پیشینه و هدف: پوسته های زیستی خاک مجموعه ای از گلسنگ ها، خزه ها، قارچ ها، سیانوباکتری ها و غیره هستند که بخش از اکوسیستم خاک را تشکیل داده اند. برآورد تراکم و نحوه توزیع پوسته های زیستی خاک در مناطق خشک و نیمه خشک کشور ایران که موضوع فرسایش و هدر رفت خاک از اهم مسائل است، اهمیت بسزایی دارد. روش های مبتنی بر تکنیک سنجش ازدور به لحاظ هزینه و زمان کمتر روش هایی کارآمد برای دستیابی به این هدف مهم می باشند. دشت سگزی یکی از نقاط بحرانی فرسایش بادی در ایران است و شناسایی و تعیین نحوه توزیع پوسته های زیستی خاک به عنوان عامل اصلاح کننده خاک گامی مؤثر در کاهش فرسایش بادی منطقه است. در این تحقیق شاخص BSCI (Biological Soil Crust) برای تهیه نقشه پراکنش پوسته های زیستی خاک با غالبیت گلسنگ به کار گرفته شده است. مواد و روش ها: محدوده موردمطالعه بخشی از بیابان سگزی (بیابان های مرکزی ایران) است که در استان اصفهان از کشور ایران واقع شده است. محدوده موردمطالعه با مساحت 199. 5 هکتار بین طول های شرقی"32 ́ 52 ̊ 51 تا "41 ́ 27 ̊ 52 و عرض های شمالی "31 ́ 33 ̊ 32 تا "01 ́ 55 ̊ 32 گسترده شده است. شیب متوسط دشت سگزی 1. 08 درصد و ارتفاع متوسط آن 1680 متر است. بر اساس آمار ایستگاه هواشناسی شرق اصفهان (ایستگاه شهید بهشتی) متوسط بارش سالیانه منطقه 106 میلی متر است. بر اساس طبقه بندی اقلیمی دومارتن، اقلیم منطقه از نوع خشک و براساس طبقه بندی آمبرژه از نوع خشک سرد است. شاخص BSCI شاخصی ترکیبی از روابط مورداستفاده برای برآورد پوشش گیاهی و سطح خاک لخت است و رابطه ریاضی آن شیب خط خاک لحاظ شده است. برای محاسبه خط خاک در یک منطقه، نخست باید پیکسل هایی که دارای خاک لخت بوده و هیچ پوشش گیاهی ندارند جدا شوند. به منظور محاسبه معادله خط خاک، در چهارفصل سال تصاویر ماهواره Landsat OLI 8 مربوط به سال 1397ز سایت سازمان زمین شناسی آمریکا دانلود شده و تعداد 20 الی 30 پیکسل خالص خاک لخت استخراج و با ترسیم مقادیر بازتاب این پیکسل ها در محدوده باند قرمز و مادون قرمز نزدیک ضرایب خط خاک برای هر یک از فصل های سال در دشت سگزی محاسبه شد. بر اساس این شاخص، شناسایی پوسته های زیستی با غالبیت گلسنگ، با استفاده از انعکاس طیفی حداقل VIS-NIR و شیب بین باند قرمز و سبز در مقایسه با خاک لخت و پوشش گیاهی خشک صورت می گیرد. با استفاده از نرم افزار ENVI نقشه پراکنش پوسته های زیستی با غالبیت گلسنگ در چهارفصل از سال 1397 در دشت سگزی تهیه شدند. سپس نقشه های تهیه شده براساس نقاط زمینی اعتبارسنجی شده و میزان صحت کل و شاخص کاپا در هر چهارفصل محاسبه شدند. نمونه های گلسنگ جمع آوری شده بر اساس خصوصیات مرفولوژیکی آن ها و با استفاده از استریومیکروسکوپ، میکروسکوپ معمولی و معرف های رنگی متداول از قبیل هیدروکسید پتاسیم (KOH) شناسایی شدند. پس از اعمال شاخص BSCI بر روی تصویر ماهواره لندست 8، با استفاده از نرم افزار ENVI پروفیل طیفی مربوط به 4 نقطه از دشت سگزی در چهارفصل از سال تهیه شد و میزان بازتابش طیفی در چهارفصل از سال در نقاط مختلف بررسی شدند. نتایج و بحث: شیب خط خاک در فصل بارش که هم زمان با رشد گیاهان علفی و یک ساله است در مقایسه با فصل تابستان که حداقل میزان بارش را داشته و همچنین گیاهان یک ساله خشک شده و از بین رفته اند، کمتر است. در اردیبهشت ماه شیب خط خاک حداقل بوده (0. 