علوم آب و خاک

مقایسه تأثیرگیاه‌پالایی شاهی و اسفناج درخاک‌های آلوده به کادمیوم و کروم

شیرین جهانبخشی

گیاه پالایی یکی از روش های پاکسازی خاک های آلوده است که با انباشت عناصر سنگین در بافت های گیاهان، خروج این عناصر را از خاک های آلوده امکان پذیر می کند. لذا برای رسیدن به این هدف، این پژوهش، به صورت کشت گلدانی و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سال 1390 در دانشگاه بیرجند انجام شد. از دو گونه گیاهی اسفناج و شاهی به منظور بررسی حذف یا کاهش غلظت دو فلز کادمیوم و کروم استفاده شد. در این مطالعه از سطوح مختلف کادمیوم با استفاده از نمک کلریدکادمیوم (5، 50 و100 میلی گرم بر کیلوگرم) و کروم با استفاده از نمک کلریدکروم (3) (50، 100 و150 میلی گرم بر کیلوگرم) و هم چنین شاهد (سطح صفر) برای هر گونه با سه تکرار استفاده شد .نتایج نشان داد که غلظت کادمیوم و کروم در اندام های هوایی اسفناج و شاهی به‎طور معنی داری (01/0P<) تحت تأثیر غلظت تیمارهای به کار رفته در خاک بودند. در گونه اسفناج با افزایش غلظت کادمیوم و کروم در خاک، میزان غلظت هر دو فلز در اندام های هوایی افزایش نشان داد. در گونه شاهی با افزایش غلظت کادمیوم در خاک، میزان غلظت آن در اندام های هوایی افزایش اما غلظت کروم کاهش نشان داد. هم چنین مقایسه میزان غلظت کادمیوم و کروم در اندام های هوایی دو گونه اسفناج و شاهی نیز نشان داد که هر دوگونه از نظر میزان غلظت کادمیوم، رفتار مشابه و از نظر میزان غلظت کروم رفتار متفاوتی نشان دادند. بنابراین، بر اساس نتایج، هر دو گونه اسفناج و شاهی برای گیاه جذبی کادمیوم و کروم در فناوری گیاه پالایی مناسب می باشند و در غلظت های بالای کروم استفاده از گیاه شاهی جهت گیاه پالایی توصیه نمی شود.

مدل‌سازی آب‌شویی نیترات از خاک تحت کشت سیب‌زمینی با استفاده از شبکه استنتاج تطبیقی فازی- عصبی در ترکیب با الگوریتم ژنتیک

حسین شکفته

کاربرد مرسوم کودهای نیتروژنه از طریق آب آبیاری، یکی از مهم ترین عوامل افزایش غلظت نیترات آب های زیرزمینی نواحی فاریاب می باشد. این مسئله، مدیریت آب و عناصر غذایی را برای کاهش آلودگی آب های زیرزمینی و افزایش بازده عناصر غذایی ضروری می نماید. برای برآورده نمودن این نیاز، کودآبیاری قطره ای یک جایگزین مناسب می باشد. طراحی و اجرای کود آبیاری قطره ای نیازمند به دانستن آب شویی نیترات از محصولات با ریشه ی سطحی نظیر سیب زمینی که نمی توانند از لایه های پایینی خاک عناصر غذایی را جذب کنند، دارد. در این پژوهش، آب شویی نیترات از مزرعه ی سیب زمینی تحت آبیاری و کوددهی قطره ای با استفاده از سیستم استنتاج تطبیقی فازی-عصبی (Adaptive Network-based Fuzzy Inference System:ANFIS) در ترکیب با الگوریتم ژنتیک مدل سازی و پیش بینی گردید. در قسمت اول این مطالعه با استفاده از HYDRUS-2D، آب شویی نیترات از خاک شنی تحت کشت سیب زمینی درشرایط شدت جریان های مختلف قطره چکان و مقادیر مختلف کود نیتروژن مدل سازی و شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی HYDRUS-2D برای آموزش و اعتبارسنجی ANFIS جهت پیش بینی آب شویی نیترات استفاده شد. یافتن شعاع دسته ها در ANFIS، با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام گرفت. ضریب همبستگی و درصد خطای مطلق میانگین نسبی بین داده های حاصل از مدل ANFIS و مشاهده ای برای داده های امتحانی به ترتیب 99/0 و64/0 بود. با توجه به معیارهای ارزیابی مشخص شد که ANFIS با دقت بالایی می تواند آب شویی نیترات را در شرایط مطالعه ی حاضر شبیه سازی نماید. هم چنین ANFIS می تواند عدم قطعیت ناشی از داده های مزرعه ای را پوشش دهد.

مطالعه اثرات تغییر کاربری اراضی بر میزان کربن‌آلی و سایر ویژگی‌های خاک‌های ورتی‌سول (مطالعه موردی دشت بیله‌ور استان کرمانشاه)

نوشین پارسامنش

کاهش کیفیت و قدرت باروری خاک ناشی از هدررفت کربن آلی از مهم ترین پیامدهای تغییر کاربری اراضی است، که اثرات جبران ناپذیری را بر خاک به جای می گذارد. به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر میزان کربن آلی خاک در خاک های ورتی سول، سری سرتیپ آباد به وسعت 1850 هکتار در جنوب دشت بیله ور با استفاده از طرح پایه کاملاً تصادفی در قالب آزمایش فاکتوریل با 10 تکرار در دو کاربری زراعی و مرتع مورد مطالعه قرار گرفت و برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در دو کاربری با هم مقایسه شدند. نتایج مطالعات نشان داد که کربن آلی خاک در افق های سطحی در کاربری مرتع بیشتر از کاربری زراعی بوده و به تبع آن میزان کربن ترسیب شده نیز در کاربری مرتع بیشتر می باشد، در افق های پایینی اختلاف معنی داری در میزان کربن آلی خاک در دو کاربری مشاهده نشد، در اثر تغییر کاربری اراضی از مراتع به زمین های زراعی میزان جرم مخصوص ظاهری، نیتروژن، اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک به طور چشمگیری افزایش و درصد کربن آلی خاک کاهش می یابد. فرایند فعال پدوتوربیشن، میزان رس (بالای 50 درصد)، خاکدانه های کوچک فراوان و ساختمان پایدار از جمله عوامل مهم در ذخیره کربن آلی در خاک های ورتی سول بوده که می توانند اثرات تغییر کاربری اراضی را بر میزان کربن آلی خاک کاهش دهند. به طورکلی می توان گفت که تغییر کاربری اراضی نه تنها می تواند لطمه شدیدی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک بر جای بگذارد بلکه با هدررفت کربن و تصاعد بیشتر گازهای گلخانه ای حیات کره زمین را نیز به مخاطره می اندازد.

اثر ریزدانه‌ها بر رفتار مقاومت برشی نهشته‌های بادی به‌منظور کاهش فرسایش‌پذیری(مطالعه موردی استان گلستان)

حامد رضایی

مواد ریزدانه از نوع نهشته های لس رس دار منطقه گرگان با تلماسه درآزمایشگاه با نسبت های مختلف مخلوط شده و رفتار برشی آن توسط آزمون برش مستقیم اندازه گیری و ارزیابی گردید. نتیجه تحقیق نشان می دهد که افزایش ریزدانه های رسی در تلماسه ها با نیروی چسبندگی نسبت مستقیم و با زاویه اصطکاک داخلی به صورت نمایی نسبت عکس دارد. مقدارکاهش یا افزایش در پارامترهای مقاومت برشی تحت تأثیر درصد ریزدانه هاست. شرایط خشک و اشباع حاکم برآزمایش در تلماسه اثر کمی بر پارامترهای برشی دارد ولی در نمونه های مخلوط در شرایط خشک و اشباع پارامترهای برشی دارای اختلاف قابل ملاحظه ای هستند. نتایج این تحقیق می تواند در پروژه های تثبیت ماسه، جلوگیری از فرسایش، پایداری دامنه ها، احداث خاکریز، افزایش قابلیت تراکم و جلوگیری از ایجاد گرد وغبار و آلودگی های زیست محیطی و کانال های آبرسانی به کارگرفته شود.

