آب و خاک
سال:1392 | دوره:27 | شماره:6 |تعداد مقالات:23

در نواحی خشک و نیمه خشک، زهکشی کنترل شده یک گام منطقی جهت بهبود مدیریت آب در اراضی کشاورزی تحت آبیاری و کاهش اثرات زیست محیطی ایجاد شده با جریان زهکشی زیرزمینی می باشد. زهکشی کنترل شده مدت هاست که در نواحی مرطوب تجربه شده است. در این تحقیق یک سیستم زهکشی کنترل شده در جنوب غربی ایران، در طول فصل رشد نیشکر به عنوان یک استراتژی برای مدیریت مداوم سطح ایستابی با هدف بهینه سازی مصرف آب، کاهش زهکشی بیش از حد لزوم و کاهش تلفات نیتروژن از اراضی کشاورزی مورد آزمایش قرار گرفت. جهت مطالعه امکان پذیری و اجرای مدیریت سطح ایستابی آزمایشات مزرعه ای در سطح 63.41 هکتار در قالب 3 تیمار در مزارع دارای زهکشی زیرزمینی کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) به اجرا در آمد. 3 تیمار مقایسه شده شامل یک تیمار زهکشی آزاد (FD)، و دو تیمار زهکشی کنترل شده با کنترل سطح ایستابی در عمق 90 سانتی متری (CD90) و در عمق 70 سانتی متری از سطح خاک (CD70) بود. اطلاعات جمع آوری شده شامل عمق سطح ایستابی، حجم زهکشی، غلظت ازت نیتراتی و آمونیاکی در جریان خروجی زهکش و آب زیرزمینی بود. زهکشی کنترل شده اثر معنی دار هیدرولوژیکی و زیست محیطی را در طول دوره مطالعه از خود نشان داد. کل جریان خروجی زهکشی از سطوح تیمار های CD70 و CD90 به ترتیب به میزان 62.48 و 48.98 درصد در مقایسه با تیمار زهکشی آزاد کمتر بود. میزان تلفات نیتروژن نیتراتی و آمونیاکی در جریان خروجی زهکش به ترتیب به میزان حدود 45 تا 60 و 50 تا 65 درصد نسبت به زهکشی آزاد کاهش یافت. همچنین بین غلظت نیتروژن نیتراتی و آمونیاکی موجود در زه آب و نیز آب زیرزمینی در تیمار های مختلف تفاوت معنی داری آماری مشاهده نگردید. این دانسته ها به این نکته اشاره می نماید که زهکشی کنترل شده می تواند در مقیاس بزرگ در استان خوزستان، که بیشترین سهم زهکش های زیرزمینی اجرا شده را در ایران دارا می باشد، به دلیل مزیت هایی که برای حفاظت آب و محیط زیست دارد، به کار برده شود.

بخش عمده فسفر خاک به شکل آلی است. اسید فیتیک و گلیسرو فسفات سدیم از جمله ترکیبات آلی فسفردار خاک می باشند. قارچ های خاک نقش مهمی در تبدیل این ترکیبات به فرم معدنی ایفا می کنند. در میان قارچ ها، آسپرژیلوس یکی از انواع موثر در هیدرولیز ترکیبات آلی می باشد. به منظور مطالعه توانایی جدایه های آسپرژیلوس بر هیدرولیز بستره های اسید فیتیک و گلیسرو فسفات سدیم، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل 5 جدایه قارچ (4 جدایه آسپرژیلوس و جدایه تریکودرما هارزیانوم) و تیمار شاهد (فاقد قارچ) و دو نوع ترکیب آلی فسفر (اسید فیتیک و گلیسرو فسفات سدیم) بودند. فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی، تغییرات pH محیط کشت و میزان فسفر معدنی حاصل از هیدرولیز جدایه های فوق، که در محیط کشت PDB در دمای 28 درجه سانتیگراد رشد داده شده بودند، 14 روز پس از تلقیح اندازه گیری شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که کلیه جدایه های قارچ در معدنی کردن فسفر آلی از لحاظ آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی داری داشتند. از میان جدایه های مورد مطالعه، بیشترین میزان معدنی شدن فسفر مربوط به قارچ آسپرژیلوس نیجر (A15) بود. نتایج نشان داد که نوع بستره آلی بر توانایی جدایه ها جهت هیدرولیز تاثیر می گذارد. جدایه ها در محیط کشت حاوی گلیسرو فسفات سدیم نسبت به اسید فیتیک فسفر معدنی بیشتری آزاد کردند. همچنین میزان فعالیت فسفاتاز اسیدی و قلیایی جدایه ها در محیط کشت حاوی گلیسرو فسفات سدیم نسبت به اسید فیتیک بیشتر بود. در بین اکثر جدایه ها کاهش pH محیط حاوی اسید فیتیک نسبت به گلیسرو فسفات سدیم بیشتر صورت گرفت. فسفر معدنی محیط کشت جدایه های آسپرژیلوس حاوی گلیسرو فسفات سدیم با فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی و قلیایی همبستگی مثبت با (R2 مساوی 0.72 و 0.67 به ترتیب) و با pH محیط کشت همبستگی منفی و معکوس و R2 مساوی 0.79 داشت.

