علوم آب و خاک

---

پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرات برخی عوامل توپوگرافی در چگونگی پراکنش درختان نمدار و نحوه زادآوری این گونه درمنطقه "واز"، واقع در جنگل‌های چمستان نور انجام گرفت. پس از تهیه نقشه توپوگرافی و شناسایی منطقه اقدام به نمونه برداری قطعات به صورت انتخابی شد. بر این اساس قطعات نمونه دایره‌ای 1000 متر مربعی مد نظر قرار گرفت طوری که حداقل 3-2 اصله درخت نمدار میانسال تا کهنسال درآن موجود باشد. مشخصه‌هایی همانند ارتفاع از سطح دریا، شیب منطقه، جهت دامنه، اشکوب جنگل و آمیختگی‌های درختی و زادآوری در این قطعات مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که متوسط قطر برابر سینه و ارتفاع درختان نمدار در این رویشگاه به ترتیب 9/36 سانتی‌متر و 23 متر است. هم‌چنین معلوم شد که نمدار دامنه ارتفاعی1400-1200 متر، شیب‌های100- 75 در صد و جهت‌های شمال شرقی تا شرقی را بیشتر ترجیح می‌دهد و از تراکم بیشتری برخوردار می‌گردد. در این رویشگاه نمدار تشکیل چندین آمیختگی درختی با گونه‌های راش، ممرز و انجیلی می‌دهد که آمیختگی غالب، عمدتاً به صورت نمدار- راش ظاهر می‌شود. در اکثر آمیختگی‌های درختی نمدار در اشکوب بالا قرار می‌گیرد. مشاهدات زادآوری نشان می‌دهد که نمدار اکثراً از طریق پاجوش تکثیر می‌شود.

---

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.

---

طبقه‌بندی و تهیه نقشه کاربری‌های اراضی یکی از پرکاربردترین موارد در استفاده از داده‌های سنجش از دور است. تعدادی از روش‌های پیشرفته‌تر طبقه‌بندی در دهه‌های گذشته توسعه پیداکرده‌اند که از آنها می‌توان به شبکه‌های عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان اشاره کرد. در این مطالعه از تصاویر لندستTM باقدرت تفکیک 30 متر جهت استخراج کاربری‌های اراضی با استفاده از دو روش طبقه‌بندی شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان اقدام شد. نتایج، دقت بالای طبقه‌بندی‌های شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان با کرنل شعاعی، هر کدام به‌ترتیب با دقت کلی 67/90 و 67/91 درصد را نشان داد. ماشین بردار پشتیبان کلاس‌هایی را که دارای خصوصیات طیفی مشترک بودند بهتر تفکیک کرد. همچنین در قسمت‌های مرزی دو نوع کاربری، ماشین بردار پشتیبان قابلیت جداسازی بهتری نسبت به شبکه عصبی داشت و مرز بین دو کلاس ملموس تر بود. با توجه به نتایج گرفته ‌شده، هر دو روش شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان برای طبقه‌بندی کاربری‌های اراضی خوب بوده، اما روش ماشین بردار پشتیبان با اختلاف 1 درصد در دقت کلی و 2درصد در ضریب کاپا بهتر بود. دقت بالای ماشین بردار پشتیبان می‌تواند ناشی از مرز تصمیم‌گیری بهینه آن باشد درحالی‌که شبکه عصبی نمی‌تواند این مرز را ایجاد کند.

---

در میان انواع خطر‌های طبیعی، سیل شاید به‌عنوان ویرانگرترین عامل شناخته شود که خسارت زیادی را به جوامع انسانی تحمیل می‌کند. از اینرو اهمیت برآورد خسارات ناشی از سیل و پهنه‌بندی سیلاب که کاربرد بسیاری در مدیریت دشت سیلابی دارد، مشخص می‌گردد. در این مطالعه با استفاده از نرم‌افزار  HEC-FIAکه یکی از مدل‌های جدید (سپتامبر 2012) به‌منظور برآورد اثرات و خسارات ناشی از سیل می‌باشد به محاسبه خسارات سیل در حوزه‌های آبخیز قهرود و قمصر پرداخته شد. در این مدل با‌ استفاده از نقشه آبگرفتگی مربوط به سیلاب‌های با دوره‌های بازگشت مختلف که از HEC-RAS و HEC-Geo RAS به‌صورت فایل HEC-DSS به‌دست می‌آید و با کمک بانک اطلاعاتی جمع‌آوری شده در رابطه با کاربری‌های کشاورزی، ساختمانی و انسانی منطقه، خسارت‌های جانی و مالی به‌طور مستقیم قابل برآورد هستند. براساس نتایج این مدل خسارت‌های بخش کشاورزی، ساختمانی و انسانی به‌ترتیب در حوزه قهرود 354 میلیون ریال و 24 باب ساختمان تحت تأثیر سیل قرار می‌گیرند و همچنین در حوزه قمصر 12879 میلیون ریال و 36 باب ساختمان تحت تأثیر سیل قرار می‌گیرند. از مزایای این مدل نسبت به مدل‌های قبلی برآورد مستقیم خسارت‌های اقتصادی و جانی برای سیل‌های اتفاق افتاده و احتمالی که در آینده به‌وقوع می‌پیوندند، می‌باشد که نتایج آن می‌تواند در مدیریت حوزه آبخیز، بیمه سیل و مدیریت ریسک ستاد بحران کمک شایانی بنماید.

---

بهبود کیفیت و اصلاح خاک ازجمله مسائلی است که مهندسین عمران همواره با آن درگیر بوده‌اند و روش‌های گوناگونی برای انواع خاک‌ها به‌کار گرفته شده ‌است. اهمیت موضوع تا جایی است که کشورها، هزینه‌های زیادی در سال صرف اجرای این پروژه‌ها می‌کنند. در این‌میان خاک‌های دانه‌ای، به‌دلیل خصوصیات مقاومتی همواره مشکل‌ساز بوده‌اند. بیوگروتینگ روشی جدید و سازگار با محیط‌ زیست برای بهبود پارامترهای مقاومتی خاک است که از پیوند رشته بیوتکنولوژی و مهندسی عمران به‌وجود آمده است. در این راستا با استفاده از تزریق باکتری pasteurii Sporosarcina در یک مرحله و اوره و کلرید کلسیم در مرحله بعد (تزریق دوفازی) به‌عنوان مواد مغذی در ستون خاک به تثبیت خاک پرداخته و مقاومت فشاری محدود نشده نمونه‌ها بررسی شد. در این پژوهش از روش تاگوچی جهت طراحی آزمایش‌ها و تحلیل داده‌ها استفاده گردید. فعالیت باکتری باعث رسوب کربنات کلسیم در نمونه‌های خاک شد به‌طوری‌که پس از 21 روز، مقاومت فشاری تک ‌محوری خاک از مقدار 85 کیلو پاسکال در نمونه شاهد به 930 کیلو پاسکال در حالت بهینه افزایش یافت.

---

---