مرتع و آبخیزداری
سال:1388 | دوره:62 | شماره:2 |تعداد مقالات:12

از آنجا که بخش عمده ای از مراتع کشور در اقلیم خشک و نیمه خشک واقع شده اند و با توجه به عامل محدودکننده آب در مراتع ایران، شناسایی گونه های مرتعی با بیشترین بازدهی تولید بسیار اهمیت دارد. همچنین اجرای برنامه های اصلاحی و مدیریتی مراتع بر پایه وضعیت گونه های شناخته شده از نظر میزان تعرق در شرایط مختلف اقلیمی دارای اهمیت زیادی می باشد. این پژوهش با هدف اندازه گیری و مقایسه میزان تعرق در چهار گونه مهم مرتعی Medicago sativa، Trifolium repens، Sanguisorba minor و Trifolium pratens و همچنین ارزیابی کارایی آنان در تولید ماده خشک در شرایط نیمه طبیعی دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس واقع در شهرستان نور طی بهار و تابستان سال 1384 انجام شد. میزان تعرق روزانه گونه های یاد شده در پنج تکرار در گلدان های کوچک با اندازه سطح بالایی 50.27 سانتی مترمربع در طی 85 روز یعنی از 30 فروردین تا 22 تیر به روش وزنی اندازه گیری شد. بررسی نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین میزان تعرق به ازای تولید هر گرم ماده خشک به ترتیب مربوط به گونه های Trifolium pratens و Medicago sativa با میزان 498.253 و 59.274 میلی لیتر بوده است. بهره گیری از نتایج این ارزیابی امکان تعیین نیاز آبی اکونظام های مرتعی تحت عملیات اصلاحی را فراهم آورده و در نتیجه زمینه ساز گزینش روش های مناسب اصلاحی و توسعه ای و همچنین گزینش گونه مناسب مرتعی خواهد بود.

آگاهی از میزان نیاز غذایی دام، میزان علوفه در دسترس مرتع و نیز کیفیت آن، اولین گام در مدیریت موفق دام و مرتع به شمار می رود. در ایران به دلیل اینکه گوسفند، جمعیت غالب بهره گیرنده از مرتع را تشکیل می دهد و نیز به دلیل اینکه حدود 27 ن‍‍ژاد گوسفندی در کشور وجود دارد و هر نژاد دارای وزن زنده و شرایط فیزیولوژیکی ویژه و در نتیجه نیازهای غذایی متفاوت می باشد، باید وزن واحد دامی برای نژاد غالب هر منطقه مشخص و ضریب تبدیل آن به واحد دامی در کشور تعیین شود. تا بتوان بر پایه کیفیت علوفه مراتع مورد چرا، نیاز روزانه آن را تعیین نمود. در این پژوهش، دو گله دارای دام غالب نژاد سنجابی استان کرمانشاه گزینش و از هر گله، 50 راس دام (شامل 15 راس میش سه ساله، 15 راس میش چهار ساله، 5 راس قوچ سه ساله، 5 راس قوچ چهار ساله، 5 راس بره سه ماهه و 5 راس بره شش ماهه) در سه مرحله وزن کشی شدند. با بهره گیری از میانگین وزن میش های سه و چهارساله؛ وزن واحد دامی این نژاد، 0.56±60.68 کیلوگرم برآورد شد. به همین ترتیب معادل واحد دامی میش، قوچ، بره این نژاد نسبت به واحد دامی کشور، به ترتیب برابر؛ 1.29،1.88 و 0.63 می باشد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین وزن میش و قوچ در سطح یک درصد (P<0.01) تفاوت معنی دار وجود دارد. انرژی متابولیسمی مورد نیاز روزانه دام در شرایط نگهداری (با افزودن 40 درصد انرژی به آن به دلیل شرایط منطقه و فاصله از منابع آب) با دو روش معادله ماف (1984) و جداول (1985) NRC تعیین شد. در روش اول، انرژی متابولیسمی مورد نیاز 10.97 مگاژول و در روش دوم 12.87 مگاژول به دست آمد. به طور کلی، آگاهی از نیازهای غذایی روزانه برای مدیریت تغذیه دام ضروری است و باید در تهیه طرح های مدیریتی به آن توجه شود.

