علوم آب و خاک

---

برآورد نیاز آبی یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی سیستم‌های آبیاری است و برای برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح منابع آب اولین و مهم-ترین قدم تعیین نیاز آبی است. لذا به منظور تعیین نیاز آبی گیاه گشنیز، آزمایشی به مدت دو سال (1388 تا 1390) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی در کرمانشاه اجرا گردید. بدین منظور از سه لایسیمتر بیلان آبی به قطر 2/1 متر و ارتفاع 4/1 متر استفاده شد. زمان آبیاری با استفاده از قرائت‌های صورت گرفته از دستگاه IDRG تعیین شد، و در طی مدت آزمایش همواره سعی شد رطوبت در حد رطوبت سهل‌الوصول باقی بماند و عمق آبیاری هم به گونه‌ای محاسبه شد که بتواند رطوبت خاک را به ظرفیت زراعی برساند. سپس با استفاده از معادله بیلان آب تبخیرتعرق محاسبه شد. براساس نتایج به‌دست آمده میزان آب مورد نیاز گشنیز در سال 1388- 1389 و 1389-1390 به ترتیب 58/713 و64/580 میلی‌متر برآورد شد. در همین مدت تبخیر تعرق مرجع با استقاده از معادله پنمن‌مانتیث محاسبه شد و این پارامتر برای سال اول انجام پژوهش، 58/643 میلی‌متر و برای سال دوم 17/530 میلی‌متر برآورد گردید.

---

کاهش مداوم کیفیت آب زیرزمینی برای فعالیت‌های مختلف کشاورزی در مناطق پهناور خشک و نیمه‌خشک به یک نگرانی اساسی مبدل شده است. بنابراین پهنه بندی کیفیت آب زیرزمینی در یک مقیاس کلان در مدیریت اراضی امری ضروری می‌باشد. هدف مطالعه حاضر پهنه‌بندی توزیع مکانی دو شاخص مهم کیفیت آب زیرزمینی شامل EC و SAR با استفاده از تکنیک‌های زمین آمار در استان اصفهان می‌باشد. تکنیک‌های زمین آمار مختلف مانند کریجینگ، IDW و RBF بر داده‌های 540 حلقه چاه اعمال و نقشه پیوسته EC و SAR در محیط نرم افزار ArcGIS 9.3 تهیه گردید. مطابق نتایج، از میان روش‌های مختلف، روش کریجینگ با مدل واریوگرامی دایره‌ای بهترین عملکرد و کمترین خطا را نشان داد. بنابراین، نقشه‌های تولید شده این روش براساس روش تقسیم‌بندی کیفیت آب ویل کاکس مورد طبقه بندی قرار گرفت. نتایج نشان داد که EC بین 2/392 میکروموس بر سانتی‌متر در غرب استان تا 6/17917 در مناطق شمال و شرق منطقه مطالعاتی متغیر است. حداکثر و حداقل شاخص SAR نیز برای شهرستان‌های خور و بیابانک و سمیرم به‌ترتیب بین 9/38 تا 13/0 تخمین زده شد. مطابق روش ویل کاکس، 13/12 % از آب‌های زیرزمینی استان به‌عنوان کلاس خوب، 16% متوسط، 5/17% نامناسب و 35/54% به‌عنوان کلاس غیرقابل استفاده طبقه‌بندی گردید. به‌طور کلی، کیفیت آب زیرزمینی استان اصفهان از لحاظ کشاورزی، از جنوب به شمال و هم‌چنین از غرب به شرق مخصوصاً در پلایا (اراضی فاقد کشاورزی) که کلاس کیفیت آب غیرقابل استفاده غالب است کاهش می‌یابد.

