خشکسالی که برای مقادیر وزن مذکور کمینه شده، برای هر ایستگاه محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد که کمترین میزان ریسک مربوط به ایستگاه خرمآباد (برابر 565/0) و بیشترین آن مربوط به ایستگاه کرمانشاه (برابر با 617/)0 است.
تحلیل دومتغیره,خشکسالی هواشناسی,تابع مفصل,ریسک,الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO)
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5138.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5138_38be3247cdd374f861efcefd6bf5ca80.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر پراکنش جغرافیایی گاوزبان وحشی در استان خراسان رضوی
145
162
FA
جلیل
فرزدامهر
گروه مهندسی طبیعت و گیاهان دارویی، دانشگاه تربت حیدریه
jfarzadmehr43@gmail.com
حامد
سنگونی
دانشگاه تربت حیدریه
h.sangoony@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.16868.3221
سابقه و هدف: تغییرات اقلیمی که در اثر فعالیتهای انسانی در سدههای گذشته آغاز شدهاند، با گذشت زمان و در اثر پسخورهای مثبت، تشدید شدهاند. تغییر در ویژگیهای محیط زیست موجودات زنده به طور قطع بر حیات آنها تأثیر گذار است. در یک دهه اخیر مطالعات زیادی بر نوع، ابعاد و میزان این تأثیر بر موجودات زنده مختلف (از جمله گیاهان) در اقالیم و اکوسیستمهای مختلف متمرکز شدهاند. در این پژوهش اثر تغییر اقلیم تا سال 2080 میلادی تحت سناریوی اقلیمی RCP 8.5 و تحت مدل گردش عمومی HadGem2 بر پراکنش جغرافیایی گونه Anchusa italica Retzius. در استان خراسان رضوی بررسی شد. این گونه علیرغم اهمیت دارویی، حفاظتی، اقتصادی و حتی تا حدودی علوفهای که دارد، تا کنون مورد مطالعه قرار نگرفته بوده است. تاثیر تغییر اقلیم بر گونههای مهم تنها میتواند از طریق مدلسازی بررسی شود، چرا که مطالعات مدلسازی در علوم طبیعی، کارگشای بسیاری از مسائل هستند که در مطالعات عادی قابل پیگیری نیستند.<br />مواد و روشها: ابتدا مطالعات صحرایی شامل برداشت مختصات جغرافیایی نقاط حضور گونه مورد مطالعه در محدوده مراتع استان خراسان رضوی در اواخر بهار سال 1397 (زمانی که گیاه در حال گلدهی بوده و به آسانی قابل رؤیت و شناسایی است) انجام شد و در نتیجه تعداد 113 نقطه حضور برای گونه Anchusa italica ثبت شد. سپس از 19 متغیر بیوکلیماتیک (زیست-اقلیمی) به همراه 3 متغیر فیزیوگرافیک شیب، جهت شیب و ارتفاع از سطح دریا به عنوان ورودیهای مدل GBM استفاده شد. این مدل که یکی از روشهای مبتنی بر درختهای تصمیمگیری است، از تعداد زیادی درخت ناقص برای تشکیل مدل نهایی استفاده میکند و الگوریتم آن، در محیط نرمافزار R برنامهنویسی شد. مدل با ورود نقاط حضور گونه و شرایط اقلیمی و توپوگرافی حال حاضر به عنوان متغیرهای مستقل، رابطه بین حضور گونه و شرایط اقلیمی را شبیهسازی کرده و سپس از این شبیهسازی برای بررسی اثر تغییر در مؤلفههای اقلیمی بر پراکنش گونه استفاده میکند. دو شاخص مخصوص صحتسنجی (AUC و TSS) برای تعیین توان مدل به کار رفت. <br />نتایج: نقشههای مناطق مناسب برای زیست گاوزبان وحشی در شرایط اقلیمی فعلی و تحت تغییرات اقلیمی در سال 2080 تهیه شدند و شاخصهای ارزیابی مدل نشان دادند که مدل توانایی بالایی در پیشبینی مکانهای