خشک بوم
سال:1397 | دوره:8 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک با توجه به کمبود و دسترسی فصلی به آب از اهمیت شایانی برخوردار است. تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی یکی از روش های اصولی مدیریت منابع آب است. در این پژوهش سعی گردید با رویکرد تلفیقی استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش های تصمیم گیری چند معیاره، مناسب ترین عرصه ها برای اجرای عملیات تغذیه مصنوعی در دشت تایباد، واقع در استان خراسان رضوی، شناسایی شوند. بدین منظور ابتدا داده های 11 موءلفه تاثیر گذار شامل شیب، کیفیت آب زیرزمینی، زمین شناسی، ضخامت آبرفت، قابلیت انتقال، تراکم زهکشی، نفوذپذیری سطحی، افت آب زیرزمینی، فاصله از روستا، فاصله از چاه و کاربری اراضی، در محیط GIS آماده سازی شد. سپس با استفاده از روش مقایسه زوجی، وزن کلاس های هر لایه تعیین شد. همچنین با کاربرد روش دیماتل روابط و وابستگی بین متغییرها تعیین گردید. برای تعیین وزن نهایی هر لایه، از نرم افزار Decision Super استفاده شد. در آخر با تلفیق نقشه های پهنه بندی شده حاصل از روش ANP، نقشه نهایی در پنج کلاس تهیه شد. با توجه به نتایج نهایی، از مجموع کل مساحت دشت تایباد، 9/2 درصد کاملاً مناسب، 1/30 درصد مناسب، 3/40 درصد نسبتاً مناسب، 3/1 درصد نسبتاً نامناسب و 4/25 درصد نامناسب برای عملیات پخش سیلاب تعیین گردید. بررسی نتایج با استفاده از منطق بولین و کنترل زمینی حاکی از رضایت بخش بودن به کارگیری روش های تصمیم گیری در تلفیق با GIS در امر مکان یابی تغذیه مصنوعی است.

در این پژوهش برای ارزیابی اثر ارتفاع از سطح دریا و ژنوتیپ بر صفات مورفولوژیکی برگ گونه ی بنه ( subsp. muticaPistacia atlantica)، سه جمعیت در نقاط ارتفاعی 1850، 2050 و 2400 متر از سطح دریا در جنگل باغ شادی استان یزد، انتخاب شد. به ترتیب از جمعیت نخست، پنج پایه و از دو جمعیت دیگر، 10 پایه به صورت تصادفی گزینش و برخی صفات مورفولوژیک پایه ها در محل ثبت شد. از هر پایه، تعدادی برگ، جمع آوری و در هم آمیخته شد. سپس پنج برگ از هر پایه، به طور تصادفی انتخاب و 12 صفت از قبیل ابعاد برگ، وزن تر و خشک برگ و غیره اندازه گیری شد. سپس با استفاده از روش تجزیه و تحلیل واریانس و مقایسات میانگین به روش دانکن و همبستگی پیرسون، صفات اندازه گیری شده، تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاکی از وجود اختلاف معنی دار آماری از نظر صفات مورد مطالعه در بین سه جمعیت بود. همچنین بین پایه های مورد بررسی در هر جمعیت اختلاف معنی دار آماری مشاهده شد و در آخر قوی ترین پایه ها در هر جمعیت براساس صفات مهم معرفی شد. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، پایه های 6، 7، 8 و 9 از جمعیت A، پایه های 1، 3، 4، 8 و 9 از جمعیت B و کلیه پایه های جمعیتC به ویژه پایه شماره 5، به عنوان پایه های دارای فنوتیپ مناسب تر از نظر صفات برگ معرفی می شوند. در ضمن، جمعیت C به عنوان جمعیت مطلوب تر انتخاب شد. می توان تنوع مشاهده شده را به نقش ارتفاع از سطح دریا و ساختار ژنتیکی پایه ها مربوط دانست که در عین حال می تواند نوعی سازگاری و پاسخ فیزیولوژیکی درختان به شرایط محیطی قلمداد گردد.