---

تکنیک‏های محاسباتی نرم در سه دهه اخیر به‌طور وسیعی در تحقیقات علمی و مسائل مهندسی مطالعه و به‌کار برده شده‏اند. هدف از این پژوهش، بررسی توانایی شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) و عصبی- فازی (NF) در برآورد پارامتریک منحنی نگهداشت رطوبتی خاک (SWRC) با استفاده از داده‏های کشت و صنعت‏های استان خوزستان بود. آنالیز حساسیت نیز جهت انتخاب ترکیب بهینه ورودی‏ها به‌کار برده شد. در تحقیق حاضر معادله‏های ون‏گنوختن و فردلند و زینگ جهت برآورد پارامتریک SWRC استفاده شد. ویژگی‏های اندازه‏گیری شده شامل توزیع اندازه ذرات خاک، ماده آلی، چگالی ظاهری، کربنات کلسیم معادل، نسبت جذب سدیم، هدایت الکتریکی عصاره اشباع، اسیدیته خاک، میانگین وزنی قطر خاکدانه‏ها، حدود خمیری و روانی، مقاومت نفوذی، درصد رطوبت اشباع و محتوی رطوبتی در مکش‏های 33،100، 500 و 1500 کیلوپاسکال بودند. نتایج این پژوهش بر پایه شاخص‏های ارزیابی عملکرد نشان داد که هر دو مدل MLP و NF برآوردهای مناسبی از SWRC ارائه دادند در حالی‏که شبکه عصبی برآوردهای بهتری از مدل عصبی- فازی فراهم کرد. به‌عنوان مثال مقادیر آماره NMSE در برآورد Sθ، rθ، α، n و m در معادله فردلند و زینگ با استفاده از مدل‏های MLP و NF به‌ترتیب برابر (059/0، 061/0)، (154/0، 162/0)، (109/0، 117/0)، (125/0، 135/0) و (129/0، 145/0) بودند. به‌علاوه پارامترهای α و n در عمق اول و rθ و α در عمق دوم در معادله فردلند و زینگ با دقت بیشتری نسبت به معادله ون‏گنوختن برآورد شدند.

---

با هدف بررسی تغییر خصوصیات خاک‌ها در یک ردیف پستی و بلندی مطالعه‌ای در استان خوزستان انجام شد. برای این منظور در امتداد شمالی جنوبی استان، خاکرخ‌هایی در اراضی مجاور رودخانه کارون حفر و خصوصیات این خاک‌ها تعیین شد. نتایج نشان داد که بافت خاک از بخش‌های شمالی به‌سمت جنوب با تغییرات تدریجی روبه سنگینی است. در اراضی پست، تکامل خاک به تشکیل افق سالیک و در برخی موارد تشکیل رنگدانه محدود شده است. علی‌رغم سطح بالای آب زیرزمینی در برخی از اراضی، به‌دلیل شوری زیاد گلی یا رنگدانه‌ها ملاحظه نشد. در بخش‌‌هایی از این اراضی با زه‌کشی نسبتاً مناسب، آهک از سطح شسته و در عمق تجمع یافته بود. در این خاک‌ها تشکیل افق کلسیک با درجات توسعه متفاوت، حداکثر تکامل خاکرخی خاک منطقه را نشان می‌دهد. در بخش‌های میانی منطقه با سابقه کشت و کار بیشتر، تشکیل افق‌های کمبیک و یا کلسیک نشان از تحول خاکرخی بیشتر خاک دارد. تشکیل این افق علاوه بر بهبود شرایط زه‌کشی که سبب تسریع در آبشویی شده، به‌واسطه بهبود رشد موجودات زنده (متأثر از زه‌کشی) می‌باشد. وجود رس اسمکتیت در بخش‌های جنوبی منطقه به انتقال این رس از قسمت‌های بالادست در اثر جریان‌های سیلابی مربوط می‌گردد که در اثر فرآیندهای انتشار و رسوب به‌دلیل اندازه بسیار ریز در این خاک‌ها در همه افق ها تجمع یافته است. رس پالی گورسکایت در برخی از خاک‌ها به‌دلیل شرایط مناسب زه‌کشی و آبیاری شدید از خاکرخ خاک حذف شده و یا میزان آن به‌حداقل رسیده است. با این وجود کانی‌های رسی کلریت، اسمکتیت، ایلیت و کوارتز نیز در اندازه رس در این اراضی ملاحظه شد.

