دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Investigation of the Terraces of the Zayandeh‒rud River’s Current Pathway Using the Harden’s Profile Development Index (PDI) ارزیابی تراس های مسیر کنونی رودخانه زاینده رود با استفاده از شاخص تکامل خاک رخ هاردن (PDI) 1 23 4149 10.22069/jwsc.2018.14152.2888 FA شقایق هوائی گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر رفسنجان اردوان کمالی گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان نورایر تومانیان استادیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان محمدرضا مصدقی استاد دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2017 11 14 Abstract Background and objectives: One of the most important goals of the soil science is to investigate the changes in the earth surface systems in the past and useing their patterns to predict environmental changes in the future in order to improve land management. Therefore, this study was conducted on the current Zayandeh‒rud River’s pathway in a semi-detailed scale in order to understand the development of alluvial plain of the river. Materials and methods: Geomorphic surfaces were determined using a stereoscopic interpretation of aerial photos with a scale of 1:20000 and based on the Zinck’s hierarchical classification system. Fourty eight profiles were drilled at 1 km/km network, according to the common method of semi-detailed soil studies in a grid survey pattern. Soil classification was finalized in accordance with the Soil Survey Staff. The degree of soil evolution was studied according to Harden's soil development index (PDI) for eight control pedons. Results: According to previous studies, the Zayandeh-e-Rud River during its flow time lave had a single pathway three terraces in the Zayandeh-rud plain. The last research showed that the Zayandeh-roud River runs through three separate way over time. In this study, the interpretation of aerial photos and field study cleared that the current pathway of the Zayandeh‒rud River includes a series of three terraces, which each terrace consists of sub-terraces. Also it was found that Fourty eight profiles in this research were classified in four suborder (including argids, calcids, cambids and orthents) with eight soil families. On the other hands, the calculated PDI values for the control pedons of these eight families also were different. This indicated difference of degree of soil evolution in the current river’s paethway. Conclusion: Therefore, it can be concluded that the soil of three terraces of the current the Zayandeh‒rud River’s way is more diverse than previously reported, and this variation indicates the difference in the age of these terraces. Pedologic study also revealed that the soils of the first terrace had the highest PDI and evolution. Presence of argillic and calcic horizons in these profiles confirms this conclusion. On the other hand, the soils in the second terrace also had a lower PDI index and less degree of development than the first terrace, and were more developed than third terrace’s soils. Therefore, it can be stated the curent pathway has three independent age terraces with multi-interior terraces. From the results of this study, it can be anticipated that also there are terraces on previous river pathway, which require more research to prove them. چکیده سابقه و هدف: یکی از مهم‌ترین اهداف علم خاک‌شناسی بررسی و شناخت تغییر و تحول محیط سطحی زمین در گذشته و استفاده از الگوی کشف‌شده برای پیش‌بینی تغییر و تحولات محیطی در آینده، به‌منظور بهبود مدیریت سرزمین است. از این رو و به‌منظور درک چگونگی تکوین و تکامل اراضی دشت آبرفتی رودخانه زاینده‌رود، پژوهش پیش‌رو در بخشی از اراضی مسیر کنونی رودخانه در مقیاس مطالعاتی نیمه‌تفضیلی طراحی شد. مواد و روش‌ها: سطوح زمین‌ریختی با استفاده از تفسیر استریوسکوپی عکس‌های هوایی با مقیاس 1:20000 و بر اساس سیستم طبقه‌بندی سلسله مراتبی زینک تعیین شدند. تعداد 48 خاک‌رخ با فواصل 1 کیلومتر در یک کیلومتر براساس شیوه رایج مطالعات نیمه‌تفصیلی خاک و طبق الگوی نمونه‌برداری شبکه‌ای منظم در واحد‌های زمین‌ریختی تفکیک‌شده، حفر گردید. بر اساس نتایج آزمایشگاهی، رده‌بندی خاک‌ها مطابق با کلید رده‌بندی آمریکایی(2014) نهایی شد. درجه تکامل خاک‌ها طبق شاخص تکامل خاک‌رخ هاردن (PDI) برای هشت خاک‌رخ شاهد مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: طبق مطالعات پیشین، مسیر رودخانه زاینده‌رود در طول زمان جریان آن، یک مسیر واحد و تعداد تراس‌های مربوطه در دشت زاینده‌رود تنها سه مورد فرض می‌شد. در آخرین پژوهش انجام شده، مشخص شد که رودخانه زاینده‌رود در طول زمان، سه مسیر جداگانه را طی نموده است. اما تا کنون هیچگونه مطالعه‌ای پیرامون تفکیک تراس‌های آن در مسیرهای سه‌گانه انجام نشده است. در این پژوهش، تفسیر استریوسکوپی عکس‌های هوایی و بازدیدهای صحرایی نشان داد که مسیر کنونی رودخانه زاینده‌رود خود شامل یک مجموعه با سه تراس است که هر یک از این سه تراس نیز شامل زیرتراس‌هایی می‌باشند. همچنین بررسی‌های صحرایی و آزمایشگاهی نشان داد که 48 خاک‌رخ حفرشده در این پژوهش در قالب چهار تحت رده argids، calcids، cambids و orthents قرار دارند که در نهایت شامل هشت فامیل خاک متفاوت شده‌اند. خاک‌‌رخ‌های مذکور بر اساس حضور، عدم حضور و عمق و سایر ویژگی‌های ژئومورفیک افق‌های مشخصه‌ آرجیلیک، کلسیک و کمبیک متفاوت بوده و بر اساس مقادیر محاسبه‌شده شاخص PDI، برای خاک‌رخ‌‌های شاهد درجه تکامل آنها مشخص شده و به اثبات رسید. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که پوشش خاکی در سطح سه تراس مسیر کنونی رودخانه زاینده‌رود، دارای تنوعی بیش‌تر از آن‌چه پیش از این گزارش شده، می‌باشد و این تنوع نشان‌دهنده تفاوت در سن تراس‌های مذکور است. مطالعات خاک‌شناسی نیز مشخص کرد که خاک‌های تراس اول مجموعه مسیر کنونی رودخانه، دارای بیشترین مقدار PDI و تکامل نسبت به خاک‌های دو تراس دیگر می‌باشند. در پوشش خاکی تراس اول وجود افق‌های مشخصه آرجیلیک و کلسیک مؤید این نتیجه است. از سوی دیگر خاک‌های موجود در تراس دوم نیز نسبت به خاک‌های تراس اول میزان شاخص PDI و درجه تکامل کم‌تر و نسبت به خاک‌های مربوط به تراس سوم درجه تکامل بیش‌تری داشتند. بنابراین می‌توان نتیجه‌گیری کرد که اراضی آبرفتی رودخانه‌ای در مسیر کنونی زاینده‌رود مستقلاً دارای سه تراس سنی متفاوت هستند؛ در حقیقت تراس های سه گانه خود شامل چند تراس حد واسط می باشند. از نتایج این مطالعه می‌توان پیش‌بینی نمود که تعدادی تراس در مسیرهای قبلی رودخانه وجود دارد که برای اثبات آن‌ها احتیاج به تحقیق بیشتری است.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4149_de40a7e069be2bf9a3eb1634de307c47.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Modeling and groundwater potential mapping using data driven ensemble model EBF-Index of entropy (case study: najaf abad aquifer) مدل سازی و تهیه نقشه پتانسیل آب های زیرزمینی با استفاده از روش ترکیبی داده محور تابع شواهد قطعی- شاخص آنتروپی (مطالعه موردی: حوزه نجف آباد) 25 48 4150 10.22069/jwsc.2018.14021.2879 FA علیرضا عرب عامری دانشگاه تربیت مدرس خلیل رضایی دانشگاه خوارزمی مجتبی یمانی دانشگاه تهران کورش شیرانی مرکز تحقیقات اصفهان Journal Article 2017 10 15 Background and objectives: Groundwater considered as the main source of future water supply, irrigation, and food production under impacts of global climate changes phenomena. Main aquifers around the world are under pressure to meet the growing demands of water due to population growth. Management of groundwater reserves in a sustainable manner is a major challenge. A goal of groundwater resource assessment is to provide information on the current status of the resource and provide insights about the future availability of ground water. In recent years, several authors have attempted to assessment groundwater potential using different data-driven and knowledge-driven techniques combined with remote sensing (RS) and geographic information system (GIS). The main objective of this research is identification of effective parameters in groundwater recharge and assessment of groundwater potential using data-driven combined method in najaf-abad aquifer. Materials and methods: The study area lies between (32° 18′ 06″- 32° 50′ 12) latitude and (50° 52′ 46″- 51° 41′ 48″) longitude. It extends over an area of about 966.11 km2. In general, four steps must be implemented to groundwater potential mapping using combined approache. These steps are: (1) prepare groundwater well inventory map and divided into two sets: training and testing. The training data is used to investigate the statistical relationship between well locations and Geo-environmental factors influence on groundwater occurrences. The testing set is used to validate the results. (2) Build the database. In this step layers of groundwater occurrence factors are prepared using different resources such as field survey, and RS. All thematic layers must be converted to raster format to use in further analysis. (3) computation the relationship between training well locations and groundwater occurrence factors using shanoon model and their classes using EBF model are investigated. The groundwater potential map is then computed and classified into four classes using Natural Break scheme (4) the validation of the results and compare the effectiveness of model in prediction groundwater potential zones with indivdal models. Results: The results of the multicollinearity analysis among 20 Geo-environmental factors influence on groundwater occurrences used in this study showed that the Tolerance and VIF of 15 variables were ≥0.1 and ≤10, respectively. As a result, this parameters are selected for modeling. The computed weights for each factor using Index of entropy model, indicated that the most influencing factors on groundwater occurrence in the study area were distance from fault, LULC and geology. The results of validation of models indicate that The AUC for EBF, index of entropy and EBF-index of entropy models were 0.660, 0.431 and 0.899, respectively implying that the EBF-index of entropy was better than EBF and index of entropy. Conclution: The main conclusions of this study is that The ensembled approach of EBF-Index of entropy combining with RS and GIS technologies provide a powerful tool for groundwater potential mapping in the study area. The results of this study could be used for efficient managing groundwater resources in the study area. Based on results of ensemble model, The areas covered by very high groundwater potential zones occupy 45.26 % of the total area, indicating that the groundwater potential is high in study area. سابقه و هدف: مدیریت ذخایر آب زیرزمینی به صورت پایدار یک چالش اصلی می باشد. هدف از ارزیابی ذخایر آب زیرزمینی فراهم کردن اطلاعات در رابطه با وضعیت حال حاضر ذخایر آب و فراهم کردن درکی از وضعیت آب های زیرزمینی در آینده می باشد. در سال های اخیر، پژوهشگران مختلفی تلاش کرده اند تا پتانسیل منابع آب زیرزمینی را با استفاده از روش های مختلف داده محور و دانش محور به همراه تکنیک های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی ارزیابی کنند. هدف اصلی از این پژوهش شناسایی پارامترهای موثر در ذخیره آب های زیرزمینی و ارزیابی پتانسیل آب های زیرزمینی با استفاده از روش ترکیبی داده محور در حوزه آبخیز نجف آباد می باشد. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه بین طول جغرافیایی ً46 َ52 ْ50 تا ً48 َ41 ْ51 طول شرقی و ً06 َ18 ْ32 تا ً12 َ50 ْ32 عرض شمالی واقع شده است. به طور کلی به منظور تهیه نقشه پتانسیل آب های زیرزمینی 4 مرحله باید اجرا گردد که شامل 1- تهیه نقشه پراکندگی چاه های آب زیرزمینی و تقسیم آن به دو گروه آموزشی و اعتبارسنجی. داده های آموزشی به منظور محاسبه رابطه آماری بین چاه ها و فاکتورهای زمین محیطی موثر در ایجاد آب های زیرزمینی استفاده می شود و داده های اعتبارسنجی به منظور اعتبارسنجی نتایج استفاده می شود. 2- ایجاد پایگاه داده. در این مرحله، لایه های پارامترهای موثر در ایجاد آب های زیرزمینی با استفاده از منابع مختلف مانند پیمایشات میدانی و سنجش از دور تهیه گردید. تمامی لایه ها جهت استفاده در آنالیزهای بعد تبدیل به فرمت رستر گردند. 3- محاسبه ارتباط بین موقعیت چاه های آموزشی و فاکتورهای موثر در ایجاد آب های زیرزمینی با استفاده از مدل شاخص آنتروپی و کلاس های آنها با استفاده از تابع شواهد قطعی. سپس نقشه پتانسیل آب های زیرزمین تهیه و با روش شکست های طبیعی به 4 کلاس طبقه بندی گردید. 4- اعتبارسنجی نتایج و مقایسه کارایی مدل در شناسایی مناطق دارای پتانسل آب زیرزمینی با مدل های انفرادی. نتایج: نتایج آنالیز تست هم خطی بین 20 پارامتر زمین محیطی موثر در ایجاد آب های زیرزمینی مورد استفاده در این پژوهش نشان داد که مقادیر Tolerance و VIF 15 متغیر بزرگتر از 1/0 و کوچکتر از 10 بوده است. در نتیجه این پارامترها برای مدل سازی انتخاب گردیدند. وزن های محاسبه شده برای هر یک از فاکتورها با استفاده از مدل شاخص آنتروپی نشان داد که موثرترین فاکتورها در ایجاد آب های زیرزمینی در منطقه مطالعاتی فاصله از گسل، کاربری اراضی/پوشش سطحی و زمین شناسی می باشد. نتایج صحت سنجی مدل ها نشان داد که مقدار مساحت زیرمنحنی برای مدل های شواهد قطعی، شاخص آنتروپی و مدل ترکیبی شواهد قطعی-شاخص آنتروپی به ترتیب 660/0، 431/0 و 899/0 می باشد که بیانگر این است که مدل ترکیبی بهتر از مدل های شواهد قطعی و شاخص آنتروپی عمل نموده است. نتیجه گیری: مهمترین نتیجه گیری این پژوهش این است که رویکرد ترکیبی تابع شواهد قطعی-شاخص آنتروپی در ترکیب با تکنیک های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزار قدرتمندی را برای تهیه نقشه پتانسیل آب های زیرزمینی در منطقه مطالعاتی فراهم کرده است. بر اساس نتایج مدل ترکیبی، مناطقی که بوسیله پتانسیل آب زیرزمینی خیلی زیاد پوشیده شده است، 26/45 درصد از کل منطقه می باشد که بیانگر این است که منطقه مطالعاتی دارای پتانسیل آب زیرزمینی بالایی می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند جهت مدیریت موثر منابع آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه مورد استفاده قرار گیرد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4150_04fed6e975731fa0969b4f0c3316bc8e.