پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1397 | دوره:25 | شماره:4 |تعداد مقالات:22

سابقه و هدف: حفاظت و استفاده بهینه از منابع آب و خاک از اصول توسعه پایدار هر کشور می باشد. استفاده بیش از حد از منابع طبیعی به واسطه افزایش سطح زیر کشت اراضی و نیز استفاده بیش از ظرفیت معمول آن ها پیامدهایی از قبیل آلودگی آب و خاک را در پی داشته است. یکی از راهکارهای مؤثر در کاهش آلودگی آب های سطحی و فرسایش خاک، استفاده از نوارهای حائل گیاهی است. تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر شدت رواناب، گونه گیاهی و نوع آلاینده بر کارایی نوارهای حائل گیاهی در کنترل کیفیت و کمیت رواناب انجام گرفت. مواد و روش ها: عرصه این تحقیق بخشی از اراضی کشاورزی دیم منطقه میاندرود از توابع شهرستان ساری می باشد. این پژوهش با استفاده از 12 کرت آزمایشی به ابعاد 10×1 متر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار شامل وتیور گراس و چمن بومی با سطح پوشش سه مترمربع و تیمار شاهد (بدون پوشش) در چهار تکرار در منطقه مازندران در شمال ایران به انجام رسید. کرت های آزمایشی با شیب 15% ایجاد شدند و به وسیله ورقهای گالوانیزه تا عمق 10 سانتیمتر از محیط اطراف جدا گشتند. در انتهای (پایین شیب) هر کرت زهکشهایی تعبیه شدند که رواناب خروجی را به یک مخزن120 لیتری موجود در انتهای هر کرت انتقال می دادند. گیاهان نوارهای حائل شامل وتیور و چمن بومی بودند که در اواخر دی ماه 1393 در کرتها کاشته شدند به طوری که سه متر از طول هرکرت شامل گیاه مورد آزمایش بود و هفت متر باقیمانده جهت تولید رواناب بدون پوشش رها شد. تولید رواناب مصنوعی با دبی معادل رواناب حاصل از بارندگی با دوره بازگشت 25 و 100 سال صورت پذیرفت. نمونه برداری از بهمن ماه سال 1393 آغاز و در دی ماه سال 1394 پایان یافت. به منظور ارزیابی کارایی نوارهای حائل گیاهی در حفاظت آب و خاک، عملکرد این نوارها در کاهش میزان رواناب و رسوب و آلاینده هایی نظیر نیترات و فسفات مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: بر اساس نتایج، حداکثر کارایی برای نوارهای حائل گیاهی حاوی وتیور گراس تحت رواناب حاصل از بارندگی با دوره بازگشت 25 سال به دست آمد به طوری که تیمار مذکور حجم رواناب، غلظت رسوب، نیترات و فسفات را به ترتیب تا 85، 88، 83 و 87 درصد کاهش داد. همچنین همبستگی نسبتاً خوبی (R2= 0. 63) بین غلظت فسفات و رسوب معلق و همچنین بین حجم رواناب و غلظت نیترات (R2=0. 67) مشاهده گردید. مرحله رشد و سن گیاه نیز نقش قابل توجهی در کارایی نوار حائل گیاهی در کنترل غلظت رسوب نشان دادند به طوری که با گذشت زمان گیاه وتیور با افزایش ارتفاع و درصد سطح پوشش خود عملکرد بهتری در کنترل غلظت آلاینده ها خصوصاً رسوب معلق در مقایسه با دیگر نوارهای حائل گیاهی مورد آزمایش ارائه نمود. نتیجه گیری: کارایی نوارهای حائل گیاهی در کنترل کمیت و کیفیت رواناب تحت رواناب های شدید، کمتر تحت تأثیر خصوصیات نوار حائل و مرحله رشد گیاه و گونه آن است و شدت جریان نقش مهم تری ایفا می نماید چرا که کارایی نوارهای حائل گیاهی مورد مطالعه تحت رواناب با دوره بازگشت 100 سال در طول دوره آزمایش روند منظمی نسبت به دوره بازگشت 25 سال نشان نداد. در مقاطع زمانی مختلف، دو گونه گیاهی مورد مطالعه شامل وتیور و چمن نقش متفاوتی در کاهش حجم رواناب و آلایندههای موجود در آن نشان دادند. همچنین نوارهای حائل گیاهی با گذشت زمان، خود نیز به عنوان منبع مواد مغذی و رسوب ایفای نقش نموده و زمینه آلودگی آب های سطحی را فراهم و خاک را فراهم آوردند، که برداشت و کوتاه نمودن دوره ای گیاه می تواند به عنوان راهکاری موثر به منظور مقابله با این موضوع تلقی گردد.

سابقه و هدف: آب گریزی خاک (SWR) یکی از خصوصیات پویای خاک است که نفوذ آب در خاک را کاهش داده و یا از آن جلوگیری می کند. در مناطق جنگلی شمال کشور، آتش سوزی یکی از نگرانی های محیطی بسیار مهم و از عوامل اصلی تغییر در پدیده آب گریزی خاک است. لذا، این مطالعه با هدف بررسی اثر آتش سوزی تجویزی بر خاک مناطق جنگلی آبخیز توشن استان گلستان و همچنین بررسی تغییرات زمانی و برهم کنش آن بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک انجام شد. مواد و روش ها: خاک مناطق جنگلی در طبقه شیب 30-15 درصد و عمق 5-0 سانتی متری سطح خاک، در قالب 30 تکرار در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی اثر آتش بر روی آب گریزی خاک در شرایط آزمایشگاهی، آتش سوزی تجویزی اعمال شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله اجزای بافت خاک (درصد رس، سیلت و شن)، درصد مواد آلی خاک، pH، EC و پایداری خاکدانه (MWD) قبل و پس از آتش سوزی بررسی شدند. آبگریزی خاک قبل و پس از آتش سوزی با دو آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) و روش مولاریته محلول آب و الکل (MED) تعیین شد. یافته ها: نتایج دو آزمون WDPT و MED نشان داد که، قبل از آتش سوزی 100 % نمونه ها آب دوست بودند (به ترتیب کلاس 1 و 0). همچنین مطابق با آزمون WDPT یک روز پس از آتش سوزی تمام کرت ها کلاس آب گریزی جزئی از خود نشان دادند (کلاس 2 و 3) اما نتایج آزمون MED پس از آتش سوزی قدری متفاوت بود و یک روز پس از آتش سوزی شدت آبگریزی افزایش یافت؛ به طوری که 30 % کرت ها آبگریزی جزئی (کلاس 1)، 50 % کرت ها آبگریزی متوسط (کلاس 2) و 20 % کرت ها آبگریزی نسبتاً قوی (کلاس 3) را نشان دادند. بررسی روند تغییرات زمانی هر دو شاخص آبگریزی نیز نشان داد که کلاس آبگریزی پس از آتش سوزی به صورت موقتی بود و تا یک ماه پس از آن سطح آن به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا نمود. نتایج نشان داد که دو آزمون آبگریزی پس از آتش سوزی همبستگی خوبی با هم داشتند. نتایج نشان داد که همبستگی متوسطی بین دو آزمون آبگریزی WDPT و MED با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله pH، EC، MWD و درصد مواد آلی خاک وجود دارد. همچنین مشخص شد که بین دو آزمون آبگریزی و اجزای بافت خاک همبستگی ضعیف وجود دارد. مقادیر همبستگی نسبتاً ضعیف آبگریزی با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک نشان می دهد که این تغییرات احتمالاً نمی توانند عامل اصلی تغییرات آبگریزی خاک باشد. بخشی از این تغییرات را می توان با تغییرات پایداری خاکدانه پس از آتش سوزی تبیین کرد. این تغییرات در پایداری مکانیکی ساختمان خاک می تواند در اثر دو مکانیسم اصلی ایجاد شود: (1) تغییر ترکیبات بافت خاک و افزایش نیروهای هم چسبی بین ذرات در خاکدانه ها که نتیجتاً موجب پایداری ساختمان خاک در مقابل نیروهای مخرب فیزیکی شود. (2) تغییر در برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مثل افزایش EC که موجب جلوگیری از پراکنش ذرات رس شده و مانع تخریب فیزیکی خاکدانه های ریز می شود. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که با وجود آبدوستی خیلی زیاد در خاک های لسی، آتش سوزی می تواند به عنوان یک عامل خارجی موجب افزایش ضعیف و آنی در کلاس آبگریزی شود. کلاس آبگریزی ضعیف احتمالاً می تواند به دلایل زیر باشد: اولاً آبگریزی بیشتر در خاک های درشت دانه با مواد آلی بالا رخ می دهد. دوم اینکه نمونه های مطالعه شده از لایه سطحی خاک (5-0 سانتی متری) برداشت شده اند در حالی که آتش سوزی می تواند موجب تراکم برخی مواد آلی در لایه های زیرسطحی شده و موجب ایجاد آبگریزی در افق های پایین تر شود.