---

به‌منظور بررسی مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم توسط رس‌های جداسازی شده از خاک با سیستم‌های مختلف کشاورزی، از دو منطقه شمال و جنوب استان خوزستان در شهرستان‌های شوشتر و آبادان نمونه‌های خاک از کشت‌های نیشکر، تناوبی، نخلستان و بایر در عمق‌های صفر تا 30 و60 -30 سانتی‌متری نمونه‌برداری شد. برای مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم به رس‌های جداسازی شده از 30 نمونه‌ خاک، هم‌زمان غلظت‌های کلرید پتاسیم و کلرید آمونیوم (صفر، 50، 100، 200، 400، 600، 800، 1000 میلی‌گرم بر کیلوگرم) اضافه گردید. نمونه‌ها به‌‌مدت 24 ساعت در شرایط آزمایشگاهی (دمای 20 درجه سلسیوس بدون تکان دادن) نگه‌داری شد. سپس با استات منیزیم عصاره‌گیری و مقادیر پتاسیم و آمونیوم قابل جذب تعیین و سپس مقدار پتاسیم و آمونیوم تثبیت شده از تفاوت این مقادیر محاسبه گردید. نتایج مطالعه کانی‌شناسی با روش پراش پرتو ایکس وجود کانی‌های رسی کائولینیت، پالی‌گورسکایت، ایلیت، کلرایت، اسمکتیت و کوارتز را در مناطق مورد مطالعه نشان داد. مقایسه میانگین میزان تثبیت پتاسیم و آمونیوم با آزمون دانکن نشان داد که با افزایش غلظت پتاسیم و آمونیوم، مقدار و درصد تثبیت افزایش یافته است. بیشترین تثبیت پتاسیم و آمونیوم در لایه سطحی رس‌های خاک اراضی تحت کشت تناوبی شوشتر و برای رس‌های آبادان در نخلستان بود. مقایسه تثبیت پتاسیم و آمونیوم نشان داد که در هر دو کاتیون، با افزایش غلظت میزان تثبیت افزایش یافته است ولی افزایش غلظت یکی باعث کاهش میزان تثبیت دیگری و برعکس شده است. هم‌چنین میزان تثبیت آمونیوم در این مناطق توسط این رس‌ها بیشتر از پتاسیم بوده است که این امر ممکن است به اثر کانی‌های رسی اسمکتیت و تثبیت بیشتر آمونیوم توسط این کانی نسبت به کانی‌های رسی دیگر باشد. نتایج این تحقیق می‌تواند برای مدیریت کودهای پتاسیمی و آمونیوم‌دار در اراضی زراعی مورد استفاده قرار گیرد.

---

گرد و غبار به‌طور گسترده در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان اتفاق می‌افتد. از آن‌جائی‌که ذرات گرد و غبار دارای اندازه ریز هستند، جذب سطحی بالا و هم‌چنین امکان انتقال آلودگی بالائی دارند. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات زمانی و مکانی میزان فرونشست اتمسفری در نقاط مختلف شهر کرمان می‌باشد. نمونه‌های گرد و غبار به‌وسیله‌ی تله‌های شیشه‌ای نصب‌شده بر روی پشت‌بام ساختمان‌های یک طبقه در 35 نقطه شهر کرمان طی 7 ماه از اردیبهشت تا پایان آبان ماه 1391 (مجموعاً 245 نمونه) جمع‌آوری شد. پس از هر بار نمونه‌برداری ماهانه، تله‌ها شسته شده و نمونه‌های انتقال‌یافته به آزمایشگاه توزین و نرخ فرونشست ذرات محاسبه گردید. پهنه‌بندی میزان فرونشست متوسط 7 ماهه از روش درون‌یابی وزن‌دهی عکس فاصله (IDW) انجام شد. به‌منظورمطالعه‌ی رژیم بادی، گلباد کرمان به‌وسیله نرم‌افزار WRPLOT 7.0.0 ترسیم گشت. نتایج نشان داد که متوسط نرخ فرونشست بین ماه‌های اردیبهشت تا آبان از 4/17 به 5 گرم بر متر‌مربع در ماه کاهش یافته‌است که می‌توان به کاهش سرعت باد نسبت داد. پراکنش مکانی نمونه‌ها نیز نشان می‌دهد که میزان فرونشست از 84/4 در قسمت‌های جنوبی تا 84/14 گرم بر متر‌مربع در ماه (غالباً در قسمت‌های شمالی) متغیر می‌باشد. بر‌اساس گلباد حاصل از 7 ماه نمونه‌برداری، باد غالب از شمال، شمال‌شرق و شمال‌غرب می‌وزد و تغییرات مکانی فرونشست متناسب با آن می‌باشد. باتوجه به بالا‌بودن مقدار گرد و غبار فرونشسته منشأ‌یابی و کنترل گرد و غبار جهت مدیریت و برنامه‌ریزی مناسب امری ضروری می‌باشد.

