مهندسی اکوسیستم بیابان
سال:1397 | دوره:7 | شماره:21 |تعداد مقالات:7

درمنه ی دشتی یکی از گونه های مهم بوته ای اسانس دار در ترکیب گیاهی مراتع استپی است که به علت دارا بودن اسانس، معمولاً در اواخر فصل تابستان و فصل پاییز، مورد چرای دام قرار می گیرد. از آنجایی که علاوه بر عوامل ژنتیکی، عوامل محیطی نیز بر نوع و میزان اسانس این گونه ی گیاهی اثر می گذارند، و چرای دام تا حد زیادی متأثر از تغییرات اسانس این گونه است، هدف این پژوهش بررسی تغییرات فصلی اسانس گیاه درمنه ی دشتی در مراتع استپی منطقه ی گلچکان کاشان طی فصل های سال 1396 بود. نمونه برداری به صورت تصادفی انجام شد. نمونه های گیاهی پس از جمع آوری از رویشگاه های طبیعی، خشک شده و با روش تقطیر با آب توسط کلونجر به مدت 60 دقیقه اسانس گیری شدند. اسانس حاصل از هر گیاه توسط دستگاه GC-MS آنالیز شد. نتایج حاصل نشان داد درمجموع 43 ترکیب در اسانس درمنه ی دشتی وجود دارد که 35 ترکیب بین فصول مختلف مشترک اند. اجزای اصلی اسانس را alpha-thujene، alpha-pinene، Camphene، 1, 8cineol و alpha-phelandrene تشکیل می دادند. بیشترین میزان alpha-pinene در فصل تابستان (50/32درصد) و بیشترین میزان Camphene در فصل بهار مشاهده شد (7/23درصد). بیشترین میزان alpha-thujene و 1, 8cineol در فصل بهار و تابستان، به ترتیب به میزان 50/26 و50/ 24درصد مشاهده شد. به جز برخی ترکیب ها از جمله alpha-thujene، alpha-pinene، Camphene، سایر ترکیب های سازنده ی اسانس به طور محسوس، تحت تأثیر تغییرات فصلی قرار نگرفتند. بعضی از آن ها به مواد دیگر تبدیل شدند؛ ازاین رو غلظت آن ها در فصل پاییز و زمستان کاهش و در فصل بهار و تابستان افزایش یافت که بر میزان چرای دام از این گونه ی گیاهی تأثیر قابل ملاحظه ای داشتند.

مناطق مختلف، استعدادهای متفاوتی در تولید گردوغبار دارند و افزایش طوفان های گردوغبار نشان دهنده ی حاکمیت اکوسیستم بیابانی در هر منطقه است. بدین منظور، داده های ساعتی گردوغبار و داده های ماهانه ی هواشناسی و اقلیمی شامل دمای بیشینه، دمای کمینه، دمای متوسط، سرعت بیشینه ی باد، مجموع بارش و دمای خاک در اعماق مختلف (5، 10، 20، 30 و 50 سانتی متر) در 37 ایستگاه سینوپتیک کشور با طول دوره ی آماری 25ساله (19902014) گردآوری، و روند آن ها توسط آماره های ناپارامتری من-کندال و سنس استیمیتور محاسبه شد. همچنین برای بررسی تأثیرپذیری طوفان های گردوغبار از نوسانات اقلیمی علاوه بر متغیرهای مذکور، شاخص خشکسالی بارش-تبخیر و تعرق پتانسیل استاندارد (SPEI) نیز در بازه ی زمانی فصلی محاسبه و سپس برای تحلیل همبستگی عناصر اقلیمی و طوفان های گردوغبار، از روش اسپیرمن استفاده شد. نتایج فراوانی روزهای گردوغباری در این بازه ی 25ساله نشان می دهد که زابل، آبادان و اهواز رکورددار بیشترین روزهای همراه با طوفان های گردوغباری، به ترتیب با 711، 401 و 321 روز بوده اند. نتایج آزمون من-کندال نشان داد که از 37 ایستگاه هواشناسی مورد بررسی، 6 ایستگاه اردبیل، بیرجند، مشهد، سبزوار، یزد و سمنان دارای روند نزولی، 5 ایستگاه دارای روند افزایشی معنی دار در سطح اطمینان 95% و 21 ایستگاه دارای روند افزایشی معنی دار در سطح اطمینان 99% بوده اند. نتیجه ی آزمون سنس استیمیتور نشان داد که 6 ایستگاهی که در روش من-کندال دارای روند نزولی بودند، در این روش بدون روند هستند و به ترتیب 11، 10 و 10 ایستگاه دارای روند افزایشی، افزایشی معنی دار در سطح اطمینان 95% و افزایشی معنی دار در سطح اطمینان 99% هستند؛ به طور کلی در اکثر موارد نتایج دو آزمون در سطوح اطمینان مورد نظر مشابهت دارد. نتایج همبستگی اسپیرمن در کشور نشان می دهد که فراوانی روزهای گردوغباری با سرعت بیشینه ی باد، شاخص SPEI و دمای بیشینه از بین پارامترهای اقلیمی گفته شده، به ترتیب با ضرایب 74/0، 57/0-و 48/0 بیشترین همبستگی را داشته و همگی در سطح اطمینان 99% معنی دار شده اند. ضمن اینکه دمای عمق 5 سانتی متر خاک نسبت به دیگر اعماق، بیشترین همبستگی را با طوفان گردوغبار داشته و با ضریب 39/0 در سطح 95% معنی دار شده است. به طور کلی، نتایج آزمون های انجام شده بیانگر افزایش روند طوفان های گردوغبار در غرب و جنوب غرب، قسمت هایی از شمال غرب و جنوب شرق کشور است. نتایج این مطالعه می تواند در شناخت اثرات نوسانات اقلیمی بر فراوانی طوفان گردوغبار و مهار بیابان زایی ایران مفید باشد.

