مهندسی اکوسیستم بیابان
سال:1399 | دوره:9 | شماره:26 |تعداد مقالات:8

تعیین ارزش رجحانی گونه های گیاهی نقش بسیار مهمی در حفظ سلامت آن ها و برقراری تعادل دام در مراتع دارد. در این مطالعه، ارزش رجحانی گونه های گیاهی برای گوسفند بلوچی و بز سرخ جبالبارز، طی ماه های فصل چرا در مرتع قشلاقی در پاییز و زمستان 1397 بررسی شد. میزان مصرف و شاخص رجحانی گونه ها برای سه گروه سنی (یک ساله، سه ساله و پنج ساله) گوسفند و بز با استفاده از روش فیلم برداری برآورد شد. نتایج نشان داد که نوع و سن دام بر ارزش رجحانی غالب گونه ها تأثیر معنی داری دارند (p<0. 05). 64% گونه های مورد بررسی خوشخوراکی یکسانی برای گوسفند و بز داشتند. گونه ی Jaubertia aucheri و گونه های یک ساله به ترتیب با میانگین ارزش رجحانی 29/3 و 27/2 بالاترین ارزش خوشخوراکی را برای بز و گوسفند داشتند. گونه های Acantholimon scorpius، Lycium shawii و Rhazya stricta توسط گوسفند مصرف نمی شدند و برای بز به ترتیب با میانگین ارزش رجحانی 39/0، 57/0 و 15/0 کاملاً غیر خوشخوراک بودند. برای سنین مختلف گوسفند و بز، ارزش رجحانی گونه ها متفاوت بود (p<0. 05). دام های بز جوان تمایل کمتری به چرای گونه های خاردار مانند خاردیو، کلاه میرحسن و طارون داشتند و از گونه های خوشخوراکی مانند Jaubertia aucheri و گیاهان یک ساله بیشتر چرا می کردند. ارزش رجحانی اغلب گونه ها در طی فصل رویشی تغییر معنی داری داشت (p<0. 05) به طور کلی، گونه ی بوته ای Jaubertia aucheriکه برای گوسفند و بزهای منطقه دارای ارزش رجحانی بالا با نواسانات کم در طی فصل چراست، نقش مهمی در تأمین نیاز غذایی دام ها در منطقه دارد.

گردوغبار محلی ناشی از فرسایش بادی از جمله بلایای طبیعی است که عمدتاً در مناطق خشک و نیمه خشک ایران مرکزی مشاهده می شود و معمولاً علت آن علاوه بر شرایط طبیعی حاکم، عدم مدیریت معقول روی منابع خاک است. هدف از این پژوهش، بررسی عوامل مؤثر بر گردوغبار محلی با استفاده از مدل DPSIR و اولویت بندی راهکار های ارائه شده با استفاده از تکنیک AHP و TOPSIS می باشد. گام اول بر اساس مرور منابع و بازدید میدانی از منطقه ی چرخه ی علت معلولی گردوغبار بسته شد و در گام دوم با استفاده از روش سلسله مراتبی معیار ها و شاخص های مشخص شده به وسیله ی پرسش نامه توسط خبرگان تأیید و در نرم افزار اکسپرت چویس وزن دهی و در نهایت راهکار های ارائه شده در روش TOPSIS رتبه بندی گردید. معیار های انتخاب شده بر اساس مدل DPSIR هستند که به ترتیب 4 معیار اصلی نیرو محرکه، فشار، وضعیت و اثرات است. نتایج اوزان های به دست آمده در نرم افزار اکسپرت چویس به ترتیب عبارت اند از: نیرو محرکه (397/0)، فشار (275/0)، وضعیت (186/0) و اثرات (160/0) و همچنین از میان 33 شاخص شناسایی شده، سه شاخص رشد جمعیت (075/0)، افزایش تقاضای آب (067/0) و شاخص محیط زیست (059/0) به ترتیب در رده ی یک تا سه قرار گرفتند. رتبه بندی پاسخ ها بر اساس نتایج روش TOPSIS مدیریت منابع آبی (592/0)، جلوگیری از سدسازی (575/0) و ریگ پاشی (75/0) بوده که به ترتیب رتبه ی اول تا سوم را به دست آوردند. نتایج نشان داد که مدیریت صحیح منابع آبی در حوزه های مختلف و بهره گیری از عناصر طبیعت برای حفظ آن از اهمیت بالایی در منطقه برخوردارند.

