آب و خاک
سال:1396 | دوره:31 | شماره:3 |تعداد مقالات:27

تغییرات کیفیت آب زیرزمینی یکی از معضلاتی است که بخصوص در مناطق خشک با توجه به روند برداشت زیاد آب و کاهش تغذیه سبب بروز نگرانی در بین مدیران و برنامه ریزان منابع آب شده است. همچنین بیش از 70 درصد آبخوان های ایران علاوه بر مشکل کم آبی بحران زیست محیطی نیز داشته و در مناطق کویری هجوم جبهه های آب شور کویری براثر برداشت بی رویه آب سبب شده تا غلظت املاح افزایش یافته و سبب بروز مشکلات زیست محیطی شود. در این مطالعه با استفاده از مدل کیفی MT3D که یکی از ماژول های مدل MODFLOW می باشد شبیه سازی کیفی آبخوان با استفاده از غلظت TDS در چاه های منطقه انجام گرفت. یک دوره آماری 5 ساله با گام زمانی 6 ماهه جهت شبیه سازی انتخاب و واسنجی این مدل با درنظر گرفتن ضریب 0.5 برای نسبت افقی به پخش طولی، 0.2 برای نسبت عمودی به پخش طولی، 1 متر برای ضریب پخش مولکولی موثر و 20 برای پخشیدگی طولی انجام گردید. پیش بینی آتی وضعیت کیفی آبخوان نشان داد که ادامه روند برداشت آب سبب هجوم جبهه های آب شور کویری و افزایش غلظت TDS در طی 5 سال آینده خواهد شد. لذا نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدیریت برداشت از آب زیرزمینی با استفاده از سناریو مدیریتی کاهش برداشت آب از منابع زیرزمینی به منظور بهبود کیفیت آب آبخوانهای کویری و ممانعت تهاجم آب شور کویری به آنها با توجه خشکسالی های اخیر ضروری است.

پیش بینی انتقال آلاینده ها در پهنه های آبی در مدیریت و جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ناهمگونی و عدم یکنواختی در مورفولوژی و خصوصیات فیزیکی در تمام طول رودخانه، که به پهنه های ماندابی شناخته می شوند، انتقال یکنواخت آلاینده ها به پائین دست را با مشکل مواجه می کند. مدل های یک بعدی که بر پایه معادله جابه جایی-پراکندگی کلاسیک قرار دارند، قادر به شبیه سازی دقیق پدیده انتقال در این گونه رودخانه ها نیستند. یکی از روش های جایگزین که در صورت به کارگیری صحیح می تواند منجر به پیش بینی مناسب از پدیده انتقال در حالت مذکور گردد، معادله جابه جایی-پراکندگی کسری است. در این تحقیق با بهره گیری از روش های حل عددی مشتقات جزئی کسری، یک روش حل برای معادله جابه جایی -پراکندگی کسری که حالت عمومی معادله جابه جایی -پراکندگی کلاسیک است، در حالت جریان غیریکنواخت ارائه شده است. برای برآورد پارامترهای تاثیرگذار در پیش بینی انتقال ماده آلاینده حل شده، روش بهینه سازی ریاضی مورد استفاده قرار گرفت. جهت صحت سنجی، مدل ارائه شده با داده های واقعی برداشت شده از نهر یواس کریک در کالیفرنیا مقایسه شده است. بر اساس آزمایش مذکور ماده ردیاب کلراید بصورت پیوسته در این نهر تزریق شده و در ایستگاه های پایین دست غلظت آن اندازه گیری شده است. خروجی مدل انطباق قابل قبولی با داده های مشاهداتی داشته و نشان می دهد که روش حل ارائه شده، روشی دقیق و قابل قبول در شبیه سازی انتقال ماده حل شده با استفاده از معادله جابه جایی-پراکندگی کسری در آبراهه های دارای پهنه ماندابی است.

با افزایش نیاز به تولید غذا و کاهش منابع آبی، می توان با بررسی اراضی دیم از نظر خصوصیات توپوگرافی، دسترسی به منابع آبی و تخصیص بهینه منابع آب موجود، میزان تولید را با انجام آبیاری تکمیلی افزایش داد. در این مطالعه، پتانسیل یابی اراضی دیم منطقه کامیاران برای انجام آبیاری تکمیلی، با انتخاب اراضی دیم دارای شیب کمتر از 8 درصد و مجاورت با رودخانه های فصلی صورت گرفت. منابع آبی نیز برای انجام آبیاری بهاره (50 میلی متر در ماه های فروردین و اردیبهشت)، آبیاری پاییزه (75 میلی متر در ماه های آبان و آذر) و جفت آبیاری (مجموع آبیاری بهاره و پاییزه) در نظر گرفته شد. بهینه سازی برای برآورد سطوح زیر کشت بهینه و به منظور افزایش سود خالص در زیرحوضه های کامیاران انجام شد. با توجه به حجم متفاوت منابع آبی قابل دسترس، یک زمان مشخص برای انجام آبیاری تکمیلی در تمام زیر حوضه ها تعیین نگردید. در زیر حوضه های A، B، C آبیاری پاییزه گندم، در زیر حوضه های E، F و INT آبیاری بهاره و پاییزه گندم و آبیاری پاییزه جو و در زیرحوضه D، آبیاری بهاره و پاییزه گندم، توسط مدل بهینه سازی پیشنهاد شد. با اجرای مدل بهینه سازی در اراضی با شیب کمتر از 8 درصد، برای سال زراعی 94-1393، مجموع تولید گندم و جو به ترتیب 47.5 و 10.5 درصد، مجموع سود خالص گندم و جو 85 درصد و بهره وری آب برای دو محصول گندم و جو، به ترتیب 74.8 و 44.5 درصد، نسبت به کشت مطلق دیم افزایش داشته است.

از اهداف کشاورزی پایدار افزایش راندمان تولید محصولات کشاورزی با اعمال مدیریت های صحیح بوده و لازمه آن درک کامل تر روابط بین میزان تولید محصول با ویژگی های خاک و محیط می باشد. نخستین قدم یافتن روش های مناسبی است که توانایی تعیین روابط صحیح بین ویژگی های اراضی با مقدار عملکرد محصول باشد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی مدل ترکیبی ژنتیک-عصبی در برآورد عملکرد گندم آبی در غرب شهرستان هریس می باشد. منطقه مطالعاتی در شمال شرق تبریز واقع شده و رژیم حرارتی و رطوبتی خاک به ترتیب مزیک و اریدیک هم مرز با زریک می باشد. گندم، هندوانه و یونجه از مهم ترین محصولات زراعی منطقه است. بدین منظور تعداد 80 خاکرخ در مزارع گندم انتخاب و از هر افق ژنتیکی نمونه خاک اخذ و به آزمایشگاه منتقل و تجزیه های فیزیکی و شیمیایی روی نمونه ها صورت گرفت. جهت مدل سازی لایه های ورودی شامل ویژگی های شیمیایی، فیزیکی، زمین نما و خروجی عملکرد مشاهده شده گندم آبی می باشد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، شیب، درصد سنگریزه، واکنش خاک و ماده آلی به عنوان ویژگی های اراضی مهم در عملکرد گندم در اراضی مورد مطالعه هستند. نیتروژن کل خاک به عنوان موثرترین ویژگی در کیفیت و کمیت عملکرد گندم بر اساس ماتریس همبستگی پیرسون ایجاد شده بین ویژگی ها و عمکرد می باشد. کارایی مدل ژنتیک- عصبی با موفقیت برای تشریح رابطه بین عملکرد گندم و ویژگی های زودیافت صورت گرفت، به طوری که دارای ضریب تببین بالا (0.87) و میانگین انحراف مربعات خطا کم (473.5) بود. نهایتا می توان نتیجه گرفت، مدل هیبریدی می تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند در تخمین عملکرد گندم باشد.

