علوم آب و خاک

مقایسه شاخص‌های زبری آلماراس و زنجیر در دشت‌سرهای مناطق خشک (مطالعه موردی حوزه دشت یزد- اردکان)

حمیدرضا عظیم زاده

زبری سطح خاک یکی از مشخصههای مهم در مطالعات و مهار فرسایش آبی و بادی است. وجود اجزاء سنگی در ایجاد زبری سطح خاک تاثیر گذار است. هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه تغییرات شاخص های زبری آلماراس و ضریب زنجیر در دشتسرهای لخت، اپانداژ و پوشیده هم چنین ارتباط ضرایب با درصد پوشش سنگفرش در بخشی از حوزه دشت یزد- اردکان است. زبری سطح خاک با استفاده از زبریسنج میلهای و زنجیر در سطح اراضی سه تیپ دشتسر های لخت، اپانداژ و پوشیده اندازهگیری شد. شاخصهای زبری در مقاطع طولی (ترانسکت) با طول cm 90 تعیین شده در قالب طرح سیستماتیک تصادفی پس از تفکیک دشتسرها، در هرکدام 30 ترانسکت به طور تصادفی انتخاب و ارتفاع نقاط اجزاء زبری سطح آن اندازهگیری گردید. با در نظر گرفتن فاصله cm2 میلهها در قاب زبریسنج میلهای و طول 90 سانتیمتری قاب، ارتفاع 46 نقطه در هر ترانسکت ثبت گردید. سپس در هر رخساره با 37 پلاتگذاری20×20 سانتیمتر، درصد پوشش سنگفرش اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، درصد پوشش سنگفرش در دشتسرهای لخت، اپانداژ و پوشیده به ترتیب 100-55، 85-40 و کمتر از پنج درصد سطح است. آزمون تجزیه واریانس (دانکن) نشان داد، اختلاف معنیدار از نظر شاخص زبری تصادفی و زنجیر بین دشتسرهای لخت، اپانداژ با پوشیده در سطح آماری 1% وجود دارد. هم چنین با افزایش درصد پوشش سنگفرش شاخصهای زبری آلماراس و زنجیر به صورت نمایی در پایه نپرین افزایش مییابد. ضریب زبری آلماراس دارای همبستگی قوی تر و معنیدار نسبت به ضریب زنجیر با پوشش سنگفرش است. از نظر همبستگی دو شاخص زبری در دشتسرهای لخت، دشتسرهای اپانداژ و پوشیده به ترتیب 54، 33 و 14 درصد تغییرات ضریب زنجیر توسط شاخص زبری آلماراس قابل تبیین است. رابطه دو شاخص در دشتسرهای لخت و اپانداژ در سطح یک درصد معنیدار است در حالی که ارتباط این دو شاخص در دشتسر پوشیده دارای ارتباط معنیدار نیست. با حرکت از دشت سر لخت به اپانداژ، ضرایب زبری کاهش مییابد. هرچند در دشتسرهای پوشیده شاخص آلماراس اندکی افزایش نشان داد ولی این اختلاف معنیدار نمیباشد.

تأثیر کشت گیاه بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla L.) و کاربرد کود دامی بر تغییر و تحولات کانی‌های بخش رس و سیلت خاک

زهره مصلح

تاکنون مطالعات فراوانی در زمینه تأثیر ریزوسفر (ریشه سپهر) گیاهان بر هوادیدگی کانیهای خالص صورت پذیرفته است، اما اطلاعات در رابطه با تأثیر ریزوسفر گیاهان بر هوادیدگی کانیهایی که بهطور طبیعی در خاک وجود دارند کمتر بررسی شده است. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر ریزوسفر گیاه دارویی بابونه آلمانی و کاربرد کود دامی بر هوادیدگی کانیهای بخش رس و سیلت خاک سطحی پنج سری خاک غالب استان چهارمحال و بختیاری صورت گرفت. پژوهش حاضر بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. پس از اتمام دوره رشد، خاک ریزوسفری جدا گردید و مطالعات کانی شناسی با استفاده از دستگاه پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفتند و نتایج با خاک قبل از کشت مقایسه شد. نتایج نشان داد که در بخش رس، کانی تریاکتاهدرال (سه جایی) کلریت به کانی دیاکتاهدرال (دو جایی)کلریت تبدیل شد و کانی کائولینیت از محیط خاک حذف شد. در بخش سیلت نیز در بسیاری از خاکها، کانی فلدسپار به آمفیبول و یا بالعکس تبدیل گردیده است. در هر دو بخش رس و سیلت، خاک های تیمارشده با کود دامی، تغییر کانیها، مشابه با خاک های بدون کود بود.