مناسب برای حضور گونه داشته است (AUC=0.974 و TSS=0.87). متغیرهای اقلیمی دمای سالیانه (BIO1)، میانگین دامنه دمای روزانه (BIO2)، تغییرات فصلی بارندگی (BIO15) و مجموع بارندگی سالیانه (BIO12) بیشترین تاثیر را در تناسب رویشگاه این گونه دارند. تغییر مقدار رویشگاههای مناسب برای این گونه در منطقه، بر مبنای شرایط حال حاضر نشان داد که با سناریوی RCP 8.5 (از سری سناریوهای انتشار IPCC)، مجموعاً حدود 40 درصد از مساحت اراضی دارای تناسب اقلیمی برای این گونه کاسته میشود. مناطقی که تغییرات در رویشگاه این گونه در آنها رخ میدهد در یک نقشه نمایش داده شدند. <br />نتیجهگیری: عکسالعمل گیاهان به تغییر اقلیم را به سه گروه سازگاری، جابجایی و انقراض تقسیم کردهاند. با توجه به نتایج این مطالعه، در مورد گونه گاوزبان وحشی، به نظر نمیرسد که انطباق فیزیولوژیک با تغییرات در کوتاه مدت (کمتر از چندصد تا چندهزار سال) ممکن باشد. بنابراین اگر این گیاه نتواند محدوده پراکنش خود را تغییر دهد (جابجایی)، ناگزیر به انقراض محلی یا محدود شدن به پناهگاه-ها خواهد بود. بنابراین لازم است تا در کنار فعالیتهای بازدارنده تغییر اقلیم، برنامهریزیهای محلی و منطقهای برای حفظ و گسترش رویشگاههای فعلی و همچنین تامین شرایط دسترسی به رویشگاههای جدید برای این گونه مهم از لحاظ زیستی، اکولوژیکی، دارویی و اقتصادی صورت پذیرد.
جابجایی پراکنش جغرافیایی,گاوزبان وحشی (Anchusa italica Retzius.),مؤلفههای اقلیمی,آشیان اکولوژیک
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5139.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5139_71accaa1b1b615ece99990ac49a2dc0e.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
کاهش رواناب سطحی خاکهای متأثر از چرخه انجماد-ذوب با استفاده از سیانوباکتریهای خاکزی
163
180
FA
سودابه
قرهمحمودلی
0000-0002-2008-1245
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
gharemahmudlisudabe@yahoo.com
علی
نجفی نژاد
0000-0000-0000-0000
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
najafinejad@gmail.com
سیدحمیدرضا
صادقی
0000-0002-5419-8062
دانشگاه تربیت مدرّس
sadeghi@modares.ac.ir
یهروز
زارعی دارکی
استادیار گروه زیستشناسی دریا، دانشگاه تربیت مدرّس، دانشکده علوم دریایی، مازندران، نور.
zarei@mail.ru
علی
محمدیان بهبهانی
عضو هیات علمی/ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
behbahani1383@yahoo.com
حسین
خیرفام
گروه علوم محیط زیست، پژوهشکده مطالعات دریاچه ارومیه، دانشگاه ارومیه
h.kheirfam@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.17693.3318
سابقه و هدف: امروزه استفاده از ریزموجودات خاکزی بهعنوان تلقیح کنندههای خاک برای ترویج روشهای زیست فنآوری بر حفظ محیط زیست مطرح میباشد. از طرفی شرایط خاک و اقلیم از جمله عوامل مؤثر بر کمیّت و کیفیّت فرسایش خاک میباشد. بهنحوی که ویژگیهای اقلیمی و پدیدههای متأثر از آن مانند شرایط یخبندان و ذوب از وجوه تبیینکننده مفهوم پویایی فرسایش هستند. در این راستا، حفظ خاک در دامنههای حوزههای آبخیز و نقش قابل توجه چرخه انجماد-ذوب در تولید رواناب سطحی استفاده از ریزموجودات خاک-زی از جمله سیانوباکتریها