علوم آب و خاک

---

تغییرات کوتاه مدت (5 سال) پوشش تاجی، ترکیب گونه‌های گیاهی و تولید علوفه منطقه فریدن اصفهان تحت شرایط قرق و چرای دام بر روی نوزده تیپ گیاهی مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه شاخصهای تراکم، پوشش تاجی و تولید گونه‌های گیاهی در داخل قرقهای مطالعاتی با کوادرات‌های دائم و در خارج قرقها با کوادرات‌های تصادفی، در سالهای 1362 و 1367 اندازه‌گیری و مقایسه گردید. نتایج مطالعات انجام گرفته نشان داد که تنوع گونه‌ای در مراتع منطقه در حد بالا و بالغ بر 212 گونه بوده و سهم کلاس‌های خوشخوراکی II، I و III از این تعداد به ترتیب 16، 5/8 و 5/75 درصد می‌باشد. پس از گذشت 5 سال، تراکم گیاهان کلاس‌های خوشخوراکی II، I و III در مراتع حفاظت شده به ترتیب 8/138، 8/120 و 5/51 درصد نسبت به مراتع چرا شده افزایش یافته و تراکم کل گیاهان 62 درصد افزایش داشته است. آمار مربوط به درصد ترکیب پوشش گیاهی، برای تشکیل سه دندروگرام، جهت نمایش تشابه تیپ‌های مختلف گیاهی مورد استفاده قرار گرفت. با در نظر گرفتن 32 درصد سطح تشابه به عنوان معیار آستانه، 19 محل مطالعه شده در سال 1362 دارای 10 تیپ گیاهی بوده است. این تیپ‌ها در سال 1367 در داخل قرقها به 8 تیپ کاهش یافته و در خارج از آنها در اثر چرا به 11 تیپ افزایش یافته است. معدل تولید علوفه در وضعیت قرق تقریباً 2 برابر تولید در وضعیت چرا بوده است (600 در برابر 315 کیلوگرم در هکتار). به منظور احیاء و بهبود پوشش گیاهی از طریق قرق نوزده تیپ گیاهی در سه گروه زمانی دراز مدت، میان مدت و کوتاه مدت(5 سال)طبقه بندی گردیدند. این مطالعه با انتخاب پوششهای گیاهی متنوع از نظر ترکیب گیاهی و میزان تخریب، در شرایط اقلیمی نسبتاً مشابه انجام گرفت. همچنین گونه‌های گیاهی این مناطق، از نظر مقاومت به چرا و خوشخوراکی بررسی شده و نیز گونه‌های کم‌شونده، زیاد شونده و مهاجم در عرصه‌های مطالعه شده مورد شناسائی قرار گرفتند.

---

خاک‌های مراتع استان چهارمحال و بختیاری به خاطر پستی و بلندی، ساختمان ضعیف و کم بودن مواد آلی، عموماً در معرض تخریب و فرسایش می‌باشد. تبدیل این مراتع به زمین‌های کشاورزی و انجام عملیات خاک‌ورزی، شدت تخریب‌پذیری در این خاک‌ها را افزایش می‌دهد. در این پژوهش عوامل دخیل در شاخص کشت‌پذیری و برخی از ویژگی‌های حاصل‌خیزی خاک، در سه موقعیت مرتعی بکر، تبدیل شده تحت کشت، و تبدیل شده کاملاً تخریب شده بررسی گردیده است. این عوامل عبارتند از: بافت و مقدار رس، مواد آلی، درصد اشباع، شاخص مخروطی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، جرم مخصوص ظاهری، شاخص خمیری، میانگین وزنی قطر خاک‌دانه‌ها و توزیع اندازه‌ای خاک‌دانه‌ها. حدود 20 سال انجام عملیات کشت و کار باعث تغیر محسوسی در بافت و مقدار رس گردیده است. در خاک مرتع تخریب شده، جرم مخصوص ظاهری خاک حدود 20% افزایش یافته، و مواد آلی خاک به میزان 30% کمتر از دو خاک مرتعی بکر و تحت کشت می‌باشد. درصد اشباع (تخلخل کار) در خاک مرتع دست نخورده و مرتع تحت کشت حدود 25% بیشتر از مرتع تخریب شده بود. خاک مرتع دست نخورده مقاومت کمتری نسبت به فرو رفتن میله فروسنج از خود نشان داد. در خاک مرتع دست نخورده مقادیر نیتروژن کل و فسفر قابل جذب نیز بیشتر بود. اندازه میانگین خاک‌دانه‌های خاک مرتعی دست نخورده در عمق صفر تا 10 سانتی‌متری سه برابر خاک مرتعی تخریب شده می‌باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که برخورد با منابع طبیعی بایستی هماهنگ با پتانسیل کاری طولانی مدت آنها باشد، یعنی استفاده از این منابع بایستی با کلیه پدیده‌ها و قوانین طبیعی ماندگاری آنها هم‌خوانی داشته باشد. در صورت توجه نکردن به چنین قوانینی، به مرور کیفیت خاک کاهش می‌یابد و اگر مدیریتی متناسب با موقعیت خاک جای‌گزین نگردد، ممکن است خاک برای مدت زیادی توان بهره‌دهی خود را از دست بدهد.

