پژوهش های آبخیزداری
سال:1395 | دوره:29 | شماره:113 |تعداد مقالات:8

از مهمترین برنامه های اصلاح و احیای مراتع تولید بذر مناسب و مرغوب است. جهت حصول به این مهم باید زمان برداشت بذر به نحوی باشد که هم بذور بالغ باشند و هم پراکنده نشده باشند و بالاترین میزان جوانه زنی نیز حاصل شود. در این تحقیق مناسب ترین زمان برداشت بذر سه گونه مرتعی شامل Salsola rigida، Zygophyllum eurypterum و Ferula ovina در استان یزد مورد بررسی قرار گرفته است. جمع آوری بذرهای از زمان رسیدگی فیزیولوژیکی تا موقع ریزش بذر در چندین مرحله صورت گرفت. بذر S. rigida در تاریخ های 1، 8، 15 و 22 مهرماه و 6، 13 و 20 آبان ماه 1383 و گونه های Z. eurypterum و F. ovina در تاریخ های 9، 16، 23 و 30 تیرماه 1384 جمع آوری شد. پس از خشک شدن بذور در هوای آزاد، از بذور جمع آوری شده در هر مرحله تعداد 400 بذر در 4 تکرار در پتری دیش قرار داده شد و تا 21 روز بذور جوانه زده شمارش گردید. نتایج آزمایش نشان داد که در S. rigidaبین تاریخ های مختلف جمع آوری بذور اختلاف معنی دار وجود داشت به نحوی که بیشترین میزان جوانه زنی در 20 آبان (75%) و کمترین در اول مهر (3/7%) صورت گرفت. در ارتباط باZ. eurypterum اختلاف معنی دار مشاهده نشد. بیشترین میزان جوانه زنی در 9 تیر (61%) و کمترین آن در 30 تیر (46%) صورت گرفت. بذور F. ovinaدر 30 تیر بیشترین میزان جوانه زنی (54%) و در 23 و 9 تیر کمترین میزان جوانه زنی (37%) را نشان داد. در این گونه نیز بین تاریخ های مختلف اختلاف معنی دار وجود داشت. با استناد به نتایج حاصله تاخیر درزمان برداشت بذر در مرحله بذر دهی موجب افزایش درصد جوانه زنی در دو گونه S. rigida و F. ovina شد، در حالی که این موضوع بر روی گونه Z. eurypterum تاثیری نداشت. این نکته مهم به عنوان راهنمایی درانتخاب زمان جمع آوری بذور گونه های مورد مطالعه محسوب می گردد.

بخش بزرگی از کشور ایران را مناطق کوهستانی تشکیل می دهد. هر ساله زمین لغزش موجب خسارت به انواع سازه های مهندسی، مناطق مسکونی، جنگل ها و در پی آن ایجاد رسوب و سیلاب های گل آلود و در نهایت پر شدن مخازن سد ها می گردد. از آن جا که پیش بینی زمان و مکان رخداد زمین لغزش از توان دانش فعلی بشر خارج است، برای بیان حساسیت دامنه ها، به پهنه بندی خطر زمین لغزش در مناطق مختلف می پردازند. در این تحقیق برای پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش از شبکه عصبی مصنوعی و با استفاده از 9 عامل، شیب، جهت شیب، فاصله از رودخانه، زمین شناسی، فاصله از گسل، فاصله از جاده، کاربری اراضی، طبقات ارتفاعی و بارش استفاده شد. به این منظور از 78 نقطه لغزشی و 78 نقطه غیر لغزشی مشخص شده در منطقه، 3/2 برای مدل سازی و 3/1 برای آموزش مدل استفاده شد. ابتدا نقشه رقومی هر یک از عوامل مذکور در محیط نرم افزار GIS تهیه و سپس ارزش طبقات هر عامل با استفاده از روش نسبت فراوانی تعیین گردید. برای ورود به محیط نرم افزار MATLAB ابتدا اطلاعات مربوط به هر پیکسل مشخص شد. در این تحقیق برای آموزش شبکه از الگوریتم پس انتشار خطا و تابع فعال سازی سیگموئیدی استفاده شد. نتایج بیانگر این موضوع بود که شبکه عصبی با ساختار 1-14-9 و با ضریب یادگیری 1/0 دارای ریشه میانگین مربعات خطا برابر 051/0 است. دقت شبکه در مرحله آموزش و آزمایش برابر 307/92 درصد و ضریب تبیین آن برابر 962/0 بود. علاوه بر این نتایج نشان داد که 63/13 درصد از مساحت منطقه در طبقه با خطر خیلی زیاد قرار گرفته است.

