علوم آب و خاک

---

در تعیین مجموعه کارا- ریسک (Risk - Efficient)، انتخاب و تعیین سطح بازده برنامه به‌صورت درونزا از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است. لذا، در این مطالعه بااستفاده از روش برنامه‌ریزی چند هدفه، مدل موتاد هدف در قالب دو الگوی میانگین انحرافات مطلق جزیی و تحلیل پارامتریک حداکثر_حداقل (Maximin) برای تعیین درونزای برنامه بازده هدف تبیین شد. برای تعیین مجموعه استراتژی‌های غالب برای زارعین مورد مطالعه، ابتدا ماتریس بازده‌ها از حداکثر کردن اهداف مدل شامل حداکثر کردن بازده انتظاری، حداکثر کردن کمترین بازده سالانه و حداقل کردن احتمال سقوط بازده از یک سطح بحرانی یا نامطلوب تخمین زده‏شد. سپس، با استفاده از تکنیک برآورد مجموعه غالب (Non - Inferior set estimation) مرزهای بالا و پایین مجموعه استراتژی‌های غالب تعیین گردید. نتایج حاصل از حداکثر نمودن الگوی حداکثر_حداقل نشان‏داد که حداقل و حداکثر بازده به ترتیب 270252 و 217753 هزار ریال است .افزون برآن، با استفاده از سطوح مختلف تابع هدف، زیر مجموعه‌ای از استراتژی‌های غالب تعیین‏گردید. نتایج حاصل از مقایسه الگوی کشت فعلی زارعین با الگوهای زراعی پیشنهاد شده به‌وسیله الگو نشان داد که سطوح زیر کشت فعلی محصولات مختلف زارعین به استثنای چغندرقند تقریباً در دامنه‌ای است که به‌وسیله الگو تعیین شده است. افزون برآن، نتایج نشان‏ داد که الگوی کشت فعلی زارعین می‌تواند یکی ازاستراتژی‌های غالب باشد. باتوجه به اهمیت آب و کمبود شدید آن در منطقه مورد مطالعه، بازده متوسط آب در الگوی کشت فعلی زارعین با بازده متوسط آب درمجموعه استراتژی‌های غالبی که مرز بالا و پایین کلیه استراتژی‌های غالب را تشکیل می‌دهند، مقایسه گردید. نتایج نشان داد که زارعین بازده‌ای معادل 15/18 هزار ریال به ازای هر ساعت آب مصرفی به‌دست می‌آورند. با این حال، بازده متوسط آب در دامنه 1/19 و 2/30 هزار ریال در مجموعه استراتژی‌های غالب تغییر می‌کند که این امر نمایانگر آن است که زارعین می‌توان ند از آب به نحو مناسب‌تری استفاده کنند. با توجه به نتایج به‌دست آمده، می‌توان گفت که تغییر الگوی کشت زارعین ،جهت استفاده بهتر از منابع، امری کاملاً پیچیده است و صرفاً با اتخاذ سیاست‌های جامع نگر می‌توان به موفقیت‌هایی در این زمینه دست یافت.

---

بهره‌برداری بی رویه از منابع آب زیر زمینی در ایران، بویژه در منطقه مورد مطالعه موجب تخریب این منابع و افت آب‌های زیرزمینی شده است. درمطالعه حاضر، راه‌کارهای مختلف مدیریت منابع آب زیر زمینی شامل برداشت آزاد (کنترل نشده)، کنترل بهینه برداشت از آب‌های زیرزمینی، بهره‌برداری از آب‌های زیر زمینی و سیاست مالیاتی، دخالت دولت و کنترل قانونی، مشارکت بهره برداران درکنترل برداشت از آب‌های زیرزمینی و همکاری دولت و تشکل‌های بهره‌برداران مورد مقایسه قرار گرفته است. جهت آزمون تجربی این راه کارها، تابع تقاضای آب چغندرکاران دشت نریمانی واقع در استان خراسان برآورد گردید. نتایج به دست آمده از داده‌های جمع آوری شده و تابع تقاضا مشخص کرد که راه کار " بهره برداری از آب‌های زیرزمینی و سیاست مالیاتی" نسبت به گزینه‌های دیگر امکان رسیدن به بهره‌برداری پایداراز آب‌های زیرزمینی را فراهم می‌کند. هم‌چنین، راه کار مناسب متأثر از خصوصیات فرهنگی، اجتماعی واقتصادی بهره‌برداران و شرایط کلی حاکم بر جامعه می‌باشد. از طرف دیگر دنبال کردن هر راه کار الزامات خود را می‌طلبد. برای راه کار پیشنهادی مطالعه حاضر، نظام کارای مالیاتی ضروری می‌باشد. براساس نتایج این مطالعه، دولت می‌تواند از طریق اتخاذ سیاست مناسب مالیاتی، هزینه‌های جنبی بهره‌برداری بی رویه از منابع آب زیر زمینی را به خود بهره برداران منطقه منتقل نماید.