به سبب ایجاد پایداری و شرایط مناسب توالی حضور پوشش گیاهی، چسبندگی و تثبیت خاکدانهها برای احیاء و ارتقاء پایدار بومسازگان ضروری به نظر میرسد و حال آنکه اغلب شیوههای حفاظت خاک و آب در شبکههای زهکشی به صورت مهندسی و بدون توجه به توانمندیهای روشهای زیستی مهار هدر رفت آب و خاک صورت میگیرد. از اینرو، با هدف امکانسنجی تلقیح سیانوباکتریهای خاکزی در مهار رواناب سطحی از خاکهای تحت شرایط انجماد-ذوب در مقیاس کرت کوچک آزمایشی برنامهریزی شد.<br />مواد و روشها: برای این منظور، خاک مورد مطالعه از اراضی دیم رها شده و حساس به فرسایش منطقه بدرانلو در استان خراسان شمالی تهیه شد. سپس مناسبترین سیانوباکتریهای موجود در خاک مادری در حفاظت آب و خاک شناسایی، انتخاب، خالصسازی، تکثیر و در شش تکرار روی کرتها تلقیح شدند. در این راستا مقایسه تیمارهای شاهد و تلقیح شده با سیانوباکتری و نیز تحت شرایط یک چرخه انجماد و ذوب به باران شبیهسازی شده با دوام 30 دقیقه و شدّت حدود 70 میلیمتر بر ساعت روی کرتهای فرسایشی کوچک (5/0 در 5/0 متر) با شیب 20 درصد مستقر در آزمایشگاه شبیهساز باران و فرسایش خاک دانشگاه تربیّت مدرّس صورت گرفت. <br />یافتهها: یافتههای پژوهش نشان داد که تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری پس از طی یک چرخه انجماد-ذوب بهصورت معنیدار (001/0p <) نسبت به تیمار شاهد باعث بهبود مؤلفههای رواناب سطحی شد. در این راستا مقایسه آماری میانگینها نیز نشان داد که تیمار تلقیح سیانوباکتری بهصورت معنیدار (001/0p <) باعث افزایش زمان شروع و زمان تا اوج رواناب، کاهش حجم، مقدار اوج و ضریب رواناب سطحی بهترتیب 228، 49 درصد و 65، 48 و 65 درصد نسبت به تیمار شاهد شدند. <br />نتیجهگیری: نتایج حاصل از پژوهش فعلی نشان داد که اثرگذاری مثبت تلقیح سیانوباکتریهای خاکزی میتواند ابزاری کارآمد، اقتصادی و زیستی برای بهبود رفتار هیدرولوژیک خاکهای مناطق تحت تأثیر انجماد-ذوب باشد. لذا نتایج حاصل از این پژوهش قابلیت استفاده در تبیین الگوهای مدیریتی حفاظت آب و خاک و قابل تعمیم به مناطق با شرایط مشابه را نیز خواهد داشت.
پایداری خاک,تثبیت کنندههای خاک,خاک یخزده,شبیهساز باران,مدیریت رواناب
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5140.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5140_31de2695decb1d40312250e67333439d.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
نقش ابزارهای اقتصادی در مدیریت آب حوضهی آبخیز گرگانرود- قرهسو
181
195
FA
شهرزاد
میرکریمی
گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
shahrzadmirkarimi@yahoo.com
حمید
امیرنژاد
گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
hamidamirnejad@yahoo.com
رامتین
جولایی
گروه اقتصاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
r_joolaie@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.16861.3219