بهره وری نابه جا و نامناسب از منابع تجدید شونده، همراه با خشکسالی های پی در پی، زمینه را برای تخریب پوشش گیاهی و بیابان زایی فراهم می کند. در این رابطه اجرای پروژه های مهار کردن و پخش سیلاب که در بیشتر بیابان ها قابل اجراست راه حل مناسبی جهت مقابله با این نوع مشکل است. پارامترهای مختلفی از جمله شیب زمین، بافت خاک، درصد رس، پوشش گیاهی و مقاومت جریان بر پارامترهای هیدرولیکی جریان و آستانه فرسایش تأثیر گذارند. در این مطالعه، پخش سیلاب های فصلی بر روی لبه کانال های گسترشی که روی خطوط تراز اجرا شده مورد مطالعه قرار گرفت. تحقیق حاضر در شبکه های پخش سیلاب کوثر واقع در جنوب شرقی استان فارس انجام شد و هدف مطالعه بررسی تأثیر درصد شیب بر فاصله بحرانی فرسایش در شبکه های پخش سیلاب بود. برای این منظور از یک دستگاه فلوم به طول 100 متر، عرض 40 سانتی متر و ارتفاع 25 سانتی متر استفاده شد، تا در آن جریان سطحی به عمق 10 سانتی متر شبیه سازی شود. در طرح آماری 5 تیمار با شیب های 002/0، 004/0، 006/0، 008/0 و010/0 و در هر تیمار 3 تکرار در نظر گرفته شده است. در هر تکرار پارامتر های دبی و عمق جریان بطور مستقیم اندازه گیری و سایر پارامترها از جمله سطح مقطع جریان و سرعت متوسط جریان محاسبه شدند. افزون بر آن پس از انجام هر آزمایش عمق فرسایش و یا رسوب گذاری در طول بستر فلوم بطور جداگانه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آستانه فرسایش با افزایش شیب افزایش می یابد. متوسط فاصله آستانه فرسایش برای تیمارهای مختلف به ترتیب برابر 5/66، 56، 64، 36 و 28 متر بدست آمد. همچنین سرعت متوسط جریان در امتداد طول مسیر بستر فلوم افزایش یافته و در محل آستانه فرسایش به حداکثر مقدار خود رسیده است.

به منظور بررسی تأثیر عملیات اصلاح مرتع بر ویژگی های پوشش گیاهی مطالعه ای در مراتع امام کندی ارومیه صورت گرفت. در این مطالعه عملیات اصلاحی شامل کپه کاری، قرق و بانکت بندی در مراتع منطقه انتخاب و برای هر کدام منطقه شاهد نیز در مجاور آن در نظر گرفته شد. برای نمونه برداری با استفاده از روش تصادفی سیستماتیک، شش ترانسکت 100 متری مستقر و در طول هر ترانسکت با استفاده از تعداد ده پلات 1×1 متر مربعی برداشت شد. در داخل هر پلات لیست گونه های موجود، درصد تاج پوشش، تولید و تراکم، کلاسهای خوش خوراکی و فرمهای رویشی گیاهان تعیین شد. به منظور مقایسه ویژگی های پوشش گیاهی هر سایت مورد عملیات اصلاحی با سایت شاهد آن از آزمون t مستقل استفاده شد. نتایج نشان داد ویژگی های گیاهان کلاس I و II در مناطق اصلاح شده افزایش و ویژگی های گیاهان کلاس III در مقایسه با سایت شاهد کاهش یافت و اختلاف معنی داری دارند. از نظر فرمهای رویشی میانگین ویژگی های گندمیان دائمی و فوربهای دائمی در مناطق اصلاح شده افزایش یافت و با سایت شاهد اختلاف معنی دار دارند. به طورکلی نتایج نشان داد که اجرای عملیات اصلاحی در مراتع امام کندی موفقیت آمیز بود و باعث بهبود ویژگی های پوشش گیاهی در این مراتع شد.