تأثیر چرخه‌های تروخشک شدن بر برآورد تنش در آستانه‌ی تراکم یک خاک ریزبافت

عباس همت

خاک های زراعی، در روش آبیاری غرقابی مرتباً تحت تأثیر فرآیندهای تروخشک شدن قرار می گیرند. به همین منظور، اثر این فرآیند بر ظرفیت باربری (تنش پیش-تراکمی؛pc ) یک خاک رس سیلتی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، نمونه های بزرگ خاک تهیه و برخی از آنها تحت تأثیر 5 چرخه تروخشک شدن قرار گرفت. سپس نمونه ها با یا بدون فرآیند تروخشک شدن تحت سه بار (0، 100 و 200 کیلوپاسکال) و در دو سطح رطوبتی معین (9/0 و 1/1 حد خمیری (PL))) متراکم گردید. بارگذاری مجدد با آزمایش نشست صفحه ای در مرکز نمونه ها انجام شد. از اطراف محل این آزمایش، نمونه ای برای انجام آزمایش فشردگی محصور تهیه گردید. نتایج نشان داد که برای نمونه های بازسازی شده و بدون فرآیند تروخشک شدن، مقدار pc برآورد شده با آزمایش نشست صفحه ای، اختلاف معنی داری با بار اولیه وارد شده به نمونه نداشت. بنابراین، از این روش می توان برای تعیین ظرفیت باریری خاک های خاک ورزی شده استفاده نمود. ولی فرآیند تروخشک شدن به طور معنی داری موجب بیش-تخمینی pc در هر سطح رطوبتی، گردید. بنابراین، فشردگی پذیری خاک تنها به رطوبت واقعی خاک بستگی ندارد، بلکه به تاریخچه ی قبلی تغییرات رطوبت خاک (به طور مثال، فرآیندهای تروخشک شدن) نیز وابسته است.

تغییرات مکانی شوری و بور قابل جذب در خاک‎های منطقه حسین‌آباد یزد

مریم مصلایی

شوری و سمیت یون ها یکی از مشکلات عمده ی اراضی کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران می باشد. در منطقه ی حسین آباد که یکی از مناطق مهم کشاورزی شهرستان یزد می باشد، علاوه بر مشکل شوری، علایمی شبیه سمیت بور در محصولات مشاهده شده اند. لذا این تحقیق با هدف ارزیابی و تحلیل تغییرات مکانی شوری خاک به‎عنوان یکی از جنبه‎های تخریب خاک و تهیه‎ی نقشه‎ی پراکنش مکانی شوری و بور قابل جذب خاک انجام شد. الگوی نمونه‎برداری به‎صورت شبکه ای‎ منظم با فاصله 150 متر بود. شوری و بور قابل جذب در عمق 0 تا 30 سانتی‎متری اندازه‎گیری شدند. در مجموع، تعداد 104 نمونه مورد اندازه‎گیری قرار گرفت. پس از تجزیه و تحلیل آماری داده ها و بررسی وضعیت توزیع آن ها، به‎منظور پهنه‎بندی متغیرهای مزبور از تخمینگر کریجینگ استفاده گردید. نتایج نشان داد که منطقه، دارای مشکل شوری و فاقد سمیت بور می‎باشد. با توجه به نسبت اثر قطعه‎ای به سقف، وابستگی مکانی بین تمامی ویژگی های اندازه‎گیری شده به جز بور و pH، قوی بود. شوری در نواحی کشت شده به‎علت انجام فرایند آبشویی، کمترین مقدار را دارا بود. میزان بور خاک، بین 07/0 تا 6/1 میلی‎گرم بر کیلوگرم بود. لذا نه تنها مشکل سمیت بور مشاهده نشد، بلکه در بعضی نواحی می‎توان کمبود بور را مشاهده نمود. شوری و بور خاک در سطح اطمینان 99 درصد، دارای همبستگی معنی‎داری بودند. بر اساس آزمون اسپیرمن و پیرسون، بین نسبت جذب سطحی سدیم و شوری همبستگی مثبتی در سطح اطمینان 99 درصد وجود دارد که نشان می دهد املاح منطقه، بیشتر از نوع سدیم‎دار هستند. هم‎چنین pH منطقه، مشکلی برای رشد محصولات ندارد.

ارزیابی دقت روش USDA-NRCS اصلاح‌شده در برآورد غیر‌مستقیم پارامترهای معادله نفوذ (مطالعه موردی آبیاری جویچه‌ای مزارع کشت و صنعت امیرکبیر)

مصطفی قهرمان نژاد

نفوذپذیری به عنوان فرایندی که انتقال و توزیع آب از سطح به نیم رخ خاک را انجام می دهد، بیشترین تأثیر را در راندمان و یکنواختی آبیاری دارد. استفاده از روش های مستقیم اندازه گیری نفوذ مانند روش موازنه حجم اولاً مستلزم صرف وقت، دقت و هزینه زیاد بوده و ثانیاً قبل از آماده سازی زمین و در زمان انجام مطالعات، استفاده از این روش میسر نیست. روش USDA-NRCSاصلاح شده برای تبدیل پارامترها به شرایط هیدرولیکی جدید کاربرد دارد. در این تحقیق، دقت روش USDA-NRCS اصلی و ‏USDA-NRCS اصلاح شده در برآورد پارامترهای معادله نفوذ سیستم های آبیاری شیاری مزارع نیشکر کشت و صنعت امیر کبیر اهواز، بررسی گردید. برای این منظور، پارامترهای نفوذ و متوسط نفوذ تجمعی 6 ساعته برای سیستم های آبیاری شیاری این منطقه به چهار روش USDA-NRCS اصلی، ‏USDA-NRCS اصلاح شده برای آبیاری شیاری، USDA-NRCS اصلاح شده برای آبیاری نواری و روش مستقیم‏‏ (ورودی- خروجی) برآورد شد و روش مستقیم مبنای مقایسه قرار گرفت. جهت تعیین مقدار خطای هر یک از مدل ها از چهار شاخص آماری متوسط خطای پیش بینی مدل (Er)، متوسط خطای نسبی (Ea)، توزیع نسبت به خط 45 درجه (λ) و ضریب تبیین (R) استفاده شد. بر طبق نتایج حاصل، روش USDA-NRCS اصلاح شده با لحاظ روابط مربوط به آبیاری نواری با متوسط مقادیر λ، R، Er و Ea به ترتیب برابر 95/0، 97، 6/5 و 7/6 درصد بهترین برآورد را از مقدار نفوذ تجمعی دارد.