---

حوزه آبخیز شمالی رودخانه کوهرنگ با وسعتی معادل 68437 هکتار در شمال غربی استان چهارمحال و بختیاری بین طول‌های جغرافیایی ′54 °49 تا ′9 °50 و عرض‌های جغرافیایی ′8 °32 تا ′36 °32 واقع است.از این رو تعادل منطقی بین تعداد بهره بردار و توان تولیدی مراتع و اندازه مناسب گله در واحدهای بهره برداری مرتعی ضرورت دارد. تعیین اندازه مناسب مرتع به ازای هر خانوار مرتعدار که در این اندازه از مرتع بتواند علاوه بر تأمین نیازهای وابسته به مرتع‌داری، معیشت مناسبی را برای خانوار ایجاد کند، اهمیت دارد.. هدف اصلی این مطالعه, تعیین اندازه مناسب واحدهای بهره برداری مرتعی به ازای هر خانوار جهت چرای دام در زمان مناسب استفاده از مراتع با استفاده از عوامل بوم شناختی، اقتصادی - اجتماعی است. در این راستا پس از شناسایی سامان‌های عرفی اقدام به تعیین توان تولیدی و ظرفیت مجاز مراتع منطقه مورد مطالعه شد. سپس با بررسی هزینه‌ها و درآمدهای دامداری متکی به مرتع و تعیین درآمدهای حاصل از آن، اندازه مناسب گله به نحوی تعیین شد که بتواند هزینه‌های خانوار را با توجه به سطح معاش تعیین شده، تأمین کند. با اعمال زمان‌های مختلف بهره برداری از مراتع، اندازه مناسب مرتع به ازای هر خانوار تعیین گردید. تعداد 10 تیپ گیاهی با ظرفیت 91/0 واحد دامی در ماه در هکتار در حوزه مورد مطالعه گسترش دارد. 46 سامان عرفی و قسمتی از 6 سامان عرفی دیگر هم در حوزه مورد مطالعه وجود داردکه میانگین هر سامان عرفی معادل 1510 هکتار با تعداد متوسط 8/36 خانوار در هر واحد است. سهم هرخانوار از اراضی مرتعی قابل استفاده دام در وضع موجود حدود 41 هکتار است. حداقل اندازه مناسب از مرتع و دام به ازای هر خانوار که بتواند در این اندازه، هزینه‌های سالانه خانوار را تأمین کند به ترتیب 520 هکتار و 142 واحد دامی از گله‌ای مخلوط با نسبت 3 به 2 گوسفند به بز در یک فصل چرای یکصد روزه است. نتایج نشان می‌دهد که توان تولیدی مراتع در وضع موجود در واحدهای مرتعی تحت تأثیر اندازه گله و سهم هر خانوار از اراضی کشاورزی و تعداد خانوار در هر واحد مرتعی قرار دارد. واحد مرتعی و سطح معاش تعریف شده دارای تأثیر معنی‌داری در سطح 5 درصد بر روی اندازه مناسب مرتع به ازای هر خانوار دارد.