با توجه به کاهش نزولات جوی و خشکسالی سال های اخیر و در نتیجه کمبود آب در پهنه وسیعی از کشور و افزایش میزان تقاضا برای مصارف مختلف، مدیریت منابع آب های سطحی و زیرزمینی از اهمیت و حساسیت بسیار زیادی برخوردار است. آب های زیرزمینی در بسیاری از کشورها از جمله ایران، یکی از منابع اصلی تأمین آب برای مصارف شرب، صنعت و کشاورزی می باشد. استفاده از این منبع همواره به عنوان گزینه ای در کنار آب های سطحی مطرح بوده است، البته در بسیاری از کشورهای خشک جهان از جمله ایران اصلی ترین منبع تامین آب، ذخایر آب زیرزمینی است. اکثر مطالعات انجام شده مربوط به پیش بینی در زمینه آب های زیرزمینی مربوط به پیش بینی سطح ایستابی است و کمتر به هیدروگراف معرف آبخوان توجه شده است. لذا هدف از این مطالعه در ابتدا مدل سازی هیدروگراف معرف آبخوان با استفاده از فرا مدل شبیه ساز عصبی-فازی است و سپس مقایسه نتیجه با مدل سازی به روش فرا مدل شبیه ساز بیان ژن است که هردو مدل برای اولین بار در این مطالعه برای این هدف مورد استفاده قرار گرفته است و سوال اساسی این تحقیق این است، آیا مدل های بر مبنای عملکرد فازی، که در اکثر مطالعاتی که کمبود داده و اطلاعات داریم جواب نسبتا قابل قبولی می دهند، می توانند در این مطالعه موردی نیز عملکرد بهتری نسبت به فرامدل شبیه ساز بیان ژن، که در اکثر مطالعات اخیر عملکرد خوبی از خود نشان داده است، داشته باشد. محدوده مطالعاتی، دشت لور-اندیمشک، قسمتی از دشت دزفول-اندیمشک است. در منطقه ی دشت لور-اندیمشک، 8 حلقه پیزومتر که پراکنش نسبتاً خوبی در منطقه دارد، شبکه ی پیزومتری دشت را تشکیل می دهد. برای انجام این مطالعه با استفاده از مختصات جغرافیایی هرپیزومتر و اطلاعات آماری ماهانه مربوط به سطح 8 پیزومترآبخوان دشت لور-اندیمشک، برای 5 سال آبی (89-88 تا 93-92) و با استفاده از روش تسین در محیط GIS، میانگین وزنی هر پیزومتر بدست آمد و سری زمانی تراز آب زیرزمینی دشت که بیانگر هیدروگراف معرف آبخوان منطقه مورد مطالعه است، محاسبه گردید. سپس با استفاده از فرا مدل شبیه ساز عصبی-فازی و فرا مدل شبیه ساز بیان ژن هیدروگراف معرف آبخوان مدل سازی شد و نتایج با هم مقایسه گردید. با مقایسه فرامدل شبیه ساز عصبی-فازی و فرامدل شبیه ساز بیان ژن مشاهده می شود که در مرحله آموزش ضریب تبیین فرامدل شبیه ساز عصبی-فازی از ضریب تبیین فرامدل شبیه ساز بیان ژن بیشتر می باشد. ولی در مرحله تست ضریب تبیین فرامدل شبیه ساز بیان ژن از ضریب تبیین فرامدل شبیه ساز عصبی-فازی بیشتر می باشد. از طرفی با توجه به پارامتر جذر میانگین مربعات خطا، مشاهده می شود که فرامدل شبیه ساز عصبی-فازی دارای جذر میانگین مربعات خطای کمتری در مرحله تست بوده است. بر اساس معیار OI که هرچه مقادیر به یک نزدیک تر باشد مدل عملکرد بهتری دارد، مشاهده می شود که فرامدل شبیه ساز بیان ژن با اختلاف کمی دارای معیار OI بیشتری نسبت به فرامدل شبیه ساز عصبی-فازی بوده است و می توان با مشاهده مقادیر جدول به این نتیجه رسید که عملکرد فرا مدل شبیه ساز بیان ژن بهتر از فرامدل شبیه ساز عصبی-فازی است و در شرایط کمبود داده و اطلاعات برای مدل سازی هیدروگراف معرف آبخوان با استفاده از مدل های مفهومی همچون مادفلو، فرامدل شبیه ساز بیان ژن می تواند جایگزین مناسبی باشد.

سابقه و هدف: خشکسالی یک پدیده حدی طبیعی است که می تواند ابعاد گوناگون زندگی بشر را تحت تأثیر قرار دهد. شناخت رفتار این پدیده در مدیریت منابع آب که در ارتباط بی واسطه با مفهوم خشکسالی است، اهمیت ویژه ای دارد. آگاهی از فراوانی رویدادهای خشکسالی با بزرگی مشخص، از جمله مواردی است که می تواند در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب بسیار مفید واقع شود. این آگاهی با استفاده از روش های تحلیل فراوانی خشکسالی فراهم می شود. با توجه به ماهیت چند متغیره خشکسالی، مطالعه هر یک از وجوه یا متغیرهای آن به صورت منفرد احتمالاً نمی تواند شناخت جامع و کارآمدی از رفتار این پدیده را حاصل کند. ازاین رو، در سال های اخیر روش ها و تکنیک های گوناگون متعددی برای تحلیل فراوانی چندمتغیره خشکسالی توسعه یافته اند. کاربرد توابع مفصل در تحلیل فراوانی چندمتغیره خشکسالی، یکی از رویکردهایی است که به دلیل ماهیت چندمتغیره خشکسالی و همبستگی میان متغیرهای آن، کارآمدی قابل ملاحظه ای در این زمینه از خود نشان داده است. هدف تحقیق حاضر، مطالعه رویدادهای خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در حوضه آبریز قره سو – گرگانرود و اجرای تحلیل فراوانی دومتغیره خشکسالی در این حوضه به وسیله توابع مفصل بر مبنای دو متغیر شدت و تداوم خشکسالی است که با بررسی روابط میان متغیرهای خشکسالی در این حوضه همراه خواهد بود و نتایج آن می تواند در برنامه ریزی اقدامات مربوط به مواجهه با خشکسالی در ناحیه موردمطالعه مورد استفاده قرار گیرد. مواد و روش ها: در مطالعه حاضر از توابع مفصل به منظور اجرای تحلیل فراوانی دومتغیره خشکسالی در حوضه آبریز قره سو – گرگانرود استفاده می شود. دو متغیر شدت و تداوم خشکسالی بر اساس شاخص های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک برای تعداد 23 زیرحوضه در ناحیه مورد مطالعه محاسبه و در تحلیل فراوانی به کار گرفته می شوند. محاسبه متغیرهای شدت و تداوم خشکسالی بر اساس شاخص های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک انجام می گیرد. به علاوه، کارآمدی توابع مفصل مختلف در هر یک از زیرحوضه ها مورد بررسی قرار می گیرد و دوره های بازگشت متناظر با مقادیر شدت و تداوم متوسط خشکسالی در هر زیرحوضه محاسبه می شوند. در پایان، نقشه های دوره بازگشت خشکسالی های هواشناسی و هیدرولوژیک برای ناحیه مورد مطالعه ترسیم می شوند. یافته ها: در زیرحوضه های مورد مطالعه، بین فراوانی رویدادهای خشکسالی هواشناسی با میانگین های متغیرهای شدت و تداوم خشکسالی رابطه همبستگی معکوس آشکاری وجود دارد. به علاوه، همبستگی بالایی بین آماره های میانگین دو متغیر شدت خشکسالی و تداوم خشکسالی هواشناسی مشاهده می شود. همچنین، بین فراوانی رویدادهای خشکسالی هیدرولوژیک با میانگین تداوم خشکسالی رابطه همبستگی معکوس آشکاری وجود دارد. اما در مورد همبستگی میان متغیرهای شدت و تداوم خشکسالی هیدرولوژیک، مشاهده می شود که مقدار ضریب همبستگی بسیار پایین تر از مقدار متناظر بین متغیرهای شدت و تداوم خشکسالی هواشناسی است. این مسأله می تواند به میزان قابل توجهی ناشی از تأثیر بزرگی مقادیر دبی ثبت شده در هر زیرحوضه بر مقدار متغیر شدت خشکسالی هیدرولوژیک باشد. در مجموع، نتایج بیانگر آن است که بالاترین میزان کارایی برای اجرای تحلیل فراوانی رویدادهای خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در ناحیه مورد مطالعه مربوط به تابع مفصل گامبل-هوگارد است. افزون بر این، بر اساس اغلب شاخص های مورد بررسی در این مطالعه، بزرگ ترین مقادیر دوره بازگشت توأم متناظر با مقادیر میانگین شدت و تداوم خشکسالی در زیرحوضه های 18 و 22 مشاهده می شوند. نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده، در ناحیه مورد مطالعه افزایش تجمعی شدت خشکسالی هواشناسی تا حد زیادی ناشی از افزایش تداوم رویداد خشکسالی است. همچنین، در مجموع می توان تابع مفصل گامبل-هوگارد را به عنوان کارآمدترین گزینه در میان توابع مفصل مورد مطالعه، برای اجرای تحلیل فراوانی خشکسالی در ناحیه مورد مطالعه در نظر گرفت.