در خاک های تیمارشده با لجن فاضلاب مقدار قابل استفاده عناصر کم نیاز از جمله روی از مسائل اصلی است. در این تحقیق به بررسی روی قابل استفاده (با روش های DTPA-TEA، مهلیچ 1 و مهلیچ 3) و تعیین شکل های شیمیایی آن در خاک ها قبل و پس از تیمار با لجن فاضلاب (1 درصد وزنی - وزنی) و پس از کشت گندم در شرایط گلخانه ای پرداخته شد. نتایج نشان داد که بر اثر کاربرد لجن فاضلاب، میانگین روی عصاره گیری شده با استفاده از 3 روش عصاره گیری به صورت معنی داری (P<0.01) افزایش یافت. میانگین روی عصاره گیری شده با استفاده از روش های مختلف پس از کشت گندم با قبل از کشت، تفاوت معنی داری (P<0.05) نداشت. نتایج مطالعه شکل های شیمیایی نشان داد که در اثر تیمار خاک ها با لجن فاضلاب، روی تتمه، روی تبادلی، روی پیوندشده با ماده آلی، روی پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز و روی پیوندشده با کربنات ها به ترتیب 11، 26، 94، 172 و 279 درصد افزایش یافتند. نتایج آزمون مقایسه میانگین نشان داد که میانگین شکل های روی (به جز روی پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز) قبل و بعد از کشت گندم در خاک های تیمار شده تفاوت معنی داری (P<0.05) داشتند. روی تبادلی، روی پیوندشده با کربنات ها و روی پیوندشده با ماده آلی پس از کشت گندم کاهش و روی تتمه افزایش یافت. نتایج بررسی همبستگی نشان داد که روی عصاره گیری شده با استفاده از عصاره گیرهای شیمیایی قبل و بعد از کشت گندم در خاک های تیمارشده تفاوت معنی داری (P<0.05) داشتند. نتایج این تحقیق نشان داد که شکل های شیمیایی روی بر اثر کاربرد لجن فاضلاب و کاشت گندم تغییر کرد.

اجرای موفق سیستم های آبیاری تحت فشار در یک منطقه تابع عواملی از قبیل شرایط اقلیمی، کیفیت آب، وضعیت توپوگرافی، مشخصات خاک، نوع محصول و عوامل اقتصادی- اجتماعی می باشد. منظور از پتانسیل یابی برای اجرای سیستم آبیاری تحت فشار، انجام بررسی های لازم در ارتباط با وضعیت عوامل فوق الذکر می باشد. در این تحقیق روشی برای امتیاز دهی به عوامل تاثیرگذار در انتخاب سیستم های آبیاری تحت فشار، بسط و ارائه شده است. در این روش میزان تاثیر عوامل مختلف با استفاده از ارقام صحیح (3+) تا (3-) در 7 درجه امتیازگذاری می شوند. به منظور تاثیر بیشتر عوامل مهم تر و یا جلوگیری از اثرگذاری یکسان عوامل با درجه اهمیت متفاوت، ضریبی به عنوان وزن هر عامل، لحاظ گردیده است. این ضریب بر اساس شرایط پروژه با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی تعیین می شود. با تلفیق فرایند تحلیل سلسله مراتبی و سامانه GIS، این وزن در لایه های اطلاعاتی وارد شده ضرب شده است. امتیاز نهایی، از جمع جبری امتیازات به دست آمده هر عامل برای هر منطقه بدست می-آید. این امتیاز در واقع پتانسیل استفاده از هر یک از انواع سیستم های آبیاری تحت فشار می باشد. در تحقیق حاضر پتانسیل یابی سیستم های آبیاری تحت فشار برای 12165 هکتار از اراضی پایاب سد در دست مطالعه باباخان، واقع در شهرستان بیجار استان کردستان انجام شده و نتایج به صورت نقشه هایی که در آن امتیازات هر منطقه از محدوده طرح برای هر یک از سیستم های آبیاری تحت فشار نشان داده شده است، ارائه شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که از مجموع 12165 هکتار اراضی پایاب سد باباخان، 4598 هکتار برابر با 37 درصد آن برای آبیاری بارانی مناسب وکلیه اراضی مورد مطالعه برای آبیاری قطره ای مناسب بوده و هیچ گونه محدودیتی نداشتند. همچنین در محدوده مناسب آبیاری بارانی، سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک بالاترین امتیاز و سیستم آبیاری بارانی لوله چرخ دار در اولویت دوم قرار گرفت.

