پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1398 | دوره:26 | شماره:4 |تعداد مقالات:19

سابقه و هدف: تغییرات آورد رودخانه ها، رژیم بارندگی متغییر و همچنین وقوع پدیده خشکسالی باعث گردیده استفاده از ابزار های مدیریت منابع آب، جهت اخذ یک راهکار مناسب برای بهره برداری از مخازن امروزه مورد توجه قرار گیرد. با توجه به محدودیت نداشتن الگوریتم های تکاملی در پذیرش تابع شایستگی و همچنین احتمال کمتر آنها در قرارگیری در بهینه موضعی، امروزه این الگوریتم ها در بهینه سازی مخصوصا در مسائل پیچیده بهره برداری منابع آب مورد استفاده قرار می گیرند. الگوریتم جستجوی گرانشی (GSA) یک الگوریتم تکاملی می باشد که براساس قانون جاذبه نیوتن و جرم اجرام شکل گرفته است. هدف از این پژوهش سنجش قابلیت الگوریتم تکاملی جستجوی گرانشی (GSA) در مقایسه با الگوریتم ژنتیک در حل مسائل ریاضی متداول، بهینه سازی بهره برداری از سامانه چند مخزنه و برق آبی می باشد. مواد و روش ها: بدین منظور سه مسئله ریاضی بوکین6، روزنبروک و اسپیر توسط الگوریتم جستجوی گرانشی بهینه گشته اند و جواب آن ها با الگوریتم ژنتیک و جهت صجت سنجی با جواب حل تحلیلی مقایسه شده است. پس از صحت سنجی الگوریتم، بهره برداری از سد برق آبی کارون 4 توسط الگوریتم جستجوی گرانشی و الگوریتم ژنتیک بهینه گردیده و جواب آنها با جواب حل تحلیلی برنامه-ریزی غیر خطی مسئله که توسط Lingo به دست آمده مقایسه شده است. در نهایت جهت سنجش الگوریتم جستجوی گرانشی در بزرگ مقیاس، بهره برداری سامانه 10 مخزنه توسط این الگوریتم بهینه گردید و جهت تعیین کارایی آن با نتایج الگوریتم ژنتیک و جواب حل تحلیلی Lp مسئله مقایسه شده است. لازم به ذکر است جهت اطمینان، نتایج بهینه سازی الگوریتم ها در 10 اجرا گزارش شده اند و تعداد ارزیابی تابع در دو الگوریتم مذکور برابر بوده است. یافته ها: نتایج حل مسائل ریاضی نشان دادند که الگوریتم GSA قادر به بهینه سازی شکل های مختلفی از مسائل است و در سه مسئله بوکین6، روزنبورک و اسپیر هموراه نتایج الگوریتم GSA نزدیکی بیشتری به نتایج حل تحلیلی نسبت به GA داشته است. در حل مسئله بهره برداری سد برق آبی، نتایج الگوریتم جستجوی گرانشی در حدود 44% و در بهره برداری از سامانه 10 مخزنه 8% بهتر از جواب بهینه الگوریتم GA به دست آمده است و نزدیکی بیشتری به جواب های حل تحلیلی داشته است. نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان دهنده کارآیی بالای الگوریتم جستجوی گرانشی حل مسائل ریاضی و بهینه سازی بهره برداری برق آبی و سامانه 10 مخزنه بوده است. در نهایت به صورت کلی این پژوهش سرعت همگرایی بالای GSA نسبت GA را به نمایش گذاشته است و همواره در تمامی مسائل نتایج الگوریتم GSA نسبت به نتایج GA به بهینه مطلق نزدیک تر بوده است.

چکیده سابقه و هدف: صفحات مستغرق جهت تثبیت بستر رودخانه، حفاظت سواحل رودخانه، کاهش فرسایش در محل قوس رودخانه، برای جلوگیری از ورود رسوبات بار بستر رودخانه به سازه های آبگیری، اصلاح مقطع رودخانه در مجاورت پایه های پل مورد استفاده قرار می گیرند. در پژوهش حاضر با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی با تغییر پارامترهای مختلف مربوط به صفحات مستغرق، نحوه انتقال بار بستر در بخش تعریض شده مجرا مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر صفحات مستغرق بر نحوه انتقال بار بستر در مقطع تعریض شده مجرا می باشد. به این منظور بخش میانی فلوم، برای ایجاد مقطع تعریض شده (مقطع آزمایشی) در نظر گرفته شد. از ابتدای فلوم به فاصله 7/0 متر با همان عرض اولیه فلوم به عنوان قسمت آرام کننده جریان در نظر گرفته شد. پس از آن، از دو باکس شیشه ای به طول 4 متر، عرض 075/0 متر برای کاهش عرض فلوم در بالادست مقطع آزمایشی استفاده گردید. سپس طولی برابر 5/1 متر با همان عرض اولیه فلوم به عنوان مقطع آزمایشی در نظر گرفته شد. از انتهای مقطع آزمایشی تا انتهای فلوم آزمایشگاهی شرایط کانال بالادست تکرار گردید. پس از اتمام آزمایش، میزان پیشروی رسوبات در مقطع آزمایشی ثبت می شود. همچنین پس از اتمام آزمایش، مقطع آزمایشی زهکشی شده و با استفاده از دستگاه متر لیزری، در یک شبکه 3×5، الگوی توزیع رسوبات در مقطع آزمایشی برداشت می شود. در این آزمایش ها، ابعاد، زاویه، آرایش و فاصله طولی صفحات مستغرق تغییر و تأثیر آن بر عملکرد صفحات مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: بررسی تأثیر ابعاد صفحات بر نحوه انتقال بار بستر نشان داد، با افزایش ابعاد صفحات، پارامتر عملکرد صفحات مستغرق نیز افزایش یافته است. به گونه ای که با افزایش طول بی بعد از 19/0 به 38/0 در ارتفاع بی بعد 31/0، عملکرد صفحات مستغرق از 10 به 46 درصد افزایش یافته است. با افزایش نسبت طول بی بعد صفحات مستغرق، فاصله عرضی بین صفحات کاهش می یابد و باعث افزایش شعاع تأثیر جریان های گردابه ای می گردد و این باعث حرکت چرخشی رسوبات پیرامون صفحات مستغرق و عدم تشکیل جبهه رسوبی می گردد. این عمل باعث پراکندگی و انباشتگی رسوبات پیرامون صفحه مستغرق شده و سرعت انتقال بار بستر را کاهش می دهد. برای تعیین عملکرد صفحات در آرایش های مختلف هشت آزمایش انجام شد. پارمتر عملکرد صفحات مستغرق در تمامی آرایش ها بیش از صفر بوده که نشان دهنده کاهش سرعت انتقال بار بستر و همچنین کاهش فاصله پیشروی بار بستر در مقطع آزمایشی نسبت به حالت شاهد است. در آرایش های موازی و زد شکل به دلیل تعداد صفحات بیشتر در ردیف اول و تأثیر جریان های گردابی صفحات بر یکدیگر باعث کاهش سرعت انتقال رسوبات شده است. بطور کلی پارامتر عملکرد صفحات مستغرق برای این سری از آزمایش ها بین 7 تا 25 درصد متغیر می باشد. برای تعیین تأثیر زاویه نصب بر عملکرد صفحات مستغرق، آزمایش ها شامل شش زاویه است. نتایج نشان داد، تمامی زوایای نصب دارای عملکرد مثبت می باشند و صفحات مستغرق تحت زاویه 90 درجه نسبت به جریان نزدیک ش نده، نسبت به سایر زوایای نصب صفحات مستغرق، بیشترین عملکرد را که برابر 23 درصد بود، نشان دادند. نتیجه گیری: بطور کلی می توان نتیجه گرفت، نصب صفحات مستغرق در مقطع آزمایشی باعث تغییر در سرعت پیشروی رسوبات و تغییر در الگوی توزیع رسوبات شده است. همچنین نتایج نشان داد، افزایش ابعاد صفحات مستغرق، باعث کاهش سرعت انتقال رسوبات و افزایش انباشتگی رسوبات پیرامون صفحات ردیف اول شده است. نتایج مربوط به آرایش ها نشان داد، در آرایش همگرا با زاویه 30 درجه نسبت به جریان نزدیک شونده، صفحات مستغرق بهترین عملکرد خود را نشان دادند. همچنین، آرایش شطرنجی به دلیل فاصله عرضی نسبتاً زیاد در ردیف های دوتایی صفحات، دارای عملکرد مطلوبی نیست.

