علوم آب و خاک

---

گیاه گلرنگ، با داشتن روغنی با اسیدهای چرب غیراشباع بسیار با ارزش می‌باشد، ولی حساسیت این گیاه به برخی آفات از جمله مگس گلرنگ(Acanthiophilus helianthi) به ویژه در شرایط تنش خشکی منجر به محدودیت تولید آن شده است. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر جمعیت و میزان خسارت آفات گلرنگ به ویژه مگس گلرنگ آزمایشی در شرایط مزرعه با پنج تیمار آبیاری شامل 50، 70، 90، 110و130 میلی‌متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A در یک طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار روی توده محلی گلرنگ به نام کوسه انجام شد. در هر سطح تنش آبیاری، نصف یک کرت با حشره کش کلرپیریفوس با غلظت 2 در هزار به صورت موضعی سمپاشی گردید تا با حالت سمپاشی نشده مقایسه گردد. در مدت هشت هفته جمعیت آفاتی مانند شته Uroleucon carthami، زنجرک Empoasca decipiens و مگس گلرنگ و نیز درصد خسارت غوزه‌های گلرنگ توسط مگس گلرنگ اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که در شرایط سمپاشی نشده حداکثر میزان جمعیت مگس گلرنگ (38/2 مگس در هر تور) و شته (57/165 شته در بوته) در شرایط تنش خشکی شدید(130 میلی‌متر تبخیر از تشت تبخیر) وجود دارد. تنش خشکی کاهش عملکرد دانه گلرنگ را نیز به همراه داشت. تنش خشکی شدید به همراه شرایط سمپاشی نشده موجب افزایش جمعیت آفات گلرنگ بخصوص مگس گلرنگ و کاهش23/30 درصدی عملکرد آن گردید. با این حال تنش اندک خشکی 70 میلی‌متر تبخیر از تشت تبخیر علاوه بر این که کاهش نسبی جمعیت حشرات را به همراه داشت، در مصرف آب نیز صرفه جویی می شد. هم‌چنین در این بررسی جمعیت زنجرک تحت تأثیر تنش خشکی کاهش یافت. حداقل خسارت مگس گلرنگ از نظر درصد آلودگی غوزه در شرایط عدم سمپاشی ( 86/15 درصد) و حداکثر عملکرد در شرایط سمپاشی شده(5/1687 کیلوگرم در هکتار) نیز در آبیاری با 70 میلی‌متر تبخیر از تشت تبخیر حاصل شد.

---

پس از احداث سد روی یک رودخانه، رسوبات در پشت آن تجمع می یابند. پیش بینی مقدار و نحوه توزیع رسوب برای طراحان سدها اهمیت دارد. در این پژوهش، میزان خطای روش های تجربی افزایش سطح و کاهش سطح در پیش بینی توزیع رسوب مخازن سدهای دز، درودزن و شهید عباسپور ارزیابی شده است. آخرین نتایج رسوب سنجی در مخازن این سدها در سال های 1382 (دز)، 1384 (درودزن) و 1384 (شهید عباسپور) به‌دست آمده است. مقایسه توزیع رسوب واقعی با توزیع رسوب پیش بینی شده توسط روش های افزایش سطح و کاهش سطح نشان می دهد که حداکثر میزان خطا در تعیین عمق رسوب در پشت بدنه سد اتفاق می افتد و با افزایش تراز، میزان خطا کمتر می شود. برای سد درودزن که حجم رسوبات آن خیلی کم است (31 میلیون متر مکعب)، روش کاهش سطح نسبت به روش افزایش سطح دارای خطای بیشتری است (81% در مقابل 5/37%). در سدهای دز و شهید عباسپور که حجم رسوبات آنها زیاد است (به ترتیب 608 و 737 میلیون متر مکعب)، هر دو روش دارای خطای تقریباً یکسانی می باشند (در سد دز هر دو روش 29% و در سد شهید عباسپور، روش کاهش سطح 22% و روش افزایش سطح 25% خطا داشت). با افزایش حجم رسوب نهشته شده طی سال های متمادی پس از بهره-برداری از این سدها، مقدار ضریب شکل هر سه مخزن کم شده و در نهایت تیپ مخازن به تیپ 2 تغییر پیدا کرده است.

---

ژئوپدولوژی، یک روش سیستماتیک تجزیه و تحلیل سطوح ژئومرفیک برای نقشه‌برداری خاک است که عملیات صحرایی را عمدتاً بر مبنای کار در منطقه نمونه پایه ریزی می کند. هدف از تحقیق حاضر، بررسی موقعیت منطقه نمونه و تأثیر نظر کارشناس در راستای تعیین میزان اعتبار تعمیم‌پذیری نتایج حاصل از روش ژئوپدولوژی برای اشکال اراضی مشابه، در جنوب غربی بروجن است. پس از تهیه نقشه تفسیری اولیه روی عکس های هوایی با مقیاس "1:20000"، با توجه به موقعیت‌های مختلف واحد Pi111 که بیشترین مساحت از محدوده مطالعاتی را در برمی گرفت، منطقه نمونه در سه موقعیت مختلف طراحی شد و نقشه مزبور، در قالب مطالعات خاک شناسی رده دوم نهایی گردید. هم چنین، نظر دو کارشناس مختلف در رابطه با تعیین نقاط آزمون در خارج از منطقه نمونه به منظور بررسی میزان اعتبار نتایج تعمیم پذیری روش ژئوپدولوژی برای واحد مذکور، مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر موقعیت منطقه نمونه، تفاوت‌های تاکسونومیکی را در سطوح مختلف (رده، تحت گروه و یا فامیل) و نوع واحد نقشه (کمپلکس و همگون) برای واحد Pi111 در بر داشته است. هم چنین، علی رغم مشابهت نتایج رده بندی پروفیل های تعیین شده توسط کارشناسان با یکدیگر، میزان هم خوانی این خاک ها با پروفیل‌های شاهد منطقه نمونه (تا سطح فامیل) در هر کدام از موقعیت های سه گانه ، متفاوت بود. بنابراین، استفاده از فازهای شکل اراضی برای افزایش دقت نتایج روش ژئوپدولوژی توصیه می شود.

