مرتع و آبخیزداری
سال:1395 | دوره:69 | شماره:2 |تعداد مقالات:29

شناسایی زیر حوزه های آبخیز همگن اولین گام ضروری تعمیم نتایج مطالعات محیطی می باشد. بدین منظور در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش تجزیه وتحلیل عاملی (روش تحلیل مولفه های اصلی) از بین 21 متغیر موثر بر تولید رسوب در 27 ایستگاه هیدرومتری البرز شمالی، متغیرهای طول مستطیل معادل، میزان حساسیت سنگ به فرسایش، بارش متوسط سالانه، جهت و تراکم زهکشی که درمجموع 80.72 درصد واریانس داده ها را توجیه می کنند، انتخاب شدند (KMO=0.516). سپس با استفاده از روش های مختلف تحلیل خوشه ای (سلسله مراتبی، دومرحله ای و میانگین K)، سه منطقه همگن به دست آمد. آنالیز تشخیص، صحت تحلیل خوشه ای در مناطق همگن را تائید نمود. از سوی دیگر بر اساس این پنج عامل، یک تابع متمایز کننده تعریف شد که مقادیر همبستگی کانونیک، کای اسکور و آماره ویلکس لامبدا نیز تایید کننده مجزا بودن این سه گروه منطقه همگن می باشند.

پایداری خاکدانه ها کی از خصوصیات اصلی موثر بر فرسایش پذیری و ویژگی های اصلی هیدرولیکی و فیزیکی خاک است. آگاهی از مولفه های خاک کنترل کننده پایداری خاکدانه ها برای حفظ ساختمان خاک بسیار مهم است. همچنین شناسایی خصوصیات بحرانی خاک موثر بر پایداری خاکدانه ها در حوزه آبخیزی که فرسایش خاک ناشی از الگوهای طبیعی پایداری خاکدانه ها است، پایه و اساس استراتژی های حفاظتی است. هدف این مطالعه که در خاک های سطحی طالقان انجام شده، بررسی رابطه بین پایداری خاکدانه ها و برخی از خصوصیات خاک است. در این تحقیق، واحدهای کاری بر اساس همگنی در شیب دامنه، جهت جغرافیایی و سنگ شناسی حاصل شده اند، سپس با تکیه بر نتایج مطالعات زمین آماری در مقیاس واحدهای همگن کاری در بخشی از خاک های حوزه آبخیز طالقان به وسعت 3260 هکتار، 84 نقطه به عنوان نقاط نمونه برداری خاک انتخاب شده اند. شاخص های پایداری مورد استفاده میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و پایداری مرطوب خاکدانه ها هستند. همبستگی بین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و خصوصیات خاک با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون استخراج شده و بر اساس معنی داری آماری آن ها ارزیابی شده است. سپس بر اساس نتایج همبستگی و با استفاده از روش رگرسیون گام به گام اقدام به توسعه مدل های پیش بینی پایداری خاکدانه ها شد. نتایج حاکی از غیرقابل انتظار بودن همبستگی بین خصوصیات خاک و پایداری خاکدانه ها است به طوریکه همبستگی بین پایداری خاکدانه ها با درصد آهک، رس و رطوبت اشباع منفی است درحالی که با درصد شن ریز و شن خیلی ریز مثبت است. بنابراین بهبود پایداری خاکدانه ها و کنترل فرسایش خاک در حوزه آبخیز طالقان درگرو مدیریت این خصوصیات خاک و انجام پروژه های حفاظت خاک در جهت تعدیل و بهینه کردن آن ها است.