---

مطالعه و ارزیابی تغییرات شاخص‌های کیفیت خاک در انواع کاربری اراضی می‌تواند در برنامه ریزی مدیریت پایدار و پیشگیری از روند نزولی کیفیت خاک مؤثر باشد. در همین رابطه مطالعه‌ای در سال 1389 در منطقه فریدن در استان اصفهان با هدف بررسی برخی از شاخص‌های شیمیایی و بیولوژیک خاک در سه کاربری اراضی(مرتع، دیم‌زار رها شده و دیم)، در دو فصل رویش (اردیبهشت و شهریور) و در سه شیب (10-0، 20-10 و 30-20 درصد) انجام شد. شاخص‌های مورد ارزیابی شامل ازت، فسفر، پتاس، مواد آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و تنفس میکروبی بود. نتایج نشان داد که با افزایش شدت شیب تمامی صفات به‌جز میزان پتاس روند نزولی داشت. از سوی دیگر تأثیر نوع کاربری بر تمامی پارامترهای مورد بررسی به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌نحوی که بیشترین مقادیر شامل mg/kg 4/28 فسفر، 62/0% مواد آلی، cmol/kg 38 /20 ظرفیت تبادل کاتیونی و mgC/day 2/33 تنفس میکروبی، همگی در کاربری مرتع دیده شد و در مورد پتاس به مقدار mg/kg 8/406 در دیم مشاهده شد. تأثیر فصل برروی تمامی پارامترهای اندازه‏گیری شده به‌جز ازت معنی‌دار بود به‌گونه‌ای که بیشترین مقادیر شامل mg/kg7/28 فسفر، mg/kg 3/377 پتاس،cmol/kg 6/19 ظرفیت تبادل کاتیونی، mgC/day 9/25 تنفس میکروبی همگی در اردیبهشت و تنها مواد آلی با بیشترین مقدار (68/0%) در شهریورماه دیده شد. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد افزایش شدت شیب وتغییرکاربری غیراصولی اراضی همزمان با نزدیک شدن به آخر فصل رویش همگی سبب کاهش شاخص‌های کیفی و توانایی بهره‌دهی خاک می‌گردد.

---

هدف تحقیق حاضر ارزیابی قابلیت داده‌های ماهواره‌ای لندست TM مربوطه به شهریور‌ماه 1388 در شناسایی و تفکیک اراضی شور منطقه ورزنه واقع در جنوب‌شرقی استان اصفهان می‌باشد. داده‌های زمینیEC با ‌استفاده از روش نمونه‌برداری تصادفی از 53 سایت نمونه‌برداری با سطحی حدود 8100 متر‌مربع (9 پیکسل تصویر) جمع‌آوری گردید. شاخص‌های طیفی مانند باندهای TM، BI، 1SI، 2SI، و 3SI، مؤلفه‌های 1PC، 2PC، 3PC و همچنین مدل‌سازی رگرسیون چند‌متغیره خطی و روش طبقه‌بندی نظارت‌ شده بر تصویر زمین مرجع‌ شده اعمال‌ شد. نتایج آنالیز رگرسیونی نشان‌ داد که باند 4TM رابطه‌ قوی با EC زمینی دارد (48/0=2R). همچنین تصویر مدل‌سازی با ‌استفاده از باند 3، 4 و 5 و 3PC در سطح 99% معنی‌دار بود. ارزیابی صحت نقشه‌های‌ طبقه‌بندی باند 4 و تصویر مدل‌سازی با 5 کلاس شوری شامل 4-0، 20-4، 60-20، 100-60 و بیشتر از 100 دسی‌زیمنس بر متر نشان داد که به‌طور‌کلی بیش از 86% توافق بین نقشه‌ها و داده‌های زمینی EC وجود دارد. بنابراین، با‌ توجه به صحت بالای تصاویر طبقه‌بندی ‌شده نسبت ‌به روش‌های رگرسیون در تفکیک خاک‌های پهناور شور می‌توان از آنها به‌عنوان ابزار مناسب در جهت مدیریت و مبارزه با شوره‌زایی استفاده نمود.