---

همانند گیاهان، شور شدن خاک از راه های گوناگون موجب کاهش رشد، تکثیر و فعالیت موجودات خاکزی به ویژه میکروفلور خاک می‌شود. هدف از انجام این پژوهش، تعیین اثر سطوح مختلف شوری بر برخی شاخص های میکروبی خاک در حضور و عدم حضور ریشه زنده دو گیاه گندم و شبدر بود. در این تحقیق، پنج سطح شوری به صورت مخلوطی از نمک های کلرید سدیم، کلرید کلسیم، کلرید منیزیم و کلرید پتاسیم و سه محیط خاک (بدون کشت، تحت کشت گندم و تحت کشت شبدر) با سه تکرار در چارچوب طرح کاملاً تصادفی و به گونه فاکتوریل استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان می-دهند که افزایش شوری در هر سه محیط بدون کشت، خاک تحت کشت گندم و خاک تحت کشت شبدر موجب کاهش معنی دار تنفس میکروبی تجمعی، کربن زیتوده میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و شاخص قابلیت دسترسی به کربن شد. هم‌چنین، شوری موجب افزایش معنی دارqCO2 در هر سه محیط گردید. در سطوح بالای شوری، شاخص‌های میکروبی در خاک تحت کشت گندم و شبدر به میزان آنها در خاک بدون کشت نزدیک شد و تفاوت کمتری در فعالیت میکروبی بین سه محیط دیده شد، که نشان می دهد در سطوح بالای شوری، نقش محرک گیاه بر فعالیت میکروبی کم رنگ تر می گردد. نتایج به دست آمده از شاخص قابلیت دسترسی به کربن نیز نشان می دهد که در سطوح پایین شوری، محدودیت کربن در خاک تحت کشت گندم و شبدر وجود ندارد، اما با افزایش شوری، این شاخص به صفر نزدیک گردید که بیانگر محدودیت کربن برای تنفس میکروبی در این محیط هاست. هم‌چنین پایین تر بودن نسبت qCO2 در خاک تحت کشت گندم و شبدر در مقایسه با خاک بدون کشت، نشان‌دهنده نقش حمایت کنندگی ریشه بر فعالیت میکروبی در محیط های شور است. بنابراین، وجود گیاه در محیط های شور ممکن است از راه افزودن پی درپی ترشحات ریشه و بازگشت ریشـه های جوان، به کـاهش آثار مضر شـوری های کم تا متوسط بر فعالیت های میکروبی خاک کمک نماید.

---

توزیع زمانی و مکانی آب در حوضه های آبریز، تخمین کمیت و کیفیت آب و عدم قطعیت تخمینهای حاصله از اهمیت خاصی برخوردار به منظور تخمین مؤلفه های منابع آب شامل آب آبی (مجموع رواناب سطحی و تغذیه آب زیرزمینی SWAT است. در مطالعه حاضر، مدل عمیق)، آب سبز (تبخیر و تعرق واقعی) و ذخیره آب سبز (آب خاک) در حوضه آبریز همدان- بهار استفاده شد. همچنین از الگوریتم SWAT برای واسنجی و اعتبارسنجی بر اساس دبی ماهانه رودخانه و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAT-CUP در بسته نرم افزاری ،SUFI2 محاسبه میشود. نتایج شبیه سازی دبی رودخانه ها در بیشتر P-factor و R-factor به کار گرفته شد. درجه عدم قطعیت توسط فاکتورهای در مرحله واسنجی R-factor ایستگاهها، به ویژه خروجی حوضه آبریز (ایستگاه کوشک آباد) رضایتبخش بود. نتایج نشان داد که مقادیر بین ٢٠ تا ٦٠ درصد بودند. کم بودن مقادیر فوق به ترتیب بیانگر واسنجی خوب رواناب P-factor ٠ و مقادیر / ٠ تا ٨ / رواناب ماهانه بین ٤ در حوضه و عدم قطعیت زیاد پیشبینیهاست. در بیشتر ایستگاهها، به علت عدم دسترسی به اطلاعات کافی در مورد مقدار آب برداشتی از ٠/ بعد از واسنجی بین ٣ (NS) کم است. ضریب نش- ساتکلیف P-factor رودخانهها، شبیه سازی جریان پایه ضعیف بوده و در نتیجه مقدار ٠ بود که نشان میدهد واسنجی مدل در خروجی حوضه از دقت بسیار خوبی برخوردار است. از این مطالعه، اطلاعات خوبی در مورد / تا ٨ مؤلفه های منابع آب، هم از نظر توزیع مکانی (در مقیاس زیرحوضه) و هم از نظر توزیع زمانی (در مقیاس ماهانه)، به همراه باند تخمین عدم قطعیت ٩٥ درصد، به دست آمد. نتایج تحلیل عدم قطعیت مؤلفه های منابع آب نشان میدهد که میانگین ماهانه عدم قطعیت مربوط به تخمین آب آبی بیشتر از سایر مؤلفه هاست، زیرا این مؤلفه به تعداد پارامترهای بیشتری حساس میباشد