سابقه و هدف: محدودیت آب از مهمترین عوامل بازدارندهی تولید محصولات کشاورزی بهشمار میرود و انجام پژوهش در راستای مدیریت پایدار منابع آب و انتخاب یک راهبرد مناسب برای استفاده از این نهاده امری ضروری است. یکی از کارآمدترین ابزارهای مدیریت تقاضا که به تنظیم الگوی مصرف آب در بخش کشاورزی منجر میشود، اصلاح نظام قیمتگذاری مبتنی بر ارزش اقتصادی آب است. ویژگیهای هر منطقه از لحاظ میزان آب قابل دسترس، نوع منابع آبی، نوع فعالیتها و محصولات کشتشده موجب میشود که واکنش کشاورزان نیز در قبال تغییرات قیمتی در مناطق مختلف یکسان نباشد. در این مطالعه جهت مدیریت بهینهی منابع آب حوضهی آبریز مشترک گرگانرود- قرهسو به برآورد تابع تقاضای کلی آب آبیاری این حوضه پرداخته میشود. مدیریت حوضههای مشترک بهعلت وجود ذینفعان متعدد با اهداف و مطلوبیتهای مختلف، یکی از مهمترین چالشهای مدیریت منابع آبی است که به دلیل بُعد گستردهی آن کمتر مورد توجه قرار گرفته است.<br />مواد و روشها: بدین منظور با استفاده از دادههای سری زمانی (1394-1378) و کاربرد روش بررسی عملکرد بنگاههای مشغول در فعالیتهای کشاورزی، ابتدا مدل خطی تابع تقاضای آب آبیاری برای هریک از استانهای ذینفع (گلستان، سمنان و خراسان شمالی) در قالب کردارهای معمول برآورد میگردد. سپس، با لحاظنمودن مقادیر واقعی سایر عوامل تأثیرگذار بر تقاضا (بهغیر از فاکتور قیمت) در مدل، تابع تقاضای کوتاهمدت آب برای هریک از استانها استخراج و در پایان، از طریق جمع افقی توابع استخراج شده، تابع تقاضای تجمیعی آب کل حوضهی مورد مطالعه تخمین زده میشود.<br />یافتهها: نتایج برآورد تابع تقاضای آب کشاورزی هریک از استانها نشان میدهد که بین قیمت آب کشاورزی و مقدار مصرف آن رابطهی منفی ومعنیدار وجود دارد؛ بهطوریکه اگر قیمت آب در هر استان یک درصد افزایش یابد، مقدار تقاضای آب از سوی زارعین بهطور میانگین در استان گلستان 0.17 درصد، در استان سمنان 0.33 درصد و در استان خراسان شمالی نیز 0.26 درصد کاهش مییابد. بهطور مشابه، نتایج تابع تقاضای تجمیعی آب حوضه نیز مؤید رابطه معکوس بین قیمت آب و مقدار تقاضای آن در بخش کشاورزی است؛ به طوریکه اگر قیمت آب حوضهی گرگانرود-قرهسو یک درصد افزایش یابد، مقدار تقاضای آب توسط استانهای ذینفع بهطور میانگین 0.49 درصد کاهش مییابد.<br />نتیجهگیری: بهمنظور بررسی واکنش زارعین منطقه به تغییر قیمت آب آبیاری، کشش قیمتی تقاضا محاسبه شد. با توجه به اینکه کشش محاسبهشده کوچکتر از یک است ؛ بنابراین سیاستهای قیمتی نمیتوانند بهتنهایی عامل مهمی در کنترل مصرف نابهینه این منبع باارزش باشد. در این میان برگزاری کلاسهای ترویجی در راستای فرهنگسازی و افزایش آگاهی کشاورزان در خصوص اینکه آب نهادهای ارزشمند و کالایی اقتصادی است، میتواند در جهت تغییر الگوی کشت، انطباق روش آبیاری با شرایط آب، خاک و نیاز واقعی گیاه و بهبود بازده آبیاری مؤثر واقع شود.
مدیریت منابع آبی,تابع تقاضای تجمیعی آب,کشش قیمتی تقاضا,حوضهی آبخیز گرگانرود- قرهسو
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5141.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5141_7d5bdc55f85803a4fe8f7594e0887967.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
اثر کاربرد نیتروژن و فسفر بر برخی فعالیتهای آنزیمی در خاک حاوی بقایای گندم
197
211
FA
لیلا
محمدزاده
دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
l.mohammadzadeh74@gmail.com
احمد
گلچین
0000-0002-7193-6821
گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.