خوش خوراکی گونه های مرتعی در موارد متعددی مانند تعیین ظرفیت چرا و ترکیب گونه ای کاربرد دارد. تاکنون شاخص دقیقی برای تعیین خوشخوراکی، تعریف نشده است. ازاین رو، معرفی شاخصی دقیق، کاربردی، عام و ساده برای تعیین خوشخوراکی گیاهان مرتعی ضروری به نظر می رسد. برای بررسی رابطه بین خوشخوراکی و ترکیبات ثانویه، ابتدا ترکیب گیاهان و نسبت استفاده از گونه های گیاهی موجود در منطقه در رژیم غذایی دام های گوسفند و بز به طور جداگانه با استفاده از روش فیلم برداری و زمان سنجی اندازه گیری شد. شاخص انتخاب گونه های گیاهی برای بز و گوسفند محاسبه گردید. سپس، ترکیبات ثانویه گیاهان غالب در رژیم غذائی دام ها، با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف نگار جرمی GC-MSS اندازه گیری و مقادیر ترکیبات ثانویه به روش آنالیز مولفه های اصلی (PCA) رج بندی و مقادیر کمی هر یک از گونه های گیاهی بر روی هر یک از محورهای اصلی به عنوان معیار کمی تمایز گونه ها ازنظر وجود ترکیبات ثانویه گیاهان در نظر گرفته شد. در پایان همبستگی بین شاخص انتخاب گونه های گیاهی توسط گوسفند و بز (متغیر وابسته) با مقادیر کمی حاصل از ترکیبات ثانویه گیاهان بر روی محورهای PCA (متغیر مستقل) تعیین و تجزیه وتحلیل شد. نتایج حاصله نشان داد که بین شاخص انتخاب گونه های گیاهی توسط گوسفند و بز با ترکیبات ثانویه گیاهان رابطه معنی داری (P³0.05) وجود داشته و یا به بیانی دیگر ترکیبات ثانویه گیاهان مرتعی در انتخاب آن ها توسط گوسفند و بز برای چرا کاملا تاثیر گذارند. بنابراین، ترکیبات ثانویه گیاهان را می توان به عنوان شاخصی مهم در تعیین خوشخوراکی گیاهان مرتعی محسوب کرد.

هدف از اجرای این تحقیق بررسی روند تغییرات مرتع با روش پویایی پوشش گیاهی و در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و خصوصیات خاک منطقه دولت قرین سمیرم در جنوب استان اصفهان در سطحی معادل 25 کیلومترمربع می باشد. پس از تعیین تیپ گیاهی و گونه های همراه منطقه، آمار پوشش تاجی گیاهان یک ساله، پهن برگان علفی چندساله، بوته ای ها، گندمیان چندساله، رطوبت، کربن آلی و پوشش خاک، طی سال های 1387 تا 1391 جمع آوری شد. بدین منظور از 3 نوار ترانسکت به طول 500 متر در جهت تغییرات تیپ گیاهی استفاده گردید. بر روی هر ترانسکت 10 پلات و در کل 30پلات با ابعاد 2 در 1 متر (بر اساس روش سطح حداقل) مشخص گردید. میزان بارندگی و دما بر اساس آمار ایستگاه هواشناسی سمیرم محاسبه و منحنی های آمبروترمیک سال های رویشی موردنظر ترسیم گردید. تغییرات پارامترهای اندازه گیری شده به کمک روش تجزیه واریانس (F-test) بررسی و میانگین هر پارامتر از سالی به سال دیگر (طی 4 سال) با روش دانکن مقایسه گردید. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تفاوت در متغیرهایی مانند رطوبت خاک، پوشش تاجی یک ساله ها، بوته ای ها، پهن برگان علفی، گندمیان چندساله، پوشش خاک و گونه Bromus tomentellus در سطح 99 درصد و پوشش تاجی کل، گونه Poa bulbosa و میزان کربن آلی خاک در سطح 95 درصد معنی دار می باشد. افزایش بارش در سال های پایانی اجرای طرح، بخصوص در فصل بهار و هم زمان با رشد گیاه، تاثیر مشهودی در افزایش پهن برگان علفی و گندمیان گذاشته است. به طوری که پوشش تاجی پهن برگان علفی از 2.93 به 7.13 و پوشش تاجی گندمیان از 7.1 به 14.05 درصد رسیده است. تغییرات و پویایی سالانه پوشش گیاهی با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و خاک منطقه بررسی و درنهایت عامل اقلیم به عنوان تاثیرگذارترین عامل مشخص گردید.

توجه به ماهیت داده های رسوب و انتخاب روش های مناسب پردازش بر روی داده ها قبل از ورود به مدل های هوش مصنوعی از جمله مواردی است که می تواند نتایج حاصل از شبیه سازی ها را به واقعیت نزدیک سازد. در این تحقیق تاثیر روش های پردازش داده های رسوب قبل از ورود به دو مدل شبکه های عصبی مصنوعی و سیستم های استنتاج فازی-عصبی در هفت ایستگاه حوضه سد دز مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس با توجه به توزیع های احتمالاتی حاکم بر داده ها سه سناریو در نظر گرفته شد. سناریوی اول بدون هیچ گونه پردازش و با استفاده از اصل داده ها، سناریوی دوم، پردازش داده ها از طریق استاندارد سازی و در سناریوی سوم با توجه به حاکمیت توزیع های لگاریتمی بر داد ه های رسوب، از لگاریتم داده ها استفاده گردید.نتایج شبیه سازی ها در دو مدل، کارایی بهتر و خطای کمتر را در شرایط استفاده از لگاریتم داده ها به خصوص در ایستگاه هایی که بهترین توزیع های احتمالاتی آن ها یکی از توزیع های لگاریتمی می باشد، نشان دادند. درنهایت، مدل فازی عصبی با ضریب همبستگی 0.95، RMSE=5.4، MSE=1.4 و ME=0.42 در ایستگاه بیاتون و در شرایط استفاده از لگاریتم داده ها بهترین عملکرد را نشان داد.