یکی از مسائل مهم در مدیریت کیفی منابع آب، تعیین لایه بندی حرارتی و به دنبال آن سطح تغذیه گرایی در مخازن سد ها و دیگر پیکره های آبی می باشد. تعیین لابه بندی حرارتی با استفاده از مدلهای کیفی صورت می گیرد. در انتخاب یک مدل کیفی آب باید تبادلی بین پیچیدگی مدل، قابلیت اطمینان لازم، هزینه عملیات و زمان در اختیار صورت پذیرد. تعیین پارامترهای شاخص تغذیه گرایی نظیر غلظت فسفر و نیتروژن کل در دریاچه، غلظت متوسط و بیشینه کلروفیل a و میزان جلبک خشک با استفاده از این معادلات نیازمند به کم ترین داده های کیفی بوده و زمان و هزینه کم تری در مقایسه با مدل سازی های پیچیده رایانه ای طلب می کند. در تحقیق حاضر، کیفیت آب مخزن سد مهاباد واقع در استان آذربایجان غربی، با استفاده از مدل CE-QUAL-W2، که یک نرم افزار کارآمد در زمینه تحلیل و آنالیز کیفی آب مخازن و دریاچه ها می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج حاصله مخزن سد مهاباد دارای یک لایه بندی نسبتا قوی تابستانه می باشد که از اواخر فروردین ماه شروع شده و در مرداد ماه به اوج خود می رسد، با شروع فصل پاییز و همزمان با کاهش میزان تشعشعات ورودی به مخزن لایه بندی شکل گرفته نیز به سمت اختلاط پیش می رود به گونه ای که در آذر ماه اختلاط کامل در مخزن رخ می دهد. از نظر تغییرات غلظت کل جامدات محلول (TDS) نیز می توان گفت که روند تغییرات نسبت به عمق یک سیر صعودی دارد، طوری که بیشینه غلظت در تمام طول سال در کف مخزن می باشد. تغییرات اکسیژن محلول نسبت به عمق آب در مخزن نیز سیر نزولی دارد، این تغییرات از خردادماه شروع شده و تا اواخر تابستان ادامه می یابد طوری که در این دوره از سال میزان غلظت اکسیژن محلول در زیرلایه به صفر می رسد که این وضعیت در نهایت باعث تولید رنگ و بوی نامطبوع در مخزن می گردد. سد مخزنی مهاباد یک سد خاکی در رودخانه مهاباد، غرب شهر مهاباد واقع در استان آذربایجان غربی است. سد مهاباد دارای ظرفیت اسمی 197 میلیون متر مکعب و 172 میلیون متر مکعب ظرفیت مفید است که علاوه بر تامین آب آشامیدنی به مهاباد، بیش از 12 هزار هکتار زمین کشاورزی در شهر تحت پوشش آن قرار دارد. سد همچنین دارای نیروگاه برق آبی است. ساخت و ساز در سال 1350 شمسی شروع و سد در سال 1352 تکمیل شد. در این تحقیق مدل دو بعدی CE-QUAL-W2 برای شبیه سازی تغذیه گرایی (ائتروفیکی) در سد مهاباد استفاده شد. سپس هندسه مخزن سد مهاباد، به مدل معرفی شده است. برای این کار با استفاده ازجدیدترین نقشه های توپوگرافی مخزن سد و نرم افزار اتوکد اقدام به ایجاد پروفیل های عرضی در مسیر خط القعر مخزن و در فواصل معین کرده و با اندازه گیری پروفیل ها به فواصل دو متری در عمق، اطلاعات بدست آمده وارد فایل عمق سنجی(بسیمتری) شد. جهت بررسی آنالیز حساسیت موارد 1-ضریب پوشش باد(WSC) 2-ضریب نفوذ عمقی نور به آب(EXH2O) 3-ضریب دمای رسوب(TSED) 4-ضریب تابش خورشیدی جذب شده توسط سطح آب(BETA) 5-ضریب ویسکوزیته گردابه افقی(AX) 6-ضریب پخش گردابه افقی(DX) 7-ضریب اصطکاک کف(FRICC)، مورد بررسی قرار گرفت.

سابقه و هدف: بارزترین اثر سدها، تغییر رژیم هیدرولوژیکی مناطق پایین دست خود است که از جمله این تغییرات می توان به تامین دبی پایه دائمی و تغییر در سطح آبخوان پایین دست اشاره نمود. ارزیابی روند تغییرات سطح آب زیرزمینی یک مسئله مهم در تجزیه و تحلیل سری های زمانی هیدروژئولوژیکی آبخوان ها بوده است. با توجه به عملکرد متنوع عوامل موثر در بیلان و هیدروژیولوژیکی در حوضه آبریز دشت شهرچای نیاز به بررسی روندیابی بوده که امری پیچیده است. بررسی تغییرات زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت فراوانی برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی روند تغییرات سطح آب زیرزمینی آبخوان شهرچای قبل و بعد از احداث سد مخزنی با استفاده از روش های ناپارامتری من کندال، تخمینگر شیب سن، پتی، بویشند و استفاده از نرم افزار MODFLOW میباشد. مواد و روش ها: روش شناسی این پژوهش مبتنی بر روش های کتابخانه ای، میدانی و آماری بود. در این پژوهش جهت بررسی روند تغییرات سطح آب زیرزمینی از آمار 15 ساله (1396-1381)، 10 پیزومتر در آبخوان شهرچای استفاده شده است. تغییرات سطح آب زیرزمینی در تمامی پیزومتر ها بصورت سالانه و در ماه های حداقل و حداکثر سطح آب زیرزمینی آبخوان مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل آب زیرزمینی آبخوان با استفاده از MODFLOW تهیه شده است. جهت بررسی تغییرات شیب آب زیرزمینی در دراز مدت روش کریجینگ درArc GIS 10. 5 مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها: تحقیقات نشان میدهد که روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در80 درصد پیزومترها منفی بوده و نقطه شکست در سری زمانی در سال 1387-1386 اتفاق افتاده است. در پیزومتر های نزدیک به سد شهرچای معمولاً سال پرش 1386و 1387 می باشد و در پیزومتر های دورتر و در انتهای حوزه آبریز و با فاصله زیاد با رودخانه معمولاً سال پرش بعد از 1387 و89 یا 90 می باشد. از نرم افزار MODFLOW با استفاده از اطلاعات چاه های پیزومتری و سایر مطالعات جهت پیش بینی تراز سطح آب زیرزمینی در شرایط قبل از احداث سد واسنجی و پیش بینی انجام گردید. از داده های خرداد ماه سال 1381 جهت تهیه مدل در حالت پایدار استفاده شد و برای سالهای 1383تا 1385 سطح آب زیرزمینی با خطای کمتری پیش بینی شد. با ادامه محاسبات، سطح آب زیرزمینی مشاهداتی تا سال 1396کمتر از پیش بینی می باشد. همچنبن بررسی تغییرات خطوط تراز در 15 سال نشان دهنده کاهش شیب کلی حوزه به دلیل عدم تغذیه در اثر احداث سد می باشد. نتیجه گیری: نتایج نشان دهنده اثر کاهش سطح آب زیرزمینی ناشی از احداث سد بوده یکی از دلایل آن ذخیره آب در سد در زمان سیلابی میباشد. نحوه استفاده از آب ذخیره شده در شرایط فصل زراعی بوده که مستقیما مورد استفاده قرار میگیرد در صورتی که قیل از احداث سد سیلاب در آبخوان پخش شده و باعث افزایش سطح ایستابی شده که احداث سد باعث عدم شرایط تغذیه شده است.