---

پوشش کانال‌ها با هدف افزایش مقاومت دیواره‌های خاکی آنها در مقابل آب شستگی، کاهش نفوذ و سایرتلفات آب به منظور افزایش راندمان انتقال یک امر ضروری است. از آنجایی که ارزان‌ترین پوشش‌ها نیز هزینه قابل توجهی در بردارند، انتخاب نوع پوشش باید با دقت زیادی صورت گیرد و ضمن انتخاب مناسب‌ترین پوشش، باید در جهت کاهش هزینه‌ها با حفظ مشخصات و خصوصیات مهندسی تلاش شود. یکی از پوشش‌های معمول کانال‌های انتقال آب پوشش بتنی است. این پوشش به واسطه عمر متوسط بالا (در حدود 40 سال) و هزینه نگهداری پائین، از بهترین نوع پوشش‌ها به شمار می‌رود. ولی در عوض هزینه اجرای آن گران بوده و سرمایه اولیه زیادی را لازم دارد. در حال حاضر تحقیقات گسترده‌ای در سطح جهان روی انواع پوزولان‌ها و نیز دوام بتن‌های ساخته شده از پوزولان‌های مصنوعی در حال بررسی است. با توجه به سطح زیاد کشت گندم در کشور، پوزولان مورد استفاده در این تحقیق نانو (از اجزای واحد طول و مقدار آن 9-10 متر است) ذرات خاکستر غلاف گندم است. در این مطالعه خصوصیات مکانیکی بتن ساخته شده از نانو ذرات خاکستر غلاف (پوسته سلولزی دانه گندم است) گندم مورد بحث و بررسی قرار گرفت، خصوصیات مورد بررسی مقاومت فشاری، مقاومت کششی و دوام نمونه‌های بتنی در مقیاس آزمایشگاهی است. نتایج حاصل نشان داد که مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن با 20 درصد وزنی جایگزینی سیمان با نانو پوزولان خاکستر غلاف گندم، تفاوت معنی‌داری، از نظر آماری با بتن کنترل (بتن فاقد جایگزینی پوزولان) نداشته است (05/0>P). درصد بهینه جایگزینی نانو پوزولان،20 درصد وزنی سیمان بوده است. هم‌چنین نتایج دوام نمونه‌های بتنی نشان داد که بتن حاوی 20 درصد خاکستر غلاف گندم جایگزینی، دارای دوام بیشتری نسبت به بتن کنترل در محیط سولفات منیزیم است. خاکستر غلاف گندم با داشتن 56/90 درصد اکسید سیلیسیوم، فعالیت پوزولانی قابل ملاحظه و قابلیت انجام واکنش‌های شیمیایی با هیدروکسید کلسیم، سبب کاهش تخلخل و افزایش مقاومت در بتن شده است.

---

در این تحقیق، کیفیت شیمیایی آب زاینده‌رود در فاصله سد تنظیمی زاینده‌رود و سد انحرافی نکوآباد، سه زه‌کش تخلیه شونده به رودخانه و یک چاه فلمن، با اندازه‌گیری برخی پارامترهای شیمیایی، طی تیر تا اسفند 1385، به همراه امکان آلودگی این آب‌ها به حشره‌کش دیازینون، در فاصله زمانی مهر تا اسفند 1385، به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مورد بررسی قرارگرفت. هم‌چنین توان خودپالایی زاینده‌رود در محدوده مورد مطالعه محاسبه شد. نتایج آزمایش‌های انجام گرفته نشان داد که دیازینون در آب زاینده‌رود و پساب‌ها وجود ندارد. عوامل مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی مانند امکان هیدرولیز دیازینون در نتیجه تماس با آب در طی فصل تابستان به دلیل شروع اندازه‌گیری‌های باقی‌مانده آن از مهر، بر عدم ردیابی این حشره‌کش دخالت دارند که مورد بررسی قرارگرفته‌اند. در نمونه مهر چاه فلمن، دیازینون به غلظت 1/32 نانوگرم در لیتر ردیابی شد که این مقدار کمتر از استانداردهای موجود برای دیازینون در آب شرب است. هم‌چنین غلظت نیتروژن- نیتراتی در این ماه برابر 24 میلی‌گرم در لیتر به دست آمد که 4/2 برابر حد استاندارد 10 میلی‌گرم در لیتر می‌باشد. به علت افزایش تخلیه پساب‌های گوناگون به داخل زاینده‌رود، توان خودپالایی رودخانه از بالادست به پایین‌دست کاهش می‌یابد. بنابراین جلوگیری از مصرف بی‌رویه آفت‌کش‌ها و تصفیه پساب‌های ورودی به زاینده‌رود، توجه بیشتری را می‌طلبد.