سابقه و هدف: ریحان (Ocimum basilicum L. ) یکی از گیاهان مهم متعلق به تیره نعناع (Lamiaceae) است که به عنوان گیاه دارویی، ادویه ای و همچنین به صورت سبزی تازه مورداستفاده قرار می گیرد. امروزه با افزایش جمعیت، کم شدن منابع آبی و همچنین افزایش قیمت زمین های کشاورزی، کشاورزی به روش مکانیزه از اهمیت خاصی برخوردار شده و در این میان با ورود نانوتکنولوژی به عرصه تولید کودها، از یک سو به دلیل پایین آمدن pH محصولات و نیز ریز شدن ذرات کودی تا حد یون قدرت جذب آن ها توسط گیاه به نحو چشمگیری افزایش یافته و از سوی دیگر با توجه به نیاز کمتر به کودها توجیه اقتصادی و هزینه تولید در واحد سطح برای کشاورزان بسیار مناسب شده است. مواد و روش ها: تحقیق حاضر جهت بررسی اثر متقابل کم آبیاری، بافت خاک و استفاده از نانو کود بر اجزای عملکرد گیاه ریحان دارویی بود که در دو بافت سبک (W1) و متوسط (W2) روی گیاه ریحان آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با 18 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای کم آبیاری شامل سه سطح آبیاری (ETc %100I1=)، (ETc %75I2=) و (ETc %50I3=) و تیمار کود شامل 3 سطح نانو کود با غلظت کامل (F1)، 70 درصد غلظت نانو کود (F2) و عدم استفاده از نانو کود (F3) بر روی بوته ها اعمال گردید. یافته ها: نتایج آنالیز واریانس حاکی از آن بود که آبیاری اثر معنی داری روی موسیلاژ، شاخص تورم، درصد اسانس، وزن بذر در بوته، تعداد بذر در بوته، تعداد شاخه جانبی، تعداد و ارتفاع گل آذین، تعداد گره در بوته و عملکرد دانه دارد. بررسی اثر متقابل بافت خاک، نانو کود و آبیاری روی پارامترهای اشاره شده در سطح 01/0 معنی دار شده به طوری که بیشترین مقدار موسیلاژ (40/0 گرم) در تیمار F2I2W1، شاخص تورم (67/67 میلی لیتر) در تیمار F1I1W2، درصد اسانس (833/0) در تیمار F1I3W1، تعداد گره در بوته (125)، ارتفاع گل آذین (66/10 سانتی متر)، تعداد بذر در بوته (2712)، وزن بذر در بوته (36/3 گرم) در تیمار F1I1W2 و کمترین آن نیز در تیمار W2I3F3 به-دست آمد. همچنین بیشترین مقدار عملکرد دانه (26/61 گرم بر مترمربع) در تیمار با بافت خاک لومی-شنی، آبیاری کامل و نانو کود با غلظت 100 درصد (W1I1F1) حاصل شد که نشان دهنده تأثیر نانو کود بر بهبود عملکرد ریحان است. نتیجه گیری: نتایج تحقیقات حاکی از آن بود که تیمار آبیاری اثر معنی داری روی خصوصیات رشد گیاه ریحان داشته است و با افزایش تنش بر گیاه ریحان به علت کمبود رطوبت لازم برای رشد مطلوب گیاه منجر به کاهش صفات موردبررسی و حصول نامطلوب شاخص های رشد شده است. درحالی که با افزایش تنش آبی درصد اسانس گیاه ریحان افزایش یافته است، به طوری که بیشترین درصد اسانس در تیمارF1I3W1 و F1I3W2 به دست آمد و نشان می دهد که نانو کود تأثیر مثبتی بر درصد اسانس گیاه ریحان داشته است. نتایج نشان می دهد که آبیاری، بافت خاک و نانو کود اثر معنی داری روی موسیلاژ و شاخص تورم دارد به طوری که در سطح احتمال 99 درصد معنی دار شده است.

سابقه و هدف: تعیین حریم کیفی منابع آب سطحی با توجه به حساسیت و آسیب پذیری بالای آن به آلودگی نسبت به منابع آب زیرزمینی در ارجحیت قرار دارد. از طرف دیگر در تعیین حریم کیفی رودخانه ها براساس نوع هدف مورد نظر و میزان اهمیت رودخانه در منطقه، می توان مقادیر متفاوتی از اطراف بستر رودخانه را در نظر گرفت. از مهمترین اهداف مورد نظر در تعیین حریم کیفی می توان به کنترل و کاهش آلودگی آب، کنترل فرسایش و یا ایجاد پناهگاه های حیات وحش اشاره نمود. مواد و روشها: سازمان کشاورزی ایالات متحده (USDA ) عوامل مختلف فیزیوگرافی رودخانه از جمله توپوگرافی، ظرفیت نگهداشت خاک و پوشش گیاهی را در تعیین حریم کیفی رودخانه موثر دانستند. از اینرو در تعیین حریم کیفی به روش USDA بر مبنای سه فاکتور و از طرف دیگر از آنجا که در روش USDA تنها عوامل فیزیکی منطقه در نظر گرفته شده است، از اینرو در این مطالعه جهت لحاظ نمودن تاثیر کیفیت رودخانه در تعیین حریم آن از تلفیق روش USDA با آسیب-پذیری کیفی برای نخستین بار استفاده شده است. این مطالعه روی یکی از رودخانه های اصلی در استان کهگیلویه و بویراحمد بنام رودخانه آب شیرین انجام گرفته که سرشاخه های آن بطور کامل مورد تجزیه و تحلیل کیفی قرار گرفته است. در این راستا به منظور تعیین آسیب پذیری کیفی رودخانه جهت تعیین حریم کیفی، نمونه برداری از رودخانه در 9 ایستگاه در اسفندماه سال 1394 صورت پذیرفت. یافته ها: در این مطالعه، روشی جدید جهت تعیین حریم کیفی رودخانه با درنظر گرفتن روش ارائه شده از سوی USDA و تلفیق آن با آسیب پذیری کیفی مبتنی بر نمونه برداری ارایه می گردد. روش USDA با تلفیق لایه های شیب، نوع خاک و پوشش گیاهی اطراف رودخانه میزان حریم اولیه رودخانه را تعیین می کند. در مرحله بعد به منظور تعیین آسیب پذیری کیفی رودخانه آب شیرین، نمونه برداری در مسیر جریان رودخانه انجام گردید. تحلیل نتایج نمونه برداری نشان داد از بین کلیه پارامترهای کیفی، غلظت نیترات، BOD و Ec نسبت به سایر پارامترهای کیفی بخصوص در برخی از بازه های رودخانه به ویژه در محل تلاقی سرشاخه های آن بالاتر می باشد. از طرف دیگر در زمینه کاهش غلظت این پارامترهای کیفی در اطراف بستر رودخانه، تحقیقاتی توسط محققین صورت گرفته که ضروری است جهت کاهش غلظت این پارامترها عرض پیشنهادی به حریم کیفی رودخانه اضافه شود. به عبارت دیگر چنانچه حریم کیفی رودخانه در بازه هایی که میزان غلظت آن بالاتر از حد مجاز است، افزایش یابد سبب کاهش و یا حذف آلاینده ی انتقالی به رودخانه خواهد گردید. تلفیق حریم کیفی بدین صورت انجام می گیرد که در یک بازه مورد نظر از رودخانه چنانچه میزان غلظت بالاتر از حد مجاز باشد، با توجه به نتایج محققین، میزان عرض حریم جهت کاهش غلظت به عرض به دست آمده از روش USDA اضافه می شود. به عنوان نمونه در یک بازه رودخانه با حریم محاسبه شده به روش USDA، چنانچه شیب کم، پوشش گیاهی متراکم و نفوذپذیری خاک نیز کم باشد، حریم در نظر گرفته شده در مرحله اول (با روش USDA) 21 متر می باشد، که با توجه به وضعیت غلظت پارامترهای کیفی، حریم کیفی26 متر پیشنهاد شده است. به عبارت دیگر با افزایش حریم به میزان 5 متر، مطابق پژوهش دیگر محققین، غلظت پارامترهای کیفی به دلیل افزایش مسافت و زمان انتقال تعدیل خواهد شد. نتیجه گیری: نتایج طبقه بندی حریم کیفی رودخانه آب شیرین نشان داد که بیشترین تغییرات ناشی از آسیب پذیری در سرشاخه منشعب شده از محدوده ی مطالعاتی دهدشت و در محل تقاطع رودخانه ها در محدوده تیله کوه است. همچنین حریم کیفی رودخانه یاسوج از حدود 10 متر تا 55 متر متغیر بوده و پارامترهای Ec، نیترات و BOD بیشترین تأثیر را در افزایش حریم داشته است.

سابقه و هدف: امروزه نیاز به توسعه روش های زیستی اصلاح خاک، که از لحاظ هزینه مقرون به صرفه باشند و بدون کاهش حاصلخیزی خاک آلودگی ها را از بین ببرند، وجود دارد. بدین منظور پژوهش هایی در زمینه کاهش تحرک و فراهمی زیستی فلزات سنگین انجام شده است. اخیراً، بیوچار به صورت گسترده ای جهت کاهش سمیت فلزات سنگین استفاده می شود. بیوچار، ماده آلی غنی از کربن است که از گرماکافت بقایا، در شرایطی با اکسیژن محدود تهیه می شود و از هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای شکل گرفته است که در آن اتم های کربن به شکل حلقوی در ارتباط با هم هستند. وجود ساختار آروماتیک موجب پایداری آن در برابر تغییرات بیولوژیکی و شیمیایی می شود. این ماده کربنی، دارای گروه های عامل فراوانی چون هیدروکسیل، کتون، استر، آلدهید، آمین و کربوکسیل و دارای مقادیر قابل توجهی از اسیدهای آلی هیومیک و فولویک است که ترکیب و سطح ناهمگن آن ها می تواند ویژگی های آبدوستی و یا آبگریزی متفاوتی را از خود بروز دهد و خصوصیات بازی و اسیدی داشته باشد. بنابراین توانایی ترکیب با موادآلی و غیرآلی را دارد. همچنین این ماده با داشتن سطح ویژه، ساختار متخلخل، pH و CEC بالا، می-تواند خطر آلودگی فلزات سنگین را در زنجیره غذایی کاهش می دهد. هدف از انجام این مطالعه، بررسی کاربرد برگ گردو و بیوچارهای تهیه شده از آن در دماهای 200، 400 و 600 درجه سلسیوس بر قابلیت دسترسی و جذب سرب به وسیله ذرت (رقم سینگل کراس 704) بود. مواد و روش ها: در این مطالعه، آزمایش گلدانی شامل سطوح 0، 5/0، 1 و 2 درصد برگ گردو و بیوچارهای تهیه شده از آن در دماهای 200، 400 و 600 درجه سلسیوس با 3 کیلوگرم خاک در 3 تکرار مخلوط و به مدت 45 روز در شرایط گلخانه خوابانده شد. پس از خواباندن، در هر گلدان (پس از افزودن کودهای مورد نیاز) 3 بذر ذرت کشت و پس از 8 هفته اندام هوایی و ریشه ذرت برداشت شد، شاخص های ذرت (وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، غلظت سرب در اندام هوایی، غلظت سرب در ریشه، ضریب تجمع زیستی و ضریب انتقال) و غلظت سرب دردسترس (DTPA-TEA) خاک تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش دمای تهیه و مقدار کاربرد اصلاح کننده ها در خاک آهکی، سرب دردسترس و تجمع زیستی آن در گیاه ذرت کاهش یافت. تیمار خاک ها با 5/0، 1 و 2 درصد بیوچار تهیه شده در دمای 600 درجه سلسیوس، به طور معنی داری مقدار سرب در اندام هوایی را به ترتیب 3/31، 5/33 و 1/36 درصد و مقدار سرب در ریشه را به ترتیب 0/32، 6/35 و 2/36 درصد نسبت به شاهد کاهش داد (05/0>P). پاسخ های فیزیولوژیکی نشان داد که اصلاح کننده ها در رشد اندام هوایی نسبت به ریشه موثرتر بودند. تیمار خاک با 2 درصد بیوچار تهیه شده در دمای 600 درجه سلسیوس، وزن خشک اندام هوایی و ریشه را به ترتیب 4/131 و 7/116 درصد نسبت به شاهد افزایش معنی داری داد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دمای تهیه و مقدار اصلاح کننده ها در خاک، سرب عصاره گیری شده با DTPA-TEA کاهش یافت. تیمار خاک ها با 5/0، 1 و 2 درصد بیوچار تهیه شده در دمای 600 درجه سلسیوس، سرب دردسترس را به ترتیب 3/35، 1/40 و 1/49 درصد کاهش داد (05/0>P). بنابراین بیوچارها قادر به کاهش آلودگی سرب در خاک و افزایش وزن خشک ذرت بودند. نتیجه گیری: کاربرد بیوچار با کاهش مقدار سرب دردسترس، مقدار سرب در گیاه را کاهش و رشد ذرت را افزایش داد. بنابراین می توان از بیوچار برای تثبیت گیاهی سرب در خاک در گیاه پالایی استفاده کرد.