هدف از انجام این تحقیق معرفی منبع علوفه ای جدید و با ارزش از طریق ترکیب و سیلو کردن سه گونه ی یونجه، هالکنموم (Halocnemumstrobilaceum)) و میوه کهور (Prosopis juliflor) و ارزیابی آن با استفاده از روش تجزیه تقریبی، روش تولید گاز و دام زنده می باشد. برای انجام این آزمایش ابتدا مقدار مناسبی از گونه های موردنظر جمع آوری گردید. سپس به وسیله چاپر به ابعاد کمتر از 5 سانتیمتر خرد شدند. در ادامه هالوکنموم (H)، میوه کهور (K)، یونجه (U) و ملاس (M) در چهار تیمار و با سه تکرار در قالب طرح آزمایشی بلوک کامل تصادفی به ترتیب به نسبت 50: 20: 20:10درصد، 50:30:10: 10 درصد، 50: 10: 30: 10 درصد و 30: 30: 30: 10 درصد بر اساس وزن ماده خشک سیلو شدند. در پایان مدت آزمایش (28 روز) ارزش علوفه ای این ترکیبات با استفاده از روش های استاندارد AOAC مورد ارزیابی قرار گرفت.به منظور برآورد میزان مصرف سیلوهای تهیه شده از سه راس میش نژاد قشقایی یک ساله غیر شیرده با وزن 45±2.5 کیلوگرم و سه راس بز ماده نژاد توده سیاه مویی یک ساله غیر شیرده با وزن 30±2.5 کیلوگرم بر اساس آزمایشی به صورت طرح اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. نتایج نشان داد که ترکیب M10-U20-K20-H50 و M10-U30-K10-H50 طی دوازده ساعت اولیه دارای هضم پذیری بیشتری بودند. مطالعه ارزش غذایی ترکیبات سیلو شده در این تحقیق به روش تولید گاز نشان داد که ترکیب M10-U20-K20-H50 مقدار ماده آلی خشک، ماده آلی قابل هضم و انرژی متابولیسمی نسبتا بالاتری دارد و بیشتر موردتوجه دام های موردمطالعه است. پس می توان آن را به عنوان یک ترکیب مناسب غذایی و اقتصادی پس از انجام تحقیقات تکمیلی توصیه نمود.

هدف از این پژوهش، بررسی روابط پوشش گیاهی با خصوصیات خاک و تعیین مهم ترین خصوصیات خاکی موثر در تفکیک تیپ های رویشی منطقه پارک ملی خجیر از توابع استان تهران بوده است. نمونه برداری به روش تصادفی-سیستماتیک انجام شد. بعد از برداشت اطلاعات پوشش گیاهی با توجه به پراکنش پوشش گیاهی با استفاده از آنالیز دوطرفه گونه های شاخص (TWINSPAN) و آنالیز تطبیقی قوس گیر (DCA) پوشش گیاهی منطقه به 5 تیپ گیاهی طبقه بندی شد. از عمق 20 – 0 سانتی متر نمونه خاک برداشت و خصوصیات خاک شامل بافت خاک، درصد آهک، گچ، اسیدیته، هدایت الکتریکی، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و نسبت جذب ازت اندازه گیری گردید. به منظور تجزیه وتحلیل خصوصیات خاک در ارتباط با تغییرات پوشش گیاهی از روش های تجزیه وتحلیل چند متغیره از قبیل آنالیز تطابق کانونیک (CCA) که یکی از روش های رسته بندی است استفاده شد. این آنالیزها با استفاده از نرم افزار PC - ORD انجام گرفت. نتایج نشان داد که یک همبستگی معنی داری بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی اندازه گیری شده وجود داشته است. مهم ترین خصوصیات خاکی موثر در تفکیک تیپ های رویشی منطقه مورد مطالعه، سنگریزه، رس، سیلت، شن، گچ، آهک، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی، پتاسیم و ارتفاع از سطح دریا بوده و هر گونه گیاهی با توجه به منطقه رویش، نیازهای اکولوژیک و دامنه بردباری با بعضی از خصوصیات خاک رابطه دارد. تیپ های گیاهی ازنظر مقدار سنگریزه، آهک، گچ، شن، رس، با هم اختلاف معنی داری داشته اند که نشان دهنده شکل گیری تیپ های گیاهی در منطقه در ارتباط با خاک آن می باشد.