---

به منظور بهره‌وری از آب در کشاورزی دانستن میزان نشت آب از کانال‌ها لازم است. اگرچه روابط تجربی متعددی برای تخمین میزان نشت از کانال‌ها به‌دست آمده، ولی تجربه نشان داده که ضرایب این معادلات با شرایط کشور ایران متفاوت است و از طرفی نوع روابط نیز به صورت منطقه‌ای تغییر می‌کنند. در مطالعه حاضر، توانایی مدل نرم‌افزاری SEEP برای تخمین میزان نشت آب تعدادی از کانال‌های خاکی زیردست سد زاینده رود بررسی شد. به همین منظور میزان نشت در هفت کانال‌ خاکی درجه 3 و 4 منطقه توسط مدل SEEP شبیه‌سازی شد و با نتایج روش بیلان آبی مقایسه گردید. سپس میزان نشت با استفاده از چهار روش تجربی شامل دیویس و ویلسون، مولس ورث ینی دومیا، موریتز و اینگهام نیز محاسبه شدند. ضریب تبیین برای چهار روش تجربی و مدل SEEP به ترتیب 3/9، 7/6، 3/37، 3/18، 9/87 درصد به‌دست آمد که مبین توانایی بالای مدل SEEP در تخمین میزان نشت آب از کانال‌های خاکی درجه 3 منطقه مورد مطالعه و ضعف معادلات تجربی بود. برای استفاده از معادلات تجربی باید این معادلات برای شرایط محلی واسنجی گردند.

---

ریشه‌کن شدن درختان و ایجاد میکروتوپوگرافی‌های پیت و ماند باعث ایجاد شرایط ناهمگن و غیریکنواخت در اکوسیستم خاکی می‌شوند. با توجه به این‌که اکوسیستم جنگلی هیرکانی ایران، اکوسیسستمی کوهستانی محسوب شده و دارای درختانی مسن با قطرهای بالا است بنابراین تصور بر آن‌ است که درختان ریشه‌کن شده در چنین اکوسیستمی به تعداد زیاد قابل ملاحظه باشد. لذا هدف از انجام تحقیق حاضر، مطالعه و بررسی میزان تغییرپذیری برخی مشخصه‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در محل درختان ریشه‌کن شده و موقعیت میکروسایت‌های پیت و ماند است. به همین منظور، مساحت 20 هکتار از جنگل آموزشی- پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس واقع در استان مازندران پیمایش شده و تعداد 34 درخت ریشه‌کن شده از گونه‌های درختی مختلف شناسایی شد. نمونه‌های خاک از پنج میکروسایت بالای ماند، دیواره ماند، دیواره پیت، ته پیت و زیر تاج پوشش بسته (سطح جنگل) به کمک استوانه‌ای مدور با سطح مقطع 81 سانتی‌متر‌مربع و از سه عمق 15 - 0، 30 - 15 و 45 - 30 سانتی‌متری گرفته شد. رطوبت، اسیدیته، ماده آلی، نیتروژن و نسبت کربن به نیتروژن خاک در محیط آزمایشگاه اندازه‌گیری گردید. نتایج آماری صورت گرفته نشان داد که بیشترین مقادیر رطوبت، ماده آلی و نیتروژن به ته پیت، اسیدیته به دیواره و بالای ماند، نسبت کربن به نیتروژن به دیواره ماند اختصاص داشته است. اسیدیته خاک تفاوت آماری معنی‌داری را در بین عمق‌های مختلف خاک نشان نداده است. نتایج این بررسی می‌تواند در ارزیابی خاک‌های جنگلی و مدیریت جنگل به‌کار گرفته شود.

---

در نتیجه نقش مهم پارامترهای اقلیمی از جمله تابش، دما، بارش و در نهایت تبخیر در مدیریت منابع آب، در این مطالعه به منظور پیش-بینی پارامترهای اقلیمی مدل‌های سری زمانی ARIMA به کار گرفته شد. بدین منظور پس از بررسی داده‌های اقلیمی از نظر نرمال بودن آزمون ناپارامتریک من- کندال برای بررسی روند داده‌ها در سطح اطمینان 95 درصد به کار گرفته شد و پارامترهای درصد رطوبت نسبی و تبخیر با دارا بودن روند معنی‌دار (348/0- و 42/0- سانتی‌متر در سال) و نیز دمای هوا، سرعت باد و تعداد ساعات آفتابی به منظور انجام مدل‌سازی انتخاب گردید. ابتدا با توجه توابع خودهمبستگی (ACF) و خودهمبستگی جزئی(PACF) و نیز وجود یا عدم وجود روند در داده‌ها سعی گردید تا مدل‌های سری زمانی مناسب به داده‌های مورد نظر برازش داده شود. پس از انتخاب مدل‌ها معنی‌داری پارامترها با برآورد خطای معیار و مقادیر بررسی گردید و نیز شرایط ایستایی و معکوس‌پذیری پارامترهای اتورگرسیو و میانگین متحرک مورد آزمون قرار گرفت. سپس آزمون‌های نکوئی برازش از جمله آزمون کلوموگروف- اسمیرنوف، اندرسون دارلینگ و رایان-جوینر برای صحت‌سنجی مدل‌ها به کار گرفته شد و در نهایت مدل ، ، ، و به ترتیب برای داده‌های درصد رطوبت نسبی، تبخیر، دمای هوا، سرعت باد و ساعات آفتابی برازش داده شد و پیش‌بینی‌ها براساس مدل‌های مذکور صورت گرفت. سپس روند داده‌های پیش‌بینی شده به منظور بررسی تغییرات اقلیمی تعیین گردید. نتایج این مطالعه بیانگر سودمندی مدل‌های سری زمانی در مطالعات منابع آب از طریق پیش‌بینی پارامترهای اقلیمی و تعیین روند پارامترهای اقلیمی در آینده است.