---

هدف مطالعه حاضر ارایه روشی است برای تعیین الگوهای بهینه کشت در سطح حوضه آبریز (حریرود و کشف رود ) که در آن بر منافع اجتماعی (مزیت نسبی محصولات) استفاده کارا از آب آبیاری در دسترس و جهت دهی الگوهای بهینه کشت در راستای حداکثرسازی خالص واردات آب مجازی تأکید شده است. در این راستا، مدلی در سطح حوضه آبریز ساخته شد و در 5 سطح ریسک در مقدار آب در دسترس و سه سطح راندمان آبیاری 35، 45 و 65 درصد در مقدار مصرف آب آبیاری حل شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، می‌توان الگوهای بهینه کشت در سطح حوضه را به سمتی که دارای ویژگی‌های حداکثرشدن منافع اجتماعی، حداقل استفاده از آب آبیاری و حداکثر شدن خالص واردات آب مجازی است، هدایت کرد. با این حال، برای اظهار نظر روشن راجع به یک الگوی کشت خاص، نیاز به اطلاعات بیشتری در زمینه مقدار دقیق آب مجازی است که برای هر محصول از کشور خارج شده یا وارد می‌گردد. افزون بر آن، لازم است که پیشتر، یک الگوی مناسب واردات و صادرات محصولات زراعی طراحی و سپس الگوهای کشت را درجهت آن هدایت کرد. این مطالعه می‌تواند به‌عنوان مقدمه‌ای در جهت حرکت به این موضوع نگاه شود.

---

با توجه به اهمیتی که تغییر اقلیم بر ساختار محیط کره زمین و ساکنین آن داشته و خواهد داشت تلاش در جهت شناخت هر چه بیشتر چگونگی رخدادهای تغییر اقلیم امری مسلم است. در این مطالعه تحلیل روند آماری عوامل اقلیمی بارش، دما، رطوبت نسبی و باد در مقیاس زمانی ماهانه و سالانه به منظورمطالعه تغییرات اقلیمی در شهرهای صنعتی و هم‌چنین تغییر پذیری عوامل مذکور در 13 ایستگاه سینوپتیک ایران با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال انجام گرفت. نتایج تحلیل روند مقدار باران ماهانه نشان داد بیشتر ایستگاه ها در بیشتر ماه‌های فصل زمستان و بهار دارای روند مثبت و منفی معنی‌دار می‌باشند. 23 درصد از ایستگاه‌ها در مطالعات سالانه روند منفی معنی‌دار و 7/1 درصد روند مثبت معنی‌دار دارند. بررسی تعداد روزهای بارانی نشان داد که بیشترین تعداد روندهای معنی‌دار در فصل بهار وجود دارند. در فصل پاییز (سپتامبر، اکتبر و نوامبر) همانند فصل تابستان اکثر نقاط بدون روند می‌باشند و در مقیاس سالانه 4 ایستگاه روند مثبت معنی‌دار و 2 ایستگاه روند منفی معنی‌دار نشان می‌دهند. روند حداکثر باران 24 ساعته در تمام ماه‌های سال کم بوده به طوری‌که در فصل زمستان (دسامبر، ژانویه، فوریه) روند معنی‌داری دیده نشد. بررسی سالانه نیز تأییدی بر بررسی‌های فصلی می‌باشد. بیشترین تعداد روند معنی‌دار در میانگین دمای حداکثر ماهانه در فصل تابستان وجود دارد اما در فصل زمستان و هم‌چنین در ماه مارس هیچ روند معنی‌داری دیده نشد. روند میانگین دمای حداقل ماهانه تقریباً در تمام فصول زیاد می‌باشد و بیشترین تعداد روندهای معنی‌دار به ترتیب در فصل‌های تابستان و پاییز و سپس در فصل بهار و نهایتاً در فصل زمستان دیده شدند. در بررسی سالانه اکثر ایستگاه‌ها روند مثبت نشان می‌دهند و تنها ایستگاه ارومیه روند منفی دارد. روند میانگین دما نیز در تمام فصول به جز زمستان زیاد می‌باشد. اکثر ایستگاه‌های سینوپتیک در این عامل اقلیمی روند صعودی نشان می‌دهند که نشان‌دهنده روند افزایشی این عامل می‌باشد. بررسی سالانه نیز تأییدی بر روند افزایشی می‌باشد و تقریباً 62 درصد ایستگاه‌ها روند مثبت معنی‌دار دارند.