agolchin2011@yahoo.com
زهرا
وارسته خانلری
0009-0005-3723-3275
هیات علمی گروه علوم خاک دانشگاه ملایر
z.khanlari93@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.17601.3313
سابقه و هدف: خاک یکی از عوامل مؤثر در تعادل اکوسیستم است و فرایندهای زیستی و بیوشیمیایی بیشماری در آن جریان دارد. در تمامی این فرایندها، آنزیمها نقش کاتالیزور را ایفا میکنند. حضور آنها در چرخههای مختلف عناصر غذایی خاک سبب آزاد شدن و در دسترس قرارگرفتن عناصر موردنیاز گیاهان میشود. از این رو سنجش برخی از این آنزیمها میتواند شاخص و معیار مهمی برای ارزیابی توان زیستی خاک و بهتبع آن سنجش اکوسیستم باشد. لذا بهمنظور بررسی میزان و نحوه اثرگذاری نیتروژن معدنی (نیترات آمونیوم) و فسفر معدنی (سوپرفسفات تریپل) در خاکهایی که بقایای گیاه گندم به آنها اضافه شده بر فعالیتهای آنزیمی اورهآز، اینورتاز، سلولاز، فسفاتاز قلیایی و اسیدی یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه به اجرا درآمد. هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و فسفر معدنی و اثر متقابل آنها بر برخی فعالیتهای آنزیمی خاک حاوی بقایای گیاهی گندم بود. <br />مواد و روشها: بهمنظور انجام این پژوهش سطوح مختلف نیتروژن معدنی شامل: صفر، 10، 25، 50 و 75 میلیگرم نیتروژن در کیلوگرم خاک (N75, N50, N25, N10, N) و سطوح مختلف فسفر شامل: صفر، 15، 30 و 45 میلیگرم در کیلوگرم خاک (P45, P30, P15, P) به یک خاک فقیر از لحاظ فسفر و نیتروژن اضافه شد به این خاک به میزان 5 درصد وزنی بقایای گندم کوبیده شده اضافه گردید، و به رطوبت FC رسانده و در دمای آزمایشگاه (نسبتاً ثابت) به مدت 6 ماه خوابانیده شدند. در پایان دوره خوابانیدن فعالیت آنزیمهای اورهآز، اینورتاز، سلولاز و فسفاتاز قلیایی و فسفاتاز اسیدی اندازهگیری شدند. <br />یافتهها: تأثیر متقابل سطوح مختلف فسفر و نیتروژن معدنی بر برخی فعالیتهای آنزیمی نشان داد که آنزیم اورهآز در تیمارهای P30N25، P30N50 و P15N25، P30N10، P30N75 و P45N10 بالاترین و در تیمار شاهد دارای کمترین فعالیت بودند. فعالیت آنزیم اورهآز در این تیمارها تقریباً 3/2 برابر تیمار شاهد بود. بیشترین میزان فعالیت آنزیم اینورتاز در تیمار P15N10، P15N25، P15N50 و کمترین میزان فعالیت آن در تیمار P30N75 مشاهده شد. فعالیت این آنزیم در تیمار حاوی فسفر 15 و نیتروژن 10 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) حدود 21 درصد بیشتر از تیمار حاوی فسفر 30 و نیتروژن 75 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) بود. بیشترین فعالیت آنزیم سلولاز در تیمار P15N10 و P15N25 و کمترین فعالیت در تیمار P45N25 مشاهده گردید. آنزیم فسفاتاز قلیایی در تیمار P30N10، P15N10 و P30N25، P15N25 و P30N50 دارای بیشترین و در تیمار حاوی فسفر 45 و نیتروژن معدنی 75 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) دارای کمترین فعالیت بود. فعالیت آنزیم در این تیمارها حدود 2/1 برابر تیمار P45N75 بود. فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در تیمار P15N50 و P15N25 بیشترین میزان و در تیمار حاوی فسفر 45 و نیتروژن معدنی 10 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) و تیمار حاوی فسفر 45 و نیتروژن معدنی 75 (میلیگرم در کیلوگرم خاک) دارای کمترین میزان بود. <br />نتیجهگیری: بهطور کلی اعمال کودهای معدنی تا نسبتی به خاک حاوی بقایای گندم سبب افزایش برخی فعالیتهای آنزیمی گردید طبق نتایج حاصل از آزمایش برای حفظ باروری خاک و همچنین تعادل در میزان تجزیه و خروج گازهای گلخانهای و فعالیت آنزیمها که کاتالیزگر واکنش هستند، کودهای معدنی در غلظتهای پایین توصیه میشود بهطوریکه تیمار P15N25 به عنوان تیمار برتر در این تحقیق معرفی گردید. بنابراین به کشاورزان توصیه میشود پساماندهای گیاهی را پس از پایان فصل کشت از اراضی حذف نکنند بلکه میتوانند با افزودن سطوح مناسبی از کود های معدنی سرعت تجزیه بقایا را تعادل ببخشند تا ضمن تجزیه تدریجی سبب بهبود تغذیه گیاه شده و ویژگیهای فیزیکی خاک را نیز بهبود ببخشند.