سابقه و هدف: جریان پایه یکی از اجزاء مهم در تشکیل هیدروگراف جریان است، که از جریان های زیرزمینی یا ذخایر کم عمق زیرسطحی ناشی می شود. تعیین سهم جریان پایه از جریان امکان ارزیابی واکنش آبخیز و برنامه ریزی بهتر استراتژی های مدیریت کمی و کیفی منابع آب در مقیاس آبخیز را فراهم می نماید. هم چنین، تفکیک جریان پایه از موارد مهم در مدل سازی هیدرولوژی و افزایش دقت کالیبراسیون در مدل سازی بارش-رواناب است. مقایسه حوزه های مختلف از نظر ویژگی های فروکش جریان می تواند اطلاعات ارزشمندی از خصوصیات ذخیره و تغذیه در آبخیز فراهم نماید. هم چنین تعیین سهم جریان پایه می تواند در تحلیل جریان زیست محیطی و شرایط سلامت رودخانه موثر واقع گردد. مولفه جریان پایه به شدت تحت تاثیر بهره برداری از چاه ها در دشت های سیلابی است که می تواند در روش های عددی تفکیک جریان پایه، منشاء بروز عدم قطعیت باشد. هدف از این مطالعه مقایسه روش های ترسیمی و فیلتر عددی در تفکیک جریان پایه و انتخاب روش مناسب برای برآورد دبی پایه در تعدادی از رودخانه های منتخب استان اردبیل است. مواد و روش: در این پژوهش تفکیک جریان پایه روزانه علاوه بر روش های مرسوم (محدوده زمانی ثابت، محدوده زمانی جابه جاشونده و حداقل محلی)، با روش های فیلتر دیجیتال برگشتی شامل (الگوریتم یک پارامتره، الگوریتم دو پارامتره باگتون، الگوریتم سه پارامتره IHACRES، لین و هولیک، الگوریتم چاپمن و ایما فیلتر) نیز انجام گرفته است. نتایج روش های مذکور با روش تحلیل فروکش به عنوان روش مبنا مورد مقایسه قرار گرفته است. تحلیل ها و مقایسه نتایج روش های تفکیک جریان، براساس آمار دبی روزانه جریان با طول دوره آماری 22 سال در پنج ایستگاه هیدرومتری استان اردبیل با داده های در دسترس و مقادیر مختلف دبی جریان صورت گرفته است. یافته ها: براساس نتایج و مقایسه روش های ترسیمی و فیلتری در تفکیک دبی پایه جریان، مشخص شد که دقت روش های ترسیمی با مقادیر پایین ضریب نش-ساتکلیف، قابل قبول نیست. در این راستا، روش محدوده زمانی ثابت با ضریب کارایی 04/0-در شرایط منطقه مورد مطالعه نتایج مناسبی ارائه نداده است. این در حالی است که روش های تفکیک فیلتری الگوریتم یک پارامتره و دو پارامتره باگتون (Boughton two parameter algrithm) با ضرایب کارایی 88/0 و 86/0 به ترتیب به عنوان مناسب ترین روش ها برای برآورد دبی پایه در رودخانه های استان اردبیل بوده است. بحث و نتیجه گیری: نتایج تحقیق نشان داد که روش های ترسیمی تقریبا نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهند و روش های فیلتری با رفع محدودیت ها ی روش های گرافیکی و مبتنی بر تئوری پردازش سیگنال در تفکیک جریان به دو مؤلفه جریان سریع و جریان پایه از صحت و دقت بیش تری برخوردار می باشند. در مجموع می توان گفت که روش های فیلتر عددی با ماهیت غیرخطی و تبعیت از توالی سری های زمانی در داده های دبی، دارای دقت بالاتری نسبت به روش های خطی و ترسیمی است. معرفی روش های مناسب تفکیک جریان دبی روزانه در مدل سازی هیدرولوژیک، تحلیل منطقه ای جریان های حداقل و تعیین سهم جریان پایه می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