تأثیر برخی کودهای آلی بر شکل‌های شیمیایی روی در فاز جامد خاک و ارتباط آن با جذب روی در گندم

مجتبی نوروزی

کودهای آلی می توانند با تأثیر بر ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک و به ویژه شکل های شیمیایی روی در فاز جامد خاک باعث بهبود قابلیت استفاده روی در خاک شوند. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر کودهای آلی و کود شیمیایی سولفات روی بر شکل های شیمیایی روی در فاز جامد خاک ریزوسفر در دو سال پی در پی در مزرعه تحقیقاتی رودشت اصفهان انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه عبارت بودند از: لجن فاضلاب و کود گاوی هرکدام در دو سطح 5 و 10 تن در هکتار و کود شیمیایی سولفات روی (40 کیلوگرم در هکتار) و هم چنین یک تیمار بدون مصرف کود روی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. پس از سه هفته از اعمال تیمارها، رقم بک کراس گندم (Triticum aestivum) کشت گردید. نتایج نشان داد که کودهای آلی سبب افزایش غلظت روی در اجزاء تبادلی، آلی و اکسیدی شد. با این وجود تغییرات در شکل های شیمیایی روی به نوع تیمار کودی وابسته است. مخازن تبادلی، آلی و اکسیدی روی در خاک همبستگی مثبت و معنی داری با جذب روی در گندم نشان دادند. بنابراین، این اجزاء به عنوان مخازن قابل دسترس روی که نقش معنی داری در فراهم نمودن روی برای گیاه دارند، در نظر گرفته می شوند.

تعیین مناسب‌ترین مدل کاهش جذب آب برنج هاشمی رشت (Oryza sativa) در شرایط تنش هم‌زمان شوری و خشکی

مریم نوابیان

پدیده جذب آب توسط ریشه در شرایط تنش هم زمان شوری و خشکی در خاک های غیراشباع به وسیله معادلات ریاضی در سه گروه جمع پذیر، ضرب پذیر و مفهومی مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرند. در این تحقیق تلاش شده است که شش تابع کاهش جذب آب ون گنوختن (جمع پذیر و ضرب پذیر)، دیرکسن و آگوستین، ون دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همایی تحت شرایط اعمال تنش هم زمان شوری و خشکی برای برنج رقم هاشمی رشت بررسی شود. به این منظور، براساس آزمایش های صحرایی برنج رقم هاشمی رشت در سال 1386 و 1389، مدل شبیه ساز رشد و توسعه گیاه SWAP، به ترتیب با ضرایب همبستگی 97/0 و 95/0 واسنجی و اعتبارسنجی شد. پارامترهای مدل های کاهش جذب با استفاده از سری داده های شبیه سازی شده، از طریق نرم افزار آماری SAS تعیین گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که در شوری های پایین مدل جمع پذیر ون گنوختن و مدل همایی به ترتیب با ضریب تبیین 9/8 و 1/9 بهترین شبیه سازی را برای کاهش جذب آب ارائه نمودند. در حالی که در شوری های بالا، مدل های اسکگز و همایی و ضرب پذیر ون گنوختن بهترین برازش را با نتایج شبیه سازی SWAP نشان دادند. به طورکلی، به منظور پیش بینی کاهش جذب آب در شرایط تنش شوری و خشکی برنج رقم هاشمی رشت، مدل همایی از قابلیت بالاتری برخوردار است.

ارزیابی کیفیت خاک در کاربری‌های مختلف زمین با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره

محسن شکل آبادی

این بررسی به منظور بررسی اثر کاربری های مختلف اراضی بر برخی شاخص های کیفیت خاک با استفاده از روش های آماری چند متغیره انجام گردید. در جنگل های زاگرس واقع در شهرستان مریوان از سه کاربری جنگل، مرتع و زراعی و در دو عمق 25-0 و 50-25 سانتی متر نمونه برداری صورت گرفت. ویژگی های pH، هدایت الکتریکی، مقدار شن، سیلت، رس، آهک و پایداری خاکدانه ها و هم چنین کربن آلی در خاکدانه های پایدار اندازه گیری شد و روش های تجزیه عامل های اصلی، تحلیل خوشه ای و تجزیه به توابع تفکیک جهت ارزیابی کیفیت خاک استفاده گردید. متغیر های مورد بررسی در پنج عامل قرار گرفتند. مهم ترین عامل ها مربوط به کربن آلی و شاخص های پایداری خاکدانه ای بود. توزیع شماتیک عامل ها و تحلیل خوشه ای این نتایج را تأیید کردند. با تغییر کاربری، عامل های کربن آلی خاکدانه ای و پایداری خاکدانه ها و در نتیجه شاخص های پایداری بیشترین حساسیت را نشان می دهند. تغییرات این ویژگی ها در کاربری جنگل و مرتع تقریباً مشابه بودند ولی کاربری زراعی در مقابل دو کاربری دیگر تغییرات متفاوتی را نشان داد. تبدیل کاربری جنگل به زراعی منجر به کاهش کربن خاکدانه ای و خاکدانه های پایدار و هم چنین افزایش واکنش خاک گردیده است. روش های چند متغیره در ترکیب ویژگی های خاک و تعیین شاخص های مختلف و ارزیابی کیفیت خاک کارایی بیشتری داشتند.

تأثیر سامانه‌های آبیاری قطره‌ای نواری (Tape) ‌و‌ نشتی در کشت یک و دو ردیفه بر عملکرد و کارآیی مصرف آب ذرت دانه‌ای

سارا صمدوند

به منظور بررسی عملکرد و کارآیی مصرف آب در سیستم های آبیاری قطره ای نواری و نشتی در کشت یک و دو ردیفه و تراکم در زراعت ذرت دانه ای رقم سینگل کراس 704، آزمایشی در قالب طرح کرت های نواری خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1389 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب به اجرا درآمد. فاکتور عمودی چهار تیمار آبیاری شامل سه سطح 80٪، 100٪ و 120٪ نیاز آبی گیاه ذرت با استفاده از آبیاری قطره ای نواری و 100٪ نیاز آبی در روش آبیاری نشتی و فاکتور افقی آرایش کاشت به صورت کشت یک و دو ردیفه و تراکم شامل سه سطح 75، 90 و 105 هزار بوته در هکتار بود. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار آبیاری نشتی به میزان 6/18 تن در هکتار و پس از آن تیمارهای 120٪، 100٪ و 80٪ به ترتیب با 4/18، 2/18 و 9/14 تن در هکتار بودند. اگر چه تیمار نشتی بر سایر تیمارها برتری داشت اما هر سه تیمار اول در یک گروه آماری قرار گرفتند و تفاوت معنی داری بین آنها وجود نداشت. بنابراین با تامین آب مورد نیاز با استفاده از سیستم آبیاری قطره ای ضمن صرفه جویی در مصرف آب و بدون کاهش شدید عملکرد می توان راندمان مصرف آب را بهبود بخشید. مقایسه تیمارها از نظر کارآیی مصرف آب برای تیمارهای 80٪، 100٪، 120٪ و آبیاری نشتی به ترتیب 3/2، 2/2، 9/1 و 4/1 کیلوگرم دانه ذرت به ازای مصرف هر متر مکعب آب به دست آمد. هم چنین بالاترین میزان کارآیی مصرف آب و بیشترین میزان عملکرد محصول در تراکم 90 هزار بوته در هکتار حاصل شد.