منابع طبیعی تجدید شونده از سرمایه های ملی و با ارزش هر کشور محسوب شده و حفظ و توسعه آن علاوه بر نهاد های ذی ربط از وظایف عموم مردم و به ویژه بهره برداران این منابع است. در این زمینه راهکارهای متنوعی برای استفاده بهینه و حفاظت پایدار منابع طبیعی، بال اخص مراتع مطرح شده که در میان آنها مدیریت مشارکتی مورد تاکید قرار گرفته است. در این مطالعه با هدف شناخت چالش ها و موانع پیشروی مدیریت مشارکتی، به تحلیل شبکه تلفیقی نهاد- بهره برداران مرتع (نهادهای مرتبط با مدیریت مرتع و بهره برداران مرتع) بر اساس رویکرد تحلیل شبکه اجتماعی در روستای قصر یعقوب شهرستان صفاشهر پرداخته شده است. نتایج حاصله حاکی از آن ست که میزان انسجام میان بهره برداران مراتع و نهادهای مرتبط با شبکه نهادی مرتع و همچنین پایداری شبکه مورد بررسی در منطقه مورد مطالعه در حد متوسط است و دو نهاد شورای اسلامی روستا و اداره جهاد کشاورزی دارای اقتدار بالاتری نسبت به سایرین و به عبارتی کنشگران کلیدی در میان نهاد های مورد بررسی هستند. لذا بر اساس نتایج حاصله می توان بیان نمود که تقویت انسجام در بین کنشگران مورد مطالعه و همچنین شناخت کنشگران کلیدی در سطوح مختلف از مهم ترین راهکارها در راستای تحقق برنامه عمل مدیریت مشارکتی است و مدیران منابع طبیعی را در جهت ساماندهی و مدیریت پایدار مراتع یاری می نماید.

حفاظت و احیا تنوع زیستی در اکوسیستم های مرتعی تخریب یافته اهمیت فراوانی دارد. در این زمینه نیاز است تا پتانسیل بانک بذر خاک به عنوان یکی از منابع مهم گونه ای مورد شناسایی قرار گیرد. در این تحقیق ترکیب گونه ای و مقدار بذر موجود در خاک در دو شرایط قرق و خارج قرق در بخشی از مراتع چهارباغ استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. نمونه گیری بانک بذر خاک از دو منطقه قرق و خارج قرق در دو عمق صفر تا 5 و 5 تا 10 سانتی متری خاک در 90 پلات یک مترمربعی انجام شد. ترکیب و مقدار بانک بذر به روش جوانه زنی در گلخانه تعیین گردید. 28 گونه گیاهی از 15 تیره از نمونه های خاک دو منطقه جوانه زدند. تیره کاسنی، گندمیان و گل سرخ در دو منطقه قرق و خارج قرق جزو تیره-های غالب بانک بذر خاک منطقه بودند. همی کریپتوفیت ها، پهن برگان علفی و چندساله ها از گروه های کارکردی غالب در بانک بذر خاک دو منطقه بودند. قرق به طور معنی داری باعث افزایش بانک بذر گونه های Digitaria sanguinalis، Potentilla canescens، Stellaria media، Sonchusoleraceus و Galium verum گردید. شاخص های غنا و تنوع گونه ای بانک بذر خاک دو منطقه تفاوت معنی داری نداشتند. در منطقه قرق این شاخص ها به طور معنی داری در عمق سطحی خاک بیشتر بوده اما دو عمق خاک در خارج قرق از نظر این شاخص ها تفاوت معنی داری نداشتند. نتایج این تحقیق نشان داد هر چند قرق موجب تغییراتی در بانک بذر گیاهان در خاک شده اما هنوز بهبود شاخص های تنوع و غنا و افزایش معنی دار گندمیان را در پی نداشته است.