---

در فعالیت‌های زراعی وجود اهداف متعدد مسأله تخصیص بهینه نهاده ها را دشوار می‌سازد. برای این منظور استفاده از روش‌هایی که بتوان چندین هدف را هم‌زمان به نقطه مطلوب نزدیک کرد، ضروری می‌باشد. افزون بر آن، عدم توجه به ترجیحات زارعین در فرایند برنامه‌ریزی زراعی پذیرش برنامه زراعی را از طرف زارعین با مشکل مواجه می‌سازد. لذا، با استفاده از مدل تصمیم‌گیری چند معیاره تعاملی در برنامه زراعی مزارع استان فارس تلاش شد به این امر توجه گردد. حداکثر کردن بازده ناخالص، حداقل کردن آب آبیاری و ریسک به‌عنوان اهداف برنامه انتخاب شد. نتایج نشان داد که الگوی کشت روش تعاملی نسبت به توافقی نزدیکی بیشتری به الگوی کشت فعلی زارعین دارد. در الگوی کشت روش تعاملی مقدار ریسک نسبت به الگوی کشت توافقی و فعلی کاهش یافت که نشان‌دهنده تمایل به کاهش ریسک در زارعین منطقه مورد مطالعه بود. افزون بر آن، نتایج نشان داد که مدل‌های تعاملی به‌دلیل مورد توجه قرار دادن ترجیحات زارعین در برنامه‌ریزی زراعی نسبت به مدل برنامه‌ریزی توافقی دارای نتایج بهتری می‌باشند. با توجه به یافته ها می‌توان گفت امکان بهبود ارزش سه هدف حداکثر کردن بازده ناخالص، حداقل کردن ریسک و حداقل کردن آب آبیاری نسبت به الگوی کشت موجود به‌طور هم‌زمان وجود دارد.

---

در مطالعه حاضر، برنامه ریزی فاز ی خاکستر ی بر ای تعیین الگو ی کشت در بخش مرکز ی شهرستان قوچان استفاده شد . داده های مورد نیاز از مرکز تحقیقات آلماجق بر ای سال زراعی ٨٦ جمع آوری گردید. نتایج نشان داد که سطح ز یر کشت فعلی گندم آ بی، جو آبی و یونجه بیشتر از حد بالا ی بازه سطح ز یرکشت آنها و جو د یم، کمتر از حد پایین بازه سطح زیرکشت آن است. سطح زیر کشت فعلی گندم دیم و چغندر قند در بازه در نظرگرفته شده قرار داشت . افزون بر آن، درجه خاکستر ی بودن مجموعه جواب حاصل از برنامه ریزی خاکستر ی با استفاده از راه کار برنامه ریزی فاز ی خاکستری به میزان ٤٨ درصد کاهش یافت. با توجه به یافته ها، کاهش سطح زیر کشت گند م آبی، جوآبی و یونجه و افزایش سطح زیرکشت جو دیم توصیه می شود.