اثر غلظت محلول و اندازه ذرات زئولیت بر جذب نیکل، کادمیم و سرب از محلول آبی

سیدحسن طباطبائی

یکی از راه های کاهش فلزات سنگین از محلول های آبی، استفاده از زئولیت است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر کاربرد زئولیت در حذف چند فلز از محلول با غلظت های مختلف است. این پژوهش در قالب یک طرح آزمایشی کرت های خردشده با 45 تیمار و 3 تکرار در محل دانشگاه شیراز در تابستان 1390 انجام شد. تیمارهای پژوهش شامل 5 غلظت آلاینده و 3 اندازه مختلف زئولیت (075/0 ، 2/0 و 425/0 میلی متر) بوده اند. برای سرب غلظت های40، 250، 500، 1000 و 1250 میلی گرم بر لیتر و برای نیکل و کادمیم غلظت-های 4، 6، 15، 20 و 40 میلی گرم بر لیتر در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که اثر غلظت های مختلف، معنی دار بوده است و با افزایش غلظت آلاینده، فرآیند جذب عناصر سنگین توسط زئولیت به‎صورت خطی افزایش یافته است. بیشترین مقدار جذب سرب در غلظت 1250 میلی گرم بر لیتر و برابر با 97/59 میلی گرم به ازای مصرف یک گرم زئولیت بوده است و کمترین میزان جذب سرب مربوط به غلظت 40 میلی گرم بر لیتر و برابر 82/1 میلی گرم به ازای مصرف یک گرم زئولیت بوده است. بیشترین مقدار جذب نیکل مربوط به غلظت 40 میلی گرم بر لیتر و برابر با 92/1 میلی گرم و کمترین میزان جذب نیکل مربوط به غلظت 4 میلی گرم بر لیتر و برابر 16/0 میلی-گرم به ازای مصرف یک گرم زئولیت بوده است. بیشترین مقدار جذب کادمیم نیز مربوط به غلظت 40 میلی گرم بر لیتر و برابر با 87/1 میلی گرم و کمترین میزان جذب کادمیوم در غلظت 4 میلی گرم بر لیتر و برابر 18/0 میلی گرم به ازای مصرف یک گرم زئولیت رخ داده است. هم چنین، اثر اندازه های مختلف زئولیت نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که برای هر سه فلز سنگین سرب، نیکل و کادمیم، اثر اندازه زئولیت معنی دار نبوده است.

تعیین قطر سنگچین پایدار اطراف پایه پل استوانه‌ای در قوس رودخانه‌ها

ابراهیم نوحانی

یکی از مهم ترین عوامل تخریب پل ها، آبشستگی موضعی اطراف پایه های آنها در قوس رودخانه می باشدکه سبب بروز مخاطراتی برای پایداری سازه و یا کاهش بهره وری آن می شود. قرار دادن سنگچین در اطراف پایه های پل مانع از ایجاد آبشستگی موضعی اطراف آنها می شود. هدف از مطالعه حاضر ارائه رابطه ای برای تخمین قطر سنگچین پایدار در اطراف پایه پل استوانه ای در قوس رودخانه هاست. در این تحقیق با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی با قوس 180 درجه پایداری چهار قطر مختلف سنگچین تحت شرایط آب زلال و دبی های متفاوت جریان مورد بررسی قرار گرفت. براساس آنالیز ابعادی روابطی تجربی برای طراحی سنگچین پایدار در اطراف پایه های پل ارائه شد. هم چنین نتایج آزمایش ها با روابط ارائه شده توسط سایر محققین ازجمله لاچلان (1999)، پارولا (1995) و چیو (1995) مقایسه شد که نشان داد رابطه ارائه شده در این تحقیق با درصد خطای نسبی 129/0 از دقت مناسبی برخوردار است. رابطه ارائه شده در این تحقیق ضمن سادگی، کلیه عوامل مؤثر در ناپایداری سنگچین را در عموماً خاک های خشک به راحتی آب را جذب میکنند. اما در همه خاک ها این خصوصیت دیده نمیشود. بعضی از خاکها (خاکهای آبگریز) در برابر مرطوب شدن از خود مقاومت نشان میدهند. با توجه به اهمیت موضوع و مطالعات کم صورت گرفته در زمینه آب گریزی خاک، هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر حرارت بر آب گریزی و برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک میباشد. به این منظور خاک اولیه پس از ترکیب با کمپوست در دماهای 100، 200، 300، 400 و 500 درجه سانتیگراد در آون یا کوره به مدت 30 دقیقه حرارت داده شد. نتایج نشان داد که پس از انجام تستهای آب گریزی، تیمار شاهد (خاک اولیه- حرارت ندیده) و خاک حرارت دیده در دمای 300 درجه به ترتیب دارای زمان نفوذ قطره آب (WDPT) و درصد محلول اتانول (MED) برابر با 45 ثانیه و 17%، 80 ثانیه و 23% بودند. به این ترتیب خاک مورد نظر در ابتدا دارای آب گریزی اندک بود و سپس با حرارت دادن در 300 درجه آب گریزی قوی در آن ایجاد شد و با بالاتر رفتن دما، ناگهان آب گریزی از بین رفت. بافت خاک نیز در اثر حرارت در دماهای بالا (400 و 500 درجه) تغییر کرد و از لومی به لوم شنی تبدیل شد. که علت آن همجوشی ذرات رسی و ایجاد ذراتی با اندازه شن میباشد. درصد ماده آلی نیز در تیمارهای مختلف با افزایش دما کاهش یافت. مقدار pH عصاره اشباع نیز تا 200 درجه کاهش و پس از آن در تیمار 500 درجه به دلیل افزایش خاکستر موجود در خاک، افزایش یافت. کاهش مواد آلی و معدنی و سوختن آنها در اثر حرارت موجب شد در تمام تیمارهای حرارتی با بالا رفتن دما هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک کاهش یابد.