---

از آنجا که اقلیم تأثیر بسزایی برروی تولید گرد و غبار دارد، شناسایی پارامتر‌های اقلیمی مؤثر بر این پدیده ضروری است. در این مطالعه، پارامتر‌های اقلیمی درجه حرارت، رطوبت نسبی، بارندگی، سرعت و جهت حداکثر باد انتخاب و ارتباطشان با داده‌های قدرت دید و همچنین تعداد روز‌های گرد و غباری ثبت شده در ایستگاه‌های هواشناسی در مقیاس ماهانه و سالانه در استان خوزستان با استفاده از رگرسیون خطی چند‌متغیره آنالیز شد. نتایج نشان داد که تعداد روز‌های طوفانی در 5 سال اخیر به 366 روز رسیده است. کمترین تعداد روز‌های طوفانی برای تمامی ایستگاه‌های استان خوزستان شامل: آبادان، اهواز، امیدیه، دزفول و مسجد سلیمان در پاییز و بیشترین آن برای ایستگاه آبادان و اهواز در بهار و برای سه ایستگاه دیگر در تابستان رخ داده است. نتایج همچنین نشان داد که در ایستگاه‌ آبادان و اهواز فصل همراه با بیشترین روز‌های طوفانی (بهار) با فصل دارای کمترین مقدار بارندگی (تابستان) مطابقت ندارد که به‌نظر می‌رسد دلیل اصلی، تفاوت ویژگی‌های اقلیمی منطقه رسوب‌گذاری و منطقه منشأ است. در‌حالی‌که رخ دادن طوفان‌های گرد و غبار در تابستان در ایستگاه‌های دیگر نشان‌دهنده امکان محلی و درون استانی بودن منشأ طوفان‌های این منطقه می‌باشد. آنالیز رگرسیون نیز این مسئله را تأیید کرد، بدین صورت که تعداد پارامتر‌های اقلیمی که دارای همبستگی مهم با داده‌های قدرت دید می‌باشند از غرب به شرق از 8 به 16 پارامتر افزایش یافته است. به‌طور‌کلی، نتایج نشان داد که با افزایش فاصله از کشور‌های عربی از قبیل عراق و عربستان صعودی، منشأ طوفان‌ها محلی و درون استانی می‌شود.

---

بیابان‌زایی به‌عنوان یک بحران مهم در مناطق خشک استان اصفهان شناحته شده است. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی سه مدل اصلی پهنه‌بندی شدت بیابان‌زایی MEDALUS، MICD و FAO-UNEP در کانون بحران بیابان‌زایی منطقه جرقویه در شرق اصفهان صورت گرفته است. بدین منظور معیارها و شاخص‌های بیابان‌زایی مربوط به آنها براساس خصوصیات منطقه و کارهای میدانی انتخاب و نقشه آنها در 27 رخساره ژئومرفولوژی تهیه گردید. نقشه‌های شدت بیابان‌زایی تولیدی براساس کلاس‌های هر مدل در محیط ArcGIS 10 طبقه‌بندی گردید و سپس توسط نرم‌افزار IDRISI Tiga 16.03 با یکدیگر مقایسه شدند. مطابق نتایج هر سه مدل، بیش از 95% منطقه مطالعاتی دارای کلاس بیابان‌زایی شدید است. مقایسه کلاس‌های شدت بیابان‌زایی بین سه مدل نشان داد که تنها 45% شدت بیابان‌زایی در بین مدل‌ها مشابه بوده که این امر به‌علت مختلف بودن تعداد کلاس‌ها و همچنین معیارها و شاخص‌ها در مدل‌های مختلف است. با توجه به صحت نقشه شدت بیابان‌زایی مدل مدالوس و همچنین سازگاری آن در انتخاب معیارها و شاخص‌ها، به‌کارگیری سامانه GIS و میانگین هندسی در پهنه‌بندی بیابان‌زایی؛ به‌عنوان مدل برتر انتخاب گردید. طبق این مدل به‌ترتیب 85% و 15% از منطقه دارای بیابان‌زایی بسیار شدید و شدید است که بیانگر میزان بیابان‌زایی بسیار بالا در منطقه است و باید هرچه سریع‌تر با اجرای برنامه‌های بیابان‌زدایی روند صعودی فرایند آن را کاهش داد.

