مهندسی اکوسیستم بیابان
سال:1397 | دوره:7 | شماره:20 |تعداد مقالات:7

در تحقیق حاضر، تأثیر پوشش لکه ای و پایه های منفرد هالوفیت دریاچه ی ارومیه به عنوان زیستگاه خرد بر خصوصیات خاک ارزیابی شد. بدین منظور، در تیپ گیاهی Halocnemum strobilaceum-Atriplex verruciferaکه معرف سطح وسیعی از چراگاه های شور اطراف دریاچه ی ارومیه است، لکه های گیاهی در امتداد دو ترانسکت 150 متری که موازی با گرادیان شوری استقرار داشتند، انتخاب و فواصل بین آن ها، به عنوان فضای بین لکه ای درنظر گرفته شد. نمونه های خاک از داخل لکه ها و فضای بین لکه ای از عمق سطحی خاک با سه تکرار، برداشت شد. در هر یک از لکه ها، ویژگی های مورفولوژیکی گونه های Halocnemum strobilaceum و Atriplex verrucifera شامل قطر بزرگ تاج، قطر کوچک تاج، ارتفاع پایه، قطر یقه و تعداد جست با سه تکرار اندازه گیری و مقدار انباشت یون ها (عناصر) در اندام های هوایی آن ها تعیین گردید. با کاربرد آزمون t مستقل، مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده بین لکه ها و فضای بین لکه ها و همچنین میانگین ذخیره ی عناصر در بیوماس هوایی بین دو گونه مقایسه شد. نتایج نشان داد حضور Atriplex verrucifera تأثیر معنی داری در افزایش عنصر نیتروژن در داخل لکه ها دارد ولی در خصوص هدایت الکتریکی و یون سدیم، افزایش در خارج لکه ها را نشان می دهد. برای سایر عناصر، اختلاف معنی داری بین داخل و خارج لکه ها مشاهده نگردید. در مورد گونه ی strobilaceum Halocnemum، برای هیچ عنصری، اختلاف معنی داری بین داخل و خارج لکه های گیاهی وجود نداشت. همچنین مشاهده گردید مقدار یون منیزیم در خارج لکه ها، بیشتر از داخل آن ها بود ولی مقادیر کلسیم، سدیم و کلر داخل لکه ها، بیشتر از خارج لکه بود. نتایج تجزیه ی عناصر مورد بررسی در بیوماس هوایی گونه ها، نشان داد در میزان عناصر سدیم، پتاسیم و منیزیم موجود در اندام های هوایی دو گونه، اختلاف معنی داری وجود دارد ولی برای سایر عناصر، اختلاف معنی داری مشاهده نشد. نظر به اینکه عنصر سدیم، بارزترین عنصر تعیین شاخص شوری می باشد و ذخیره ی این یون درstrobilaceum Halocnemum بیشتر از Atriplex verrucifera می باشد، لذا می توان strobilaceum Halocnemum را به عنوان گونه ی با قابلیت بالای نمک پالایی معرفی کرد.

خشکسالی یک خطر جهانی است که می تواند منجر به آسیب های شدید اقتصادی، کشاورزی و اجتماعی شود. به همین علت پایش صحیح خشکسالی تاثیر زیادی بر کنترل و کاهش خسارات ناشی از این پدیده خواهد داشت. سنجنده مودیس به علت داشتن قدرت تفکیک زمانی و مکانی بالا قابلیت بالایی در پایش خشکسالی داشته و محصولات آن به طور گسترده ای در نظارت پویای خشکسالی در مقیاس وسیع و طولانی مدت مورد استفاده قرار می گیرند. در همین راستا این پژوهش سعی دارد خشکسالی حوضه سیرجان را با استفاده از شاخص های ترکیبی NDVI و LST سنجنده مودیس ارزیابی نماید. بدین منظور شاخص VHI از ترکیب شاخص های VCI و TCI بر اساس سری های زمانی 18 ساله (2017-2000) در خرداد ماه محاسبه گردید. در نهایت نقشه های پهنه بندی خشکسالی بر اساس شاخص VHI در چهار طبقه شدید، متوسط، ملایم و بدون خشکسالی تولید گردید. ارزیابی سری های زمانی حاصل از شاخص های VCI و TCI نشان داد کهارتباط معنی داری میان تغییرات NDVI و LST وجود دارد. نتایج پژوهش نشان داد که بیشترین شدت خشکسالی در سال-های 2007 و 2017 اتفاق افتاده است. بطوریکه در سال 2007، 9/26 درصد و در سال 2017، 3/23 درصد از کل حوضه سیرجان در پهنه با خشکسالی شدید قرار گرفته است. همچنین سال 2009 حداقل خشکسالی را تجربه کرده است. به طوری که در این سال 75/25 درصد از مساحت منطقه در پهنه بدون خشکسالی و تنها 02/0 درصد از منطقه در پهنه با خشکسالی شدید قرار داشته است. به طور کلی در طول بازه زمانی مورد مطالعه، بیشترین درصد مساحت طبقات خشکسالی به ترتیب مربوط به طبقه متوسط (57/51 درصد)، ملایم (15/31 درصد)، شدید (11/9 درصد) و بدون خشکسالی (17/8 درصد) بوده است. نتایج حاکی از آنست که در حوضه سیرجان پهنه با شدت خشکسالی بسیار شدید در بازه زمانی مورد مطالعه وجود ندارد.