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Spatial disaggregation semi-detailed soil map using DSMART approach انبوهش‌زدایی مکانی نقشه‌ نیمه تفصیلی خاک با استفاده از روش دسمارت 49 69 4151 10.22069/jwsc.2018.13870.2860 FA شاهرخ فاتحی استادیارپژوهش، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران. کامران افتخاری استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران جلال قادری عضو هیات علمی، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران. Journal Article 2017 09 03 Background and objectives: Digital soil data with high spatial resolution and enough accuracy and precision are necessary for management of global challenges such as food security, environment problems. Generally, soil data are available in small scale. Nevertheless, in the last decades, with the advent of soil digital mapping and modeling approaches, it is possible to disaggregate soil map units. The spatial disaggregation of soil map units is a method for modeling the spatial distribution of individual soil classes. During this process, the soil map data from a small scale (coarse resolution) is converted to a large scale (fine resolution). The statistical and data mining methods are used to implement it. The purpose of this research was to predict the spatial distribution of soil classes by disaggregating the soil map units of a semi detailed soil map using disaggregating and harmonizing soil map units through resampled classification trees algorithm (DSMART method). Materials and methods: The study area is located in Kermanshah province. The total area of the study was approximately 14083.9 ha. Soil polygon map include 5 map units and 4 soil subgroups. In this study, elevation, slope, aspect, convexity, direct duration, sediment index, topographic wetness index, valley depth and Vertical distance to channel network as covariates produced using DEM 10 m. Grain size index, clay index and NDVI were also calculated using Landsat 7 ETM+ imagery. Geological map at scale of 1:100,000 were also used as a qualitative covariate. Then dsmart method is run as a novel approach for disaggregation soil maps. In this method, disaggregated soil classes are represented by raster probability surfaces. DSMART samples randomly within the soil map units and uses classification trees (C5.0 algorithm) to produce probability surface maps of soil class distribution. External validation was performed using 82 profiles. The validation dataset was intersected with the corresponding probability surface maps and validation quantified by overall accuracy, producer’s accuracy, user’s accuracy and kappa coefficients. Furthermore, confusion index calculated between the most probable and second-most-probable soil class. The CI expresses concisely degree of confusion about soil class given. Results: The most important predictive variables in the tree classification model were Vertical distance to channel network, Elevation, lithology, grain size index and MRVBF. The confusion index close to 1 has a large extent in the study area. It shows that occurrence probability of soil subgroups is near equal in each location in both the most probable soil class and second probable soil class maps. Validation of probability surfaces showed that overall accuracy the most probable soil class, second probable soil class and third probable soil class are 44%, 28% and 11%, respectively. These results indicated the relatively good performance of dsmart method for generating digital individual soil class map. However, kappa coefficients for first, second and third probable surfaces soil maps were obtained 0.04, 0.02, -0.08, respectively. Low kappa coefficients can be attributed to the true nature of the data, i.e the dominance of the Typic Calcixerepts subgroup as compared to other subgroups of the soil in the traditional soil map and the dsmart model prediction map and validation data. Conclusion: Dsmart method is able to predict the occurrence probability of all soil classes which its distribution is unclear in soil map unit. This provides the opportunity to produced digital soil class maps when legacy soil data and covariate information becomes available. Such outputs may help us to recognize better soil- landscape relationship. سابقه و هدف: مدیریت چالش‌های جهان امروز مانند امنیت غذایی و مسائل زیست محیطی، نیازمند اطلاعات رقومی خاک با صحت و دقّت کافی و با قدرت تفکیک مکانی ریز است. نقشه‌های خاک عمدتاً در مقیاس کوچک قابل دسترس هستند. با وجود این، در طی دو دهه اخیر با ظهور روش‌های نقشه‌برداری و مدل‌سازی رقومی خاک، امکان انبوهش‌زدایی مکانی واحدهای نقشه خاک فراهم شده است. انبوهش‌زدایی مکانی واحدهای نقشه خاک، روشی است که توزیع مکانی کلاس‌های منفرد خاک را مدل‌سازی می‌کند. طی این فرایند اطلاعات نقشه‌ی خاک از مقیاس کوچک (قدرت تفکیک مکانی درشت) به مقیاس بزرگ (قدرت تفکیک مکانی ریز) تبدیل می‌شود و برای اجرای آن، روش‌های آماری و داده‌کاوی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از انجام این پروژه، استفاده از روش انبوهش‌زدائی و یکنواخت‌سازی واحدهای نقشه خاک از طریق بازچینی توسط درختان طبقه‌بندی (دسمارت ) برای انبوهش‌زدایی واحدهای نقشه نیمه‌تفصیلی خاک است. مواد و روش‌ها: ناحیه مورد مطالعه با وسعتی حدود 14083.9 هکتار در استان کرمانشاه قرار دارد. نقشه‌ی خاک منطقه از 5 واحد نقشه تشکیل شده‌است و در کل واحدهای نقشه مرکب از 4 زیرگروه خاک می‌باشند. در این پژوهش، با استفاده از مدل‌های رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 10 متر، نقشه‌ی متغیرهای کمکی شامل ارتفاع، درصد شیب، جهت شیب، تحدب، تابش مستقیم، شاخص رسوب و شاخص همواری درّه با درجه تفکیک بالا، شاخص خیسی، عمق دره و فاصله عمودی تا شبکه آبراهه تهیه گردید. همچنین از تصاویر ماهواره‌ای لندستETM+7، برای تولید متغیر کمکی شاخص رس، شاخص اندازه ذرات و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده استفاده شد. نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:100000 نیز به عنوان متغیر کیفی ورودی به کار رفت. سپس مدل دسمارت برای انبوهش‌زدایی نقشه خاک منطقه مورد مطالعه اجرا شد. روش دسمارت از درون واحدهای نقشه به طور تصادفی نمونه‌برداری نموده و از درختان طبقه‌بندی الگوریتم C5.0 برای تولید نقشه‌های سطوح احتمال توزیع کلاس‌های منفرد خاک استفاده می‌کند. ارزیابی نقشه‌های سطوح احتمال با استفاده از داده‌های اعتبارسنجی شامل 82 نیمرخ خاک و معیارهای مستخرج از ماتریس درهمی شامل صحت تولیدکننده، صحت کاربر، صحت کلی و ضریب کاپا انجام شد. همچنین شاخص آسیمگی بین نقشه احتمال کلاس خاک مرتبه اول و دوم محاسبه گردید. شاخص آسیمگی بیان مختصری از درجه آسیمگی کلاس‌های خاک است. یافته‌ها: فاصله عمودی تا شبکه آبراهه، ارتفاع، لیتولوژی، شاخص اندازه ذرات و شاخص همواری درّه با درجه تفکیک بالا از مهم‌ترین متغیرهای پیش‌بینی کننده مدل درختان طبقه‌بندی بودند. شاخص آسیمگی نزدیک به یک، که گسترش فراوانی در ناحیه مورد مطالعه دارد احتمال وقوع یکسان زیرگروه‌های خاک در هر موقعیت مکانی در هر دو نقشه احتمال کلاس خاک مرتبه اول و دوم را نشان می‌دهد. اعتبارسنجی نقشه‌های سطوح احتمال نشان می‌دهد که صحت کلی احتمال کلاس خاک مرتبه اول (44 درصد)، احتمال کلاس خاک مرتبه دوم (28 درصد) و احتمال کلاس خاک مرتبه سوم (11 درصد) می‌باشد. این نتایج بیانگر کارایی نسبتاً خوب این روش برای تولید نقشه رقومی کلاس‌های منفرد خاک است. اما ضرایب کاپا برای نقشه‌های سطوح احتمال خاک مرتبه اول، دوم و سوم به ترتیب 0.04، 0.02 و 0.08- به دست آمد. پایین بودن ضرایب کاپا را می‌توان ناشی از ماهیت واقعی داده‌ها یعنی غالب بودن زیرگروه تیپیک کلسی زرپتز در نقشه سنتی خاک، نقشه پیش‌بینی مدل دسمارت و داده‌های اعتبارسنجی دانست. نتیجه‌گیری: روش دسمارت قادر است احتمال وقوع تمام کلاس‌های خاک ناحیه مورد مطالعه که توزیع آن‌‌ها در واحدهای نقشه نامشخص است را پیش‌بینی نماید و فرصتی برای تولید نقشه‌های رقومی کلاس خاک هنگامی که داده‌های میراثی خاک و متغیرهای کمکی در دسترس هستند فراهم می‌کند. چنین خروجی‌هایی می‌تواند به فهم روابط سیمای اراضی و خاک کمک کند.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4151_826badc6baa470a31fc33dfba0bae38a.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Water allocation decision making in the presence of uncertainty using robust counterpart programming and multiple objectives تصمیم‌گیری تخصیص آب در شرایط عدم‌قطعیت با استفاده از بهینه‌سازی چندهدفه همتای استوار 71 89 4152 10.22069/jwsc.2018.13546.2821 FA امید نصیری قیداری دانشجوی دکترای مهندسی منابع آب، دانشگاه بوعلی سینا صفر معروفی عضو هیئت علمی/ دانشگاه بو علی سینا Journal Article 2017 07 14 Background and Objectives: Considering the existence of uncertainty in the data of water resource problems, it has become more essential to design a reliable water resource allocation model under uncertainty. Due to multi-dimensional nature of optimal water allocation problem, considering multiple conflicting objectives within the optimization models is inevitable. The aim of this study is to provide a quantity-quality optimization model in which not only balance the economic and environmental objectives, but also remain robust in the face of existing uncertainties. Materials and Methods: The nominal model of the study was constructed using the objectives of maximizing the income of the entire system and minimizing pollution load entered to the river. It was applied to the Dez-Karoon river system as a case study. By taking the uncertainties of river flow and water demands into account, the nominal model was promoted to a robust multi-objective optimization model using the Bertsimas and Sim's approach. The sensitivity of the robust model to changes in uncertainty levels and the probability of constraint violation was investigated. The ɛ-constraint method was used to solve the problem and the nominal model was applied to assess the results of the developed model. Among optimal solutions set, Knee point of the Pareto front of was selected as the solution of the problem. Results: Application of developed model into the case study demonstrates its ability in quickly finding the exact solution of the problem. Comparing the optimal solution of knee points showed that hedging the optimization model against uncertainties via considering the uncertainty level and violation probability of 0.1, requires the decrease in operating the river water from 8301.5 to 7368.9 MCM/year and adjustment of the economic income from 1,636,808 to 1,365,693 million Rial/year in comparison with the nominal model. Under such a condition in which prevents the failure of supplying water under a given level of risk, the pollution load discharged into the river will decrease from 53,949 to 48,505 ton/ year. The results illustrate that without adding extra complexity into the nominal model, it can be immunized against uncertainties via the robust approach. By determining the uncertainty level and the probability of constraint violation, the decision maker is able to select the robustness level of the water resource allocation model and therefore, explore tradeoff among the values of the objectives and reliability of the system. Conclution: The results demonstrate the satisfactory, high reliability and flexibility of the proposed robust model. Accordingly, the provided linear model of this study may be used as a user-friendly tool in the decision making process for optimal allocation of water resources. سابقه و هدف: نظر به وجود عدم قطعیت‌ در داده‌های مرتبط با مسائل منابع آبی، ضرورت طراحی سیستم بهینه منابع آب که از اطمینان‌پذیری بالایی در شرایط وقوع عدم قطعیت برخوردار باشد، بیش از پیش احساس می‌گردد. ماهیت چندبعدی مسائل تخصیص بهینه آب نیز منجر شده که لحاظ نمودن اهداف متضاد چندگانه درون مدل‌های بهینه‌سازی اجتناب ناپذیر ‌باشد. هدف از این تحقیق ارائه یک مدل بهینه‌سازی کمّی-کیفی است که ضمن برقراری تعادل میان اهداف اقتصادی و زیست‌محیطی، در برابر عدم‌قطعیت‌های موجود، استوار باقی بماند. مواد و روش‌ها: با کمک اهداف بیشینه نمودن درآمد کل سیستم و کمینه نمودن بار آلودگی ورودی به رودخانه، مدل قطعی تحقیق ساخته شده و در مطالعه موردی سیستم رودخانه‌ای دز-کارون به کار گرفته شد. با مد نظر قراردادن عدم قطعیت جریان رودخانه و نیازهای آبی و به کارگیری رویکرد بهینه‌سازی استوار برتسیماس و سیم، مدل قطعی به یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه استوار ارتقاء یافت. حساسیت مدل استوار نسبت به تغییرات سطوح عدم‌قطعیت و نیز احتمال تخطی قید مختلف مورد بررسی قرار گرفت. حل مسئله از طریق روش اپسیلون محدودیت انجام شد و ارزیابی مدل استوار از طریق مقایسه نتایج آن با مدل قطعی صورت پذیرفت. نقطه زانوی جبهه پارتو به عنوان جواب انتخابی از میان مجموعه جواب‌های بهینه، مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج حاصل از به‌کارگیری روش توسعه یافته در تخصیص بهینه منابع آب مطالعه موردی این تحقیق مبیّن کارایی و توانایی آن در حل سریع و دقیق مسئله بود. مقایسه جواب بهینه نقاط زانو نشان داد که مقاوم‌سازی مدل بهینه‌سازی در برابر عدم‌قطعیت‌ها به صورت لحاظ نمودن سطح عدم‌قطعیت و احتمال تخطی قیود 1/0 به منظور جلوگیری از شکست در تأمین آب، ملزم به کاهش بهره‌برداری از آب رودخانه از 5/8301 به 9/7368 میلیون متر مکعب در سال و تعدیل درآمد اقتصادی حاصل سیستم از 1،636،808 به 1،365،693 میلیون ریال در سال در مقایسه با مدل قطعی می‌باشد. این شرایط موجب بهبود وضعیت بارآلودگی تولیدی از 53،949 به 48،505 تن در سال خواهد شد. نتایج نشان داد که رویکرد استوار مورد استفاده در این مطالعه قادر است بدون افزودن پیچیدگی به مدل قطعی، امکان ایمن‌سازی شده نتایج حاصل در برابر عدم قطعیت‌ها را فراهم آورد و تصمیم‌گیر می‌تواند با تعیین سطح عدم قطعیت و مقدار احتمال تخطی قید، درجه استواری مدل تخصیص منابع آب را انتخاب نموده و امکان سازش میان مقادیر اهداف و سطح اطمینان‌پذیری سیستم را فراهم آورد. نتیجه‌گیری کلی: نتایج حاکی از رضایت‌بخش بودن، قابلیت اطمینان بالا و انعطاف پذیری مدل استوار پیشنهادی این تحقیق می‌باشد. بر این اساس مدل خطی ارائه شده در این مطالعه ضمن کاربری ساده، می‌تواند به عنوان یک ابزار تصمیم‌گیری کآرا جهت تخصیص بهینه منابع آب مورد استفاده قرار گیرد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4152_14cbd84bda05876e58d20e1dbda13818.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Phytoremediation of Lead in the presence of individual and combined inoculation of earthworms, arbuscular mycorrhizal fungi and rhizobacteria by maize گیاه‌پالایی سرب در حضور تلقیح جداگانه و هم‌زمان کرم خاکی، قارچ‌های میکوریزا و ریزوباکتر‌ها در ذرت 91 110 4153 10.22069/jwsc.2018.14140.2887 FA علی محوحی گروه خاک شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد فایز رئیسی گروه خاکشناسی دانشگاه شهرکرد علیرضا حسین پور دانشگاه شهرکرد Journal Article 2017 11 11 Abstract Introduction Soils may become polluted with high concentrations of heavy metals both naturally, as a result of proximity to mineral outcrops and ore bodies and anthropogenically, as a result of industrial activities. Lead (Pb), commonly caused soil pollution and considered to be responsible for significant decreases in biological activities in soils. Phytoremediation is an emerging and low cost technology that utilizes plants and associated organisms to remove, transform, or stabilize contaminants located in water, sediments, or soils. Phytostabilization focuses on the formation of a vegetation cover where sequestration (binding and sorption) processes immobilize metals within the plant rhizosphere reducing metal bioavailability. Therefore, the success of phytoremediation depends on the interactions between macro- and microorganisms and plant roots in the rhizosphere. Materials and Methods The contaminated soil was collected from Bama mining site located in the southwest of Isfahan. After surface-sterilization and germination, maize seeds were transplanted into each plastic pot containing 4 kg of contaminated soil that already autoclaved at 121 oC for 2 h. A completely randomized design with 2×2×2 factorial treatment combinations was used with the following factors: with or without earthworm treatments (Eisenia foetida), with or without arbuscular mycorrhizal (AM) fungal treatments (co-inoculated with Funneliformis mosseae and Septoglomus constrictum) and with or without rhizobacteria (co-inoculated with Bacillus sp. and Bacillus licheniformis). After three months of growth under greenhouse conditions, maize shoots were harvested. Shoot and root were oven dried, weighed and milled used to determine Pb concentration. Concentration of Pb in roots and shoots were measured by dry ash method and soil Pb concentration was determined with DTPA-TEA method. Bioaccumulation (BF) and translocation (TF) and remediation (RF) factors for each treatment were calculated. Results and Discussion In general, inoculation of these organisms increased plant growth, availability of Pb in soil, plant Pb concentration and bioaccumulation factor. The highest shoot dry weight was observed in earthworms-AM fungi (EM) and AM fungi-bacteria (MB) co-inoculations with 3.2 times increase compared to un-inoculated plants. Available Pb in soil in earthworm-AM fungi-bacteria co-inoculation (EMB) was about 3 times higher than un-inoculated treatments. The higher Pb uptake in maize shoot and root were recorded in EMB. Furthermore, the BF for root maize in all treatments was higher than 1, especially in AM fungal treatment, alone. Although the TF for maize was lower than 1, it was increased above 1 in polluted soil co-inoculated with earthworm and bacteria. However, AM fungi tended to decrease the TF compared to un-inoculated maize. The highest RF (0.14%) with 23 times increase compared to un-inoculated was showed in EMB treatment. Conclusions Despite the substantial enhancement of Pb concentration in the maize, Pb absorption was not high enough to achieve extraction rates which would be necessary for practical use. Furthermore, the amounts of BF, TF and RF in this study demonstrated that maize could useful for Pb phytostabilization. Hence, it appears that the presence of AM fungi (as factor improve phytostabilization) could result in a better plant growth and tolerance against Pb toxicity, when soil is co-inoculated with earthworm and/or bacteria, especially under natural conditions that the presence of these organisms' together, could reduce Pb toxicity and improve maize. سابقه و هدف:خاک ممکن است به‌طور طبیعی ازجمله نزدیکی به مواد معدنی و سنگ معدن و فعالیت‌های صنعتی بشر با غلظت بالایی از فلزات سنگین آلوده شود.