---

هدایت ‌آبی‌اشباع و طول‌‌درشت ‌مویینگی از ویژگی‌های هیدرولیکی خاک هستند که تعیین آنها برای مدل‌سازی جریان آب و انتقال املاح در خاک بسیار مهم است. با توجه به اهمیت فراوانی که این پارامترها در تعیین نفوذ آب به خاک دارند، اندازه‌گیری آنها در بررسی فرآیند نفوذ آب به خاک ضروری است. از سوی دیگر اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک دشوار، وقت‌گیر و پرهزینه است. یکی از راه‌های چیرگی بر این مشکل، استفاده از روش‌های غیرمستقیم از جمله توابع‌انتقالی خاک در تعیین این پارامترها می‌باشد. هدف از این پژوهش، پی‌ریزی توابع‌انتقالی برای برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی خاک بود. بدین منظور هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول‌درشت‌ مویینگی و هم‌چنین برخی ویژگی‌های زودیافت دو لایه پدوژنیکی سطحی و زیرسطحی خاک در 60 نقطه از دشت آزدگان واقع در شهرستان شهرکرد با استفاده از تک‌استوانه و به روش بار‌ثابت‌ چندگانه اندازه‌گیری شد. با استفاده از ویژگی‌های زودیافت اندازه‌گیری شده، به روش رگرسیون گام به گام توابعی برای برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی ایجاد شد. اعتبار‌ توابع اشتقاق یافته در تعیین هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی با استفاده از جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME)، خطای نسبی (RE) و ضریب همبستگی پیرسون ارزیابی شد. نتایج نشان داد که هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی به ترتیب با ضرایب همبستگی 92/0 و 72/0 بیشترین همبستگی را با جرم وی‍ژه ظاهری خاک داشتند. همبستگی معنی‌داری (05/0‌P<) بین توزیع اندازه‌ای ذرات خاک و هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی وجود نداشت. این امر را می‌توان در شباهت زیاد خاک‌های انتخابی از نظر کلاس بافتی و هم‌چنین متأثر بودن این دو پارامتر از منافذ درشت خاک دانست. کارآمدترین توابع در برآورد هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی به‌ ترتیب قادر به بیان 85 و 66 درصد از تغییرات این دو پارامتر بودند. تمامی توابع اشتقاق یافته، هدایت‌آبی‌اشباع و عکس طول ‌درشت ‌مویینگی را کمتر از مقدار واقعی برآورد کردند

---

به منظور بررسی تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک در با ارزش‌ترین توده‌های جنگلی شمال کشور به کمک تکنیک زمین‌آمار، 20 هکتار از جنگل آموزشی- پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس واقع در استان مازندران مورد پیمایش قرار گرفت. نمونه‌های خاک از لایه‌های سطحی (15 - 0 سانتی‌متری) و عمقی (30 - 15 و 45 - 30 سانتی‌متری) محل‌های پیت، ماند، حفره تاج پوشش، موقعیت تک درختان جنگلی و سطوح زیر تاج پوشش بسته برداشت گردید. متغیرهای اسیدیته و ماده آلی در محیط آزمایشگاه اندازه‌گیری و مقادیر نسبت کربن به نیتروژن و میزان ترسیب کربن خاک نیز محاسبه گردید. نتایج حاکی از آن است که اکثر مشخصه‌های مورد بررسی در لایه‌های سطحی و عمقی خاک دارای مدل‌های خطی می‌باشند و تنها اسیدیته خاک در سه لایه مورد بررسی و میزان ترسیب کربن در لایه سوم دارای مدل‌های نمایی می‌باشد. نتایج ساختار مکانی مشخصه‌های مورد بررسی نیز بر این امر دلالت دارد که مشخصه اسیدیته خاک در هر سه لایه مورد بررسی دارای ساختار مکانی متوسط، ماده آلی و نسبت کربن به نیتروژن خاک فاقد ساختار مکانی (اثر قطعه‌ای خالص)، ترسیب کربن در دو لایه بالایی دارای ساختار مکانی ضعیف و در لایه سوم دارای ساختار مکانی متوسط می-باشد.

