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.

---

ارزیابی کیفی تناسب اراضی، بررسی برایند عوامل فیزیکی مؤثر بر تولید محصولات زراعی در عرصه اراضی کشاورزی، بدون در نظر گرفتن مقادیر عملکرد و فاکتورهای اجتماعی – اقتصادی است. هدف از این مطالعه تعیین تناسب کیفی اراضی منطقه براآن شمالی واقع در شرق اصفهان، برای کشت آبی گندم، جو، ذرت و برنج بوده است. برای تعریف واحدهای اراضی، مطالعه خاک‌شناسی نیمه‌تفصیلی در منطقه صورت گرفته، پنج سری و 25 فاز سری شناسایی گردید. تیپ‌های بهره‌وری رایج در منطقه، شامل کشت آبی گندم، جو، ذرت و برنج با سطح نهاده متوسط مشخص شد. نیازهای فیزیولوژیک هر یک از گیاهان با استفاده از منابع موجود تا حد ممکن تعیین و درجه‌بندی گردید. مبنای اساسی ارزیابی بر چهارچوب فائو و روش پیشنهادی سایز استوار شده است. ارزیابی کیفی به دو روش محدودیت ساده و پارامتریک (عددی)، در سطح تفصیلی و با مقیاس 1:20000 از طریق مقایسه مشخصات زمین و اقلیم با نیازهای رویشی محصولات مورد مطالعه صورت گرفته است.

 نتایج این مطالعات نشان دادکه عوامل محدودکننده تولید محصولات زراعی در منطقه مورد بررسی، علاوه بر متغیرهای اقلیمی برای برخی محصولات، عبارتند از: شوری، زه‌کشی و شرایط فیزیکی خاک، سنگ‌ریزه و مقدار آهک. تناسب فیزیکی اراضی برای تولید برنج، در اغلب واحدهای اراضی بسیار کم است. نتایج ارزیابی فیزیکی به روش پارامتریک (با استفاده از معادله ریشه دوم)، قرابت نزدیکی با نتایج روش محدودیت ساده نشان داد.

---

برای تعیین سطح زیر کشت شالیزارهای منطقه اصفهان، از داده‌های رقومی ماهواره‌ IRS-1D هند (سنجنده‌های PAN ، LISS III و سری زمـانی WiFS) استفـاده شـد. تصحیحـات مختلف شامـل هنـدسی، اتمسفریک، رادیومتریک و توپوگـرافی بر روی تصـاویر مربوط به سال‌هـای 2003 و 2004 اعمـال گردیـد. در این مطالعه پیش پردازش‌هـای لازم و آنالیزهـای مختلف از جمله آنالیزهـای ترکیبـات مربوط به تصاویر سری زمانی و هم‌چنین نمونـه بـرداری‌های میـدانی برای سال‌های 2003 و 2004 صورت گرفت. با انتخاب نواحی تعلیمی مناسب در تصاویر مختلف اقدام به طبقه بندی نظارت شده تصاویر گردید. از باند مادون قرمز موج کوتاه و شاخص آب (Normalized Difference Water Index (NDWI نیز برای بررسی امکان تعیین مناطق شالیکاری استفاده گردید. علاوه بر شالیزارها، اراضی کشاورزی غیر شالی، اراضی رهاشده، شوره‌زارها و رخنمون سنگی در تصاویر LISS III و با کمک تصویر PAN، مناطق شهری و نیز جاده‌ها قابل شناسایی گردیدند. با تشکیل جدول ماتریس خطا، دقت کلی طبقه بندی 91 درصد و کاپای کلی 89 درصد به دست آمد. مساحت زیر کشت شالیزارها نیز حدود 19500 هکتار در سال 2003 میلادی برای سنجنده LISS III و20450 هکتار برای سنجنده WiFS و در سال 2004 میلادی 21670 هکتار برای سنجنده WiFS تعیین گردید. با انجام این مطالعه مشخص شد که می‌توان داده‌های LISS III را برای تشخیص و تعیین دقیق سطح زیر کشت شالیکاری و داده‌های سنجنده WiFS برای تخمین سطح با دقت تقریباً قابل قبول استفاده کرد.