ویژگی های هیدرولیکی خاک در مدیریت اراضی تحت کشت نیشکر نقش به سزایی دارد. هدف از این تحقیق برآورد نقطه ای منحنی مشخصه ی رطوبتی خاکبااستفاده شبکه ی عصبی مصنوعیوبهینه سازیآنبا الگوریتم ژنتیک می باشد. به این منظور براساس ویژگی های مدیریت اراضی، درصد مواد آلی، بافت خاک، هدایت الکتریکی و درصد سدیم جذب سطحی شده، 4 واحد کاری در کشت و صنعت های دعبل خزاعی، امیر کبیر، کارون و هفت تپه انتخاب شد. در مجموع تعداد 310 نمونه خاک از دو عمق 40-0 و 80-40 سانتی متری نیمرخ خاک به طور تصادفی برداشت گردید. در این پژوهش پنج مدل به شکل سلسله مراتبی به وسیله ی شبکه ی عصبی مصنوعی برای برآورد نقطه ای منحنی مشخصه ی رطوبتی خاکمورد پی ریزی و ارزیابی قرار گرفت. جهت بررسی کارآیی مدل ها از ضریب همبستگی اسپیرمن (R)، متوسط مربعات خطای نرمال شده (NMSE) و متوسط خطای مطلق (MAE) استفاده شد. از آن جا که انتخاب هر یک از پارامترهای متغیر شبکه ی عصبی مستلزم آزمون و خطاهای مکرر و در نتیجه آموزش تعداد زیادی شبکه با ساختار مختلف بود، از روش الگوریتم ژنتیک برای بهینه یابی این پارامترها استفاده شد و کارایی این روش در بهینه سازی شبکه ی عصبی بررسی گردید. نتایج نشان داد که شبکه ی عصبی در مدل سازی و برآورد نقطه ای منحنی مشخصه ی رطوبتی خاکاز دقت بالایی برخوردار است (054/0NMSE=، 019/0MAE=، 963/0R=). همچنین تلفیق شبکه ی عصبی با الگوریتم ژنتیک، جهت بهینه سازی شرایط اجرایی آن، مثبت ارزیابی گردید و روش تلفیقی در تمامی موارد برتری خود را نسبت به اجرای شبکه ی عصبی بدون بهینه سازی نشان داد (015/0NMSE=، 01/0MAE=، 985/0R=).

ارزیابی پروژه های حفاظت آب و خاک امروزه از بنیادی ترین مسائلی است که به منظور افزایش کارآیی برنامه ریزی های آتی طرح های اجرایی و مدیریتی منابع طبیعی صورت می گیرد. در این میان نبود تجهیزات لازم به منظور اندازه گیری و ثبت تغییرات ایجاد شده در برابر پدیده های بحران زا نظیر سیل و فرسایش، استفاده از مدل ها را به منظور ارزیابی سناریوهای مختلف مدیریتی در دستیابی به اهداف ضروری می سازد. هدف این مطالعه نیز بررسی اثر سناریوهای مختلف مدیریت پوشش گیاهی بر هیدرولوژی حوزه آبخیز قزاقلی با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT می باشد. بدین منظور با انتخاب چهار گزینه مدیریتی شامل کشت بر روی تراس، جنگل کاری، باغ کاری و آگروفارستری، شبیه سازی رواناب در قالب 16 سناریوی مدیریتی انجام شد. در فرآیند تبدیل بارش به رواناب برای برآورد عمق حداکثر رواناب از روش استدلالی و برای برآورد حجم رواناب از روش شماره منحنی استفاده گردید. روندیابی جریان با استفاده از روش ماسکینگام و محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از روش پنمن-مانتیس انجام شد. طبق نتایج، حالت ترکیبی سناریوهای مدیریتی (سناریوی 16 شامل تمام گزینه-ها) بیشتر تأثیر را بر کاهش رواناب سالانه دارد؛ به طوری که منجر به کاهش 15/13 درصدی رواناب سالانه نسبت به وضع موجود شده است. در بین سناریوهای منفرد نیز سناریوی 5 (آگروفارستری) با 6/11 درصد بیشترین تاثیر را بر کاهش رواناب داشته است. در مقیاس زمانی ماهانه نیز بیشترین تأثیر سناریوها مربوط به ماه ژوئن و ژولای (خرداد و تیر) بود که دلیل آن مصادف بودن این دوره با زمان وقوع حداکثر رشد تاج پوشش گیاهی و در نتیجه افزایش زیاد تبخیر و تعرق و کاهش رواناب است.