سرب (Pb)،معمولاً مسبب آلودگی خاک است و عامل کاهش قابل‌توجه فعالیت زیستی خاک در نظر گرفته می‌شود.گیاه‌پالایی فن‌آوری نوظهور و کم‌هزینه‌ای است که با بهره‌گیری از گیاهان و موجودات زنده باعث حذف، تبدیل یا تثبیت آلاینده‌ها در آب، رسوبات و یا خاک می‌شود. بنابراین موفقیت گیاه‌پالایی به اثر متقابل بین ریز/درشت جانداران و ریشه گیاهان در ریزوسفر بستگی دارد.هدف این پژوهش بررسی پیامد مایه‌زنی جداگانه و هم-زمان کرم خاکی قارچ و باکتری بر قابلیت دسترسی و استخراج و یا تثبیت عنصر سرب توسط گیاه ذرت در خاک آلوده به سرب با اندازه گیری غلظت و جذب سرب در اندام هوایی و زیرزمینی گیاه می‌باشد. مواد و روش‌ها: خاک آلوده از منطقه معدن سرب باما واقع در جنوب غربی اصفهان جمع‌آوری شد. بذر ذرت، پس از استریل سطحی و جوانه‌زنی، به گلدان‌های حاوی 4 کیلوگرم خاک آلوده به سرب (استریل شده در دمای oC 121 به مدت 2ساعت) منتقل شدند.آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل(2×2×2) انجام شد.فاکتور‌ها شامل 1) کرم خاکی (بدون کرم و با کرم خاکی ایزینیا فتیدا (Eisenia foetida))، 2) قارچ میکوریزا (بدون قارچ و با قارچ میکوریزا (ترکیبی از Funneliformis mosseae و Septoglomus constrictum)) و 3) باکتری (بدون باکتری و با باکتری (ترکیبی از Bacillus sp.و Bacillus licheniformis)). پس از گذشت 3ماه از دوره رشد تحت شرایط گلخانه، اندام هوایی ذرت از سطح خاک جدا شد. ریشه و اندام هوایی به‌طور جداگانه به‌منظور تعیین غلظت سرب هوا‌خشک، توزین و آسیاب شدند. به‌منظور عصاره‌گیری سرب ریشه و اندام هوایی از روش خاکستر استفاده شد و توسط دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. غلظت سرب خاک با روش DTPA-TEA اندازه‌گیری شد. فاکتور‌های تجمع زیستی، انتقال و اصلاح برای هر تیمار محاسبه شد. یافته‌ها:به طور‌کلی تلقیح گیاه با این جانداران، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، سرب قابل دسترس خاک، جذب سرب و فاکتور‌های تجمع زیستی و اصلاح سرب را افزایش داد. بیشترین وزن خشک اندام هوایی در تیمار‌های هم‌زمان کرم خاکی- میکوریزا و میکوریزا-باکتری با افزایش 2/3 برابری نسبت به شاهد مشاهده شد. سرب قابل دسترس خاک نیز در تیمار هم‌زمان کرم خاکی-میکوریزا-باکتری نسبت به شاهد حدود 3 برابر بیشتر بود. بیشترین مقدار جذب سرب در ریشه و اندام هوایی ذرت در تیمار همزمان کرم خاکی-میکوریزا-باکتری مشاهده شد. علاوه براین، تجمع زیستی سرب در ریشه ذرت در تمام تیمارها، به‌ویژه در تیمار میکوریزا به تنهایی، بیشتر از یک بود. اگرچه فاکتور انتقال سرب برای گیاه ذرت کمتر از یک بود، اما تنها تیمار هم‌زمان کرم خاکی و باکتری این نسبت را به بیش از یک(32/1) افزایش داد. این در حالی است که قارچ میکوریزا فاکتور انتقال را نسبت به تیمار شاهد کاهش داد. حداکثر فاکتور اصلاح سرب (14/0%)توسط ذرت با افزایش ۲۳ برابری نسبت به شاهد در تلقیح هم‌زمان کرم خاکی-میکوریزا-باکتری مشاهده شد اما به‌اندازه‌ای نبود که جهت اصلاح خاک آلوده به کار رود. نتیجه‌گیری:با وجود افزایش قابل توجه غلظت سرب در ذرت، جذب سرب آن به اندازه ای نیست که برای استخراج عملی سرب استفاده شود. همچنین با توجه به مقادیر فاکتور‌های تجمع زیستی، انتقال و اصلاح زیستی، گیاه ذرت در فرآیند تثبیت گیاهی خاک مفیدتر بوده و بنابراین قارچ میکوریزا به‌عنوان عامل بهبود دهنده تثبیت گیاهی در افزایش رشد گیاه و همچنین ممانعت از سمیت گیاه از طریق جلوگیری از انتقال سرب به اندام هوایی مؤثر است. حضور قارچ میکوریزا موجب رشد بهتر گیاه در تیمارهای کرم خاکی و باکتری شد،به‌ویژه در شرایط طبیعی که حضور هر سه موجود زنده با یکدیگر محتمل تر است، که می‌تواند نقش بسزایی در کاهش سمیت و رشد گیاهان در مناطق آلوده داشته باشد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4153_c8df79121a93de6af3fbff7233dc3f54.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Stakeholder analysis in cooperative management of water resources in Qazvin plain: Investigation of powerful stakeholder’s impact بررسی اثر قدرت گروداران ذینفوذ در مدیریت مشارکتی منابع آب دشت قزوین 111 130 4154 10.22069/jwsc.2018.12351.2692 FA عبدالله طاهری تیزرو دانشیار گروه مهندسی آبیاری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان میلاد قلعه بان تکمه داش دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا، همدان حمید زارع ابیانه دانشیار گروه مهندسی آبیاری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان Journal Article 2016 12 28 Stakeholder analysis is one of the key factors in success of management policies in all fields. This tool represents suitable information about the individuals that are effectively participate in water management plans implementation. The obtained information from stakeholder analysis can be considered as model input in researches in order to schedule the plans and evaluate success of water resources policies. Recently, researchers have tried to use participatory management methods for application of water management plans to investigate the level of cooperation of stakeholders. Often, the results indicate a lack of confidence and poor participation in this field. It has been observed that stakeholder participation is in correlation with stakeholders’ interests and power (importance). However, no model has been developed to simulate stakeholder power and importance. The purpose of this study is to represent a framework to accurate and ease stakeholder analysis process in primary studies in water management policies or plans. In this research, a novel model is proposed for simulation of stakeholders’ importance to analyze management policies in the field of water resources management. Qazvin irrigation network is chosen as a case study for this research. Lack of trust between all the stakeholders for implementation of plans and policies and failures of first attempts of creating and organizing groups of stakeholders, resulted in ineffective operation and maintenance of the irrigation network. These failures are often because of planning without complete knowledge about stakeholders and neglecting their interests and importance. In order to gather primary information and analyze input data for the stakeholder characteristic model, questioners and interviews with key stakeholders were performed. Key stakeholder groups were chosen using expert choice and analytic hierarchy process. On the other hand, stakeholder’s power and importance were evaluated using stakeholder characteristic modeling and calibration to compare its result with other stakeholder analysis frameworks. Genetic algorithm was used to calibrate stakeholder characteristic model as well as to estimate the model parameters. It is observed that the model is able to simulate the importance of stakeholders in an acceptable level with mean absolute error of 0.487. The results showed that there is correlations between knowledge level, resources, leadership, power and importance of stakeholders. One of the results of this study is that the hidden interactions between the stakeholders were defined using stakeholder analysis framework. This research was done to help managers and decision makers of Qazvin irrigation network to observe consequences of powerful stakeholder’s effect on excessive water withdrawals. It is concluded that using stakeholder analysis can help to better define stakeholder relationships and to recognize potential opportunities in management strategies. سابقه و هدف: تحلیل گروداران یکی از فاکتورهای کلیدی و تأثیرگذار در موفقیت سیاست‌های مدیریتی در هر زمینه‌ای است. این ابزار آمار مفیدی در مورد افرادی که در طرح‌های مدیریت منابع آب اثرگذار هستند ارائه می‌دهد. اطلاعات حاصل از تحلیل گروداران می‌تواند به عنوان ورودی مدل‌ها و تحقیقات دیگر در نظر گرفته شوند که جهت برنامه‌ریزی طرح‌ها و سیاست‌های آینده و ارزیابی میزان موفقیت آن‌‌ها استفاده می‌شوند. استفاده از روش‌های مدیریت مشارکتی در اجرای طرح‌های مدیریت منابع آب میزان مشارکت گروداران را در مناطق مختلف بررسی می‌کند و اثر ایشان را در موفقیت طرح‌های مدیریتی ارزیابی می‌نماید. مشارکت گروداران به ترتیب با منافع و قدرت و به تبع آن اهمیت ایشان در ارتباط است. مدل‌سازی قدرت گروداران و بررسی ارتباط آن میان سایر خصوصیات ایشان ارائه اخیراً مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق ارائه راهکاری جهت تدقیق و تسهیل تحلیل گروداران است، لذا مدلی برای شبیه‌سازی اهمیت و قدرت گروداران در شبکه آبیاری قزوین جهت تحلیل سیاست‌های مدیریتی در حوزه مدیریت منابع آب ارائه شده است. مواد و روش‌ها: جهت جمع‌آوری اطلاعات اولیه برای مدل‌سازی و شناسایی خصوصیات گروداران، از پرسشنامه‌ها و برگزاری جلسات مصاحبه با گروداران کلیدی استفاده شده است. به منظور تعیین گروه‌های کلیدی گروداران از تحلیل سلسله مراتبی همراه با تلفیق نظرخبره استفاده شد. با استفاده از چهارچوب-های تحلیل گروداران که از پیش تبیین شده‌بودند مدل شبیه‌‌سازی و واسنجی خصوصیات گروداران تعریف و ایجاد شد. جهت واسنجی و تخمین پارامترهای مدلِ شبیه‌سازی خصوصیات گروداران از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. سپس قدرت و اهمیت گروداران با استفاده از مدل خصوصیات ایشان ارزیابی شد و نتایج آن واسنجی و با روش‌های پیشین مقایسه گردید. یافته‌ها: از تحلیل سطح آگاهی گروداران مشخص شد که عوامل آگاهی دهنده در میان گروداران مانند رسانه یا سایر گروه‌ها بایستی اطلاعات بیشتری در زمینه منابع آب منطقه داشته باشند. از سوی دیگر آگاهی پایین سیاست‌مداران که نقش مهمی در تأمین منابع آب در منطقه ایفا می‌کنند نگران کننده است. برخی از گروداران در گروه سیاستمداران و مدیران سازمان‌ها از لحاظ جایگاه اجتماعی در منطقه از مقبولیت قابل توجهی برخوردار هستند که باعث می‌شود جزو شاخص‌ترین گروداران قرار گیرند. از لحاظ اهمیت نیز گروداران در گروه‌های سیاست‌مداران و مدیران جزو قدرتمندترین افراد و مصرف‌کنندگان شهری ضعیف‌ترین گروداران از این منظر هستند. همچنین مشخص شد که مدل ارائه شده از دقت قابل قبولی برخوردار است به طوری که میانگین خطای مطلق در ارزیابی شبیه‌سازی اهمیت 487/0 بدست آمد. نتایج تحقیقات نشان داد که بین سطح دانش، منابع، رهبری، قدرت و اهمیتِ گروداران اندرکنش وجود دارد. از سوی دیگر خطرات بالقوه و فرصت‌های ایجاد گروه‌های گروداران تبیین شدند. از نتایج دیگر این تحقیق می‌توان به تعیین اندرکنش‌های پنهان بین گروداران نام برد که با استفاده از چهارچوب تئوری گروداران تبیین شده‌اند. نتیجه‌گیری: این تحقیق در راستای کمک به مدیران و تصمیم‌گیرندگانِ شبکه آبیاری قزوین انجام گرفت تا از این طریق بتوانند عواقب ناشی از فشارهای گروداران ذی‌نفوذ در بهره‌بردای بیش‌ازحد از منابع آب را مشاهده کنند. نتیجه کلی حاصله مشخص کرد که ایجاد دیدگاه مثبت در مورد حفاظت از منابع آب از طریق کاهش گروداران مخالف با استفاده از ایجاد منافع بومی و ارائه تسهیلات قابل انجام است. بنابراین تشویق گروداران مخالف در راستای حفاظت از منابع آب در منطقه می‌تواند تشکل‌های حامی منابع آب را در وضعیت بهتری نسبت به گروداران مخالف قرار دهد. نتیجه دیگر اینکه، با بکارگیری تحلیل گروداران به صورت مستمر می‌توان کمک شایان ذکری برای مشاهده اندرکنش‌های گروداران و تشخیص فرصت‌های بالقوه در راهکارهای مدیریتی انجام داد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4154_14f78f105a0be8a11c4314b2e488f548.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Assessing the effect of forest degradation in different slope positions on soil quality and evolution in west of Kurdistan Province اثر تخریب جنگل در موقعیت های مختلف شیب بر روی کیفیت و تحول خاک در غرب استان کردستان 131 149 4155 10.22069/jwsc.2018.14263.2900 FA سروه مرادی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه کردستان کمال نبی اللهی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه کردستان سید محمد طاهر حسینی گروه علوم و مهدسی خاک، دانشگاه کردستان Journal Article 2017 12 03 Background and Objectives: Soil quality is one of the most important factors to assess soil management. Therefore, recognition of all soil quality properties such as physical, chemical and biological is essential. Forest degradation and land use change effect on soil properties variability and led to decrease soil quality factors on soil quality. Moreover, soil characteristics also are related to slope position. The region of Marivan in Kurdistan province is one of the forested areas of Zagros which in recent decades, due to population growth and the increased need for food, has been threatened and some parts are now cultivated. The aim of this research is assessing the effect of forest degradation and slope position on soil quality and evolution in west of Kurdistan Province. Materials and Methods: Eight soil profiles in different slope position (shoulder, back slope, foot slope and toe slope) of two adjacent hill slope, under land uses of cropland and forest (uniform condition) were dug and described. Moreover, in each land use three soil samples were taken from depth 0-20 cm in each slope position. Properties of soil texture, bulk density, particle density, fine sand, organic carbon, cation exchange capacity, field capacity moisture, permanent wilting point moisture, electrical conductivity, pH, carbonate calcium equivalent, total nitrogen, available phosphorous, available potash infiltration rate, microbial respiration rate, porosity, available moisture sodium adsorption ratio (SAR) and erodibility were measured and computed. Results: The results showed low slope positions (toe slope and foot slope) had higher contents of clay, organic carbon, available moisture, fine sand, silt, total nitrogen, available phosphorous, available potassium, CEC and microbial respiration rate and lower contents of electrical conductivity, soil erodibility, pH and SAR compared to high slope positions. Soils formed in low slope positions had higher depth and evolution compared to high slope positions. The results also showed two land uses (cropland and forest) in relation to bulk density, porosity, silt, clay, carbonate calcium equivalent, fine sand, pH, organic carbon, total nitrogen, microbial respiration rate, infiltration, soil erodibility and available moisture had significant difference and land use change of forest land to cropland has been led to degradation of Mollisols. Therefore, soil properties are dependent to slope position and land use kind and these factors have affected soil properties and evolution. Conclusion: The results showed forest degradation has led to decrease of soil quality using significant decreasing of organic carbon, microbial respiration, total nitrogen, CEC, porosity, infiltration and available moisture and significant increasing of bulk density, pH, SAR, fine sand, soil erodibility, and silt. Forest degradation and land use change also due to cultivation led to decrease organic carbon content and soil structure degradation of Mollic horizon. Therefore, Mollic horizon has converted to Ochric horizon and Entisols and Inceptisols have formed in cropland land use. Moreover, the results showed different slope position effect on bulk density, sand, silt, clay, infiltration, erodibility, available water, pH, organic carbon, carbonate calcium equivalent, microbial respiration rate, nitrogen, phosphorous, CEC and potassium and have significant difference. These results show current management of studied land effect on soil quality and led to land degradation. Therefore, soil conservation of steep area using prevention of deforestation in Marivan forests and use of land based on their capability to conserve of soil and land quality is essential. سابقه و هدف: کیفیت خاک یکی از مهم‌ترین عوامل در ارزیابی مدیریت خاک می‌باشد لذا شناخت همه خصوصیات کیفیت خاک از قبیل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ضروری می‌باشد .