به منظور بررسی تأثیر کاربرد زئولیت، باکتری های محرک رشد و اسید هیومیک بر رشد نهال های آتریپلکس کاینسنس (. Atriplex canescens L) آزمایشی در پاییز 1389 به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، تحت شرایط دیم در اراک اجرا شد. تیمارها شامل زئولیت (صفر، 500 و 1000 گرم برای هر نهال)، باکتری های محرک رشد (صفر و 25 میلی لیتر برای هر نهال) و اسید هیومیک (صفر و 10 میلی لیتر برای هر نهال) بودند که با خاک درون چاله ها مخلوط شدند. هر تکرار شامل 5 نهال بود و درمجموع 180 نهال مورد آزمایش قرار گرفتند. در ابتدای پاییز سال بعد، صفات ارتفاع بوته، قطر ساقه، بیوماس هوایی و بیوماس ریشه ای اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با مصرف زئولیت صفات ارتفاع بوته (49/10%)، قطر ساقه (20/11%) و بیوماس ریشه ای (99/67%) در مقایسه با شاهد افزایش معنی داری دارد. مصرف باکتری های محرک رشد موجب افزایش معنی دار ارتفاع بوته (16/6%) و قطر ساقه (01/6%) شد و با مصرف اسید هیومیک، ارتفاع بوته (30/6%) و قطر ساقه (14/6%) افزایش معنی داری نشان دادند. استفاده از 500 گرم زئولیت، همراه با مصرف باکتری های محرک رشد و اسید هیومیک، بیشترین تأثیر را بر رشد اولیه نهال ها داشت. کاربرد 500 گرم زئولیت برای هر نهال، افزایش 68 درصدی بیوماس ریشه ای را موجب شد. از آن جایی که عدم توسعه مناسب ریشه ها در سال اول از دلایل مهم شکست طرح های نهال کاری است، با توجه به فراوانی و قیمت ارزان زئولیت، می توان این تیمار را برای افزایش موفقیت طرح های نهال کاری آتریپلکس توصیه کرد.

تبخیر و تعرق پتانسیل از پارامترهای مهم سیکل هیدرولوژیک است که پیش بینی آن می تواند کمک شایانی به برنامه ریزی صحیح مدیریت منابع آب، تغییرات نیاز آبی گیاهان در آینده و نیز پیش بینی وقوع خشکسالی بنماید. در صورت نیاز به پیش-بینی بلند مدت و یا میان مدت تبخیر و تعرق پتانسیل، از مدل های جهانی اقلیمی بر اساس سناریوهای انتشار مورد نظر و ریز مقیاس نمایی خروجی ها استفاده می شود. برای پیش بینی های کوتاه مدت استفاده از مدل های آماری توصیه شده است. تبخیر و تعرق پتانسیل یک پدیده غیر خطی است که تحت تاثیر پارامترهای دما، رطوبت، ساعات آفتابی و سرعت باد می باشد. در این مطالعه تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از روش فائو-پنمن-مانتیث برای ایستگاه سینوپتیک یزد در دوره 1966 تا 2010 محاسبه شد. اخیرا مدل NARX به صورت نسبتا گسترده ای برای پیش بینی پارامترهای هیدرولوژیکی و اقلیمی به کار گرفته شده است. در این مطالعه توانایی این مدل در پیش بینی تبخیر و تعرق پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت. NARX یک مدل غیر خطی است که علاوه بر مقادیر پارامتر هدف، داده های تاثیرگذار بر روی پارامتر هدف نیز به عنوان ورودی به مدل وارد می شود. می توان تابع غیرخطی رگرسورهای مدل NARX را از توابع متفاوتی انتخاب نمود. در این مطالعه از شبکه عصبی پیشخور به دلیل دقت بالای آن در مدل سازی فرایندهای غیرخطی استفاده شد. برای آموزش شبکه از الگوریتم GDX استفاده شد. در مرحله بعد، تبخیر و تعرق پتانسیل به کمک مدل NAR که ورودی آن فقط مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل می باشد، پیش بینی شد و با خروجی های مدل NARX مقایسه شد. نتایج نشان داد استفاده از پارامترهای کمکی به نحو قابل توجهی دقت پیش بینی مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل را افزایش می دهد. برای مثال همبستگی بین داده های پیش بینی شده یک ماهه دوره 2010-2002 توسط NAR و NARX با داده های واقعی به ترتیب 72/0 و 92/0 است.