ارزیابی پایداری ساختمان خاک به‌روش الک تر در برخی از مکان‌های مرتعی استان اصفهان

مائده ملائی رنانی

پایداری خاکدانه های خاک به عنوان یک شاخص کلیدی برای ارزیابی کیفیت و سلامت خاک مراتع درنظر گرفته می شود. بسیاری از عوامل و ویژگی ها مانند بافت، کربن آلی، آهک، نسبت جذب سدیم و رسانایی الکتریکی خاک بر پایداری خاکدانه های خاک مؤثرند. تأثیر این فاکتورها بر پایداری خاکدانه ها در 71 نمونه خاک در چهار منطقه (2 منطقه در مناطق نیمه خشک و 2 منطقه در مناطق خشک) از استان اصفهان بررسی شد. پایداری خاکدانه ها به روش الک تر اندازه گیری شد. برای بهینه سازی شرایط آزمایش برای خاک های مورد بررسی، سه زمان الک کردن (5، 10 و 15 دقیقه) به منظور اعمال تنش های هیدرومکانیکی متفاوت در آب استفاده شد و اثر آنها بر پایداری خاکدانه های 10 خاک انتخابی از بین خاک های مورد بررسی ارزیابی شد. پایداری خاکدانه ها با استفاده از شاخص های میانگین وزنی قطر (MWD) و میانگین هندسی قطر (GMD) خاکدانه ها محاسبه شد. پایداری خاکدانه ها در همه زمان های الک کردن با یکدیگر تفاوت معنی داری در سطح 1/0 درصد با یکدیگر نشان دادند. زمان 10 دقیقه الک کردن خاکدانه ها برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک در این مناطق مناسب تر بود، زیرا در این زمان اختلاف بین پایداری ساختمانی خاک ها بهتر مشخص شد. از میان ویژگی های ذاتی خاک، مقدار کربن آلی بیشترین نقش را در پایداری خاکدانه های خاک در همه ی مناطق داشت. علاوه بر مقدار کربن آلی، رسانایی الکتریکی خاک در پایداری خاکدانه ها در مراتع مناطق استپی که شرایط خشک تری دارند، اهمیت بیش تری داشت. در مقایسه با توزیع نرمال و شاخص MWD، توزیع لوگ-نرمال و شاخص GMD بهتر توانستند توزیع اندازه خاکدانه ها را در مناطق مورد بررسی استان اصفهان نشان دهند. بنابراین ارزیابی و پایش پایداری خاکدانه ها و مقدار کربن آلی می تواند اطلاعات ارزشمندی در خصوص روند تغییرات مثبت و منفی عملکرد مراتع در نتیجه انجام روش های مدیریتی فراهم نماید.

ارزیابی تأثیرآبپایه انتهایی با اشکال متفاوت بر ویژگی‌های پرش هیدرولیکی

تورج هنر

یکی از مهم ترین مسائل در طراحی حوضچه های آرامش، تعیین محل دقیق تشکیل پرش هیدرولیکی و یا تثبیت پرش هیدرولیکی می باشد. در مطالعه حاضر اثر آبپایه انتهایی با اشکال متفاوت بر ویژگی های هیدرولیکی پرش در یک حوضچه آرامش مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها برای سه شکل مختلف آبپایه انتهایی به صورت مستطیل، مربعی و پلکانی در دو فاصله از پنجه پرش و عدد فرود اولیه در محدوده 7/4 تا 23/8 انجام شده است. نتایج حاصله نشان داد که آبپایه انتهایی با مقطع عریض تر (مربعی و سپس پلکانی) اثر بیشتری در کاهش اعماق مزدوج پرش و افزایش افت انرژی نسبت به آبپایه انتهایی کم عرض خواهد داشت. اگرچه در این نوع آبپایه ها، فرو ریزش آب شدیدتر و خطر فرسایش در پایین دست بیشتر می باشد.

واکنش وزن مخصوص ظاهری خاک، برخی ویژگی‌های زراعی و عملکرد جو دیم به روش‌های مختلف خاک‌ورزی در منطقه همدان

جواد حمزه ئی

این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بوعلی سینا، به منظور مطالعه اثر روش های مختلف خاک ورزی بر وزن مخصوص ظاهری خاک، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو در شرایط دیم، اجرا شد. سه سطح خاک ورزی (CT: خاک ورزی مرسوم، MT: خاک ورزی حداقل و NT: بدون خاک ورزی) و پنج رقم جو (V1: محلی، V2: آبیدر، V3: والفجر، V4: بهمن و V5: ماکویی) در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 90-1389 مورد مطالعه قرار گرفت. صفات وزن مخصوص ظاهری خاک، ارتفاع بوته، اجزای عملکرد، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار وزن مخصوص ظاهری خاک با مقادیر 09/1، 26/1 و 29/1 گرم بر سانتی متر مکعب به ترتیب برای عمق های نمونه برداری 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی متر در تیمار MT مشاهده شد. ولی بین تیمارMT وNT تفاوتی وجود نداشت. در مقایسه بین ارقام، رقم والفجر بدون اختلاف معنی دار با ارقام بهمن و ماکویی، بیشترین وزن مخصوص ظاهری خاک را به خود اختصاص داد. استفاده از گاوآهن قلمی (MT) منجر به تولید بیشترین ارتفاع بوته (70 سانتی متر) هم چنین اجزای عملکرد (513 سنبله در متر مربع و 2/19 دانه در سنبله) شد. در بین ارقام نیز بیشترین ارتفاع بوته (7/72 سانتی متر) و تعداد دانه در سنبله (2/23 دانه در سنبله) از رقم والفجر به دست آمد. هم چنین، نتایج نشان داد که تیمار V3×MT بیشترین عملکرد دانه (3100 کیلوگرم در هکتار) را داشت. بنابراین، استفاده از روش خاک ورزی حداقل و رقم والفجر ممکن است قابل توصیه باشد.

مطالعه‌ی اثر پستی و بلندی و کاربری اراضی بر پذیرفتاری مغناطیسی خاک (مطالعه موردی: دشت مادوان، استان کهگیلویه و بویراحمد)

حمیدرضا اولیایی

پستی و بلندی و کاربری اراضی از عوامل مهم تأثیرگذار بر تشکیل خاک می باشند. اشکال شیمیایی اکسید آهن و پذیرفتاری مغناطیسی (χ) به طور گسترده ای جهت ارزیابی تکامل خاک به کار رفته اند. این مطالعه به منظور بررسی عوامل ذکر شده بر تغییرات χ صورت گرفت. یک ردیف پستی و بلندی در دشت مادوان در شمال شهر یاسوج انتخاب و 9 خاکرخ (با کاربری شالیزار و غیر شالیزار) در آن حفر و از افق های مشخصه نمونه خاک برداشته شد. پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های خاک به وسیله دستگاه Bartington Dual Frequency، MS2 Meter در فرکانس‏های 46/0و 6/4 کیلوهرتز اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که به طور کلی خاک های شالیزاری دارای χ، پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χfd%) و آهن عصاری گیری شده با دی تیونات (Fed) کمتر (به ترتیب 1/3 ، 6/2 و 7/1 برابر) و آهن عصاره گیری شده با اگزالات (Feo) و نسبت اکسید آهن فعال (Feo/Fed) بیشتر (به ترتیب 5 و 2/7 برابر) نسبت به خاک های غیر شالیزاری بود. بیشترین میزان χ به طور عمده در فیزیوگرافی های پایدارتر (پلاتو و دشت دامنه ای) با کاربری غیرشالیزار و کمترین مقدار مربوط به خاک موقعیت تراس رودخانه ای با کاربری شالیزاری مشاهده شد. هم چنین افزایش χ در سطح خاک های غیرشالیزاری 17 درصد بیشتر از خاک های شالیزاری بوده است. ارتباط مثبت و معنی داری میان χ و برخی خصوصیات خاک از جمله Fed، میزان رس و χfd% به دست آمد.