---

مطالعه حاضر جهت افزایش کارایی گیاه استخراجی گونه Festuca ovina L. در خاک‌های آلوده به سرب با استفاده از EDTA (غلظت صفر، 5/1، 3، 5/1+5/1، 3+3و 6 میلی‌مول در کیلوگرم)، تعیین بهترین زمان برداشت گیاه به‌منظور افزایش جذب سرب و شیوه کاربرد EDTA جهت کاهش خطر آبشویی سرب انجام شد. نتایج نشان داد که در تیمار 3 میلی‌مول حداکثر میزان برداشت سرب صورت گرفت. بنابراین در مرحله دوم، تیمار 3 میلی‌مول در کیلوگرم جهت ارزیابی بهترین زمان برداشت گیاه در دوره‌های زمانی 15 ، 30 و 45 روز استفاده شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان، غلظت سرب در بافت‌های گیاهی افزایش داشت و بهترین زمان جهت حداکثر جذب سرب 60 روز پس از اولین برداشت است. در گام سوم جهت کاهش آبشویی سرب-کلات، غلظت 3 میلی‌مول در کیلوگرم EDTA در پنج روش یکبار، دوبار، سه‌بار، چهار بار و پنج ‌بار متوالی به خاک اضافه شد. نتایج نشان داد در روش پنج‌بار، میزان سرب خاک حداقل و در اندام‌های گیاهی حداکثر بود و بین غلظت فلز در اندام‌های گیاهی بین روش سه‌بار، چهار‌بار و پنج بار تفاوت معنی‌داری وجود نداشت (5%P<). به‌طورکلی، حد بهینه گیاه‌ استخراجی F. ovina L. و کاهش آبشویی سرب در غلظت 3 میلی‌مول در کیلوگرم EDTA، در کاربرد به روش پنج‌بار و برداشت گیاه در انتهای رشد به‌دست آمد.

---

فرآیند بارش - رواناب و ایجاد سیلاب از پدیده‌های هیدرولوژیکی هستند که بررسی آنها به‌سبب تأثیرپذیری از پارامترهای مختلف، دشوار می‌باشد. تاکنون روش‌ها و الگو‌های مختلفی برای تحلیل این پدیده‌ها ارائه شده است. از این‌رو هدف این پژوهش ارزیابی شبکه عصبی-فازی تطبیقی در پیش‌بینی ضریب رواناب رگبار است. به‌این منظور حوزه آبخیز بار اریه نیشابور انتخاب و داده‌های مربوط به 33 واقعه در بین سال‌های آماری 1331 تا 1385 جمع‌آوری گردید. به‌منظور انتخاب متغیرهای مستقل در برآورد ضریب رواناب از تجزیه و تحلیل عاملی استفاده شد، که براساس آن چهار متغیر مقدار متوسط بارندگی، چارک سوم، اول و چهارم شدت بارندگی و همچنین پنج متغیر شاخص ( &phi) و چارک‌های اول تا چهارم شدت بارش به‌عنوان عوامل اصلی برگزیده شدند. همچنین ترکیب سایر متغیرها براساس نقش هیدرولوژیکی آنها، به‌عنوان ورودی شبکه مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که شبکه با ورودی چارک‌های اول تا چهارم شدت بارندگی، مقدار کل بارش و شاخص &phi و بارش پنج روز قبل ضریب رواناب رگبار را با ضریب تبیین آزمون 91/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 02806/0 و متوسط قدر مطلق خطا 0275/0 پیش‌بینی کند.

---

برآورد توزیع مکانی مقادیر تبخیر و تعرق (ET) برای مدیریت کشاورزی و منابع آب ضروری می‌باشد. مطالعه حاضر با هدف تخمین ET با استفاده از الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (Sebal) و داده‌های ماهواره‌ای سنجنده TM خرداد سال 1388 در‌منطقه دامنه استان اصفهان صورت گرفته است. به‌منظور محاسبه ET کلیه اجزاء مدل توازن انرژی و پارامترهای مربوطه شامل تابش خالص آلبیدوی سطحی، تابش امواج کوتاه و بلند ورودی و خروجی، گسیلمندی سطح، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس، شاخص گیاهی NDVI، شاخص سطح برگ و دمای سطحی با استفاده داده‌های سنجنده TM تصحیح هندسی و رادیومتریک شده، استخراج گردید. نتایج نشان داد که مقادیر ET در اراضی کشاورزی حدود 2/7 میلی متر در روز است که تقریباً برابر مقدار 99/6 میلی متر به‌دست آمده از روش پنمن- مانتیث در ایستگاه هواشناسی سینوپتیک داران می‌باشد. بنابراین پهنه‌بندی‌های ET، که تقریباً معادل نیاز آبی گیاهان می‌باشد، از طریق داده‌های ماهواره‌ای می‌تواند برای انتخاب گیاهان مناسب برای مقاصد کشاورزی و برنامه‌های احیایی در مناطق پهناور خشک و نیمه خشک استان اصفهان که با خشکسالی‌های شدید و کمبود آب مواجه است مورد استفاده قرار گیرد.