مهمترین هدف برنامه ریزی و مدیریت آبیاری افزایش بهره وری و راندمان مصرف آب و در عین حال دارا بودن یک سامانه پایدار تولید است. به منظور بررسی تاثیر انواع خاک پوش بر کارایی مصرف آب، شاخص های رشدو عملکرد ذرت، پژوهشی به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با 6 تیمار و 3 تکرار در سال زراعی 93-94 در مزرعه پژوهشی دانشگاه شهرکرد انجام شد.تیمارها شامل شاهد (بدون پوشش)، پوشش پلاستیک شفاف، پلاستیک سیاه، گونی نخی کناف، گونی سفید و آبی بود. در طول فصل کشت، رطوبت خاک تا عمق توسعه موثر ریشه اندازه گیری و آبیاری ها بر اساس کمبود رطوبت خاک با تامین نیاز آبی کامل تعیین و اعمال گردید. در طول فصل رشد نمونه برداری برای تعیین میزان ماده خشک برگ، ساقه و میزان آماس نسبی برگ انجام گرفت و در پایان فصل رشد نیز میزان حجم آب مصرفی، میزان دانه تولیدی، اندازه گیری و ثبت گردید. نتایج نشان دادکه خاک-پوش ها در تمام مراحل اندازه گیری تاثیر افزاینده بر محتوای نسبی آب برگ داشته اند که این می تواند ناشی از تاثیر آن ها بر حفظ رطوبت خاک باشد.خاک پوش پلاستیک شفاف بیشترین تاثیر را بر شاخص برداشت با مقدار 53.97 درصد داشت که این مقدار متناظر افزایش 32 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. بیشترین و کمترین میزان کارایی مصرف آب به ترتیب مربوط به تیمار گونی سفید و شاهد با مقادیر 2.7 و 1.4 کیلوگرم وزن خشک دانه بر مترمکعب بدست آمدکه این معادل افزایش 93 درصد میزان کارایی مصرف آب می باشد. بنابراین خاک پوش گونی های سفید وآبی بیشترین تاثیر را بر حفظ رطوبت خاک و عملکرد محصول دارا بودند.

مدل AquaCrop برای شبیه سازی واکنش محصولات زراعی به مقدار آب مصرفی و مدیریت آبیاری توسعه یافت. سادگی، نیاز به حداقل داده ورودی و دقت قابل قبول مدل از مزایای استفاده گسترده از آن می باشد. در این تحقیق به منظور واسنجی و اعتبار سنجی عملکرد از داده های مزرعه ای تحت کشت یونجه در اردستان استفاده شد. اطلاعات هواشناسی از ایستگاه سینوپتیک اردستان، کیفیت آب و خاک از نتایج آنالیز آب و خاک مزرعه و تبخیر-تعرق گیاه مرجع به روش فائو-پنمن مانتیث محاسبه شد. پوشش گیاهی اولیه، پوشش گیاهی بیشینه، عمق توسعه ریشه اولیه، عمق توسعه ریشه بیشینه، ضریب گیاهی، تاریخ های جوانه زنی، گل دهی، حداکثر پوشش گیاهی، شروع پیری پوشش گیاهی و رسیدگی فیزیولوژیک پارامترهای واسنجی شده مدل طی شش سال 2010 تا 2015 بودند. از اطلاعات 2 مزرعه برای واسنجی و 2 مزرعه دیگر برای اعتبار سنجی استفاده شد. سپس، عملکرد یونجه طی سال های مذکور مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. شاخص های ارزیابی مزرعه ای شامل ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، ضریب باقیمانده (CRM)، و کارایی مدل سازی (EF) برای اعتبارسنجی استفاده شدند. CRM مثبت در اغلب نتایج نشان از کم برآورد بودن مدل بود. بیشینه R2 برابر یک و NRMSE، 04/0 نشان از دقت بالای مدل در شبیه سازی عملکرد بود. تبخیر از سطح خاک، تعرق گیاه و تبخیر-تعرق واقعی به وسیله مدل برآورد گردید. مقدار تبخیر طی مدت برداشت محصول 27 تا 47 درصد تبخیر-تعرق بود. مقدار بهره وری آب مبتنی بر تبخیر-تعرق (Y ET-1) 27 تا 44 کمتر از بهره وری مبتنی بر تعرق (Y T-1) شده است. AquaCrop مدل گیاهی قدرتمند و با ارزشی برای بهبود مدیریت آب در مزرعه و محاسبه بهره وری آب می باشد.

در این پژوهش جهت مطالعه فرآیند بارش-رواناب در حوضه آبخیز طالقان از برنامه شبیه سازی هیدرولوژیکی فرترن (HSPF) استفاده شده است. علیرغم دقت بالای مدل HSPF، مشکلات موجود در خصوص اندازه گیری بارش در مقیاس های زمانی کوتاه مدت (مقیاس ساعتی و کمتر از آن) در حوضه های آبخیز، استفاده از مدل مذکور مخصوصا در شبیه سازی های هیدرولوژیکی طولانی مدت را با مشکل مواجه ساخته است. بدین منظور از مدل پالس مستطیلی بارتلت – لویس با پارامتر تصادفی (BLRPM) جهت گسسته سازی داده های بارش و تبدیل بارش های روزانه به بارش های ساعتی مورد نیاز مدل استفاده گردید. پارامترهای مدل با استفاده از داده های بارش ساعتی، 24 و 48 ساعته ثبت شده در دوره آماری (2006-2009) در ایستگاه های باران نگار داخل (جوستان و زیدشت) و مجاور حوضه (کلک چال) برآورد گردید. سپس با استفاده از مدل واسنجی شده به گسسته سازی داده های بارش روزانه ثبت شده در درون حوضه، در دوره آماری 1995-2005 پرداخته شد. داده های بارش ساعتی حاصل از فرایند گسسته سازی، جهت شبیه سازی دبی های روزانه توسط مدل HSPF به کار گرفته شد. نتایج نشان داد استفاده از داده های بارش ساعتی ثبت شده در ایستگاه کلک چال جهت برآورد پارامترهای مدل BLRPM، موجب تولید بارش های با شدت زیاد در فرآیند گسسته سازی بارش و برآورد بیشتر دبی های اوج توسط مدل هیدرولوژیکی می گردد. حذف ایستگاه مذکور از فرایند بهینه سازی مدل BLRPM باعث بهبود عملکرد مدل HSPF با ضریب ناش – ساتکلیف 0.76، ضریب تبیین 0.79 و خطا (RMSE) 7.11 گردید. نتایج این مطالعه بیانگر حساسیت مدل HSPF به انتخاب ایستگاه و پارامتر شدت بارش می-باشد.

