پژوهش های آبخیزداری
سال:1390 | دوره:24 | شماره:1 (پیاپی 90) |تعداد مقالات:10

مدیریت و برنامه ریزی حوزه های آبخیز به دلیل تعدد عوامل، نیازمند استفاده از رایانه، سامانه اطلاعات جغرافیایی و تحلیل چندمعیاره است. حوزه آبخیز حبله رود واقع در شمال گرمسار و غرب فیروزکوه به عنوان منطقه تحقیق انتخاب شد. برای تلفیق از مدل درختی ترکیب عوامل مکانی طبیعی، اقتصادی و محدودیت های مکانی استفاده شد. همه عوامل استانداردسازی و سپس وزن عوامل نیز با مقایسه زوجی در روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) یا به طور مستقیم و با دخالت دادن نظر ساکنین و کارشناسان مربوطه، در حوزه آبخیز مشخص گردید. در مرحله بعد تلفیق لایه های عوامل با ارزیابی چند معیاره مکانی (SMCE) انجام شد. خروجی، نقشه های شاخص مرکب، با پیوستار ارزشی صفر تا یک بودند که طبقه بندی گردیدند و نتیجه، به صورت اولویت بندی مکانی احداث سدهای توری سنگی در حوزه آبخیز مشخص شد. با تحلیل حساسیت وزن، اثر تغییر وزن عوامل بر ارزش های نقشه خروجی شاخص مرکب، بررسی و موثرترین عوامل مشخص شدند. نتایج نشان داد عواملی مانند مناطق فرسایشی یا جاده موثرتر بودند زیرا به طور گسترده تری حوضه را پوشش داده اند. حساسیت نسبتا یکسانی در دو گروه عوامل طبیعی و اقتصادی وجود داشت که نشان دهنده انتخاب متعادلی از آن ها بود. این راهبرد و مدل ارائه شده برای برنامه ریزی مکانیابی سریع و دقیق در حوزه های آبخیز پیشنهاد می گردد.

گیاه Dracocephalum kotschyi یکی از گیاهان دارویی و معطر است که در رویشگاه های طبیعی در نواحی کوهستانی و مرتفع کشور یافت می شود. این گیاه به علت اسانس زیاد آن مورد توجه می باشد. در طب سنتی از این گیاه در کاهش تب، درد مفاصل و روماتیسم و بعنوان ضد التهاب و التیام دهنده زخم استفاده می شود. مطالعه حاضر به منظور شناخت خصوصیات بوم شناختی این گونه جهت معرفی برای کشت انبوه آن در اراضی زراعی و استفاده در صنایع دارویی و همچنین جلوگیری از تخریب رویشگاه های طبیعی گونه در سال 1387 در مراتع شهرستان بجنورد انجام شد. بررسی های مربوط به مشخصات اقلیمی، زمین شناسی، تیپ رویشگاه، گیاهان همراه، اندازه گیری متغیرهای رویشی و تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک برای گیاه در رویشگاه آن انجام گرفت. نتایج نشان داد که این گونه در منطقه مورد مطالعه با بارندگی متوسط سالانه 320 میلیمتر، دمای متوسط سالانه 10.22 درجه سانتیگراد و اقلیم نیمه خشک سرد رویش مناسبی دارد. این گونه در دامنه های شمالی و شمال غربی در ارتفاع 1600 تا 1800 متری از سطح دریا در مناطق سنگلاخی پراکنش یافته است. در منطقه مورد مطالعه خاک بسیار کم عمق و دارای بافت لومی، 7.6-pH=7.57،  EC=0.555دسی زیمنس بر متر و 11.9- CEC=11.475سانتی مول بر کیلوگرم می باشد. تیپ رویشگاه Stachys inflata-Festuca ovina (چای چوپان-علف بره) است و بیش از 58 گونه گیاهی همراه این گونه دیده می شود. میانگین پوشش تاجی و تراکم زرین گیاه در منطقه به ترتیب 0.122 درصد و 361 بوته در هکتار بود.