در طول دو دهه ی گذشته، توجه فراوانی به نقش پوسته های بیولوژیک در اکوسیستم های خشک و نیمه خشک شده است. با توجه به نقشپوسته های زیستی سطحی خاک در بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، و نبود اطلاعات کافی در خصوص ویژگی های ذاتی آن ها، اینپژوهش می تواند در راستای درک مکانیسم مؤثر این پوسته ها مفید باشد. هدف از این پژوهش، بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، درخاک های دارای پوسته های فیزیکی و بیولوژیکی (گلسنگ و خزه)، همچنین مطالعه ی ویژگی های شاخص فرسایش پذیری خاک و ارتباط متقابل آن ها، در منطقه ی تپه ماهورهای حاشیه ی دریاچه ی آجی گل در استان گلستان است. در این تحقیق، پس از انجام عملیات آزمایشگاهی و تعیین پارامترهای فیزیکو شیمیایی نمونه ها، همچنین تعیین شاخص فرسایش پذیری خاک با استفاده از روابط تجربی، به منظور بررسی و مقایسه ی میانگینخصوصیات فیزیکوشیمیایی پوسته های فیزیکی و بیولوژیکی (گلسنگ و خزه) در نمونه های سطحی خاک، در سطوح معنی داری مختلف در محیط نرم افزار R استفاده شد. با انجام آزمون آماری ANOVA تفاوت بین متغیرهای مورد نظر در سه پوسته ی مطالعه شده (فیزیکی، گلسنگ و خزه) بررسی شد. نتایج آزمون های آماری انجام شده برای خصوصیات شاخص فرسایش پذیری ذرات خاک تشکیل دهنده ی رسوبات پوسته های فیزیکی، گلسنگ و خزه نشان داد که بین پوسته های فیزیکی-گلسنگ تفاوت معنی داری وجود ندارد، ولی این شاخص بین پوسته های فیزیکی-خزه و خزه-گلسنگ اختلاف معنی دار دارد. همچنین در بین خصوصیات فیزیکوشیمیایی مقدار کربن آلی، هدایت الکتریکی(EC)، پایداری خاک دانه، جورشدگی و میانگین قطر ذرات در پوسته های خزه-گلسنگ اختلاف معنی داری وجود نداشت. با توجه به مقدار p-valueدر خصوص اندازه ی ذرات تشکیل دهنده ی بافت خاک، بین تمامی ذرات رس، سیلت و شن برای 3 نوع پوسته به استثنای خزه و گلسنگ از نظر درصد رس، اختلاف معنی داری در سطح 05/0 وجود داشت.