هالوفیت ها گیاهانی هستند که در رویشگاه های شور و به شدت شور رشد نموده و واجد ویژگی های خاصی می باشند که از طریق مکانیسم های مختلف اکوفیزیولوژی، قادر به تحمل شوری هستند. با توجه به پراکنش وسیع این گیاهان در مناطق خشک و بیابانی و اراضی شور، می توان از آنها به عنوان یک منبع با ارزش برای تغذیه دام نام برد. آگاهی از کیفیت علوفه گونه های هالوفیت در هر مرحله فنولوژیکی می تواند به بهره برداران در انتخاب گونه های گیاهی مناسب برای کاشت و همچنین تعیین زمان مناسب چرای دام برای دستیابی به عملکرد بیشتر در مناطق شور کمک نماید. در این تحقیق، اثر مراحل مختلف فنولوژیک بر هشت فاکتور موثر در کیفیت علوفه سه گونه مرتعی Halocnemum strobilaceum (باتلاقی شور)، Nitraria schoberi (قره داغ) وSuaeda aegyptiaca (سیاه شور) بررسی شد. نمونه های گیاهی در سه مرحله فنولوژیک شامل رشد رویشی، گلدهی و بذردهی از اراضی شور حاشیه کویر میقان شهرستان اراک جمع آوری شدند. داده ها به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی تجزیه واریانس شدند. مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که اثر گونه و مراحل فنولوژیک بر کیفیت علوفه در سطح آماری یک درصد معنی دار بود. حداکثر کیفیت علوفه در مرحله رشد رویشی به دست آمد و پس از آن کیفیت علوفه تا مرحله بذردهی کاهش پیدا کرد. به طور کلی، نتایج این تحقیق حکایت از برتری گونه Halocnemum strobilaceum از نظر ارزش غذایی نسبت به دو گونه Nitraria schoberi و Suaeda aegyptiacaداشت، به طوری که می تواند به عنوان منبع جدید علوفه در اراضی تحت تاثیر شوری که سایر منابع علوفه امکان رشد و تولید در این اراضی را ندارند در نظر گرفته شود.

ایجاد تغییرات فیزیکی، شیمیایی و اکولوژیکی روی نقاط فرونشست گردوغبار، یکی از مشکلات متعدد ناشی از وقوع پدیده ی گردوغبار در اکوسیستم مناطق خشک و بیابانی است. به منظور تعیین تغییرات فصلیِ میزان کمّی فرونشست املاح از طریق غبار در شمال دشت یزد-اردکان، 128 نمونه رسوب ریزشی طی چهار فصل سال 1396 از طریق رسوب گیر MDCO در محدوده ای به وسعت 20000 هکتار جمع آوری شد. پس از آبشویی هر نمونه ی گردوغبار با آب مقطر و سپس عبور از کاغذ صافی در آزمایشگاه، محلول به دست آمده در آون قرار داده و سپس توزین شد. نتایج حاصل از مقایسه ی میانگین مقدار مواد جامد محلول به روش دانکن در سطح احتمال 5% در نرم افزار SPSS 16نشان داد فصل تابستان با اختلاف معنی داری، بیشترین درصد شوری (28/20درصد) را داشته است. شوری گردوغبارهای پاییزه (43/15درصد) در رتبه ی بعدی قرار گرفت و گردوغبار مربوط به فصول بهار (36/9درصد) و زمستان (03/8درصد) بدون اختلاف معنی دار، دارای کمترین مقدار املاح بوده اند. بررسی بین مقادیر فصلی شوری گردوغبار با سه پارامتر هواشناسی دما، بارش، سرعت باد نیز نشان داده که افزایش شوری تابستان به دنبال کاهش بارش و افزایش دما، به دلیل عدم آبشویی املاح و تجمع آن ها در سطح خاک منشأ رخ داده است. با توجه به اثرات مختلف اکولوژیکی گردوغبار شور، انجام اقدامات تثبیت اراضی برای جلوگیری از برداشت املاح به همراه گردوغبار پیشنهاد می شود.