واژههای کلیدی: بقایای گندم,خوابانیدن,اورهآز,فسفاتاز اسیدی و قلیایی,آنزیمهای خاک
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5142.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5142_d0a3303a871f43952a78d160331c7e35.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
بررسی روند متغیر های آب و هواشناختی حوضه هیرمند و تاثیر آن بر تخریب زمین در دشت سیستان
213
228
FA
محمد
رحیمی
گروه بیابان زدایی، دانشکده کویر شناسی ، دانشگاه سمنان، شهر سمنان
mrahimi@semnan.ac.ir
کامیار
شکوهی رازی
دانشگاه سمنان. ایران. سمنان. دانشجو
k.shockoohi@gmail.com
علی اصغر
ذوالفقاری
گروه بیابان زدایی، دانشکده کویر شناسی ، دانشگاه سمنان، شهر سمنان
aliasghar.zolfaghari.su@gmail.com
10.22069/jwsc.2020.16535.3189
سابقه و هدف: خشک شدن تالابهای بینالمللی هامون و توفانهای گردوغبار ایجادشده از بستر این تالابها در دو دهه اخیر بهعنوان یکی از مهمترین دغدغههای زیستمحیطی شرق کشور مطرح بوده است. تحقیق حاضر با هدف بررسی ارتباط بین متغیرهای هواشناختی دما، بارش و دبی آب ورودی رودخانه هیرمند با میزان تخریب زمین در بستر هامونها در یک بازده زمانی 21 ساله (1996-2016) انجامشده است.<br />مواد و روشها: به این منظور دادههای هواشناختی دما و بارش در سه ایستگاه سینوپتیک قندهار، فراه و زابل اخذ و دادههای بارش TRMM و دادههای دمای ERA از طریق سایت مربوطه تهیه شد. بررسی تخریب زمین در بستر هامونها بر اساس مدل مدالوس و معیارهای پنجگانه فرسایش بادی، کیفیت خاک، کیفیت اقلیم، کیفیت مدیریت و پوشش گیاهی مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان همبستگی دادههای دما، بارش و دبی با تخریب زمین تعیین شد.<br />یافتهها: بررسیها نشان داد که دبی آب ورودی رودخانه هیرمند به بستر هامونها طی دوره بازده زمانی 21 ساله (1996-2016) روند نزولی داشته و کلاس تخریب زمین در طی مدت موردنظر در تمام واحدهای کاری از کلاس خطر متوسط به کلاس خطرخیلی شدید افزایشیافته است. همچنین میزان ضریب همبستگی دادههای دما با دبی آب ورودی و تخریب زمین به ترتیب 587/0- (سطح متوسط) و 735/0 (سطح قوی) بوده، درحالیکه همبستگی دبی با بارش با میزان 66/0 در سطح متوسط قرار داشته است. همبستگی بین متغیر بارش و دبی با تخریب زمین به ترتیب با مقادیر 90/0 و 84/0 در سطح قوی قرار گرفتند.<br />نتیجهگیری: نتایج نشان میدهد که تخریب زمین در بستر هامونها همبستگی مناسبی با تغییرات دما، بارش و دبی ورودی هیرمند دارد. میزان همبستگی محاسبهشده، نشاندهنده وجود یک ارتباط غیر همجهت بین تخریب زمین با دبی ورودی و میزان بارش است و در خصوص دما این همبستگی بهصورت همسو است. بین سالهای 1996 الی 2002 با افزایش مقدار دما، کاهش میزان بارشها و به طبع آن کاهش دبی ورودی رودخانه هیرمند به هامونها، میزان کلاس تخریب زمین افزایشیافته و در سطح خیلی شدید قرار میگیرد. در سال 2003 با کاهش میزان دما و افزایش میزان بارشها، مقدار دبی ورودی رودخانه هیرمند افزایشیافته و درنهایت شاهد کاهش شدت تخریب زمین در واحدهای کاری به سطح شدید و متوسط هستیم. در سال 2004 تا 2016 میزان بارشها در حوضه هیرمند با کاهش روبرو بوده که به دنبال آن مقدار دبی ورودی به تالابهای هامون با کاهش مجدد مواجه شده و شدت تخریب زمین در واحدهای کاری در سطح خیلی شدید قرار میگیرد.