سازندهای افیولیتی دارای مقدار زیادعناصر سنگین مانند کروم و نیکل می باشند. با این حال، مطالعات در مورد بررسی وضعیت آلودگی خاک های تشکیل شده بر روی این سازندها مورد توجه کافی قرار نگرفته است. تحقیق حاضر با هدف بررسی وضعیت آلودگی خاک های تشکیل شده بر روی این سازندها از نظر مقدار کروم، نیکل و کبالت در منطقه نی ریز انجام شد. بر اساس مطالعات خاک شناسی، در سه واحد اراضی شامل تپه، مخروط افکنه و پلایا، 7 خاکرخ حفر گردید. نمونه های خاک از افق هاو نمونه های سنگ از سازند افیولیتی تهیه شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها و مقدار کل عناصر کروم، کبالت و نیکل در خاک و سنگ، تعیین گردیدند. نتایج نشان داد غلظت کروم در خاک ها (میانگین 2200 میلی گرم برکیلوگرم) 10 تا 40 برابر حد آستانه استاندارد ایران و اروپا (به ترتیب 100 و 150 میلی گرم برکیلوگرم)، غلظت نیکل (میانگین 300 میلی گرم برکیلوگرم) 10 برابرحد آستانه استاندارد ایران و اروپا (به ترتیب 50 و 75 میلی گرم برکیلوگرم) و مقدار کبالت (میانگین 19 میلی گرم برکیلوگرم) زیر حد آستانه (40 میلی گرم برکیلوگرم) بود. مقادیر این عناصر در خاک های افیولیت ها بیشترین و در خاک های مخروط افکنه کمترین بود. مقدار شاخص زمین انباشتگی برای سه عنصر در خاک های افیولیتی حداکثر و مخروط افکنه (حدود 7.7) و در حاشیه پلایا (3.9 تا 6.2) کاهش چشم گیر داشت. مقدار فاکتور غنی شدگی برای نیکل نیز در تپه های افیولیتی (میانگین 0.6) به سمت مخروط افکنه (میانگین 0.7) تقریبا ثابت و در پلایا (میانگین 0.1) کاهش و برای دو عنصر دیگر از افیولیت ها (به ترتیب 0.9 و 0.6 برای کروم و کبالت) به سمت مخروط افکنه (0.5 برای هر دو عنصر) و پلایا (به ترتیب، 0.3 و 0.1 برای کروم و کبالت) کاهش نشان داد. مقادیر شاخص زمین انباشتگی در خاک ها، وجود آلودگی را تایید کرد و مقادیر فاکتور غنی شدگی نیز بیانگر این بود که منشاء عناصر در خاک از منشاء مواد مادری و از توده افیولیتی منطقه است. مطالعات آتی در زمینه امکان انتقال این عناصر به آب زیرزمینی و باغ های میوه موجود در مخروط افکنه قلعه بهمن ضروری به نظر می رسد.

امروزه استفاده از آب های غیرمتعارف از جمله پساب های شهری، خانگی و کشاورزی با توجه به اقلیم نیمه خشک در کشور و فشارهای شدید وارد شده بر منابع آب تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، شبیه سازی انتقال نیترات در داخل خاک در شرایط آبیاری با دو نوع پساب با استفاده از مدل HYDRUS بود. در این راستا از اطلاعات یک فصل رشد گیاه ذرت واقع در کرج در سال 1389 و همچنین اطلاعات پساب های خام و تصفیه شده شهرک اکباتان به عنوان منبع آب آبیاری استفاده شد. نفوذ عمقی آب آبیاری، آبشویی نیتروژن- نیتراتی، جذب آب و نیتروژن- نیتراتی توسط گیاه شبیه سازی شد. مقدار آب جذب شده توسط گیاه و نفوذ عمقی به ترتیب 80 و 13 درصد از مقدار آب آبیاری بود. آبشویی نیتروژن-نیتراتی در محدوده زیر عمق توسعه ریشه ها در مدت یک فصل رشد گیاه ذرت آبیاری شده با پساب خام و تصفیه شده به ترتیب برابر 7.61 و 2.64 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. جذب نیتروژن- نیتراتی توسط گیاه در شرایط آبیاری با پساب خام و تصفیه شده به ترتیب برابر 130 و 60.1 کیلوگرم در هکتار (معادل 76.2 و 81.9 درصد از مقدار نیتروژن- نیتراتی ورودی در پساب خام و تصفیه شده) بود. نتایج نشان داد که می توان از پساب ها علاوه بر منبع آب آیباری، به عنوان منبع غذایی برای گیاه استفاده کرد و در نتیجه مصرف کودهای شیمیایی را کاهش داد.

استفاده از انعکاس طیفی خاک در دامنه 350 تا 2500 نانومتر و توابع طیفی حاصل از آن به عنوان روشی سریع، کم مخرب و تاحدی کم هزینه در برآورد ویژگی های دیریافت خاک مرسوم شده است، ولیکن تاکنون از این روش در برآورد فرسایش پذیری استفاده نشده است. لذا هدف از این مطالعه، پی ریزی توابع انتقالی طیفی نقطه ای خاک و مقایسه آن با توابع انتقالی خاک و رابطه ویشمایر و اسمیت (1978) در برآورد فرسایش پذیری است. برای این منظور فرسایش پذیری با استفاده از 40 کرت استاندارد در بالادست سد سیوند و با استفاده از باران طبیعی و منحنی های بازتاب طیفی با استفاده از دستگاه اسپکترومتر زمینی و در شرایط نور طبیعی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد میانگین فرسایش پذیری اندازه گیری شده (0.014t h MJ-1 mm-1) حدود 2.18 برابر کمتر از میانگین فرسایش پذیری برآورد شده حاصل از رابطه ویشمایر و اسیمت (0.030 mm-1t h MJ-1) بود. بر خلاف رابطه ویشمایر و اسمیت که در آن کربنات کلسیم معادل در نظر گرفته نشده است، در تابع انتقالی پی ریزی شده این ویژگی به عنوان متغیر موثر وارد مدل شد. با بررسی همبستگی بین فرسایش پذیری و بازتاب های طیفی، طیف های مرئی (532، 622)، مادون قرمز کوتاه (14422227، 2327 و 2343 نانومتر) جهت پی ریزی توابع انتقالی طیفی نقطه ای انتخاب شدند. بر اساس آماره های ارزیابی R2، RMSE و ME، توابع انتقالی خاک کارآیی بالاتری نسبت به توابع انتقالی طیفی و رابطه ویشمایر و اسمیت در برآورد فرسایش پذیری داشت. تابع انتقالی طیفی نقطه ای با داشتن مقداری اریبی در تخمین ها کارآیی بالاتری نسبت به رابطه ویشمایر و اسمیت در برآورد فرسایش پذیری داشت.

مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر نوع و سطوح مختلف بیوچار در شرایط مختلف رطوبتی بر قابلیت جذب کادمیم افزوده شده به یک نمونه خاک آهکی طی یک دوره 90 روزه انجام شد. آزمایش بصورت فاکتوریل 2×9 در قالب طرح کاملا تصادفی در دو تکرار انجام شد. تیمار ها شامل مصرف بیوچار در 9 سطح شامل: عدم مصرف بیوچار (شاهد) و تفاله خام پسته و بیوچار تهیه شده آن در دما های 200، 400 و 600 درجه سلیسیوس در مقادیر 2 و 4 درصد وزنی، و رطوبت در 2 سطح (غرقاب و رطوبت بیست درصد وزنی) در دو تکرار بود. نمونه ها با مقادیر 25 و 50 میلی گرم کادمیم بر کیلوگرم از منبع نیترات کادمیم آلوده شدند. در زمان های 15، 30، 60 و 90 روز کادمیم قابل جذب با عصاره گیر DTPA اندازه گیری شد. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که در همه زمان ها و هر دو غلظت کادمیم کاربردی برهمکنش بیوچار و رطوبت اثر معنی داری بر کادمیم قابل جذب در سطح یک درصد آماری داشت. با گذشت زمان قابلیت جذب کادمیم در همه تیمار ها کاهش یافت.بیوچار تهیه شده در دمای 600 درجه سلیسیوس بیشترین تاثیر را بر کاهش قابلیت جذب کادمیم نشان داد و با افزایش سطح مصرف بیوچار قابلیت جذب کادمیم کاهش یافت.در رطوبت 20 درصد وزنی بیوچار دمای 600 کادمیم قابل دسترس کمتری در مقایسه با شرایط غرقاب نشان داد در حالی که در تیمار های تفاله پسته، بیوچار دمای 200، 400 روند معکوسی مشاهده گردید.

گرد و غبار یک منبع مهم فلزات سنگین به ویژه در محیط زیست شهری است. فلزات سنگین با اتصال به ذرات گرد و غبار می توانند در مقیاس وسیعی منتشر شوند. هدف از این مطالعه، بررسی غلظت برخی فلزات سنگین و وضعیت سطوح آلودگی آن ها در گرد و غبار استان کرمانشاه با استفاده از شاخص های مختلف آلودگی بود. جهت انجام این مطالعه تعداد 49 نمونه گرد و غبار از شهرستان های کرمانشاه، سنقر، گیلان غرب، قصرشیرین، صحنه، سرپل ذهاب، کنگاور، پاوه و جوانرود طی فصل تابستان 1392 جمع آوری شد. غلظت کل فلزات Zn، Cu، Ni، Cr، Mn و Fe در نمونه های گرد و غبار اندازه گیری شد. میانگین غلظت Zn، Cu، Ni، Cr، Mn و Fe به ترتیب 238، 47، 124، 74، 495 و 28704 (mg Kg-1) به دست آمد. از شاخص های زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی، شاخص آلودگی و شاخص جامع آلودگی جهت تعیین میزان آلودگی نمونه های گرد و غبار استفاده گردید. نتایج مطالعه نشان داد که غلظت فلزات در گرد و غبار به جز برای آهن و منگنز در مقایسه با مقدار زمینه خاک های جهان بالاتر است که نشان از منشا انسانی این فلزات دارد. شاخص زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص آلودگی محاسبه شده برای همه عناصر مورد مطالعه به صورت Ni> Zn> Cu> Cr> Mn> Fe می باشد. میزان شاخص زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص آلودگی در گرد و غبار برای نیکل، روی و مس (به ویژه نیکل) و به میزان کمتری کروم، نشان از آلودگی این فلزات دارد که احتمالا از ترافیک و فعالیت های صنعتی سرچشمه گرفته اند. هم چنین میزان پایین این شاخص های ارزیابی آلودگی برای منگنز و آهن، نشان از عدم آلودگی گرد و غبار به این عناصر دارد. نتایج ارزیابی شاخص جامع آلودگی، آلودگی شدید گرد و غبار توسط فلزات سنگین را نشان می دهد. با توجه به نتایج این مطالعه، شناسایی و کنترل منابع آلاینده هایی چون فلزات سنگین در گرد و غبار به منظور پیشگیری از آلودگی ناشی از آن ها نیازمند توجه بیشتر می باشد.

پتاسیم یکی از عناصر ضروری برای تغذیه گیاهان می باشد و از نظر فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی از مهمترین کاتیون ها در گیاهان محسوب می شود.بنابراین، آگاهی از وضعیت پتاسیم در مدیریت تغذیه گیاهان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور ارزیابی تعدادی عصاره گیر معمول برای استخراج پتاسیم قابل استفاده گیاه زیتون در خاک های استان فارس انجام گرفته است. بدین منظور 26 نمونه خاک از 13 باغ شاخص زیتون در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متری برداشت شد. عصاره گیرهای مورد استفاده برای عصاره گیری پتاسیم شامل کلرید سدیم 1 و 2 مولار، کلرید کلسیم 0.01 مولار، مورگان، بیکربنات آمونیم -DTPA، استات آمونیم 1 و 0.25 مولار، استات سدیم 1 مولار، اسید نیتریک 0.1 و 1 مولار، اسید کلریدریک 2 مولار و اسید سولفوریک 0.025 مولار می باشد. پتاسیم عصاره گیری شده توسط همه عصاره گیرها دارای رابطه مثبت و معنی داری در سطح 1 درصد بودند. بیشترین همبستگی مشاهده شده بین پتاسیم عصاره گیری شده توسط استات آمونیم 1 مولار و استات آمونیم 0.25 مولار بود. از بین عصاره-گیرهای مورد بررسی، کلرید سدیم 2 مولار، استات آمونیم 0.25 مولار و استات سدیم 1 مولار و بیکربنات آمونیم -DTPA، بیشترین همبستگی را با پتاسیم برگ زیتون داشتند. به نظر می رسد در خاک های مورد مطالعه عصاره گیرهای کلرید سدیم 2 مولار، استات آمونیم 0.25 مولار و استات سدیم در مقایسه با سایر عصاره گیرهای مورد بررسی، به دلیل همبستگی بیشتر، سادگی روش و اقتصادی بودن مناسب تر باشند.