برگشت‌پذیری جذب کادمیم از محلول‌های آبی توسط زئولیت طبیعی فیروزکوه

محسن حمیدپور

پسماند جذب عناصر در خاک دارای اهمیت فراوانی بوده و بر انتقال آلاینده ها و زیست فراهمی آن ها تأثیر دارد. این پژوهش به منظور مطالعه برگشت پذیری جذب کادمیم توسط زئولیت طبیعی فیروزکوه انجام شد. هم دماهای جذب بر اساس جذب کادمیم از محلول های حاوی غلظت های مختلفی از کادمیم در گستره ی 1 تا 10 میلی گرم بر لیتر و زمان تعادل 24 ساعت رسم شدند. مطالعه واجذب کادمیم با زئولیت طبیعی با 50 و 100 درصد حداکثر ظرفیت جذب انجام شد. هم دما های جذب به خوبی توسط مدل های فروندلیخ و کوبله کوریگان توصیف شدند (96/0=R). هم دماهای واجذب کادمیم از زئولیت انحراف کمی از داده های جذب نشان داد که دلالت بر برگشت پذیر بودن جذب دارد. همچنین برای بررسی برگشت پذیری جذب شاخص پسماند ظاهری نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان دادکه پسماندی وجود ندارد. به طور میانگین 75/71 % از میزان جذب اولیه کادمیم پس از پنج مرحله واجذب از زئولیت واجذب شد. آزادسازی چنین مقدار زیادی از کامیم جذب شده در مرحله واجذب نشان دهنده ی مناسب بودن جاذب برای استفاده ی مجدد می باشد.

اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر وقوع زمین‌لغزش و پهنه‌بندی حساسیت آن

حمیدرضا مرادی

هدف از تحقیق حاضر اولویت بندی عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش و پهنه بندی حساسیت آن در شمال شهر تهران با استفاده از شاخص انتروپی شانون است. به این منظور با استفاده از تصاویر ماهواره ای GeoEye سال های 2012-2011 و SPOT-5 سال 2010 و بازدیدهای صحرایی، 528 نقطه لغزش شناسایی و نقشه پراکنش زمین لغزش های منطقه مورد مطالعه در محیط نرم افزار ArcGIS تهیه گردید. لایه های اطلاعاتی درجه شیب، جهت شیب، شکل شیب، طبقه ارتفاعی، لیتولوژی، کاربری اراضی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، تراکم جاده، شاخص حمل رسوب، شاخص توان آبراهه، شاخص رطوبت، شاخص گیاهی نرمال شده (NDVI)، نسبت مساحت سطح (SAR) و شاخص وضعیت توپوگرافی (TPI) به عنوان عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش شناسایی و نقشه های مذکور در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه و رقومی گردید. اولویت بندی عوامل مؤثر با استفاده از شاخص انتروپی شانون نشان داد که لایه های کاربری اراضی، لیتولوژی، درجه شیب، شاخص توان آبراهه، و NDVI بیشترین تأثیر را بر وقوع زمین لغزش منطقه و عوامل وضعیت توپوگرافی ) شکل اراضی) و شکل شیب کمترین تأثیر را داشته اند. هم چنین پهنه بندی حساسیت زمین لغزش با مدل مذکور و ارزیابی دقت آن با استفاده از منحنی ROC و 30 درصد نقاط لغزشی بیانگر دقت خیلی خوب مدل (83/82 درصد) با انحراف استاندارد 0233/0 برای منطقه مورد مطالعه است.

توسعه و کاربرد مدل PMF56-Hybrid برای تخمین تبخیر و تعرق مرجع در حوزه آبریز دریاچه ارومیه

مهدی عرفانیان

با وجود اهمیت مسئله خشک شدن دریاچه ارومیه، انجام تحقیقات علمی و مبتنی بر اصول آبخیزداری در رابطه با آن کمتر به چشم می خورد. تابش خورشیدی از پارامترهای کلیدی ورودی مدل های تخمین نرخ تبخیر و تعرق مرجع می باشد، در این تحقیق، پس از ارزیابی و انتخاب بهترین مدل تخمین تابش، متوسط ماهانه نرخ تبخیر و تعرق مرجع روزانه در 7 ایستگاه هواشناسی واقع در حوزه آبریز دریاچه ارومیه در دوره آماری 2005-1986 برآورد شد. مدل هایی که برای برآورد تابش خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفتند شامل مدل فیزیکی هیبرید (Hybrid)، مدل تجربی آنگسترم-پرسکات و مدل های اصلاح شده دانشیار و صباغ می باشند. برای ارزیابی مدل های تابش از معیارهای آماری خطا شامل ME، MAE، RMSE و MPE استفاده شد. مقدار آماره RMSE در مدل هیبرید برابر 7/1 مگاژول بر مترمربع در روز و در مدل های آنگسترم-پرسکات، اصلاح شده دانشیار و صباغ به ترتیب برابر 9/2، 3/2 و 9/2 مگاژول بر مترمربع در روز به دست آمد. نتایج نشان دهنده کارایی بالاتر مدل هیبرید نسبت به سه مدل دیگر در مقیاس ماهانه می باشد. در مرحله بعد، تأثیر انتخاب مدل تابش در برآورد نرخ تبخیر و تعرق مرجع توسط مدل استاندارد پنمن- مونتیث- فائو(PMF56) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل PMF56 با مدل هیبرید تلفیق شده و مدل جدیدی به نامPMF56-Hybrid توسعه یافت. این مدل در تخمین نرخ تبخیر و تعرق مرجع ایستگاه های انتخابی از کارایی بالاتری برخوردار است. نتایج نشان داد که استفاده از مدل های هیبرید و اصلاح شده دانشیار منجر به بهبود تخمین ET0 شده و دارای خطای کمتری نسبت به دو مدل دیگر می باشند. مدل واسنجی شده آنگستروم-پرسکات، نرخ تبخیر و تعرق مرجع را 19 درصد بیشتر برآورد می کند.

ارزیابی نرخ فرونشست گرد و غبار اتمسفری در نقاط مختلف شهر کرمان

حسین خادمی

گرد و غبار به طور گسترده در مناطق خشک و نیمه خشک جهان اتفاق می افتد. از آن جائی که ذرات گرد و غبار دارای اندازه ریز هستند، جذب سطحی بالا و هم چنین امکان انتقال آلودگی بالائی دارند. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات زمانی و مکانی میزان فرونشست اتمسفری در نقاط مختلف شهر کرمان می باشد. نمونه های گرد و غبار به وسیله ی تله های شیشه ای نصب شده بر روی پشت بام ساختمان های یک طبقه در 35 نقطه شهر کرمان طی 7 ماه از اردیبهشت تا پایان آبان ماه 1391 (مجموعاً 245 نمونه) جمع آوری شد. پس از هر بار نمونه برداری ماهانه، تله ها شسته شده و نمونه های انتقال یافته به آزمایشگاه توزین و نرخ فرونشست ذرات محاسبه گردید. پهنه بندی میزان فرونشست متوسط 7 ماهه از روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله (IDW) انجام شد. به منظورمطالعه ی رژیم بادی، گلباد کرمان به وسیله نرم افزار WRPLOT 7.0.0 ترسیم گشت. نتایج نشان داد که متوسط نرخ فرونشست بین ماه های اردیبهشت تا آبان از 4/17 به 5 گرم بر متر مربع در ماه کاهش یافته است که می توان به کاهش سرعت باد نسبت داد. پراکنش مکانی نمونه ها نیز نشان می دهد که میزان فرونشست از 84/4 در قسمت های جنوبی تا 84/14 گرم بر متر مربع در ماه (غالباً در قسمت های شمالی) متغیر می باشد. بر اساس گلباد حاصل از 7 ماه نمونه برداری، باد غالب از شمال، شمال شرق و شمال غرب می وزد و تغییرات مکانی فرونشست متناسب با آن می باشد. باتوجه به بالا بودن مقدار گرد و غبار فرونشسته منشأ یابی و کنترل گرد و غبار جهت مدیریت و برنامه ریزی مناسب امری ضروری می باشد.