تغییر اقلیم,تخریب زمین,مدالوس,سیستان,تالاب هامون
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5143.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5143_013dc79c84047e0bfa1d1139e157dd8d.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
بررسی اثر زایتونیک بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا تحت آبیاری با آبهای نامتعارف
229
244
FA
صابر
جمالی
0000-0003-0524-3346
دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
sa13e12@gmail.com
حسین
شریفان
گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
h_sharifan47@yahoo.com
10.22069/jwsc.2020.14856.2999
سابقه و هدف: افزایش روز افزون جمعیت همگام با معضل بحران جهانی منابع آب شیرین، استفاده از منابع آب نامتعارف در بخش کشاورزی، به عنوان بزرگترین مصرفکنندهی آب شیرین، به ویژه در مناطق خشک و نیمهخشک را ضروری میسازد. شرایط فیزیکی خاک یکی از عواملی است که میتواند تولید محصول را محدود کند. خاکهایی که دارای شرایط فیزیکی ضعیفی هستند، جذب آب و رشد و توسعه ریشه و هوادهی خاک را محدود میکند.<br />مواد و روشها: به منظور بررسی اثر توام کیفیتهای مختلف آب آبیاری و زایتونیک بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا رقم Titicaca در سال 1396 آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا گردید. این تحقیق بصورت فاکتوریل دو عاملی بر پایه طرح کاملاً تصادفی و با 3 تکرار در شرایط گلخانهای و در گلدان اجرا گردید. کیفیت آب آبیاری (آب شهری، پساب شهری، پساب استخر ماهی و آب شور) و زایتونیک (صفر و 1 کیلوگرم در متر مربع) بود.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که کیفیت آب آبیاری بر تعداد برگ، تعداد شاخه فرعی، وزن خشک اندام هوایی، ارتفاع، قطر ساقه، شاخص سبزینگی و سطح برگ در سطح احتمال یک درصد معنیدار بوده ولی بر وزن تر اندام هوایی در سطح احتمال 5 درصد معنیدار شد. در این تحقیق نتایج نشان داد استفاده از پساب تصفیه شده شهری منجر به افزایش کلیه صفات شد. سطوح زایتونیک نیز بر تعداد برگ، وزن تر اندام هوایی، قطر ساقه، شاخص سبزینگی و سطح برگ در سطح احتمال یک درصد معنیدار بوده ولی بر وزن خشک اندام هوایی در سطح احتمال 5 درصد معنیدار شد. اثر متقابل نیز بر تعداد برگ و وزن خشک اندام هوایی در سطح یک درصد معنیدار شده و بر تعداد شاخه فرعی، وزن تر اندام هوایی و قطر ساقه در سطح 5 درصد معنیدار شد.<br />نتیجهگیری: در این تحقیق نتایج نشان دهنده اثر منفی شوری بر روی کلیه صفات مورد بررسی بود، از طرفی استفاده از پساب استخر ماهی و پساب تصفیه شده شهری منجر به افزایش کلیه صفات شد. تیمار پساب شهری و پساب استخر ماهی بترتیب منجر به افزایش 9/6 و 9/12 درصدی وزن تر اندام هوایی و 2/13 و 9/16 درصدی وزن خشک اندام هوایی شد. از طرفی آب شور منجر به کاهش وزن تر و خشک اندام هوایی به میزان 2/31 و 6/39 درصدی شد. استفاده از زایتونیک نیز منجر به افزایش 4/41 و 3/16 درصدی وزن تر و خشک اندام هوایی شد. استفاده از زایتونیک نیز منجر به افزایش 4/41 و 3/16 درصدی وزن تر و خشک اندام هوایی شد.