داده کاوی این فرصت را فراهم می کند تا داده های موجود از خاک، به مناطق دور از دسترس تعمیم داده شوند و داده های خاک را در طیفی از مقیاس ها، متراکم کرده و یا گسترش داد، بطوریکه می توان آن را به عنوان یکی از دستاوردهای با ارزش در جهت کمک به تصمیم گیری صحیح مدیران اجرایی تلقی نمود. ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از مهمترین ویژگی های شیمیایی خاک هاست که توانایی خاک در ذخیره عناصر غذایی و یا عناصر آلاینده در خاک را نشان می دهد. اندازه گیری CEC خاک های مناطق گرم و خشک با دارا بودن خصوصیاتی مانند مواد آلی پایین و کانی شناسی خاص، به روش های معمول سخت و زمان بر است، لذا در این تحقیق از روش (CANFIS (Coactive Neuro-Fuzzy Inference Systems جهت برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی برخی خاک های مناطق خشک و نیمه خشک استفاده گردید. در این تحقیق از 85 نمونه خاک (بانک داده های خاک هدف) موجود در پایگاه داده های خاک (440 نمونه خاک مرجع) به نسبت 1:5 استفاده شد. به منظور بررسی همراستایی در داده ها، همبستگی بین متغیر های مستقل مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از روش رگرسیونی حذف پیشرو، مهمترین و تاثیرگذارترین مولفه های ورودی بر نتایج خروجی، انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که روش CANFIS دارای قابلیت و کارایی زیادی در تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از ویژگی های زودیافتی مانند بافت خاک، ماده آلی و تصاویر ماهواره ای می باشد.

امروزه افزایش رشد جمعیت و نیاز به مواد غذایی باعث گردیده فشار بر عرصه های منابع طبیعی به ویژه در تبدیل این اراضی به اراضی کشاورزی، روزبه روز در حال افزایش است، به طوری که در بعضی مناطق، مردم مراتع شیب دار اطراف روستای خود را که شرایط بارندگی مناسبی دارد، تغییر داده و به دیم کاری می پردازند، همین عامل سبب تسریع تجزیه ماده آلی و سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شده و بازدهی اراضی را تحت تاثیر قرار می دهد. دولت به منظور حفاظت خاک این مناطق اقدام به اجرای پروژه های آبخیزداری متعدد کرده که از یکی از این پروژه ها، پروژه تبدیل اراضی دیم منطقه به باغات بادام می باشد. این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه تاثیرات دیمزارها بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و ارزیابی اقتصادی اراضی دیم گندم و باغات بادام دیم انجام شده است. به همین منظور از سه کاربری مرتع، باغات دیم و دیمزار از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتیمتری خاک و در 3 تکرار اقدام به نمونه گیری از خاک گردید. نتایج نشان داد که طرح تبدیل دیمزارهای کم بازده به باغات بادام دیم باعث بهبود میزان کیفیت خاک (حاصلخیزی) در این منطقه شده است. همچنین نتایج ارزیابی اقتصادی کاربری های مختلف نشان داد که نسبت فایده به هزینه برای گندم کاری دیم 0.57 است، درحالی که برای پروژه بادام کاری بین 2 تا 3.7 یعنی حدود 4 تا 7 برابر است. بنابراین پروژه بادام کاری دیم توان مالی روستائیان را افزایش داده است.

افزایش نگرانی ها در زمینه گرمایش جهانی و تغییر اقلیم موجب شده است که به خاک و توانایی آن در ترسیب کربن به صورت پایدار توجه ویژه ای شود. خاک ها بزرگترین ذخایر کربن در چرخه کربن خشکی هستند که حاوی کربنی حدود سه برابر پوشش گیاهی و دو برابر آنچه در اتمسفر وجود دارد می باشند. مطالعه اثر چرای دام بر ذخیره کربن خاک بدلیل نقش عمده کربن آلی خاک در تولید اهمیت زیادی دارد و چرای دام پتانسیل بالایی برای تغییر میزان ذخیره کربن در اکوسیستم های مرتعی دارد. در این مطالعه اثر شدت های مختلف چرا بر میزان ترسیب کربن و تثبیت ازت در مراتع کشت شده با گونه Atriplex canescens در قطعه چهار شهریار بررسی شد. بدین منظور پس از شناسایی مناطق با شدت های چرایی کم، متوسط و زیاد جهت مقایسه با منطقه قرق نمونه برداری از پوشش گیاهی و خاک انجام گرفت. نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی سیستماتیک در قالب 20 پلات 5*5 متری انجام شد. در هر منطقه اولین پلات به طور تصادفی و چهار پلات دیگر در امتداد پلات اول و به فاصله 150-200 متر از یکدیگر مستقر گردیدند. جهت نمونه برداری خاک تعداد 20 پروفیل در پلات های نمونه برداری پوشش گیاهی حفر شد و نمونه های خاک در هر پروفیل از عمق های 10-0، 30-10 و 100-30 سانتی متری برداشته شد. در نمونه های خاک درصد سنگ و سنگریزه، وزن مخصوص ظاهری، کربن آلی و ازت اندازه گیری شد. در ادامه وزن کل کربن ترسیب شده در هر هکتار از هر عمق محاسبه گردید. تحلیل داده ها با آزمون تجزیه واریانس یکطرفه با استفاده از نرم افزار SPSS 17 انجام گرفت و جهت مقایسه میانگین از آزمون دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت های مختلف چرا باعث کاهش معنی دار درصد کربن و ازت خاک شده است.