---

آب و هوا یکی از مباحث مهم اکولوژی گیاهی است و مسلماً یکی از مهم‌ترین عواملی است که موجودات زنده و به ویژه گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد و موجب انتشار کلی آنها می‌شود. آب و هوا، اقالیم متفاوت و حوزه‌های متنوع رستنی‌ها را روی زمین ایجاد می‌نماید، فرم بیولوژیک گیاهان را به وجود می‌آورد و در نتیجه تغییرات زیادی در گیاهان و ترکیب آنها در نقاط مختلف کره زمین ظاهر ساخته، جوامع مختلف گیاهی را مشخص می‌نماید و سبب تمایز آنها از یکدیگر می‌گردد. اکثر طبقه‌بندی‌های اقلیمی که در ارتباط با اقلیم‌های رویشی انجام گرفته است متکی بر چند متغیر محدود مانند دما، بارش و یا تلفیق آنهاست. حال آن‌که آب و هوا یک پدیده مرکب بوده و صرف استفاده از چند متغیر محدود نمی‌تواند گویای اقلیم یک ناحیه باشد، لذا در طبقه‌بندی اقلیم یک منطقه باید اکثر عوامل آب و هوایی در نظر گرفته شود. در این صورت بررسی اقلیم با استفاده از متغیرهای زیاد می‌تواند عوامل مؤثر بر گسترش اجتماعات گیاهی را به نحو دقیق‌تری روشن کند. در این پژوهش به منظور تعیین پهنه‌های زیست اقلیم گیاهی استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره، 71 متغیر اقلیمی که از نظر رستنی‌های طبیعی استان از اهمیت بیشتری برخوردارند، انتخاب و با روش تحلیل عاملی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تحلیل عاملی نشان داد سه عامل اول که 8/91 درصد از واریانس متغیرهای اولیه را بازگو می‌کنند دما، بارش و تابش هستند. سپس، بر اساس نتایج حاصل و با استفاده از روش تحلیل خوشه‌ای سلسله مراتبی به روش وارد، اقدام به پهنه‌بندی اقالیم رویشی استان چهارمحال و بختیاری گردید و پنج پهنه اقلیم رویشی در این استان شناسایی و نام‌گذاری گردید. هم‌چنین به منظور مقایسه نتایج این تحقیق با روش‌های دیگر طبقه‌بندی اقلیمی، استان چهارمحال و بختیاری با 4روش متداول تقسیم‌بندی اقلیمی (کوپن، گوسن، آمبرژه و دومارتن)، طبقه‌بندی شد و نتایج آن با نتایج حاصل از پهنه‌بندی اقلیمی به روش آماری چند متغیره مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که روش آماری چندمتغیره پهنه‌بندی و تفکیک بهتری را نسبت به سایر روش‌ها انجام می‌دهد. در نهایت گونه‌های غالب هر ناحیه اقلیمی مشخص شد.

---

موقعیت جغرفیایی استان اصفهان به گونه‌ای است که همواره در معرض خشک‌سالی قرار دارد. یکی از راه‌های تعدیل خشک‌سالی، ارزیابی و پایش آن بر اساس شاخص‌هایی است که بتوان میزان شدت و تداوم آن را در یک منطقه تعیین نمود. در پژوهش حاضر به منظور تحلیل خشک‌سالی و روند آن در استان اصفهان به ترتیب از شاخص بارش استاندارد و آزمون ناپارامتریک من-کندال استفاده گردید. هم‌چنین برای پیش‌بینی خشک‌سالی هواشناسی در این استان، سری زمانی ماهانه پارامتر بارش در دوره آماری 2009-1970 به کار گرفته شد. به این منظور، رهیافت ارائه شده توسط باکس و جنکینز برای مدل‌سازی مد نظر قرار گرفت که شامل سه مرحله تشخیص مدل، تخمین پارامتر و در نهایت آزمون نکوئی برازش یا آزمون استقلال زمانی و نرمال باقیمانده‌هاست. نتایج بررسی‌ها نشان داد که اکثر نقاط استان اصفهان در سال 2000 با خشک‌سالی شدیدی روبه‌رو بوده و در سال 2008 چنین شرایطی بار دیگر در استان اتفاق افتاده است. هم‌چنین نتایج مدل‌سازی برای تمامی ایستگاه‌ها مدل‌های ضربی به دست آمد. به طوری که در ایستگاه‌های اصفهان، میمه و اردستان بیشترین هم‌بستگی بین داده‌های اصلی و پیش‌بینی شده را مدل (0,1,1) ARIMA (1,0,0) و در ایستگاه‌های نائین، فریدونشهر، خوانسار و نطنز بیشترین هم‌بستگی را مدل(0,1,1) ARIMA (0,0,1) ایجاد کرده‌اند و به عنوان بهترین مدل‌ها انتخاب شدند و سپس مقادیر بارش تا سال 2015 پیش‌بینی شد. روند داده‌های پیش‌بینی شده بارش در کل استان اصفهان نشان می‌دهد که در اکثر ماه‌ها روند معنی‌داری وجود ندارد.