گیاه دارویی آلوئه ورا دارای مصارف گسترده ای در صنایع داروئی، غذایی، آرایشی و بهداشتی می باشد. کاشت گلدانی به عنوان یکی از شیوه های تولید در این گونه گیاهی قابل اجرا می باشد. در چنین شرایطی بررسی اثر مقادیر مختلف کود اوره بر عملکرد و اجزای عملکرد آن در شرایط تولید گلدانی ضروری است. به همین منظور پنج تیمار آزمایشی سطوح کودی اوره برابر صفر، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار بر عملکرد و اجزای عملکرد این گونه در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی با سه تکرار در محیط کشت گلدان (10 گلدان برای هر تکرار) در سال های 1389 و 1390 مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش صفاتی از قبیل طول، عرض، ضخامت و تعداد برگ، تعداد پاجوش، تولید کل، وزن و درصد ژل مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مصرف کود اوره بر تولید کل، وزن ژل، عرض برگ و تعداد برگ در سطح احتمال یک درصد و بر صفات درصد ژل و طول برگ در سطح احتمال پنج درصد اثر معنی دار می گذارد، اما بر صفات ضخامت برگ و تعداد پاجوش تأثیر معنی داری ندارد. بیشترین تولید در تیمار کودی 50 کیلوگرم اوره در هکتار با مقدار 1039 گرم در هر گلدان به دست آمد. بالاترین میزان ژل با مقدار839 گرم نیز در همین سطح کود مصرفی به دست آمد. درصد ژل تولیدی از این تیمار برابر 7/72 درصد بود که بالاترین مقدار را دارا بود و با سطح کودی 100 کیلوگرم در هکتار اوره تفاوت معنی داری نشان نداد.

اقدامات آبخیزداری شامل ایجاد، بهبود و حفاظت پوشش گیاهی با هدف کاهش رواناب سطحی در سطح حوزه های آبخیز صورت می گیرد. پیشنهاد اقدامات آبخیزداری در مقیاس حوزه آبخیز نیازمند توازن بین مسائل مالی و هیدرولوژیک از طریق استفاده از روش های بهینه سازی است. در این پژوهش یک سامانه پشتیبان تصمیم گیری (SWAT-GA) با هدف بهینه سازی محل اجرای اقدامات مدیریتی آبخیزداری شامل بهبود پوشش گیاهی مراتع به منظور کاهش حداقل 10، 15، 20 و 25 درصد رواناب سطحی، ایجاد شده است. این سامانه تصمیم گیری به صورت هم زمان به دنبال حداقل نمودن هزینه اجرای اقدامات پیشنهادی در حوزه آبخیز می باشد. این سامانه برای شبیه سازی رواناب و اثر اقدامات آبخیزداری در سطح حوزه آبخیز از مدل هیدرولوژیک SWAT استفاده می نماید، هم چنین در این سامانه الگوریتم ژنتیک به عنوان یک روش بهینه سازی استفاده شده است. این سامانه در حوزه آبخیز طالقان با مساحت حدود 940 کیلومتر مربع واقع در رشته کوه البرز مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای کاهش حداقل 10، 15، 20 و 25 درصد رواناب سطحی می باید در 22، 35، 48 و 62 درصد از حوزه آبخیز طالقان عملیات بیولوژیک آبخیزداری انجام داد. هم چنین حداکثر کاهش و افزایش رواناب پس از اجرای اقدامات پیشنهادی به ترتیب در فصل بهار و تابستان روی داده است. مدیران با استفاده از این ابزار پشتیبان تصمیم گیری قادرند بر اساس مقادیر هدف هیدرولوژیک گزینه بهینه اقدامات مدیریتی را انتخاب نمایند.