کمبود آب در کشور ایران، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، همواره مشکل ساز بوده است. در این تحقیق، به منظور مکان یابی سازه های استحصال آب در شهرستان راور، از ترکیب روش های تصمیم گیری چندمعیاره و سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که از معیارهای مورد استفاده در این تحقیق، به ترتیب بر اساس وزن به دست آمده از پرسش نامه های تکمیل شده توسط خبرگان، شامل معیارهای بارندگی، شیب، شوری، پوشش گیاهی، بافت، ژئومورفولوژی با وزن های 362/0، 298/0، 151/0، 82/0، 53/0، 51/0 است. پس از تلفیق لایه های اطلاعاتی مربوط به هر معیار، نقشه های نرمال شده، در وزن هر لایه ضرب و نقشه ی تجمیع شده، طبقه بندی شد. بر این اساس، منطقه ی مطالعاتی به چهار دسته ی کاملاً مناسب، مناسب، تناسب کم و بسیار نامناسب تقسیم بندی شد. مناطقی که بر اساس هریک از معیارها امکان اجرای پروژه ی مذکور را نداشتند، با استفاده از روش بولین به دو کلاس صفر و یک طبقه بندی و مناطق نامربوط از نقشه ی تناسب حذف شد. نتایج به دست آمده با واقعیت زمینی که همان پروژه های اجراشده در منطقه است، مقایسه و صحت کار ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نقشه های به دست آمده با میزان صحت 8/65درصد با واقعیت زمینی مطابقت دارد.

خشکسالی پدیده ای آرام و خزنده محسوب می شود که با تأثیر در بخش های کشاورزی، منابع آب و پوشش گیاهی در نواحی مختلف، به خصوص مناطق خشک و نیمه خشک، می تواند گسترش مناطق بیابانی را تسریع کند. یکی از روش های بررسی وضعیت خشکسالی در هر منطقه، پایش و پهنه بندی خشکسالی با استفاده از شاخص های هواشناسی و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است. در تحقیق حاضر به منظور بررسی و پایش خشکسالی در منطقه ی مطالعاتی قم-کهک طی دوره ی آماری 29ساله (13671368 تا 13951396)، شاخص های خشکسالی مانند شاخص بارش استانداردشده (SPI)، درصد نرمال (PNI)، شاخص دهک (DI)، شاخص Z چینی (CZI) و شاخص نمره ی Z (ZSI) بررسی شدند. سپس با هدف پهنه بندی خشکسالی، روش های مختلف درون یابی در تمامی سال های دوره ی آماری مورد مطالعه در محیط نرم افزارArcGIS ارزیابی گردیدند. نتایج شاخص های مختلف نشان داد که حالت نزدیک به نرمال در همه ی ایستگاه ها، طی دوره ی آماری مورد مطالعه، دارای بیشترین فراوانی است. بر اساس نتایج شاخص های SPI و CZI، بیشترین (7 سال) و کمترین (3 سال) تعداد خشکسالی به ترتیب در ایستگاه های کهک و جنت آباد اتفاق افتاده است؛ درحالی که بر اساس شاخص PN بیشترین و کمترین تعداد خشکسالی به ترتیب در ایستگاه های قم (9 سال) و جنت آباد (3 سال) مشاهده شد. همچنین نتایج شاخص PN حاکی از عدم وجود دوره ی ترسالی طی دوره ی آماری مورد مطالعه بوده است. بر اساس شاخص ZSI خشکسالی بسیار شدید در منطقه رخ نداده و نتایج ZSI در خصوص فراوانی طبقه ی ترسالی بسیار شدید، مشابه نتاج شاخص SPI است. در بین شاخص های مورد مطالعه، شاخص SPI مقارن با سال وقوع کمینه ی بارندگی در طول دوره ی آماری رخداد خشکسالی شدید و بسیار شدید را در تمام ایستگاه ها نشان داده، لذا به عنوان مناسب ترین شاخص برای پهنه بندی خشکسالی انتخاب شد. نتایج پهنه بندی نشان داد که در سال های آبی 13681369، 13731374 و 13751376 بیشتر منطقه در وضعیت خشکسالی بسیار شدید تا خفیف قرار داشته است. در سال های آبی 13881389 و 13951396 نیز در بیشتر سطح منطقه ی مورد مطالعه، خشکسالی خفیف تا شدید رخ داده و تنها در قسمت شرقی منطقه، ترسالی خفیف مشاهده شد؛ درحالی که طی سال های آبی 13701371، 13741375 و 13871388 منطقه ی مورد مطالعه، ترسالی متوسط تا شدید را تجربه کرده است. در سال آبی 13891390 نیمه ی شرقی منطقه، ترسالی متوسط و نیمه ی غربی منطقه، ترسالی خفیف را نشان می دهد.