سابقه و هدف: خشکسالی به عنوان پیچیده ترین و خطرناک ترین بلایا ی طبیعی است که هم در مکان و هم طی زمان تغییر می کند. گرمایش جهانی در سال های اخیر باعث تشدید این گونه رویدادهای حدی شده است. از این رو استفاده از شاخص های خشکسالی که هر دو اثر بارش و دما را در نظر می گیرند و نیز استفاده از روش های توأم فضایی-زمانی که گسترش یافته ی آمار مکانی هستند، احتمالاً می تواند باعث پایش بهتر خشکسالی ها و در نتیجه افزایش دقت پیش بینی ها گردد. در این روش ها ساختار همبستگی داده ها توسط توابع کوواریانس فضایی-زمانی مشخص می شود. هدف از این تحقیق بکارگیری و مقایسه ی چند تابع تغییرنگار فضایی-زمانی برای پیش بینی و پهنه بندی فضایی-زمانی خشکسالی با استفاده از شاخص SPEI در مقیاس 12 ماهه می باشد. مواد و روش ها: در این تحقیق از داده های ماهانه بارندگی و دمای 48 ایستگاه در شمال شرق کشور طی دوره ی آماری 1981-2012 برای محاسبه ی مقادیر شاخص SPEI در مقیاس 12 ماهه استفاده شده است. تحلیل اکتشافی داده ها از نظر فرض های مانایی و همسانگردی نیز مورد بررسی قرار گرفت. داده ها به دو گروه داده های آموزشی و آزمایشی سال 2012 تقسیم شدند. توابع کوواریانس فضایی-زمانی تفکیک پذیر، متریک، متریک-جمعی و ضربی-جمعی با تعیین بهترین ترکیب از تغییرنگار های کروی، خطی و نمایی برای هریک از تغییرنگار های فضایی و زمانی بر روی داده های آموزشی برازش داده شدند. بهترین مدل با استفاده از معیارهای آماری MSE و MSPE، انتخاب و پارامترهای مورد نیاز آن برآورد شدند. در نهایت با استفاده از کریجینگ فضایی-زمانی، داده های آزمایشی پیش بینی و پهنه بندی شده و با نقشه ی مقادیر مشاهداتی مقایسه شدند. اعتبارسنجی متقابل مدل های فضایی-زمانی و فضایی محض از طریق معیارهای آماری COR، ME، MAE و RMSE با بکارگیری 25 و 47 همسایگی انجام گرفت. یافته ها: بررسی مانایی داده های فضایی-زمانی، مانایی در فضا را نشان داد. رسم میانگین سری زمانی داده ها هم یک روند کاهشی را نشان داد که توسط یک رابطه ی رگرسیونی ساده با بکارگیری مقادیر شاخص SPEI به عنوان متغیر وابسته و زمان به عنوان متغیر تبیینی مدل گردید و داده ها روندزدایی شدند. تغییرنگار فضایی داده ها در چهار جهت صفر، 45، 90 و 135 درجه، تفاوت زیادی را بین چهار تغییرنگار نشان نداد و بنابراین فرض همسانگردی مورد پذیرش قرار گرفت. برای تعیین ساختار همبستگی داده ها از مدل های تفکیک-پذیر، متریک، متریک-جمعی و ضربی-جمعی استفاده شد. مقایسه ی مدل ها از طریق معیار MSE نشان داد دو مدل ضربی-جمعی و متریک جمعی خطای کمتری نسبت به دو مدل دیگر دارند. مقایسه ی این دو مدل در پیش بینی مقادیر مشاهده نشده از طریق معیار MSPE، مدل ضربی-جمعی را با تغییرنگار خطی برای هر دو فضا و زمان به عنوان مدل برتر انتخاب نمود. پس از برآورد پارامترهای مدل و با بکارگیری کریجینگ فضایی-زمانی، مقادیر شاخص SPEI برای داده های آزمایشی پیش بینی و نقشه ی فضایی-زمانی آنها ترسیم شد. شباهت نقشه ی مقادیر پیش بینی شده و نقشه ی مقادیر مشاهداتی نشان داد عملکرد خوب در پیش بینی مقادیر مشاهده نشده را نشان داد. اعتبارسنجی مدل های تغییرنگار فضایی-زمانی و فضایی محض نیز نشان داد عملکرد مدل های مختلف بسیار نزدیک به یکدیگر بوده است. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد مدل کوواریانس فضایی-زمانی ضربی-جمعی نسبت به مدل های دیگر توانایی خوبی در پیش بینی مقادیر مشاهده نشده دارد و به کمک این گونه مدل ها می توان مقادیر متغیر مورد نظر خود را در هر موقعیت فضایی و هر مقطع زمانی پیش بینی نمود. هم چنین اعتبارسنجی مدل ها نشان داد مدل های مختلف فضایی-زمانی و فضایی محض تفاوت چشمگیری نسبت به یکدیگر نداشته و دقت مدل ها نیز نسبت به حالت فضایی محض افزایش پیدا نکرده است.

سابقه و هدف: در سال های اخیر، افزایش دما به دلیل افزایش گازهای گلخانه ای منجر به تغییر اقلیم شده است. گرمایش جهانی و تغییر اقلیم از بحثهای مهم است که متغیرهای مختلفی در آن دخالت و بر آن تأثیر می گذارند. به دلیل اهمیت تغییر اقلیم و به منظور برنامه ریزی در جهت سازگار شدن با تغییرات اقلیمی، پیش بینی متغیرهای جوی توسط دانشمندان با استفاده از مدل های مختلف صورت گرفته است. اهدافی که در این پژوهش مد نظر بود شامل تجزیه و تحلیل روند سالانه بارش و درجه حرارت، مقایسه نتایج مدلهای گزارش پنجم با یکدیگر و تعیین تغییرات در میزان بارش و درجه حرارت در دوره های آتی نسبت به دوره پایه و برآورد آب مورد نیاز نخیلات منطقه اهواز در راستای مدیریت پایدار منابع آب بود. مواد و روش ها: در این پژوهش از مدل ریزمقیاس نمایی آماری با استفاده از مدل SDSM خروجی مدل تغییر اقلیم canESM2 ایستگاه سینوپتیک اهواز براساس مدل های گزارش پنجم هیأت بین الدول تغییر اقلیم و تحت سناریوهای جدید انتشار و پیش بینی های آتی در سه بازه زمانی 2040-2010، 2070-2041 و 2100-2071 در مقایسه با دوره پایه2005-1961 استفاده شد. مشاهدات روزانه بارش، دمای متوسط، حداقل و حداکثر برای دوره 2005-1961 به عنوان ورودی وارد مدل شد. با در نظر گرفتن سناریوهای تغییر اقلیم (RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5)برای دوره های آتی تغییر اقلیم مورد نظر، مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج خروجی مدل ریزمقیاس نشان داد که در دوره های آینده دما در ایستگاه اهواز بر اساس سه سناریوی مورد بررسی افزایش و بارش در سه سناریوی مورد بررسی برای هر سه دوره کاهش خواهد یافت. این میزان طی سناریوهای مختلف متفاوت است. کمترین افزایش دما در ماه ژوئن به میزان 95/0 درجه سانتی گراد طی سناریو RCP8. 5 و بیشترین آن به میزان 96/3 در ماه سپتامبر و طی سناریو RCP4. 5 به وقوع می پیوندد. کمترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 96/1 درجه طی سناریوی RCP8. 5اتفاق می افتد و بیشترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 57/2 درجه طی سناریوی RCP4. 5 اتفاق می افتد که تفاوت اندکی با سناریوی 6/2 دارد. دمای متوسط در ایستگاه اهواز طی سالهای 2070-2041 نسبت به دوره پایه 2005-1961 افزایش نشان داد این میزان طی سناریوهای مختلف متفاوت است. کمترین افزایش دما در ماه دسامبر به میزان 13/3 درجه سانتی گراد طی سناریو RCP2. 6 و بیشترین آن به میزان 57/5 در ماه سپتامبر و طی سناریو 5/4 به وقوع می پیوندد. کمترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 18/3 درجه طی سناریوی 6/2 اتفاق می افتد و بیشترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 65/4 درجه طی سناریوی 5/8 اتفاق می افتد که تفاوت اندکی با سناریو 5/4 دارد. دمای متوسط در ایستگاه اهواز طی سالهای 2099-2071 نسبت به دوره پایه 2005-1961 افزایش نشان داد. کمترین افزایش دما در ماه ژانویه به میزان 58/1 درجه سانتی گراد طی سناریو ار سی پی 6/2 و بیشترین آن به میزان 62/6 در ماه اکتبر و طی سناریو 5/8 به وقوع می پیوندد. کمترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 27/4 درجه سانتی گراد طی سناریو 6/2 اتفاق می افتد و بیشترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 99/5 درجه طی سناریوی 5/8 اتفاق افتاد. نتایج آب مورد نخیلات با استفاده از نرم افزار کراپ وات 8 در نشان داد که آب مورد نیاز نخیلات در سالهای 2040-2011 در اهواز طی سناریو (RCP2. 6) به میزان 4/0 درصد کاهش و تحت دو سناریو دیگر به میزان 5 تا 8 درصد افزایش یافت. آب مورد نیاز نخیلات جهت سالهای 2070-2041 به میزان 15 تا 19 درصد و در سالهای 2099-2071 به میزان 25 تا 28 درصد افزایش نشان داد. نتیجه گیری: با توجه به افزایش درجه حرارت و کاهش میزان بارندگی در دوره های آتی، نیاز آبیاری نخیلات در منطقه اهواز افزایش خواهد یافت.