به منظور اعمال مدیریت بهینه در حوضه آبریز، ریزمقیاس نمایی 5 زمانی و مکانی خصوصیات هیدرولوژیک حوضه ضروری است. با استفاده از اطلاعات ریزمقیاس شده مولفه های معادلات بیلان آب و انرژی می توان بیلان آب را با مقیاس زمانی و یا مکانی مطلوب محاسبه نمود. هندسه فرکتالی6 شاخه ای از ریاضیات است که در میدان های گسسته و متناوب کاربردهای فراوانی داشته و در سال های اخیر برای تولید داده هایی با مقیاس متفاوت از داده های اندازه گیری شده مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش از ابزار توابع درون یاب فرکتال7 برای ریزمقیاس نمایی زمانی داده های روزانه دما استفاده شده است. مقدار بعد فرکتالی 8 که معیاری از بی نظمی در نوسانات کمیت مورد نظر می باشد برای سری زمانی دمای روزانه در ایستگاه سینوپتیک مشهد برای 16 سال متوالی نیز محاسبه گردید. متوسط بعد فرکتال برای دوره 1992 تا 2007 معادل 1.54 برآورد گردید. همچنین با استفاده از توابع درون یاب فرکتال از داده های دمای ظهر با مقیاس زمانی 15 روز، سری زمانی دمای ساعتی تولید و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردید. نشان داده شد که علیرغم فاصله زمانی قابل ملاحظه بین دو اندازه گیری متوالی (15 روز) می توان با ضریب تعیین 0.77 و خطای معادل 7 واحد مقادیر دما با مقیاس زمانی سه ساعت را برآورد نمود.

نیشکر جزو گیاهان پر مصرفی است که ضریب زهکشی بسیار بالائی دارد. دور آبیاری نیشکر در خوزستان در ماههای حداکثر مصرف آب به فاصله 5 روز هم می رسد و سیستم های زه کشی زیرزمینی در اغلب اوقات، آبی بیش از مقدار نیاز را از خاک خارج می کنند. این تحقیق به منظور بررسی اثر زهکشی کنترل شده بر روی میزان کاهش ضریب زهکشی و حجم زهاب خروجی در سه مزرعه از مزارع کشت و صنعت امام خمینی انجام گردید. دو مزرعه، زهکشی کنترل شده با عمق های کنترل سطح ایستابی در 70 و 90 سانتی متری سطح خاک (CD70 و CD90) و مزرعه دیگر، زهکشی آزاد (FD) بود. نتایج این تحقیق نشان داد زهکشی کنترل شده میزان ضریب زهکشی را در تیمارهای کنترل شده در طی دوره تحقیق در مقایسه با تیمار آزاد بطور معنی داری کاهش می دهد. میانگین ضریب زهکشی در طول دوره تحقیق در تیمارهای CD70 و CD90 به ترتیب برابر با 3 و 4.12 میلی متر در روز و در تیمار آزاد 8.98 میلی متر در روز بود. بدین ترتیب میزان ضریب زهکشی در تیمارهای کنترل شده (CD70 و CD90) به ترتیب حدود 67 و 54 درصد کمتر از تیمار آزاد بود. در تیمار CD70 نیز میزان ضریب زهکشی حدود 27 درصد کمتر از تیمار CD90 بود. با کنترل سطح ایستابی، علاوه بر کاهش ضریب زهکشی و کاهش حجم زهاب خروجی، مصرف آب آبیاری نیز در تیمارهای کنترل شده کاهش یافت. زهکشی کنترل شده محدودیتی برای رشد گیاه به وجود نیاورد و کاهشی در عملکرد محصول مشاهده نگردید. زهکشی کنترل شده علاوه بر منافع اقتصادی، کمک شایانی به کاهش بار آلودگی رودخانه و حفظ محیط زیست خواهد کرد.

یکی از اهداف مهم آبیاری استفاده بهینه از واحد حجم آب در شرایط محدود منابع آب می باشد. در زراعت ذرت تراکم بوته و آرایش کاشت مناسب از گزینه های مهم برای افزایش بهره وری آب می باشد. برای رسیدن به این هدف آزمایشی به مدت سه سال در استان خراسان رضوی بر روی ذرت دانه ای رقم کرج 700 بصورت طرح کرت های نواری خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آبیاری قطره ای زیرسطحی در سه سطح مختلف آب (50، 75 و 100 درصد نیاز آبی کامل) در کرت های عمودی و تیمارهای تراکم بوته مشتمل بر سه تراکم 65، 75 و 85 هزار بوته در هکتار در کرت های افقی اجرا شدند. هم چنین در کرت های فرعی آزمایش دو آرایش کاشت یک ردیفه و دو ردیفه برروی پشته هائی به عرض 75 سانتی متر کشت گردید. نتایج نشان داد که تنها عملکرد دانه در هر سه سال تحت تاثیر تیمار میزان آب آبیاری قرار گرفت و تیمارهای دیگر این صفت را تحت تاثیر قرار نداند. بیشترین مقدار عملکرد دانه در طول سه سال اجرای طرح مربوط به تیمار 100 درصد تامین نیاز آبی و کمترین آن در تیمار 50 درصد تامین نیاز آبی مشاهده گردید. اثر تیمار سطوح آبیاری بر کارایی مصرف آب به جزء سال اول در دو سال دیگر اختلاف معنی داری درسطح 1% از خود نشان داد. گر چه در سال اول اثر هیچ کدام از تیمارها بر کارائی مصرف آب معنی دار نشد ولی در هر سه سال بالاترین میزان کارائی مصرف آب از تیمار 100% تامین نیاز آبی حاصل شد. همچنین سه میزان تراکم بوته و دو روش کاشت نیز در این عامل از نظر آماری با یکدیگر تفاوت معنی داری نداشتند. ارتفاع بوته در تمامی سال ها تحت تاثیر مقدار آب قرار گرفت همچنین این صفت در سال های دوم و سوم تحت تاثیر روش کاشت نیز قرار گرفت. بیشترین ارتفاع بوته در تیمار 100 درصد نیاز آبی و کمترین آن در تیمار 50 درصد نیاز آبی بود. وزن 300 دانه در بین تیمارهای مختلف در سال دوم تحت تاثیر روش کاشت قرار گرفت و در سال سوم سطوح آبیاری نیز این صفت را تحت تاثیر قرار داد.

هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر کشت کار مکانیزه دراز مدت نیشکر بر برخی از ویژگی های فیزیکی خاک در مزارع چند کشت و صنعت نیشکر استان خوزستان می باشد. بدین منظور پژوهشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 38 نقطه در هر یک از کشت و صنعت های دعبل خزاعی، امیرکبیر، کارون و هفت تپه به ترتیب با 5، 15، 40 و 50 سال سابقه بهره برداری صورت گرفت. پارامترهای بافت خاک، قابلیت هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، واکنش خاک، چگالی ظاهری (BD)، مقاومت فروروی (PR) در دامنه رطوبتی 16.82-17.96 درصد جرمی از دو عمق 40-0 و 80-40 سانتی متری و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) از سطح خاک و عمق 40 سانتی متری اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش سال های بهره برداری، BD و PR افزایش یافت و همچنین میزان پایداری خاکدانه ها به دلیل بهبود سطح ماده آلی، روند صعودی پیدا کرد. مقدار PR با افزایش عمق خاک، افزایش پیدا کرد به طوری که در محدوده عمق 55 تا 80 سانتی متری به بیش ترین حد رسیده است. همچنین نتایج نشان داد که تاثیر تعداد سال های بهره برداری بر پارامترهای BD، PR و MWD معنی دار شد. به طوری که افزایش BD، PR و MWD با افزایش تعداد سال های بهره برداری از 5 به 50 سال به ترتیب از 1.57 به 1.7 گرم بر سانتی مترمکعب، از 0.98 به 1.16 مگاپاسکال و از 0.98 به 1.76 میلی متر در عمق اول و از 1.58 به 1.79 گرم بر سانتی مترمکعب و از 1.29 به 2.15 مگاپاسکال در عمق دوم همراه بود. در حالی که تغییر معنی داری در MWD مرتبط با افزایش تعداد سال های بهره برداری در عمق دوم دیده نشد.

فسفر یکی از آلاینده های زهاب زهکش های سطحی بخش کشاورزی محسوب می شود که حد غیر مجاز این ماده باعث خوراک وری منابع آب سطحی می شود. در این تحقیق کارایی زئولیت طبیعی سمنان که توسط سورفاکتانت هگزا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید اصلاح شد، در حذف فسفر زهاب در شرایط جریان در زهکش های کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا بعد از اصلاح زئولیت طبیعی ابتدا آزمایش های سینیتیک جذب، ایزوترم جذب، اثرگذاری PH و دما بر میزان حذف فسفر توسط زئولیت اصلاح شده در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. آزمایش ها بر روی زئولیت با اندازه 5-3 میلیمتر برای حذف اثر اندازه ذرات بر حذف فسفر انجام شد. برای ارزیابی شرایط جریان بر فرآیند حذف فسفر، مدل فیزیکی زهکش و حوضچه فیلتر زئولیت اصلاح شده در طول های 2، 3 و 5 سانتیمتر ساخته شد. دو دبی 0.05 و 0.1 لیتر بر ثانیه در زهکش اعمال و تغییرات غلظت فسفر پس از عبور از حوضچه های فیلتری در زمان های مختلفی اندازه گیری گردید. آزمایش سینتیک جذب فسفر نشان داد زئولیت اصلاح شده در 2 ساعت اول بیشترین درصد حذف فسفر را داشت. به علاوه درصد حذف فسفر، با افزایش PH از 3 به 8، کاهش و از 8 تا 12، افزایش یافت. همچنین درصد حذف با افزایش دما در بازه 17 تا 30 درجه سانتی گراد کاهش یافت. تحقیقات نشان داد، ایزوترم لنگمویر تطابق خوبی برای بیان حذف فسفر توسط زئولیت اصلاح شده دارد. نتایج مدل فیزیکی نشان داد که درصد حذف فسفر در دبی بالاتر و طول کمتر حوضچه های فیلتری به دلیل تماس بیشتر زئولیت اصلاح شده با زهاب زیادتر بود.