تخریب جنگل و تغییر کاربری اراضی بر تغییرات ویژگی‌های خاک تاثیر گذاشته و منجر به کاهش کیفیت خاک می‌شود. علاوه بر این، خصوصیات خاک به موقعیت توپوگرافی نیز بستگی دارد. منطقه مریوان در استان کردستان جزو مناطق جنگلی زاگرس می‌باشد که با توجه به افزایش جمعیت در چند دهه اخیر و افزایش نیاز به غذا مورد تهدید قرار گرفته و بخش‌های از آن تحت کشت زراعت رفته است. هدف از این تحقیق بررسی اثر تخریب جنگل و جایگاه شیب بر روی کیفیت و تحول خاک در غرب استان کردستان می‌باشد. مواد و روش: 8 نیمرخ خاک در جایگاه‌های مختلف (شانه‌شیب، پشته‌شیب، پای‌شیب و پنجه‌شیب) دو شیب تپه مجاور هم، تحت کاربری‌های زراعت و جنگل (با شرایط یکسان) حفر و تشریح شدند. علاوه بر این در هر کاربری در هر موقعیت شیب، 3 نمونه خاک از عمق 20-0 سانتی‌متری برداشت شد. ویژگی‌های بافت خاک، شن ریز، کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، رطوبت ظرفیت مزرعه‌ای، رطوبت نقطه پژمردگی دائم، هدایت الکتریکی، اسیدیته، کربنات کلسیم معادل، ازت کل، فسفر در دسترس، پتاسیم در دسترس، نفوذپذیری، شدت تنفس میکروبی، تخلخل، نسبت جذب سطحی سدیم (SAR)، رطوبت قابل استفاده و فرسایش‌پذیری خاک اندازه‌گیری و محاسبه شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که موقعیت‌های پایین شیب (پنجه‌شیب و پای‌شیب) دارای مقادیر بیشتر رس، کربن آلی، رطوبت قابل دسترس، شن‌ریز، سیلت، ازت کل، فسفر قابل دسترس، پتاسیم قابل دسترس، ظرفیت تبادل کاتیونی، نفوذپذیری و شدت تنفس میکروبی و مقادیر کمتر کربنات کلسیم معادل، هدایت الکتریکی، فرسایش‌پذیری، pH و SAR در مقایسه با موقعیت‌های بالای شیب بودند. خاک‌های تشکیل شده در موقعیت‌های پایین شیب دارای عمق و تحول بیشتری در مقایسه با موقعیت‌های بالای شیب بودند. همچنین نتایج نشان داد دو کاربری (جنگل و زراعت) از لحاظ مقدار جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، سلیت، رس، کربنات کلسیم معادل، شن ریز، pH، ماده آلی، شدت تنفس میکروبی، نفوذپذیری، نیتروژن کل، فرسایش‌پذیری و رطوبت قابل دسترس دارای اختلاف معنی‌داری بودند و تغییر کاربری اراضی جنگلی به زراعی منجر به تخریب مالی‌سولزها شده است. بنابراین، خصوصیات خاک وابسته به موقعیت شیب و نوع کاربری بوده و این عوامل، ویژگی‌ها و تحول خاک را تحت تأثیر قرار داده‌اند. نتیجه گیری: نتایج نشان داد تخریب جنگل در منطقه مریوان منجر کاهش کیفیت خاک از طریق کاهش معنی‌دار کربن آلی، تنفس میکروبی، ازت کل، ظرفیت تبادل کاتیونی، تخلخل، نفوذپذیری و رطوبت قابل استفاده و افزایش معنی‌دار جرم مخصوص ظاهری، اسیدیته، SAR، شن‌ریز، فرسایش‌پذیری و سیلت شده است. همچنین تخریب جنگل و تغییر کاربری اراضی به‌دلیل کشت و کار منجر به کاهش مقدار ماده آلی و تخریب ساختمان خاک افق مالیک شده است. لذا افق مالیک به اکریک تبدیل شده و رده‌های انتی‌سولز و اینسپتی‌سولز در کاربری زراعت تشکیل شده‌اند. علاوه بر این نتایج نشان داد که موقعیت‌های مختلف شیب بر مقدار جرم مخصوص ظاهری، شن، سلیت، رس، نفوذپذیری، فرسایش‌پذیری، رطوبت قابل دسترس، pH، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، شدت تنفس میکروبی، نیتروژن، فسفر، ظرفیت تبادل کاتیونی و پتاسیم خاک موثر بوده و دارای اختلاف معنی داری هستند. این نتایج نشان می دهد مدیریت کنونی اراضی مورد مطالعه، کیفیت خاک را متأثر ساخته و منجر به تخریب اراضی می گردد. بنابراین، حفاظت خاک مناطق شیب‌دار با ممانعت از جنگل‌تراشی در جنگل‌های مریوان و استفاده از اراضی مطابق با قابلیت‌شان جهت حفظ کیفیت خاک و اراضی ضروری است.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4155_5ad105e28c89d97d4a706f4d25875e0a.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 The use of new techniques in turf grass irrigation for optimum water usage in urban green spaces بکارگیری تکنیک‌های نوین آبیاری گیاه چمن برای استفاده بهینه آب در بخش فضای سبز شهری 151 167 4156 10.22069/jwsc.2018.13732.2844 FA مرضیه رشیدی جوشقان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان شمالی حسین علی بهرامی دانشیار فیزیک و حفاظت خاک دانشگاه تربیت مدرس قربان واقعی استادیار گروه منابع طبیعی؛ دانشگاه گنبد کاووس؛ گنبد کاووس؛ ایران Journal Article 2017 08 28 Background and objectives: Since Iran is located in the arid and semi-arid belt in the world, it always confronts low water periods and frequent droughts. In recent years, attention has been paid to the protection of urban water resources, especially green space irrigation. Due to the key role of grass in designing and constructing green space and its high importance in community psychological safety, Maintaining the optimal quality of turf grass throughout the year is essential. Materials and methods: The current experiment is conducted with the aim of optimizing soil moisture using subsurface porous clay capsules in irrigating turf grass. The research was conducted in 2013-2014 in Agriculture Faculty of TarbiatModares University, as split plots in the form of totally random blocks with three treatments and irritations. The main factors include sprinkler irrigation (control), subsurface irrigation using subsurface porous clay capsule, and consolidated Irrigation; secondary factors include the lack of using superabsorbent, using A200 superabsorbent and acrylamide superabsorbent. soil moisture. In this study, indicators of moisture, volume of water consumed, turf color and density and root length, were measured. Results: The results showed that moisture change diagram represents the same trend in all treatments. In addition, the moisture has been between the plantation capacity and the maximum allowable discharge, and the plant has been under no moisture stress. The results of this experiment showed that the volume of consumed water in the treatments of sprinkler, consolidated and subsurface irrigation has been 7158.4, 4972.6, and 4243.8m3, respectively. In the subsurface and consolidated irrigation treatment , the volume of consumed water increased for 41 and 31% respectively, compared to sprinkler irrigation. This reduction trend was observed in the use of superabsorbent, in such a way that the subsurface irrigation treatment along with superabsorbent has shown the lowest water consumption in irrigation with the reduction of 51%. Irrigation method treatments had a significant effect on the root length. The highest and lowest root length was related to subsurface and sprinkler irrigation treatment, respectively, with the average of 23.56 and 20.50cm, respectively; and the significance level was 5%. In addition, increasing superabsorbent increased the root depth which was significant in 1% level. Conclusion: Therefore, with regard to the water needs of lawns with subsurface irrigation system using porous clay capsules, this method could be employed as an irrigation method to optimize water consumption and reduce water loss. Yet, to make this system an applied method in turf grass irrigation, regardless of reducing water consumption, It needs to reduce its implementation cost compared with other existing methods. سابقه و هدف: ایران به دلیل واقع شدن‌ در کمربند خشک و نیمه خشک جهان همواره با مشکل کم آبی و خشکسالی‌های متناوب مواجه است. در سال‌های اخیر در زمینه حفاظت منابع آب شهری، به ویژه آبیاری فضای سبز توجه زیادی شده است. به دلیل نقش کلیدی چمن در طراحی و احداث فضای سبز و اهمیت بالای آن در امنیت روانی جامعه، حفظ کیفیت مطلوب چمن در تمام سال ضروری است. آزمایش حاضر با هدف بررسی میزان تامین رطوبت زیرسطحی مورد نیاز و تحریک رشد طولی ریشه در مقایسه با روش‌های مرسوم انجام شد. مواد و روش‌ها: آزمایش حاضر در سال 93- 1392 در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس به صورت آزمایش کرت‌های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با نه تیمار و سه تکرار انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل روش آبیاری بارانی (شاهد)، آبیاری زیرسطحی به روش کپسول‌های رسی متخلخل زیرسطحی، آبیاری تلفیقی و فاکتورهای فرعی شامل بدون کاربرد سوپرجاذب، سوپرجاذب A200 و سوپرجاذب آکریل‌آمید بودند. آبیاری بر اساس رطوبت خاک انجام شد. در طول آزمایش تغییرات رطوبت خاک، حجم آب مصرفی، رنگ و تراکم چمن و طول ریشه اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد نمودار تغییرات رطوبت در همه‌ی تیمارها دارای یک روند مشابه و میزان رطوبت همواره بین ظرفیت زراعی و حداکثر تخلیه مجاز قرار داشت و گیاه تحت تنش آبی نبوده است. میزان حجم آب مصرفی در تیمارهای آبیاری بارانی، تلفیقی و زیرسطحی به ترتیب 4/7158، 6/4972 و 8/4243 متر مکعب بر هکتار بوده است. که در تیمار آبیاری زیرسطحی و تلفیقی نسبت به آبیاری بارانی به ترتیب 41 و 31% حجم آب مصرفی کاهش نشان داد. این روند کاهش در اثر کاربرد سوپرجاذب‌ها نیز مشاهده شد. به طوری که تیمار آبیاری زیرسطحی با سوپرجاذب سوپرآب با 68/51 % کاهش، کمترین حجم آب مصرفی در آبیاری بوده است.بیشترین طول ریشه مربوط به تیمار آبیاری زیرسطحی (56/23 سانتی‌متر) و کمترین مربوط به تیمار آبیاری بارانی (50/20 سانتی-متر) بود که در سطح 5% معنی‌دار شد. افزایش سوپرجاذب‌ها منجر به افزایش عمق ریشه شد که در سطح 1% معنی‌دار بود. همچنین نتایج نشان داد تراکم و رنگ در بین تیمارها معنی‌دار نبوده است. نتیجه گیری: با توجه به پاسخگویی نیاز آبی چمن با سیستم آبیاری زیرسطحی به روش کپسول‌های رسی متخلخل می‌توان از این روش به عنوان یک روش جدید آبیاری برای بهینه‌سازی مصرف آب استفاده شود. با این حال برای تبدیل شدن این سیستم به عنوان یک روش کاربردی در آبیاری چمن صرف نظر از کاهش حجم آب مصرفی، نیاز به کاهش هزینه اجرای آن در مقایسه با سایر روش-های موجود است.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4156_512299df89192d2114143933fdf8be59.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Evaluating the susceptibility of aggregate sizes to interrill erosion using aggregate stability indices ارزیابی حساسیّت اندازه‌های خاکدانه به فرسایش بین‌شیاری بر اساس شاخص‌های پایداری خاکدانه 169 185 4157 10.22069/jwsc.2018.12419.2705 FA علیرضا واعظی گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان سعید رحمتی دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک و حفاظت خاک دانشگاه زنجان حسین بیات کارشناسی ارشد فیزیک-حفاظت دانشگاه زنجان Journal Article 2017 01 09 Background and objectives: Soil aggregate stability is an important physical indicator of the soil’s susceptibility to water erosion. Aggregate stability can vary, depending on the aggregate size. Some methods including the dry-sieving, wet-sieving and water-drop test were currently used to evaluate the stability of aggregates in the worldwide. Mean weight diameter of stable aggregates was used for the dry-sieving and wet-siewing method. In the water-drop test, aggregate stability is evaluated using the number of water drops needed for disrupting the aggregates. These indices are used to evaluate the soil structural stability for given size of aggregates. However, there are different sizes of aggregates in the soil. So, application of these indices may cause some errors in evaluating the soil’s susceptibility to water erosion processes. Therefore, this study was conducted to develop a proper aggregate stability for different aggregate sizes in view point of interrill erosion in a semi-arid soil sample. Materials and Methods: Four aggregate size classes including < 2, 2-4, 4-8, 8-11 mm were collected from an agricultural soil with texture of clay loam in west of Zanjan, north west of Iran. A-600 kg aggregate sample was taken from 0-30 cm surface soil with about 10 m3 in volume for each aggregate sizes by sieving the aggregates in the field. The aggregate samples were packed to the erosion plots with 120 cm × 130 cm in dimensions installed in a 9% uniform slope. A total of twelve plots were investigated using the randomized complete block design for four aggregate size classes with three replications. The plots were exposed to seven simulated rainfalls with 70 mm h-1 in intensity for 30-min with 7-day interval. Soil loss resulted by interrill erosion from each aggregate size was determined during each rainfall simulation. The stability of each aggregate size against mechanical impact (MWDdry), wetting force (MWDwet) and rainderop impact (WDT) was determined using the dry-sieving, wet-sieving and water-drop test methods for each aggregate size class, respectively. Additionally, the aggregate stability per aggregate mass were computed and defined as MWDwet-m, MWDdry-m and WDTm, respectively. Beside this, other physicochemical properties including particle size distribution, gravel, bulk density, saturated hydraulic conductivity, organic carbon and calcium carbonate were determined using the conventional methods in the lab. Results: Based on the results, significant positive correlations were found between the aggregate size and the stability of aggregates determined using the methods of dry-sieving (r= 0.99), wet-sieving (r= 0.89) and water-drop-test (r= 0.93). The aggregate stability determined using all methods increased with an increase in the aggregate size. Newetheless, evaluating the aggregate stability per aggregate mass indicated that negative correlations existe between the aggregate size and MWDwet-m (r= -0.95), MWDdry-m, (r= -0.88) and WDTm (r= -0.88). Although the coarse aggregates rather than smaller aggregates are resitant against external stresses such as mechanical impacts, wetting force and rainderop impact but their stability per their mass is small. Contrary to our expectation, soil loss by interrill erosion of each aggregate size classes increased with increasing the aggregate stability determined using the dry-sieving, wet-sieving and water-drop-test methods whereas it decreased with increasing the aggregate stability determined using these methods on the basis of the aggregate mass. Conclusion: This study revealed that MWDwet, MWDdry and WDT are not the proper indices to evaluate the stability of aggregate size with the view point of its resistance to interrill erosion. The aggregate stability determined in these methods per aggregate mas is a new approch to evaluate the susceptibility of various aggregate sizes of a soil to interrill erosion. Among these indices, MWDwet-m is the best indicator in this field. سابقه و هدف: پایداری خاکدانه یک شاخص فیزیکی مهم برای بیان حساسیّت خاک‌ها به فرسایش می‌باشد. بسته به اندازه‌ی خاکدانه، پایداری خاکدانه می‌تواند دچار تغییر شود. برخی روش‌ها شامل الک خشک، الک تر و رهاسازی قطره‌ی آب، به‌طور رایج برای ارزیابی پایداری خاکدانه‌ها در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرند. شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانه‌های پایدار در هر دو روش الک خشک و الک تر مورد استفاده قرار می‌گیرد و در روش آزمون قطره‌ی آب، تعداد قطره‌ی مورد نیاز برای تخریب خاکدانه تعیین می‌شود. این شاخص‌ها تنها برای ارزیابی پایداری خاکدانه در نمونه‌های خاکدانه‌‌ی با اندازه‌ی یکسان انجام می‌شود. بنابراین استفاده از این شاخص‌ها در نمونه‌های خاکدانه‌‌ی با اندازه‌ی مختلف ممکن است سبب برخی از خطاها در ارزیابی حساسیّت خاک به فرسایش ‌شود. بنابراین، این مطالعه به‌منظور ارائه‌ی شاخص مناسب پایداری خاکدانه برای اندازه‌‌های خاکدانه در برابر فرسایش بین‌شیاری در یک نمونه خاک منطقه‌ی نیمه‌خشک انجام گرفت. مواد و روش‌ها: چهار کلاس اندازه‌ی خاکدانه شامل کوچک‌تر از 2، 2 تا 4، 4 تا 8 و 8 تا 11 میلی‌متر از یک خاک کشاورزی با بافت لوم رسی در غرب زنجان، واقع در شمال غرب ایران جمع‌آوری شد. حدود 600 کیلوگرم نمونه از هر اندازه‌ی خاکدانه از عمق صفر تا 30 سانتی‌متر با استفاده از الک‌های مربوطه از زمینی کشاورزی از حجمی معادل 10 مترمکعب خاک برداشت شد. نمونه‎‌های خاکدانه به کرت‌هایی با ابعاد 120 سانتی‌متر در 130 سانتی‌متر تحت شیب 9 درصد منتقل شدند. در مجموع 12 کرت با استفاده از طرح بلوک‌های کامل تصادفی برای چهار کلاس اندازه‌ی خاکدانه با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. کرت‌ها در معرض هفت رخداد باران شبیه‌سازی شده با شدّت یکسان 70 میلی‌متر بر ساعت به‌مدّت 30 دقیقه با فواصل زمانی هفت روز قرار گرفتند. در پایان هر رخداد مقدار هدررفت خاک هر اندازه‌ی خاکدانه اندازه‌گیری شد. پایداری خاکدانه در برابر ضربه‌ی مکانیکی (MWDdry)، خیس شدن در آب (MWDwet) و ضربه‌ی قطره‌ی آب (WDT) به‌ترتیب با استفاده از روش‌های الک خشک، الک تر و رهاسازی قطره‌ی آب برای هر کلاس اندازه خاکدانه تعیین شد. به‌علاوه پایداری خاکدانه به‌ازای جرم خاکدانه به‌ترتیب برای هر سه روش با شاخص‌های MWDdry-m، MWDwet-m و WDTm بیان شد. در کنار آن، سایر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی شامل توزیع اندازه‌ی ذرات، سنگ‌ریزه، چگالی ظاهری، ضریب آب‌گذری اشباع، کربن آلی و کربنات کلسیم در آزمایشگاه اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: بر اساس نتایج، هم‌بستگی مثبت معنی‌دار بین اندازه‌ی خاکدانه و پایداری خاکدانه اندازه‌گیری شده با روش‌های خشک (99/0=r)، الک تر (89/0=r) و آزمون قطره‌ی آب (93/0=r) وجود داشت. با افزایش اندازه‌ی خاکدانه، پایداری خاکدانه بر اساس این روش‌ها،‌ افزایش یافت. با این وجود ارزیابی پایداری خاکدانه به‌ازای جرم خاکدانه نشان داد که هم‌بستگی منفی بین اندازه‌ی خاکدانه و پایداری خاکدانه به‌ازای جرم خاکدانه در روش الک تر (95/0-=r)، الک خشک (88/0-=r) و آزمون قطره‌ی آب (88/0-=r) وجود دارد. اگرچه خاکدانه‌های درشت نسبت به خاکدانه‌های کوچک، پایداری بیش‌تری در برابر تنش‌های خارجی مانند ضربه‌ی مکانیکی، خیس شدن در آب و ضربه‌ی قطره‌‌ی آب دارند اما پایداری آن‌ها نسبت به جرم خود، کم‌تر از خاکدانه‌های کوچک می‌باشد. بر خلاف انتظار، هدررفت خاک هر کلاس اندازه‌ی خاکدانه با افزایش پایداری خاکدانه اندازه‌گیری شده با روش‌های خشک، الک تر و آزمون قطره‌ی آب افزایش یافت در صورتی‌که هدررفت خاک با افزایش پایداری خاکدانه‌ی تعیین شده در این سه روش به‌ازای جرم خاکدانه کاهش یافت. نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد که شاخص‌های MWDwet ، MWDdry و WDT، شاخص‌هایی مناسب برای ارزیابی پایداری اندازه‌های خاکدانه در یک خاک در برابر فرسایش بین‌شیاری نیستند؛ بلکه پایداری خاکدانه‌ی تعیین شده در این سه روش به‌ازای جرم خاکدانه مفهومی بهتر برای ارزیابی حساسیّت اندازه‌های خاکدانه به فرسایش بین‌شیاری هستند. در این میان، MWDwet-m، به‌عنوان مناسب‌ترین شاخص در این زمینه است.