یکی از دسته بندی های کلی الگوی گسسته سازی معادلات و ایجاد هندسه محاسباتی در روش های عددی، روش های با شبکه و روش های بدون شبکه می باشد. روش های مبتنی بر شبکه بندی از گذشته تاکنون ابزاری مفید برای مدل سازی های جریان بوده اند. با این وجود این روش ها دارای محدودیت هایی در مدل سازی سطح آزاد جریان، مرزهای قابل تغییر و هندسه های پیچیده هستند. امروزه نسل جدیدی از روش های دینامیک محاسباتی با عنوان روش های بدون شبکه (مش بندی) پدید آمده است که از آن جمله می توان روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده را برشمرد. روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده روشی کاملا لاگرانژی است که نسبت به روش های با شبکه بندی علاوه بر دقت بالاتر، برای مدل سازی تغییرشکل های بزرگ، مرزهای مختلف و پراکندگی ذرات سطح آزاد نیز برتری دارد. روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده بدون استفاده از شبکه به حل میدان محاسباتی می پردازد. این روش توانایی بالایی در بررسی آسان و دقیق تغییر شکل های بزرگ در سطوح آزاد سیال را دارا است. در روش ذکر شده از بیان انتگرالی برای تقریب توابع استفاده می شود و توابع هموار نقشی اساسی در بیان تقریب های انتگرالی دارند. در تحقیق پیش رو از روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموارشده تراکم ناپذیر برای مدل سازی امواج شکست سد استفاده شده است. به منظور صحت سنجی نتایج، از گزارشات ارائه شده در دو مورد آزمایشگاهی مسئله شکست سد بهره گیری شده است. برای مدل سازی عددی از تابع هموار اسپلاین درجه سوم و فواصل اولیه ذرات 003/0، 004/0، 006/0 و 008/0 متر استفاده شده و تحلیل حساسیت نسبت به تاثیر فاصله اولیه صورت پذیرفت. همچنین در ادامه تاثیر تابع هموار اسپلاین درجه پنجم و بتا علاوه بر تابع هموار استفاده شده، بر نتایج مدل سازی برای دو مورد آزمایشگاهی و برای فاصله بین ذرات 006/0 متر (به منظور کاهش بار محاسبات) بررسی شده است. پس از بررسی نتایج حاصل از مدل سازی و مقایسه درصد خطای نسبی مربوط به استفاده از هر کدام از توابع هموار مشخص شد که در هر دو تست آزمایشگاهی مدل سازی شده بیشترین دقت مربوط به تابع هموار اسپلاین مرتبه سوم می باشد. برای بررسی تاثیر فاصله اولیه بین ذرات در مدل سازی، مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با تابع هموار اسپلاین درجه سوم به عنوان تابع هموار برتر، برای فواصل اولیه بین ذرات 003/0، 004/0، 006/0 و 008/0 متر برای دو مورد مسئله شکست سد انجام گرفته است. نتایج حاصل شده نشان می دهند که عملکرد روش عددی با کاهش فاصله اولیه بین ذرات (افزایش تعداد ذرات) ارتقا پیدا می کند، به طوریکه استفاده از فاصله اولیه 003/0 نسبت به 008/0 به طور متوسط 5/43 درصد پیشانی جبهه پیش روی و 7/93 درصد تغییرات ارتفاع سطح آب را بهبود بخشیده است.

سابقه و هدف: فرآیندهای ریزوسفری نقش مهمی در اجزای روی در خاک ها دارد. ریشه های گیاه توانایی تبدیل اجزای فلزات برای جذب آسان از طریق ترشحات ریشه در ریزوسفر را دارند. در این پژوهش، تأثیر EDTA، اسید سیتریک و عصاره کود مرغی بر جزءبندی روی در ریزوسفر ذرت رقم سینگل کراس 704 در دو خاک آلوده با بافت متفاوت بررسی شد. مواد و روش ها: این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملأ تصادفی در سه تکرار در شرایط گلخانه ای انجام شد و اسید سیتریک و EDTA در سطوح غلظتی صفر، 5/0 و 1 میلی مول 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 جزءبندی روی در خاک ریزوسفری و توده تعیین شدند. یافته ها: نتایج نشان داد ویژگی های خاک ریزوسفری با خاک توده متفاوت بود. در هر دو خاک کربن آلی محلول و کربن بیوماس میکروبی در خاک ریزوسفری به صورت معنی داری (05/0p≤ ) از توده خاک بیشتر بود، در حالی که pH کاهش معنی داری (05/0p≤ ) در خاک ریزوسفری نسبت به خاک توده یافت. در خاک لوم شنی و لوم رسی میانگین اجزای روی تبادلی و پیوند شده با ماده آلی در خاک ریزوسفری کمتر از توده خاک و میانگین اجزاء روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز، پیوند شده با کربنات ها و باقیمانده در خاک ریزوسفری بیشتر از توده خاک بود. در هر دو خاک در خاک های ریزوسفری و توده، بیشترین مقادیر روی به ترتیب در اجزاء پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز، باقیمانده، پیوند شده با ماده آلی، پیوند شده با کربنات ها و تبادلی بود. در خاک لوم شنی و لوم رسی جذب روی اندام هوایی با روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز (71/0r=) همبستگی معنی داری داشت. در خاک لوم شنی در کشت ذرت، بیشترین جذب روی اندام هوایی ذرت در خاک تیمارشده با 1 گرم عصاره کود مرغی بر کیلوگرم مشاهده شد. در خاک لوم رسی بیشترین جذب روی اندام هوایی ذرت در خاک تیمارشده با 5/0 گرم عصاره کود مرغی بر کیلوگرم مشاهده شد. در خاک لوم شنی تیمار 1 میلی مول EDTA بر کیلوگرم و در خاک لوم رسی تیمار 1 میلی مول اسید سیتریک بر کیلوگرم منجر به آزاد شدن بیشترین غلظت روی در جزء پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز شد. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد میانگین اجزاء روی تبادلی و روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز در خاک لوم شنی به صورت معنی داری (05/0p≤ ) بیشتر از خاک لوم رسی بود، در حالی که میانگین روی پیوند شده با ماده آلی و روی باقیمانده در خاک لوم رسی به صورت معنی داری (05/0p≤ ) بیشتر از خاک لوم شنی بود، که می توان آن را به ویژگی های متفاوت دو خاک نسبت داد. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که تغییرات فیزیکی، شیمیایی، و بیولوژیکی شرایط خاک ناشی از ریشه ذرت نه تنها منجر به کاهش اجزاء متحرک روی شد، بلکه منجر به تغییر در اجزاء باثبات روی در خاک نیز شد. از آنجایی که استفاده زیاد از حد کلات کننده ها می تواند باعث قابلیت استفاده بیشتر روی در خاک شود بدون این که جذب گیاه را افزایش دهد، لذا استفاده از سطوح غلظتی بالاتر توصیه نمی شود.