شناسایی خصوصیات بارندگی در مناطق خشک و نیمه خشک مانند شمال شرق ایران دارای نقش حیاتی در سازگاری و کاهش به اثرات خشکی است. هدف اصلی این مطالعه تعیین زمان شروع فصل بارانی و آستانه بارش روزانه با استفاده از مدل ارزیابی عدم قطعیت بارش بود. تاریخ شروع تجزیه و تحلیل (SAD) آغاز فصل بارش جدید در منطقه ای معین را مشخص می کند، درحالی که، تاریخ شروع فصل بارانی و پایان فصل بارانی برای تعیین طول فصل بارش استفاده می شود. در این مطالعه، هفده محل در شمال شرق ایران با اطلاعات بارش روزانه در دسترس (24 تا 48 سال) انتخاب شدند. سه دوره سالانه فصل بارانی به صورت 12 مکان با یک دوره سالانه تک اوجی با مقادیر کوتاه تر در تابستان (دوره های A)، 4 مکان تک اوجی با طول فصل بارانی کوتاه تر در ماه های فروردین و اسفند (دوره های B) و تنها یک محل با دوره سالانه دو اوجی (دوره های C) تعیین شد. این طبقه بندی ها با تجزیه و تحلیل روش های آماری چند متغیره تعیین گردید. SAD با تفاوت بین کوتاه ترین میانگین RSL و کوتاه ترین میانگین RSL روز اول هر ماه مشخص شد. با توجه به این روش مقادیر SAD برای کلاس های مختلف به عنوان: اول تیرماه در منطقه (A)، اول اسفندماه در منطقه (B) و اول بهمن ماه در منطقه (C) تعیین شد. آستانه مناسب بارش روزانه تنها برای 3 مکان 1.0 میلی متر بود، و بالاترین مقدار این شاخص در منطقه تربت جام (2.2 میلی متر) به دست آمد. در نتیجه مقدار 1.0 میلی متر که به طور رایج به عنوان آستانه بارش روزانه در حال استفاده است نیاز به تجدیدنظر دارد.

پیش بینی تولید گیاهی و استراتژی های مدیریتی مناسب نیاز به شناخت عوامل آب و هوایی اصلی در مناطق مختلف دارد. هدف از انجام این تحقیق مقایسه تولید علوفه در مناطق مختلف بر اساس عوامل آب و هوایی و شاخص های خشکسالی است. این مناطق شامل دو منطقه در استان مرکزی و دو منطقه در استان قم می باشند. عوامل آب و هوایی مورد بررسی شامل بارندگی، دما و تبخیر و تعرق و شاخص های خشکسالی شامل شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) می باشند. برای هر یک از متغیرها، سی و سه دوره زمانی مختلف، شامل: دوره های یک ماهه تا نه ماهه در نظر گرفته شده است. با توجه به تعداد زیاد متغیرهای مستقل از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) برای کاهش حجم داده ها استفاده شد. رابطه تولید علوفه مرتع با هریک از عوامل آب و هوایی و شاخص های خشکسالی با استفاده از روش های رگرسیونی چند متغیره شامل stepwise و bestsubset مدل سازی شد. علاوه براین، رابطه تولید مرتع با همه این عوامل به صورت یک مدل ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت. برای انتخاب مدل از معیارهای ارزیابی خطا استفاده شد. در نهایت در مناطق رودشور، باغیک و قره سو به ترتیب مدل هایی که بر اساس تبخیر و تعرق (RMSE=7.7 Kg, r=0.99)، شاخص شناسایی خشکسالی (RMSE=3.1 Kg, r=0.99) و بارندگی (RMSE=4.0 Kg, r=0.99) تولید را پیش بینی می نمایند، به عنوان مدل مناسب پیش بینی تولید علوفه مرتع در هر منطقه انتخاب شدند. ضمن آن که در منطقه اراک مدلی که ترکیبی از عوامل آب و هوایی (RMSE=0.2 Kg, r=0.99) است، به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. به طور کلی ارتباط تولید مرتع با وضعیت خشکسالی بر اساس شاخص شناسایی خشکسالی قوی تر از ارتباط آن با بارندگی و دما است. همچنین به منظور برآورد تولید مرتع، شاخص شناسایی خشکسالی نسبت به شاخص بارش استاندارد شده از دقت بیشتری برخوردار است. زیرا، این شاخص به طور هم زمان وضعیت بارندگی و تبخیر و تعرق را در نظر می گیرد.