به منظور اجرای برنامه های حفاظت خاک و کنترل رسوب در حوزه های آبخیز، شناسایی منابع اصلی تولید رسوب و مناطق فرسایش پذیر امری ضروری است. در این تحقیق ارتباط بین رسوبات نهشته شده در پشت سازه های احداث شده بر روی آبراهه های دو حوزه آبخیز ابراهیم آباد و رویان واقع در استان سمنان، با منابع تولید رسوب بالادست با استفاده از روش منشایابی مرکب و کمی مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این تحقیق تفکیک منابع رسوب و تعیین سهم و اهمیت نسبی هر منبع در تولید رسوب می باشد. با بررسی های صحرایی منابع رسوب را ترکیبی از سطح مناطق با سنگ شناسی مختلف و نیز منابع زیر سطحی (دیواره خندق ها) در نظر گرفته شد و میزان تفکیک این منابع با استفاده از 15 خصوصیات منشایاب و بر اساس روش های آماری کروسکال والیس و تابع تشخیص مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت سهم هر یک از منابع با محاسبه مدل های چند متغیره ترکیبی تعیین گردید. نتایج بدست آمده بیانگر تفکیک مناسب منابع رسوب بوده به طوری که در حوضه ابراهیم آباد ترکیب بهینه کانی رسی ایلیت و میزان منیزیم و کربن آلی 95.8 درصد و در حوضه رویان ترکیب کانی رسی کلریت، خصوصیت مغناطیسی XFD و مقادیر نیتروژن و کربن آلی 92.9 درصد منابع رسوب را تفکیک کرده است. نتایج حاصل از محاسبه مدل های چند متغیره ترکیبی نشان داد که در حوزه آبخیز ابراهیم آباد رسوبات کواترنر و سازندهای شمشک، دلیچای، هزاردره، کرج و لار و در حوزه آبخیز رویان رسوبات کواترنر، فرسایش خندقی و سازندهای کرج، شمشک، قرمز بالایی (M1) و لار به ترتیب دارای بیشترین اهمیت نسبی در تولید رسوب می باشند.

یکی از عوامل مهم تاثیرگذار بر بازتاب طیفی خاک، درجه همگونی ذرات خاک می باشد که با انحراف معیار هندسی ذرات خاک (sg) سنجیده می شود. تحقیق حاضر، با استفاده از داده های چهار طیفی ماهواره سنجش از دوری هند (پی-6)، اثر انحراف معیار هندسی ذرات در بررسی های طیفی بافت خاک را مورد مطالعه قرار داده است. برای این منظور، پس از دریافت داده های خام ماهواره ای، تصحیحات لازم بر روی آن انجام گرفته و پردازش هایی شامل: شاخص پوشش گیاهی با اختلاف نرمال شده، تجزیه مولفه اصلی، فاصله اقلیدسی از خط خاک و طبقه بندی نظارت نشده انجام شد. در نهایت با استفاده از روش نمونه برداری طبقه بندی شده تصادفی و بر اساس تصویر رنگی کاذب منطقه و واحدهای همگن رنگی در تصویر اصلی منطقه و لایه های کمکی اطلاعاتی، 95 نقطه تعیین و از عمق 5-0 سانتیمتری سطح خاک، نمونه برداری انجام گرفت. سپس مقادیر اجزای بافت و انحراف معیار هندسی ذرات خاک برای هر نمونه محاسبه گردید. با استفاده از sg محاسبه شده، کل نمونه ها به دو گروه: با 10>انحراف معیار (خاک همگون) و با 10≤انحراف معیار (خاک غیرهمگون) تقسیم شدند. روابط هم بستگی داده های خاک و بازتاب های طیفی در این دو گروه مورد بررسی قرار گرفتند و در ادامه نشان داده شد که در گروه اول (خاک های همگون)، مقادیر رس و شن دارای محدوده هم بستگی 0.8-0.7 با اطلاعات ماهواره ای بوده، در حالی که در گروه دوم (خاک های نا همگون)، این مقادیر به 0.4-0.3 تنزل پیدا کرد. بنابراین مشخص گردید که انحراف معیار هندسی ذرات خاک (sg)، دارای اثر بارزی بر اطلاعات دور سنجی شده از سطح خاک می باشد.