اثر تغییر کاربری زمین بر اندوخته‌های کربن آلی خاک در زمین‌های حاشیه دریاچه زریبار مریوان

محسن شکل آبادی
اندوخته های کربن آلی خاک و ناپایداری کربن مستقیماً بر مشخصه های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ها تأثیر دارند، به علاوه ظرفیت خود بازسازی خاک ها ارتباط مستقیمی با ذخیرههای کربن خاک دارد. بررسی تغییرات بخشهای کربن آلی میتواند به عنوان شاخصی در تعیین کیفیت خاک استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر بخشهای اندازهایی کربن آلی و شاخص ذخیره کربن خاک میباشد. نمونه برداری خاک در حاشیه دریاچه زریبار در اواخر تابستان 1389 انجام گردید. نمونه برداری به تفکیک در 3 کاربری باتلاق، زمینهای زیر کشت گندم و یونجه، که قبلاً به صورت زمین مرطوب و باتلاق بودهاند، در سه عمق صفر تا 30، 60-30 و 90-60 سانتی متر انجام شد. بخشبندی اندازهای کربن آلی پس از استفاده از التراسونیک انجام شده و خاکها به دو بخش کربن هم اندازه شن و هم اندازه سیلت + رس تقسیم گردید. مواد آلی هماندازه شن (بزرگتر از 50 میکرون) نسبت به بخش هماندازه رس + سیلت بیشتر ناپایدار بوده و جهت محاسبه شاخص ذخیره کربن استفاده گردید. نتایج به دست آمده از بخش بندی اندازه ایی نشان داد که در عمق صفر تا 30 سانتیمتر بیشترین مقدار کربن آلی در ذرات هم اندازه شن در کاربری باتلاق بوده (01/67 گرم کربن بر کیلوگرم خاک) و کمترین مقدار در کاربری گندم (57/24 گرم کربن بر کیلوگرم خاک) به دست آمده است. تبدیل باتلاق به یونجه و گندم به ترتیب باعث کاهش 39/48 و 14/45 تن در هکتار کربن آلی پیوندی با ذرات سیلت+رس در عمق صفر تا 30 سانتی متر شده است.کربن ذخیرهشده در ذرات هم اندازه سیلت+رس در عمق 60-30 سانتیمتر دو کاربری زراعی بیشتر از کربن بخش هم اندازه شن می باشد. شاخص اندوخته کربن در یونجه و گندم نسبت به باتلاق به ترتیب 50 و 60 درصد کاهش نشان داده است، هم چنین شاخص مدیریت کربن در یونجه 90/44 و در گندم 70/66 درصد کاهش یافته است.

تأثیر کلسیت زیستی بر برخی ویژگی‌های فیزیکی خاک‌های شنی

محمد هادی فرپور
پرشدگی منافذ و اتصال ذرات یک خاک شنی توسط رسوب میکروبی کلسیت در پژوهش حاضر مورد مطالعه قرار گرفت. تأثیر دو گونه باکتری (Sporosarcina pasteurii وSporosarcina ureae)، سه غلظت واکنشگر (مخلوط اوره و کلرید کلسیم در غلظتهای 5/0، 1 و 5/1 مولار) و شش زمان واکنش (12، 24، 48، 96، 192 و 288 ساعت) بر میزان هدایت هیدرولیکی اشباع و مقاومت مکانیکی، در یک خاک شنی در قالب آزمایش فاکتوریل مورد بررسی قرار گرفت. نمونه خاک از تپههای شنی منطقه جوپار در استان کرمان برداشت شد. مایه تلقیح باکتریها و محلولهای واکنشگر روزانه به ستونهای خاک اضافه شدند. نتایج نشان داد، استفاده از گونه S. pasteurii نسبت به S. ureae موجب کاهش بیشتر هدایت هیدرولیکی نمونههای تیمار شده (cm/h57/11) نسبت به شاهد (cm/h61/41) گردیده است. افزایش زمان واکنش (از 12 تا 288 ساعت) و غلظت واکنشگرها (از 5/0 تا 5/1 مولار) به ترتیب موجب کاهش 49 و 16درصدی هدایت هیدرولیکی شد. گونه S. pasteurii نسبت به S. ureae مقاومت نمونههای تیمار شده را تا فشار 6/2 مگاپاسکال افزایش داد. غلظت واکنشگرها و زمان واکنش باعث افزایش معنیدار مقاومت خاک شد (به ترتیب 13/2 و1/4 مگاپاسکال). مطالعات میکرومورفولوژی نشانگر بلورهای کلسیت به صورت پل در بین ذرات خاک و پرکننده خلل و فرج بود.

تخمین دبی بار معلق رسوب با استفاده از بهترین ساختار شبکه عصبی مصنوعی در حوزه آبخیز طالقان

سمانه رضوی زاده

پیشبینی میزان بار رسوب منتقل شده توسط رودخانهها، یکی از جنبههای مهم مدیریت رودخانهها، مخازن سدها و به طور کلی پروژههای آبی به شمار میرود. در تحقیق حاضر به منظور پیشبینی بار معلق رسوب رودخانه طالقان با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و شناسایی شبکه بهینه با بالاترین دقت، از 500 داده روزانه متغیرهای دبی روز مورد نظر، دبی یک روز قبل، اشل و وضعیت هیدروگراف (به ترتیب با میانگین ( m³/s ) 83/13، ( m³/s ) 42/15، ( cm )83/89 و036/0-) به عنوان ورودی مدل و 500 داده روزانه بار معلق رسوب متناظر، به عنوان خروجی مدل استفاده شد. دادههای مورد استفاده مربوط به بازه زمانی 1384- 1363، میباشد. با ایجاد ترکیبهای متفاوتی از متغیرهای ورودی و هم چنین با تغییر تعداد نرونهای لایه پنهان و تابع آستانه، 80 شبکه عصبی متفاوت ایجاد شد، که با مقایسه دو پارامتر R² ^{و RMSE در مدلهای مختلف، دقت آنها بررسی شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی با ساختار 1-9-3 و با ترکیب پارامترهای ورودی شامل دبی روز مورد نظر، دبی یک روز قبل و اشل، با R² ^{و RMSE آزمون، به ترتیب97/0 و 068/0 دارای بالاترین دقت میباشد. بر اساس نتایج حاصل از شبکه 1-9-3، میانگین دادههای رسوب مشاهداتی و پیش بینی شده توسط مدل بهینه (مربوط به بخش آزمون)، به ترتیب802/1122 و 924/ 1184 (تن در روز) میباشد.}}