39) و در اواخر تابستان حداکثر مقدار خود را دارد (0. 78). در حقیقت شیب خط خاک از اسفندماه تا اردیبهشت رو به کاهش نهاده و سپس با از بین رفتن پوشش گیاهی یک ساله و افزایش سطح خاک لخت بیشتر شده است. نقشه های پراکنش پوسته های زیستی در هر چهارفصل سال طی بازدیدهای میدانی اعتبار سنجی شدند و سال معلوم شد که بیشترین میزان صحت نقشه مربوط به نقشه تولیدشده از تصویر لندست 8 مربوط به فصل تابستان با میزان صحت کل 94 درصد و شاخص کاپا برابر با 0. 7412 بوده است. تفسیر پروفیل طیفی شاخص BSCI نشان دادن که بازتابش طیف مربوط به زفره و فشارک که بر روی نقاط با پراکنش گلسنگ ها تهیه شده است بسیار نزدیک به هم بوده و همچنین پروفیل طیف مربوط به اواسط پاییز و اوایل بهار کاملاً منطبق بر هم است. درحالی که در فساران که فاقد پوشش پوسته های زیستی بود مقدار بازتابش بیشتر است و اختلافی جزئی بین نمودار بازتابش پاییز و بهار وجود داشت. هرچند مقادیر بازتابش طیفی از اراضی کشاورزی و نقاط پراکنش پوسته های زیستی بسیار نزدیک به هم است لیکن نمودار طیفی هر چهارفصل اختلاف زیادی با یکدیگر دارند. لیکن در همه فصول از سال و در همه نقاط کمترین بازتابش در اول زمستان و بیشترین بازتابش در فصل تابستان اتفاق افتاده است. اقلیم دشت سگزی مدیترانه ای بوده و بارش در فصل سرد سال انجام می شود هم زمان با افزایش بارش ها از اواسط پاییز گیاهان یک ساله و خزه ها در پای بوته ها شروع به رشد نموده و در اوایل زمستان به اوج خود رسیده اند و دوباره در آغاز بهار هم زمان با کاهش بارندگی ها رو تراکم آن ها کاهش یافته است. چنانچه طیف مربوط به زمستان در همه نقاط کمترین بازتابش را داشته است. درحالی که در اواخر فصل تابستان که گیاهان یک ساله و خزه ها خشک شده اند بیشترین بازتابش طیفی را داشته است. در فساران که منطقه ای لم یزرع و محل دپوی زباله هاست، حداکثر میزان بازتابش را نشان داده است. بنابراین شاخص BSCI نسبت به درصد ماده آلی خطای فاحشی در تشخیص پوسته های زیستی خاک دارد و درجایی که ماده آلی بالا باشد ممکن است تشخیص درستی از پوسته های زیستی خاک ارائه ندهد. البته ازآنجاکه شاخص BSCI برای تشخیص ترکیبات گلوگان در بافت های گلسنگ تعریف شده است. میزان خطای در خصوص ماده آلی به حداقل کاهش می یابد. همان طور که مشاهده شده است در نقشه نهایی در فساران پوشش پوسته های زیستی وجود ندارد و تنها در نواحی اطراف فساران در مناطق زراعی پوسته های زیستی خاک مشاهده می شوند. در مناطق زراعی با توجه به دخالت انسان و کشت و زرع میزان گیاهان یک ساله متفاوت با عرصه منابع طبیعی در فصول مختلف سال است و به همین دلیل بااینکه بازتابش طیفی تقریباً نزدیک به زفره و فشارک است لیکن نمودار طیفی پاییز و زمستان کاملاً از یکدیگر تفکیک شده اند. نتیجه گیری: شباهت طیفی مهم ترین پوشش سطحی خاک ازجمله پوشش گیاهی، دخالت عوامل انسانی در افزایش یا کاهش ماده آلی خاک، خاک لخت و غیره میزان کارایی شاخص BSCI را محدود می کند و ازاین رو در بازه زمانی تصاویر ماهواره ای و شرایط منطقه ای تأثیر زیادی در میزان دقت شاخص BSCI دارد.