ویژگی های سنگ های تشکیل دهنده سطح زمین نقش بسیار مهمی بر تغییرات طبیعت از جمله فرایند فرسایش و جابجایی ذرات خاک دارد. این تحقیق با هدف بررسی اثر اصلی و متقابل واحدهای زمین شناسی و شیب بر تولید رواناب و رسوب در حوزه آبخیز صنوبر با استفاده از شبیه ساز باران صورت گرفت. بدین منظور نقشه زمین شناسی منطقه در محیط نرم افزار Arc GIS 10 تهیه شده و سه واحد زمین شناسی غالب منطقه به ترتیب توف سبز، ماسه سنگ، مارن (Et)، آهک اوربیتولین دار (Kl) و کنگلومرا- ماسه سنگ (Ngcs) شناسایی شد، همچنین به منظور بررسی اثر شیب، نقشه شیب حوزه در سه طبقه 10-0، 30-10 و بیشتر از 30 درصد تهیه شد.سپس با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران اقدام به ایجاد بارش با شدت 0.9 میلی متر بر دقیقه شد که مربوط به دوره بازگشت 10 سال است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین واحدهای زمین شناسی مختلف از نظر تولید رواناب، رسوب و غلظت رسوب تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد وجود دارد. در مورد طبقات شیب مشخص شد بین شیب های مختلف در تولید رواناب و رسوب اختلاف معنی دار وجود دارد، اما در مورد غلظت رسوب تفاوت معنی دار نشد. نتایج مربوط به اثر متقابل واحدهای زمین-شناسی و شیب ازنظر حجم رواناب در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار شد، اما در مورد وزن رسوب و غلظت رسوب اثر متقابل معنی دار نبود. به طورکلی مشخص گردید نوع واحدهای زمین شناسی و شیب منطقه بر فرایند فرسایش خاک اثرگذار هستند و همچنین اثرپذیری متغیر رواناب بیشتر از رسوب است.

بندهای اصلاحی پرهزینه ترین عملیات آبخیزداری است. این پژوهش با هدف ارزیابی کارآیی انفرادی بندهای اصلاحی در حوزه های مختلف استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. یازده معیار موثر در کارآیی فردی بندها شامل، مکان یابی بند، پایداری بند، تثبیت طولی آبراهه، ضریب ذخیره رسوبات، عمود بودن تاج بند بر محور آبراهه، ابعاد سرریز، استحکام بند، آنکراژ، رعایت پروفیل عرضی آبراهه، تطابق مرکز سرریز با محور آبراهه و طول کفبند، انتخاب شد. اهمیت هر کدام از معیارها در کارایی بند با روش تحلیل سلسله مراتبی محاسبه شد. 41 بند سنگی ملاتی و توریسنگی که در سال های گذشته در قسمت های مختلف استان چهارمحال و بختیاری با ابعاد گوناگون ساخته شده بود انتخاب شدند و هر کدام از این معیارها برای آن ها امتیازدهی شد. سپس با ضرب کردن وزن هر معیار در امتیازی که هر بند از آن معیار به دست آورد، فاصله کارآیی هر بند از کارایی مورد انتظار، محاسبه شد. نتایج نشان داد از بین معیارها، معیار عمود بودن تاج بند بر محور آبراهه و تطابق مرکز سرریز با محور آبراهه به طور متوسط بیشترین و معیارهای تثبیت طولی آبراهه و انتخاب مناسب ابعاد سرریز کمترین امتیاز را به دست آوردند. همچنین معیار مکان یابی بند با وزن 0.214 بیشترین وزن و معیار طول کف بند با وزن 0.035 کمترین وزن را به خود اختصاص دادند. ارزیابی اقتصادی بند ها با مقایسه نمره نهایی کارایی آن ها با حجم مصالح مصرف شده، انجام گرفت. درنهایت نتایج نشان داد بندهای کوچک با رعایت اصول اولیه طراحی، کارآیی و صرفه اقتصادی بیشتری از بندهای بزرگ داشته اند.