---

در این بررسی اثر جاذب‌های میکرو و نانوساختار پوشال نیشکر اصلاح شده به منظور حذف نیترات مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مختلفی از جمله زمان تعادل، pH، جرم جاذب، غلظت نیترات ورودی و وجود سایر یون‌های رقابتی روی جذب نیترات مورد آزمایش قرار گرفت. pH بهینه برابر6، زمان تعادل برابر 3 ساعت برای جاذب میکرو و 2 ساعت برای جاذب نانوساختار و جرم بهینه جاذب برابر 5/0 گرم به‌دست آمد. با افزایش غلظت اولیه نیترات (120- 5 میلی‌گرم بر لیتر)، بازدهی حذف در جاذب میکرو از 78 به 60 درصد و در جاذب نانوساختار از 89 به 70 درصد کاهش یافته است. نتایج به‌دست آمده از آزمایش‌های جذب ناپیوسته از مدل سینتیک هوو تبعیت نمود. درآزمایش‌های پیوسته، برای جاذب‌های میکرو و نانوساختار با دبی 27/2 لیتر در ساعت در غلظت‌های 15، 50 و 120 میلی‌گرم بر لیتر نیترات، به‌ترتیب ظرفیت جذب برابر (51/3، 55/10 و 23/17 میلی‌گرم بر گرم) و (39/6، 7/12 و 28/17 میلی‌گرم بر گرم) به‌دست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که جاذب‌های میکرو و نانوساختار پوشال نیشکراصلاح شده قابلیت حذف یون‌های نیترات را در حذف نیترات دارا بوده و از بین دو مقیاس، جاذب نانوساختار جذب بالاتری داشت.

---

کاربرد مدل‌های تغییرپذیری ناپیوسته در روش‌های سنتی (مرسوم) شناسایی خاک، محدودیت‏هایی را برای مرزبندی واحدهای نقشه به‌‌همراه دارد. راه‌کارهای نوین ارایه‌شده برای غلبه بر این محدودیت‌ها (که به‌طور کلی، "نقشه‌برداری رقومی خاک" نامیده می‌شوند)، با بررسی تغییرات پیوسته خاک، تلاش می‌کنند براساس متغیرهای محیطی که به‏سادگی قابل دست‌یابی یا محاسبه هستند، کلاس‏های خاک یا ویژگی‏های آن را پیش‏بینی کنند. پژوهش حاضر می‌کوشد تا با هدف تهیه نقشه خاک منطقه بروجن- استان چهارمحال و بختیاری- توسط مدل SoLIM و به‌کارگیری مدل رقومی ارتفاع و ویژگی‌های آن، گامی جدید در راستای تهیه نقشه‌های خاک بردارد. برای این منظور، 18 ویژگی مختلف از مدل رقومی ارتفاع استخراج گردیدند و پس ‌از پردازش اولیه، هفت ویژگی مهم‌تر انتخاب شدند. این ویژگی‌ها به‌همراه سه زیرگروه و هفت فامیل خاک غالب موجود در منطقه مطالعاتی (شامل 41 خاک‌رخ از 125 خاک‌رخ حفرشده در کل منطقه)، ماتریس داده‌های ورودی به مدل SoLIM را تشکیل دادند. نقشه‌های خاک فازیِ به‌دست آمده از SoLIM در سامانه اطلاعات جغرافیایی (نرم‌افزار آرک- جی‌آی‌اس) به نقشه چندگوشه‌ای پراکنش خاک‌ها تبدیل شدند. نتایج نشان داد که ترکیبات گوناگون ویژگی‌های مدل رقومی ارتفاع در برآورد نوع خاک‌ها دقت متفاوتی دارند، و به‌طورکلی، دقت درون‌یابی‌ها حدود دو برابر دقت برون‌یابی‌ها هستند. هم‌چنین، مدل SoLIM در برآورد نوع واحدهای نقشه و خاک‌های موجود در آن، دقت قابل قبولی داشت؛ لیکن در برآورد مکان دقیق کلاس‌های خاک، از دقت چندانی برخوردار نبود. لزوم استفاده از اطلاعات بیشتر مانند نقشه‌های زمین‌شناسی و غیره، برای افزایش دقت این روش، پیشنهاد می‌شود.

---

بحران کمی و کیفی منابع آب یکی از مهم‌ترین مشکلات در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران به‌شمار می‌آید. در همین راستا تصفیه فاضلاب‌ها از آلاینده‌ها و سپس بهره‌برداری از این پساب‌های تصفیه شده به‌عنوان منبع بالقوه آب نه تنها می-تواند کمبود آب را جبران کند بلکه از ورود آلاینده‌های خطرناک به منابع آب‌های زیرزمینی و سطحی جلوگیری کند. روش‌های مختلفی برای بهبود کیفیت آب‌های نامتعارف وجود دارد که در بین آنها روش فیلتراسیون یک روش کارآمد و مؤثر در حذف عناصر بوده است. در ساختن فیلتر مهم‌ترین قسمت انتخاب جاذب است. در مطالعه حاضر از تراشه‌های لاستیکی به‌عنوان جاذب استفاده شد. آزمایش‌های جذب ستونی در شرایط مزرعه، در دو مرحله جداگانه و با استفاده از دو نوع آب نامتعارف شامل آب شور چاه و پساب صنعتی انجام شد. هر آزمایش به‌صورت فاکتوریل با سه فاکتور در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل سه فاکتور اندازه ذرات (در دو سطح 5-2 میلی‌متر و 5-3 سانتی‌متر)، ضخامت فیلتر (در سه سطح 10، 30 و 50 سانتی‌متر) و زمان تماس جاذب با محلول بود. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت فیلتر و زمان تماس جاذب با محلول میزان جذب عناصر افزایش می‌یابد. بهترین عملکرد در کاهش شوری در تیمار ضخامت 50 سانتی‌متر با زمان تماس 24 ساعت مشاهده شد. که میزان شوری در این تیمار 3/20 درصد (در مرحله آزمایش با آب شور چاه) و 2/11 درصد (در مرحله آزمایش با پساب صنعتی) کاهش یافت. عملکرد فیلتر در این تیمار یرای کاهش غلظت فلزات سرب، روی و منگنز به‌ترتیب 99، 1/72 و 4/41 درصد دیده شد که نسبت به تیمارهای دیگر بازده بهتری داشت. هم‌چنین در اکثر پارامترهای اندازه‌گیری شده عملکرد تیمارهای ذرات سانتی‌متری و میلی‌متری تفاوت چندانی با یکدیگر نداشتند. به‌طور کلی تراشه‌های لاستیک کارائی مناسب برای بهبود کیفیت آب خصوصاً پساب صنعتی از خود نشان دادند.