بحران بیابان زایی در استان خراسان شمالی به علت تغییرات شدید کاربری اراضی، نابودی پوشش گیاهی و جنگل تراشی، دامنه ی بردباری و تحمل پذیری اکوسیستم های این منطقه را با خطر جدی مواجه کرده است. هدف مطالعه ی حاضر، تهیه ی نقشه و ارزیابی خطر بیابان زایی با دو مدل ایرانی MICD و IMDPA و شناسایی معیارهای اصلی بیابان زایی در استان است. بدین منظور ابتدا نقشه ی واحدهای کاری منطقه تهیه شد. سپس در هر واحد کاری معیارها و شاخص های هر دو روش امتیازدهی شد. در نهایت نقشه ی خطر بیابان زایی به دست آمد؛ بر اساس نتایج حاصل از دو مدل بیش از 80% منطقه در کلاس خطر متوسط تا شدید بیابان زایی قرار دارد، که معیارهای اقلیم و کشاورزی به ترتیب مؤثرترین عوامل در تشدید شرایط بیابان زایی هستند. ازاین رو پیشنهاد می شود برای کاهش خطر بیابان زایی منطقه، راهبردهای مناسب برای دو عامل اقلیم و کشاورزی در اولویت قرار داده شوند. در این زمینه، تدوین برنامه ی مدیریت استراتژیک ریسک بیابان زایی استان می تواند راهگشای مدیران منطقه ای باشد.

پدیده ی تغییر اقلیم از جمله مواردی است که تأثیر بسزایی در کاهش سطح آب رودخانه ها و تغذیه سفره های آب زیرزمینی به ویژه طی سال های اخیر داشته است. در این راستا مدل های مختلفی به پیش بینی دما و بارش تحت تأثیر اقلیم حاضر و آینده می پردازند. این مقادیر پیش بینی شده، توسط مدل های متنوع، رفتار آبخوان طی سناریوهای گوناگون (تعریف شده توسط گزارش های IPCC) را شبیه سازی می کنند. هدف از این مطالعه، مدل سازی جریان آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از مدل GMS تحت تأثیر تغییر اقلیم برای دوره ی آتی (2030) می باشد. بدین منظور از مدل LARS و سناریوهای مطرح A1B، B1 و A2 (حالت های بینابینی، خوشبینانه و بدبینانه) برای بررسی تغییر اقلیم استفاده شد. در ابتدا، نتایج حاصل از ریزمقیاس نمایی نشان دهنده ی افزایش دمای حداقل بین 59/0 تا 86/0 درجه ی سانتی گراد و افزایش دمای حداکثر بین 56/0 تا 85/0 درجه ی سانتی گراد نسبت به دوره ی پایه است. مقایسه ی بارش سالیانه ی درازمدت نشان می دهد که کمترین مقدار بارش طی سناریوB1 در دوره ی 2011 تا 2030 اتفاق خواهد افتاد که معادل 02/10 میلی متر بیشتر از بارش دوره ی پایه خواهد بود. این در حالی است که بیشترین مقدار بارش با افزایش 80/15 میلی متری در دوره ی 2011 تا 2030 طی سناریو A2 اتفاق خواهد افتاد. در ادامه، مقادیر RMSE، MAE و ME بعد از واسنجی (به ترتیب برابر 38/0 متر، 21/0 متر و 20/0-متر) نشانگر دقت قابل قبول مدل GMS در این منطقه است. بعد از ارائه ی عملکرد مناسب مدل GMS، برای شبیه سازی اثر تغییر اقلیم بر تراز سطح ایستابی، از چهار سناریوی مختلف برداشت از آبخوان، استفاده شد و تغییرات افت آبخوان نسبت به دوره ی پایه بررسی شد. نتایج حاکی از افت شدید تراز آب زیرزمینی در دوره های آتی می باشد؛ به گونه ای که افت سطح آب مطابق سناریو اول معادل 06/10-(سال 2030) خواهد بود. از طرفی، مقادیر افت سطح آب طی سناریوهای تغییر اقلیم A2، A1B و B1 به ترتیب برای سناریو دوم 9/11-، 32/12-و 52/16-متر، سناریو سوم 41/16-، 66/16-و 30/17-متر و در نهایت برای سناریو چهارم 65/16-، 90/16-و17/18-متر خواهد بود.