بررسی آزمایشگاهی تأثیر پساب بر تنش ‌برشی بحرانی ته‌نشینی رسوبات چسبنده

میلاد خواستار بروجنی

با توجه به خاصیت چسبندگی رسوبات ریزدانه، عوامل فیزیک شیمیایی سیال موجب تغییر در رفتار این رسوبات میشود. در این پژوهش خصوصیات تهنشینی رسوبات در سه سطح پساب و برای تنش برشی و غلظتهای اولیه متفاوت، در فلوم دوار آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهرکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. پروفیل سرعت و توزیع تنش برشی در فلوم دوار با استفاده از دستگاه ADV اندازه گیری شد. نتایج نشان میدهد غلظت رسوبات معلق با گذشت زمان کاهش یافته و این کاهش تا رسیدن به یک مقدار یکنواخت ادامه دارد. نسبت غلظت تعادلی به غلظت اولیه ( ) در یک تنش برشی معین، برای غلظتها و سطوح مختلف پساب، تقریباً یکسان است و مشخص شد غلظت تعادلی وابسته به غلظت اولیه رسوبات میباشد. پساب موجب افزایش تنشبرشی آستانه و تهنشینی کامل میشود. مقادیر تنش برشی تهنشینی کامل برای سطوح صفر، 30 و 60 درصد پساب بهترتیب 053/0، 075/0 و 070/0 نیوتن بر متر مربع به دست آمد. هم چنین برای سطوح مشخص شده پساب، مقادیر نسبت تنش برشی بستر به تنش برشی بحرانی تهنشینی( ) برابر 10، 15 و 17 به دست آمد که در این مقادیر تمام رسوبات به صورت معلق باقی میمانند.

سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در ارتباط با کانی‌شناسی رس برخی از خاک‌های آهکی استان کهگیلویه

حمیدرضا اولیایی
سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک ها می تواند وضعیت حاصلخیزی پتاسیم را تحت تأثیر قرار دهد. در این مطالعه سینتیک آزادسازی پتاسیم توسط عصاره گیری متوالی با کلرید کلسیم 01/0 مولار در 12 نمونه خاک سطحی استان کهگیلویه بررسی گردید. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در پایان آزمایش در دامنه ی 9/89 تا 9/460 میلی گرم بر کیلوگرم (میانگین 4/195) بوده است. مقادیر کربنات کلسیم، پتاسیم غیرتبادلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و میزان کانی میکا از عوامل مؤثر بر آزادسازی پتاسیم در خاک های مورد مطالعه می باشند. بیشترین آزادسازی پتاسیم در خاک های آلفی سولز رخ داد که علت اصلی آن احتمالاً وجود مقادیر زیادتر رس و کانی میکا می باشد. به طور کلی آزادسازی پتاسیم از خاک ها بر اساس تکامل آنها روند آلفی سولز> اینسپتی سولز> انتی-سولز را نشان داد. داده های حاصل از مطالعات با مدل های مختلف سینتیکی برازش داده شد و براساس آن معادلات الوویچ، تابع توانی و پارابولیک آزاد شدن پتاسیم از خاک های منطقه را به نحو قابل قبولی توصیف نمودند. انطباق داده های سینتیکی با این معادلات نشان می دهد که آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک های منطقه توسط فرآیند پخشیدگی کنترل می شود.

بررسی اثر ساختمان خاک بر منحنی رخنه بروماید در شرایط رطوبتی اشباع و غیراشباع

الهام امیری
در این پژوهش اثر ساختمان خاک در انتقال بروماید غیر فعال تحت شرایط جریان اشباع و غیراشباع بررسی گردید. تیمارهای ساختمان خاک شامل ستون های خاک دست نخورده (ساختمان منشوری و دانه ای) و خاک دست خورده (ساختمان تک دانه) بودند. غلظت ثابتی از برومید (M 005/0) بر سطح ستون ها تحت شرایط جریان ماندگار اعمال شد. برای شرایط اشباع، شدت جریانی برابر با بیشترین هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) خاک ها و برای ایجاد شرایط غیراشباع، شدت جریانی برابر نصف کمترین Ks روی ستون ها اعمال گردید. آبشویی ستون ها تا حجم آب خروجی 5 حجم آب منفذی ( PV) ادامه یافت. غلظت برومید خروجی با فواصل PV2/0 توسط الکترود انتخابگر برومید اندازه گیری شد. منحنی رخنه برومید برای ساختمان تک دانه S شکل و نزدیک به الگوی جریان های پیستونی و مویینه ای بود. در دو ساختمان منشوری و دانه ای، منحنی رخنه در ابتدا دارای شیب تند و سپس شیب ملایم تر و کشیده بود. مسیرهای ترجیحی موجب خروج زود هنگام برومید از ستون های خاک در این دو ساختمان شد. کشیدگی منحنی رخنه بیان گر نقش مهم پخشیدگی و پراکنش در انتقال برومید در این خاک ها می باشد. در شرایط اشباع، جبهه برومید نسبت به شرایط غیراشباع به علت غالبیت جریان توده ای و جریان سریع تر در منافذ درشت زودتر به انتهای ستون رسید. نتایج این پژوهش اهمیت ساختمان خاک، مسیرهای ترجیحی و شرایط جریان را در انتقال املاح نشان می دهد.