دقیق ترین و ساده ترین روش اندازه گیری تبخیر، بهره گیری از تشتک هاست که در ایران از تشتک کلاس A بهره گیری می شود در مقابل روش های تجربی زیادی نیز وجود دارد که برای برآورد تبخیر و تعرق از آنها بهره گیری می شود در این پژوهش روش تورنوایت به دلیل سادگی و کمی مشخصه های موجود در آن گزینش شد و به دلیل برآورد نامناسب آن در شرایط اقلیمی ایران در مقایسه با داده های بدست آمده از تشتک سعی شد تا با تغییراتی در آن، بتوان از آن در برآورد تبخیر و تعرق بهره گیری نمود. نتایج نشان داد درصد قابل توجهی از داده های تبخیر ماهانه برآورد شده از روش تورنوایت با توان (آلفای) اصلاح شده در ایستگاه های مختلف نزدیکی خوبی به داده های ماهانه تبخیر تشتک کلاس A در محدودة خطای 30± درصد آن پیدا می کند و در واقع باید بیش از نیم واحد به توان فرمول تورنوایت اضافه کرد تا نتایج قابل قبولی برای مناطق خشک و نیمه خشک ایران داشته باشد و در حقیقت بهره گیری از فرمول تورنوایت بدون اصلاح آن، در اندازه گیری تبخیر و تعرق در ایران موثر نمی باشد.

این پژوهش به منظور بررسی عامل های محیطی موثر بر پراکنش پوشش گیاهی مراتع زیرکوه شهرستان قاین انجام شد. در این بررسی در آغاز تیپ های گیاهی منطقه شناسایی شد و در منطقه معرف هر تیپ به روش تصادفی - سیستماتیک نمونه برداری انجام گرفت. در درون هر قطعه نمونه پوشش هر گونه با بهره گیری از مقیاس فراوانی - پوشش براون بلانکه ثبت شد. در درون هرقطعه نمونه پروفیل حفر شد و از دو عمق 20-0 سانتی متر و 100-20 سانتی متر نمونه برداری انجام شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل: بافت، آهک، ماده آلی، رطوبت خاک، رطوبت اشباع، EC و pH تعیین شد. پس از کاربرد روش تجزیه دو سویه گونه های شاخص (TWINSPAN) پنج گروه گیاهی تعیین شد، پس از آنکه گونه های آن شناسایی شدند این گروه ها با نام های زیر معرفی شدند Salsola richteri-Aelorupes littoralis; Zygophyllum eurypterum-Haloxylon ammodendron; Artemisia sieberi-Zygophyllum eurypterum; Ammodendron persicum-Stipagrostis pennata و.Artemisia aucheri-Amygdalus scoparia نتایج تجزیه مولفه های اصلی (PCA) نشان داد که عامل های محیطی که با پراکنش پوشش گیاهی همبستگی بهتری دارند عبارت اند از: بافت، آهک، ماده آلی، رطوبت اشباع، رطوبت خاک، ارتفاع و شیب.

