علوم آب و خاک

امروزه با افزایش جمعیت و نیاز آبی در بخش‌های مختلف کشاورزی، صنعت، شرب و بهداشت فشار زیادی به منابع آب زیرزمینی وارد شده است. تغییر کیفیت آب‌های زیرزمینی و شور‌ شدن منابع آب در‌ حال‌ حاضر خطر بزرگی در راه توسعه، به‌خصوص در اراضی خشک و فراخشک می‌باشد. هدف از این مطالعه، بررسی روند تغییرات کیفی آب‌های زیر‌زمینی دشت کاشان طی یک دوره 12 ساله (1392-1381) با بهره‌گیری از روش‌های زمین‌آمار و طبقه‌بندی دیاگرام شولر و ویل‌کوکس می‌باشد. بدین‌منظور با‌ استفاده از نرم‌افزار Export Choice هر یک از پارامترهای مؤثر براساس تأثیرشان بر تغییرات کیفیت آب وزندهی شدند. سپس، از میانگین وزنی پارامترها برای پهنه‌بندی کیفیت آب شرب و کشاورزی استفاده شد. نتایج نشان داد که از بین روش‌های زمین‌آماری استفاده شد، روش کریجینگ دایره‌ای عملکرد قابل قبول‌تری براساس ضریب همبستگی دارد. در بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب به‌روش دیاگرام شولر و ویلکوکس نتایج حاکی از روند کاهشی کیفیت آب شرب و کشاورزی در منطقه مورد مطالعه است. به‌طوری که سالانه  75/1 کیلومتر‌مربع از آب شرب با کیفیت خوب طی سال‌های 1392-1381 کاسته شده و با آب با کیفیت متوسط یا نامناسب جایگزین شده، همچنین این کاهش در بخش کشاورزی چشمگیرتر بوده به گونه‌ای که بین سال های 1388-1381سالانه 06/11 کیلومتر از آب‌های با کیفیت مناسب کم شده و در پایان سال 88 میزان این آب در منطقه به صفر رسیده است.

برای ارزیابی صحیح پتانسیل بیابانزایی در اکوسیستم‌های مختلف باید از شاخص‌ها و روش‌های مناسب استفاده نمود. در این تحقیق بیابانزایی منطقه سگزی واقع در شرق اصفهان با استفاده از فاکتورهای مؤثر در معیار خاک مدل مدالوس ارزیابی و با استفاده از شبکه‌های باور بیزین (BBN) یک مدل علت و معلولی برای بررسی بیابانزایی این منطقه استفاده شد. برخی ویژگی‌های خاک از جمله بافت، میزان سدیم و کلر محلول در خاک، مواد آلی، نسبت جذبی سدیم (SAR)، هدایت الکتریکی (EC) و میزان گچ‏ مربوط به 17 پروفیل خاک در منطقه استفاده شد. با انجام تجزیه و تحلیل‌های سناریوهای مختلف و حساسیت سنجی در مدل شبکه باور بیزین، تأثیر عوامل مؤثر بر کیفیت خاک منطقه بر روند بیابانی شدن منطقه بررسی شد. نتایج نشان داد که روش تلفیقی حاضر می‌تواند عدم اطمینان ناشی از تأثیر ویژگی‌های مختلف خاک بر روند بیابانی شدن را نشان دهد. براساس نتایج مدل مدالوس‏‏ 28/28 درصد از منطقه دارای کیفیت نامناسب و 72/71 درصد از منطقه دارای وضعیت متوسط از لحاظ کیفیت خاک بودند. آنالیز حساسیت در هر دو مدل نشان داد که مواد آلی، SAR و EC مؤثرترین عوامل ادافیکی مؤثر در بیابانی شدن منطقه می‌باشند. ارزیابی اثرات روش‌های مختلف مدیریتی بر این متغیرها می‌تواند مدیران را کمک کند که استراتژی‌های مناسب مدیریتی برای کنترل فرآیند بیابانی شدن اتخاذ نمایند.
 

این مقاله با هدف بررسی شدت بیابان‌زایی در دشت سگزی واقع در بخش شرقی شهرستان اصفهان، با توجه به معیار کیفیت آب زیرزمینی مورد استفاده در مدل مدالوس انجام شد. شبکه‌های باور بیزین (BBNs) نیز برای تبدیل مدل مدالوس به یک مدل پیش‌بینی کننده که قابلیت نشان دادن روابط علت و معلولی را داراست مورد استفاده قرار گرفت. با برداشت داده‌های 12 حلقه چاه آب زیرزمینی در منطقه (1391-1392) و استفاده از تکنیک‌هایی نظیرکریجینگ و معکوس فاصله وزنی، نقشه تغییرات مکانی دادهای کیفیت آب شامل میزان کلر، نسبت جذب سدیم، هدایت الکتریکی، مجموع مواد محلول در آب و پی اچ و همچنین میزان افت سطح آب به‌صورت پیوسته در محیط GIS ایجاد گردید. اثرات تغییرات شاخص‌های کیفیت آب بر شدت بیابان‌زایی منطقه با انجام تجزیه و تحلیل‌های حساسیت سنجی و بررسی سناریوهای مختلف در مدل BBNs انجام شد. با توجه به نتایج حاصل از مدل مدالوس به‌دلیل کیفیت پایین آب‌های زیرزمینی، بیابان‌زایی در منطقه مورد مطالعه در کلاس شدید طبقه‌بندی شد. تجزیه و تحلیل حساسیت هر دو مدل نشان داد که افت سطح آب، وضعیت یون کلرید و شرایط هدایت الکتریکی آب‌های منطقه به‌عنوان مهم‌ترین پارامترهای دخیل در بیابان‌زایی منطقه از لحاظ شرایط آب‌های زیرزمینی بودند. ضریب تبیین بین خروجی مدل مدالوس و BBNs، 0/63 به‌دست آمد که در سطح اطمینان 95٪ معنی‌دار بود. این نتایج نشان دادکه استفاده از مدل BBNs در ارزیابی بیابان‌زایی به‌خوبی می‌تواند عدم اطمینان از نتایج ارزیابی را به مدیران نشان داده و آنها را در تصمیم‌گیری در مورد روش‌های مناسب مدیریت اراضی یاری نماید.