بیابان زایی نتیجه یک سری فرایندهای مهمی است که دو عامل تغییرات اقلیمی و فعالیت های بشری جزء مهمترین این فرایندها می باشند. مناطق خشک و نیمه خشک سطح وسیعی از کشور را اشغال می کنند. منطقه سیستان به عنوان نمونه ای بارز از مناطق بیابانی کشور می باشد و فرسایش بادی از مهمترین عوامل تخریب و هدررفت خاک در این منطقه به حساب می آید، از این رو، پهنه بندی خطر بیابان زایی با استفاده از دو مدل ICD و مدل ESAs مورد ارزیابی قرار گیرد. برای این کار ابتدا عوامل موثر بر فرایند بیابان زایی با توجه به شرایط منطقه شناسایی شده و با استفاده از جداول مربوطه مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به شرایط منطقه، مشخص شده که چهار عامل پوشش گیاهی، خاک، اقلیم و مدیریت کاربری اراضی از جمله عوامل اصلی موثر بر این فرایند می باشند. نتایج بدست آمده از دو روش ارزیابی انجام شده نشان می دهد که روش ICD شدت بیابان زایی منطقه را در چهار طبقه آرام (625.6 هکتار معادل 13 درصد کل منطقه)، متوسط (1502.7 هکتار معادل 32 درصد از کل منطقه)، زیاد (1962.3 هکتار معادل 40.7 درصد کل منطقه) و طبقه شدید (/730 هکتار معادل 15.2 درصد کل منطقه) طبقه بندی کرده و روش ESAs منطقه مورد مطالعه را فقط در طبقه بحرانی قرار داده است. بطوری که 68 درصد از منطقه در زیر طبقه بحرانی شدید C3، کمتر از 1 درصد از منطقه در طبقه بحرانی متوسط C2 و 31 درصد از منطقه در زیر طبقه بحرانی کم C1 قرار دارد. با توجه به شرایط منطقه نتایج ارائه شده در روش ICD که در بالا ذکر شده اند چندان با واقعیت مطابقت نداشته زیرا در این روش محدوده هایی از منطقه در طبقه های غیر حساس یا آرام طبقه بندی شده اند. اما همانطور که مشخص است و در منطقه مورد مطالعه قابل مشاهده می باشد، در نقشه تهیه شده از روش ESAs، منطقه کاملا در زیرطبقه های بحرانی طبقه بندی شده و با شرایط طبیعی منطقه کاملا مطابقت دارد.

این مطالعه به منظور ارزیابی اثرات اجرای طرح (نهال کاری-قرق) بر ویژگی های پوشش گیاهی مراتع کوه نمک استان قم انجام شد. نمونه برداری در هر یک از اراضی تحت اجرای طرح و شاهد به صورت تصادفی-سیستماتیک صورت گرفت و در هر منطقه (اجرای طرح و شاهد) 3 ترانسکت 300 متری و در طول هر ترانسکت از 15 پلات 4 متر مربعی استفاده شد و درصد تاج پوشش و تراکم گونه های Cratocarpus arenarius، Salsola nitraria و Stipagrostis plumosa در منطقه تعیین شد. داده های پوشش گیاهی با استفاده از آزمون t مستقل تجزیه تحلیل شدند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که اجرای طرح نهالکاری-قرق تاثیر معنی داری در افزایش درصد تاج پوشش گیاهی، پوشش لاشبرگ در منطقه اجرای طرح داشته است. همچنین در بررسی تراکم و درصد تاج پوشش گونه هایC. arenarius ، Sa. nitraria، و St. plumosa نشان می دهد که اجرای طرح سبب افزایش تراکم گونه ای در منطقه اجرای طرح گردیده است. بررسی وضعیت و گرایش وضعیت مرتع نشان می دهد که سایت های تحت اجرای طرح دارای وضعیت خوب با گرایش مثبت و سایت های منطقه شاهد دارای وضعیت ضعیف با گرایش منفی هستند.