---

این تحقیق با هدف تعیین پراکنش مکانی غلظت‌‌ فلزات سنگین در کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک با استفاده از انعکاس ثبت شده از ماهواره Landsat ETM+ در جنوب شهر اصفهان در نزدیکی معدن باما صورت گرفت. برای تحقق این هدف، 100 نمونه مرکب خـاک سطحی به‌طور تصادفی از منطقه مورد نظر جمع‌آوری شد. نمونه‌ها‌ هوا خشک شده و کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک 500-250، 250-125، 125-75، 75-50 و 50> میکرون بعد از پراکنده کردن کل خاک با استفاده از دستگاه التراسونیک و الک‌های مناسب تعیین شدند. غلظت‌های کل روی، سرب و کادمیوم پس از هضم مرطوب نمونه‌ها با اسید نیتریک با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد بین میزان انعکاس‌های طیفی خاک در باندهای مرئی، مادون قرمز نزدیک و پانکروماتیک ماهواره‌‌ی Landsat ETM+ و غلظت‌های فلزات سنگین در کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک هم‌بستگی معنی‌دار منفی وجود دارد. مدل‌های رگرسیون چند متغیره گام به گام جهت بررسی امکان تخمین غلظت‌های فلزات سنگین در کلاس‌های ذرات خاک به کمک داده‌های باندهای ماهواره‌ای تشکیل شدند و پراکنش مکانی فلزات سنگین به کمک معادلات رگرسیون چندگانه گام به گام پهنه‌بندی گردید. نتایج نشان داد غلظت فلزات سنگین در همه کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک در نزدیکی معادن حداکثر است و با افزایش فاصله کاهش می‌یابد.

---

تلفات نیتروژن از مزارع تحت آبیاری به‌ویژه در خاک‌های شنی سبب آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی، افزایش کاربرد نیتروژن برای گیاهان و ضرر و زیان اقتصادی می‌شود. این مسأله به‌دلیل بار منفی نیترات و عدم تمایل ذرات خاک در جذب آن اتفاق می‌افتد. برای جلوگیری از حرکت آنیون‌ها، به موادی نیاز است که دارای تمایل جذب آنیونی بالایی باشند که این مواد به‌طور طبیعی در دسترس نیست. به‌دلیل تبادل کاتیونی بالای زئولیت‌های طبیعی، می‌توان خصوصیات سطحی آنها را به نحوی تغییر داد که قادر به جذب ترکیبات دیگری از جمله آنیون‌ها و مواد آلی غیرقطبی نیز باشند. در این مطالعه عملکرد زئولیت ایرانی (سمنان) اصلاح‌شده با سورفکتانت هگزا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید (SMZ) در دو اندازه میلی‌متر و نانومتر در حضور یون Cl- در حذف نیترات مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مدل تجربی فرآیند تبادل یونی تعیین شد. هم‌چنین فرآیند رهاسازی نیترات توسط SMZ به‌عنوان تابعی از زمان و قدرت یونی مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج این مطالعه، SMZ در اندازه میلی‌متر قادر به جذب بیش از1- mmol kg 60 نیترات و SMZ در اندازه نانومتر قادر به جذب بیش از1- mmol kg 80 نیترات است، که نیترات جذب شده می‌تواند به راحتی تحت شرایط قدرت یونی مختلف رها شود. راندمان حذف برای SMZ میلی‌متری و نانومتری به‌ترتیب بین 7/26 تا 3/82 درصد و 8/37 تا 5/85 درصد به‌دست آمد. متوسط میزان نیترات رها شده از SMZ در اندازه میلی‌متر توسط آب دیونیزه 92/6 میلی‌مول در کیلوگرم بود، در حالی‌که این میزان در محلول‌های واجذب با قدرت‌های یونی 03/0، 1/0 و 3/0 مولار به‌ترتیب به 68/14، 71/22 و 91/34 میلی‌مول در کیلوگرم افزایش یافت.