سابقه و هدف: روی یکی از عناصر کم مصرف است که برای رشد بهینه انسان، حیوانات و گیاهان در غلظت های کم ضروری است. غلظت بالای عناصر سنگین در خاک ها، برای سلامتی اکوسیستم و بشر خطراتی را دارد. کانی های رسی نقش مهمی در تجمع، جذب و واجذب و به همان اندازه در فرآیندهای تبادل یون های فلزی دارد. قابلیت دسترسی این عناصر کمیاب بوسیله گیاهان بوسیله محتوی کانی رسی در خاک ها کاهش می یابد. هدف از این مطالعه بررسی جذب روی به وسیله اجزاء خاک در شرایط غرقاب و غیرغرقاب، در ارتباط با کانی شناسی آنها است. مواد و روشها: براساس مطالعات قبلی، 8 خاک رخ (چهار تا در شرایط غرقاب و چهارتا در شرایط غیرغرقاب) نمونه برداری و تشریح شدند و تمام خاک رخ ها در راسته اینسپتی سولز طبقه بندی شدند. برای این منظور، 8 نمونه خاک سطحی (0-30 سانتی متر) جمع آوری شد. نمونه ها هواخشک شدند و از الک 2 میلی متری رد شدند و آزمایشات فیزیکی و شیمیایی آن ها انجام شد. سه جزء شن، سیلت و رس در خاک های مورد مطالعه تفکیک شدند و مقدار کانی ها در جزء شن، سیلت و رس تعیین شد. مطالعات جذب روی به وسیله اضافه کردن 8 میزان روی از 100 تا 3000 میکرومول در محلول زمینه ای 01/0 مولار NaNO3 در جزء های شن، سیلت و رس انجام شد و تا 24 ساعت شیک شدند. داده های به دست آمده برای جذب روی در نمونه های متفاوت به معادلات فروندلیچ، لانگ مویر و تمکین برازش داده شدند. یافته ها: نتایج مطالعه نشان داد که مقدار جذب روی با افزایش در غلظت روی در محلول افزایش یافته است. جذب روی در جزء رس و سیلت نسبت به جزء شن خیلی بیشتر بوده است. نتایج نشان داد که معادله فروندلیچ (95/0= (r2 برازش بیشتری نسبت به دیگر معادلات در شرایط غرقاب و غیرغرقاب داشته است. KF فروندلیچ، نشان دهنده میزان جذب در غلظت تعادلی روی بوده است و در جزء رس خاک غرقاب، میانگین آن (5/9668) از جزء سیلت (7/4682) و شن (2666) بیشتر است. میزان KF فروندلیچ در جزء رس در خاک های غیرغرقاب به طور میانگین برابر 8313، در جزء شن 5/5982 و در جزء سیلت برابر 7/2991 بدست آمد. نتایج نشان داد که بین میزان روی جذب شده و محتوی رس در تمامی نمونه ها در سطح 5%، همبستگی معنی دار است (*n=8, r= 0. 73). حضور کانی ورمی کولایت در خاک های غرقاب دلیل جذب بالای روی است (n=8, r2=0. 768*)، در حالی که کانی های اسمگتیت و پالی گورسکایت (*n=8, r= 0. 85) در خاک های غیرغرقاب بر جذب روی اثرگذارند. در جزء سیلت کانی های حدواسط از قبیل ایلیت-ورمی کولیت، ایلیت-اسمکتیت ( n= 8, r= 0. 77*)و مقدار کمی از کلسیت، فاکتورهای اصلی در جذب روی هستند. وجود کوارتز و فلدسپار در جزء شن جذب روی را کاهش دادند. اما وجود کلسیت و دولومیت (n= 8, r= 0. 96*) در این جزء جذب روی را افزایش داد. نتیجه گیری: به طور کلی، نتیجه گیری می شود که نوع و مقدار نسبی کانی ها در اجزاء خاک یکی از فاکتورهای موثر در جذب عنصر روی می باشند. حضور کانی ورمی کولایت در خاک غرقاب و رس اسمگتیت و پالی گورسکایت در خاک غیرغرقاب از کانیهای مهم در جذب روی هستند. کلسیت کانی مهم در جزء شن و سپس سیلت در جذب است.

سابقه و هدف: امروزه جوامع بشری هزینه های بسیاری را برای به حداکثر رساندن سود و به حداقل رساندن هزینه صرف می کنند. مسئله انتخاب قطرهای مناسب و تعیین هد پمپاژ بهینه در شبکه های آبیاری تحت فشار به گونه ای که بتواند با صرف حداقل هزینه ها، کلیه محدودیت های موردنظر شبکه را ارضا نماید، سالهاست که مورد توجه مهندسین است و از مباحث مهم تحقیقاتی می باشد. تاکنون تحقیقات بسیاری در زمینه ی بهینه سازی شبکه های آبیاری تحت فشار به منظور کاهش دادن هزینه این زیرساخت ها اختصاص یافته است. در این تحقیقات غالباً بهینه سازی شبکه آبیاری تحت قشار با استفاده از کد های آماده و یا جعبه ابزار های متداول الگوریتم های تکاملی که با مدل های هیدرولیکی تلفیق شده اند انجام شده است. در این تحقیق یک کد بهینه سازی به زبان ویژوال بیسیک بر مبنای جستجوی ژنتیکی اعداد صحیح توسعه داده شده است که درآن طراحی بهینه شبکه اصلی و نیمه اصلی آبیاری تحت فشار با آرایش درختی و با در نظر گرفتن محدودیت های سرعت و فشار انجام می شود. مواد و روش ها: در کد توسعه داده شده در این تحقیق که مبتنی بر یکی از قدرت مندترین روش های بهینه سازی یعنی جستجوی ژنتیکی می باشد به هر یک از قطر های موجود در بازار یک عدد صحیح اختصاص داده می شود. سپس جهت تعیین مقادیر بهینه، با انجام عملیات تقاطع، جهش و جایگزینی با رویکرد نخبه گرایی بر روی مجموعه کروموزوم ها عدد صحیح موردنظر برای هر لوله انتخاب می شود. اطلاعات خروجی از مدل شامل قطرهای بهینه و مینیمم هزینه ی اجرای شبکه ی آبیاری می باشد. صحت سنجی و واسنجی مدل با مقایسه ی نتایج آن با نتایج چندین مسئله غیر خطی مقید که دارای راه حل های تحلیلی هستند و جواب آنها بادقت مناسب در اختیار می باشد انجام شد. در انتها از مدل پیشنهادی برای طراحی بهینه شبکه اسماعیل آباد واقع در استان لرستان استفاده شده است. یافته ها: نتایج این تحقیق نشان داد در مقایسه با طراحی دستی و شرایط موجود روش طراحی بهینه بر مبنای جستجوی ژنتیکی اعداد صحیح می توانست هزینه اجرای خطوط لوله شبکه آبیاری تحت فشار اسماعیل آباد را از 28/825935 دلار به 37/730958 دلار کاهش دهد. نتیجه گیری: مدل تهیه شده قابلیت حل مسائل مختلف بهینه سازی خطی و غیرخطی مقید را دارد و نتایج به دست آمده از مدل با نتایج حل تحلیلی کاملاً برابر است. در این تحقیق سعی گردید که مدل نوشته شده از لحاظ کاربردی و در مقیاس بزرگ نیز مورد بررسی قرار گیرد بدین منظور طراحی شبکه آبیاری تحت فشار اسماعیل آباد واقع در استان لرستان به عنوان یک نمونه ی واقعی توسط آن انجام شد. نتایج محاسبات نشان داده شد در صورت استفاده از مدل بهینه سازی تهیه شده در این تحقیق، هزینه اجرای خطوط لوله شبکه 5/11 درصد می توانست کاهش یابد.

سابقه و هدف: آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مشکلات زیست محیطی عمده در جوامع بشری است و با انتقال این عناصر سمی از طریق تولیدات گیاهی به انسان، سلامتی افراد جامعه به خطر می افتد. یکی از روش های نوین و کم هزینه برای پالایش خاک های آلوده، استفاده از گیاهان میباشد. گیاه پالایی یک تکنولوژی در حال ظهور است که با بهره گیری از گیاهان و سپس ریزجانداران موجود در ریزوسفر برای حذف کردن، تغییر دادن یا محدود کردن مواد شیمیایی سمی در خاک، رسوبات، آبهای زیرزمینی، آبهای سطحی و حتی اتمسفر استفاده می شود. هدف از این تحقیق بررسی توانایی پالایش خاک از عناصر سرب و کادمیم توسط گیاه دارویی آویشن دنایی با حضور قارچ مایکوریزا بود. مواد و روش ها: این پژوهش در شرایط گلخانه ای به صورت فاکتوریل با دو فاکتور اجرا شد. فاکتور اول: فلز سنگین شامل چهار سطح: سرب(100میلیگرم بر کیلوگرم)، کادمیم(15میلیگرم بر کیلوگرم خاک)، کاربرد همزمان کادمیم + سرب و شاهد(صفر) و تیمار قارچی ( در پنج سطح: G. intraradices، G. Mosseae، G. fasciculatum، کاربرد همزمان هر سه گونه و شاهد-عدم تلقیح-) در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و در 3 تکرار انجام شد. یافته ها: نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد قارچهای میکوریزا اثر معناداری بر غلظت سرب و کادمیم در شاخساره و ریشه گیاه آویشن دنایی داشتند. طبق نتایج این پژوهش در خاک آلوده به کادمیم(سطح 15 میلیگرم کادمیم بر کیلوگرم خاک)، بیشترین غلظت کادمیم در شاخساره گیاه (62/1 میلیگرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه) در بستر آلوده به کادمیم و همزیست با G. mosseae و در ریشه(56/1 میلیگرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه) در تیمار G. fassiculatum بدست آمد. در خاک آلوده به سرب(سطح 100 میلیگرم سرب بر کیلوگرم خاک)، بیشترین غلظت سرب در ریشه گیاه(103/9 میلیگرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاه) در تیمار G. fassiculatum بدست آمد و در شاخساره(36/6 میلیگرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاه)، در تیمار G. fassiculatum حاصل شد. نتیجه گیری: نتایج نشان دهنده توانایی زیاد گیاه دارویی آویشن دنایی برای جذب فلزات سنگین از خاک های آلوده است. تجمع بیشتر سرب در ریشه آویشن دنایی نسبت به شاخساره از یافته های دیگر این پژوهش بود. بر اساس نتایج، این گیاه قادر است مقادیر قابل توجهی از سرب و کادمیم بستر را جذب نموده و در ریشه تجمع دهد یا به شاخساره انتقال دهد و با دارا بودن این مکانیسم برای گیاه جذبی کادمیم و سرب در فناوری گیاه پالایی مناسب میباشد. مصرف قارچهای میکوریزا به ویژه G. fassiculatum و G. mosseae نیز می تواند کارآیی گیاه پالایی خاک آلوده به کادمیم و سرب را بهبود بخشد. واژه های کلیدی: گیاه پالایی، کادمیم، سرب، قارچ میکوریزا