در ایران، سازندهای ریزدانه مربوط به نئوژن به خاطر وجود املاح گچ و نمک از جمله حساس ترین سازندها به فرسایش بوده و عامل اصلی تولید رسوب معلق در بیشتر حوضه ها به شمار می روند. هدف از این پژوهش بررسی واحدهای ریزدانه نئوژن حوزه آبخیز طالقان از نظرحساسیت به فرسایش و تولید رواناب، با تاکید بر ویژگی های ذاتی و با بهره گیری از باران ساز صحرایی می باشد. در این پژوهش، در آغاز با تجزیه و تحلیل نمونه های سازند برداشت شده از واحدهای ریزدانه منطقه بر پایه واحدهای کاری ژئومرفولوژی، سازند نئوژن بر مبنای ویژگی های شیمیایی و املاح موجود در نمونه ها به چندین زیرواحد جداسازی و سپس در هر زیرواحد رواناب و رسوب معلق با همانندسازی باران در دو شدت 30 و 60 میلی متر در ساعت اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می دهد که در بیشتر نمونه ها نسبت تخریبی به کل املاح موجود بیش از 1.9 بوده و لذا بر پایه روش پتی جان (1973) و با توجه به میزان املاح غالب پنج واحد شامل NgSiH، NgSi، gy1C، gy1CG وgy2CH  جداسازی شد. بررسی میزان رواناب و مقایسه میانگین ها به روش دانکن نشان داد که در سطح 0.05، واحد NgSiH بیشترین میزان رواناب ورسوب را تولید کرده و پس از آن واحدهای NgSi، gy2CH، gy1CG  و gy1C قرار دارند. بررسی روند تولید رسوب و رواناب با گذشت زمان نشان می دهد که واحدهای NgSiH و NgSi به سرعت به حالت اشباع رسیده و در آنها تولید رواناب و رسوب معلق ثابت می شود. ولی واحدهای gy1CG وgy1C  هرچند که میزان رسوب معلق کمی را در زمان های اولیه (10 دقیقه اول و دوم) ایجاد می کنند ولی با گذشت زمان به خاطر اشباع شدن رس ها و ایجاد جریان های لاوی، میزان رسوب معلق آنها به ویژه در 10 دقیقه سوم به شدت افزایش می یابد.

پایدارسازی تراس های ساحلی رودخانه ها و شیب های طبیعی خاکی در اراضی منابع طبیعی و بستر آبراهه های انتقال آب به کمک ریشه درختان به عنوان عامل مسلح کننده خاک یکی از رویکردهای مناسب از نقطه نظر حفظ محیط زیست می باشد. میزان افزایش پایداری خاک تابع ویژگی های ریشه شامل نوع و گونه گیاه، قطر و تراکم آن در خاک است. هدف از این پژوهش عبارت از بررسی تاثیر ریشه درخت بید که یک گیاه آب دوست و سازگار با بسیاری از اقلیم های کشور و نیز تعیین رابطه بین تراکم ریشه آن در خاک و درصد افزایش مقاومت برشی ناشی از آن بوده است. در این پژوهش با بهره گیری از دستگاه آزمایش برش مستقیم برجا مجموعه آزمایش هایی بر روی خاک دارای ریشه زنده درخت بید و خاک بدون ریشه انجام گرفت. نتایج به دست آمده با بهره گیری از نظریه آزمایش برش مستقیم تحلیل شده و چسبندگی و زاویه اصطکاک درونی خاک محاسبه و با خاک بدون ریشه مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که در عین حالی که وجود ریشه درخت بید، زاویه اصطکاک درونی خاک را تا 8% کاهش می دهد اما در مقابل می تواند چسبندگی خاک رس لاغر را تا130 % افزایش دهد. برآیند این دو تغییر، موجب افزایش قابل توجه در مقاومت برشی خاک است. نتایج این پژوهش به عنوان رابطه های کاربردی در طراحی پروژه های عمرانی، ارایه شده و از آنها برای محاسبه درصد افزایش مقاومت برشی در عمق های مختلف خاک به ازای میزان اختیاری تراکم ریشه، بهره گیری می شود.