سابقه و هدف: تنش خشکی مهم ترین عامل محیطی محدودکننده رشد و نمو گیاهان در کل دنیا است به طوری که کاهش رشد در اثر تنش خشکی بیش تر از سایر تنش های محیطی گزارش شده است. کنجد به دلیل تحمل به خشکی و گرما اهمیت بسیاری در توسعه کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک در کشت تابستانه دارد. هدف از اجرای این تحقیق بررسی تأثیر تنش خشکی از طریق اعمال سطوح مختلف آبیاری قطره ای نواری و شناسایی رقم برتر بر اساس شاخص های تنش بود. مواد و روش ها: به منظور بررسی شاخص های تنش خشکی در روش آبیاری قطره ای نواری بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، عملکرد روغن، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب دانه آزمایشی در سال زراعی 98-1397 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. آزمایش به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی شامل مقدار آب در آبیاری قطره ای نواری در چهار سطح 40، 60، 80 و 100 درصد نیازآبی از شروع مرحله گلدهی و فاکتور فرعی شامل رقم در دو سطح شامل ارقام محلی بهبهان و شوین بود. برای مقایسه آماری نتایج اندازه گیری و محاسبه شده از ضرایب همبستگی پیرسون برای تمام پارامترهای اندازه گیری یا محاسبه شده استفاده گردید. یافته ها: مقایسه میانگین کارایی مصرف آب در اثرات متقابل آبیاری و رقم نشان داد تیمار 100 درصد نیاز آّبی و رقم محلی بهبهان با کارایی مصرف آبی معادل 222/0 کیلوگرم بر مترمکعب دانه کنجد، تیمار برتر بود. میانگین آب مصرفی در یک سال انجام آزمایش در تیمارهای 40، 60، 80، 100 درصد نیاز آبی و تیمار شاهد (آبیاری سطحی) به ترتیب برابر 0/35، 4/41، 8/47، 2/54 و 1/65 سانتی متر آب بودند. نتایج ضریب همبستگی پیرسون بیش ترین میزان همبستگی وزن هزار دانه به میزان 9305/ با شاخص عملکرد دانه را نشان داد که بیانگر نقش مؤثر افزایش وزن هزار دانه در بالارفتن عملکرد دانه می باشد. به دلیل زیاد بودن مقادیر شاخص های SSI و TOL در رقم محلی بهبهان نسبت به رقم شوین و نیز کم بودن شاخص های STI، MP، GMP، HM، YI و YSI در رقم فوق نسبت به رقم مزبور می توان رقم محلی بهبهان را از نظر تنش خشکی به عنوان تیمار برتر معرفی نمود. نتیجه گیری: افزایش ارتفاع بوته با همبستگی بسیار معنی داری موجب روند افزایشی تعداد دانه در کپسول گردید. بیش ترین همبستگی معنی-دار تعداد دانه در کپسول به عنوان یکی از اجزای مهم عملکرد با ارتفاع بوته و ارتفاع بوته با حجم آب مصرفی، نشان دهنده نقش بسیار مهم مدیریت بهینه ی کم آبیاری در محصول کنجد است. عملکرد تحت تنش رقم محلی بهبهان نسبت به رقم شوین، به عملکرد تیمار فاقد تنش نزدیک تر بوده و همین عامل در افزایش شاخص TOL در رقم محلی بهبهان نسبت به رقم شوین مؤثر بوده است. رقمی مقاوم به تنش خشکی است که رقم ضریب همبستگی شاخص TOL آن منفی تر شده است. نتایج ضریب همبستگی نشان داد شاخص MP غیر حساس-ترین شاخص تنش برای معرفی تیمارهای تحت تنش و شاخص TOL مقاوم ترین شاخص به تغییرات تنش می باشد. شاخص TOL دو رقم مورد بررسی را بر اساس تغییرات عملکردشان گروه بندی می کند. هرچه میزان تغییرات کم تر باشد، رقم ثبات بیش تری در شرایط تنش نشان داده و متحمل خواهد بود.

سابقه و هدف: امروزه لزوم پرداختن به تولید محصولات کشاورزی استراتژیک مانند گندم در محیط های تحت تنش جهت دست یابی به حداکثر پتانسیل برای تأمین غذا ضرورتی انکار ناپذیر می باشد. باکتری های سودوموناس فلورسنت از مهم ترین ریزوباکتری های مفید خاکزی هستند که با داشتن خصوصیات محرک رشدی متعدد عملکرد گیاهان را افزایش می دهند. مواد و روش: این پژوهش به منظور غربالگری 15 جدایه باکتری سودوموناس فلورسنت از خاک ریزوسفری گیاه گندم دیمزار از نظر خصوصیات محرک رشدی مثل توان تولید آنزیم 1-آمینوسیکلو پروپان-1-کربوکسیلیک اسید-دآمیناز ACC)-دآمیناز)، ایندول-3-استیک اسید (IAA)، سیدروفور، حلالیت فسفات های نامحلول معدنی (TCP) و هیدروژن سیانید (HCN)(در شرایط شوری و غیر شور)، مقاومت به شوری و خشکی اعمال شده با پلی اتیلن گلیکول (با پتانسیل های اسمزی 5-، 10-و 15-بار) صورت گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که همه 15 جدایه دارای توانایی رشد در سطوح مختلف خشکی بودند. در سطح شوری 4 و 10 درصد نمک سدیم کلرید نیز به ترتیب 10 و 2 جدایه توانایی رشد را داشتند. همچنین تمامی این جدایه ها توان انحلال TCP و تولید آنزیم-ACC دآمیناز، IAA، سیدروفور و 9 جدایه توانایی تولید HCN را داشتند. در حضور شوری 4 درصد نمک همه جدایه ها قابلیت انحلال TCP، تنها 8 جدایه توان تولید آنزیم ACC-د آمیناز، 13 جدایه توان تولید IAA، 6 جدایه توان تولید سیدروفور و 4 جدایه نیز دارای توانایی تولید HCN بودند. در این تحقیق دو جدایه باکتری ریزوسفری (Rh10 و Rh9) به عنوان جدایه های برتر انتخاب و شناسایی شدند. شناسایی توالی ژن 16S rRNA این جدایه ها نشان داد که مشابهت نزدیکی با سویه های Pseudomonas helmanticensis OHA11 و Pseudomonas baetica a390 دارند. نتیجه گیری: با توجه به اینکه مجموعه قابل ملاحظه ای از سودوموناس های فلورسنت جداسازی شده از ریزوسفر گندم دیمزار در این تحقیق توانستند در شوری 4 درصد به خوبی رشد کنند و بعلاوه باکتری های مورد مطالعه در سطوح مختلف تنش خشکی، در فشار اسمزی 15-بار یا 62/37 درصد پلی اتیلن گلیکول(PEG 6000) توانایی رشد داشتند، ضمنا این باکتری ها علاوه بر مقاومت به شوری و خشکی قادر به تولید مؤلفه های تحریک رشد گیاه(PGPs) در شرایط شور و غیر شور بودند. به ویژه اینکه نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان داد که بعضی از جدایه های بومی خاک های دیمزار کشور توانایی تولید آنزیم ACC-دآمیناز را داشتند البته در تنش شوری 4 درصد نمک سدیم کلرید این توانایی به طور چشمگیری کاهش (6/46 درصد) یافته و حتی در بعضی از جدایه ها تولید این آنزیم متوقف شد. لذا بر اساس نتایج این تحقیق می توان بیان کرد که خاک ریزوسفری گندم دیمزارها می تواند منبع مناسبی برای جداسازی باکتری های سودوموناس فلورسنت باشد که برخی از این جدایه ها نیز توانایی حفظ ویژگی های محرک رشدی خود را در شرایط شور دارند. علاوه بر این، از آنجایی که در شرایط دیم مصرف کودهای شیمیایی موجب افزایش مضاعف شوری خاک می گردد استفاده از چنین باکتری هایی (سودوموناس های حل کننده فسفات) می تواند برخی از محدودیت های تولید گندم در دیمزارها را کاهش دهد. با این وجود کاربرد آن ها به عنوان کود زیستی نیازمند آزمون های گلخانه ای و مزرعه ای بیشتر می باشد.