سابقه و هدف: دست یابی به توسعه ی پایدار بدون حفاظت از منابع خاک و آب و کاهش تخریب اراضی امکان پذیر نمی باشد. از طرفی در اراضی با تراکم محدود پوشش گیاهی، پوسته های زیستی خاک تشکیل شده در اثر فعالیّت ریزموجودات خاک زی نقش مهمی در حفظ و بهبود شرایط پایداری خاک دارند. از آن جایی که پوسته های زیستی در اراضی تخریب شده توسعه مناسبی نداشته، لذا جدیداً احیاء این پوسته ها با ایجاد شرایط مناسب برای افزایش فعالیت ریزموجودات خاک زی از طریق کاربرد فناوری های نوین زیستی از قبیل کاربرد محرّک های غذایی ریزموجودات خاک زی مورد توجه قرار گرفته است. البته، اثرگذاری سریع و پایدار راه کارهای حفاظتی خاک از معیارهای مهم در انتخاب اقدامات مدیریتی بوده که در این راستا پژوهش حاضر با هدف کارایی سنجی یک نوع تزریق ماده ی محرّک غذایی باکتری های خاک زی با نام B4 به عنون افزودنی کاملاً زیستی در کاهش هدررفت خاک و رواناب در شرایط آزمایشگاهی و مقیاس کرت های کوچک فرسایشی برنامه ریزی شد. مواد و روش: خاک مورد مطالعه از دامنه های حساس به فرسایش و تخریب شده منطقه ی مرزن آباد-کندلوس واقع در حوزه ی آبخیز چالوس رود و غرب استان مازندران تهیه شده و پس از آماده سازی آن، کرت های آزمایش (به ابعاد 5/0 متر و حجم کلی 125/0 مترمکعب) مطابق با لایه بندی، دانه بندی و جرم مخصوص ظاهری منطقه مادری خاک با بافت سیلتی-رسی-لومی پر شدند. ماده ی محرّک غذایی (B4) نیز به ترتیب با ترکیب 15، چهار و پنج گرم بر لیتر استات کلسیم، عصاره ی مخمر و دکستروز آماده شده و از طریق اسپری سطحی روی کرت ها تزریق شد. برای انجام آزمایش مذکور، دو تیمار تزریق B4 و شاهد با سه تکرار مد نظر قرار گرفت. در نهایت پس از 15 روز، مطابق با ویژگی باران های خیلی فرساینده منطقه مادری، شبیه سازی باران به مدّت 100 دقیقه و شدّت 50 میلی متر در ساعت در محل آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش دانشگاه تربیّت مدرس روی کرت های آزمایش به تعداد شش عدد و با طرح کاملاً تصادفی انجام و مؤلفه های هدررفت خاک و رواناب اندازه گیری شد. یافته ها: مقایسه آماری نتایج نشان داد که تزریق B4 با تحریک تکثیر باکتری های خاک زی و در نتیجه ی اثرگذاری باکتری ها روی برخی ویژگی های خاک باعث بهبود مؤلفه های هدررفت خاک و رواناب شد که در این میان میزان اثرگذاری آن روی کاهش هدررفت خاک بیش تر از رواناب سطحی بود. به گونه ای که زمان شروع و زمان تا اوج رواناب در تیمار شاهد (بدون تزریق) به ترتیب از 83/24 به 22/49 دقیقه و از 66/78 به 66/92 دقیقه در تیمار تزریق B4 به صورت معنی دار (05/0p<) افزایش یافت. هم چنین حجم و مقدار اوج رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب در تیمار تزریق B4 با کاهش معنی دار (01/0p<) و به ترتیب 88، 92، 95 و 35 درصدی نسبت به تیمار شاهد، 66/275 و 66/18 میلی لیتر و 49/0 گرم و 79/1 گرم بر لیتر اندازه گیری شد. نتیجه گیری: بر اساس یافته های پژوهش حاضر، احیاء و غنی سازی پوسته های زیستی خاک در اراضی تخریب شده و بدون پوشش گیاهی از طریق تحریک و افزایش جمعیّت ریزموجودات خاک زی با استفاده از محرّک های غذایی ریزموجودات از قبیل B4 به عنوان راه کاری زیستی، کارا و زودبازده در حفاظت منابع خاک و آب ارزیابی شد. هرچند انجام پژوهش های تکمیلی در راستای دستیابی به راهکارهای مطمئن با کاربرد سایر محرّک های میکروبی و ارزیابی ماندگاری آن های در طی بارش های متوالی و در طول زمان ضروری می باشد.

سابقه و هدف: گیاهان از جمله برنج برای تأمین نیاز عناصر غذایی خود به مصرف کود احتیاج دارند تا تولید بیشتر در واحد سطح فراهم شود. برای این منظور شناسایی مقادیر عناصر پرمصرف در خاک و تهیه نقشه مناسب آن ها ضروری است. ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC ) خاک به عنوان شاخص مهمی از کیفیت حاصل خیزی و ظرفیت توقیف آلاینده های خاک و ویژگی های ازت، فسفر و پتاسیم به عنوان عناصر پرمصرف تغذیه گیاه محسوب می شود. این پژوهش با هدف برآورد و پهنه بندی خصوصیات مورد نظر انجام شد تا نتایج و نقشه های به دست آمده بتواند در مدیریت بهینه مصرف کودها و کنترل آلاینده های منابع آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرد. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه با وسعت حدود 40000 هزار هکتار، جزء نواحی مرکزی استان گیلان می باشد. تعداد 247 نمونه خاک از عمق 30-0 سانتی متری برداشت شد. مقادیر ویژگی های CEC، ازت کل، فسفر و پتاسیم نمونه های خاک مشخص و آماره های توصیفی آن ها تعیین شد. بررسی توزیع نرمال داده ها با استفاده از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف صورت گرفت. داده هایی که دارای توزیع نرمال نبود، با تبدیل های مناسب، نرمال شدند. قبل از استفاده از روش درون یابی، آزمون روند و ناهمسانگردی انجام شد. نیم تغییرنما با روش کریجینگ معمولی محاسبه و نقشه ها ترسیم گردید. یافته ها و بحث: مقدار پتاسیم از 78 تا 5/269 با میانگین 03/192 میلی گرم بر کیلوگرم، فسفر از 3/2 تا 56 با میانگین 51/16 میلی گرم بر کیلوگرم، مقدار ازت کل از 02/0 تا 8/0 با میانگین 26/0 درصد و CEC از 6/10 تا 1/47 با میانگین 72/26 سانتی مول بار بر کیلوگرم متغیر بود. مدل برازش شده بر نیم تغییرنمای ازت کل نمایی و ویژگی های فسفر، پتاسیم و CEC کروی بود. ضریب تبیین (R2) مدل ها دارای ارزش زیاد و نسبت اثر قطعه ای به آستانه کمتر از 25 درصد است. این مشخصات نشان می دهد که نیم تغییرنمای ویژگی ها دارای ساختار مکانی قوی است. پس از تعیین نیم تغییرنمای تجربی ویژگی ها، نقشه برآورد مقادیر آن ها با استفاده از روش کریجینگ معمولی تهیه شد. مقادیر معیارهای ارزیابی R2، RMSE و MAE برای پتاسیم 79/0، 84/27 و 106/0، فسفر 73/0، 17/8 و 63/4، ازت کل 72/0، 059/0 و 025/0 و ظرفیت تبادل کاتیونی 76/0، 06/4 و 09/3 به دست آمد. دقت نقشه های تهیه شده با توجه به مقادیر R2، RMSE و MAE قابل قبول بود. با دقت در نقشه های پهنه بندی، پراکنش مکانی مقدار پتاسیم در نواحی شمال غرب، غرب و مرکزی منطقه مورد مطالعه خوب بوده و بیشتر در شمال شرق و جنوب دارای کمبود می باشد. مقادیر فسفر و ازت در نواحی مرکزی تا شمال مناسب بوده و در جنوب منطقه دارای کمبود هستند. با توجه به نقشه ازت و فسفر خاک، مصرف بیش از حد بهینه کودهای نیتراته و فسفره باعث آلودگی آب های زیرزمینی می شود. همچنین مصرف کودهای پتاسه در اراضی با مقادیر زیاد CEC، باعث تثبیت آن می شود که دقت در نقشه CEC و مصرف در موقع نیاز گیاه، این مشکل را مرتفع می سازد. بنابراین توجه دقیق به مقادیر این پارامترها در نقشه ها و حدود بحرانی و بهینه آن ها، می تواند، مصرف کودها را به طور قابل ملاحظه ای مدیریت بهینه کرده، از تحمیل هزینه های اضافی به کشاورز و آلودگی منابع آب زیرزمینی جلوگیری نماید. نتیجه گیری: بررسی عناصر اصلی ازت، فسفر، پتاسیم و CEC در شناخت کیفیت حاصلخیزی خاک دارای اهمیت است. برای این منظور نقشه های پراکنش مکانی پارامترهای ذکر شده با تعیین نیم تغییرنمای تجربی با ساختار مکانی قوی، با استفاده از روش کریجینگ تهیه شد. معیارهای R2، RMSE و MAE نشان داد که دقت نقشه های پهنه بندی قابل قبول است. پراکنش مکانی مقدار پتاسیم در نواحی شمال غرب، غرب و مرکزی منطقه مورد مطالعه مناسب بوده و غالباً در شمال شرق و جنوب دارای کمبود می باشد. همچنین مقادیر فسفر و ازت در نواحی مرکزی تا شمال خوب بوده و در جنوب منطقه دارای کمبود هستند.