علیرغم اولویت حفاظتی زیست بوم های بیابانی به عنوان یک مأمن مناسب برای بسیاری از گونه های در خطر تهدید، راهبردهای حفاظت موثر از این گونه ها به دلیل کمبود اطلاعات پراکنش و ارتباطات زیستگاهی با موفقیت چندانی همراه نبوده است. تحقیق حاضر با هدف 1) بررسی مهمترین متغیرهای بوم جغرافیایی موثر بر پراکنش روباه شنی (Vulpes rueppellii)، شاه روباه (Vulpescana) و روباه معمولی (Vulpesvulpes) 2) شناسایی مهمترین لکه های زیستگاهی هسته ای و کریدورهای مهاجرتی و 3) ارزیابی اهمیت هر یک از لکه های زیستگاهی در برقراری ارتباطات سیمای سرزمین طراحی شد. در گام اول، نقشه اجماعی پراکنش هر گونه با استفاده از تلفیق سه الگوریتم مدلسازی پراکنش و 12 متغیر بوم جغرافیایی تهیه شد. نتایج نشان داد که پراکنش گونه های روباه سان تحت تاثیر میانگین بارندگی سالانه، تراکم اراضی بوته زار، تراکم مناطق مسکونی، و شاخص زبری سطح زمین است. در گام بعد، سطوح مقاومت سیمای سرزمین با اجرای تابع نمایی منفی روی نقشه اجماعی پراکنش ایجاد و با استفاده از رویکرد کرنل مقاومت لکه های زیستگاهی هسته ای و کریدورهای زیستی مهم بین لکه ها پیش بینی شد. بسیاری از لکه های زیستگاهی هسته ای در محدوده مناطق تحت حفاظت قرار گرفتند که این موضوع نشان دهنده مقاومت سیمای سرزمین در خارج از مناطق تحت حفاظت است. در آخر، اهمیت لکه های زیستگاهی شناسایی شده با استفاده از شبکه گراف ارزیابی شد. نتایج ارتباط مثبت بین وسعت لکه زیستگاهی، میانگین تراکم نسبی افراد مهاجر و میانگین احتمال وقوع در هر لکه را با شاخص احتمال نشان داد. استفاده از شاخص های کیفیت زیستگاه در مقایسه با کمیت زیستگاه کارآیی بیشتری را در بررسی اهمیت لکه های زیستگاهی در برقراری ارتباط سیمای سرزمین نشان داد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که حفاظت موثر از گوشت خواران نیازمند مدیریت یکپارچه در سطح سیمای سرزمین با هدف برقرای ارتباطات عملکردی بین لکه های زیستگاهی باقیمانده است.