استفاده از الگوریتم خوشه‌بندی فازی در تعیین میزان رسوبات بارمعلق روزانه (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کسیلیان)

امیر احمد دهقانی
تخمین دقیق بار معلق رسوبات حمل شده توسط یک رودخانه در بسیاری از پروژه های منابع آب مانند سد سازی، مهار سیلاب، قابلیت کشتی رانی، زیبایی شناسی رودخانه و مسائل زیست محیطی دارای اهمیت فراوان می باشد. پیچیدگی رفتار رسوبات سبب شده است تا فن آوری های نوین مانند منطق فازی که توانایی شناسایی ارتباط غیرخطی بین متغیرهای ورودی و خروجی یک مسئله را دارا می باشند، مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق کاربرد الگوریتم خوشه بندی فازی در تخمین میزان رسوبات بار معلق مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از آمار متناظر دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه ولیک بن در حوزه معرف کسیلیان که طی سال های آماری 1350-1349 الی 1354-1353، به صورت روزانه اندازه گیری شده است، استفاده گردید. 75 درصد داده های متناظر به عنوان داده های آموزش و 25 درصد دیگر داده ها به منظور صحت سنجی، آزمون و تعیین خطای معادلات در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده از این روش با استفاده از شاخص های آماری با نتایج حاصل از روش مرسوم منحنی سنجه رسوب مقایسه گردید. نتایج نشان داد که چنانچه داده ها به صورت سالانه دسته بندی شوند، با استفاده از روش الگوریتم خوشه بندی فازی می توان تا 49/0 برابر مقدار رسوب سالانه ی مشاهده شده را تخمین زد، این در حالی است که با استفاده از روش معمول سنجه رسوب در مقیاس سالانه این عدد 19/0 می باشد. بنابراین روش الگوریتم خوشه بندی فازی با دقت بسیار مناسب و با اطمینان بیشتر نسبت به روش منحنی سنجه رسوب می تواند برای تخمین رسوبات بارمعلق مورد استفاده قرار گیرد.

اثر تخلخل، رطوبت حجمی و دمای خاک بر جذب رطوبت و عملکرد ماده خشک گیاه در روش‎های مختلف خاک‎ورزی

مهدی حسینی
به منظور بررسی اثر روش‎های مختلف خاک‎ورزی بر تخلخل، رطوبت خاک، دمای روزانه و شبانه خاک، جذب رطوبت توسط گیاه و عملکرد ماده خشک گیاه، پژوهشی در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار، طی سال زراعی 89- 88 در اراضی زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان واقع در سید میران اجرا گردید. 5 روش مختلف خاک‎ورزی شامل شخم با گاو آهن بر گرداندار سوار به عمق (25-20 سانتی متر) به همراه یک شخم با دیسک، رویتواتور(17-12 سانتی متر)، دیسک (10-8 سانتی متر)، چیزل (30-25 سانتی متر) و نظام بدون خاک‎ورزی بودند. نتایج نشان داد که در تمام مراحل رشد گندم در عمق 8-0 سانتی متر بیشترین و کمترین تخلخل خاک مربوط به تیمارهای گاوآهن برگرداندار و نظام بدون خاک‎ورزی بود و در عمق 16-8 سانتی متر به جز مراحل قبل از پنجه‎زنی و برداشت، بیشترین مقدار تخلخل خاک مربوط به تیمار گاوآهن برگرداندار می‎باشد. افزایش شدت خاک‎ورزی منجر به افزایش خلل و فرجی شده که آب را در پتانسیل‎های بیش از 5- بار و کمتر از 15- بار نگهداری می‎کنند. در مرحله قبل از خوشه‎دهی، بیشترین و کمترین دما مربوط به نظام بدون خاک‎ورزی و گاوآهن برگرداندار بود. افزایش شدت خاک‎ورزی موجب افزایش مقدار تخلخل خاک و درنتیجه باعث رشد و توسعه بیشتر ریشه گندم شده و هم چنین مقدار رطوبت موجود در خاک کاهش یافت که موجب افزایش جذب آب توسط گیاه و عملکرد ماده خشک شد.

مطالعه جریان همزمان از زیر یک دریچه‌ کشویی و روی یک سرریز لبه تیز ذوزنقه‌ای

منوچهر حیدرپور
از سیستم های متداول سرریز و دریچه برای اندازه گیری دبی جریان در کانال های روباز استفاده می شود ولی در مواردی که آب انتقالی حاوی مواد رسوبی و شناور باشد موجب بروز مشکلاتی در نحوه عملکرد آن ها شده و خطای اندازه گیری بالا می رود. برای حل این مشکل، می توان سرریز و دریچه را باهم ترکیب نموده و سیستم هیدرولیکی متمرکزی به نام سرریز- دریچه تشکیل داد که امکان انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه و مواد شناور را از روی سرریز فراهم می آورد. هدف از این مطالعه بررسی خصوصیات جریان عبوری از ترکیب سرریز ذوزنقه ای و دریچه کشویی مستطیلی لبه تیز در کانال مستطیلی و نیز ارائه ضریب دبی برای جریان ترکیبی در شرایط مختلف جریان است. آزمایش ها در کانال آزمایشگاهی و روی مدل هایی با ابعاد هندسی مختلف و تحت شرایط متفاوت هیدرولیکی انجام شد. با استفاده از تحلیل آماری انجام شده بر روی پارامترهای هندسی بدون بعد موثر بر جریان ضریب دبی برای شرایط مختلف جریان عبوری از روی سرریز لبه تیز ذوزنقه ای و زیر دریچه کشویی مستطیلی ارائه شد. ضرایب دبی حاصله مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت.