سابقه و هدف: سرریزها به طور گسترده ای برای اندازه گیری جریان، انحراف آب و کنترل جریان در کانال های باز استفاده می شوند. تاکنون غالب سرریزهای استفاده شده در بندهای انحرافی به صورت خطی بودند. در این پ‍ ژوهش سعی شده است تا با تغییر در بزرگنمایی سرریز، تاثیر این تغییرات بر روی خصوصیات رسوب انتقال یافته در کانال اصلی و کانال آبگیر مورد بررسی قرار گیرد. مواد و روش ها: آزمایش های تحقیق صورت گرفته در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشگاه بوعلی سینا انجام گردید. آزمایش ها در فلوم به طول 10 متر، عرض 83 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی متر انجام شد. سازه های سرریز، دریچه و کانال آبگیر با متعلقات و مخزن جمع آوری رسوبات نیز طراحی و به مجموعه اضافه شد. برای انجام آزمایش ها از ذرات رسوبی غیر چسبنده با دانه بندی تقریبا یکسان و با قطر متوسط 35/0 میلی متر استفاده گردید. آزمایش ها با لایه ای از رسوبات با ضخامت 4 سانتی متر و با شیب 002/0 و در دو دبی 40 و 60 لیتر بر ثانیه صورت گرفت. در ابتدا دریچه آبگیر و دریچه تخلیه رسوب بسته بودند و جریان با دبی کم وارد فلوم گردید تا از روی سرریز عبور کرد. سپس دبی تا 60 و یا 40 لیتر در ثانیه افزایش یافت. در ادامه دریچه ها به اندازه مطلوب باز شده و آزمایش ها برای مدت زمان معینی صورت گرفت. سپس رسوبات وارده به کانال آبگیر و همچنین رسوبات جمع شده در مش انتهای کانال اصلی جمع آوری، خشک و توزین شده و غلظت رسوبات ورودی به کانال آبگیر و همچنین پایین دست مجرای تخلیه رسوب محاسبه گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش دبی از 40 لیتر به 60 لیتر غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر در آبگیری نسبی برابر افزایش می یابد. افزایش بزرگنمایی سرریز نیز باعث افزایش غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر در آبگیری نسبی برابر می-شود. افزایش آبگیری نسبی و همچنین افزایش دبی نسبی مجرای تخلیه رسوب نیز باعث افزایش غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر می شود. موارد گفته شده در خصوص مجرای تخلیه رسوب نیز صادق است. بدین مفهوم که افزایش بزرگنمایی، افزایش دبی، افزایش دبی نسبی آبگیری و همچنین افزایش دبی نسبی مجرای تخلیه رسوب، باعث افزایش غلظت رسوب ورودی به مجرای تخلیه رسوب می شود. نتیجه گیری: افزایش بزرگنمایی باعث کاهش هد جریان و همچنین کاهش عمق جریان در بالادست شده و در نتیجه سرعت برشی جریان افزایش می یابد که باعث انتقال بیشتر رسوبات به سمت پایین دست و در نتیجه به سمت کانال آبگیر می شود. افزایش بازشدگی دریچه آبگیر و به تبع افزایش دبی آبگیری نیز باعث افزایش غلظت رسوبات وارده به کانال آبگیر می شود. با این حال افزایش بزرگنمایی و همچنین افزایش دبی نسبی مجرای تخلیه رسوب در راندمان غلظت رسوبات ورودی به آبگیر (نسبت غلظت رسوب کانال آبگیر به غلظت رسوبات منتقل شده در کانال اصلی) تاثیر چشمگیری ندارد.

سابقه و هدف: شبیه سازی جریان زیرزمینی به منظور پیش بینی سطح ایستابی، در مطالعات هیدروژئولوژی و مدیریتی، احداث سازه ها، مصارف کشاورزی و دسترسی به آب های زیرزمینی با کیفیت بالا از اهمیت بسزایی برخوردار است. در دهه های اخیر به سبب پیچیدگی و ویژگی های غیر خطی سیستم های آب زیرزمینی، مدل های هوش مصنوعی برای شبیه سازی آبخوان ها مورد آزمایش قرار گرفته اند. هدف این مطالعه مقایسه مدل های شبکه عصبی مصنوعی (پرسپترون چند لایه، تابع پایه شعاعی و نروفازی) و ترکیب آن با روش های زمین آمار برای مدل سازی سطح ایستابی دشت سرخس می باشد. بررسی مطالعات قبلی نشان می دهد، شبیه سازی سطح آب زیرزمینی با روش های هوش مصنوعی در مناطق مختلف نتایج متفاوتی ارائه کرده است. مواد و روش ها: شهرستان سرخس، با پهنه ای بیش از 5 هزار کیلومترمربع در طول های جغرافیایی ′ 30 ° 60 تا ′ 15 ° 61 شرقی و عرض جغرافیایی ′ 55 ° 35 تا ′ 40 ° 36 شمالی واقع شده است. آبخوان دشت سرخس از نوع آزاد و دارای یک لایه آبرفتی می باشد. در این تحقیق از داده های سطح ایستابی 18 حلقه چاه در طول دوره آماری (1394-1370)، بارش و تبخیر پتانسیل ماهانه استفاده شد. با استفاده از روش تیسن سطح اثر ایستگاه های هواشناسی مشخص شد و داد ه ها ی اقلیمی هر ایستگاه به چاه های واقع در پلیگون مربوطه تعمیم داده شد. مدلهای شبکه عصبی مورد استفاده شامل پرسپترون چند لایه (MLP)، تابع پایه شعاعی (RBF) و روش نروفازی (NF) یا (ANFIS) و روش های زمین آمار شامل روش کریجینگ، کوکریجینگ و روش عکس فاصله بود. 70 درصد داده های ورودی برای آموزش مدل و 30 درصد باقیمانده داده ها برای آزمایش آنها بکارگرفته شد. ﺑ ﺮ ای ارزﯾ ﺎ ﺑ ﯽ نتایج شبیه سازی ﻣ ﺪ لﻫ ﺎ ی شبکه عصبی مصنوعی از آﻣ ﺎ ره های همبستگی بین داده ها (R)، ﻣ ﺠ ﺬ ور ﻣ ﯿ ﺎ ﻧ ﮕ ﯿ ﻦ ﺧ ﻄ ﺎ ی ﻣ ﻄ ﻠ ﻖ (MAE) و ﺿ ﺮ ﯾ ﺐ ﺗ ﺒ ﯿ ﯿ ﻦ (R2) و برای ارزیابی روشهای زمین آماری از معیارهای ارزیابی ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) و میانگین مربعات خطا (MSE) استفاده شد. یافته ها: نتایج بدست آمده نشان داد که مدل پرسپترون چند لایه نسبت به مدل های دیگر با توجه به 60/0=R2، 80/0= MAE و 77/0 R=از دقت بیشتری برخوردار است. برای تعیین بهترین مدل زمین آمار برای پیش بینی مکانی سطح ایستابی آب های زیرزمینی نتایج مدل پرسپترون چند لایه، به عنوان ورودی مدل های زمین آمار استفاده شد. نتایج نشان که روش کریجینگ با 1= RMSEو 068/0= RMSمدل بهتری برای شبیه سازی مکانی سطح آب زیرزمینی دشت سرخس می باشد و براساس آن نقشه های شبیه سازی سطح آب زیرزمینی هر سال ترسیم گردید. تحلیل نقشه های به دست آمده نشان داد بیشترین افت در قسمت شمالی منطقه می باشد و قسمت جنوبی از افت کمتری برخوردار بوده است. نتیجه گیری: ترکیب مدلMLP و روش درونیابی کریجینگ، راه حلی مناسب و کم هزینه برای شبیه سازی تراز آب زیرزمینی دشت سرخس می باشد. پیشنهاد می گردد برای افزایش دقت مدل های هوش مصنوعی در صورت امکان از متغیرهای وابسته بیشتری استفاده شود. همچنین برای پیش بینی بهتر سطح آب زیرزمینی از مدل های هوش مصنوعی دیگر با الگوریتم های متفاوت استفاده شود.