---

وجود فلزات سنگین در منابع آب از مشکلات زیست محیطی بسیاری از جوامع است. تاکنون روش‌های مختلفی برای حذف این فلزات مورد توجه قرار گرفته است که استفاده از جاذب‌های ارزان قیمت از جمله این روش‌ها به‌شمار می‌رود. در این تحقیق، مقایسه‌ای بین دو جاذب جدید برگ سدر و خاکستر آن برای جذب فلز کادمیم از محیط آبی صورت گرفت و برای تعیین فاکتورهای مؤثردر جذب از سیستم ناپیوسته استفاده شد. سپس تأثیر پارامتر‌های pH، زمان تماس و مقدار جاذب بر راندمان جذب تعیین و بهترین مدل سینتیک و ایزوترم جذب مشخص گردید. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که pH بهینه جذب برای جاذب برگ سدر و خاکستر برگ سدر به‌ترتیب 5 و 6 می‌باشد. زمان تعادل جذب برای برگ سدر 45 دقیقه و برای خاکستر برگ سدر 30 دقیقه به‌دست آمد و راندمان جذب با افزایش مقدار جاذب افزایش یافت. مقایسه پارامتر‌های مدل‌های ایزوترم جذب نشان داد که ظرفیت جاذب خاکستر برگ سدر در جذب کادمیم (27/4 میلی‌گرم برگرم) بیشتر از ظرفیت جاذب برگ سدر (91/3 میلی‌گرم بر گرم) می‌باشد.

---

مطالعه اجزاء روی در خاک امکان تعیین جزء یا شکل‌های قابل استفاده این عنصر را می‌دهد. در این تحقیق 10 نمونه خاک آهکی انتخاب و سپس خاک‌های تیمارنشده (شاهد) و تیمارشده با لجن فاضلاب (1٪ وزنی- وزنی) به‌مدت 1 ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانده شدند. قبل از کشت، اجزاء روی در خاک‌های شاهد و تیمارشده تعیین، سه بذر در هر گلدان کشت و پس از 8 هفته بخش هوایی گیاهان برداشت شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب سبب افزایش تمام اجزاء روی شد. در خاک‌های شاهد، بین غلظت روی در گندم و روی تبادلی (**92/0 r=) و پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز (*76/0 r=) همبستگی معنی‌داری وجود داشت. به‌علاوه روی پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز با جذب روی همبستگی معنی‌داری (**86/0 r=) داشت. هم‌چنین در خاک‌های تیمارشده، پاسخ‌های گندم با روی تبادلی همبستگی معنی‌داری (**84/0-*71/0r=) داشتند. ماده خشک با روی پیوندشده با کربنات‌ها و پیوندشده با اکسیدهای آهن و منگنز همبستگی معنی‌داری (به‌ترتیب 69/0 و 75/0) داشت. جذب روی با مقدار روی پیوندشده با کربنات‌ها همبستگی معنی‌داری (*64/0r=) داشت. بنابراین در خاک‌های شاهد جزءهای تبادلی و پیوند‌شده با اکسیدهای آهن و منگنز و در خاک‌های تیمارشده جزءهای تبادلی، پیوندشده با کربنات‌ها و پیوند‌شده با اکسیدهای آهن و منگنز می‌توانند به‌عنوان اجزاء دارای قابلیت استفاده گندم به‌‌کار روند.

---

در برخی موارد نیاز به تبدیل مقدار تبخیر و تعرق گیاه مرجع (یونجه) به تبخیر و تعرق گیاه مرجع (چمن) و یا برعکس وجود داشته تا بتوان مقدار ضریب گیاهی صحیح را بر اساس نوع سطح مرجع مورد استفاده به‌دست آورد، هدف این پژوهش تعیین نسبت ETr (تبخیر و تعرق از گیاه مرجع یونجه) به ETo (تبخیر و تعرق گیاه مرجع چمن) طی فصل رویش برای دشت شهرکرد می‌باشد که این نسبت Kr نامیده می‌شود. مقادیر میانگین ماهیانه و کل (فصل رشد) Kr بر اساس مقادیر روزانه آن در ایستگاه چهارتخته شهرکرد در فصل زراعی رشد منطقه، با استفاده از داده‌های هواشناسی مورد نیاز در یک دوره 185 روزه (اول اردیبهشت تا پایان مهر 1390) از ایستگاه خودکار تحقیقات هواشناسی کشاورزی به‌دست آمده است. مقادیر ETr و ETo برای محاسبه Kr به شش روش محاسبه شدند. این روش‌ها عبارت‌اند از: معادله‌های استاندارد شده پن‌من- مانتیث توسط انجمن مهندسین عمران آمریکا ﴿ASCE-stPM-ETr﴾، پن‌من- مانتیث توسط انجمن مهندسین عمران آمریکا (ASCE-PM-ETr)، کیمبرلی- پن‌من 1982 (1982KP-ETr)، جنسن- هیز اصلاح‌شده (JH-ETr)، و روش محاسبه Kr در نشریه 56 فائو(تمامی روش‌ها برای گیاه مرجع یونجه). مقادیر Kr محاسبه با نتایج به‌دست‌آمده حاصل از یک مطالعه لایسیمتری مورد مقایسه قرار گرفت. مقدار Kr حاصل از مطالعه لایسیمتری برابر با 12/1 که برابر 12/1 برای ASCE-PM-ETr، 16/1 برای JH-ETr و دور از مقدار 27/1 برای 1982 KP-ETr (هر سه نسبت به معادله‌های استانداردشده پن‌من- مانتیث برای گیاه مرجع چمن توسط انجمن مهندسین عمران آمریکا (ASCE-stPM-ETo) به‌دست آمده است که در مقایسه با مقدار 40/1 بر مبنای روش موجود در نشریه 56 فائو فاصله زیادی دارد.