در این پژوهش حساسیت بذر گونه های گیاهی چمن (Poa annua L.)، شبدر ترشک (Oxalis curniculatum)، یونجه (Medicago sativa) و تمشک (Rubus caesius L.) نسبت به شستشو یا هدررفت از سطح شیبدار مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور ابتدا جرم، سطح، حجم، چگالی، نسبت سطح به جرم، شاخص صافی و شاخص بی قاعدگی بذور اندازه گیری و محاسبه شد. 100 عدد بذر از هر گونه به طور یکسان بر روی قطعه نمونه با زاویه شیب 25، 45 و 65 درجه توزیع شده و سپس آزمایش شبیه سازی باران به مدت 40 دقیقه بر روی آن به اجرا در آمد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان آبشویی بذر مربوط به 10 دقیقه اول شبیه سازی باران بود که در آن بذر شبدر و تمشک به طور معنی داری بیشتر از سایر گونه ها از سطوح با زاویه شیب 25، 45 و 65 درجه شستشو یافتند. در تمام طول مدت شبیه سازی، بذر شبدر ناپایداری بیشتری نسبت به بذر سایر گونه ها از خود نشان داد، به جز 10 دقیقه پایانی شبیه سازی روی سطوح شیبدار 25 و 65 درجه که در آنها درصد آبشویی بذر تمشک به طور معنی داری بیشتر از سایر گونه ها بود. به نظر می رسد که علت این موضوع، بالاتر بودن شاخص صافی بذر تمشک باشد. پایدارترین بذر متعلق به گونه چمن بود که در هر سه زاویه شیب 25، 45 و 65 درجه کمترین میزان هدررفت را در تمام طول مدت زمان شبیه سازی باران داشت. با افزایش زاویه شیب، میزان آبشویی بذر گونه های مذکور به طور معنی داری افزایش یافت، به طوری که در زاویه شیب 65 درجه بیشترین میزان آبشویی و در زاویه شیب 25 درجه کمترین میزان آبشویی یا هدررفت مشاهده شد.

بررسی تغییرات پوشش گیاهی و شناخت نحوه تبعیت این تغییرات از شرایط رطوبتی و بارندگی حاکم بر مرتع از مهمترین عواملی است که در تعیین سیستم برنامه ریزی صحیح جهت بهره برداری و مدیریت آن موثر است. در این راستا در پایگاه مطالعاتی ابراهیم آباد واقع در حواشی شهرستان مهریز، اثر نوسانات بارندگی بر تیپ گیاهی طارون(Cornulaca monocanta)  در طول 9 سال مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور سه گونه اصلی منطقه انتخاب شد و تاج پوشش و تولید آنها، هر ساله به ترتیب در پلات های ثابت و تصادفی اندازه گیری شدند. آمار بارندگی نیز از نزدیک ترین ایستگاه باران سنجی موجود در منطقه تهیه گردید. بر اساس داده های بارندگی ماهانه، مقادیر تجمعی باران در دوره های مختلف محاسبه گردید. رابطه بین شاخص های گیاهی و مقادیر بارش بوسیله تجزیه رگرسیون پسرو و گام به گام مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که گونه های گیاهی اغلب به نوسانات بارندگی واکنش نشان می دهند. کل تاج پوشش و پوشش گونه Cornolaca monocanta همبستگی مثبت و معنی داری با میزان بارش سال قبل داشت. در حالی که بارش دی تا فروردین ماه و فصل زمستان بیشترین تاثیر را بر تاج پوشش گونه های Launaea acantodes و Artemisia sieberi داشتند. تولید علوفه نیز تحت تاثیر نوسانات فصلی بارش قرار داشت. بر طبق این نتایج، تولید کل به همراه تولید گونه های غالب منطقه بر اساس داده های بارش زمستان و دی تا فروردین به خوبی قابل برآورد می باشند. در نهایت برازش مدل های مختلف رگرسیونی نشان داد نوع پاسخ تولید گونه شاخص طارون به نوسانات بارش زمستان از نوع غیر خطی توانی است.