Facilities built in areas affected by earthquake activity, such as tunnels, which have always been an integral part of human life, must withstand both dynamic and static loading. It has led to the need for practical studies on the effects of earthquakes on underground structures and the factors affecting their destruction. For this purpose, in this research, at first different patterns of tunnel’s excavation were investigated and by using Plaxis 2D software and based on Tabas earthquake in Iran, sensitivity analysis on geotechnical parameters of the Soil surrounding tunnel such as cohesion, friction angle, unit weight and modulus of elasticity was carried out, and the parameters whose changes have the greatest and least effects on the bending moment changes on the tunnel lining are introduced. The results show that tunnel excavation patterns significantly affect the bending moment, axial forces, displacements, and surface settlement of the tunnel. Often, by dividing tunnel excavation area to small parts, the values of bending moment, axial forces, displacements, and surface settlement of the tunnel decreases in static analysis. Also, outputs of sensitivity analysis on geotechnical parameters of the Soil surrounding tunnel showed that modulus of elasticity of the Soil surrounding tunnel has the most effect and cohesion changes have the least effect on bending moment induced on tunnel lining..

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

زمینه و هدف: آلودگی ناشی از ترکیبات نفتی (PAHs) و فلزات سنگین به دلیل خاصیت تجمعی و سمیت بالا، باعث مشکلات عمده زیست محیطی می شود. این ترکیبات با آن که در هوا و آب ردیابی شده اند، اما خاک پذیرنده نهایی و اصلی به شمار می رود. شستشوی خاک با استفاده از سورفکتانت ها یک فن آوی فیزیکوشیمیایی با کارایی بالا جهت خروج فنانترن و کادمیوم از محیط خاکی و انتقال آن ها به فاز آبی می باشد. روش بررسی: در این مطالعه که در سال 1396 انجام شده است، کارایی فرایند با روش طراحی باکس بنکن به همراه روش پاسخ سطح برای طراحی آزمایش و بهینه سازی پارامترهایی چون غلظت سورفکتانت در محدوده mg/L 1000، 1500 و 2000، زمان شستشو برابر 2، 12 و 24 ساعت با نسبت حجم محلول سورفاکتانت به خاک (ml/g) (v/w) 10، 20 و 30 بررسی شد. به نمونه های خاک آلوده با غلظت های بالایی از فنانترن (mg/kg 500) و کادمیوم (mg/kg 80)، سورفکتانت Tween 80 و EDTA اضافه شد. غلظت نهایی فنانترن و کادمیوم توسط دستگاه HPLC و دستگاه طیف سنج جذب اتمی (ASS) سنجش شد. یافته ها: نتایج نشان داد کارایی فرایند در شرایط بهینه برای جداسازی 76% فنانترن و 81% کادمیوم در غلظت های جداگانه Tween 80 و EDTA به مقدار mg/L 2000، نسبت محلول سورفکتانت به خاک L/S (v/w) 30، زمان شستشو 2 ساعت به دست آمد. غلظت سورفکتانت (0001/0P<) تاثیرگزارترین متغیر است. بحث و نتیجه گیری: جداسازی فنانترن و کادمیوم از خاک از طریق فرایند شستشوی خاک به کمک سورفکتانت، روشی موثر در پاک سازی خاک های آلوده می باشد.