بمنظور بررسی ظرفیت جذب کادمیوم و روی بوسیله گل های گلایول، لاله و نرگس، پژوهشی بر خاک های آلوده به کادمیوم و روی در قالب آزمایش فاکتوریل و بصورت طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور، شامل خاک های با آلودگی گوناگون (در سه سطح A بالاترین آلودگی، B کمترین آلودگی و C عاری از آلودگی) و گل های مختلف (گلایول، لاله و نرگس) با چهار تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش آلودگی باعث کاهش وزن خشک گل های گلایول و لاله نسبت به شاهد گردید ولی بر وزن خشک نرگس تاثیری نداشت. با افزایش آلودگی، جذب کادمیوم و روی توسط تمام گل ها افزایش یافت. بیشترین غلظت کادمیوم در اندام هوایی گل ها در تیمار با سطح A (با میانگین 3.48 میلی گرم بر کیلوگرم) مشاهده شد که با تیمار سطوح B، C تفاوت معنی داری داشت. بین تیمار آلودگی سطح B و C تفاوت معنی داری نبود. بیشترین مقدار غلظت روی در بخش هوایی گل ها در سطح A (بطور میانگین 26.03) و برای سطوح B و C بطور میانگین 17.46 و 13.99 میلی گرم بر کیلوگرم بود. جذب کادمیوم بوسیله اندام هوایی و پیاز گل های گلایول، نرگس و لاله برابر بود. غلظت روی در اندام هوایی لاله بیشتر از گل های گلایول و نرگس مشاهده گردید ولی غلظت این فلز در پیاز گل ها با هم برابر بود. افزایش غلظت کادمیوم در خاک تاثیر معنی داری بر شاخص های ترابری و گردآوری کادمیوم نداشت. با افزایش غلظت روی در خاک، شاخص گردآوری این فلز کاهش یافت ولی بر شاخص ترابری روی تاثیر چشمگیری نداشت. شاخص های ترابری و گردآوری فلزات روی و کادمیوم در هر سه گل برابر بودند. بنابراین با ذخیره کادمیوم و روی در بخش های قابل فروش گل های گلایول، لاله و نرگس می توان به پاکسازی خاک های آلوده کمک کرد.

در ایستگاه های هیدرومتری به دلیل مشکل اندازه گیری دبی در شرایط وقوع سیلاب، رابطه دبی اشل از داده های اندازه گیری شده مربوط به شرایط غیرسیلابی استخراج و برای شرایط سیلابی برون یابی می شود. استفاده از رابطه دبی - اشل برون یابی شده برای محاسبه سیلاب ممکن است مقادیر کمتر یا بیشتری را تخمین بزند. علت این است که در شرایط سیلابی ممکن است نوع فرم بستر تشکیل شده تغییر یابد و باعث تغییر مقاومت در برابر جریان گردد. بنابراین به منظور پیش بینی بهتر رابطه دبی - اشل لازم است از روابطی استفاده شود که در آنها مقاومت فرم بستر در نظر گرفته شود. در این تحقیق تلاش شده است بهترین روش برای توسعه رابطه دبی - اشل ارائه شود. به این منظور از روش های انیشتین - بارباروسا، شن، وایت، انگلوند، براونلی و وان راین برای تکمیل قسمت انتهایی رابطه دبی - اشل حاصل از اندازه گیری در ایستگاه های هیدرومتری واقع بر حوضه قره سو شامل ایستگاه های قورباغستان، دوآب مرگ، خرس آباد، حسین آباد و سرآسیاب استفاده گردید. پس از برداشت داده های مورد نیاز شامل مقاطع عرضی، دبی اندازه گیری شده و اشل متناظر با آن در ایستگاه های موجود و محاسبه دبی و اشل متناظر توسط روش های مذکور در سال های مورد بررسی، مقایسه های آماری بین دبی های محاسباتی و اندازه گیری شده متناظر انجام گردید. نتایج نشان داد که شیب خط رگرسیونی بین مقادیر دبی اندازه گیری شده و محاسبه شده توسط روش انیشتین - بارباروسا در ایستگاه های قورباغستان و حسین آباد به ترتیب برابر با 1.029 و 1.182 است و توسط روش شن در ایستگاه های دوآب مرگ، خرس آباد و سرآسیاب به ترتیب برابر با 1.08، 1.054 و 0.926 است. در حالی که برای سایر روش ها مقدارشیب خط رگرسیونی بسیار بیشتر از یک است. هم چنین میانگین خطا و مجذورمربعات خطا در روش های مناسب مذکور بسیار کمتر از سایر روش ها می باشد. در ایستگاه هایی با مواد بستر درشت دانه غالبا روش انیشتین - بارباروسا و در ایستگاه هایی بامواد بستر ریز دانه روش شن نسبت به سایر روش ها به ازای یک اشل ثابت، مقدار دبی جریان را نزدیک به دبی اندازه گیری پیش بینی می کند.