---

حوضه‌ آب‌ باریک‌ بم‌ از زیر حوضه‌های‌ آبریز کویر لوت‌ مانند تمام‌ مناطق‌ بیابانی‌ دیگر دارای‌ معضل‌ فرسایش‌ بادی‌ و طوفان‌های‌ ماسه‌ای‌ و شنی‌ است. حاصل‌ این‌ طوفان‌های‌ ماسه‌ای‌ و شنی‌ به‌صورت‌ رخساره‌های‌ تپه‌ ماسه‌ای‌ منفرد و پیوسته جلوه‌گر می‌شود. در این‌ تحقیق‌ با استفاده‌ از روش‌های‌ رسوب‌شناسی‌ منشاء (جهت و مکان) نقاط برداشت‌ شناسایی‌گردید و به‌روش‌ گام‌ به‌ گام‌ و مرحله‌‌بندی‌ انجام‌ گرفت‌. در مرحله اول جهت‌ اصلی‌ مناطق‌ برداشت‌ نسبت‌ به‌ تپه‌های‌ ماسه‌ای به‌کمک بررسی‌هایی‌ از قبیل جمع‌آوری‌ اطلاعات‌ مردمی‌، مطالعه‌ مورفولوژی‌ عمومی‌ و واحد تپه‌های‌ ماسه‌ای‌، مقایسه‌ عکس های‌ هوایی‌ در دوره‌های‌ مختلف‌ و تجزیه‌ و تحلیل‌ بادهای‌ منطقه‌‌ تعیین گردید. در مرحله‌ دوم‌ با انجام‌ بررسی‌هایی‌ مانند مطالعه‌ رخساره‌های‌ ژئومرفولوژی‌ اراضی‌ مناطق‌ برداشت‌ با تأکید بر مرفودمینامیک‌ باد، دانه‌بندی‌ عناصر تپه‌های‌ ماسه‌ای‌ و خاک‌ سطحی‌ رخساره‌های‌ فرسایشی‌ اراضی‌ قطاع ‌برداشت‌، بررسی‌ مرفوسکوپی‌ ذرات‌ تشکیل‌ دهنده‌ نمونه‌ها و تعیین‌ اندیس‌هایی‌ مانند قطر میانه‌، گردشدگی‌، جورشدگی‌ و کانی‌شناسی‌ نمونه‌ها، منشاء ماسه‌های‌ حوضه شناسایی گردید. نتایج نشان داد که منشاء اصلی و عمده ماسه‌های این حوضه، اراضی‌ رخساره‌ جلگه‌ رسی و زمین‌های‌کشاورزی‌ و به خصوص‌ اراضی‌ کشاورزی‌ رها شده‌ می‌باشد. همچنین جهت اصلی حرکت مناطق‌ برداشت‌ از سمت‌ جنوب‌ و جنوب‌ غربی‌ به‌سمت‌ شمال‌ و شمال‌ شرقی‌ حوضه‌ می‌باشد. کاربرد نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند منجر به اصلاح روش‌های مدیریتی مورد استفاده و کنترل و مقابله با گسترش معضل‌ فرسایش‌ بادی‌ و طوفان‌های‌ ماسه‌ای‌ و شنی‌ گردد.