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4157_c0fe8c3063d53effb99a6d6f6fbc8d74.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Availability of zinc in the rhizosphere of corn in texturally different contaminated soils treated with chelators قابلیت استفاده روی در ریزوسفر ذرت در دو خاک آلوده با بافت متفاوت تیمارشده با کلات کننده ها 187 202 4158 10.22069/jwsc.2018.14502.2930 FA محمد رحمانیان استادیار گروه علوم خاک دانشگاه یاسوج علیرضا حسین پور دانشگاه شهرکرد Journal Article 2018 01 07 Abstract Background and objectives: Rhizosphere processes have a major impact on zinc (Zn) availability in soils. The chemical and biological characteristics of the rhizosphere soils can be very different from those of the bulk soils. In peresent study, the effects of EDTA, citric acid and poultry manure extract (PME) on availability of Zn in the rhizosphere of corn (hybrid (KSC.704)) investigated in two texturally different contaminated soils as factoriel in a completely randomized design with three replications in greenhouse condition. Materials and methods: Citric acid and EDTA were used at concentrations level 0, 0.5 and 1 mmol kg-1 soil and poultry manure extract at concentrations level 0, 0.5 and 1 g kg-1 soil. Three seeds of corn were plant in the rhizobox. After 10 weeks, plants were harvested and rhizosphere and bulk soils were separated. Dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (MBC) and available Zn (by using 4 chemical procedures including DTPA-TEA, AB-DTPA, Mehlich3 and rhizosphere-based method) were determined in the rhizosphere and bulk soils. Results: Rhizosphere soils properties was different with bulk soils. In both soils, the results indicated that DOC and MBC in the rhizosphere were significantly (p < 0.05) increased, while, pH in the rhizosphere was significantly (p < 0.05) decreased comare to bulk soils. In both soils, Zn extracted by different methods in the rhizosphere were significantly (p < 0.05) lower than those in the bulk soils. Amount of exteracted Zn with extractants ranged from 9.00 to 75.00 mg kg-1 in sandy loam soil, and 0.78 to 75.00 mg kg-1 in sandy loam soil. The maximum amount of Zn by mehlich3 and the least amount of Zn by rhizosphere based method were exteracted. Available Zn increased as added chelators to soil. Conclusion: In both soils, Zn extracted by different methods in the rhizosphere were significantly (p < 0.05) lower than those in the bulk soils. In sandy loam soil, The maximum amount of Zn in the citric acid treatment (1 mmol kg-1) and the least amount of Zn in control condition, were exteracted, while, In clay loam soil, The maximum amount of Zn in the EDTA treatment (1 mmol kg-1) and the least amount of Zn in the PME treatment (1 g kg-1), were exteracted. Mean of Zn extracted by DTPA-TEA, AB-DTPA, Mehlich3, in clay loam soil was significantly (p < 0.05) higher than those in sandy loam soil. Mean of Zn extracted by rhizosphere-based method in sandy loam soil was significantly (p < 0.05) lower than those in clay loam soil. چکیده سابقه و هدف: فرایندهای ریزوسفر نقش مهمی در قابلیت‌استفاده روی در خاک‌ها دارد. ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی خاک ریزوسفری به‌دلیل فعالیت‌های موجود در ریزوسفر با توده خاک متفاوت است. در پژوهش حاضر، تأثیر EDTA، اسید سیتریک و عصاره کود مرغی بر قابلیت‌استفاده روی در ریزوسفر ذرت رقم سینگل کراس 704 در دو خاک آلوده با بافت متفاوت به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملأ تصادفی در سه تکرار در شرایط گلخانه‌ای بررسی شد. مواد و روش‌ها: اسید سیتریک و EDTA در سطوح غلظتی صفر، 5/0 و 1 میلی‌مول بر کیلوگرم خاک و عصاره کود مرغی در سطوح غلظتی صفر، 5/0 و 1 گرم بر کیلوگرم خاک استفاده شدند. تعداد سه بذر ذرت در هر ریزوباکس کاشته شد. بعد از 10 هفته گیاهان برداشت شدند و خاک ریزوسفری و توده جدا شدند. کربن آلی محلول (DOC)، کربن بیوماس میکروبی (MBC) و روی قابل‌استفاده (با استفاده از 4 روش عصاره‌گیری شیمیایی شامل DTPA-TEA، AB-DTPA، مهلیچ 3 و روش بر پایه ریزوسفر) در خاک ریزوسفری و توده تعیین شدند. یافته‌ها: ویژگی‌های خاک ریزوسفری با خاک توده متفاوت بود. نتایج نشان داد که در هر دو خاک کربن آلی محلول و کربن بیوماس میکروبی در خاک‌ ریزوسفری به‌صورت معنی‌داری (05/0p≤) از توده خاک‌ بیشتر بود، در حالی‌که pH کاهش معنی‌داری (05/0p≤) در خاک‌ ریزوسفری نسبت به خاک توده یافت. در هر دو خاک روی عصاره‌گیری‌شده با عصاره‌گیرهای مختلف در خاک ریزوسفری به‌صورت معنی‌داری (05/0p≤) کمتر از توده خاک بود. دامنه تغییرات روی استخراج‌شده با عصاره‌گیرها از 00/9 تا 00/75 میلی‌گرم بر کیلوگرم در خاک لوم شنی، و از 57/0 تا 46/81 میلی‌گرم بر کیلوگرم در خاک لوم رسی بود. بیشترین مقدار روی با استفاده از روش مهلیچ 3 و کمترین مقدار آن با استفاده از روش بر پایه ریزوسفر عصاره‌گیری شد. با افزودن کلات‌کننده‌ها به خاک مقدار روی قابل‌استفاده افزایش یافت. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که در هر دو خاک قابلیت‌استفاده روی در خاک ریزوسفری کمتر از خاک توده بود. در خاک لوم شنی بیشترین مقدار روی در تیمار اسید سیتریک (1 میلی‌مول بر کیلوگرم) و کمترین مقدار آن در تیمار شاهد عصاره‌گیری شد، در حالی‌که در خاک لوم رسی بیشترین مقدار روی در تیمار EDTA(1 میلی‌مول بر کیلوگرم) و کمترین مقدار آن در تیمار 1 گرم بر کیلوگرم عصاره کود مرغی عصاره‌گیری شد. میانگین روی عصاره‌گیری‌شده باDTPA-TEA ، AB-DTPA و مهلیچ 3 به‌صورت معنی‌داری (05/0p≤) در خاک لوم رسی بیشتر از خاک لوم شنی بود. میانگین روی عصاره‌گیری‌شده با روش بر پایه ریزوسفر به-صورت معنی‌داری (05/0p≤) در خاک لوم شنی بیشتر از خاک لوم رسی بود.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4158_26e0acee61f6d238e9319c40af0c98ba.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Experimental investigation of the effect of different cluster shapes on resistance coefficient بررسی آزمایشگاهی تاثیر شکل کلاسترهای مختلف بر ضریب مقاومت جریان 203 218 4159 10.22069/jwsc.2018.13919.2867 FA مسعود کرباسی هیات علمی دانشگاه زنجان محمد قاسمیان گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان مهدی اسدی استادیار - گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی - دانشگاه شهرکرد Journal Article 2017 09 04 Abstract Background and objectives: It is important to study the coefficient of resistance in streams, especially in open channels, canals and rivers. One of the factors influencing the flow resistance is bed-forms. Cluster microforms are types of bed-forms in mountainous rivers, which are important both in biological and in hydraulic as well as in the secondary currents. Study on the recognition and influence of clusters on flow resistance is novel. The purpose of this study is to investigate the effect of cluster shape and particle size of clusters on the flow roughness coefficients. Materials and methods: In order to investigate the effect of the shape and size of the particles that forming clusters, experiments were carried out in a laboratory channel of 20 meters in length, 0.6 m in width and 0.6 m in height. Using gravel particles with three different sizes of 9.5, 12.5, 15.5 mm, cluster three cluster types (linear, heap and rings) were constructed in laboratory flume. Two roughness coefficients namely Darcy-Wiesbach and Manning were calculated using the water surface slope measurements. Results: The results of this study showed that the linear cluster has the least effect on the rate of flow resistance coefficient. The ring and heap clusters have a roughness coefficient greater than the linear cluster, but both have almost same impact on the flow resistance. The results of these two forms of the cluster are very close for particles of 9.5 and 12.5 mm, but for a particle of 15.5 mm, the heap cluster coefficient of roughness is higher than the roughness coefficient of another. The manning’s roughness coefficient is also increased by increasing the diameter of the gravel particles of the cluster builder. By performing experiments with gravel particles of different diameters, the percentage of change in roughness coefficient relative to the non-cluster state for cluster clumps in particles of 9.5, 12.5 and 15.5 mm was 47, 52 and 75, respectively. For rings and particles of 9.5, 12.5 and 15.5 mm, the percentage changes were 48, 49 and 75 percent, respectively, and the percentage for linear clusters for particles of 9.5 and 19 percent, and particles 5 / 12 and 15.5 mm were observed at 37 and 67% respectively, indicating an increase in the flow resistance with an increase in the particle diameter. Also, the results showed that increase in Froude number would decrease the roughness coefficient. Conclusion: The results of the experiments made it clear that the cluster affect the flow resistance by increasing it. The results of this study showed that the heap cluster has the most effect on flow resistance. چکیده سابقه و هدف: بررسی ضریب مقاومت در جریان‌ها به ویژه در جریان‌های آزاد، کانال‌ها و رودخانه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از عوامل تاثیر گذار بر مقاومت جریان شکل بستر در آبراهه‌ها می‌باشد. ریزساختار‌های کلاستری از جمله شکل‌های بستر در رودخانه‌های مناطق کوهستانی می‌باشند که از نظر بیولوژیک و همچنین هیدرولیک ریزجریان‌ها (جریان‌های ثانویه) حائز اهمیت هستند. مطالعه در زمینه شناخت و تاثیرات کلاستر‌ها در سرتاسر دنیا بسیار نوپا بوده است. هدف پژوهش حاضر بررسی آزمایشگاهی تاثیر شکل کلاستر و اندازه ذرات سازنده کلاسترها بر ضریب زبری جریان می‌باشد. مواد و روشها: برای بررسی تاثیر شکل و اندازه ذرات تشکیل دهنده کلاسترها، آزمایشهایی در یک کانال آزمایشگاهی به طول 20 متر، عرض6/0 متر و ارتفاع 6/0 متر انجام گرفت. با استفاده از ذرات سنگریزه با سه اندازه متفاوت 5/9، 5/12، 5/15 میلی‌متری درفلوم آزمایشگاهی، کلاسترهای با شکل‌های کپه‌ای، خطی و حلقه‌ای ساخته و مورد بررسی قرار گرفتند. دو ضریب زبری دارسی ویسباخ و مانینگ با استفاده از اندازه گیری شیب سطح آب محاسبه گردیدند. یافته‌ها: نتایج پژوهش حاضر نشان داد که کلاسترهای خطی شکل دارای کمترین تاثیر بر میزان ضریب مقاومت جریان هستند. کلاسترهای حلقه‌ای و کپه‌ای دارای ضریب زبری بیشتری نسبت به کلاستر خطی هستند لیکن هر دو تقریبا دارای تاثیر یکسانی بر مقاومت جریان هستند. نتایج این دو شکل از کلاستر، برای ذرات 5/9 و 5/12 میلی‌متری بسیار نزدیک به هم بوده ولی برای ذرات 5/15 میلی‌متری ضریب زبری کلاستر کپه‌ای بالاتر از ضریب زبری اشکال دیگر است. همچنین با افزایش قطر ذرات سنگریزه سازنده کلاسترها میزان ضریب زبری مانینگ افزایش پیدا می‌کند. با انجام آزمایش‌ها با ذرات سنگریزه با قطرهای مختلف، درصد تغیرات ضریب زبری نسبت به حالت بدون کلاستر برای کلاستر کپه‌ای در ذرات 5/9، 5/12 و 5/15 میلی‌متر به ترتیب 47، 52 و 75 بوده است. برای کلاسترهای حلقه‌ای شکل و ذرات5/9، 5/12و 5/15 میلی‌متری درصد تغییرات به ترتیب 48، 49 و 75درصد بدست آمدند و این درصد برای کلاسترهای خطی شکل برای ذرات 5/9 میلی‌متری19 درصد و ذرات 5/12 و 5/15میلی‌متری به ترتیب 37 و 67درصد مشاهده شدند که نشان دهنده افزایش مقاومت جریان با افزایش اندازه قطر ذرات است. همچنین نتایج نشان داد که در آزمایش‌ها افزایش عدد فرود موجب کاهش ضریب زبری می‌گردد. نتیجه‌گیری: نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها این نکته را به خوبی روشن ساخت که بسترهای کلاستری با اثر گذاری بر روی جریان باعث افزایش ضریب مقاومت می‌گردد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که کلاسترهای کپه‌ای دارای بیشترین اثر بر مقاومت جریان هستند.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4159_7bfe20fb15938319c6ec01f95d623f54.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Effect of vegetation cover percentage on runoff and soil loss of interill erosion in forest road cutslope (Case study: Kohmiyan Forest, Azadshahr). اثر تراکم‌ پوشش‌گیاهی بر رواناب و هدررفت خاک فرسایش بین‌شیاری در ترانشه‌خاکبرداری جاده‌جنگلی‌ (مطالعه موردی : جنگل کوهمیان- آزادشهر) 219 233 4160 10.22069/jwsc.2018.12464.2719 FA محمد هادی معیری عضو هیات علمی - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مصطفی مقدمی راد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان احسان عبدی عضو هیات علمی - دانشگاه تهران حجت قربانی واقعی عضو هیات علمی دانشگاه گنبد Journal Article 2017 01 04 Background and Objectives: Roads provide access to forest resources for properly management of timber production, transportation, forest protection and ecotourism. Also, forest roads are known as one of the main sources of sediment production in forest watersheds. Globally, soil erosion is one of the most important environmental problems which is threaten soil and water resources. Therefore, it is necessary to investigate on soil erosion of forest roads and determination of its quantity rate. The measurement of soil erosion rates under natural rainfall conditions is costly and time consuming. Data provided by rainfall simulation and static site measurements can be used to predict erosion rates under natural conditions, especially for erosion rates from forest roads. Various studies were investigated the factors affecting water erosion in forest roads and their results had shown a significant correlation among slope percentage, vegetation cover percentage, climate, Physical and chemical soil characteristics, road traffic with the amount of soil erosion. This study, specifically, aimed to assess the effect of vegetation cover on soil erosion, runoff production and sedimentation. Materials and Methods: This study was done to investigate the effects of vegetation cover of cut-slope forest road on erosion variables such as runoff amount, sediment concentration, soil loss, time to runoff and runoff coefficient in Kohmiyan Forest of Azadshahr. It was conducted five treatments of vegetation cover including 0, <25%, 25-50%, 50-75% and 75-100%, each with four replicates on one square meter plot by rainfall simulation at an intensity of 80 mm/h for 15 min and distance 3 minutes. Results: The results indicated that the average amount of runoff in five levels of vegetation cover including bare ground, less than 25%, 25-50%, 50-75% and 75-100% were 24.7,17.82, 12.78, 5.23 and 2.64 l/m2, average amount of sediment concentration were 15.66, 9.41, 7.37, 5.07 and 2.39 g/l and average time of runoff were 12.00,75.00, 150.00, 238.75 and 365.75 and runoff coefficient were 47.8, 35.62, 25.71, 10.58 and 5.27 percent, respectively. The results statistically showed significant differences between amount of runoff and soil loss due to vegetation cover of road cut-slope. The results of Tukey test indicated significant differences among mean runoff and sediment of five level and decrease with increased road cut-slope of vegetation cover percentage. Conclusion: The effect of vegetation cover on the cut-slope road is completely significant on the amount of runoff, sediment concentration, soil loss, time to runoff and runoff coefficient. In other words, the amount of runoff and soil loss has a reverse and significant relationship with vegetation cover percentage. Vegetation cover percentage has had a positive impact and role in the reduction of the amount of runoff and sediment in the forest roads. Keywords: Soil erosion, Runoff coefficient, Sediment concentration, Rainfall simulator, Rainfall intensity. چکیده سابقه و هدف : جاده‌های جنگلی موجب دسترسی آسان به منابع جنگلی شده و بدون وجود آنها نمی‌توان مدیریت مناسب بر عملیات بهره‌برداری ، حمل ونقل، حفاظت و اکوتوریسم اعمال نمود. از سوی دیگر جاده‌های جنگلی یکی از مهمترین منابع اصلی تولید رسوب در مناطق جنگلی به‌شمار می‌روند. امروزه فرسایش خاک و پیامدهای ناشی از آن، یکی از مهم‌ترین چالش های مدیریت جاده‌ها به شمار رفته و به طور جدی منابع آب و خاک را تهدید می کند. بنابراین نیاز است تا فرسایش خاک در جاده‌های جنگلی بررسی و شدت آن به صورت کمی تعیین شود. اندازه‌گیری میزان فرسایش خاک تحت شرایط طبیعی هزینه‌‌بر و زمان‌بر است. در این زمینه باران‌ساز ابزار مناسبی جهت جمع‌آوری اطلاعات رواناب و فرسایش در شرایط طبیعی منطقه به ویژه برای جاده‌های جنگلی است. مطالعات مختلفی عوامل موثر بر فرسایش آبی را در جاده‌های جنگلی مورد تحقیق قرار داده‌اند که نتایج آن‌ها بیان‌گر آن بود که رابطه معناداری بین میزان فرسایش خاک با درصد شیب‌جاده، پوشش‌گیاهی، اقلیم، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک‌ها، ترافیک جاده دارد. این پژوهش برای شناخت بهتر نقش پوشش گیاهی در کنترل فرسایش خاک، تولید رواناب و رسوب در ترانشه‌های خاکبرداری جاده‌جنگلی انجام شد. مواد و روش‌ها: تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر درصد تراکم پوشش‌گیاهی ترانشه‌خاکبرداریجاده جنگلی بر مقدار رواناب، غلظت رسوب و هدررفت خاک، آستانه ظهور رواناب و ضریب رواناب در طرح جنگلداری کوهمیان آزادشهر انجام شده است. تیمارهای پوشش گیاهی شامل فاقد پوشش گیاهی، کمتر از 25 درصد، 25- 50 درصد، 50-75 درصد و 75- 100 درصد با 4 تکرار در سطح پلات یک متر‌مربعی در قالب طرح کامل تصادفی و با استفاده از یک دستگاه شبیه‌ساز باران با شدت 80 میلی‌متر در ساعت به مدت زمان 15دقیقه با جمع‌آوری رواناب نظیر هر 3 دقیقه یک‌بار انجام گردید. یافته ها: براساس نتایج به‌دست آمده، متوسط رواناب تولیدی ایجاد شده در پنج سطح فاقد پوشش‌گیاهی، کمتر از 25درصد، 25-50 درصد، 50-75 درصد و 75-100 پوشش گیاهی به ترتیب 7/24، 82/17، 78/12، 23/5 و 64/2 لیتر بر مترمربع، متوسط غلظت رسوب تولیدی به ترتیب66/15، 41/9 و 37/7، 07/5 و 39/2 گرم در لیتر، متوسط هدررفت خاک به ترتیب 93/386، 27/167، 72/93، 57/26 و 86/8 گرم بر مترمربع، آستانه‌شروع رواناب 12، 75، 150، 75/238 و 75/365 ثانیه، ضریب رواناب به ترتیب 8/47، 62/35، 71/25، 58/10 و 27/5 درصد برآورد گردید. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که تفاوت معنی‌‌داری در بین مقادیر مختلف مولفه‌های رواناب و هدررفت درصدهای مختلف پوشش‌گیاهی ترانشه‌جاده وجود دارد و نتایج آزمون توکی نیز نشان‌داد که با افزایش پوشش‌گیاهی، میزان رسوب و رواناب به طور معنی‌داری کاهش می‌یابد. نتیجه‌گیری: اثر پوشش‌گیاهی ترانشه جاده‌جنگلی روی مقدار رواناب، غلظت رسوب، هدررفت خاک، آستانه ظهور رواناب و ضریب‌رواناب کاملا" معنی‌‌دار بوده و به عبارت دیگر، مقدار رواناب و هدررفت خاک با تراکم پوشش‌گیاهی رابطه معکوس و معنی-دار دارد. پوشش‌گیاهی تاثیر و نقش مثبتی در کاهش مولفه‌های رواناب و رسوب ترانشه‌های جاده‌های جنگلی دارد. واژه های کلیدی: فرسایش‌خاک، ضریب‌رواناب، غلظت رسوب، باران‌ساز‌، شدت بارندگی،

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4160_d478e0b0d2e5584c7aa861afeec25dc2.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Forecasting the effect of climate change on soil erosion hazard in Navrood watershed پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر خطر فرسایش خاک در حوزه آبخیز ناورود 235 250 4161 10.22069/jwsc.2018.12223.2679 FA حسین اسدی گروه علوم خاک، دانشگاه تهران محمد جعفری دانشگاه گیلان افشین اشرف زاده دانشگاه گیلان آرزو شریفی دانشگاه کرمان Journal Article 2017 06 03 Background and Objectives: Climate Change and its consequence changes in precipitation patterns can affect soil erosion, as the most important global problem of land degradation. Therefore, it is essential to assess soil erosion risk under climate change condition. The aim of this study was to evaluate the impacts of future climate change on soil erosion risk in Navrood watershed, located in west of Guilan province, North of Iran. Materials and Methods: In this study, the trend of climate change was evaluated through effective climatic parameters by XLSTAT software based on the data obtained from Rasht and Bandar Anzali stations. Also the soil erosion risk was predicted using RUSLE in combination with geographic information system and remote sensing, in Navrood watershed. The data of previous research were used to calculate the K, LS, C and P factors for the RUSLE model. The atmospheric general circulation model NCCCSM and three scenarios A1B, A2 and B1 were used to study climate change. The daily rainfall pattern were simulated for two 20-year periods of 2046-2065 and 2080-2099 for Kharajgil, Khalian and NAV stations located inside the watershed, based on the outputs of NCCCSM, daily rainfall values of the base period 2002-2007, and the LARS-WG model. Results: The results showed that a decrease will occur in rainfall at the Nav and Khalian stations; while there will be an increase for Kharajgil station. In contrast, the rainfall erosivity will increased for all scenarios and stations in future in compare with the base period due to increase of rainfall intensity. Based on the obtained results, soil erosion risk changes from zero to more than 77 tons per hectare per year, between zero and over 115 tons per hectare per year, and from zero to more than 98 ton per hectare per year across the watershed at the base period (2002-2007), and 2046-2065 and 2080-2099 periods, respectively. Conclusion: The results showed that rainfall erosivity will increased due to increase of rainfall intensity. Most of the watershed area is faced with low erosion risk, but the south-western and middle north parts of the watershed are experiencing high erosion. Additionally, although rainfall erosivity is at its highest level at some stations, but the erosion rate is low because of the positive impact of plant coverage in reducing soil erosion. Higher the density of plant coverage, particularly forest type, reduces the negative impacts of rainfall erosivity, resulted in lower soil erosion risk. سابقه و هدف: تغییر اقلیم می‌تواند با تغییر الگوی بارش فرسایش خاک را به عنوان مهم‌ترین عامل تخریب اراضی جهان، تحت-تاثیر قرار دهد. بنابراین ارزیابی خطر فرسایش خاک و ارزیابی اثر تغییرات اقلیمی بر آن امری ضروری به نظر می‌رسد. هدف از این تحقیق که در حوزه آبخیز ناورود در استان گیلان انجام شد، بررسی اثر تغییر اقلیم در آینده بر خطر فرسایش و تلفات خاک می‌باشد. مواد و روش‌ها: در تحقیق حاضر، روند تغییر اقلیم در استان گیلان با استفاده از برخی متغیرهای موثر اقلیمی با استفاده از نرم‌افزار XLSTAT بر مبنای آمار دو ایستگاه رشت و بندرانزلی بررسی شد. سپس خطر فرسایش خاک با تلفیق نسخه تجدیدنظر شده معادله جهانی هدررفت خاک، سامانه اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در حال حاضر و دو دوره 20 ساله آینده، در حوزه آبخیز ناورود مورد ارزیابی قرار گرفت. لایه‌های اطلاعاتی مربوط به عامل‌های K، LS، C و P معادله جهانی تجدیدنظر شده هدررفت خاک از پژوهش قبلی اخذ شد. مدل گردش عمومی جو و سه سناریوی A1B، A2 و B1 به منظور بررسی تغییر اقلیم استفاده شد. بر مبنای خروجی این مدل و با استفاده از آمار روزانه بارش در دوره پایه 2007-2002 و مدل LARS-WG، بارش روزانه دو دوره 20 ساله 2065-2046 و 2099-2080 برای سه ایستگاه خرجگیل، خلیان و ناو که در درون حوزه واقع شده‌اند، شبیه‌سازی شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که بارندگی در آینده در دو ایستگاه خلیان و ناو، کاهش و در ایستگاه خرجگیل، افزایش می‌یابد. با این وجود، به دلیل افزایش شدت بارندگی‌ها، در تمامی حالت‌ها میزان عامل فرسایندگی باران در آینده بیش‌تر از دوره پایه می‌باشد. بر اساس نتایج به‌دشت آمده، خطر فرسایش در دوره پایه بین صفر تا بیش از 77 تن در هکتار در سال، برای دوره 2065-2046، بین صفر تا بیش از 115 تن در هکتار در سال و در دوره 2099-2080 بین صفر تا بیش از 98 تن در هکتار در سال متغیر است. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد طی دوره‌های آینده، میزان فرسایندگی به علت افزایش شدت بارندگی افزایش می‌یابد. بیش‌تر سطح حوزه دارای خطر فرسایش کم، و نواحی جنوب غرب حوزه و بخش‌های میانی شمال آن عمدتا دارای خطر فرسایش زیاد هستند. هم‌‌چنین بررسی نتایج نشان می‌دهد با وجود این‌که فرسایندگی باران در تعدادی از ایستگاه‌ها بیش‌ترین میزان است، اما مقدار فرسایش آن‌ها زیاد نیست، که می‌تواند به علت تاثیر پوشش گیاهی باشد. افزایش تراکم پوشش گیاهی به‌ویژه اگر از نوع پوشش متراکم جنگلی باشد، می‌تواند تاثیر فرسایندگی باران را کاهش داده و در نتیجه خطر فرسایش کم شود.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4161_2d968af80336298925c5ceec36f7e309.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Investigation the effect of different Salinity levels on Yield and Yield components of Quinoa (Cv. Titicaca) بررسی اثر سطوح مختلف شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا (رقم Titicaca) 251 266 4162 10.22069/jwsc.2018.13721.2841 FA صابر جمالی دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران حسین شریفان دانشیار گروه مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2017 08 24 Background and Objectives: Since the agriculture field is the main water consumer, using the approaches to increase water use efficiency is necessary. Due to the limited freshwater, farmers have to use exotic water, such as seawater. One of the management methods is the mixture use of freshwater and seawater. The goal of this study was to investigate the effect of different salinity levels on yield and yield components of Quinoa (Cv. Titicaca) in greenhouse condition. Materials and Methods: In this study, the effect of five mixing use of seawater and freshwater evaluated on yield and yield components of Quinoa (CV. Titicaca). The research was done based on completely randomized design including 3 replications as pot planting in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources during 2016. Research Station is located in north of Iran at 36° 51' N latitude and 54° 16' E longitude at the south-east corner of Caspian Sea and its height from sea level is 13.3 meters. Soil texture is silty clay. In this study, five irrigation regimes included (0, 15, 30, 45 and 60 percent mixture of sea and tap water). The seeds of Quinoa were planted at a depth of 2.5 centimeter in soil of each pot and were irrigated with tap water. Plants harvested after 6 months, shoot and root dry weight, plant height, yield and thousand kernel weights were measured. Physical and chemical properties of irrigation water and of soil were determined before experiment. The obtained data analyzed using statistical software of SAS (Ver. 9.0) and the means were compared using LSD test at 5 % percent levels. Results: The results showed that effect of different salinity levels on shoot dry weight, plant height, yield and thousand kernel weights was significant at 1 percent level (p < 0.01), but on root dry weight was significant at 5 percent level (p < 0.05). In this study, all of these parameters decreased significantly with increasing water salinity. The result showed that the irrigation regime of 15 percent mixture of seawater and tap water compared to other regimes had the highest root and shoot dry weights, yield, and thousand kernel weights after control treatment. While, the 15 percent mixture of seawater and tap water irrigation regime had the highest plant height. Conclusion: The results indicated that increasing of salinity levels from 0 to 15 percent mixture of sea and tap water resulted in redaction of shoot and root dry weight, yield and thousand kernel weights to 9.8, 9.9, 2.2 and 23.4 percent, respectively. The results showed that this kind of saline and fresh water mixture, in any way, has a high efficiency in reducing salt stress on plant. سابقه و هدف: از آنجایی‌که یکی از اهداف مهم در کشاورزی پایدار با توجه به بحران منابع آبی، افزایش بهره‌وری مصرف آب می‌باشد لذا استفاده از تکنیک‌هایی جهت رسیدن به این مهم ضروری است. با توجه به کمبود آب‌های با کیفیت، بیش از پیش استفاده از آب‌های نامتعارف (آب دریا) مورد توجه است. یکی از تکنیک‌های استفاده از آب‌های شور (آب دریا) در آبیاری، اختلاط با آب معمولی می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش نیز بررسی اثر سطوح متفاوت شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا (Capsicum annum L) رقم Titicaca تحت شرایط گلخانه‌ای بود. مواد و روش‌ها: در این تحقیق از 5 سطح اختلاط آب دریا و آب شهری، جهت بررسی اثر آن بر روی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا استفاده شد. این تحقیق بر پایه طرح کاملاً تصادفی و با 3 تکرار در سال 95 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در شرایط گلخانه‌ای و در گلدان اجرا گردید. گلخانه مورد استفاده در شمال کشور ایران و در شهر گرگان با موقعیت جغرافیایی 36 درجه و 51 دقیقه طول شمالی و 54 درجه و 16 دقیقه عرض شرقی و ارتفاع 3/13 متر از سطح دریا واقع بود. بافت خاک مورد استفاده در این طرح سیلتی رسی بود. سطوح مختلف شوری مورد بررسی در این تحقیق شامل (صفر، 15، 30، 45 و 60 درصد اختلاط آب دریا و آب شهری) بود. دانه‌های گیاه کینوا در این تحقیق در عمق 5/2 سانتی‌متری کاشته شد و نیاز آبی گیاه نیز بر اساس تبخیر از سطح تشت کلاس A اندازه‌گیری شد. پس از گذشت 6 ماه گیاهان برداشت شده و وزن خشک ریشه و بوته، وزن هزار دانه، عملکرد و ارتفاع بوته جمع‌آوری گردید. قبل از شروع ازمایش خواص شیمیایی و فیزیکی آب و خاک مورد استفاده در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. در انتها تحلیل آماری صفات مورد بررسی با استفاده از نرم‌افزار SAS (ver 9.0) انجام گرفت. مقایسه میانگین‌ها نیز با استفاده از آزمون LSD در سطح 5 درصد انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که شوری بر وزن خشک اندام هوایی، ارتفاع بوته، عملکرد و وزن هزار دانه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بوده، ولی بر وزن خک ریشه در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. در این تحقیق نتایج نشان دهنده اثر منفی شوری بر روی کلیه صفات مورد بررسی بود. نتایج نشان داد که تیمار 15 درصد اختلاط آب دریا و آب شهری در مقایسه با سایر رژیم‌های مورد بررسی پس از تیمار شاهد دارای بیشترین میزان وزن خشک ریشه و بوته، وزن هزار دانه و عملکرد در واحد سطح بوده ولی در صفت ارتفاع بوته بیشترین مقدار در تیمار 15 درصد اختلاط آب دریا و آب شهری مشاهده شد. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که افزایش شوری از صفر به 15 درصد اختلاط آب دریا بترتیب وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، عملکرد و وزن هزار دانه را به میزان 8/9، 9/9، 1/2 و 4/23 درصد کاهش داد. همچنین نتایج نشان داد که روش اختلاطی، تا حد زیادی اثرات منفی ناشی از استفاده آب‌های شور به‌صورت خالص را کاهش داد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4162_de310ef2fda334f6cd18f5f4853de1e7.