تغییر در دما و الگوی بارش اثرات زیادی بر کمیت و کیفیت منابع آب به خصوص مناطق خشک نظیر ایران دارد. در سال های اخیر وقوع خشکسالی های متعدد در ایران خطری جدی برای منابع آب محسوب می شود. به دلیل افزایش میزان آب مورد تقاضا، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب در حوضه آجی چای در استان آذربایجان شرقی پرداخته می-شود. جهت پیش بینی تغییر اقلیم بر مبنای مدل های گردش عمومی (GCM) از مدل LARS-WG جهت ریز مقیاس نمایی استفاده گردید. با استفاده از LARS-WG تغییر اقلیم در حوضه آجی چای با بکار گیری مدل HADCM3 و سناریوهای A1B، A2 و B1 در افق 2055، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده حاکی از افزایش دما و کاهش بارش در منطقه بودند. در بخش دیگری از تحقیق، جهت شبیه سازی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب حوضه، از مدل هوشمند برنامه ریزی بیان ژن با استفاده از الگوهای ورودی مختلف، استفاده گردید. نتایج به دست آمده حاکی از کاهش قابل توجه میزان رواناب در حوضه بودند. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده لازم است تا جهت سازگاری با تغییر اقلیم، راهکارهای مدیریتی مناسب در سطح حوضه مورد توجه قرار گیرد.

طی دهه های اخیر، توسعه شهرنشینی و فعالیت های صنعتی در شهرهای بزرگ منجر به تغییرات قابل ملاحظه ای در وضع هوا و اقلیم محلی شهرها شده است. امروزه بررسی داده های هواشناسی و استفاده از آن در برنامه ریزی به منظور توسعه مراکز سکونتگاهی اهمیت داشته و وضعیت اقلیمی در نحوه آسایش افراد نقش موثری دارد. در واقع با شناخت از وضعیت اقلیمی شهر در ماه های مختلف سال و بررسی داده های هواشناسی، ایجاد آسایش اقلیمی امکان پذیر می باشد. درتحقیق حاضر از داده های ماهانه 4 عامل اقلیمی (میانگین دما، دمای حداقل، دمای حداکثر و رطوبت نسبی) ایستگاه هواشناسی آبادان به مدت 60 سال، (1389-1330)، استفاده شده است. با استفاده از روش رگرسیون، داده های ناقص برآورد و همگنی داده ها توسط آزمون توالی ها بررسی شد. سپس با بهره گیری از مدل اقلیم آسایش ماهانی، ماه های مناسب برای آسایش فیزیولوژی انسان در 6 دوره 10ساله تعیین و سپس با استفاده از مدل های باکس -جنکینز سری زمانی برای 3 عامل اقلیمی، دمای حداکثر، دمای حداقل و رطوبت نسبی بررسی و بهترین مدل برازش داده شد.سپس با استفاده از مدل های پیشنهادی، 10سال آینده هر عامل اقلیمی پیش بینی گردید و 10سال آینده از نظر اقلیم آسایش با استفاده از مدل ماهانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد بر اساس معیار آکائیکه بهترین مدل باکس-جنکینز، مدل 12 (2، 1، 0) × (1، 1، 1) ARIMA برای دمای حداکثر و برای دمای حداقل مدل 12 (1، 1، 0) × (2، 1، 0) ARIMA و برای رطوبت نسبی مدل 12 (1، 1، 0) × (1، 1، 1) ARIMA می باشد. در حالت اقلیم آسایش شبانه، ماه های بهمن، اسفند، فروردین و اردیبهشت شاهد افزایش روند دما بوده اند. در ماه مرداد و ماه های شهریور و مهر شاهد کاهش روند دما بوده ایم. در حالت اقلیم آسایش روزانه در ماه های دی، بهمن، آذر و اسفند شاهد افزایش روند دما بوده ایم و در ماه مهر شاهد کاهش روند دما بوده ایم.

دریاچه ارومیه طی سال های اخیر شاهد کاهش نگران کننده تراز سطح آب می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های تغییر اقلیم از مدل HadCM3 (سناریوهای A2 و B2) طی دوره 2039-2010، تغییرات دما و بارش در دوره های آتی در حوضه سیمینه رود بررسی گردید. جهت ریزمقیاس نمودن این داده ها نیز رویکرد جدیدی از ترکیب نرم افزار SDSM و روش TOPSIS بکار گرفته شد. در ادامه این اطلاعات به مدل SWAT که با استفاده از داده ها و اطلاعات محلی واسنجی شده بود، معرفی شده و تغییرات رواناب نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پدیده تغییراقلیم تبعات منفی بر اقلیم حوضه دارد که باعث کاهش های تا 40 درصدی بارش ماهیانه و افزایش تا 2 درجه سلسیوسی دما می شود. ادامه این بررسی و تاثیر آن بر فرایند بارش-رواناب، کاهش 25 درصد منابع آبی حوضه سیمینه رود و متعاقبا کاهش تخلیه این رودخانه به دریاچه تا حدود 30% را نشان داد. مجموع یافته های این تحقیق توجه بیشتر به دریاچه ارومیه را گویا است و تاکید دارد که مشکلات فعلی تحت تاثیر تغییر اقلیم از شدت فزاینده ای برخوردار خواهد شد.