امروزه بهره گیری از روش های مهندسی سیستم در مدیریت منابع طبیعی، منابع آب و صنعت جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. در سال های اخیر به علت نبود مدیریت یکپارچه حوزه های آبخیز در بیشتر نقاط کشور بویژه منطقه گلستان، سیلاب های شدید باعث به وجود آمدن خسارات زیادی از نظر اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی شده است. هدف از ارایه این مقاله، تجزیه و تحلیل سیستم آبخیز با بهره گیری از مدل بهینه سازی تخصیص منابع، در آبخیز گرمابدشت حوزه قره سو منطقه گلستان می باشد. در این بررسی تخصیص بهینه منابع آبخیز گرمابدشت با بهره گیری از مدل بهینه سازی تک هدفه برای بیشینه کردن میزان درآمد بهره برداران در کنار هدف های مختلف زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی پیشنهاد و با نتایج الگوی بهینه بهره برداری بدست آمده از روش برنامه ریزی هدف توصیه شده در منطقه مقایسه و ارزیابی شد. نتایج نشان داد در صورتی که در یک برنامه ریزی خطی، ((LP یک مدل بهینه سازی تک هدفه به شکل درست فرمول بندی شود ممکن است نتایج قابل قبول تری را برای تجزیه و تحلیل سیستم آبخیز نسبت به یک روش برنامه ریزی هدف (GP) ارایه نماید. به طوری که تخصیص منابع بر پایه روش برنامه ریزی خطی ضمن کاهش 10 درصدی رسوب از میزان مجاز به دلیل تامین معیار کاهش سیلاب، باعث بیشینه سازی درآمد بهره برداران با افزایش 5 درصد از میزان مورد قبول، با توجه به محدودیت سرمایه در اختیار و نیز تحقق نسبی هدف های دیگر بررسی شد.

خشکسالی پدیده ای جهانی است که می تواند در هر جایی رخ دهد و زیان های قابل توجهی به انسان و اکوسامانه های طبیعی وارد آورد. بنابراین، پژوهش در این زمینه بسیار ضروری می باشد. در این پژوهش از شاخص بارش استاندارد به منظور پایش و تحلیل فراوانی خشکسالی در استان اصفهان بهره گیری شده است و پس از جمع آوری داده های بارش ایستگاه های موجود در استان اصفهان و حذف ایستگاه های دارای آمار ناقص، تحلیل فراوانی خشکسالی توسط این شاخص در مقیاس 12 ماهه انجام شد و با بهره گیری از نرم افزار Surfer نقشه های دوره برگشت خشکسالی ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفت. این نقشه ها، خشکسالی های میانگین و شدید را به طور عمده در قسمت های غربی استان با دوره برگشت های طولانی و خشکسالی های بسیار شدید را در بخش های شرق و شمال شرقی استان با دوره برگشت های بسیار پایین نشان می دهند که در این شرایط حساسیت بسیار بالا بوده و بایستی برنامه ریزی های مناسب برای مقابله با این بحران صورت گیرد.

برآورد بار معلق رودخانه یک امر مهم در طراحی سازه های آبی، مسایل زیست محیطی و کیفیت آب رودخانه ها می باشد. یکی از متداول ترین روش ها برای برآورد بار معلق رودخانه منحنی سنجه رسوب می باشد،‏‏ در منحنی سنجه رسوب یک رابطه رگرسیونی که به طور معمول از نوع توانی می باشد بین دبی آب و رسوب بر قرار می شود. با توجه به عدم قطعیت ها و غیر خطی بودن ارتباط بین دبی آب و رسوب، منحنی سنجه رسوب فاقد کارایی لازم برای این امر می باشد. در این پژوهش با بهره گیری از روش های هوش مصنوعی (شبکه عصبی مصنوعی و منطق فازی) میزان بار معلق رودخانه کرج در ایستگاه سیرا برآورد شد. در آغاز مدل های مختلف شبکه عصبی و منطق فازی ساخته شد، که در روش شبکه عصبی شبکه با چهار نرون در لایه مخفی و در منطق فازی سیستم استنتاج فازی ممدانی با چهار تابع عضویت گوسی به عنوان بهترین مدل ها شناخته شدند، در نهایت نتایج این پژوهش نشان داد که منطق فازی عملکرد بهتری نسبت به دو روش شبکه عصبی مصنوعی و منحنی سنجه رسوب داشته و بهره گیری از آن برای برآورد بار معلق رودخانه پیشنهاد می شود.