اثر تنش آبی و آفات بر عملکرد لوبیای چشم بلبلی

جهانگیر عابدی کوپایی
به منظور بررسی اثر تنش آبی و آفات بر مراحل مختلف رشد لوبیا چشم بلبلی (Vigna sinensis) این محصول در مزرعه خزانه دانشگاه صنعتی اصفهان، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی در دو مزرعه سم پاشی شده و سم پاشی نشده با تیمارهایی شامل تنش آبی شدید (تأمین 50% نیاز آبی) و تنش آبی ملایم (تأمین 75% نیاز آبی) در چهار مرحله رشد گیاه، مرحله اول (از کاشت دانه تا گل دهی)، مرحله دوم (از گل دهی تا غلاف دهی)، مرحله سوم (از غلاف دهی تا برداشت) و تمام مراحل رشد لوبیا چشم بلبلی در سه تکرار کشت شد. تیمار شاهد هم به صورت بدون تنش آبی در سراسر دوره رشد در دو مزرعه با سه تکرار وجود داشت. نتایج نشان داد که تنش آبی تأثیر معنی داری روی درصد پروتئین و مواد معدنی نداشته است. نتایج نشان داد که در مزرعه سم پاشی نشده تنش آبی تأثیر معنی داری در سطح 1% روی جمعیت حشرات داشته است. تنش آبی به طور معنی داری در سطح 1% جمعیت حشرات کامل و پوره های زنجرک E. decipiens و علائم خسارت مینوز را کاهش داده و جمعیت Thrips tabaci Lind را افزایش داده است. با توجه به نتایج به دست آمده و طولانی بودن دوره اول رشد (63 روز) بهترین حالت اعمال تنش آبی، اعمال تنش آبی در مرحله اول رشد می باشد که گیاه از حساسیت کمتری برخوردار است. در مناطقی که کشاورزان با کمبود آب در کاشت لوبیا چشم بلبلی مواجه هستند بهترین عملکرد از نظر اقتصادی زمانی حاصل می شود که تنش آبی ملایم در دوره اول رشد (تا قبل از گل دهی) اعمال شود.

اثر تجمعی کاربرد سه ساله کمپوست زباله شهری و کمپوست همراه با کود شیمیایی بر میزان غلظت برخی عناصر سنگین در اندام‌های مختلف گیاه تحت کشت برنج

آرزو محمدی
به منظور بررسی اثر تجمعی کاربرد سه ساله کمپوست زباله شهری و کمپوست همراه با کود شیمیایی بر میزان غلظت برخی عناصر سنگین در اندام های مختلف گیاه برنج، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار به صورت مزرعه ای در سال 1388 انجام شد. تیمارهای این آزمایش شامل: شاهد (بدون مصرف کود شیمیایی و کمپوست)، کود شیمیایی (100 کیلوگرم اوره، 100 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و 100 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار)، 15، 30 و 45 تن کمپوست بدون کود شیمیایی، 15، 30 و 45 تن کمپوست به همراه مقادیر 25، 50 و 75 درصد کود شیمیایی بودند. نتایج نشان داد که کاربرد سه ساله کمپوست سبب افزایش میزان عناصر نیکل، سرب، کادمیوم و کروم در اندام های مختلف برنج گردید. هم چنین کاربرد کودهای شیمیایی به همراه کمپوست در مقایسه با تیمارهای بدون کمپوست میزان عناصر نیکل، سرب، کادمیوم و کروم در اندام های مختلف برنج را افزایش داد. بیشترین میزان نیکل و سرب (1/9 و 8/7 میلی گرم بر کیلوگرم) در دانه در تیمار 45 تن کمپوست در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی به دست آمده است. ضمناً بیشترین میزان کادمیوم دانه (6/1 میلی گرم برکیلوگرم) در تیمار 30 تن کمپوست در هکتار همراه با 75 درصد کود شیمیایی و بیشترین میزان کروم دانه (8/1 میلی گرم بر کیلوگرم) در تیمار کمپوست 30 تن در هکتار همراه 25 درصد کود شیمیایی حاصل شد.

بررسی تغییرات مکانی شوری و قلیائیت آب‌های زیرزمینی استان اصفهان با استفاده از زمین آمار