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Experimental investigation of the effect of debris accumulation on the local scour at bridge pier and abutment بررسی آزمایشگاهی تاثیر تجمع اجسام شناور بر آبشستگی موضعی پایه و تکیه‌گاه پل 267 282 4163 10.22069/jwsc.2018.12472.2714 FA زهرا ابوسعیدی دانشگاه شهید باهنر کرمان کورش قادری استادیار دانشگاه شهید باهنر کرمان مجید رحیم پور دانشگاه شهید باهنر کرمان محمد مهدی احمدی دانشگاه شهید باهنر کرمان Journal Article 2017 02 01 Accumulation of floating debris around the bridge's piers and abutments causes reduction of river flow area, flow diversion, flow accelerating and altering of scour pattern. The investigation of potential impacts of debris on the local scour processes is one of the main factors in design of bridge structures across the rivers. These wooden floating debris may have different shapes in terms of accumulation and position, often have rectangular shape in the nature. Although, the effect of debris on piers scour has been studied by different researchers, to the author's knowledge, no investigation has been conducted to study the effect of debris on flow pattern and scour hole characteristics in the case of combinative presence of pier and abutment. Therefore, in this study, the effect of debris with different geometrical characteristics on the pier and abutment scour and flow behavior was investigated experimentally. in this study, the effect of distance between bridge pier and abutment, geometrical characteristics of debris (including thickness, diameter and shape) on the scour was investigated experimentally. The experiments were conducted at the hydraulic and water structures laboratory of department of water engineering of Shahid Bahonar university of Kerman. The experimental flume has a rectangular cross section with 8 m length, 80 cm width and 60 cm depth. Model of bridge pier (diameter 3cm) and bridge abutment (6cm*12cm) was selected by stainless steel. Sedimentary bed with thickness of 16 cm, was composed of sediments with d50=0.91 mm. To avoid undesirable erosion of sediment, false bottoms were installed at the upstream and downstream parts of the study reach. Prismatic objects with different shapes of rectangular, triangular and semi-circular were used as debris. (The range of relative thickness of debris (T_d/D) was from 1 to 3 and the relative length of debris (D_d/D) from 4 to 10). The sediment threshold velocity and the maximum velocity of experiments of this study are 0.4 and 0.2 m⁄s respectively which shows that, all experiments were carried out at the clear water condition. The results showed that by decreasing the relative distance between bridge pier and abutment (G/D) from 6.66 to 3.33, the maximum scour depth at pier and abutment increased 8.1 and 12.5%, respectively. Also, the rectangular debris caused the most scour depth in comparison with the other debris shapes. By increasing the relative thickness of the semi-cylindrical debris (T_d/D) from 1 to 3, the maximum scour depth around the pier and abutment was respectively increased 7.64 and 24.21. In addition, the experimental results showed that the effective length of debris has a significant influence on the dimensions of scour hole, so that, the maximum scour depth in the presence of semi-cylindrical debris with relative effective length (D_d/D) of 10, increased 50.8 and 58 percent compared with that of the reference test, for the bridge pier and abutment, respectively. According to the results of this study, There was a direct relation between the scour depth and the debris thickness, so that, by doubling the relative thickness of rectangular debris, the scour depth around bridge pier and abutment is became 1.2 and 1.05, respectively. With increasing the relative length, the scour depth increased at first, thereafter reached to a constant value. For example, for rectangular debris, by changing the relative length from 4 to 10, the scour depth around bridge pier and abutment was increased 22.4 and 10.2 %, respectively, but for larger relative lengths, no change was observed in the scour depth. In addition, by decreasing the distance between pier and abutment, the maximum depth of scour hole was significantly increased compared with the reference test. تجمع اجسام شناور در اطراف پایه و تکیه‌گاه‌های پل موجب کاهش سطح‌ مقطع رودخانه، انحراف جریان، افزایش سرعت جریان و تغییر در الگوی آبشستگی می‌گردد. یکی از مباحث مهم در طراحی پل بر رودخانه‌ها، بررسی اثرات منفی ناشی از تجمع اجسام شناور چوبی می‌باشد این اجسام چوبی، وضعیت گوناگونی از لحاظ شکل جمع‌شدگی و نحوه قرارگیری در جلوی پایه‌های پل دارند که بیشتر در طبیعت به شکل مکعب مستطیل در جلو پایه تجمع می‌یابند. تاثیر اجسام شناور بر آبشستگی پایه پل توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته ولی تاکنون مطالعه کاملی برای بررسی اثر تجمع اجسام شناور بر الگوی جریان و مشخصه‌های چاله آبشستگی در حالت ترکیب پایه و تکیه‌گاه پل صورت نگرفته است. از این‌رو در این پژوهش تاثیر اجسام شناور با خصوصیات هندسی مختلف بر الگوی جریان و آبشستگی بستر در اطراف تکیه‌گاه و پایه پل به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر فاصله بین پایه و تکیه‌گاه و نیز مشخصات هندسی اجسام شناور (شامل ضخامت، طول موثر و شکل آن‌ها) بر روی آبشستگی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها در آزمایشگاه تحقیقاتی هیدرولیک و سازه‌های آبی بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنر کرمان انجام شد. کانال آزمایشگاهی دارای طول 8 متر، عرض 80 سانتی‌متر و ارتفاع 60 سانتی‌متر می‌باشد. مدل پایه پل (قطر 3cm) و تکیه‌گاه (6cm*12cm) از جنس گالوانیزه انتخاب گردید. تکیه ستر رسوبی به ضخامت 16 سانتی‌متر از رسوبات با اندازه متوسط 91/0d50= تشکیل شده بود. برای جلوگیری از شسته شدن رسوبات، بستر کاذب در بالادست و پایین‌دست بازه مطالعاتی نصب شد. از اجسام منشوری مستطیلی، مثلثی و نیمه-استوانه‌ای به عنوان مدل اجسام شناور استفاده شد (ضخامت نسبی اجسام شناور (T_d/D) در محدوده 1 تا 3 و طول نسبی اجسام شناور(D_d/D) در محدوده 4 تا 10 متغیر می‌باشد). سرعت آستانه حرکت ذرات رسوبی و حداکثر سرعت مربوط به آزمایش-های این تحقیق به ترتیب 4/0 و 2/0 متر بر ثانیه می‌باشد که نشان می‌دهد، کلیه آزمایش‌ها در شرایط آب زلال انجام گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش فاصله نسبی بین تکیه‌گاه و پایه پل (G/D) از 66/6 به 33/3 مقدار عمق حداکثر آبشستگی در اطراف پایه پل و تکیه‌گاه به ترتیب 8 و 5/12 درصد افزایش یافت. همچنین اجسام شناور مستطیلی در مقایسه با سایر شکل‌های مورد بررسی بیشترین عمق آبشستگی را ایجاد کردند. با افزایش ضخامت نسبی اجسام شناور استوانه‌ای(T_d/D) از 1 به 3 عمق حداکثر در اطراف پایه پل و تکیه‌گاه به ترتیب 6/7 و 1/24 درصد افزایش یافت. آزمایش‌ها نشان داد که طول موثر اجسام شناور نیز تاثیر قابل توجهی بر ابعاد حفره آبشستگی دارد به طوری‌که عمق حداکثر آبشستگی در حضور اجسام شناور استوانه‌ای با طول نسبی (D_d/D) 10 در مقایسه با آزمایش شاهد برای پایه و تکیه‌گاه پل به ترتیب 8/50 و 58 درصد بیشتر بوده است. بر اساس نتایج این پژوهش مشخص گردید که عمق آبشستگی ایجاد شده در حضور اجسام شناور با ضخامت نسبی اجسام شناور رابطه مستقیمی داشته است به طوری که با دو برابر شدن ضخامت نسبی اجسام شناور مستطیلی، عمق آبشستگی در پایه و تکیه‌گاه پل به ترتیب 2/1 و 05/1 برابر شد. با افزایش قطر نسبی، ابتدا عمق آبشستگی افزایش یافت و سپس به یک مقدار تقریبا ثابتی رسید. بطور مثال برای اجسام شناور مستطیلی با تغییر طول نسبی از 4 به 10، عمق آبشستگی در پایه و تکیه‌گاه پل به ترتیب 4/22 و 2/10 درصد افزایش یافت ولی برای طول‌های نسبی بزرگتر، تغییری در عمق آبشستگی مشاهده نشد. همچنین با کاهش فاصله بین پایه و تکیه گاه پل، حداکثر عمق آبشستگی در مقایسه با آزمایش شاهد به طور قابل توجهی افزایش یافت.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4163_b9099c83570d12f1b64c8c298a1b594b.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Estimation Discharge Cifficient in New System of Bottom Intake with Porous Media برآورد آزمایشگاهی ضریب دبی در آبگیرهای کفی با محیط متخلخل 283 296 4164 10.22069/jwsc.2018.12378.2695 FA حسین شریعتی دانشجوی دکترا رشته علوم و مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد سعید رضا خداشناس استاد گروه علوم و مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد. کاظم اسماعیلی دانشیار گروه علوم و مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد. Journal Article 2016 12 28 Background and Objectives: Bottom intake is one of the suitable methods for diverting water in mountainous rivers. Different forms of bottom intake, which have so far been less studied, are the use of bottom intake with porous media which can be considered as a suitable substitute for bottom rack intakes due to the reduction difficults of bottom rack and low cost of design and execution. Since the idea of using bottom intake with porous media is new and information is limited to design and construct this kind of intake, the present research tried to consider the condition of the hydraulic behavior of these intakes in accordance with the reality. Materials and Methods: In order to model a bottom intake with porous medium and conduct experiments, a main flume with the walls of the glass materials in the dimensions of the 10* 0.30* 0.50 cube meter and a diverted flum by the dimensions of the 1* 0.45* 0.50 cube meter was used. To prepar an intake in the distance of 5 m at the beginning of main flume, the space has been considered so that the possibility of conduction is with three length, height and slope (L1=15 cm, L2=30 cm, L3=45 cm) (H1=10 cm, H2=15 cm, H3=20 cm) (S1=0%, S2=10%, S3=20%). The inner surrounding of intake was filled with four different types of gravel with average diameter P1=9.72mm, P2=13.41mm, P3=15.30 mm, P4=17.75mm. In every experiment by passing different discharges over intake,was measured the rate of diverted discharge for different models of intake was drawn and the effect of different parameters on the rate diverted discharge was studied, by bottom porous intake. We used rectangular weir at the end and beginning of main flume to measure discharge. Results and Conclusions: The results showed that inflow discharge increases the rate of diverted discharge but the proportion of diverted discharge to inflow discharge is on the decrease. By increasing the grain size, the diverted discharge increase, so that grain size P4 has most rate of diverted discharge. It ,s the result of void space increasing in this kind of grain size. By increasing uniform coefficient grain of intake, the porosity and void space of granular material decreases, and consequently diverted discharge decreases between 4 and 6 percent. Researching on diverted discharge with different length and height showed increasing intake length from L1 to L3 for intake with height H1 for P2 (d50=13.41mm) gradation and Qt=12.25 lit/s, the Qd/Qt is increased up to 23 percent. Increasing intake height from 10 cm to 30 cm for intake with length 30 cm for P4 (d50=17.75mm) gradation and Qt=17 lit/s, the Qd/Qt is increased up to 10 percent. By incearsing the slope of intake surface from 0% to 20% , diverted discharge decrease, this kind of decrease is the result of unexpected change in th surface slope of intake and separating flow in the in enterance of porous media intake. The minimum and maximum the rate of diverted discharge in the experiments in this study was 13% and 90% respectively. Conclusion: The results showed that by increasing the inflow discharge, the diverted discharge increases too; however, for larger values of the discharge, the ratio of the diverted to the upstream flow approaches a final constant value. Grain size of the porous media has a great influence on the diverted flow. By increasing the grain size, the diverted flow increases. By increasing the surface slope of bottom intake with porous media, the diverted flow decreases. Maximum diverted flow occurs at zero surface slope of the intake. Increasing intake length and height, causes increasing in diverted discharge. سابقه و هدف: یکی از روش‌های مناسب برای آبگیری از رودخانه‌های کوهستانی، بکارگیری آبگیر کفی مشبک می-باشد. از اشکال مختلف آبگیرهای کفی که تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته، استفاده از آبگیرهای کفی با محیط متخلخل است که بلحاظ کاهش مشکلات کف‌های مشبک و هزینه کم طراحی و اجرا می‌تواند جایگزین مناسبی برای آبگیرهای کفی مشبک باشد. با توجه به جدید بودن ایده استفاده از آبگیر کفی با محیط متخلخل و محدودیت اطلاعات کافی جهت طراحی و ساخت این نوع آبگیر در پژوهش حاضر سعی شده است با در نظر گرفتن شرایط منطبق بر واقعیت رفتار هیدرولیکی این آبگیرها مورد بررسی قرار گیرد . مواد و روش‌ها: به منظور مدل کردن آبگیر کفی با محیط متخلخل و انجام آزمایش‌ها از یک کانال آزمایشگاهی با طول 10 متر، عرض 30 سانتی‌متر و ارتفاع 50 سانتی‌متر با جدار شیشه‌ای بعنوان کانال اصلی و کانالی شیشه‌ای با طول 1 متر، عرض 45 سانتی‌متر و ارتفاع 50 سانتی‌متر بعنوان کانال انحراف استف اده شد. جهت تعبیه آبگیر در فاصله 5 متری از ابتدای کانال اصلی با در نظر گرفتن یک فضا خالی به گونه‌ای که در این فضا امکان اجرای سه طول cm45= L3، cm30=L2 ، cm15=L1 ، سه ارتفاع cm20= H3، cm15=H2 ، cm10=H1 و سه شیب %20= S3، %10= S2 ، %0=S1 برای آبگیر فراهم بود، استفاده شد. محیط داخل آبگیر از 4 نوع دانه بندی با قطر متوسط mm 75/17=P4 ، mm 30/15=P3 ، mm 41/13=P2 ، mm72/9 =P1 پرگردید . در هر آزمایش با عبور دبی‌های مختلف از روی آبگیر و اندازه‌گیری میزان دبی انحرافی، نسبت‌های دبی منحرف شده به دبی کل ( ) در مقابل دبی کل جریان بالادست ( ) برای مدل‌های مختلف آبگیر ترسیم و تاثیر پارامترهای مختلف بر میزان دبی منحرف شده توسط آبگیر کف متخلخل مورد بررسی قرار گرفت. برای اندازه‌گیری دبی از سرریزهای لبه تیز مستطیلی واقع در ابتدا و انتهای کانال اصلی استفاده شد. یافته‌ها: نتایج آزمایش‌ها حاکی از آن بود که با افزایش دبی ورودی میزان دبی انحرافی افزایش می‌یابد اما نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی روند کاهشی دارد. افزایش قطر سنگدانه‌ها محیط آبگیر افزایش دبی انحرافی از آبگیر را بهمراه دارد به گونه‌ای که بیشترین میزان دبی انحرافی مربوط به دانه بندی نوع P4 بود که این امر ناشی از بیشتر بودن فضاهای خالی در این دانه بندی بندی است. افزایش ضریب یکنواختی مصالح داخل آبگیر موجب پرشدن خلل و فرج و کاهش تخلخل و بتبع آن کاهش مجاری عبور جریان و تقلیل دبی انحرافی از آبگیر شد. بررسی دبی انحرافی برای طول و ارتفاعات مختلف آبگیر نشان داد که افزایش طول آبگیر از L1 به L3 و نیز افزایش ارتفاع آبگیر از H1 به H3 موجب افزایش دبی انحرافی می‌گردد. میزان جریان انحرافی با افزایش شیب سطح آبگیر روند کاهشی دارد. این کاهش می‌تواند ناشی از تغییر ناگهانی شیب سطح آبگیر در محل ورود جریان به ناحیه محیط متخلخل و جداشدگی جریان در این ناحیه باشد. نتیجه‌گیری: بر اساس تحلیل ابعادی و داده‌های بدست آمده از آزمایش‌ها و استفاده از برازش چند متغیره بین پارامترهای بی بعد استخراج شده رابطه‌ای برای محاسبه ضریب دبی آبگیر کفی متخلخل با ضریب تبیین915/0ارائه گردید. مقایسه نتایج ضریب دبی جریان اندازه‌گیری شده و نتایج محاسباتی همبستگی مناسب بین داده‌های آزمایشگاهی و مقادیر ریاضی تخمین شده را نشان می‌دهد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4164_d0fe582cb9b7849de43eee8ab841f873.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Extraction of water from air moisture using underground temperature (case study: Examine the performance of the system in Bandar Abbas) استحصال آب از هوا با بهره گیری از دمای عمق زمین (نمونه موردی: بررسی کارآیی سیستم در شهر بندرعباس) 297 305 4165 10.22069/jwsc.2018.13025.2769 FA امیرحسین جان زاده دانشجوی کارشناسی ارشد معماری، دانشکده معماری و شهرسازی،دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران Journal Article 2017 04 24 Background and objectives: Maintaining water resources as well as economic and fair exploitation of it is a global issue. Today, Due to the lack of water resources in many parts of the world, Disputes over the access to water resources pass national borders and access to these resources has become a strategic objective in interacting between countries. Based on the statistics released by the World Resources Institute in 2015, 33 countries will face the water stress in 2040in which Iran ranked 13. Considering the rainfall average of Iran, the amount of water resources, and per capita consumption of the country, Iran can be considered as the countries facing the lack of physical water resources. The objective of this research is to provide the safe water for agricultural use as the most widely used water sector in the country as well as beverage consumption without the use of fresh water sources, and only by exploiting the humidity of air. Materials and methods: In this research, designing a new system to extracting the clean water through the air moisture is considered. The methods applied in this research are the library method, statistical method, and analytical method. In this system, a part of the air humidity is separated and appears in the form of droplets of water on the channel wall. Then. The obtained water stored in a tank and use for the considered purpose. Results: The total amount of water obtained at a depth of 3 meters is equivalent to 67.53 in 4 meters 73.16 and in 5 meters 62.05 liters in 12 hours (total hours at 15th of every month). In general, the amount of water obtained by this method is varied depending on the climate and other conditions. In this research, the system is studied in Bandar Abbas. So, the water obtained ranged between 5 and 20 liters per hour in warm months. Conclusion: The results show by applying the stated method, especially in warm and humid areas, the acceptable levels