1چکیده مبسوط مقدمه و هدف: فرسایش خاک، یکی از عمده ترین انواع تخریب اراضی است که جامع بشری را با مشکلات جدی مواجه می کند. میزان فرسایش خاک شاخصی جامع برای ارزیابی درجه توسعه یافتگی و پایداری برنامه های مدیریتی سرزمینی کشورهاست. ارزیابی وضعیت و گسترده مکانی انواع فرسایش خاک در کشورهای درحال توسعه به ضرورتی مهم تبدیل شده است. اقدامات زیستی به عنوان راه کاری مناسب برای مهار فرسایش خاک در مراحل ابتدایی انواع فرسایش به عنوان رویکردی ضروری توصیه شده است. یکی از مهم ترین روش های حفاظت منابع خاک و آب به‎لحاظ استفاده کم از عملیات خاک‎ورزی، دخالت و دست کاری محدود در طبیعت، مقرون به صرفه بودن و کارایی بهتر نسبت به اقدامات سازه ای، استفاده از روش های زیستی است. با توجه به این که تاکنون توجه محدودی به کاربست رویکرد زیستی در مهار فرسایش خاک معطوف شده است. ازاین رو، پژوهش حاضر باهدف به کارگیری الگوی مدیریت زیستی در حوزه آبخیز کیلانبر واقع در استان کرمانشاه انجام شده است. مواد و روش ها: پس از تهیه و ترکیب لایه های ارتفاع از سطح دریا، جهت و تندی شیب در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) 38 واحد کاری تهیه شد. سپس برای بهبود عملکرد و تصمیم گیری واحدهای با مساحت زیر 300 هکتار ادغام و نهایتاً بر اساس نظر کارشناسی و فنی مدیر آبخیز و با لحاظ مبانی مختلف، 14 واحد کاری با قابلیت انجام اقدامات مدیریتی زیست مهندسی در حوزه آبخیز کیلانبر استخراج شد. لازم به ذکر است که حوزه آبخیز کیلانبر در غرب استان کرمانشاه و شهرستان روانسر واقع شده است. مساحت محدوده موردمطالعه حدود 10798 هکتار است. بلندترین و پست ترین نقطه ارتفاعی آبخیز به‎ترتیب 2183 و 1388 متر از سطح دریا و متوسط بارش و دما و رطوبت نسبی سالانه به‎ترتیب 533 میلی متر و 11/4 درجه سانتی گراد و 45/1 درصد است. وضعیت فرسایش خاک بر اساس جدول امتیازدهی عوامل هفت گانه مدل BLM در هر واحد کاری بر اساس بازدید میدانی و نظرات کارشناسی تکمیل و نقشه سیمای فرسایشی در واحدهای کاری تهیه شد. سپس نمودارهای آمبروترمیک و هایترگراف با استفاده از داده های 30 ساله بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک روانسر، به منظور تعیین دوره خشک سالی و ترسالی و برای تعیین گیاهان مناسب با ویژگی های منطقه ترسیم شد. نقشه اقلیمی-کشاورزی نیز با استفاده از داده های ایستگاه هواشناسی شیب دما، بارش و تبخیر و تعرق تهیه و تلفیق آن ها در محیط GIS استخراج و در آخر گونه های گیاهی مطابق با توقعات بوم شناسی برای رویکرد زیستی آبخیز انتخاب شد. یافته ها: مطابق نتایج جدول BLM یک واحد کاری در وضعیت فرسایشی جزئی، هشت واحد کاری در وضعیت کم و پنج واحد کاری دیگر در شرایط فرسایشی متوسط قرارگرفته است. مطابق نقشه سیمای فرسایش، عمده منطقه موردمطالعه حدود 70 درصد از حوزه آبخیز در وضعیت فرسایشی کم و متوسط قرار داشته است که طبعاً قابلیت بالای بهره گیری از شیوه مناسب اقدامات زیستی در مهار فرسایش خاک را تائید نمود. مطابق نمودارهای آمبروترمیک و هایترگراف، از خرداد تا شهریور دارای ماه های خشک بوده و تغییرات بارشی نسبت به دما در مهر تا اردیبهشت بیش تر بوده است. بر اساس نقشه اقلیمی-کشاورزی، منطقه در پنج رده قرارگرفته که به‎ترتیب رده چهار و یک با 4819/3 و 364/83 هکتار دارای بیش ترین و کم ترین مساحت بوده است. درنهایت پهنه بندی گونه های مرتعی مناسب در آبخیز مطالعاتی نشان داد که در منطقه، گونه های مرتعی گون، یولاف وحشی، خارزردک، بومادران، علف پشمکی، جو وحشی بخش غالب منطقه را تشکیل داده است. بر همین اساس، انتخاب گونه های گیاهی متناسب با شرایط آبخیز مطالعاتی، رویکرد حفاظتی و ترویجی در کشاورزی، حفظ حریم بوم شناختی رودخانه و جلوگیری از تغییر