سنجش سطح تغذیه گرایی مخازن سدها به عنوان یکی از مهمترین مسائل مطرح در مدیریت کیفیت آب، همواره مورد توجه مدیران و سیاست گذاران بوده است. با توجه به پیچیدگی فرآیند تغذیه گرایی، تعیین شدت مغذی شدن پیکره آبی با روشی واحد و با قطعیت کامل امکان پذیر نمی باشد. تئوری فازی رویکردی است که بوسیله آن می توان عدم شفافیت و عدم قطعیت بین مرزهای سطوح مختلف تغذیه گرایی را مشخص نمود. در این تحقیق، از شاخص آنتروپی-فازی تغذیه گرایی و شاخص سطح تغذیه گرایی، جهت تعیین وضعیت تغذیه گرایی رولایه و زیرلایه مخزن سد ایلام در یک بازه زمانی یک ساله استفاده شده است. این شاخص ها بر اساس پارامترهای کلروفیل a، فسفر کل و درصد اشباع اکسیژن، تحت دو سناریو، وزن دهی و محاسبه شده اند. بر اساس سناریو یک، وزن نسبی شاخص ها از روش ترکیبی آنتروپی-فازی و تحلیل سلسله مراتبی محاسبه می گردد. در سناریو دوم، توزیع وزنی یکسان برای شاخص ها لحاظ شده است. نتایج نشان می دهد که رولایه مخزن در اکثر ماه ها و تحت هر دو سناریو، با قابلیت اطمینان مناسب، در سطح تغذیه گرایی کم قرار دارد و تنها در ماه های تیر و مرداد دارای سطح تغذیه گرایی متوسط است. زیرلایه مخزن، دارای شرایط مشابه رولایه بوده، با این تفاوت که میزان عدم قطعیت در این لایه افزایش یافته است.

پیش بینی رفتار و تعیین ابعاد هندسی کانال ها و رودخانه های آبرفتی که رسوب گذاری و فرسایش در آن ها به حال تعادل رسیده یکی از مهم ترین مباحث مهندسی رودخانه است. پژوهشگران مختلف روابطی برای تخمین عرض پایدار رودخانه (W) ارائه داده اند. روابط موجود با استفاده از داده-های موجود از 29 رودخانه پایدار به تعداد 1644 عدد که در این مطالعه جمع آوری شده اند مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین این روابط با الگوی جدید ارائه شده در این مقاله برای تخمین W مقایسه شده اند. برای ارائه رابطه جدید داده ها به دو دسته رودخانه کم عرض (W<600m) و رودخانه عریض (W³600m) تقسیم شدند. الگوهای جدید چندمتغیره خطی و غیرخطی بر هر دو دسته برازش و الگوهای برتر با انجام آزمون های اولیه و آسیب شناسی انتخاب شدند. ضریب تعیین این الگوها از 0.87 تا 0.96 متغیر است. برای بررسی کارایی و دقت روش ارائه شده از معیارهای آماری و همچنین مقایسه نموداری استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که الگوهای ارائه شده در این مطالعه در مقایسه با روش های موجود از دقت بیش تری برخوردار است.

به منظور بررسی تاثیر تحکیم بستر جویچه بر عملکرد آبیاری جویچه ای، آزمایش مزرعه ای تحت کشت چغندرقند در منطقه نقده انجام گردید. برای بدست آوردن داده های صحرایی، چهار تیمار تحکیم بستر جویچه شامل تحکیم در یک نوبت غلطک زنی (B1)، دو نوبت غلطک زنی (B2)، سه نوبت غلطک زنی (B3) و بدون غلطک زنی (B0) طی سال 1388 اجرا و اکثر پارامترهای ارزیابی برداشت گردید. مدل آبیاری سطحی WinSRFR با استفاده از اطلاعات اندازه گیری شده مزرعه ای واسنجی و ارزیابی شد. پارامترهای نفوذ و زبری مانینگ جویچه به روش بهینه سازی چند سطحی، واسنجی گردید. حداکثر خطای نسبی مدل در برآورد زمان پیشروی، پسروی و رواناب خروجی در تیمارهای مختلف به ترتیب 2.1، 4.7 و 4.5 درصد به دست آمد. متوسط بازده کاربرد 13 نوبت آبیاری صورت گرفته برای هر یک از تیمارهای B0، B1، B2 و B3 به ترتیب 50.03، 55.77، 60.22 و 62.31 درصد محاسبه گردید. به منظور ارتقای عملکرد آبیاری، ترکیبهای بهینه دبی ورودی و زمان قطع جریان برای تمام آبیاری ها و تیمارهای مختلف، استخراج گردید. تحت سه نوبت تحکیم بستر (B3)، متوسط کارایی مصرف آب نسبت به شرایط بدون تحکیم (B0)، 17.8% افزایش نشان داد. به علاوه با اعمال دبی ورودی و زمان قطع جریان بهینه، کارایی مصرف آب تا حدود 27% قابل ارتقاء است.