رضا جعفری
کاهش مداوم کیفیت آب زیرزمینی برای فعالیت های مختلف کشاورزی در مناطق پهناور خشک و نیمه خشک به یک نگرانی اساسی مبدل شده است. بنابراین پهنه بندی کیفیت آب زیرزمینی در یک مقیاس کلان در مدیریت اراضی امری ضروری می باشد. هدف مطالعه حاضر پهنه بندی توزیع مکانی دو شاخص مهم کیفیت آب زیرزمینی شامل EC و SAR با استفاده از تکنیک های زمین آمار در استان اصفهان می باشد. تکنیک های زمین آمار مختلف مانند کریجینگ، IDW و RBF بر داده های 540 حلقه چاه اعمال و نقشه پیوسته EC و SAR در محیط نرم افزار ArcGIS 9.3 تهیه گردید. مطابق نتایج، از میان روش های مختلف، روش کریجینگ با مدل واریوگرامی دایره ای بهترین عملکرد و کمترین خطا را نشان داد. بنابراین، نقشه های تولید شده این روش براساس روش تقسیم بندی کیفیت آب ویل کاکس مورد طبقه بندی قرار گرفت. نتایج نشان داد که EC بین 2/392 میکروموس بر سانتی متر در غرب استان تا 6/17917 در مناطق شمال و شرق منطقه مطالعاتی متغیر است. حداکثر و حداقل شاخص SAR نیز برای شهرستان های خور و بیابانک و سمیرم به ترتیب بین 9/38 تا 13/0 تخمین زده شد. مطابق روش ویل کاکس، 13/12 % از آب های زیرزمینی استان به عنوان کلاس خوب، 16% متوسط، 5/17% نامناسب و 35/54% به عنوان کلاس غیرقابل استفاده طبقه بندی گردید. به طور کلی، کیفیت آب زیرزمینی استان اصفهان از لحاظ کشاورزی، از جنوب به شمال و هم چنین از غرب به شرق مخصوصاً در پلایا (اراضی فاقد کشاورزی) که کلاس کیفیت آب غیرقابل استفاده غالب است کاهش می یابد.

تخمین پارامترهای مدل LEACHN در دو حالت کاربرد اصلاح‌کننده زئولیت و عدم کاربرد آن

سید سعید اسلامیان
در این مطالعه، از الگوریتم SUFI-2 (Sequential Uncertainty Fitting, ver. 2) در بسته نرم افزاری LEACHN-CUP در تعیین پارامترهای مدل LEACHN و تحلیل عدم قطعیت آن در دو حالت عدم استفاده از زئولیت کلینوپتیلولایت (کنترل) و کاربرد آن (تیمار Z) استفاده شد. مقادیر P-factor، R-factor (نشان دهنده درجه عدم قطعیت) و ضریب نش- ساتکلیف (NS) در شبیه سازی میزان زه آب خروجی در کنترل به ترتیب 71/0، 76/0 و 92/0 به دست آمد. نتایج شبیه سازی در صورت کاربرد پارامترهای هیدرولیکی به دست آمده از کنترل در شبیه سازی میزان زه آب خروجی در تیمار Z رضایت بخش بود (مقادیر P-factor، R-factor و NS به ترتیب 82/0، 78/0 و 87/0). مقادیر P-factor، R-factor و NS در پیش بینی میزان نیترات خروجی در کنترل به ترتیب 87/0، 36/1 و 91/0 به دست آمد. در صورت کاربرد پارامترهای مؤثر در چرخه نیتروژن به دست آمده از کنترل در شبیه سازی میزان نیترات خروجی در تیمار Z، عدم قطعیت به مقدار قابل توجهی افزایش یافت (مقادیر P-factor و R-factor به ترتیب 1 و 46/2). در صورت اصلاح پارامترهای کنترل برای تیمار Z، افزایش شدت دنیتریفیکاسیون، افزایش ضریب توزیع -N NO3 و کاهش شدت نیتریفیکاسیون در اثر کاربرد اصلاح کننده کلینوپتیلولایت مشاهده شد.

ارزیابی ریسک خشکسالی استان اصفهان

سعیده قاسمی نژاد
خشکسالی به عنوان یکی از مهم ترین بلایای طبیعی، هزینه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی زیادی را به همراه دارد. اگرچه خشکسالی بیشتر به عنوان یک پدیده طبیعی یا فیزیکی در نظر گرفته می شود اما اثرات آن حاصل کنش متقابل میان یک پدیده طبیعی و نیاز آبی جامعه می باشد و اغلب اثرات آن توسط فعالیت های انسانی تشدید می شود. روش مرسوم برای مدیریت خشکسالی، مدیریت بحران می باشد. با توجه به اشکالات وارده به مدیریت بحران، روش مدیریت ریسک پیشنهاد شده است. با توجه به لزوم تغییر رویه از مدیریت بحران به سمت مدیریت ریسک، ارزیابی ریسک خشکسالی استان اصفهان در این تحقیق انجام گرفت. ریسک خشکسالی به صورت تابعی از شاخص خطر و شاخص آسیب پذیری تعریف شده است. شاخص بارش استاندارد شده(SPI) به عنوان شاخص خطر خشکسالی در نظر گرفته شد که برای محاسبه آن ابتدا آمار بارش ماهانه 47 ایستگاه هواشناسی و باران سنجی استان طی دوره آماری 1975-2007 جمع آوری گردید. سپس سری زمانی مربوط به داده های بارش تهیه و برای محاسبه شاخص بارش استاندارد شده در بازه زمانی 12ماهه وارد برنامه SPI گردید. نقشه درصد وقوع خشکسالی در هر یک از شدت های خشکسالی تهیه و در نهایت نقشه شاخص خطر خشکسالی به دست آمد. آنالیز آسیب پذیری از طریق شاخص های اقتصادی- اجتماعی( تراکم جمعیت و درصد شاغلین بخش کشاورزی) و شاخص های فیزیکی ( ظرفیت آب قابل استفاده خاک و کاربری اراضی) انجام شد. روش مورد استفاده برای تلفیق لایه-های آسیب پذیری روش ترکیب خطی وزنی(wlc) و روش مورد استفاده برای استاندارد سازی و وزن دهی به معیارها به ترتیب روش توابع فازی و روش تحلیل ساختار سلسله مراتبی (AHP) بود. برای اجرای عملیات وزن دهی پرسش نامه ای تهیه و از گروهی از متخصصین خواسته شد که این پرسش نامه را تکمیل نمایند. در نهایت شاخص ریسک خشکسالی از ضرب دو شاخص خطر خشکسالی و آسیب-پذیری به دست آمد. نتایج حاصل از شاخص خطر خشکسالی نشان داد که مناطق مرکزی استان نسبت به وقوع خشکسالی بسیار شدید مستعدتر می باشد و استعداد مناطق شمال و شمال شرق به خشکسالی شدید، زیاد می باشد. مناطق جنوب غرب نیز به خشکسالی متوسط بیشتر از سایر مناطق حساسیت نشان دادند. نقشه شاخص آسیب پذیری نشان می دهد که بیشترین آسیب پذیری در غرب، جنوب و شمال استان و به صورت پراکنده در شرق استان وجود دارد. نقشه ریسک خشکسالی نشان داد که قسمت های شمالی استان در ریسک بالای خشکسالی قرار دارند. از جمله اقداماتی که می توان برای کاهش ریسک خشکسالی در استان انجام داد می توان به استقرار نظام پایش و پیش آگاهی خشکسالی در سطح استان، آموزش جامعه در جهت صرفه جویی هر چه بیشتر در منابع آب و بهبود سیستم های مدیریت آب اشاره کرد.