سابقه و هدف: مزایای متعددی که انسان ها از اکوسیستم ها بدست می آورند را خدمات اکوسیستم می نامند. این خدمات دارای طیف گسترده ای هستند و یکی از باارزش ترین آن ها خدمات تولید آب است. تولید آب به معنای مجموع میانگین بلند مدت جریان سالانه رودخانه ها و تغذیه سفره های آب زیرزمینی بوسیله بارش می باشد. با توجه به بهره برداری های مختلف از اراضی و تفاوت در میزان تولید آب در هر یک از این کاربری ها برآورد و پیش بینی تولید آب هر یک از این اراضی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. لذا هدف از این مطالعه بررسی و نقشه سازی میزان تولید آب در کاربری های مختلف اراضی از جمله مرتع، کشاورزی، مناطق مسکونی، زمین بایر و ذخیره گاه ارس است تا بتوان بوسیله آن تصمیمات مدیریتی مناسب تر در راستای توان منطقه اتخاذ کرد و توان هر کاربری اراضی در میزان تولید آب را مشخص کرد. مواد و روش ها: این تحقیق در حوزه آبخیز دلیچای که از زیرحوزه های شمالی حوزه آبخیز حبله رود واقع در استان تهران است، انجام شد. تولید رواناب در این مدل بر پایه منحنی بادیکو محاسبه گردید که در واقع میزان رواناب هر پیکسل را از بارش منهای بخشی از آب که تبخیر و تعرق می شود، مشخص می کند. داده های مورد نیاز این مدل شامل نقشه های مرز حوزه، بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل، عمق خاک، آب قابل دسترس گیاه و کاربری های اراضی و پوشش گیاهی و همچنین یک جدول خصوصیات بیوفیزیکی می باشد که در نرم افزار InVEST 3. 3. 2 وارد شده و بوسیله آن به مدل و نقشه سازی میزان تولید آب پرداخته شد. یافته ها: پس از وارد کردن داده های مورد نیاز مدل و همچنین مقایسه نتایج اولیه بدست آمده با داده های واقعی در خروجی حوزه، اقدام به کالیبراسیون مدل توسط پارامتر هیدروژئولوژیکی Z گردید و در نهایت نتایج نهایی پس از کالیبراسیون بدست آمد. طبق نتایج میزان تولید رواناب در کل حوزه آبخیز دلیچای به طور سالانه حدود 42 میلیون متر مکعب است. نتایج مربوط به کاربری های مختلف نشان دهنده این است که بیشترین میزان تولید رواناب در کاربری ها با مقدار 992/2923 متر مکعب در هکتار مربوط به زمین های بایر بوده و پس از آن کاربری مناطق مسکونی و مرتع با مقدار 408/2370 و 36/1263 متر مکعب در هکتار بترتیب بیشترین مقدار را داشتند. همچنین کمترین میزان تولید رواناب مربوط به ذخیره گاه ارس با مقدار 04/459 متر مکعب در هکتار بوده است. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که مدل InVEST با وجود اینکه از اطلاعات نسبتا کم و قابل دسترسی استفاده می کند، کارایی بالایی دارد و به وسیله آن می توان خدمات اکوسیستم را نقشه سازی کرد و در تصمیمات مدیریتی از آن استفاده کرد. عوامل فیزیوگرافی و اقلیمی تاثیر فراوانی بر میزان تولید رواناب در سطح حوزه آبخیز دارند که می توان از بین این عوامل ارتفاع و بارش را تاثیر گذارترین آن ها نامید. البته نبابد از تاثیر نوع پوشش گیاهی و میزان آن نیز بر تولید رواناب چشم پوشی کرد. لذا با توجه به اهمیت فراهم سازی آب و مشکلات موجود در تامین آب برای مردم ساکن در منطقه با استفاده از این مدل یا سایر مدل ها می توان برآورد نسبی از میزان رواناب جاری شده و نقش پوشش گیاهی در کاهش آن داشت.

سابقه و هدف: شوری از مهم ترین و جدی ترین تنش های محیطی بوده که عاملی تعیین کننده در کاهش محصول گیاهان زراعی به شمار می رود. خاک هایی که تحت تاثیر شوری قرار می گیرند معمولا به دلیل کمبود ماده آلی، ساختمان ضعیفی دارند. از این رو افزودن مواد آلی می تواند سبب بهبود پایداری خاکدانه های خاک، افزایش تخلخل خاک و بهبود ظرفیت نگهداری آب خاک شود. بیوچار نوعی ماده آلی غنی از کربن می باشد که از سوزاندن بقایای گیاهی و فضولات حیوانی در شرایط دمای زیاد و اکسیژن کم تولید می شود. استفاده از بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک، سبب افزایش حاصلخیزی و بهبود کیفیت خاک می گردد. لذا هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر سطوح مختلف شوری آب آبیاری و بیوچار حاصل از کاه و کلش گندم بر برخی ویژگی های شیمیایی خاک لوم شنی پس از برداشت گندم می باشد. مواد و روش ها: آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تیمار شوری آب آبیاری (5/0، 5، 7 و 9 دسی زیمنس بر متر) و 4 سطح بیوچار (صفر، 25، 50 و 75 مگاگرم در هکتار) و در سه تکرار انجام شد. خاک مورد استفاده در این پژوهش دارای بافت لوم شنی با وزن مخصوص ظاهری 53/1 گرم بر سانتی متر مکعب، هدایت الکتریکی عصاره اشباع برابر با 66/0 دسی زیمنس بر متر و ظرفیت نگهداری آب در حد ظرفیت مزرعه ای و پژمردگی دایم به ترتیب برابر با 21 و 8 درصد حجمی بود. بیوچار از بقایای گندم در دمای 500 درجه سلسیوس و در شرایط بدون اکسیژن تهیه شد. پس از برداشت گیاه گندم (رقم شیراز)، ویژگی های شیمیایی خاک (مانند غلظت سدیم، کلسیم و پتاسیم، هدایت الکتریکی عصاره اشباع و نسبت جذبی سدیم) در دو لایه 0-10 و 10-20 سانتی متری اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با نرم افزار SAS انجام شد. مقایسه بین اثر تیمارها بر ویژگی های مورد مطالعه با آزمون دانکن و در سطح احتمال 95 درصد انجام شد. یافته ها: به طور کلی، نتایج نشان داد که غلظت سدیم، پتاسیم و کلسیم، قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم در لایه 0-10 سانتی متری با اعمال بیشترین سطح بیوچار (75 مگاگرم در هکتار) نسبت به سطح صفر بیوچار به ترتیب سبب افزایش 1/1 و 8/143، 2/2، 1/2 و 8/0 برابری و با اعمال بیشترین سطح شوری (9 دسی زیمنس بر متر) نسبت به سطح شاهد (5/0 دسی زیمنس بر متر) به ترتیب سبب افزایش 8/14 و 6/1، 6/8، 1/2 و 4/5 برابری گردید. غلظت عناصر اندازه گیری شده، هدایت الکتریکی عصاره اشباع و نسبت جذبی سدیم در لایه 0-10 به دلیل تبخیر از لایه سطحی خاک، و بالاتربودن ظرفیت نگهداری آب بواسطه حضور بیوچار بیشتر از 10-20 سانتی متری بوده است. از طرف دیگر، بالا بودن هدایت الکتریکی عصاره اشباع بیوچار تولیدی (5/7 دسی زیمنس بر متر) نسب به خاک (7/0 دسی زیمنس بر متر) و همچنین تجمع بیشتر عناصر در خاک (از آنجایی که آبی از انتهای گلدان ها خارج نشد) سبب افزایش هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک در تیمارهای حاوی بیوچار و در هر دولایه گردیده است. نتیجه گیری: هرچند که خود بیوچار به واسطه شور بودن سبب افزایش شوری خاک و سایر ویژگی های شیمیایی خاک گردیده است، افزایش بیوچار به بیش از 25 مگاگرم در هکتار تا حدودی شدت اثرات منفی ناشی از افزایش شوری را کاسته است. از طرف دیگر، با توجه به افزایش میزان پتاسیم در حضور بیوچار، می توان از آن به عنوان اصلاح کننده خاک هایی که دارای کمبود پتاسیم هستند، استفاده نمود. در نتیجه می توان استفاده از بیوچار (با شوری کم) در سطوح کمتر از 25 مگاگرم بر هکتار را با توجه به قابلیت های این ماده به عنوان اصلاح کننده خاک پیشنهاد نمود، به نحوی که استفاده از آن اقتصادی باشد.

سابقه و هدف: دقیق ترین روش برآورد تبخیر-تعرق، استفاده از لایسیمتر وزنی است، اما از آنجا که احداث این نوع لایسیمتر هزینه بسیار زیادی را به همراه دارد، بیشتر از روش های تجربی برای برآورد تبخیر-تعرق استفاده می شود و نتایج آن با روش مرجع برآورد تبخیر-تعرق (فائو پنمن-مانتیث) مقایسه می شود. بنابراین هدف اصلی تحقیق حاضر، مقایسه دقت 20 مدل تجربی برآورد تبخیر-تعرق مرجع و ارائه بهترین روش تجربی در شهرستان های رشت، ساری و گرگان در شمال ایران ودر نوار ساحلی دریای خزر می باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش، مطالعه تطبیقی بین روش فائو پنمن-مانتیث با 20 روش تجربی برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل در یک دوره زمانی 10 ساله از سال 1386 تا 1395 در ایستگاه های رشت، ساری و گرگان در نوار ساحلی دریای خزر صورت گرفت. ایستگاه ها به دلیل تنوع اقلیمی از اقلیم مرطوب تا مدیترانه ای انتخاب شدند. ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای میانگین (MAE) و درصد خطای تخمین (PE) برای ارزیابی دقت این روش ها مورد استفاده قرار گرفتند. یافنه های تحقیق: نتایج نشان داد مقادیر روزانه تبخیر-تعرق بدست آمده از روش روزانی به مقادیر بدست آمده با روش فائو پنمن-مانتیث نزدیکتر بود به طوری که برای مدل مذکور مقادیر شاخص های RMSE، MAE و PE به ترتیب با 77/0، 54/0 میلی متر بر روز و 60/21 % در ایستگاه رشت، 8/0، 39/0-میلی متر بر روز و 40/9 % در ایستگاه ساری و 99/0، 42/0-میلی متر بر روز و 88/9 % در ایستگاه گرگان، به دست آمدند. همچنین نتایج حاکی از عملکرد پایین مدل روماننکو می باشد. در مجموع در اقلیم های مورد مطالعه، مدل های روزانی و همکارن، برتی و همکاران، هارگریوزسامانی، اسکندل، ایرماک و همچنین مدل والینتزانس عملکرد مطلوب تری در برآورد تبخیرتعرق مرجع داشتند. نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که دقت مدل ها در برآورد تبخیرتعرق نسبت به مدل مبنا (فائو پنمن-مانتیث) در ایستگاه رشت بیش از ساری و در ایستگاه ساری بیش از گرگان می یابد. در بین معادلات مورد بررسی، معادلات بر پایه انتقال جرم مانند ترابرت و ماهرینگر، دارای عملکرد نسبی نامطلوبی در بین مناطق ساحلی می باشند. بنابراین در هنگام استفاده از مدل های تجربی و کاربرد آنها در برآورد تبخیرتعرق باید به این نکته توجه کرد که این مدل ها در شرایط اقلیمی متفاوت می توانند نتایج متغیری از خود نشان دهند و الزاما هیچ مدلی به طور قطعی نمی تواند به عنوان مبنا در تمامی مناطق ساحلی مورد استفاده قرار گیرد. این مطالعه نشان داد که دقت مدل ها در برآورد تبخیرتعرق نسبت به مدل مبنا (فائو پنمن-مانتیث) در ایستگاه رشت بیش از ساری و در ایستگاه ساری بیش از گرگان می یابد. در بین معادلات مورد بررسی، معادلات بر پایه انتقال جرم مانند ترابرت و ماهرینگر، دارای عملکرد نسبی نامطلوبی در بین مناطق ساحلی می باشند. بنابراین در هنگام استفاده از مدل های تجربی و کاربرد آنها در برآورد تبخیرتعرق باید به این نکته توجه کرد که این مدل ها در شرایط اقلیمی متفاوت می توانند نتایج متغیری از خود نشان دهند و الزاما هیچ مدلی به طور قطعی نمی تواند به عنوان مبنا در تمامی مناطق ساحلی مورد استفاده قرار گیرد.