of clean water can be achieved. It is necessary to note that all calculations in this paper are based on theoretical relations. So, the clean water obtained through the designed system may not be equal to the numerical value obtained. However, due to the water crisis in the country, achieving half of this amount could also be an acceptable contribution to reducing the water crisis and solving the problem of water scarcity. سابقه و هدف: حفظ منابع آب و بهره برداری اقتصادی و عادلانه از آن، یک مسأله جهانی است. امروزه به علت کمبود منابع آب در بسیاری از نقاط جهان مناقشات بر سر دستیابی به منابع آب از مرزهای ملی گذشته و دسترسی به این منابع به یک هدف استراتژیک در تعامل بین کشورها تبدیل شده است. براساس آماری که موسسه منابع جهان در سال 2015 منتشر کرده است، 33 کشور جهان با تنش آبی در سال 2040میلادی روبرو خواهند شد که ایران در رتبه 13 این کشورها قرار دارد. با توجه به میزان متوسط بارش در ایران و نیز با در نظر گرفتن میزان منابع آب و سرانه مصرف در کشور، ایران را می توان از جمله کشورهایی که با خظر کمبود منابع فیزیکی آب روبرو است در نظر گرفت. هدف از این پژوهش تامین آب سالم جهت مصارف کشاورزی به عنوان پرمصرف ترین بخش آبی کشور و حتی مصارف آشامیدنی بدون استفاده از منابع آب شیرین و تنها با بهره مندی از رطوبت موجود در هوا می باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش طراحی یک سیستم نوین جهت استحصال آب پاک از طریق رطوبت هوا با استفاده از روش کتابخانه ای و روش های آماری و تحلیلی مدنظر است. سیستم در نظر گرفته شده در این پژوهش با هدایت هوای گرم بیرون به داخل کانالی در عمق زمین دمای آن را کاهش داده و تا حد اشباع خنک می کند تا از این طریق بخشی از رطوبت هوا از آن جدا شده و به شکل قطرات آب بر جداره کانال ظاهر گردد. سپس آب به دست آمده در یک تانکر ذخیره شده و مورد استفاده قرر می گیرد. یافته ها: میزان آب به دست آمده در این روش بسته به اقلیم و شرایط موثر دیگر متفاوت است. در این پژوهش دستگاه در اقلیم بندر عباس مورد بررسی قرار گرفته است و آب به دست آمده روزانه بین 5 تا 20 لیتر در هر ساعت در ماه های گرم می باشد. نتیجه گیری: نتایج پژوهش نشان می دهد که می توان با به کار گیری شیوه بیان شده تا حد قابل قبولی به ویژه در مناطق گرم و مرطوب به آب پاک و خالص دست یافت. البته ذکر این نکته ضروریست که تمامی محاسبات در این بخش بر مبنای نظریه ها و روابط تئوری انجام گرفته است، لذا ممکن است در عمل آب پاک به دست آمده از طریق سیستم طراحی شده برابر میزان عددی به دست آمده نباشد ولی با توجه به بحران آب در کشور دستیابی به نیمی از این مقدار نیز می تواند سهم قابل قبولی در کاهش بحران آب و حل مسئله کمبود آب داشته باشد

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4165_ce1199ca498be20db04696e0a2657d80.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Fractal classification of typical meteorological day based on solar behavior (Case study: Karaj synoptic station) طبقه‫ بندی فرکتال روزهای تیپ هواشناسی برمبنای رفتار تابشی (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک کرج) 307 314 4166 10.22069/jwsc.2018.12995.2764 FA زهرا آقاشریعتمداری عضو هیأت علمی گروه هواشناسی دانشکده مهندسی آب و خاک دانشگاه تهران فاطمه بی خوابی آرانی دانشجو Journal Article 2017 04 20 Background and objectives: Today the main part of human`s needed energy is provided by fossil fuels. Due to the reduction of fossil fuel reserves and climate changes caused by increased emissions, the production and use of new sources of clean renewable energy with fewer emissions is a necessity. Due to the efficiency of energy production, solar energy is more pronounced; among other renewable energy sources.The utilization of the information of solar irradiance is in many industrial applications, photovoltaic systems, agriculture and solar collectors design. For this purpose, the fractal dimension is used as a classification criterion. In order to provide a model that allows classification of days to three types this study estimated the daily fractal index and the index of purity of sky. In this method, with the advantage of cumulative distribution function, the fractal dimension classifies the days of Karaj station in three classes: clear sky day, partially clouded sky day and clouded sky day. Materials and methods: The experimental database contains global irradiance data and sunshain measured at Karaj site during 2014-2016 year. In the first stage after data quality control daily fractal dimension of solar radiation time series and clearness index was calculated. For each year two fractal thresholds was obtained using the cumulative distribution function (CDF). The days of year was classified in three classes of clear sky, partially cloudy sky and cloudy sky based on obtained thresholds. In the next step monthly analyses was done. Conclusion: Results showed that high frequency of class 1 was occurred in August 2015, high frequency of class 2 was occurred in February 2016 and high frequency of class 3 was occurred in March 2015 respectively. Also these statistical properties show that our classification method leads to homogeneous groupings of the studied days since the standard deviations of D and KT are low in compared to their averages. The more important value of this standard deviation for class III (upper than 10%) is due to the fact that this class contains rainy days whose irradiance signals have a regular form thus a fractal dimension near to 1. However, the analysis of monthly values of D permits the detection of the months where the fluctuations of their radiances are most intense and those where these irradiances are very regular. This information is very beneficial to refine the assessing of photovoltaic systems and to reduce the initial costs by appropriate design and construction of solar energy systems suitable to the climate of the site of interest. Results: This paper offers a method for the classification of radiation per day according to weather different classes, in order to exploit photovoltaic systems in using solar energy in the study area. This method has been proposed to classify the daily global irradiances into typical days using the fractal dimension as a basic criterion since it allows quantifying the irradiance fluctuations. This method defines fractal dimension thresholds using the cumulative distribution function. Then shown that it is possible to realize daily solar irradiances classification using the D thresholds obtained from the CDF method.Classification of the daily solar irradiance is important in design and installation of solar energy systems, especially PV arrays. Trends in the patterns of daily solar irradiance became significant information due to the recent interests in renewable technologies. This interest is essentially due to global warming and other negative effects to our environment. Such analyses presented in this purpose are of great interest as they reduce the initial costs by appropriate design and construction of solar energy systems suitable to the climate of the site of interest. سابقه و هدف: در حال حاضر بخش اعظم انرژی مورد نیاز بشر از طریق سوخت‌های فسیلی تأمین می‫شود. با توجه به کاهش ذخایر سوخت‌های فسیلی و افزایش آلاینده‌ها و در نتیجه تغییرات اقلیمی ناشی از آن، تولید و بکار‌گیری منابع نوین انرژی تجدیدپذیر که آلایندگی کمتری دارند یک ضرورت است. انرژی خورشیدی در میان سایر منابع انرژی تجدیدپذیر به‫‬علت بهینه‌بودن در تولید انرژی، بارزتر است. دانستن اطلاعات مربوط به تابش خورشید در بسیاری از کاربردهای صنعتی، سیستم‌های فتوولتائیک، کشاورزی و طراحی کلکتورهای خورشیدی کاربرد دارد. طی این مطالعه برآورد شاخص فرکتال روزانه تابش و شاخص پاکی آسمان به منظور ارائه یک مدل که امکان طبقه‌بندی روزها به سه تیپ را می‌دهد، بکارگرفته می‌شود. روشی که آستانه‌های بعد فرکتال با استفاده از تابع توزیع تجمعی؛ روزهای ایستگاه کرج را در سه کلاس: آفتابی، نیمه ابری و ابری طبقه‌بندی می‌نماید.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬ مواد و روش‌ها: پایگاه داده‌ای این آزمایش شامل داده‌های تابش کل اندازه‌گیری شده در ایستگاه هواشناسی سینوپتیک کرج در بازه زمانی 2014- 2016 و همین‪طور داده‌های ساعات آفتابی همین مدت از ایستگاه موردنظر است. پس از کنترل کیفی داده‌ها با استفاده از الگوریتم مرادی بعد فرکتال داده‌ها بطور روزانه محاسبه گردید. به کمک بعد فرکتال داده‌ها و شاخص شفافیت آسمان طبقه‌بندی روزانه با استفاده از تابع توزیع تجمعی انجام گرفت. طبق این روش برای هر یک از سال‌ها دو آستانه برای بعد فرکتال بدست آمد که با استفاده از این آستانه‌ها روزها در سه کلاس طبقه‌بندی شدند، در ادامه به تحلیل ماهانه داده‌ها پرداخته شد. نتایج و بحث: برطبق نتایج بدست آمده در ایستگاه مورد مطالعه بیشترین درصد وقوع کلاس یک در ماه آگست 2015، بیشترین درصد وقوع کلاس دو در فوریه 2016 و بیشترین درصد وقوع کلاس سه مربوط به مارس 2015 می‌باشد. همچین میزان انحراف معیار کم بعد فرکتال و شاخص پاکی آسمان از میانگین سالانه نشان‌دهنده طبقه‌بندی همگن روزها است، بعلاوه میزان انحراف معیار بالای این دو متغیر در کلاس سه (بیش از 10%) ناشی از وجود روزهای بارانی در این کلاس است که باعث می‌شود سیگنال تابش شکل منظمی داشته باشد و بعد فرکتال در این روزها نزدیک یک محاسبه گردد. تحلیل و بررسی ماهانه بعد فرکتال امکان تشخیص ماه‌هایی که نوسانات تابش در آن اغلب زیاد است و یا ماه‌هایی که سیگنال تابش در آن‌ها منظم است را می‌دهد. این اطلاعات در تعیین سایز سیستم‌های فتوولتاییک و در راستای کاستن از هزینه‌های اولیه طراحی مناسب و ساخت سیستم‌های انرژی خورشیدی مناسب با آب و هوای منطقه موردمطالعه بسیار مفید است.‬‬ نتیجه‌گیری: در این مطالعه به‌منظور بررسی شرایط منطقه مورد نظر جهت استفاده از سلول‌های فتوولتاییک در راستای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی روشی جدید ارئه شده است. این روش با آستانه‌های بعد فرکتالی با استفاده از تابع توزیع تجمعی تعریف شده است. از سوی دیگر، امکان طبقه‌بندی روزانه تابش خورشید با استفاده از آستانه D بدست آمده از روش CDF نشان داده شد. طبقه‌بندی تابش خورشید در طراحی و نصب سیستم‌های انرژی خورشیدی بویژه تنظیم PV، بسیار مهم است. روند الگوهای تابش روزانه خورشید اطلاعات با اهمیتی را با توجه به اهمیت فن‌آوری‌های تجدیدپذیر، در اختیار می‌گذارد. اهمیت این فناوری‌ها بعلت گرمایش جهانی و دیگر تاثیرات مثبت در محیط، بسیار زیاد است. تحلیل ارائه شده در این بخش اهمیت زیادی به جهت کاستن از هزینه‌های اولیه به جهت طراحی مناسب و ساخت سیستم‌های انرژی خورشیدی مناسب با آب و هوای ایستگاه، دارا می‌باشد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4166_a2aa7f3031859919595cd067a903229d.pdf

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک 2322-2069 25 2 2018 05 22 Assessing the Accuracy of Contemporaneous Time Series and Neural Network Models in Modeling Rainfall-Runoff (Case Study: Nazloochaei Catchment) ارزیابی دقت مدل‌های هم‌زمان سری زمانی و شبکه عصبی در مدل‌سازی بارش-رواناب (مطالعه موردی: حوضه آبریز نازلو چای) 315 321 4167 10.22069/jwsc.2018.12584.2728 FA محمد جواد زینلی دانشجوی دانشگاه بیرجند عباس خاشعی سیوکی دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند Journal Article 2017 01 28 Background and Objectives: Rainfall-runoff modeling is an essential process and very complicated phenomena that is necessary for proper reservoir system operation and successful water resources planning and management. There are different methods like conceptual and numerical methods for modeling of this process. Theoretically, a system modeling required explicit mathematical relationships between inputs and outputs variables. Developing such explicit model is very difficult because of unknown relationship between variables and substantial uncertainty of variables. So far performance models such as neural networks, multivariate models with auto moving average is studied for modeling the rainfall-runoff. So, in this study CARMA and ANN models studied in rainfall-runoff modeling. Materials and Methods: In this research, the multivariate contemporaneous autoregressive moving average (CARMA) models and artificial neural networks (ANN) were evaluated to rainfall-runoff modeling. we define 3 scenario for ANN model. In order to use CARMA and ANN models total annual precipitation and runoff time series in the period of 1975-2015 as for Nazloochaei the catchment area, in 44° 49 ' in latitude and 37° 40 ' longitude in the province of West Azerbaijan was used. At first, we checked the data in terms of randomness, trend and Homogeneity by run test, Mann-Kendall test and Wilcoxon test. And then we separated data in two group. One group including 80 presents of data for training and 20 percent of data for validation was assigned. Performance criteria that used, was root mean square error, Nash-Sutcliffe and correlation coefficient. Performance criteria that used, was root mean square error, Nash-Sutcliffe and correlation coefficient. Results: The results of this research indicated that the CARMA model had the efficiency accuracy more than ANN model, because root mean square error in CARMA model was equal 7.7 and that was in ANN model 9.50 m3/s. Also, CARMA model according to the Nash-Sutcliffe criteria and R2 equal to 0.41 and 0.54 had better performance than the ANN model. However, the value of these performance criteria in ANN model was equal 0.45 and 0.80. So CARMA model has more Accuracy than ANN model in rainfall-runoff modeling. Conclusion: According to the obtained results, using multivariate ARMA models caused to decrease in model error up to 18 percentages. So CARMA model had suitable performance in compare with ANN model, and this subject show the importance of to consider Random component in modeling. So CARMA model had suitable performance in compare with ANN model, and this subject show the importance of to consider Random component in modeling. سابقه و هدف: مدل‌سازی بارش-رواناب یک فرآیند ضروری و پیچیده می‌باشد که در بهره‌برداری مناسب از مخازن و مدیریت و برنامه ریزی صحیح منابع آب نقش عمده‌ای دارد. مدل‌سازی این فرآیند با استفاده از روش‌های مختلفی امکانپذیر است. ازنظر تئوری، در مدل‌سازی یک سیستم می‌بایست روابط صریح بین متغیرهای ورودی و خروجی معلوم باشند. در حالیکه به علت معلوم نبودن روابط صریح بین متغیرها و عدم قطعیت‌های ذاتی آن‌ها، استخراج چنین مدلی بسیار مشکل می‌باشد. برای مدل‌سازی بارش-رواناب تا کنون کارایی مدل‌هایی نظیر شبکه عصبی، مدل-های چند‌متغیره خود همبسته با میانگین متحرک مورد بررسی قرار گرفته است لذا در این تحقیق میزان دقت مدل-های CARMA و ANN در مدل‌سازی بارش-رواناب مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، مدل‌های چند‌متغیره خود همبسته با میانگین متحرک هم‌زمان (CARMA) و شبکه عصبی مصنوعی جهت مدل‌سازی بارش-رواناب مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای مدل ANN سه سناریو در نظر گرفته شد. جهت استفاده از مدل‌های فوق، از سری زمانی مجموع بارش و رواناب ماهانه در دوره آماری (1394-1353) مربوط به حوضه آبریز نازلو چای واقع در ´49 °44 طول جغرافیایی و ´40 °37 عرض جغرافیایی واقع در استان آذربایجان غربی استفاده شد. در ابتدا، داده‌ها ازنظر تصادفی بودن، روند و همگنی، به ترتیب با استفاده از آزمون‌های ران-تست، من-کندال و ویلکاکسون مورد بررسی قرار گرفتند و پس از آن داده‌ها به دو گروه تقسیم شدند. 80 درصد داده‌ها به آموزش مدل و 20 درصد از داده‌ها به آزمون مدل اختصاص داده شد. معیارهای عملکرد به کار برده شده نیز معیارهای ریشه میانگین مربعات خطا، نش-ساتکلیف و ضریب همبستگی بوده است. یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل CARMA دقت به‌مراتب مناسب‌تری نسبت به مدل ANN داشته است به‌طوری‌که معیار ریشه میانگین مربعات خطا در مدل CARMA برابر با 7/7 و در مدل ANN برابر با 50/9 متر مکعب بر ثانیه بود. همچنین معیارهای نش-ساتکلیف و R2 در مدل CARMA به ترتیب برابر با 41/0 و 54/0 در حالی که مقادیر این معیارها در مدل ANN برابر با 45/0 و 80/0 بوده است. لذا مدل CARMA برای مدل‌سازی بارش-رواناب از دقت بیشتری نسبت به مدل ANN برخوردار بوده است. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، استفاده از مدل‌های چند‌متغیره خانواده ARMA سبب کاهش میزان خطای مدل به‌میزان 18 درصد نسبت به مدل ANN شده است لذا مدل CARMA نسبت به مدل ANN از عملکرد مناسب‌تری برخوردار بوده است و این موضوع اهمیت در نظر گرفتن جزء تصادفی در مدل‌سازی را نشان می‌دهد.

https://jwsc.gau.ac.ir/article_4167_565cb1ce399893febbf9d4efc5120998.pdf