یکی از مهم ترین مسایل در طراحی سازه های آبی، بررسی کیفیت آب، تعیین تاثیر مدیریت حوزه آبخیز وحفاظت زیستگاه ماهیان و تعیین میزان و حجم رسوبات معلق رودخانه ها است. برای برآورد بار معلق رودخانه ها، به طور معمول از دو روش تجربی و هیدرولوژیکی بهره گیری می شود؛ اما به دلیل بیشماری و ضرورت اصلاح روش های تجربی و نیز به علت برآورد نه چندان دقیق و نبود امکان بررسی تغییرات زمانی رسوبات حمل شده توسط جریان در روش های هیدرولوژیکی، امروزه بسیاری از پژوهشگران به روش های نوین مانند منطق فازی روی آورده اند. در این پژوهش که در حوزه آبخیز زنجانرود صورت گرفته است، ضمن برآورد رسوب معلق ایستگاه هیدرومتری سرچم با دو روش معمول هیدرولوژیکی USBR و FAO، با بهره گیری از مدل طراحی شده در محیط Visual Basic 6.0 بر پایه اصول منطق فازی نیز میزان رسوب معلق ایستگاه یاد شده برآورد شده است. به منظور محاسبه میزان رسوبات حمل شده با بهره گیری از روش فازی، از فرآیند خوشه سازی فازی -C میانگین هدایت شده که در حقیقت فرآیندی برای شناخت الگوی واقعی مربوط به مشخصه های مختلف می باشد، بهره گیری شده است. نتایج بیانگر این می باشد که روش فازی، به علت شناخت دقیق تر الگوی انتقال رسوب به ویژه در شرایط سیلابی، نسبت به روش های USBR و FAO برآورد به نسبت دقیق تری از میزان رسوبات حمل شده ارایه نموده و با مقادیر دیده شده همخوانی بهتری داشته است. علاوه بر این در روش فازی، به دلیل وارد نمودن عامل زمان در محاسبات، امکان بررسی تغییرات زمانی میزان رسوبات حمل شده توسط جریان نیز فراهم شده است.

پیوستگی بهره برداری پایدار از اراضی در گرو توجه به شاخص های کیفیت خاک است که در نهایت منجر به حفاظت از محیط زیست نیز خواهد شد. به همین دلیل ارزیابی جنبه های گوناگون کیفیت خاک که نسبت به اعمال شیوه های مختلف مدیریت اراضی از خود حساسیت نشان می دهند بسیار با اهمیت است. در این پژوهش شاخص های گوناگون کیفیت خاک در پنج کاربری مختلف شامل مرتع دست نخورده، مرتع تحت چرا، اراضی دیم، اراضی دیم رها شده و اراضی فاریاب در منطقه زاغه- زیاران در شرق استان قزوین مورد مقایسه قرار گرفتند. نمونه برداری تنها از افق A خاک ها و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل داده ها بیانگر آن است که میزان مواد آلی و نیتروژن کل در اثر تغییر کاربری در اراضی دیم رها شده دچار بیشترین کاهش شده است به طوری که میزان این کاهش به ترتیب حدود 74 و 70 درصد می باشد. در مجموع اراضی دیم پس از رها شدن دچار بیشترین افت در زمینه ویژگی هایی مانند ظرفیت تبادل کاتیونی، فسفر قابل جذب، تخلخل کل و ضخامت افق A شدند. ضمن آنکه بیشترین میزان افزایش وزن مخصوص ظاهری نیز مربوط به همین کاربری بود. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان دهنده این واقعیت است که شیوه تعامل با خاک به عنوان یکی از ارکان مهم تولید باید بر پایه شناخت کلیه پدیده های حاکم بر آن صورت گیرد تا کاهش سطح کیفیت خاک پدیدار نشود. به هر حال مدیریت نامناسب و تغییر کاربری غیر اصولی سبب کاهش توان بهره دهی خاک در درازمدت شده و پیامدهای نامطلوبی را در پی خواهد داشت.