ذرات معلق اتمسفری نقش مهمی در تعدیل و تغییر اقلیم، چرخه های هیدرولوژیکی، شیمی اتمسفر، چرخه های بیوژئوشیمیایی و بهداشت عمومی دارند. هدف این مطالعه، بررسی منشأ ذرات معلق در اتمسفر کرمانشاه می باشد. غلظت 20 عنصر (پتاسیم، سدیم، کلسیم، فسفر، مس، نیکل، سرب، کادمیم، سلنیوم، روی، آهن، منیزیم، بور، کروم، کبالت، آرسنیک، مولیبدن، وانادیم، آلومینیوم، منگنز) برای 55 نمونه خاک و 41 نمونه ذرات معلق بوسیله دستگاه ICP آنالیز شد. منشأ ذرات معلق با استفاده از روش های تحلیل عاملی، تحلیل خط سیر توده هوای معکوس، فاکتور غنی سازی و نسبت آلومینیوم به روی شناسایی شدند. کلسیم حداکثر غلظت (ppb 84600) و سرب حداقل غلظت (ppb95/8) را در نمونه های ذرات معلق و کلسیم حداکثر غلظت ppb) 2074800)، مولیبدن حداقل غلظت (ppb 8/3) را در نمونه های خاک دارا بودند. نتایج نشان داد که مقادیر فاکتور غنی سازی عناصر بور، روی و مولیبدن خیلی بالا در گستره ی بین 31 تا 29/507 و عناصر مس، سرب، کادمیم، نیکل، وانادیم و کروم در گستره ی بین 1 تا 10 و عناصر آهن، پتاسیم، کلسیم، سلنیوم، آرسنیک، کبالت، فسفر، منیزیم و سدیم دارای میزان فاکتور غنی سازی پایین در گستره ی کمتر از 25/0 می باشند. تحلیل عاملی، عناصر را براساس منابع انتشار آن ها در شش عامل دسته بندی کرد. عامل اول سدیم، آلومینیوم، کلسیم و پتاسیم، عامل دوم کادمیم، مولیبدن و کروم، عامل سوم مس، سرب و کبالت، عامل چهارم آهن و منگنز، عامل پنجم فسفر و عامل ششم وانادیم را شامل می شد. براساس نتایج فاکتور غنی سازی، تحلیل عاملی عناصر پوسته ای کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، فسفر، سلنیوم، منگنز و آهن تامین کننده ی اصلی عناصر در ذرات معلق در هوای کرمانشاه است و انتشارات وابسته به وسایل نقیله و صنایع در درجه دوم اهمیت قرار دارند.

ذرات معلق با قطر کمتر از 5/2 میکرون (PM2. 5)، از 5/2 تا ده میکرون (PM10) و دید افقی، به عنوان سه فراسنج مهم در پژوهش های مرتبط با ریزگردها و گرد و غبارهای تروپوسفری شناخته می شوند که آلودگی هوا تا اندازه ی زیادی وابسته به مقدار آنها در زمان است. هدف از این پژوهش، برآورد رابطه ی میان فراسنج های PM10، PM2. 5 و دید افقی را با کاربست الگوریتم تکاملی ژنتیک است. منطقه ی مورد بررسی شهر یزد در جایگاه نماینده ی ایران مرکزی بوده است. داده های PM2. 5 و دید افقی به تفکیک شرایط همدیدی کدهای 05، 06، 07 و 09 در یک بازه زمانی پنج ساله (2010 تا 2015) از دفاتر سینوپتیک اداره کل هواشناسی استان یزد، و داده های PM10 از ایستگاه های پایش آلودگی هوا وابسته به اداره کل محیط زیست استان یزد گرفته شده است. برای رسیدن به روابط ریاضی گفته شده، معادله خط رگرسیون، و توابع ویبول، گویا، توانی، چند جمله ای، نمایی، خطی، فوریر و گوسین مورد هم سنجی قرار گرفتند؛ که بر اساس مجموع و میانگین مربعات خطای نسبی و همچنین ضریب همبستگی، تابع چند جمله ای به عنوان مناسب ترین تابع برازندگی گزینش گردید. دست آوردهای این پژوهش، ارائه ی چهار تابع و رابطه ی ریاضی بر پایه ی مدل خطی تابع چند جمله ای با سطح اطمینان 95 درصد در زمینه گرد و غبار و ریزگردها، برای برآورد روابط ریاضی میان PM10، PM2. 5 و دید افقی در حالت فراگیر؛ و همچنین هنگام رخداد کدهای همدید 05، 06 و 07 است.