به منظور بررسی کیفیت خاک موجود در منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد، واقع در 165 کیلومتری شمال شرق مشهد و 35 کیلومتری جنوب شهرستان سرخس، تعداد 22 نمونه خاک از داخل محوطه و هم چنین زمین های کشاورزی اطراف پالایشگاه برداشت شد. pH عصاره های خاک در تعادل با آب مقطر و هم چنین در تعادل با محلول کلرید پتاسیم، هر دو با نسبت 1:2.5 خاک به آب اندازه گیری شد. پارامترهای دیگری نیز مانند محتوای سولفات کل به روش هضم کامل، غلظت کاتیون های کلسیم و منیزیم به روش تیتراسیون کمپلکسومتری و هم چنین سدیم و پتاسیم به روش طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شدند. بررسی میزان شوری خاک با استفاده ازهدایت الکتریکی نشان داد اکثر نمونه های خاک خارج از محوطه پالایشگاه در رده خاک های غیر شور، دو نمونه داخل محوطه و دو نمونه خارج از محوطه در رده خاک هایی با شوری کم و یک نمونه داخل محوطه در گروه خاک هایی با شوری زیاد قرار داشتند. تغییرات شاخص DpH با تغییرات EC روندی معکوس را نشان داد و نتایج بررسی شوری خاک با استفاده از EC را تایید کرد. با استفاده از دو شاخص SAR و EC غیر شور و غیر سدیمی بودن اکثر نمونه های خاک و هم چنین مناسب بودن آن ها برای کشاورزی از نظر حفظ وضعیت در برابر تنش های مختلف مشخص شد و فقط یکی از نمونه های برداشت شده از داخل محوطه پالایشگاه با داشتن EC بالاتر و قرار گرفتن در رده خاک های شور و غیر سدیمی، جهت تولید محصول محدودیت نشان داد. شاخص ESP با داشتن مقادیر کم تر از 15 درصد در تمام نمونه های خاک نشان داد تمرکز سدیم در این نمونه ها خطری برای محصولات کشاورزی ندارد. رابطه تمرکز سولفات کل با pH و EC به ترتیب روابطی با ضرایب همبستگی معکوس و مستقیم نسبتا بالا بود که نشان دهنده تاثیر کم گوگرد بازیافتی از پالایشگاه بر ایجاد شرایط اسیدی در خاک و افزایش محتوای نمک های محلول خاک بود که اینگونه تاثیرات درمورد نمونه های خاک داخل محوطه بیشتر بود.

در این مطالعه به بررسی ویژگی های میکرومورفولوژیکی و مینرالوگرافی نوری نمونه های خاک حاصل از مرداب سوته در استان گلستان پرداخته شده است. در این مطالعه، مرداب جنگلی سوته به عنوان یک مرداب حاوی آلی و معدنی در قسمت جنوبی استان گلستان جهت نمونه برداری انتخاب گردید. نمونه برداری از عمق سطح زمین تا 40 سانتی متری به شعاع 10 سانتی متر در اردیبهشت ماه سال 1393 انجام گرفت. بدین منظور، از نمونه های خاک تهیه شده و خشک شده به روش استاندارد، مقاطع میکروسکوپی به صورت مقاطع نازک و صیقل تهیه گردید و نمونه ها در آزمایشگاه مینرالوگرافی دانشگاه صنعتی امیرکبیر موردمطالعه قرار گرفت. نتایج مطالعات کانی شناسی نوری نشان می دهد که کوارتز، اورتوز، مسکویت، بیوتیت، کلسیت، پیروکسن های اپاسیتی شده و کانی های اپاک مهم تری نکانی هایتشکیل دهنده این مرداب می باشند. نتایج مطالعات مقاطع صیقلی حاکی از وجود آهن فراوان در نمونه هامی باشد که درواقع همان کانی های اپاک فراوان است. نتایج مطالعات میکرومورفولوژی نشان دهنده حضور ریشه گیاهان و دیگر ارگان های باقی مانده به صورت ترکیبی با مواد آلی است. حضور فسیل بریوزوآ می توان بیانگر سن احتمالی این مرداب در عهد حاضر باشد. همچنین مطالعات مینرالوگرافی نوری نشان داد که اکثر ذرات ویژگی های سنگ مادر را از خود نشان می دهند.

در بین عناصر سنگین، آرسنیک به عنوان یک عنصر سرطان زا شناسایی شده است و غلظت های زیاد آن در اکوسیستم می تواند یک نگرانی بزرگ برای سلامتی عمومی و محیط زیست ایجاد کند. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت همدان بهار از نظر آلودگی به آرسنیک می-باشد. بدین منظور غلظت آرسنیک در 94 نقطه آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت.جهت تعیین توزیع مکانی آرسنیک از روش های مختلف زمین آمار استفاده گردید، سپس نتایج حاصل از این روش ها با استفاده از روش ارزیابی متقابل و محاسبه شاخص های میانگین خطای مطلق (MAE) و میانگین خطای انحراف (MBE) با یکدیگر مقایسه شدند و مناسب ترین روش انتخاب گردید. بدین منظور از روش توابع پایه شعاعی RBF با مدل Multiquadric جهت تعیین توزیع مکانی آرسنیک در آب زیرزمینی استفاده شد. علاوه بر این نقشه احتمال آلودگی و افزایش غلظت آرسنیک از حد آستانه نیز با استفاده از مدل کریجینگ شاخص برای آب زیرزمینی تهیه گردید. نتایج نشان داد که در حدود 67 درصد آبخوان دارای احتمال آلودگی کمتر از 50 درصد بود. درحالی که 21.18 درصد سطح آبخوان دارای آلودگی متوسط و 10.9 درصد سطح آبخوان دارای احتمال آلودگی زیاد بود. مناطقی که در آن احتمال آلودگی آب زیرزمینی زیاد بود با کاربری کشاورزی و به خصوص مناطق زیر کشت سیب زمینی هم خوانی داشت که می تواند به دلیل مصرف زیاد کودهای شیمیایی و مرغی در این مناطق باشد.

پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر سولفات روی بر عملکرد، غلظت عناصر غذایی و بازیابی و کارایی زراعی روی در مقادیر مختلف فسفر خاک، بر روی سیب زمینی (Solanum tuberosum L.) رقم آگریا در استان همدان انجام شد. در این تحقیق سه قطعه آزمایشی با مقادیر مختلف فسفر قابل جذب انتخاب و پژوهش با 9 تیمار و سه تکرار و بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. قطعات شامل دو قطعه با فسفر کم (15-10 میلی گرم در کیلوگرم خاک با و بدون کوددهی فسفر (از منبع سوپرفسفات تریپل)) و یک قطعه با فسفر زیاد (25-20 میلی گرم در کیلوگرم خاک بدون کوددهی فسفر) بود. تیمارهای روی شامل مصرف خاکی مقادیر صفر، 20، 40، 60، 80، 100 و 120 کیلو گرم در هکتار سولفات روی (ZnSO4.7H2O) و محلول پاشی با سولفات روی با غلظت 5 در هزار یک هفته قبل و یک هفته بعد از گلدهی بود. بعد از برداشت عملکرد غده و شاخساره، میزان جذب روی و غلظت عناصر غذایی در بخش های مختلف سیب زمینی اندازه گیری و بازیابی و کارایی زراعی روی محاسبه شد. نتایج نشان داد که عملکرد سیب زمینی تحت تاثیر تیمارهای مختلف روی قرار گرفته است. کاربرد 40 کیلوگرم سولفات روی در هکتار بیشترین و تیمار محلول پاشی با سولفات روی یک هفته بعد از گلدهی کمترین عملکرد غده را موجب شده اند و اختلاف این دو تیمار 17 درصد بود. محلول پاشی با سولفات روی یک هفته بعد از گلدهی عملکرد مشابه با تیمار شاهد داشت و بین این دو تیمار اختلاف معنی دار در سطح احتمال 5 درصد وجود نداشت. کاربرد مقادیر بیش از 80 کیلوگرم در هکتار سولفات روی یا محلول پاشی آن، روی جذب شده در غده را به طور معنی داری تحت تاثیر قرار دادند و محلول پاشی با سولفات روی یک هفته بعد از گلدهی با 80 درصد افزایش در مقایسه شاهد، بیشترین روی جذب شده در غده را داشت. غلظت روی غده و شاخساره در سطح یک درصد تحت تاثیر تیمارهای مختلف روی قرار گرفت. بیشترین غلظت روی در شاخساره و غده در شرایط محلول پاشی با سولفات روی یک هفته بعد از گلدهی و کمترین آن در شرایط عدم مصرف روی مشاهده شد. این تیمار به ترتیب باعث افزایش 160 و 24 درصدی روی شاخسارها و غده سیب زمینی در مقایسه با شاهد شد. عملکرد غده و شاخساره در سطح احتمال یک درصد تحت تاثیر معنی دار قطعات با فسفر مختلف قرار گرفتند.مصرف فسفر و یا غلظت بالای آن در خاک عملکرد غده و شاخساره را افزایش دادند و باعث کاهش غلظت اکثر عناصر غذایی غده و شاخساره شدند. با افزایش مصرف خاکی کود روی به بیش از 40 کیلوگرم در هکتار کارایی زراعی آن به طور معنی دار و بیش از دو برابر کاهش پیدا کرد. بیشترین کارایی زراعی روی در شرایط محلول پاشی سولفات روی مخصوصا در زمان قبل از گلدهی مشاهده شد و این افزایش در تیمار محلول پاشی قبل از گلدهی حداقل 6 برابر تیمار مصرف خاکی روی بود. بازیابی روی در تمام سطوح مصرف خاکی روی کمتر از دو درصد بود که به بالای 20 درصد در تیمارهای محلول پاشی سولفات روی افزایش یافت. برای دستیابی به حداکثر عملکرد سیب زمینی در خاکهای مشابه مصرف 40 کیلوگرم در هکتار سولفات روی قابل توصیه است. در شرایط مصرف فسفر و یا فسفر بالای خاک این توصیه باید افزایش یابد.

پتاسیم یکی از عناصر غذایی ضروری پرمصرف برای رشد و توسعه سیستم های زنده محسوب می شود. کاربرد و استفاده ریزجانداران خاک یکی از راه های افزایش تامین این عناصر و رشد محصول می باشند. برخی از باکتری ها در رهاسازی پتاسیم از منابع معدنی کارایی لازم را دارا می باشند و در سال های اخیر توجه به باکتری های آزادکننده پتاسیم با هدف تهیه کودهای زیستی بیشتر شده است. در این مطالعه توان چندین جدایه باکتری در آزادسازی پتاسیم از کانی های میکا در شرایط درون-شیشه ای بررسی شد.برای این منظور در یک آزمایش انکوباسیون میکروبی توانایی آزادسازی پتاسیم توسط پنج جدایه (S 6-6، S 10-3، S 14-3، S 19-1 و S 21-1) متعلق به جنس سودوموناس ارزیابی شد. در این آزمایش به دلیل استفاده از کانی میکا و تری کلسیم فسفات در محیط کشت الکساندروف، آزادسازی پتاسیم و فسفر به صورت همزمان در فواصل زمانی پنج روز در طول آزمایش اندازه گیری شد. این آزمایش با در نظر گرفتن فاکتورهای باکتری (شامل 5 جدایه باکتری و یک نمونه شاهد بدون باکتری) و کانی میکا (شامل بیوتیت و موسکویت) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. رهاسازی پتاسیم از منابع کانی های پتاسیم دار موسکویت و بیوتیت در حضور منبع فسفر نامحلول تری کلسیم فسفات بررسی شد. انحلال فسفر از منبع تری کلسیم فسفات توسط باکتریها به روش آمونیم-وانادات-مولیبدات از طریق اسپکتروفتومتری تعیین شد و پتاسیم آزادشده در محلول از طریق فلیم فتومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که پتاسیم و فسفر محلول در محیط کشت تلقیح شده با باکتری های فوق به طور معنی داری افزایش یافت و مقدار پتاسیم آزاد شده توسط جدایه ها از این محیط بین 2.17 تا 3.23 میلی گرم در گرم به دست آمد و بیشترین مقدار پتاسیم آزاد شده مربوط به سویه S 14-3 بود که نسبت به شاهد بدون باکتری 48.85 درصد افزایش نشان داد و با سایر جدایه ها تفاوت معنی داری داشت. در آنالیز XRD کانی موسکویت (تیمار شده با منیزیم) در حضور تیمار S 14-3، پیک 19.5 انگسترم به دست آمد که می تواند مربوط به تخلیه فضای بین لایه ای و پر شدن آن توسط یک سری از متابولیت های باکتریایی باشد. چنین به نظر می رسد که تخلیه پتاسیم از کانی ها رخ داده است و آزمایشات تکمیلی بیشتر برای تایید این موضوع لازم است. افزایش آزادسازی پتاسیم از کانی های پتاسیم و انحلال فسفر از تری کلسیم فسفات شاید در نتیجه تولید و آزادسازی اسیدهای آلی از باکتریها باشد.

در این تحقیق تاثیر روش های پیش پردازش داده های شوری درافزایش دقت شبیه سازی های صورت گرفته توسط الگوریتم درخت تصمیم در منطقه مروست مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور شبیه سازی ها در سه حالت (استفاده از داده های اصلی، استفاده از لگاریتم داده ها و استفاده از داده های استاندارد شده) صورت گرفت. نتایج نشان داد علیرغم معنی دار بودن ضریب همبستگی در هر سه حالت، میزان خطا در حالت استفاده از لگاریتم داده ها نسبت به دو حالت دیگر کمتر بوده و نتایج به واقعیت نزدیکتر می باشد. به طوری که این حالت (استفاده از لگاریتم داده ها)، درخت ایجاد شده قادر است با ترکیب "باند 7، ارتفاع" و استفاده از 5 قانون، میزان شوری خاک سطحی را برآورد نماید. با توجه به اینکه توزیع احتمالاتی حاکم بر داده های شوری منطقه، یکی از توزیع های خانواده لگاریتم (Log-Pearson 3) می باشد می توان اظهار داشت، کاهش خطا در حالت استفاده از لگاریتم داده ها در ارتباط نزدیک با توزیع احتمالاتی حاکم بر داده های شوری منطقه مورد بررسی در این تحقیق می باشد. لذا شبیه سازی با استفاده از لگاریتم داده ها به دلیل خطای کمتر و نیازمندی به داده های ورودی کمتر به عنوان مدل برتر شناخته شد.آماره های خطای R، Rmse، %Rmse، MAE و Bias در این حالت 0.76، 0.49، 38.58، 0.37 و -0.14 بدست آمد.