آب شور,پساب استخر ماهی,پساب تصفیه شده شهری,زایتونیک,کینوا
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5144.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5144_5da1206a01c827dcf77225c56c3c4d08.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
27
3
2020
08
22
تأثیراستفاده از ترکیبات نانوسیلیس و آهک بر شاخصهای پایداری ساختمان خاک شیروانیهای خاکی
245
249
FA
آیدین
پارساخو
0000-0002-8755-4369
گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
aidinparsakhoo@yahoo.com
سید جمال
میرنیازی
گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
persian3064aidin@yahoo.com
واحد بردی
شیخ
0000-0002-9091-2868
دانشیار گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
sheikh@gau.ac.ir
هاشم
حبشی
گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
habashi@gau.ac.ir
10.22069/jwsc.2020.17147.3263
چکیده<br />سابقه و هدف: از نانوذرات با توجه به ویژگیهای خاص آنها مانند سطح ویژه زیاد و عملکرد بالا در حجم کم، میتوان به-منظور حفاظت از شیروانیهای خاکی استفاده کرد، البته نانوذرات همانند برخی دیگر از افزودنیها مانند آهک بهتنهایی نمی-توانند کارایی چشمگیری داشته باشند. لذا در این تحقیق از نانوسیلیس در ترکیب با آهک برای پایدار ساختن و حفاظت از شیبها استفاده شد. <br />مواد و روشها: بدین منظور، تیمارهای شاهد (بدون افزودن نانوسیلیس و آهک) و ترکیب نانوسیلیس و آهک با نسبتهای وزنی 05/0% نانو+2% آهک، 1/0% نانو+4% آهک، 6/0% نانو+6% آهک، 4/0% نانو+8% آهک، 8/0% نانو+10% آهک، 2% آهک، 6% آهک، 10% آهک، 05/0% نانو و 1/0% نانو هر یک به حالت محلول در 3 لیتر آب در سه تکرار روی قطعات نمونه 25/0 مترمربعی واقع در شیروانیهای خاکبرداری با شیب 100 درصد جادههای طرح جنگلداری دکتر بهرامنیا پاشیده شد. بعد از پایان دورههای عملآوری 7 و 28 روز، از قطعات تیمار شده نمونه خاک تهیه و جهت اندازهگیری شاخصهای پایداری ساختمان خاک به روش الک تر و خشک به آزمایشگاه منتقل گردید. <br />یافتهها: در این پژوهش روند معنیداری در مقادیر شاخصهای پایداری خاکدانه با افزایش غلظت آهک و نانوسیلیس مشاهده نشد. بیشترین مقدار MWDwet و MWDdry و AS مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) و زمان عملآوری 28 روز بود که به ترتیب نسبت به تیمار شاهد 24/66، 01/51 و 98/72 درصد افزایش نشان داد. کمترین مقدار AS نیز مربوط به تیمار 8 (10% آهک) بود که نسبت به شاهد 36/82 درصد کاهش نشان داد. همه تیمارهای آزمایشی بجز تیمارهای 1 (05/0% نانو) و 8 باعث کاهش شاخص DI نسبت به شاهد شدند. کمترین مقدار DI مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) بود که نسبت به تیمار شاهد 61/257 درصد کاهش داشت.در این پژوهش روند معنیداری در مقادیر شاخصهای پایداری خاکدانه با افزایش غلظت آهک و نانوسیلیس مشاهده نشد. بیشترین مقدار MWDwet و MWDdry و AS مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) و زمان عملآوری 28 روز بود که به ترتیب نسبت به تیمار شاهد 24/66، 01/51 و 98/72 درصد افزایش نشان داد. کمترین مقدار AS نیز مربوط به تیمار 8 (10% آهک) بود که نسبت به شاهد 36/82 درصد کاهش نشان داد. همه تیمارهای آزمایشی بجز تیمارهای 1 (05/0% نانو) و 8 باعث کاهش شاخص DI نسبت به شاهد شدند. کمترین مقدار DI مربوط به تیمار 3 (6/0% نانو+6% آهک) بود که نسبت به تیمار شاهد 61/257 درصد کاهش داشت.<br />نتیجهگیری: بهطور کلی نتایج این پژوهش نشاندهنده تأثیر مثبت استفاده ترکیبی از آهک و نانوسیلیس بر بهبود پایداری ساختمان خاک میباشد و 6/0% نانو در کنار 6% آهک از نظر کاهش درصد تخریب خاکدانهها نسبت به سایر ترکیبها تأثیر بهتری داشت.
میانگین وزنی قطر خاکدانه,دوره عملآوری,الک تر,پایداری خاکدانه,تخریب خاکدانه
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5145.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_5145_b958b2d8b0bd1162e2a773cf4b719c32.pdf