این تحقیق با هدف بررسی تغییرات کمّی و کیفی آب زیرزمینی ناشی از توسعه ی کشاورزی در شدت بیابان زایی دشت درگز در شمال خراسان رضوی انجام شد. برای آنالیز کمّی، از شاخص افت سطح تراز آب و برای بررسی کیفی، از شاخص های هدایت الکتریکی آب، نسبت جذب سدیم و کلر استفاده شد. مبنای اطلاعات آماری، داده های بیش از 124 حلقه چاه پیزومتر بود که برای مدت زمانی 20ساله از 1375 تا 1395 و در چهار دوره ی 5 ساله، به روش زمین آمار کریجیگ در محیط نرم افزاری GIS پهنه بندی و طبق مدل ایرانی ارزیابی پتانسیل بیابان زایی (IMDPA) طبقه بندی شدند. نتایج نشان داد میزان افت سطح آب در بخش های غربی و شمال غربی منطقه، بیشترین مقدار بوده که علت آن حفر چاه های عمیق غیرمجاز و برداشت بیش از حد آب است. از بُعد تغییرات کیفی هدایت الکتریکی، بخش های شرقی در کلاس شدید و گاه خیلی شدید بیابان زایی قرار دارد؛ به طوری که در مدت 20 سال گذشته، از 14 به 23درصد رسیده و این نشان دهنده ی وضعیت هشدار در مقدار شوری آب آبیاری و به تبع آن، افزایش شدت بیابان زایی است. به نظر می رسد در شرایط فعلی، مدیریت منابع آب زیرزمینی دشت درگز باید به عنوان یک اولویت مدیریتی مورد توجه قرار گیرد.

پدیده ی فروچاله ها و نشست زمین در دشت ها از خطرات طبیعی تشدیدشونده هستند که امروزه به دلیل سرعت و تراکم شکل گیری مورد توجه قرار گرفته اند. از دیدگاه ژئومورفولوژی، می توان فروچاله های اطراف شهر ابرکوه را به دو دسته ی فروچاله های کوهستانی و دشتی تقسیم بندی کرد. هدف از این پژوهش، شناخت عوامل مؤثر در شکل گیری فروچاله ها در دشت ابرکوه است. در گام اول با استفاده از روش سلسله مراتبی، مهم ترین معیارهای تأثیرگذار طراحی شد و در نهایت، ارزش وزنی آن ها با استفاده از پرسش نامه در محیط نرم افزار اکسپرت چویس تعیین شد. معیارهای تأثیرگذار به ترتیب اولویت عبارت اند از: وجود لایه های انحلال پذیر در اعماق (30 درصد)، بافت رسوبات و سازندهای آهکی (4/20 درصد)، افت سفره های زیرزمینی (4/17 درصد)، سیستم آبیاری غرقابی (6/12 درصد)، نوع کاربری (1/7 درصد)، فاصله از چاه های بهره برداری (8/5 درصد)، فاصله از آبراهه های قدیمی (6/3 درصد) و فاصله از گسل (1/3 درصد). در گام دوم، برای صحت سنجی نتایج، از اطلاعات میدانی و آزمایش های پارامترهای مهم خاک شناسی استفاده شد. لوگ های حفاری پیزومترهای اطراف فروچاله ها و سنگ کف آبخوان دشت ابرکوه، وجود لایه های انحلال پذیر در اعماق را تأیید کرد. از طرفی آزمایش ها نشان داد که بافت رسوبات فروچاله های دشتی بسیار ریزدانه و با درصد بالای مقادیر رس و آهک و املاح است. پمپاژ آب از اعماق در جهت مصرف کشاورزی، منجر به ایجاد حفره های انحلالی و در نتیجه فروچاله های دشتی می شود. همچنین موقعیت فروچاله های کوهستانی در بالادست آبخوان دشت ابرکوه است که در دهه های اخیر با افت شدید آبخوان روبه رو شده، بحران افت سفره به همراه سازندهای آهکی، پدیده ی فروچاله های کوهستانی را به وجود آورده است.