---

فرسایش بادی و معضلات مربوط به آن، هرساله خسارات سنگینی به بخش‌های محیط زیستی، اجتماعی و سلامت جامعه وارد می‌کند. در ایران نیز به‌دلیل وسعت مناطق خشک و گرد و غبارهایی که هر ساله بخش وسیعی از کشور را تحت پوشش قرار می‌دهند، مقابله و هدایت بهینه این پدیده حائز اهمیت می‌باشد. در این پژوهش عوامل تأثیرگذار بر فرسایش بادی از جمله اثر اندازه ذرات، نوع مواد پلیمر، ارتفاع ریزش مواد و اثر زمان بر روی تثبیت ذرات خاک در برابر فرسایش‌پذیری و میزان عمق نفوذ محلول‌های پلیمری مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون‌ها به‌صورت آزمایشگاهی و با استفاده از دستگاه تونل باد مدارباز تحت سرعت باد حدود 40 کیلومتربرساعت انجام شد. همچنین پدیده فرسایش موضعی و عمومی بر روی سطح خاک مرتبط با اندازه ذرات خاک و یک‌نواختی سطح پوشش نمونه‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع ریزش محلول‌های پلیمری به‌دلیل افزایش میزان عمق نفوذ درخاک، میزان فرسایش‌پذیری خاک کاهش یافت و با گذشت زمان اثر تثبیت‌کنندگی این محلول‌ها بر روی خاک‌های درشت دانه‌تر بیشتر از خاک‌های ریزدانه بود. در این تحقیق، نتایج آزمایشگاهی با برخی از روابط تئوری ارائه‌شده در این زمینه مقایسه گردید، که تطابق مناسبی با نتایج آزمون‌های صورت گرفته در آزمایشگاه نشان داد.

---

در این تحقیق تأثیر درجه حرارت، تبخیر و تعرق، بارندگی، جهت دامنه و طبقات ارتفاعی، بافت و اسیدیته خاک بر درصد کربن آلی در دو عمق 15 و 45 سانتی‌متری خاک مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمون t جفتی نشان داد اختلاف معنی‌داری بین مقادیر اندازه‌گیری شده در دوعمق خاک وجود دارد. پس از تهیه داده‌های مورد نیاز و پردازش آنها و حذف داده‌های پرت، نقشه‌های پایه مربوط به هریک از لایه‌های اطلاعاتی، توسط نرم‌افزار Arc GIS9.3 به‌دست آمدند و سپس با روی‌هم‌گذاری نقشه‌ها اطلاعات مربوط به یکدیگر جفت شدند. ضرایب همبستگی پیرسون بین عوامل مورد نظر نشان دادند که در عمق 15 سانتی‌متری خاک ، مقادیر کربن آلی با دو عامل محیطی شامل دما و ارتفاع در سطح 01/0 همبستگی دارد. همچنین نتایج آنالیز آماری حاصل از انجام تجزیه مؤلفه‌های اصلی (PCA) نشان دادند که عوامل درجه حرارت، تبخیر، درسطح یک درصد و میزان لای و رس خاک، در سطح پنج درصد بر مقدار کربن آلی خاک تأثیرگذار هستند. محورهای اول، دوم و سوم با مقادیر ویژه 98/4، 78/3 و 92/1 به‌ترتیب 33/0، 25/0 و 13/0 درصد از تغییرات همبستگی بین مقادیر کربن آلی و داده‌های محیطی را توجیه نمودند.