کاربری اراضی برای منطقه موردمطالعه صورت گرفت. استفاده از پوشش گیاهی بوم‎سازگان‎ مرتعی از منظر ممانعت فیزیکی تاج پوشش در برخورد مستقیم قطرات باران بر سطح خاک، افزایش نفوذ آب در خاک، تثبیت خاکدانه ها از طریق ریشه ها، افزایش ظرفیت چرا و تولید دامی و افزایش کارایی و بازده آن با گذشت زمان حائز اهمیت است. نتیجه گیری: اقدامات زیستی فرسایش یک رویکرد مبتنی بر شرایط حاکم بر بوم‎سازگان‎ و راه کاری مؤثر، کم هزینه و از همه مهم تر سازگار با محیط زیست است که قابلیت کاربست در دست یابی به مدیریت پایدار منابع خاک و آب در اغلب بوم‎سازگان‎ را دارد. در همین راستا به منظور به کارگیری روش های اقدامات زیستی در بخش هایی از ‎آبخیز که از وضعیت فرسایشی ضعیف و متوسطی برخوردار بوده، می توان از طریق مدیریت کاربری ها، استفاده از پوشش گیاهی بومی آبخیز در سطح مراتع و کشاورزی بدون خاک ورزی در سطح اراضی کشاورزی، فرسایش خاک را به خوبی تحت مدیریت قرار داد. ازاین رو پژوهش حاضر باهدف ارائه الگوی اقدامات زیستی فرسایش در حوزه آبخیز کیلانبر انجام شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در 67 درصد از مساحت کل آبخیز، می توان فرسایش خاک در دو کاربری عمده مرتع و کشاورزی را از طریق روش های مبتنی بر اقدامات زیستی مهار کرد. شایان ذکر است استفاده از الگوی اقدامات زیستی فرسایش نیازمند بررسی های جامع و همه جانبه ای است که می بایست با در نظر گرفتن بخش های مختلف بوم‎سازگان‎ آن را موردتوجه قرارداد. به‎هر تقدیر، رویکرد پیشنهادی در پژوهش حاضر را می توان در سایر حوزه های آبخیز کشور با وضعیت فرسایشی خفیف تا متوسط و با رعایت اصل جامع نگری و شرایط حاکم بر آبخیز موردنظر، به‎کار گرفت.

This study was conducted during summer and winter of 2018- 2019 in the agricultural research field of Shahid Chamran University. Experimental design was split- plot based on RCBD with three replications. The main plot was the type of agricultural system in three levels including conventional (Conv), organic (Org) and sustainable (Sust) (integrated between Conv and Org) and sup- plot was the type of pre- cultivated crop in sequence with wheat including cultivation of mung bean (M- W), corn (C- W), sesame (S- W) and fallow (F- W). Yield quantity (yield and its component) and quality (grain protein), an estimate of photosynthesis matter transfer index of wheat and Soil organic carbon (SOC) after one double-cropping were measured. The result showed that the highest (545.04 g/m2) and the lowest (409.28 g/m2) seed yields were obtained in Conv and Org respectively. In contract, with the changing type of system from Conv to Org, grain protein was increased significantly (from 8.3 to 9.6 %). In addition, the highest (535.47 g/m2) yield of wheat was obtained from M- W double cropping. On the other hands the highest remobilization and current photosynthesis matter were obtained in the organic agricultural system with M- W and conventional with M- W double cropping. The situation of SOC showed that the highest (33.18 mg/g) SOC was obtained in the organic agricultural system with C- W double cropping. The reason for improving SOC in the organic and sustainable agricultural system was application of organic matter (compost and vermicompost) and crop residue management. Totally, from the crop ecology point of view, sustainable agricultural method with a sequence of M- W was the most desirable system.