علوم آب و خاک

---

در این بررسی روش مناسبی جهت مطالعه تغییرات مکانی شوری خاک ارائه می‌گردد. بدین منظور اطلاعات حاصل از مطالعات تفضیلی اراضی منطقه رامهرمز خوزستان، که بر پایه روش مساحی آزاد استوار بوده، مورد استفاده قرار گرفت. بررسی تغییرات میزان شوری، با استفاده از حدود 600 نمونه، به فاصله تقریبی 500 متر و در سه عمق 50-0 و 100-50 و 100-150 سانتیمتری انجام شد. برای تعیین تغییرات مکانی شوری در اعماق مختلف خاک از واریوگرام، که یک تابع آماری مخصوص تجزیه و تحلیل ساختار مکانی متغیرهای جغرافیایی می‌باشد، استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که دامنه تأثیر واریوگرام‌های محاسبه شده در هر سه عمق تقریباً یکسان (13-12 کیلومتر) بوده،‌که چگونگی الگوی پراکنش جغرافیایی مواد مادری و واحدهای فیزیوگرافی در منطقه را نشان می‌دهد. به منظور تهیه نقشه شوری در اعماق مختلف خاک از روش آماری کریجینگ معمولی برای قطعات به ابعاد 500 × 500 متر در سطح منطقه مطالعاتی استفاده شد. مقایسه بین نقشه‌های شوری حاصل از کریجینگ و نقشه شوری حاصل از مساحی آزاد منطقه مطالعاتی با استفاده از داده‌های معیار صورت گرفت. نتایج نشان می‌دهد که شباهت کلی بین داده‌های معیار و نتایج کریجینگ حدود 40% بوده، در حالی که برای نقشه شوری حاصل از مساحی آزاد حدود 36% می‌باشد. علاوه بر آن، نتایج حاصله موید این نکته است که نقشه‌های مبتنی بر روش کریجینگ از قابلیت اعتماد بیشتری جهت تعیین موقعیت کلاس‌های شوری 0S و 1S برخوردار بوده (75%) و این در حالی است که قابلیت اعتماد نقشه شوری حاصل از مساحی آزاد برای نشان دادن این کلاس‌ها حدود 50% می‌باشد. نتایج حاصله موید این نکته است که می‌توان در کنار روشهای معمول تهیه نقشه‌های شوری خاک از روشهای آماری ارائه شده در نظریه ژئواستاتیستیک نیز بهره جست.

---

تجزیه و تحلیل داده‌های شوری نشان داد که پراکنش مکانی نمونه‌های شوری در اعماق مختلف نیمرخ خاک به هم وابسته می‌باشند. در چنین حالتی داده‌های مزبور را می‌توان هم بسته مکانی دانست. این بدان معنی است که مقادیر شوری در یک عمق به خصوص حاوی اطلاعات مفیدی درباره وضعیت شوری در دیگر اعماق نیمرخ خاک بوده و می‌توان از این اطلاعات به منظور بهبود تخمین شوری در هر کدام از اعماق نیمرخ خاک استفاده نمود. هدف از این مطالعه بررسی اثرات استفاده از اطلاعات مربوط به شوری، در دو عمق نیمرخ خاک جهت تخمین این مشخصه در عمق سوم می‌باشد. بدین منظور از روش کوکریجینگ استفاده شده است. به منظور ارزیابی نتایج حاصل از کوکریجینگ به عنوان وسیله‌ای جهت تهیه نقشه شوری، این روش با استفاده از داده‌های معیار با نتایج کریجینگ معمولی مقایسه گردید. نتایج نشان می‌دهد که کوکریجینگ علیرغم مبانی تئوریک روشن و قطعی، برتری اندکی نسبت به کریجینگ معمولی دارد. این امر را می‌توان ناشی از عدم تفاوت بین متغیر اولیه و متغیرهای کمکی از نظر تعداد نمونه‌ها و همچنین یکسانی تمامی واریوگرام‌های شوری در اعماق مختلف دانست. با در نظر گرفتن پیچیدگی روش کوکریجینگ و مشکل بودن برازش واریوگرام‌های محاسبه شده توسط مدل LMC، نتیجه‌گیری می‌شود که در چنین شرایطی کاربرد روش کریجینگ معمولی از ارجحیت برخوردار می‌باشد.