توانایی مقایسه‌ای سه رقم یونجه در جذب پتاسیم از کانی فلوگوپیت

حسین خادمی

مطالعات محدودی در مورد توانایی گیاهان مختلف در جذب پتاسیم غیرتبادلی وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی توانایی ارقام متفاوت یونجه در جذب پتاسیم از فلوگوپیت در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با کشت سه رقم یونجه (MF) Pickseed 2065، رهنانی و همدانی در بسترهای حاوی مخلوط شن کوارتزی و فلوگوپیت با اندازه کوچکتر از 53 میکرومتر و تحت دو نوع محلول غذایی (پتاسیم دار و بدون پتاسیم) با سه تکرار در یک دوره شش ماهه انجام شد. در طول دوره کشت چهار برداشت از اندام هوایی انجام شد و در پایان دوره کشت بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و غلظت پتاسیم آنها اندازه گیری شد. در شرایط تغذیه ای بدون پتاسیم، بیشترین غلظت و جذب پتاسیم در اندام هوایی و ریشه رقم MF به دست آمد. غلظت پتاسیم در اندام هوایی و ریشه این رقم به ترتیب 6/1 و 5/1 برابر رقم رهنانی و 8/1 برابر رقم همدانی بود. میزان جذب پتاسیم در اندام هوایی و ریشه این رقم به ترتیب 6/1 و 9/1 برابر رقم همدانی و 6/1 و 5/1 برابر رقم رهنانی بود. در نتیجه نوع رقم یونجه در میزان پتاسیمی که جذب گیاه می شود اهمیت بسزایی داشته و بایستی در کوددهی مد نظر قرار گیرد.

تحلیل فراوانی منطقه‌ای جریان کم در حوزه آبخیز کارون شمالی

سعید سلطانی

خشکسالی هیدروژیک معمولاً بر منطقه وسیعی تأثیر گذار است و جریان حداقل رودخانه ای شاخص مناسبی برای مطالعه خشکسالی هیدرولوژیک است. در این تحقیق جهت پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک در حوزه آبخیز کارون شمالی، 14 ایستگاه با طول دوره آماری مناسب و آمار ثبت شده تا سال آبی 88-1387 انتخاب شد و 13 خصوصیت فیزیوگرافی و اقلیمی از ایستگاه های منتخب برای انجام آزمون همگنی به روش تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی مد نظر قرار گرفت. سپس سری زمانی جریان حداقل 7 روزه، برای هر ایستگاه محاسبه شد و بر اساس آزمون های نکویی برازش کای اسکوئر و کلموگراف اسمیرنوف و همچنین محاسبه آماره توزیع گامای 2 پارامتره به عنوان بهترین توزیع منطقه ای شناسایی گردید و دبی جریان حداقل 7 روزه با دوره های بازگشت 5، 10،20، 50 و 100 سال با استفاده از نرم افزار FREQ در هر ایستگاه برآورد گردید. سپس تحلیل منطقه ای جریان کم به روش رگرسیون چند متغیره انجام شد. به علاوه با ترسیم منحنی تداوم جریان در هر ایستگاه، شاخص نیز برای هر ایستگاه استخراج گردید و نقشه های ناحیه بندی شاخص های ، ، و تهیه شد. نتایج تحلیل منطقه ای نشان داد که ارتفاع متوسط و شیب متوسط حوزه آبخیز کارون شمالی از عوامل مؤثر بر جریان حداقل در این حوزه می باشند. همچنین بررسی نقشه های ناحیه بندی جریان حداقل نیز نشان داد از میان نواحی که بیشتر خشکسالی را تجربه می کنند گستره جنوب شرقی حوزه، خشکسالی شدیدتری را نسبت به سایر نقاط تجربه می کند.

تأثیر روش‌های آبیاری جویچه‌ای و کم آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب ذرت علوفه‌ای در مازندران

داوود اکبری نودهی

به منظور بررسی تأثیر روش های آبیاری جویچه ای و کم آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب ذرت، طرحی در قالب اسپلیت پلات با سه تکرار به مدت دو سال در مرکز تحقیقات کشاورزی مازندران انجام پذیرفت. تیمارها شامل سه سطح آبیاری 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی به عنوان تیمارهای اصلی و سه تیمار آبیاری یک در میان ثابت، یک در میان متناوب و آبیاری کامل جویچه ها به عنوان تیمارهای فرعی بوده است. نتایج حاصل از تجزیه آماری داده های دو سال آزمایش نشان داد که تیمار 100% نیاز آبی با آبیاری کامل جویچه ها بیشترین و تیمار 60% نیاز آبی با آبیاری یک در میان ثابت جویچه ها کمترین عملکرد ذرت علوفه ای را به خود اختصاص داده اند. بیشترین کارآیی مصرف آب در تیمار 60 درصد نیاز آبی با آبیاری یک در میان ثابت جویچه ها و کمترین مقدار کارآیی مصرف آب مربوط به تیمار 100 درصد نیاز آبی با آبیاری کامل جویچه ها بوده است. مقادیر Ky بر اساس رابطه بین کاهش نسبی تبخیر- تعرق و کاهش نسبی عملکرد برای کل دوره رشد 8/0 به دست آمد.

کاربرد مدل‌های هوشمند در تخمین مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در خاک‌های شمال و شمال‌غرب ایران

محمدرضا شعیبی نوبریان

گنجایش تبادل کاتیونی در خاک مجموع نقاط تبادلی کلوئیدهای آلی و معدنی خاک است. مدل سازی و تخمین گنجایش تبادل کاتیونی یک شاخص مفید برای حاصلخیزی خاک می باشد. از رویکردهای جدید جایگزین شده برای تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی، روش های غیرمستقیم و مبتنی بر مدل های هوشمند است. در این مطالعه، به منظور تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی ، تعداد 485 نمونه خاک از دو منطقه چپرسر(مازندران در شمال ایران) و بستان آباد(آذربایجان شرقی در شمال غرب ایران) تهیه گردید. در این تحقیق ضمن معرفی برنامه ریزی ژنتیک، پارامترهای ورودی که شامل درصد رس، کربن آلی و سیلت می باشد با استفاده از مدل های برنامه ریزی ژنتیک، شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج عصبی- فازی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل حاکی از توانایی مطلوب مدل های هوشمند در تخمین مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی خاک می باشد. با توجه به شاخص های آماری به کار گرفته شده در تحقیق حاضر، مدل برنامه ریزی ژنتیک با جذر میانگین مربعات خطا 78/1 و ضریب تبیین 95/0 نسبت به مدل های دیگر دارای کارایی بالاتری بوده و قادر است نتایج قابل قبولی را ارائه نماید. هم چنین راه حل های صریحی که نشانگر ارتباط بین متغیر های ورودی و خروجی باشد، بر مبنای برنامه ریزی ژنتیک ارائه گردیدند که این امر بر ارجحیت مدل برنامه ریزی ژنتیک بر مدل های دیگر می افزاید. تجزیه رگرسیون گام به گام جهت تعیین سهم هر یک از پارامترهای ورودی در مقدار گنجایش تبادل کاتیونی نشان داد که مواد آلی با داشتن ضریب تبیین 84 درصد بیشترین میزان تغییرات گنجایش تبادل کاتیونی را توجیه نموده است و رس و سیلت به ترتیب دارای ضریب تبیین 10 و 6 درصد بوده اند.