با توجه به گستردگی و سطح اراضی مناطق گرم و خشک، ضرورت مطالعه آنها از جنبه های زیست محیطی به منظور برنامه-ریزی و مدیریت بهینه این منابع اهمیت ویژه ای دارد. با این وجود شناخت گونه های درختی مناطق گرم و خشک و تأثیری که بر حاصلخیزی، پویایی و بهبود خاک می گذارد بسیار حائز اهمیت می باشد. به منظور مدیریت پایدار در این مناطق، اثرگذاری پوشش های اراضی با گونه های مختلف درختی شامل کهور، استبرق و کنار بر ذخایر کربن و نیتروژن خاک در جنوب کرمان مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های خاک از عمق 20-0 سانتی متری نمونه برداری شد. جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، pH، هدایت الکتریکی، کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و تنفس میکروبی خاک و ویژگی های شیمیایی برگ شامل کربن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم اندازه گیری شدند. تجزیه واریانس مقادیر مشخصه های فیزیکوشیمیایی-بیولوژیکی خاک و شیمیایی برگ حاکی از وجود تفاوت های آماری معنی دار در ارتباط با توده های درختی و عرصه بدون پوشش می باشد. نتایج نشان داد که بیشترین مقادیر ذخیره کربن و نیتروژن خاک به گونه درختی کنار اختصاص داشته در حالی که پایین ترین مقادیر ذخایر کربن و نیتروژن خاک در عرصه بدون پوشش مشاهده شد و گونه های کهور و استبرق حالت بینابینی را نشان دادند. نتایج حاکی از آن است که گونه های درختی سازگار با آب و هوای گرم و خشک جنوب کرمان، کیفیت خاک را بهبود می بخشند. نتایج بر این امر دلالت دارد که گونه درختی کنار در راستای کاهش اثر تغییرات اقلیمی، ذخیره کربن و نیتروژن خاک را نسبت به دیگر گونه ها بیشتر تقویت می کند. بر مبنای مشخصه های مورد مطالعه در این پژوهش، جهت بهبود کیفیت و پویایی خاک و همچنین افزایش ذخیره کربن و نیتروژن خاک در مناطق وسیع جنوب کرمان، درخت کاری با گونه کنار می تواند مورد توجه و ارزیابی قرار گیرد.

تشدید روند شورشدن منابع آب و خاک، لزوم توجه بیشتر به گونه های شورزی را دوچندان کرده است. در این پژوهش تأثیر تنش شوری به صورت درصدهای مختلف (شاهد، 15، 30، 45، 60، 75، 90 و 100 درصد) از آب خلیج فارس (58 دسی-زیمنس برمتر) بر جوانه زنی و رشد گیاهچه گونه های مختلف سالیکورنیا، به منظور تعیین آستانه تحمل به شوری و آستانه کاهش 50 درصدی در مرکز ملی تحقیقات شوری در یزد در سال 1395 بررسی شد. گونه های مورد استفاده شامل دو گونه Salicornia europaeaو S. bigelovii به همراه سه توده بومی خورِ مُزین (استان بوشهر)، ایلخچی (استان آذربایجان شرقی) و مرکزی (مناطق مرکزی ایران) بود. نتایج نشان داد که میانگین جوانه زنی گونه ها از شوری 25 درصد آب خلیج-فارس به طور معنی داری کاهش یافت، ولی جوانه زنی هیچ کدام از گونه ها حتی در شوری 100 درصد آب خلیج فارس متوقف نشد. بااین حال، با افزایش شوری طول گیاهچه توده خورِ مُزین و گونه های S. europaea و S. bigelovii کاهش، ولی توده-های ایلخچی و مرکزی به ترتیب تا شوری 45 و 60 درصد آب خلیج فارس افزایش و پس ازآن کاهش یافت. به طورکلی، همه گونه های سالیکورنیا تحمل به شوری بالایی داشتند، ولی تفاوت قابل ملاحظه ای بین گونه های مختلف مشاهده شد، به-طوری که حدآستانه تحمل توده های خورِ مُزین، ایلخچی، مرکزی و گونه های S. europaeaو S. bigelovii به ترتیب 36/14، 01/5، 46/14، 91/11 و 54/7 دسی زیمنس برمتر و حدآستانه کاهش 50 درصد جوانه زنی آن ها به ترتیب 25/56، 60/51، 15/61، 69/32 و 01/27 دسی زیمنس برمتر برآورد شد.