---

---

پدیده گرد و غبار یکی از مخاطرات اقلیمی و زیست محیطی مهم در مناطق خشک تا نیمه خشک جهان می­باشد. این مطالعه جهت بررسی برخی از مهم­ترین ویژگی­های گرد و غبار اتمسفری شهر کرمان بعنوان یکی از شهرهای مهم مناطق خشک کشور با پتانسیل بالای تولید گرد و غبار انجام شده است. از اردیبهشت تا آبان ماه 1391، در 35 نقطه شهر کرمان و با استفاده از تله‌های شیشه‌ای، از گرد و غبار بصورت ماهانه نمونه­ برداری انجام شد. همچنین، جهت مقایسه نتایج گرد و غبار اتمسفری با خاک منطقه، 60 نمونه مختلف خاک سطحی از مناطق برون­شهری و 35 نمونه مختلف خاک درون­شهری تهیه گردید. سپس برخی ویژگی ­های شیمیایی و فیزیکی از جمله pH، هدایت الکتریکی در عصاره 1:2 آب به نمونه، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل و نیز توزیع اندازه ذرات در نمونه­ های گرد و غبار و خاک تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان خصوصیات شیمیایی بررسی شده در نمونه­ های گرد و غبار بسیار بیشتر از میزان نمونه­ های خاک است و این احتمال داده می­شود که ذرات گرد و غبار در اتمسفر کرمان از خاک­ های شور و قلیایی و آهکی اطراف کرمان منشا می­گیرند. نتایج به دست آمده از توزیع اندازه ذرات گرد و غبار نیز حاکی از آن است که ذرات گرد و غبار جمع­آوری شده در این مطالعه از منابع منطقه ­ای در فاصله متوسط تا زیاد تشکیل شده است. با توجه به اینکه خصوصیات شیمیایی مورد مطالعه  در گرد و غبار طی ماه ­های مختلف تا حدی تغییر مینمایند این موضوع بیان­گر تغییر منابع انسانی و طبیعی تولید گرد و غبار در طی فصول مختلف است.  با توجه به نتایج به دست آمده لازم است با مدیریت مناسب تولید گرد و غبار و ورود آن به شهر کرمان کنترل گردد.

---

نقشه توزیع مکانی کلاس‌های خاک برای استفاده مفید و مؤثر از خاک و تصمیم‏گیری‎های مدیریتی مهم است. نقشه‎برداری رقومی خاک (DSM) می‎تواند توزیع مکانی کمّی از کلاس‎های خاک پیش‎بینی کند. مؤلفه‎های کلیدی و اصلی DSM، روش‌ها و مجموعه‎ای از متغیرهای کمکی محیطی مورد استفاده برای پیش‎بینی کلاس‎های خاک هستند. این مطالعه به منظور تهیه نقشه رقومی گروه‎های بزرگ خاک با روش رگرسیون لجستیک چندجمله‎ای با استفاده از دو مجموعه از متغیرهای کمکی شامل: مجموعه (1) متغیرهای مشتق شده از مدل رقومی ارتفاع، شاخص‎های سنجش از دور و سطوح ژئومورفیک تفکیک ‎شده در منطقه و مجموعه (2) متغیرهای مشتق شده از مدل رقومی ارتفاع، شاخص‎های سنجش از دور، ژئومورفیک تفکیک ‎شده و واحدهای خاک شناسایی شده (نقشه خاک) در بخشی از اراضی شهرستان بم استان کرمان طراحی گردید. یک طرح نمونه‎برداری طبقه‎بندی شده تصادفی در منطقه‎ای به مساحت صد هزار هکتار تعریف شد و در‌نهایت، ۱۲6 خاکرخ حفر و تشریح گردید. نتایج ارزیابی دقت مدل رگرسیون لجستیک چندجمله‌ای با متغیرهای ورودی مختلف نشان داد که با وارد شدن نقشه خاک قدیمی در مدل‎سازی، شاخص ‏های صحت مدل ازجمله صحت کلی وآماره کاپا به ترتیب از 71/0 و 65/0 به 79/0 و 74/0 افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که در پیش‎بینی کلاس خاک، سطح ژئومرفولوژی در بین متغیرهای ورودی دو مجموعه، به‎عنوان یک متغیر پیش‌بینی کننده قدرتمند است. به‎طور کلی نتایج نشان داد که تکنیک‌های نقشه‎برداری رقومی می‌توانند روش سنتی نقشه‎برداری را ارتقاء بخشند، کاربرد نقشه‎های تولید شده را افزایش داده وهمچنین قابلیت استفاده این نقشه‌ها را برای شاخه‌های علمی مختلف را امکان‎پذیر نماید.
 

---

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.