شور شدن خاک ها در جهان به گونه ای روزافزون روبه گسترش است و درنتیجه تولید محصولات کشاورزی در مواجهه با این تنش کاهش می یابد.سیاست گذاران و تصمیم سازان در راستای برنامه ریزی برای تطبیق با تغییرات اقلیمی و افزایش نیاز به غذا نیازمند پایش کمی مستمر شوری خاک می-باشند. شاخص های طیفی حاصل از سنجنده های ماهواره ای و یا سنجنده های نزدیک به سطح زمین به طور روزافزونی برای پایش شوری خاک مورداستفاده قرار می گیرند به نحوی که تا کنون تعداد زیادی شاخص برای پایش شوری خاک معرفی شده اند. برای مدل سازی و سنجش اعتبار مدل حاصله روش های رگرسیونی مختلفی مورداستفاده قرار گرفته که مهم ترین آن ها رگرسیون خطی چندگانه (شامل رگرسیون گام به گام، انتخاب رو به جلو و حذف رو به عقب) و رگرسیون حداقل مربعات جزئی است. در این پژوهش به منظور ارزیابی این دو روش در مدل سازی تغییرات شوری خاک از اندازه-گیری های آزمایشگاهی و الکترومغناطیسی شوری خاک مربوط به 97 نقطه در سال 1392 و 225 نقطه در سال 1393 در بخشی از دشت سبزوار- داورزن به مساحت حدود 50 هزار هکتار استفاده شد. تعداد 23 شاخص طیفی از تصاویر ماهواره لندست 8 مربوط به تاریخ های نمونه برداری استخراج و به همراه مدل رقومی ارتفاع به عنوان متغیر مستقل مورداستفاده قرار گرفت. روش های مختلف رگرسیون خطی چندمتغیره با استفاده از داده های سال اول به عنوان آموزش و سال دوم به عنوان آزمون و بالعکس هرچند ضریب تبیین بین حدود 22 تا 88 درصد ایجاد کرد، ولی این همبستگی در دسته اعتبار سنجی از 29 درصد تجاوز نکرد. به علت وجود هم راستایی خطی چندگانه در بین متغیرهای مستقل روش رگرسیون خطی چندگانه برای تمام متغیر ها قابل کاربرد نبود. حذف متغیرهای دارای هم راستایی خطی، تبدیل لگاریتمی و تصادفی کردن کل داده ها در دو دسته آموزش و آزمون، ضریب رگرسیون مدل و اعتبار آن را به طور قابل قبولی افزایش داد. استفاده از رگرسیون حداقل مربعات جزئی با استفاده از داده های اصلی و تبدیل لگاریتمی شده سال اول و دوم به عنوان آموزش و آزمون و بالعکس نیز در دسته آموزش ضریب تبیین بین 39 تا 85 درصد ایجاد کرد، ولی از برآورد در دسته آزمون ناتوان بود. تصادفی کردن داده ها و تقسیم مجدد آن ها به دو دسته آموزش و آزمون موجب ارتقای چشمگیر ضریب تعیین در دسته اعتبارسنجی شد. تکرار عملیات تصادفی کردن نشان داد که روش از ثبات لازم برای برآورد ضرایب متغیرها برخوردار است.

تغییرپذیری و رفتار شکل های اکسید آهن و کانی های خاک در میزان توسعه و تکامل خاک اثرات قابل توجهی دارند و عملیات زراعی طولانی مدت می تواند این فرایند را تحت تاثیر قرار دهد. به منظور بررسی تاثیر عملیات زراعی طولانی مدت بر رفتار کانی های رسی و شکل های مختلف اکسید آهن، شش خاکرخ از خاک های ورتی سل زراعی و غیر زراعی همجوار در منطقه پیرانشهر تشریح، نمونه برداری و تجزیه شدند. شکل های مختلف اکسید آهن شامل آهن پدوژنیک (Fed)، آهن کریستالی (Fecryst)، آهن کریستالی ضعیف (Feo) و آهن کمپلکس با مواد آلی (Fep) مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین مطالعات کانی شناسی خاک نیز به روش پراش اشعه ایکس (XRD) انجام شد. نتایج نشان داد که عملیات زراعی مستمر و طولانی مدت باعث تغییرات قابل توجهی در مقدار شکل های اکسید آهن نسبت به اراضی غیر زراعی همجوار شده است. بطوریکه مقدار آهن پدوژنیک در خاک های زراعی از 1 تا 64 درصد و آهن کریستالی نیز از 44 تا 90 درصد روند افزایشی نسبت به خاک های غیر زراعی نشان دادند که می تواند بیانگر تاثیر عملیات زراعی در تسریع فرایند هوادیدگی باشد. همچنین نتایج کانی شناسی نشان داد که عملیات زراعی تغییری در نوع (کیفیت) کانی ها ایجاد نکرده ولی در شدت و موقعیت پیک کانی ها بویژه در کانی های ایلایت، اسمکتایت و کلرایت، تغییرات قابل توجهی ایجاد شده است.