سابقه و هدف: روی آزاد شده از خاک ریزوسفری فاکتور اصلی موثر در میزان قابلیت زیستی روی است. به منظور بررسی نحوه تاثیر فعالیت ریشه و ترشحات آن بر آزاد سازی روی در یک خاک آلوده در زمان های مختلف برداشت گیاه، آزمایشی به صورت گل خانه ای بر روی خاک آلوده به روی در سیستم رایزوباکس صورت گرفت. مواد و روش ها: نمونه خاک از عمق 0-30 سانتی متر یک خاک آهکی، از مزارع کشاورزی واقع در استان زنجان برداشت شد. به منظور مطالعه تاثیر ترشحات ریشه گیاه ذرت بر رهاسازی از رایزوباکس استفاده شد. ابعاد رایزوباکس 200 در 200 در 150 میلی متر (طول، ارتفاع و عرض) در نظر گرفته شد. رایزوباکس به سه بخش از مرکز به سمت لبه رایزوباکس از سمت چپ یا راست که توسط صفحات مشبک نایلونی (300 مش) احاطه شدند، یعنی ناحیه مرکزی برای رشد گیاه (20 میلی متر)، ناحیه های نزدیک ریزوسفر (20 میلی متر) و ناحیه های توده خاک (40 میلی متر) تقسیم شد. هشت بذر در ناحیه مرکزی رایزوباکس ها کشت شدند و سپس به دو عدد تقلیل یافت. گیاهان 30، 60 و 90 روز پس از کاشت برداشت شد. این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه سطح زمان (30، 60 و 90 روز پس از کشت) و سه ناحیه با فاصله از ریشه در سه 3 تکرار اجرا شد. سینتیک رها سازی روی در خاک توده ای و ریزوسفری توسط روش عصاره گیری متوالی با DTPA در دوره زمانی 1 تا 528 ساعت در دمای 25 درجه سانتی گراد تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش زمان میزان روی تجمعی آزاد شده افزایش یافت. همچنین میزان روی تجمعی آزاد شده در خاک ریزوسفری در زمان 60 روز پس از کشت به صورت معنی داری نسبت به خاک های غیرریزوسفری (NR و B) به دلیل جذب گیاه کاهش یافت. بین زمان های مختلف برداشت گیاه از نظر غلظت روی تجمعی اختلاف معنی داری در هر ناحیه ریشه ای وجود داشت. میانگین روی آزاد شده از خاک ریزوسفری، متاثر از ریشه و توده ای 60 روز پس از کشت به ترتیب 5/278، 18/269، 7/259 میلی گرم بر کیلوگرم بدست آمد. مقایسه مقادیر ضریب تبیین (R2) و خطای استاندارد تخمین (SE) نشان داد که معادله های تابع توانی و مرتبه اول واکنش های آزاد سازی روی را به خوبی توصیف نموده است، به طوری که دارای بیشترین ضریب تبیین و کمترین خطای استاندارد تخمین می باشند. همچنین ضریب b معادله توانی در همه خاک ها کمتر از یک بدست آمد که نشان دهنده این است که سرعت آزاد شدن روی با زمان کاهش می یابد. بهترین مدل برای توصیف آزاد شدن روی در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری، مدل توانی بود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که ویژگی های روی رها شده به برآورد پتانسیل تامین روی در ریزوسفر ذرت کمک می کند که متفاوت از خاک توده ای می باشد.

سابقه و هدف: رطوبت خاک یکی از متغیرهایی است که با کنترل فرایند تبخیر و تعرق بر چرخه ی تبادل آب و حرارت بین زمین و اتمسفر تأثیر می گذارد. مقدار این رطوبت برای چرخه های هیدرولوژیکی، بیولوژیکی و بیوشیمیایی نیز حائز اهمیت می باشد. به کمک اطلاعات رطوبت خاک در بازه های زمانی منظم می توان درجه ی پیشرفت خشکسالی را در مناطق با آّب و هوای خشک تعیین کرد. همچنین پایش مستمر رطوبت خاک مناطق کشاورزی، به برنامه ریزی آبیاری محصولات به شکلی مؤثر کمک می کند. از رطوبت خاک همچنین برای شناسایی مناطق آتش خیز جنگل ها استفاده می شود. بنابراین پایش رطوبت خاک در هر منطقه و در مقاطع زمانی مختلف امری مهم می باشد. با توجه به عواملی مانند عدم یکنواختی در ویژگی های فیزیکی خاک، توپوگرافی، پوشش زمین، تبخیر و تعرق و میزان بارش، رطوبت خاک به عنوان عاملی متغیر در بازه های مکانی و زمانی شناخته می شود. بنابراین استفاده از روش های سنتی تعیین رطوبت خاک (مانند روش وزنی و میله ی نوترون) برای درک رفتار مکانی و زمانی این متغیر در سطوح وسیع مناسب نمی باشد. برای رفع این مشکل در دو دهه ی گذشته تکنولوژی سنجش از دور (به خصوص در حوزه ی مرئی/مادون قرمز نزدیک و حرارتی) به طور گسترده برای تخمین غیرمستقیم رطوبت خاک مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش، برآورد رطوبت خاک سطحی با استفاده از شاخص های نرمال شده ی رطوبت (NDMI)، پوشش گیاهی نرمال شده(NDVI) و دمای سطح زمین (LST) بوده است. مواد و روش ها: بدین منظور تصاویر ماهواره لندست 8 همزمان با نمونه برداری زمینی تهیه شدند. نمونه ها به آزمایشگاه منتقل و رطوبت خاک نمونه ها (تعداد 45 نمونه) به روش وزنی اندازه گیری شد سپس با استفاده از نرم افزارهای تخصصی ArcGIS شاخص های مورد نظر برآورد شد و مقادیر این شاخص ها برای اجرای رگرسیون آماری به نرم افزار SPSS منتقل و آنالیزهای آماری بین شاخص های نرمال شده ی رطوبت (NDMI)، پوشش گیاهی نرمال شده(NDVI) و دمای سطح زمین (LST) و رطوبت خاک اندازه گیری انجام شد. سپس تابع انتقالی برآورد رطوبت خاک به روش رگرسیون خطی چندگانه بدست آمد. این پژوهش در منطقه دهدز از توابع شهرستان ایذه استان خوزستان انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد بین مقادیر رطوبت خاک سطحی با شاخص های (NDMI)، (NDVI) و (LST) همبستگی (78%) وجود دارد. همچنین نتایج صحت سنجی تابع انتقالی برآورد رطوبت خاک نیز نشان داد که این تابع با ضریب جرم باقی مانده (CRM) 001/0-قادر به پیش بینی رطوبت خاک سطحی است، این مقدار اندک این شاخص آماری، نشان دهنده دقت زیاد مدل پیشنهادی برای برآورد رطوبت خاک سطحی می باشد. نتیجه گیری: نتیجه این پژوهش در قالب توابع انتقالی و نقشه رطوبتی خاک ارائه شده است. نقشه رطوبت خاک شبیه سازی شده به وسیله ی این مدل قادر است 78 درصد تغییرات رطوبت خاک را در منطقه پیش بینی کند.