---

به منظور تعیین ارتباط متقابل خصوصیات مهم خاک با رشد گیاه سیاه تاغ در دشت سگزی اصفهان از فن رج بندی استفاده گردید. مطالعه به شیوه نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده انجام شد و 10 منطقه بر اساس سال کاشت و فیزیونومی ظاهری تاغ تفکیک گردید. سپس تعداد 10 نمونه هم سن گونه سیاه تاغ (Haloxylon ammodendron C.A.Mey) در هر منطقه انتخاب و شاخص‌های گیاهی نظیر ارتفاع، سطح تاج پوشش، محیط تاج پوشش، قطر تاج پوشش و قطر یقه اندازه‌گیری شد. هم‌چنین 30 پروفیل خاک در 10 منطقه متفاوت از نظر وضعیت رشد سیاه تاغ‌ها حفر گردید و 19 خصوصیت فیزیکی و شیمیایی خاک شامل pH ، Ec ، مجموع کلسیم و منیزیوم محلول ، کلرور، کربنات و بی کربنات، درصد رطوبت اشباع، درصد آهک، درصد گچ، درصد ماده آلی، درصد سیلت، درصد رس، درصد شن، درصد ازت کل، فسفر قابل جذب، سدیم و پتاسیم محلول، SAR و عمق شروع سخت لایه از سطح خاک( لایه محدود کننده) اندازه‌گیری شد. داده‌ها به روش رج بندی آنالیز گردید و نتایج نشان داد که نمونه‌های هم سن دارای اختلافات بسیار زیادی در شاخص‌های گیاهی بوده و خصوصیات فیزیکی خاک نظیر عمق شروع سخت لایه ( لایه محدود کننده) از سطح و درصد رطوبت اشباع و خصوصیات شیمیایی نظیر شوری و قلیائیت و درصد ازت کل بیشترین اثر را بر شاخص‌های گیاهی سیاه تاغ دارند. از طرف دیگر این نتایج بیانگر نقش مهم گیاهان سیاه تاغ در افزایش شوری و قلیائیت خاک زیر اشکوب خود است.

---

رسته بندی بخشی از اکولوژی آماری است که در سال های اخیر توسعه و تکامل بسیاری یافته است. هدف نهائی از انجام رسته بندی پیدا کردن آن دسته از عوامل محیطی است که در تعیین ساختار اکولوژیک گونه های گیاهی اهمیت دارند. به منظور شناخت اثر عوامل محیطی بر استقرار و رشد کمی و کیفی گونه Bromus tomentellus، درمنطقه فریدن اصفهان، از روش رسته بندی استفاده شد. برای این منظور 15 سایت مورد مطالعه قرار گرفت. در هر سایت متغیرهای تراکم و درصد پوشش و عوامل خاک شامل هدایت الکتریکی (EC)، اسیدیته خاک (pH)، درصد آهک (CaCO₃)، سنگ و سنگریزه، مقادیر رس، سیلت، شن و عناصر سدیم، کلسیم، پتاسیم، منیزیم، کلر، SAR، نسبت کربن به ازت (OC،  (C/N در افق‌های سانتی متر (30 - 0) Aو  سانتی متر (60 - 30) Bو در طول یک خط ترانسکت اندازه‌گیری شد. ماتریس ویژگی های محیطی و گونه‌ای تهیه شد. با استفاده از نرم افزار CANOCO و PC-ORD و به روش RDA، ارتباط خصوصیات گونه‌ای با ویژگی‌های محیطی تعیین گردید. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که بین تاج پوشش و تراکم گونه‌ای با عوامل خاکی، هم بستگی معنی دار وجود دارد. این نتایج حاکی است که C/N در افقA و میزان قلیائیت در افق B بیشترین تأثیر را بر تراکم و درصد پوشش گونهB. tomentellus، دارند. عواملی چون میزان هدایت الکتریکی ، اسیدیته خاک و... بر خصوصیات رشد گونه مورد مطالعه تأثیر چندانی ندارند.

---

در این تحقیق، جهت بررسی تغییرات کاربری اراضی، حوزه آبخیز قلعه شاهرخ با مساحت 1/150980 هکتار انتخاب گردید. داده سنجنده‌های MSS ،TM و ETM+ از ماهواره لندست برای این منظور استفاده شد. برای تهیه نقشه‌های کاربری اراضی حوزه، پس از انجام تصحیحات و آنالیزهای مختلف بارزسازی شامل PCA،FCC روی تصاویر، منطقه با استفاده از GPS، نقشه‌های توپوگرافی 1:50000 و اطلاعات جانبی دیگر مورد بازدید صحرایی قرار گرفت. واحد‌های کاربری اراضی مختلف با انجام نمونه‌برداری تصادفی طبقه‌بندی شده بررسی شد. پس از اعمال روش‌های مختلف طبقه‌بندی ، صحت نقشه‌های تولیدی مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه‌های نهایی کاربری اراضی حوزه در سال‌های 1354، 1369 و 1381 به روش هیبرید و با دقت قابل قبول تولید گردید. سپس روند تغییرات کاربری اراضی در دوره‌های مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در دوره اول مطالعه (سال 1354) بیشترین وسعت کاربری اراضی مربوط به مرتع تنک و اراضی با پوشش پراکنده با 6/41 درصد و کمترین وسعت مربوط به کشاورزی آبی با 5/1 درصد بوده است. هم‌چنین در دوره دوم (1369-1354) بیشترین وسعت کاربری مربوط به مرتع تنک و اراضی با پوشش پراکنده با 4/43 درصد و کمترین وسعت مربوط به کشاورزی آبی با 1/4 درصد است. در دوره سوم مطالعه (1381-1369) بیشترین وسعت کاربری با 6/35 درصد مربوط به کشاورزی دیم و کمترین وسعت مربوط به کشاورزی آبی با 7 درصد می‌باشد. طی سال‌های 1354 تا 1369 بیشترین تغییر کاربری شامل تبدیل مراتع با پوشش نیمه انبوه به دیم‌زارها و اراضی زراعی آبی و در درجه دوم تبدیل این مراتع به مراتع تخریب یافته با پوشش پراکنده است. در طی سال‌های 1369 تا 1381 بیشترین تغییر کاربری در مراتع تنک و اراضی با پوشش پراکنده است که به همراه بخشی از مراتع نیمه انبوه به دیم‌زارها و زراعت آبی تبدیل شده‌اند.