بررسی اشکال مختلف آهن و برخی خواص فیزیکی- شیمیایی به‌عنوان شاخصی از تکامل خاک در یک ردیف زمانی روی پادگانه‌های رودخانه کرج در منطقه حسن‌آباد، جنوب تهران

حسین ترابی گل سفیدی

پادگانه ها سطوح ژئومورفولوژیکی قدیمی هستند که با جریان های فعلی ارتباطی ندارند و بهترین مکان جهت مطالعه تأثیر زمان بر تشکیل خاک (ردیف زمانی) هستند. این تحقیق جهت بررسی برخی شاخص های فیزیکی و شیمیایی، مخصوصاً اشکال مختلف آهن در تعیین تکامل خاک در پادگانه های رودخانه کرج در منطقه حسن آباد در جنوب تهران انجام شده است. برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و اشکال مختلف آهن شامل اکسیدهای آهن آزاد (Fed)، اکسیدهای آهن آمورف (Feo) و آهن کمپلکس شده با مواد آلی (Fep) و هم چنین آلومینیم، سیلیس و منگنز در 4 پروفیل خاک روی چهار پادگانه رودخانه کرج به منظور بررسی شاخص های تکامل خاک مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مقدار رس، نسبت رس ریز به کل رس، گنجایش تبادل کاتیونی (CEC)، درجه قرمزی رنگ و میزان شستشو و تجمع آهک در افق B از پادگانه اول به سمت پادگانه بالایی افزایش یافته و در افق های تجمع رس (آرجلیک) به حداکثر رسید. مقدار (Fed) از پادگانه اول به سمت پادگانه بالا افزایش یافته و مقدار آلومینیم و سیلیس نیز از چنین روندی برخوردار است. افزایش تفاضل آهن آمورف (فعال) از آهن آزاد (Fed-Feo) و کاهش نسبت Feo/Fed ، به عنوان پارامترهای مهم بررسی تکامل خاک، از پادگانه پایینی به سمت پادگانه بالایی، نشان دهنده افزایش درجه تبلور اکسیدهای آهن و تکامل بیشتر خاک است. مقدار Fed-Feo در افق های B از پادگانه اول تا پادگانه چهارم به ترتیب 600، 800، 1000 و 1400 میلی گرم بر کیلوگرم خاک است. محاسبه مقدار اکسی- هیدروکسیدهای آهن از قبیل گئوتیت و هماتیت و فری هیدرات نشان داد که این ترکیبات نیز از پادگانه اول به طرف پادگانه چهارم در حال افزایش بوده و تأیید کننده شاخص های (Fed-Feo)، (Feo/Fed)، (Feo-Fep) می باشند.

حذف زیستی کادمیوم به‌وسیله عدسک‌آبی (پتانسیل‌یابی پالایش سبز‌آب و پساب)

امیر پرنیان

کادمیوم عنصری مضر برای حیات و آلاینده ای خطرناک بهشمار می رود. این عنصر از طریق پساب ها، زهاب ها و فاضلاب ها (شهری و صنعتی) سبب آلودگی، کاهش کیفیت وگاهی سمیت منابع آب می گردد. با افزایش جمعیت و نیاز به منابع آب بیشتر، هم چنین افزایش آلوده شدن این منابع آبی ارزشمند، نیاز شدیدی به روش های نو و ارزان برای پالایش و بهبود کیفیت آب ها احساس می شود. گیاه پالایی با گیاهان آبزی روشی مؤثر و ارزان برای بهبود کیفیت آب و پساب هاست. هدف از این مطالعه پتانسیل یابی حذف زیستی کادمیوم به وسیله عدسک آبی از محیط های آبی است که برای دست یابی به آن مهم، پس از تعیین pH بهینه ی رشد عدسک آبی (Lemna gibba L.)، این گیاه طی 11 روز در محلول غذایی هوگلند، آلوده به 4 سطح مختلف کادمیوم (1، 2، 4 و 6 میلی گرم در لیتر) کشت شد و با اندازه گیری روزانه ی کادمیوم در محلول کشت، هم چنین مقدار اولیه و نهایی آن در گیاه حذف زیستی این فلز سنگین از پساب ها امکان سنجی گردید. اثرات زیستی کادمیوم بر رشد گیاه با اندازه گیری شاخص تولید جرم زنده بررسی شد. گیاه عدسک آبی کادمیوم را به مقدار زیادی جذب کرد و کارایی حذف کادمیوم به بیش از 91% در سطح آلودگی 4 میلی گرم در لیتر رسید. ضریب انتقال و شاخص جذب حداکثری کادمیوم در سطح 6 میلی گرم در لیتر، 82/517 و 36/9 میلی گرم به دست آمد. کمترین و بیشترین مقدار شاخص تولید جرم زنده گیاهی 2 و 71/4 گرم در روز، به ترتیب مربوط به سطوح آلودگی 6 و 0 (شاهد) میلی گرم در لیتر بود. پالایش زیستی کادمیوم به کمک عدسک آبی که گیاه بومی آبگیرهای جنوب ایران است، در محیط مصنوعی امکان پذیر است و بررسی پتانسیل آن در گیاه پالایی نیکل از پساب های آلوده پیشنهاد می شود.

بررسی مقدار فرسایش و نسبت تحویل رسوب در جاده‌های خاکی و جنگلی

عطا صفری

در این تحقیق، میزان تولید و تحویل رسوب توسط جاده های جنگلی دارابکلا با استفاده از مدل SEDMODL برآورد گردیده و سپس به ‎منظور ارزیابی نتایج مدل، به صورت مستقیم میزان رسوب دهی در جاده های مذکور با استفاده از شبیه ساز باران اندازه گیری گردید. برای ارزیابی نتایج از آزمون t جفتی، BIAS، RE و RMSE استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان تولید رسوب از سطح جاده های مورد مطالعه طبق مدل SEDMODL و اندازه گیری مستقیم تحت شبیه سازی باران به ترتیب 97/420 و 19/341 تن در سال و میزان تحویل رسوب به آبراهه ها با نسبت تحویل رسوب به ترتیب معادل 42% و 51%، حدود 58/177 و 02/174 تن در سال می باشد. هم چنین، نتایج روش های آماری BIAS، RE و RMSE برای مدل مذکور به ترتیب 04/0، 59/17 و 71/0 بوده و اختلاف معنی داری در سطح اطمینان 95% بین داده های مشاهده ای و برآوردی مشاهده نگردید. لذا مدل مذکور دقت و کارایی مناسب جهت برآورد میزان رسوبدهی جاده های جنگلی دارابکلا را دارا می باشد. با بررسی فاکتورهای مؤثر در تولید و انتقال رسوب بر اساس مقدار عددی امتیازات هر فاکتور در حین اجرای مدل مشخص گردید که در بین عوامل ورودی مدل، فاکتورهای شیب طولی جاده، بارندگی و تحویل رسوب به ترتیب تأثیرگذارترین عوامل در تولید و انتقال رسوب می باشند.