سابقه و هدف: از مسائل مطرح در مدیریت آب در حوضه های آبریز، برآورد میزان تولید رسوب هر یک از زیرحوضه ها است. تعیین حجم ماهانه و سالانة جریان و رسوب رودخانه های بالادست سد های مخزنی، در مراحل طراحی و بهره برداری این مخازن، اهمیت قابل توجهی دارند. پیشرفت تکنولوژی نرم افزارهای رایانه ای و شناخت فرآیندهای فرسایش و رسوب و تشخیص نسبی عوامل موثر بر آن، امکان استفاده از انواع مدل های ریاضی را فراهم نموده است. از آنجا که نتایج حاصل از بعضی از مدل ها با مقادیر واقعی تطبیق داشته، از اینرو استفاده از مدل های فرسایش و رسوب در مطالعات حوزه آبخیز افزایش یافته است. به منظور برآورد حجم ماهانه و سالانة جریان و رسوب در زیرحوضه سد گراتی، مدل SWAT بکار گرفته شد. مدل SWAT یک مدل جامع و کامل در مقیاس حوضه ای می باشد که برای پیش بینی تأثیر روش های مدیریتی متفاوت بر جریان، رسوب، عناصر غذایی و بیلان مواد شیمیایی در حوضه هایی با خاک، کاربری اراضی و شرایط مدیریتی متفاوت برای دوره های زمانی طولانی ارائه شده است. مواد و روش: جهت مدلسازی حوضه مطالعاتی از داده های و نقشه های مختلفی استفاده می گردد اطلاعات و داده های ورودی مدل شامل نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM)، نقشه کاربری اراضی، نقشه خاک و داده های هواشناسی شامل بارندگی، حداقل و حداکثر درجه حرارت روزانه، سرعت باد و رطوبت هوا می باشد. جهت واسنجی و صحت سنجی مدل از نرم افزار SWAT-CUP استفاده شد که دارای روش های متنوعی از جمله الگوریتم SUFI2 برای واسنجی پارامترها می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از آمار مشاهده شده ماهانه دبی و رسوب در حوضه مورد مطالعه و با استفاده از پارامترهای فیزیکی، ارقام برآورد شده توسط مدل SWAT کالیبره گردید، سپس اقدام به ارزیابی مدل SWAT شد. برای واسنجی مدل دربرآورد رواناب آمار سال های 2001-1986 (16 سال) از ایستگاه بیدواز اسفراین و سال های 2009-2004 (6 سال) از ایستگاه قلعه سفید و برای مرحلة صحت سنجی از آمار سال های 2005-2002 (4 سال) در ایستگاه بیدواز اسفراین و سال های 2011-2010 (2 سال) در ایستگاه قلعه سفید استفاده شده است. همچنین داده های بار رسوب در سال های 2011-2009 (3 سال) در ایستگاه قلعه سفید اندازه گیری شده اند. بار رسوبی اندازه گیری شده حداقل در یک روز از هر ماه سال اندازه گیری شده است. به عبارتی برای هر ماه از سال حداقل یک داده اندازه گیری رسوب اندازه گیری و در مدل استفاده شده است. یافته ها: نتایج مرحلة واسنجی مدل شبیه سازی با دقت قابل قبولی را برای دبی ماهانه در ایستگاه های بیدواز اسفراین و قلعه سفید نشان داد به طوریکه مقادیر پارامتر های میانگین مجذور خطا(MSE)، ضریب همبستگی(R2) و پارامتر ناش-ساتکلیف ( (NS برای دبی ماهانه در ایستگاه بیدواز اسفراین به ترتیب برابر 516/0، 87/0 و 64/0، برای دبی در ایستگاه قلعه سفید به ترتیب برابر 55/0، 89/0 و 71/0، و برای رسوب در ایستگاه قلعه سفید به ترتیب برابر 42/0، 72/0 و 59/0 بدست آمد. نتایج نشان داد که مجموع عمق رواناب سالانه در زیرحوضه گراتی حدود 39/22 میلی متر و مجموع بار رسوب سالانه حدود 773 تن در سال در کیلومتر مربع می باشد که با احتساب مساحت 109/747 کیلومترمربع برای این زیرحوضه، مجموع حجم دراز مدت سالانه رواناب برابر 71/16 میلیون مترمکعب برآورد میگردد و همچنین سالانه حدود 576983 تن رسوب از حوضه گراتی خارج خواهد شد. حداکثر بار رسوب و رواناب در ماه های اردیبهشت و خرداد رخ می دهد. نتیجه گیری: با بررسی مقادیر به دست آمده در مورد شبیه سازی رسوب با مدل SWAT می توان نتیجه گرفت که علیرغم عدم قطعیتهای بسیار در تعیین رسوب، مدل SWAT توانسته است در دوره کالیبراسیون و دوره صحت سنجی به خوبی زمان وقوع حداکثر آورد رسوب را شبیه سازی نماید.

سابقه و هدف: منابع آب در منطقه سیستان بسیار محدود و کمیاب است و این منابع در منطقه سیستان به دلیل وابستگی کامل کشاورزان به رودخانه هیرمند و خشکسالی های دو دهه اخیر به مرحله بحرانی رسیده است به گونه ای که از طرفی این کمبود آب درآمد کشاورزان این منطقه را تحت تاثیر قرار داده است چون اکثریت مردم منطقه از بخش کشاورزی ارتزاق نموده و محصول گندم، یکی از محصولات مهم و استراتژیک این منطقه می باشد و از طرف دیگر محدود بودن آب قابل استحصال و عرضه آن با نوسان و ریسک بالا، این بخش را در امنیت غذایی با چالش مواجه کرده است. بنابراین برای مقابله با این مشکل مدیریت تقاضای آب از اهمیت ویژه ایی برخوردار است. مواد و روش ها: در این تحقیق جهت برآورد تابع هزینه ترانسلوگ تقاضای آب برای محصول گندم منطقه سیستان از روش رگرسیون های به ظاهر نامرتبط تکراری (SURE) استفاده شده است. داده های مورد نیاز شامل مقادیر و قیمت های نهاده ها و تولید است که از 150 گندم کار طی دوره زمانی 95-1394 جمع آوری شده است. نتایج: نتایج حاصل از برآورد مدل نشان می دهد که قیمت نیروی کار اجاره ای و خانوادگی و سطح زیرکشت و کود بر سهم هزینهً آب تاثیر مثبت داشته در حالی که قیمت آب و مقدار تولید بر سهم هزینهً آب تاثیر منفی دارد و کشش ها تقاطعی نشان می دهد که نهاده آب جانشینی قوی با سایر نهاده ها دارد. آب با نهاده های نیروی کار اجاره ای و خانوادگی، کود و سطح زیر کشت رابطه جانشینی دارد و از میان بیشترین درجه جانشینی را نهاده آب با کود دارد. یافته ها: تمامی ضرایب متغیرها در مدل سهم هزینه آب به استثناء نیروی کار اجاره ای معنی دار می باشد و با توجه به پایین بودن ضریب تعیین در داده های مقطعی، ضریب تعیین در مدل برآورد شده برای محصول گندم 61/0 درصد است که نمایانگر برازش خوب مدل است، یعنی متغیرهای مستقل به خوبی متغیر وابسته ( تغییر هزینه کل ) را توضیح داده اند. آماره دوربین واتسون نشان می دهد که پدیده خود همبستگی در مدل وجود ندارد. قدر مطلق کشش خود قیمتی تقاضای آب برای گندم بزرگتر از یک بوده که این مقدار حاکی از آن است که می توان با اتخاذ سیاست های قیمت گذاری از طریق متأثر کردن نهاده های تولید به غیر از آب، تقاضای آب را کنترل کرد. قدر مطلق کشش خود قیمتی تقاضای آب برای گندم بزرگتر از یک بوده که این مقدار حاکی از آن است که می توان با اتخاذ سیاست های قیمت گذاری از طریق متأثر کردن نهاده های تولید به غیر از آب، تقاضای آب را کنترل کرد. قدر مطلق کشش خود قیمتی تقاضای آب برای گندم بزرگتر از یک بوده که این مقدار حاکی از آن است که می توان با اتخاذ سیاست های قیمت گذاری از طریق متأثر کردن نهاده های تولید به غیر از آب، تقاضای آب را کنترل کرد.