---

سنجش از دور فناوری کلیدی برای ارزیابی وسعت و میزان تغییرات پوشش اراضی است. اطلاع از انواع تغییرات پوشش سطح زمین و فعالیت های انسانی در قسمت های مختلف، به عنوان اطلاعات پایه برای برنامه ریزی های مختلف، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه تغییرات پوشش اراضی منطقه اصفهان بزرگ که شامل شهر اصفهان و اراضی اطراف آن است طی 4 دهه گذشته مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به اهداف مطالعه از عکس های هوایی1:50000 سال 1334، تصاویر ماهواره ای MSS و TM و ETM+ به ترتیب برای شهریور ماه سال های 1351، 1369 و 1380 و نقشه های توپوگرافی شهر اصفهان و اراضی اطراف آن استفاده گردید. تمامی عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای به روش نزدیک‌ترین همسایه تصحیح هندسی شدند و RMSe کمتر از یک پیکسل گردید. برای پردازش تصاویر، ابتدا مطابق با شاخص OIF، بهترین ترکیب رنگی کاذب برای تصاویر تهیه شد، سپس با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده و نظارت نشده به صورت تلفیقی و به کارگیری شاخص NDVI نقشه های پوشش اراضی منطقه مورد مطالعه در 5 طبقه تهیه گردید. در نهایت، نقشه های حاصله به روش مقایسه بعد از طبقه‌بندی مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که بیشترین توسعه مناطق شهری در بین سال‌های 1351 تا 1369 با گسترش متوسط 571 هکتار در هر سال و کمترین رشد آن بین سال‌های 1334 تا 1351 با مساحتی حدود 324 هکتار در هر سال رخ داده است. اما در طی سال های 1334 تا 1351 با کاهش متوسط سالانه 1263 هکتار، بیشترین تخریب پوشش سبز منطقه مورد مطالعه روی داده است.

---

جمعیت های آهوی ایرانی در دهه های اخیر د ر حال کاهش بوده اند به طوری که این گونه در سال ٢٠٠٦ به جمع گونه های تهدید شده پیوست. این در حالی است که داده های بوم شناختی در مورد این گونه بسیار اندک است . یکی از بهترین زیستگاه ها ی آهوی ایرانی در پناهگاه حیات وحش موته قرار دارد که یکی از بزرگ ترین جمعیت های آهوی ایرانی در ایران را در خود حفظ کرده است . استفاده از جوامع گیاهی توسط گونه تهدید شده آهوی ایرانی در طول سه فصل تابستان، پاییز و زمستان با استفاده از شمارش گروه های سرگین در ترانسکت های نواری دائمی در پناهگاه حیات وحش موته مورد بررسی قرار گرفت . شمارش گروه های سرگین هر ٤٥ روز یک بار صورت گرفت و تأثیر منابع آب و مزاحمت های انسان و دام کنترل شد . انتخاب زیستگاه بین فصول و جوامع گیاهی مختلف متفاوت بود . جامعه گیاهی شوره زار با تنوع بالا یی از گونه های مقاوم به شوری درتمام فصول به خصوص در فصل زمستان به بیشتر ین میزان و جامعه گیاهی درمنه- قیچ در تمام فصول به کمترین میزان مورد استفاده آهو قرار گرفت . مدل کمینه به دست آمده با استفاده از تحلیل رگرسیون تعدادی از متغییرهای گیاهی ر ا به عنوان متغیرهای مؤثر بر استفاده از ز یستگاه توسط آهو در هر فصل به دست داد که از این میان می توان به تأثیر منفی گیاهان خارشتر و گز، و تأثیر مثبت گیاهان شور باتلاقی و علف شور در فصول پاییز و زمستان اشاره کرد.