با جمع آوری آب باران و ذخیره سازی آن با استفاده از شیوه های مختلف ذخیره ی نزولات آسمانی در مناطق خشک کشور، اراضی فاقد پتانسیل کشاورزی، در جهت ایجاد پوشش گیاهی به کار گرفته می شود که در نتیجه ی آن، کاهش تبخیر، رواناب و اتلاف آب و افزایش ذخیره ی آب زیرزمینی حاصل خواهد شد. هدف از این تحقیق، تأثیر شیوه های مختلف ذخیره ی نزولات آسمانی بر حفظ رطوبت خاک و برخی از خصوصیات رویشی نهال های بومی گونه ی مغیر (Acacia oerfota (Forssk. ) Schweinf) در حوزه ی زوجی و معرف دهگین استان هرمزگان است. خصوصیات رویشی و کیفی نهال ها شش ماه پس از تولید، اندازه گیری و سپس به سامانه های آبگیر باران هلالی، لوزی، پیتینگ و شاهد انتقال یافت. چاله هایی با ابعاد40×40×40 سانتی متر در وسط سامانه های هلالی، پیتینگ و انتهای ضلع سامانه ی لوزی جهت کاشت نهال ها حفر شد. همه ی سامانه ها عمود در جهت شیب احداث شده است. شایان ذکر است برای پلات شاهد نیز در منطقه ای هم شیب با سایر سامانه ها و فاصله ی متوسط 2 متر از یکدیگر، چاله های کاشت نهال حفر شد. چهار ماه پس از کاشت نهال در دوره ی بارش و ثبت پنج واقعه ی بارندگی، خصوصیات رویشی و کیفی نهال ها در سامانه ها و همچنین رطوبت خاک 24 ساعت پس از هر بارش بررسی و با استفاده از آنالیز واریانس دوطرفه مقایسه شد. درجه ی شادابی نهال ها در شاهد با مقدار 86/2 در درجه ی متوسط طبقه بندی قرار گرفته و به طور معنی داری کمتر از مقدار آن در شیوه های مختلف جمع آوری نزولات آسمانی بود. میانگین رویش قطری و ارتفاعی در سامانه ی هلالی 95/1 میلی متر و 12/10 سانتی متر بود که اختلاف معنی داری با شاهد در سطح 5% داشت. این نتایج نشان می دهد این اختلاف رویش تصادفی نبوده بلکه تحت تأثیر شیوه های مختلف ذخیره ی نزولات آسمانی است. درصد رطوبت در سامانه های هلالی، لوزی، پیتینگ و شاهد (24 ساعت پس از بارش) به ترتیب 46/13، 95/11، 5/11 و 34/10 درصد بود که اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. بنابراین اختلاف رطوبت، واقعی بوده و ناشی از عملکرد شیوه های مختلف ذخیره ی نزولات آسمانی است. نتایج همبستگی بین خصوصیات رویشی و رطوبت خاک با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون نیز نشان داد رطوبت خاک با احتمال 99%، اثر مستقیم مثبتی بر قطر یقه و ارتفاع نهال ها دارد. طبق نتایج، در شرایط طبیعی در منطقه ی دهگین، سامانه ی هلالی با بهبود بهتر ذخیره ی نزولات و کاهش اتلاف آب و درنتیجه افزایش رطوبت خاک در مقایسه با شاهد، میکروکلیمای مناسب تری را برای رویش گیاه فراهم می کند.

فرسایش بادی یکی از پدیده هایی است که باعث چالشی جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی از طریق هدررفت خاک و مواد غذایی آن می شود. این پژوهش با هدف پتانسیل سنجی شبکه های باور بیزین برای ارزیابی شدت فرسایش بادی در استان اصفهان به عنوان یکی از کانون های بحران ایران مرکزی است. در این پژوهش، ابتدا متغیرهای تأثیر گذار در شدت فرسایش بادی در منطقه ی مورد مطالعه بر اساس مرور منابع و نظر کارشناسان شناسایی و سپس با استفاده از Bayesian Belief Networks (BBN)، متغیرهای انتخاب شده به یک مدل پیش بینی کننده و علت و معلولی تبدیل شدند. اطلاعات مربوط به متغیرهای ورودی مدل بیزین انتخاب شده شامل زمین شناسی، بافت خاک، توپوگرافی، مقدار بارش، درصد بادهای فرسایش زا و مدیریت اراضی به صورت نقشه در محیط GIS تهیه و وارد مدل شد. شدت فرسایش بادی بر اساس مدل طراحی شده به صورت تصادفی در 200 نقطه در سطح محدوده ی مطالعاتی اجرا شد. نتایج نشان داد مقدار فرسایش بادی در منطقه، بیشتر تحت تأثیر سرعت و وضعیت باد و متعاقب آن، فراوانی بادهای فرساینده و پوشش حفاظتی سطح زمین است. بر اساس نتایج به دست آمده، قسمت های مرکزی استان (شامل دشت سگزی) و نواحی شمال شرقی (شامل محور نائین انارک و ریگ بلند کاشان) آسیب پذیرترین نقاط از نظر خطر فرسایش بادی محسوب می شوند. منحنی ROC مشخصه ی عملکرد نسبی هر مدل است. مساحت زیر این منحنی AUC نام داشته و مدلی که بیشترین مقدار AUC را داشته باشد، عملکرد نسبی بالاتری دارد. مقدار ROC برای مدل شبکه ی باور بیزین برابر 79/0 بوده که نشان از دقت قابل قبول مدل در پیش بینی سطوح تحت تأثیر فرسایش بادی است. این مطالعه نشان داد که ارائه ی مدل شبکه های باور بیزین می تواند بررسی نتایج سناریوهای مختلف را تسهیل کرده و عدم قطعیت حاصل از تأثیر متغیرها بر یکدیگر را نمایش دهد.