برآورد غلظت ذرات گردوغبار به دلیل تاثیراتش بر سلامتی افراد جامعه، فعالیت های اجتماعی و اقتصادی، اکوسیستم های خشکی و آبی و اثر بر متغیرهای هواشناسی از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی طرح واره عددی GOCART در شبیه سازی ذرات گردوغبار است. این طرح واره در بستر مدل تحقیقاتی پیش بینی وضع هوا (WRF) به اجرا درآمد. این مدل در سه شبکه با ساختار لانه ای تودرتو به اجرا درآمد. شبکه اول از غرب آفریقا تا شرق آسیا به منظور در نظر گرفتن همه مناطق منشا غبار، زیر شبکه دوم کشور ایران و زیر شبکه سوم استان خوزستان است. برای شرایط آغازین و مرزی میدان های هواشناسی از داده های 6 ساعته FNL استفاده شد. نتایج اولیه مدل حاکی از رطوبت سطحی بالا و همچنین برآوردهای نامناسب مدل برای ذرات گردوغبار PM10 بود. بدین منظور با در نظر گرفتن رطوبت سطحی کمتر از نقطه پژمردگی در مناطق بیابانی در ماه های گرم سال، محاسبه رطوبت اصلاح گردید. همچنین شاخص فرسایش پذیری با استفاده از رطوبت سطحی و سرعت آستانه فرسایش در مدل تعریف گردید و ضرایب شاخص موردنظر با استفاده از داده های PM10 در ماه های تیر و دی سال 1387 که دارای بیشترین و کمترین مقادیر متوسط ماهانه بودند تنظیم گردید. درنهایت نتایج به دست آمده از مدل اصلاح شده با داده های PM10 ایستگاه محیط زیست اهواز برای یک دوره یک هفته ای در خرداد 1388 مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل های آماری نشان دهنده دقت بالای مدل در برآورد غلظت این ذرات می باشند.

الگوی توزیع بارش 24 ساعته و رابطه آن با بارش های کوتاه مدت، یکی از مباحث مهم در مطالعات مربوط به هیدرولوژی همچون شبیه سازی سیلاب و طراحی سازه های آبی است. ازاین رو در این مطالعه، جهت نیل به این هدف، ابتدا با استفاده از داده های ایستگاه باران نگار نوشهر در یک منطقه جنگل ساحلی در شمال ایران، به بررسی روابط بارش روزانه با بارش ساعتی و دقیقه ای پرداخته شد. سپس الگوی توزیع زمانی بارش روزانه با استفاده از روش های Pilgrim و Huff مورد بررسی قرار گرفت و درنهایت الگوی نقطه ای به دست آمده با به کارگیری آماره های ارزیابی قدر مطلق درصد خطای نسبی، قدر مطلق خطای میانگین، خطای میانگین و ریشه میانگین مربعات خطا مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بررسی روابط بارش 24 ساعته با بارش های 5 و 30 دقیقه ای و همچنین 1، 2، 3، 6، 9، 12 و 18 ساعته نشان داد که در تمامی موارد رابطه نمایی نسبت به روابط رگرسیونی خطی و لگاریتمی، بهتر می تواند این رابطه را تبیین کند. بررسی الگوی توزیع زمانی بارش نشان داد که در تمامی وقایع 24 ساعته استخراج شده، بیشترین میزان بارندگی در چارک اول رخ می دهد و در غالب رخدادهای بارش از ابتدا تا انتهای زمان بارش، شدت بارش به طور مداوم کمتر می شود، به گونه ای که در طول زمان بارش هیچ گونه نوسانی که شدت بارش دوباره افزایش پیدا کند مشاهده نمی شود. همچنین نتایج حاکی از آن بود که در مناطق مشابه، الگوی SCS-type IA می تواند برآورد قابل قبولی را در مقایسه با سایر الگوهای مورد بررسی نشان دهد.