---

منطقه سگزی که در شرق شهر اصفهان واقع شده است، یکی از کانون‌های مهم بحران بیابان‌زایی در استان اصفهان محسوب می‌شود. خاکبرداری‌های بیش از حد، تغییر شکل زمین و ظهور توپوگرافی‌های مصنوعی در دشت مسطح، منظره‌ای بسیار ناخوشایند را در این منطقه ایجاد کرده است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره Cartosat-1، که به‌صورت زوج تصویر استریوسکوپی برداشت شده، برای تهیه نقشه زمین‌های تخریب شده منطقه مذکور استفاده‌ گردید. بدین‌منظور ابتدا با استفاده از DGPS، 9 نقطه با پراکنش مناسب در سطح منطقه مربوط به تقاطع جاده‌ها برداشت ‌‌شد. این نقاط بعد از انجام توجیه ‌داخلی و خارجی، به عنوان نقاط کنترل بر روی جفت تصویر Cartosat-1 تعیین‌گردید. جهت بهبود تطابق، فرایند بسط نقاط و تولید 31 نقطه گرهی انجام ‌شد. این نقاط طی فرآیند مثلث ‌‌بندی مختصات‌ دار و به‌عنوان نقاط چک معرفی گردید. RMSe مطلوب، حدود 3/0 پیکسل حاصل‌ شد. سپس مدل رقومی ارتفاعی براساس 40 نقطه مذکور با اندازه پیکسل 15×15 متر، ایجاد شد. این مدل رقومی ارتفاعی در محیط GIS، با روش Natural Break، به 9 کلاس ارتفاعی، طبقه‌‌بندی شد. با تبدیل فایل رستری مدل رقومی ارتفاعی طبقه‌بندی شده به فایل برداری، برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها به‌صورت پلیگون‌‌هایی ظاهر شدند که با کد گذاری آنها، نقشه خاکریزی و خاکبرداری منطقه مورد مطالعه، با ضریب کاپا 95/0 و صحت کلی 97/0 به‌دست‌ آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که تصاویر ماهواره‌ای Cartosat-1 توانایی کافی برای بررسی اراضی تخریب شده و برداشت توپوگرافی‌های عظیم انسان ساز را دارند. این تغییرات توپوگرافی موجب از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی شده و بیابانزایی را در منطقه توسعه داده است.

---

در پژوهش حاضر، تأثیر سوپر‌جاذب‌ها بر ویژگی‌های ریشه گونه جو دو سر در دو بافت متفاوت خاک، تحت 3 رژیم آبیاری مختلف مطالعه گردید. این مطالعه به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای سوپر‌جاذب شامل سه نوع سوپر‌جاذب آکوازورب، بلورآب A و استاکوزورب با دو سطح 5 و 10 گرم در کیلوگرم خاک، به اضافه یک سطح شاهد بود. صفات مطالعه شده شامل ارتفاع اندام‌ هوایی، وزن خشک اندام‌ هوایی، وزن خشک ریشه، نسبت ریشه به اندام‌ هوایی، طول ریشه، محیط ریشه و حجم ریشه جو دو سر بود. تجزیه واریانس تأثیر بافت خاک را برای تمامی صفات مورد بررسی (P<0/01) معنی‌دار نشان داد. مقایسه میانگین بیان نمود که در بافت شنی‌لومی تیمار آکوازورب 10 گرم با آبیاری 100 درصد و در بافت لومی تیمار استاکوزورب 5 گرم با آبیاری 100 درصد، مطلوب‌ترین نتایج را داشتند و تفاوت معنی‌داری نسبت به تیمارهای شاهد ایجاد نمودند. نتایج نشان داد که سوپر‌جاذب‌ها با تحریک توسعه شبکه ریشه‌ای فشرده و تجمع ریشه‌ها، تماس ریشه‌ها را با رطوبت افزایش دادند و با تأمین آب مورد نیاز، سبب افزایش معنی‌دار صفات ریشه مانند طول، محیط و حجم شدند. با توجه به تفاوت بین تیمارهای مطلوب در دو بافت خاک، استنتاج شد که انتخاب نوع و میزان سوپر‌جاذب، بستگی به بافت خاک دارد.