تأثیر گیاهان همراه سویا، لوبیا و ماش بر جذب کادمیم از خاک توسط ذرت و آفتابگردان به‌عنوان گیاه اصلی

آرا حسن پور
در آزمایشی گلدانی، اثر هر یک از گیاهان همراه سویا، ماش و یا لوبیا بر جذب کادمیم توسط ذرت و آفتابگردان در یک خاک آلوده به کادمیم، در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای مورد استفاده شامل کشت مخلوط ذرت و ماش، ذرت و لوبیا، ذرت و سویا، آفتابگردان و ماش، آفتابگردان و لوبیا ، آفتابگردان و سویا، کشت خالص ذرت و کشت خالص آفتابگردان بودند. تأثیر گیاهان همراه بر وزن خشک، غلظت کادمیم و روی در اندام هوایی و محتوای کلروفیل برگ ذرت و آفتابگردان معنی دار بود. وزن خشک اندام هوایی ذرت در کشت مخلوط با سویا و لوبیا و وزن خشک اندام هوایی آفتابگردان در کشت مخلوط با لوبیا به ترتیب نسبت به کشت خالص ذرت و آفتابگردان کاهش یافت. کشت ذرت همراه با سویا و ماش سبب افزایش معنی دار غلظت کادمیم در ذرت، در مقایسه با کشت خالص آن گردید، در حالی که افزایش غلظت کادمیم در آفتابگردان فقط در کشت مخلوط این گیاه با سویا معنی دار بود. کشت مخلوط با لوبیا تأثیر معنی داری بر غلظت کادمیم در ذرت و آفتابگردان نداشت. از بین گیاهان همراه، غلظت کادمیم در اندام هوایی لوبیا به طور معنی داری بیشتر از غلظت آن در سویا و ماش بود. در کشت مخلوط با ماش، با افزایش غلظت کادمیم محتوای کلروفیل در ذرت افزایش یافت. در دیگر تیمارهای آزمایشی، افزایش غلظت کادمیم تأثیر معنی داری بر محتوای کلروفیل نداشت. نتایج نشان داد که کشت مخلوط با سویا و یا ماش می تواند موجب افزایش جذب کادمیم توسط ذرت و آفتابگردان شده و خطر ناشی از ورود این عنصر سمی به زنجیره غذایی را افزایش دهد. با این حال، مطالعات تکمیلی در رابطه با بررسی نحوه تأثیر کشت گیاه همراه بر تجمع کادمیم در اندام های خوراکی ذرت و آفتابگردان ضرورت دارد.

تعیین نقاط حساس(Hotspots) عنصر سرب در خاک‌های حومه و شهر مشهد با استفاده از شاخص‌های جامع و منطقه‌ای مورن

حسین کریمی
در سال های اخیر به دلیل افزایش جمعیت شهرنشینی و تغییر در الگوی مصرفی انسان ها، خاک های با کاربری شهری، صنعتی و کشاورزی در معرض آلاینده های مختلفی مانند عناصر سنگین قرار گرفته اند. عنصر سرب به عنوان یکی از این عناصر شناخته شده و سمیت آن باعث مشکلاتی در سلامتی انسان می گردد. این پژوهش با هدف تعیین نقاط حساس سرب با استفاده از شاخص های جامع و منطقه ای مورن در زیرحوضه کشف رود صورت پذیرفته است. تعداد 261 نمونه خاک سطحی به روش شبکه بندی نامنظم نمونه برداری و مقدار کل سرب آنها اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد با توجه به مثبت بودن شاخص جامع مورن مشاهدات سرب در سطح اطمینان بیش از 99 درصد دارای همبستگی مکانی از نوع خوشه ای می باشند. بر اساس شاخص منطقه ای مورن نیز تعداد 15 نمونه در سطح اطمینان بیش از 99 درصد به عنوان نقاط حساس معرفی که این نقاط در ناحیه جنوب شرقی حوضه مطالعاتی واقع شده اند. علاوه بر این نتایج ناشی از حذف نمونه های پرت نیز نشان دهنده امتداد موقعیت نقاط حساس به سمت غرب شهر مشهد می باشد. از علل قرار گرفتن این نواحی به عنوان نقاط حساس می توان مواردی مانند وجود کاربری شهری، جهت وزش باد غالب منطقه و نزدیکی این ناحیه به فرودگاه مشهد را معرفی نمود.