خشکسالی پدیده ای حدی اقلیمی است که می تواند باعث ایجاد خسارت بر محیط زیست و انسان شود. به دلیل نقش مهم پیش بینی خشکسالی در مدیریت منابع آب، مدل میانگین متحرک خودهمبسته ی یکپارچه ی فصلی (SARIMA) برای پیش بینی ماهانه ی جریان رودخانه ای رودخانه ی ناهارخوران واقع در حوزه ی آبخیز قره سو به کار برده شد. پس از بررسی داده های جریان از نظر نرمال بودن، آزمون من-کندال برای بررسی روند در سطح اطمینان 95% به کار گرفته شد. با توجه به توابع خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی و نتایج آزمون من-کندال، مدل12(0، 1، 1)×(1، 1، 1) SARIMA انتخاب شد. از میانه و میانگین به عنوان حدود آستانه ی ثابت و شاخص جریان آب سطحی (SSFI) و آنالیز فراوانی خشکسالی در دوره ی بازگشت های مختلف به عنوان شاخص های متغیر برای تعیین دوره های خشک استفاده شد. نتایج پژوهش حاضر حاکی از کارایی مدل سری زمانی SARIMA در دوره ی 5 سال در بازه ی زمانی مهر 1385 تا شهریور 1390 است. این مدل ها می توانند به منظور مدیریت منابع آب به کار گرفته شوند.

افزایش جمعیت و نیاز مبرم افراد به مواد غذایی، سبب توسعه ی زمین های زراعی و به تبع آن فشار بر سفره های زیرزمینی و در نتیجه تنزل شدید کمیت و کیفیت آب شده است. در پژوهش حاضر، تغییرات سطح آب زیرزمینی در دو فصل تغذیه و تخلیه، تغییرات خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب، تعیین مکانیسمهای حاکم بر کیفیت آب، تعیین تیپ و رخساره های هیدروشیمیایی ارزیابی شد و مهم ترین پارامترها برای مصارف کشاورزی توسط طبقه بندی ویل کاکس و فائو در حوزه ی ازنا-الیگودرز واقع در استان لرستان تحلیل گردید. یافته های به دست آمده نشان داد سطح آب زیرزمینی در سال های آبی (13831391) 33/1 متر تنزل یافته که بیشتر ضلع جنوبی غربی سفره های زیرزمینی را تحت تأثیر قرار داده و اصلی ترین عامل آن برداشت بی رویه از آب به منظور مصارف مختلف است. همچنین بر اساس نتایج خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب، غلظت اکثر پارامترها در سال های (13831393)، تغییراتی افزایشی در پیش داشته که در این بین تغییرات پارامتر TDS، بی کربنات، کلسیم و منیزیم محسوس تر بوده است. بر مبنای دیاگرام های هیدروشیمی، به ترتیب مشخص شد اصلی ترین تیپ آب تیپ بی کربناته و رخساره کلسیک، و کیفیت آب از نظر کشاورزی در محدوده ی S1C2 قرار دارد. نمودار گیبس نیز تعاملات بین سنگ و آب و هوازدگی کانی ها را عمده ترین عامل تعیین کننده ی مکانیسم کیفیت آب بیان می کند.

مراتع مناطق خشک به دلیل میزان کربن آلی خاک پایین و گسترش سطحی زیاد در کره ی زمین، جایگاه ویژه ای در ترسیب کربن و کاهش اثرات گرمایش جهانی دارند، به طوری که کوچک ترین تغییرات در کربن آلی خاک اثرات قابل ملاحظه ای بر غلظت دی اکسیدکربن اتمسفر خواهد گذاشت. با توجه به اینکه مراتع مناطق خشک ایران بخش بزرگی از کشور را در برگرفته اند، این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی مدل روتامستد به عنوان پراستفاده ترین مدل در مطالعات کربن خاک، و شبیه سازی اثر سه سناریو اقلیمی بر انتشار تجمعی دی اکسیدکربن و انتشار واقعی دی اکسیدکربن از خاک های مراتع خشک بندبست در شهرستان قیروکارزین استان فارس طی 36 سال انجام شد. سناریوهای اقلیمی شامل سناریو بدون تغییر اقلیم و سناریو های تغییر اقلیم CCH1 و CCH2 بودند. نتایج اعتبارسنجی مدل روتامستد نشان داد که با دقت مناسبی ذخیره ی کربن آلی خاک را شبیه سازی کرده و بنابراین می تواند برای شبیه سازی دینامیک کربن آلی خاک و انتشار دی اکسیدکربن از خاک تحت سناریوهای مدیریتی و اقلیمی آینده استفاده شود. نتایج شبیه سازی مدل در طول 36 سال نشان داد که انتشار تجمعی دی اکسیدکربن به میزان 62/3درصد و 53/4درصد و انتشار واقعی دی اکسیدکربن به میزان 15/3درصد و 78/3درصد به ترتیب تحت سناریوهای CCH1 و CCH2 در مقایسه با سناریو بدون تغییر اقلیم افزایش خواهد یافت. همچنین با گذشت زمان انتشار واقعی دی اکسیدکربن از خاک های مراتع بندبست تحت سناریوهای تغییر اقلیم (CCH1 و CCH2) روند کاهشی داشت و با گذشت زمان تحت تأثیر تغییر اقلیم مخازن کربن خاک به تجزیه مقاوم شده اند.