مقایسه مدل‌های تجربی برآورد تغذیه‌ی پتانسیل آب‌های زیرزمینی در منطقه‌ای نیمه‌خشک با به‌کارگیری داده‌های لایسیمتری

سید ادیب بنی مهد

درپژوهش حاضر، کارآیی شش مدل تجربی با نام های فراتر از آستانه ساده، فراتر از نسبت ثابت، ذخیره با تابع درجه دوم، ذخیره با تابع نمایی، ذخیره با تابع درجه سوم و ذخیره با تابع توانی به منظور برآورد تغذیه ی پتانسیل آب های زیرزمینی در منطقه ای نیمه خشک، مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. ابتدا، برآورد تبخیر از روش ضریب دوگانه گیاهی FAO درطی رخداد تغذیه پتانسیل ارزیابی شد. سپس مدل های تجربی با استفاده از داده های رطوبت خاک و تغذیه پتانسیل، واسنجی شدند. به منظور اعتبارسنجی مدل های تجربی، رطوبت خاک و تغذیه پتانسیل به طور هم زمان برای واقعه ای مستقل برآورد شدند. مطابق با نتایج، 5 مدل از شش مدل مورد بررسی (به استثنای مدل فراتر از آستانه ساده) قادر به برآورد تغذیه ی پتانسیل با دقت مناسب و با بیشترین مقدار "جذر میانگین مربعات خطا نرمال شده"(NRMSE) برابر با 4/24 درصد می باشند. براساس نتایج اعتبارسنجی، تغذیه پتانسیل توسط مدل های نمایی، درجه سه و توانی به طور مناسب تری نسبت به مدل های خطی برآورد گردید. هم چنین، رطوبت خاک با به کارگیری تمامی مدل های تجربی با دقت مناسبی در دوره تغذیه برآورد شد. درنهایت، مدل نمایی که دارای کمترین مقدار NRMSE در برآورد رطوبت خاک و هم چنین برآورد مناسبی از تغذیه بوده، به عنوان مناسب ترین مدل برآورد تغذیه ی پتانسیل درمنطقه مورد مطالعه معرفی گردید.

مقایسه‌ی روش‌های محاسبه بعد فرکتال بافت و انتخاب روش مناسب: مطالعه موردی در خاک‌های طاقانک، شهرکرد

حبیب بیگی هرچگانی

بعد فرکتال ذرات بافت خاک شاخص فیزیکی مناسبی برای توصیف توزیع اندازه ی ذرات خاک بوده و کاربردهای گوناگونی دارد. محاسبه ی بعد فرکتال می تواند به چند روش و با دو گزینه ی برازش خطی و غیر خطی صورت گیرد. هدف از مطالعه ی حاضر مقایسه و انتخاب روش مناسب برای تعیین بعد فرکتال با استفاده از داده های هیدرومتری با روابط جرم- زمان، جرم- قطر و روش تعدیل شده ی جرم- قطر (کرچنکو-ژانگ) است. به همین منظور ۶۰ نمونه خاک از چهار مزرعه واقع در طاقانک،شهرکرد، جمع‏آوری و پس از تیمار نمونه‏ها با آب اکسیژنه، قرائت هیدرومتر در دقایق ۶۷/۰، ۱، ۲، ۵، ۱۵، ۳۰، ۶۰، ۱۲۰، ۱۸۰، ۱۴۴۰ و ۲۸۸۰ انجام شده، سپس به داده‏های جرم-زمان، و جرم-قطر تبدیل و بعد فرکتال ذرات جامد بافت خاک با برازش خطی و غیرخطی سه رابطه‏ی فوق‏الذکر تعیین شد. برازش غیرخطی روش کرچنکو و ژانگ به دلیل ضریب تبیین بالاتر و میانگین مربعات خطا کمتر و معیار اطلاعاتی آکائیکه کوچک تر به عنوان مناسب ترین روش محاسبه ی بعد فرکتال ذرات بافت انتخاب شد. تجزیه‏وتحلیل خطا نیز موید این روش است. بین بعد فرکتال حاصل از برازش خطی و غیرخطی در دو روش جرم-قطر و جرم-قطر کراچنکو-ژانگ رابطه ی معنی دار ولی نه چندان قوی مشاهده شد. از این روابط می توان برای تصحیح بعد فرکتال تعیین شده در مطالعات قبلی استفاده نمود.

حذف بور از محلول‌های آبی به‌وسیله‌ی کانی زئولیت اصلاح‌شده با هگزادسی‌تری‌متیل‌آمونیوم (HDTMA)

محسن حمیدپور

به دلیل این که بور در محیط های آبی (آب و محلول خاک) به صورت گونه ی بدون بار B(OH)3 و گونه ی باردار منفی 𝐵(𝑂𝐻)4− می باشد، حذف آن از آب بسیار مشکل است. امروزه، به منظور اصلاح و افزایش ظرفیت جذب کانی ها از لیگاند های مختلف استفاده می شود. این تحقیق به منظور بررسی اثر زئولیت اصلاح شده با هگزادسی تری متیل آمونیوم (HDTMA) بر جذب بور از محلول های آبی در محدوده ی pH بین 6 تا 5/9، و در دو سطح غلظت 5 و 15 میلی گرم بر لیتر بور انجام شد. هم چنین اثر قدرت یونی و نوع کاتیون (06/0، 03/0 مولار نیترات کلسیم یا نیترات منیزیم) بر جذب بور در غلظت پنج میلی گرم بر لیتر مورد بررسی قرار گرفت. تمامی آزمایش های هم دمای جذب در pH، 1/0±5/9، در الکترولیت زمینه ی نیترات کلسیم و در شش سطح غلظت بور (1 تا 15 میلی گرم بر لیتر) انجام گرفت. نتایج آزمایشات جذب وابسته به pH نشان داد که با افزایش pH، میزان جذب بور به وسیله ی کانی زئولیت اصلاح شده افزایش یافت و بیشترین جذب بور در pH، 5/9 صورت گرفت. میزان جذب بور در حضور کاتیون کلسیم نسبت به منیزیم بیشتر بود. نتایج همدماهای جذب نشان داد که مدل های فروندلیچ و لانگمویر جذب بور را به خوبی توصیف کردند، ولی مدل فروندلیچ با بیشترین مقدار ضریب تبیین (99/0R2=) و کمترین خطا (47/0SEE=) بهترین برازش را بر داده های جذب زئولیت داشت. حداکثر ظرفیت جذب (qmax)، به وسیله ی مدل لانگمویر برای کانی زئولیت اصلاح شده 120 میلی مول بر کیلوگرم تعیین شد.

ارائه رابطه رگرسیونی برای تعیین نرخ فرسایش رسوبات چسبنده به کمک داده‌های آزمایشگاهی و مدل عددی

خسرو حسینی

رسوبات چسبنده دارای سطح مخصوص بزرگی می باشند که قابلیت جذب یکدیگر و موادی همانند لای و سدیم را دارند و پس از ترکیب، به حالت لخته ای شکل (فولوکوله) در می آیند. در نتیجه، رفتار و عملکرد این نوع رسوبات در محیط آبی بسیار متفاوت با رسوبات غیرچسبنده می باشد. ساختارهای تشکیل شده در بستر، با اعمال تنش برشی مناسب وارده از سیال شروع به فرسایش کرده و به اندازه های ریزتری تبدیل می شوند که می توانند توسط سیال حمل گردند. تاکنون محققین زیادی بر اساس مطالعات آزمایشگاهی، روابطی تجربی برای فرسایش رسوبات ریزدانه تابع تنش برشی بستر و خصوصیات رئولوژیکی مصالح بستر ارائه داده اند. در این تحقیق، نرخ فرسایش رسوبات چسبنده تابع مشخصه ها و خصوصیات آنها از جمله نتش برشی تسلیم و غلظت رسوبات بستر بررسی گردیده است. بدین منظور، پس از صحت سنجی نتایج و واسنجی پارامترهای نرم افزار Mike با نتایج آزمایشگاهی، داده ها توسعه یافته اند.. آنگاه عوامل مؤثر بر نرخ فرسایش در قالب اعداد بدون بعد بررسی گردیده اند. رابطه به دست آمده دارای شکل نمایی می باشد که دقت مناسبی با ضریب تبیین 99/0 نسبت به رابطه ارائه شده توسط مهتا را نشان می دهد.