سابقه و هدف: اهمیت آب به عنوان بستر حیات بر هیچ کس پوشده نیست. تنگناهای ناشی از افزایش جمعیت و فشار بر منابع آب ضرورت حفاظت از این منابع را پیش آورده است. در سال های اخیر خشکسالی های پی در پی، افزایش بیش از حد جمعیت، افزایش صنایع و آلودگی های ناشی از آن اهمیت منابع آبی در کشور ایران که یکی از کشورهای خشک و نیمه خشک جهان محسوب می شود را دو چندان کرده است. یکی از متداول ترین آلاینده های آب ترکیبات نفتی هستند. بنزن یک ترکیب آروماتیکی با فرمول C6H6 است. این ماده بسیار سمی و سرطان زا بوده و یکی از آلاینده های موجود در پساب های پالایشگاهی است. مصارف اولیه آب در صنایع در سال های اخیر موجب تغلیظ و افزایش سمیت پساب ها شده است. دفع نامناسب این قبیل پساب ها و عدم کاهش آلاینده های موجود در آن ها مشکلات محیط زیستی فراوانی را به وجود آورده است. بدین منظور، هدف از انجام این مطالعه سنتز یک نانو جاذب متخلخل با استفاده از کیتوزان به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست برای حذف بنزن از محلول های آبی و پاک سازی آب های آلوده است. مواد و روش ها: برای ساخت نانو ذرات کیتوزان از پودر کیتوزان ساخت شرکت سیگما آلدریچ و محلول استیک اسید 1% استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف pH، غلظت اولیه محلول بنزن، دوز جاذب و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر غلظت بنزن توسط دستگاه اسپکتروفتومترUV-Vis Array مدل Photonix Ar 2015 در طول موج 254 نانو متر تعیین و با استفاده از نرم افزار Excel و Spss آنالیز گردید. یافته ها: با توجه به نتایج مقدار بهینه جذب بنزن در pH برابر 4 به دست آمد. با افزایش یا کاهش pH محلول، کارایی حذف بنزن کاهش یافت. همچنین با افزایش زمان تماس از 5 تا 120 دقیقه، کارایی حذف بنزن از 85/96 به 28/89 درصد کاهش یافت. با افزایش غلظت اولیه بنزن، راندمان حذف دارای روند صعودی بوده و بیشترین مقدار درصد حذف در غلظت 70 میلی گرم بر لیتر برابر با 57/78 درصد به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش دوز جاذب راندمان حذف بنزن روند نزولی داشته و بیشترین میزان درصد حذف در دوز جاذب 01/0 گرم برابر با 85/82 درصد به دست آمد. در شرایط بهینه بیشترین میزان درصد حذف بنزن 85/96 درصد تعیین شد. نتیجه گیری: یافته های تحقیق نشان داد که جاذب نانو کیتوزان کارایی بالایی در جذب بنزن از محلول های آبی دارد. با توجه به این که نانوکیتوزان منشاء طبیعی دارد، می توان از آن به عنوان یک جاذب سازگار با محیط زیست و ارزان قیمت نسبت به سایر جاذب ها برای حذف ترکیبات آروماتیک از محلول های آّبی استفاده کرد. .

سابقه و هدف: بررسی پارامترهای بیولوژیکی کیفیت خاک به منظور ارزیابی مدیریت زمین و پایداری سیستم های کشاورزی مورد استفاده، بسیار مفید است. برای این منظور ویژگی های بیولوژیکی کیفی خاک که به کشت و کار حساس هستند مورد اندازه گیری و ارزیابی قرار می-گیرند. هدف از مطالعه حاضر بررسی تغییرات بیولوژیک کیفیت خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار، تعیین حساس ترین این پارامترها به آشفتگی یک اکوسیستم و ایجاد حداقل مجموعه داده از این پارامتر ها با استفاده از روش تجزیه عامل ها بود. مواد و روش ها: برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان انتخاب شد. نمونه های خاک از دو کاربری جنگل طبیعی و شالیزار مجاور آن ها در 5 عمق (20-0، 40-20، 60-40، 80-60 و 100-80 سانتی متر) برداشت گردید. داده های این پژوهش به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع کاربری اراضی در دو سطح و عمق خاک در پنج سطح بود که در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. لذا تعداد تیمارهای آزمایش 10=2×5 عدد که با لحاظ نمودن تعداد تکرارها در مجموع 30 واحد آزمایشی، جامعه آماری آزمایش را تشکیل داد. در نمونه ها تنفس میکروبی، درصد معدنی شدن کربن، کربن زیست توده میکروبی، کسر میکروبی و ضریب متابولیکی اندازه گیری و شاخص حساسیت برای هر ویژگی محاسبه گردید. مقایسه میانگین پارامترها با آزمون دانکن و تجزیه عاملی به روش تجزیه به مولفه های اصلی انجام گرفت. یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد با تغییرکاربری اراضی از جنگل بکر به شالیزار به طور میانگین در کل خاکرخ نسبت معدنی شدن کربن (28 درصد) و ضریب (کسر) متابولیکی (21 درصد) افزایش یافت. درحالی که وزن زیست توده میکروبی (61 درصد)، تنفس میکروبی (39 درصد) و تنفس پایه (49 درصد) کاهش یافت. شاخص حساسیت (SI) نشان داد که در بین پارامترهای بیولوژیکی، زیست توده میکروبی در مقایسه با سایر پارامترها به تغییر کاربری اراضی حساس تر بود. استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) در این مطالعه نشان داد که دو عامل تقریباً بیش از 70 درصد واریانس را در مقادیر زیست توده میکروبی و درصد معدنی شدن کربن و بیش از 60 درصد واریانس را در مقادیر معدنی شدن کربن، تنفس پایه و کسر (ضریب) متابولیکی توجیه کرد. این پارامترها بیش ترین برآورد اشتراکی بودن را نشان می دهند و کسر میکروبی کم ترین اهمیت نسبی در بین تخمین مقادیر اشتراک را نشان داد. نتیجه گیری: تغییر کاربری از جنگل بکر به اراضی شالیزاری تاثیر نامطلوب روی پارامترهای بیولوژیکی کیفیت خاک داشت. این امر موجب کاهش سلامت خاک و پتانسیل ترسیب کربن در خاک می شود. بنابراین ادامه کشت و کار در این اراضی تخریب خاک را تشدید نموده و در صورت توقف کشت و کار زمان بهبود (Recovery time) و زمان احیا (Resilience time) طولانی تر می شود.