کمبود بارندگی و در پی آن خشک سالی، منجر به تغییراتی در اکوسیستم های مرتعی می شود. تشخیص تدریجی این نوسانات، به آسانی نیست. پایش مرتع به منظور تفکیک اثر تغییر اقلیم و مدیریت از جمله تحقیقات مورد علاقه بین متخصصان مرتع است. بدین منظور، برای بررسی روند تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و تنوع گونه ای گیاهی ناشی از اثرات تغییر اقلیم در یک بازه ی یازده ساله، ذخیره گاه ژنتیکی دیودال که در این دوره تحت قرق حفاظتی بود، انتخاب شد. نمونه برداری از خاک و پوشش گیاهی در زمان و مکان مشخص در دو سال بسیار مرطوب (13851386) و نسبتاً خشک (13961397) بر اساس شاخص خشک سالی ﺑ ﺎ رش اﺳ ﺘ ﺎ ﻧ ﺪ اردﺷ ﺪ ه (SPI) طبق چهارچوب مشخص انجام شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در آزمایشگاه تعیین شد. درصد پوشش گیاهی کل، غنا و شاخص های عددی تنوع و غالبیت گونه ای برآورد شد. نتایج نشان داد که پس از گذشت یازده سال، میزان شن، سیلت و اسیدیته ی افزایش و رس، هدایت الکتریکی و رطوبت اشباع خاک کاهش معنی داری داشته است. بافت خاک نیز از شنی لومی به شنی ریز تغییر پیدا کرده است. همچنین درصد پوشش گیاهی (از 35% به 33/27%)، تعداد پایه (از 4/35 تا 41/21 پایه در هر 4 مترمربع)، غنای کل (از 24 گونه به 18 گونه) و تنوع گونه ای (از 73/2 به 924/0) کاهش و غالبیت گونه ای (از 16/0 به 75/0) افزایش معنی داری داشته است (01/0p<) و وضعیت مرتع از متوسط به وضعیت ضعیف تغییر کرده است. یافته های تحقیق نشان می دهد که تغییرات درصد لاشبرگ، ماده ی آلی و آهک خاک به کندی انجام می گیرد.

تأمین آب باکیفیت مناسب برای پاسخ به تقاضای فزاینده ی بخش های مختلف، یکی از چالش های اصلی برنامه ریزان و مدیران آب کشور است. هدف از این پژوهش، بررسی روند تغییرات کیفیت منابع آب زیرزمینی در بلندمدت و همچنین محاسبه و پهنه بندی شاخص IRWQIGC و نیترات در آبخوان های زیرحوضه ی جنوبی زاینده رود است. بدین منظور پارامترهای EC، TDS، SAR، pH، TH، Cl، CO3، Ca، Mg، Na، K، HCO3، NO3 و عناصر سنگین شامل روی، مس، سرب، کادمیوم و آرسنیک از نمونه های آزمایشگاهی به تعداد 2935 نمونه ی آزمایشگاهی در فصل های تر و خشک بررسی شدند. روند تغییرات پارامترهای کیفی با استفاده از روش های MK و TFPW-MK بررسی شد و نتایج نشان دهنده ی کاهش کیفیت آب در طی زمان بود. متوسط شاخص IRWQIGC در هفت آبخوان زیرحوضه ی جنوبی زاینده رود محاسبه شد و پهنه بندی نیترات و شاخص با روش کریجینگ انجام شد. کمترین مقدار شاخص کیفی آب در آبخوان های کرون و لنجانات و نجف آباد قرار دارد که به ترتیب در طبقات نسبتاً بد و بد قرار می گیرند. مقدار متوسط نیترات در آبخوان های دامنه داران، کرون و نجف آباد بیشتر از سایر آبخوان هاست و به ترتیب 08/48، 42/50 و 13/63 میلی گرم در لیتر است که اغلب فراتر از حد مجاز رفته و کنترل آلودگی آب در این مناطق ضروری است. با توجه به توسعه ی مراکز شهری و صنعتی در اطراف زاینده رود در صورتی که اقدام جدی و سریع صورت نگیرد، آلودگی در بستر رودخانه صورت گرفته و سلامت انسان و دیگر موجودات را تهدید می کند.