به دلیل کمبود ایستگاه های اندازه گیری بارندگی و وسیع بودن حوزه های آبخیز، روش های تحلیل مکانی بارش از اهمیت زیادی برخوردارند.روش های متفاوتی برای برآورد متوسط بارندگی مانند روش های ریاضی و تیسن وجود دارد، ولی به وسیله این روش ها موقعیت و آرایش داده ها و همبستگی بین آن ها در نظر گرفته نمی شود که برای این منظور می توان از روش های زمین آمار استفاده نمود. در این مقاله 22 ایستگاه هواشناسی در داخل حوضه و اطراف آن با طول دوره آماری مشترک 30ساله انتخاب و روش های زمین آمار شامل کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی، کوکریجینگ ساده، کوکریجینگ معمولی، کوکریجینگ معمولی استاندارد شده و میانگین متحرک وزنی به صورت عکس فاصله با توان یک تا پنج به منظور برآورد مکانی بارندگی ماهانه، سالانه و حداکثر بارندگی 24 ساعته در حوزه آبخیز حاجی قوشان در شمال شرقی ایران مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور داده های بارش با روش های مختلف برازش داده شد و درنهایت با استفاده از روش اعتبارسنجی حذفی، با حذف تک تک ایستگاه ها مقادیر بارش آن ها تعیین و با مقادیر برآوردی مقایسه گردید. نتایج حاصل نشان داد که برای بارش سالیانه در منطقه مورد مطالعه، روش کریجینگ معمولی با میانگین مطلق خطای برآورد 34.26 و برای بارش ماه های مختلف و همچنین بارش حداکثر بارندگی 24 ساعته، روش معکوس فاصله وزنی با توان 5 مناسب ترین روش و در رابطه با مدل واریوگرام، مدل گوسی برای تحلیل داده های ماهانه و سالانه و حداکثر بارندگی 24 ساعته مناسب تشخیص داده شد.

برای برآورد دبی روزانه در مدل های هیدرولوژی نیاز به دبی های پیوسته در بازه زمانی روزانه هست. تعداد سال های آماری متفاوت، نواقص آماری و خطای اندازه گیری باعث ایجاد سری های زمانی با پایه زمانی غیرمشترک می گردد. بنابراین بازسازی داده های دبی روزانه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این تحقیق به منظور بازسازی دبی روزانه در یکی از سرشاخه های رودخانه کارون و در دو مرحله انجام گرفت. در هر دو مرحله تحقیق با استفاده از داده های دبی روزانه دو ایستگاه بالادست و روش های شبکه عصبی، فازی-عصبی و رگرسیون دومتغیره دبی روزانه ایستگاه پائین دست بازسازی گردید. در مرحله دوم با گروه بندی مقادیر دبی به سال های خشک، نرمال و مرطوب دبی روزانه بازسازی شد. نتایج نشان داد روش های شبکه عصبی و فازی دارای دقت بالا تری نسبت به روش رگرسیون دومتغیره برای بازسازی دبی روزانه بود. بین مدل های مختلف شبکه عصبی و فازی مدل شبکه عصبی پرسپترون (MLP) دارای قابلیت مناسب تری نسبت به بقیه مدل ها است. همچنین گروه بندی دبی به سال های خشک، نرمال و مرطوب باعث کاهش خطا در بازسازی دبی روزانه گردید. بر اساس شاخص میانگین خطای نسبی (MRE) به ترتیب سال های نرمال، مرطوب و خشک کمترین خطا در بازسازی دبی روزانه را دارند.

برخی سیگنال های آب و هوایی با منشا خارجی می توانند موجب تغییرات در شرایط آب و هوایی شده و بر میزان آورد جریان رودخانه تاثیرگذار باشند. ازآنجایی که جریان رودخانه حبله رود نقش بسزایی در توسعه فعالیت های مختلف خصوصا کشاورزی منطقه داشته است، لازم است با انجام تحقیقات مناسب میزان جریان، پیش بینی شده تا بتوان مدیریت بهینه منابع آب خصوصا در شرایط خشک سالی و اقلیم در حال تغییر در این منطقه را مهیا نمود. در انجام این تحقیق از چهار مدل غیرخطی شبکه عصبی مصنوعی شامل شبکه های پیش خورد تعمیم یافته، شبکه های جوردن المان، شبکه های زمان تاخیری چرخشی و شبکه های تابع پایه شعاعی برای مدل سازی جریان رودخانه حبله رود (ایستگاه بنکوه) طی دوره 1361 تا 1390 استفاده گردید. برای ارزیابی شاخص های پیوند از دور و نقش آن ها در کارایی مدل از 10 شاخص استفاده گردید و متغیرهای ورودی در 4 سناریو مجزا در هر مرحله پس از آنالیز حساسیت داده ها وارد مدل شدند.نتایج به دست آمده در مرحله تست مدل حاکی از خطای کمتر شبکه های جوردن المان نسبت به سایر مدل ها در پیش بینی جریان است (میزان خطا از سناریوی اول تا چهارم به ترتیب برابر 5.57، 4.9، 5.35 و 4.62 است). به طورکلی میزان خطا از سناریوی اول تا سناریوی چهارم روندی کاهشی را در مدل ها نشان می دهد. نتایج بررسی ها بیانگر این است که با اضافه نمودن شاخص های پیوند از دور، میزان خطا در پیش بینی جریان رودخانه حبله رود از 15 تا 31 درصد کاهش می یابد.