نوع و شدت فرسایش خاک در یک منطقه عموما تابع شرایط اقلیمی، پستی و بلندی، خاک و کاربری اراضی می باشد که در این میان کاربری اراضی نسبت به دیگر فاکتورها بیشتر مورد توجه است. در این تحقیق به منظور تعیین موثرترین کاربری ها در فرسایش و رسوب زایی نهشته های مختلف سازند گچساران، بخشی از حوزه آبخیز کوه گچ شهرستان ایذه به مساحت 1202 هکتار انتخاب گردید. این تحقیق به منظور تعیین رابطه بین رسوب تولیدی بوسیله باران ساز با برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک مانند درصد ماسه خیلی ریز، شن، رس، سیلت، اسیدیته، هدایت الکتریکی، رطوبت، کربنات کلسیم و شوری خاک در کاربری های مختلف سازندهای گچساران انجام گرفت. سپس نمونه برداری رسوب در 6 نقطه و با 3 بار تکرار در شدت های مختلف 0.75، 1 و 1.25 میلیمتر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی به کمک دستگاه باران ساز انجام شد. به منظور انجام تحلیل های آماری از نرم افزار SPSS و EXCEL استفاده گردید. سپس مهم ترین عوامل موثر در تولید رسوب به کمک رگرسیون چند متغیره شناسایی شدند. مدل های رگرسیونی به دست آمده نشان دادند که در تولید رسوب کاربری های مختلف از بین عامل های اندازه گیری شده شاخص های مقادیر سیلت، ماسه خیلی ریز، آهک، شوری، اسیدیته خاک و ماده آلی بیشترین نقش را در تولید رسوب داشته اند. سپس سایر پارامترهای دیگر مانند شروع رواناب، میزان نفوذ و غلظت رسوب نیز در سه کاربری محاسبه و با هم مقایسه شدند. بیشترین میزان رسوب مربوط به کاربری زراعی و کمترین مربوط به کاربری مسکونی می باشد. ولی بیشترین میزان رواناب مربوط به کاربری مسکونی و کمترین مربوط به کاربری زراعی می باشد. بیشترین زمان شروع رواناب و میزان نفوذ و غلظت رسوب مربوط به کاربری زراعی می باشد.

تعیین فاصله کاشت، نحوه مناسب برداشت و چگونگی کاربری گونه A.canescens از جمله اولویت های تحقیقاتی در عرصه های واجد شرایط بوته کاری در اراضی بیابانی به حساب می آید. به همین منظور مصادف با پاییز 1372 عرصه ای به وسعت 4.5 هکتار در اراضی بیابانی حاشیه کویر سیاهکوه استان یزد انتخاب و در آن بوته کاری شد. این پژوهش در قالب طرح آماری کرت های دوبار خردشده با تیمارهای اصلی فواصل کاشت 2، 4 و 6 متری اجرا شد. تیمارهای فرعی 1، دوره های هرس هر ساله، دو ساله و سه ساله و تیمارهای فرعی 2، سطوح برش هرس کامل (کف بر)، هرس از ارتفاع 20، 40 و 60 سانتی متری با تیمار بدون هرس (شاهد) بوده اند. برداشت و توزین علوفه تولیدی پس از مرحله استقرار در پاییز 1374 آغاز و مطابق با برنامه پیش بینی شده تا پایان سال 1382 استمرار یافته است. نتایج نشان داد که بین تولید تجمعی علوفه خشک تیمارهای آزمایشی فواصل کاشت اختلاف معنی دار وجود ندارد. بین تیمارهای دوره های هرس نیز اختلاف معنی داری دیده نمی شود. اثرات تیمارهای ارتفاع برش در اواخر دوره آزمایش مشخص تر گردیده و بین آنها اختلاف معنی دار بروز نموده است (0.01>P). اختلافات میزان تولید گیاهان در محدوده تیمارهای ارتفاع برش مربوط به تفاوت تولید در بین گیاهان شاهد و هرس شده بوده است. در حالی که میزان تولید بوته های هرس شده در ارتفاعات مختلف تفاوت معنی داری ندارند. در بررسی اثرات متقابل فواصل کاشت، دوره های هرس و ارتفاعات برش، تیمار هر ساله از ارتفاع 60 سانتی متری در فاصله کاشت 2 متری بالاترین میزان تولید تجمعی را طی دوره آزمایش کسب نموده و به عنوان تیمار آزمایشی برتر در این پژوهش معرفی گردیده است.