---

به منظور ارزیابی قابلیت داده‌های ماهواره‌ای سنجنده +ETM جهت تهیه طبقات پوششی جنگل- اراضی درختچه‌ای و مرتع در حدود فوقانی جنگل، این داده‌ها در بخشی از اراضی جنگلی و مرتعی در ارتفاعات حوزه نکا- ظالم رود مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت تصحیح هندسی تصویر از روش تصحیح هندسی ارتو با به‌کار‌گیری مدل رقومی ارتفاعی استفاده شد که میزان خطای ریشه میانگین مربعات معادل 68/0 پیکسل در راستای محور X‌ها و 69/0 پیکسل در راستای محور Y‌ها را به دست آورد. از تکنیک PANSHARP جهت ترکیب وضوح باندهای اصلی و باند پانکروماتیک استفاده شد. به منظور تهیه نقشه واقعیت زمینی از روش نمونه برداری تصادفی منظم با قطعات نمونه یک هکتاری استفاده شد. از فرم رویشی درختی، درختچه‌ای و مرتعی به‌عنوان معیار تفکیک طبقات استفاده گردید. مجموعه‌ای از کانال‌ها شامل باندهای اصلی، شاخص‌های گیاهی NDVI و (NIR(IR/R و مولفه‌های اول حاصل از تجزیه مولفه‌های اصلی جهت طبقه بندی داده‌ها مورد استفاده قرار گرفت. از روش خودکار انتخاب کانال‌ها جهت انتخاب ترکیب بهینه باندی استفاده شده و نمونه‌های تعلیمی با استفاده از شاخص‌های تفکیک پذیری طبقات ارزیابی شدند. طبقه بندی تصویر با الگوریتم حداکثر احتمال و با استفاده از دو مجموعه داده اصلی و ترکیبی انجام گرفت که حداکثر صحت کلی را با میزان 67 % و شاخص کاپا 43/0 را در مجموعه داده اصلی حاصل نمود. با توجه به میزان به دست آمده معیارهای بیان صحت طبقه بندی، داده‌های اصلی سنجنده +ETM جهت نمایش طبقات پوشش سه گانه بر مبنای فرم رویشی و در منطقه مورد مطالعه دارای قابلیت متوسط ارزیابی گردید. لذا می‌توان با این معیار اقدام به تفکیک طبقات پوشش در منطقه نمود. هم‌‌چنین اعمال روش‌های تکمیلی به‌منظور کاهش تداخل طیفی بازتاب زمینه دراین گونه مناطق پیشنهاد می‌شود.

---

یکی از دلایل اصلی ایج اد سامانه های طبقه بندی خاک ، شناسایی تفاوت ویژگی های مهم خاک ها بر ای اهداف مدیریتی است . در این پژوهش، کارایی طبقهبندی خاک دو سامانه رده بندی آمریکایی و جهانی در توصیف ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و کا نی شناس ی برخی از خاک های مناطق خشک و نیم ه خشک ایران مرکزی مورد مقایسه و بحث قرار گرفته است . بدین منظور، دشت های خاتون آباد و مبارکه در استان اصفهان (به عنوان مناطق خشک ) و دشت های کوهرنگ و شهرکرد در استان چهارمحال و بختیاری (به عنوان مناطق نیمه خشک) انتخاب شدند و پس از حفر و تشریح چهار خاکرخ در هر دشت (در مجموع، ۱۶ خاکرخ )، خاکرخ های شاهد هر دشت انتخاب گردیدند و از افق های آنها برای آزمایش های مختلف و تعیین رده بندی خاک ها در دو سامانه آمریکایی و جهانی نمون هبرداری صورت گرفت. نتایج نشان داد که رده خاک های هر دو دشت کوهرنگ و خاتون آباد در سامانه آمریکایی ، ورتی سول می باشد؛ در حالی که در سامانه جهانی ، این دو خاک به ترتیب در گروه های مرجع کمبی سول و کلس یسول نامگذاری می شوند. از طرف دیگر، خاک های مبارکه و شهرکرد بر اساس سامانه جهانی، هر دو در گروه مرجع کلسی سول قرار گرفته اند، در حالی که در سامانه آمریکایی به دلیل تف اوت در رژیم رطوبتی خاک ، به ترتیب در رده های اریدی سول و اینسپتی سول طبقه بندی شد ه اند. هیچکدام از سامانه ها نتوانسته اند وجود گچ در افق های پایین خاک های منطقه مبارکه (پایین تر از عمق ۱۰۰ سانتی متر) را نشان دهند . نتایج کانی شناسی رس، حاکی از غالببودن اسم کتیت در خاک های کوهرنگ و عدم وجود کانی پالی گورسکیت در این منطقه است . این در حالی است که در سطح فامیل سامانه آمریکایی، غالب بودن اسمکتیت به خوبی نشان داده می شود. نتایج رده بندی خاک ها در سطوح پایین تر بیانگر این است که به طور نسبی، سامانه جهانی در بیان شرایط خاک های مورد مطالعه از کارایی بیشتری برخوردار است.