مقدار قطعات سنگی و سنگریزه ها به عنوان پوشش محافظ خاک در کنترل فرسایش بادی نقش بسیار قابل ملاحظه ای دارد از اینرو اطلاع از تغییرات این پارامتر در چشم انداز به تحلیل رویدادها در سیمای سرزمین کمک می نماید.فوتوگرامتری برد کوتاه به عنوان ابزار دقیق اندازه گیری بر اساس تحلیل عکس در سالیان اخیر به سرعت پیشرفت نموده و به طور گسترده استفاده از آن در برآوردهای محیطی رو به افزایش است. در این پژوهش سعی شده است به بخش های بنیادی علم فوتوگرامتری برد کوتاه ورود شود و توان آن در برآورد درصد قطعات سنگی و سنگریزه بستر سنجیده شود. بدین منظور یک پلات 1×1 متر مختص فوتوگرامتری برد کوتاه طراحی و ساخته شد و ابزارها و شیوه عکسبرداری مناسب این مطالعه مشخص گردید. به منظور تهیه نقشه درصد قطعات سنگی و سنگریزه به کمک داده سنجنده OLI یک طرح نمونه برداری بر روی دشت تهران-کرج پیاده سازی شد و عکسبرداری صورت پذیرفت. عکس ها به کمک نرم افزار تحلیل عکس PhotoScan پردازش و عکس عمودی شده پلات و مدل رقومی ارتفاعی زمین از هر پلات بدست آمد. نتایج نشان داد نرم افزار فوتوگرامتری برد کوتاه Photoscan به خوبی قادر است اعوجاج های موجود در عکسها را از بین ببرد. توجیه داخلی و خارجی عکس ها به خوبی توسط این نرم افزار صورت می پذیرد و مدل رقومی سطح با قدرت تفکیک مکانی بالا و عکس های عمودی شده خروجی با کیفیت توسط این نرم افزار فراهم می گردد. عکس ها به دو روش 1- طبقه بندی به کمک مدل رقومی ارتفاعی یا مدل رقومی سطح زمین به روش درخت تصمیم سازی و 2- طبقه بندی شئ گرا به کمک تصویر عمودی شده و مدل رقومی ارتفاعی طبقه بندی شدند تا مقدار قطعات سنگی و سنگریزه در هر پلات مشخص شود. طبقه بندی به کمک درخت تصمیم سازی در نرم افزار ERDAS IMAGINE 2015 با استفاده از روش درونیابی چندجمله ای درجه اول و یا دوم به کمک مدل رقومی سطح زمین صورت پذیرفت. نتایج نشان داد این روش سرعت بالا و دقت متوسط دارد، ولی امکان خودکارسازی استخراج اطلاعات مربوط به قطعات سنگی و سنگریزه در این روش فراهم است. طبقه بندی شئ گرا در نرم افزار eCognition Developer 9 با استفاده از تصاویر عمودی شده و مدل رقومی سطح زمین انجام شد. نتایج نشان داد این روش دقت بالا و سرعت کمتر دارد و امکان خودکارسازی فرآیند استخراج اطلاعات مربوط به سنگ و سنگریزه وجود ندارد. در نهایت بر اساس روش ارزیابی صحت طبقه بندی و خروجی ماتریس خطا (شاخص کاپا و دقت کلی) در هر پلات مقدار قطعات سنگی و سنگریزه به روش مناسب تر بدست آمد و به عنوان متغیر وابسته در مدلسازی بکار رفت.به منظور تخمین درصد قطعات سنگی و سنگریزه ابتدا داده سنجنده OLI تصحیح هندسی و رادیومتری شد تا مقادیر بازتابندگی از آن استخراج شود و با اعمال شاخص های طیفی بارزسازی گردید. خروجی این شاخص ها و بازتابندگی باندها وارد مدلسازی خودکار خطی شدند تا مقدار قطعات سنگی و سنگریزه تخمین زده شود. بر این اساس یک مدل خطی با ضریب تعیین بیش از 0.9 بدست آمد که توان فن فوتوگرامتری برد کوتاه را در استخراج درصد تخته سنگ، قلوه سنگ و سنگریزه به خوبی نشان می دهد.

حوضه های آبریز جنوب غرب کشور شامل کرخه، کارون بزرگ، جراحی و زهره سهم چشمگیری در تامین منابع آبی مورد نیاز بخش های کشاورزی، شرب، صنعت و نیروگاههای برقابی منطقه و برخی استان های واقع در شرق زاگرس دارند. وجود داده های پایه ماهانه بارش با تراکم مناسب از نیازهای اساسی برای مدیریت منابع آبی منطقه از قبیل تصمیم گیری در مورد زمان مناسب آبگیری و تخلیه سدها، واسنجی و پس پردازش برونداد مدل های پیش بینی ماهانه بارش و پیش آگاهی خشکسالی می باشد. بررسی تعدادایستگاههای سنجش بارش تحت پوشش وزارت نیرو و سازمان هواشناسی کشور نشان می دهد که حدود 34 درصد از منطقه فاقد تراکم مناسب از ایستگاههای اندازه گیری بارش می باشد.برای پرکردن خلاء های آماری از داده های بازکاوی افرودیت که توسط سازمان هواشناسی ژاپن و با همکاری اتحادیه هواشناسی آسیا در تامین داده های بارش کشورهای آسیایی تهیه شده است، استفاده گردید. داده های شبکه ای افرودیت در دو تفکیک مکانی 0.5×0.5 درجه و 0.25×0.25 درجه در دسترس هستند. بدین منظور در ابتدا صحت داده های بارش افرودیت با داده های دیدبانی بررسی گردید. پس از حصول اطمینان از کارایی داده های افرودیت و اعمال تصحیحات مربوطه، داده ها مذکور جایگزین داده های دیدبانی مخدوش یا شبکه های فاقد داده شدند. به دلیل عدم به روزرسانی داده های APHRODITE بر روی غرب آسیا، دوره مطالعاتی محدود به دوره 2007-1987 میلادی گردید. بررسی ها نشان داد، داده های تلفیقی دیدبانی-افرودیت بدست آمده به خوبی قادر به نمایش الگوهای بارش حوضه های آبریز جنوب غرب کشور به ویژه در ماههای سرد و پر بارش می باشد.

افزایش انتشار گازهای گلخانه ای در سال های گذشته با افزایش دما همراه بوده است. تغییرات دما از جمله عوامل مهم و تاثیرگذار در اقلیم هر منطقه بوده و به عنوان یکی از پارامترهای مهم مطالعات اقلیم شناسی همواره مطرح می باشد. در این مطالعه، روند درجه حرارت هوای استان آذربایجان غربی در دو مقیاس ماهانه و سالانه با استفاده از ویرایش چهارم آزمون ناپارامتری من- کندال (MK 4) مورد بررسی قرار گرفت. داده های مورد استفاده دمای متوسط 24 ایستگاه تبخیرسنجی، در دوره آماری 1392-1360 می باشند. به منظور تخمین شیب خط روند، از روش تخمین گر شیب سن استفاده شد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه، 71 درصد از ایستگاه های مورد بررسی (17 ایستگاه از 24 ایستگاه منتخب)، روند افزایشی معنی دار را در سطح اطمینان 10 درصد تجربه کرده اند و فقط 7 ایستگاه (29 درصد از ایستگاه های منتخب) افزایش معنی دار در سری های درجه حرارت هوا نداشتند. بیشترین نرخ افزایش دما در مقیاس سالانه مربوط به ایستگاه چهریق با شیب (oC/Year) 0.12 بود. در مقیاس ماهانه، تعداد ماه ها با روند افزایشی شش برابر تعداد ماه ها با روند کاهشی بود. در این بین ماه های بهمن و اسفند بیشترین تعداد ایستگاه با روند افزایشی را به خود اختصاص داده اند. همچنین با توجه به مقدار شیب سن محاسبه شده، استان آذربایجان غربی در هر سال به طور متوسط 0.05 درجه سانتی-گراد (1.65 درجه سانتی گراد در طول دوره آماری مورد مطالعه) افزایش را در دمای سالانه تجربه کرده است.