---

آگاهی از ساختار وابستگی مکانی ویژ‌گی‌های مختلف خاک که نسبت به سیستم‌های چرا دارای حساسیت‌اند، از نقطه‌نظر تعیین میزان و نوع تغییرات حادث شده در روابط خاک- گیاه و جلوگیری از وقوع تغییرات ناخواسته و مضر در اکوسیستم، حائز اهمیت است. در بررسی حاضر از مجموعه روش‌های آماری ژئواستاتیستیک و نظریه فراکتال به‌منظور بررسی آثار قرق طولانی مدت بر تغییرات مکانی شماری از خصوصیات شیمیایی خاک شامل مواد آلی، ازت کل، فسفر و پتاسیم قابل دسترس در دو ناحیه تحت قرق و غیرقرق واقع در منطقه سبزکوه استان چهارمحال و بختیاری استفاده شده است. بررسی ساختار تغییرات مکانی متغیرهای موردنظر از طریق محاسبه تابع آماری واریوگرام انجام شد. نتایج نشان داد که الگوی تغییرات مکانی متغیرهای خاک به تاریخچه مدیریت مرتع کاملاً وابسته است. واریوگرام مواد آلی در منطقه چرا دارای ساختاری خطی و بدون دسترسی به واریانس آستانه با توجه به مقیاس مطالعاتی بوده است. در حالی‌که الگوی تغییرات مکانی این متغیر در نواحی قرق از ساختاری قوی و دارای واریانس آستانه مشخص تبعیت می‌کند. علاوه بر آن فسفر قابل دسترس در منطقه چرا فاقد هرگونه ساختار مکانی بود. واریوگرام‌های ازت کل و پتاسیم قابل دسترس در هر دو ناحیه قرق و چرای مفرط تابع ساختار کروی است، بنابراین دامنه تغییرات در نواحی قرق تقریباً دو برابر ناحیه تحت چرا بوده است. نتایج حاصل از به‌کارگیری نظریه فراکتال نشان می‌دهد که ویژگی‌های خاک دارای خصیصه‌های فراکتالی بوده، بدین‌ترتیب که آزمون تغییرات مکانی آنها با افزایش مقیاس مطالعاتی اطلاعات با جزئیات بیشتری را آشکار می‌سازد. هم‌چنین نتایج حاصل از محاسبه بعد فراکتالی نشان می‌دهد که مقدار عددی بعد فراکتالی برای تمامی متغیرهای مورد بررسی بزرگ و به عدد 2 نزدیک است. در عین‌حال بعد فراکتالی برای فسفر و پتاسیم قابل دسترس در ناحیه چرا بزرگ‌تر از ابعاد فراکتالی آنها در نواحی قرق است. هم‌چنین بعد فراکتالی، که با استفاده از واریوگرام محاسبه شد، می‌تواند به‌عنوان شاخصی مناسب به‌منظور توصیف الگوی تغییرات مکانی یک متغیر و پیچیدگی‌های موجود در آن، به‌کار گرفته شود.

---

این پژوهش در سال زراعی 1382 در یکی از مزارع چغندرقند دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. به منظور توصیف الگوهای تغییرات مکانی و تراکم علف هرز سلمه‌تره، تاجریزی‌سیاه، تاج‌خروس، خرفه، سوروف و پیچک به عنوان مهم‌ترین علف‌های هرز یک‌ساله و چندساله رایج در مزارع چغندرقند از روش‌های ژئواستاتیستیک استفاده شد. نمونه‌برداری به روش سیستماتیک در فواصل نمونه‌برداری 7 متر× 7 متر و کادرهای 5/0 متر× 5/0 متر، در سه مرحله، قبل از تیمار پس‌رویشی، بعد از تیمار پس‌رویشی و قبل از برداشت انجام گرفت. پیوستگی تغییرات مکانی متغیرها، با استفاده از توابع واریوگرام بررسی و نقشه‌های توزیع و پراکنش گونه‌ها ترسیم شد. واریوگرام‌ها نشان دادند که تغییرات کلیه متغیرها تصادفی نبوده است. بیشترین دامنه ‌‌تأثیر مربوط به تاجریزی‌سیاه با 7/142 متر در مرحله اول نمونه‌برداری و کمترین دامنه‌تأثیر مربوط به خرفه با 5/1 متر در مرحله اول نمونه‌برداری به ‌دست آمد. قوی‌ترین هم‌بستگی مکانی در تاج‌خروس، در مرحله سوم نمونه‌برداری و کمترین هم‌بستگی مکانی مربوط به تاجریزی‌سیاه در مرحله اول نمونه‌برداری بود. نقشه‌های توزیع مکانی، توزیع لکه‌ای علف هرز را تأیید کرد. یک لکه علف هرز از یک نقطه پرتراکم تشکیل شده که به تدریج به سمت حاشیه از تراکم آن کاسته می‌شود. اکثر لکه‌ها در جهت ردیف‌های کاشت و آبیاری کشیدگی داشتند و ساختار لکه‌ها نیز در طی فصل رشد تغییر کرد. داشتن هر گونه اطلاعاتی پیرامون توزیع علف‌های‌هرز در مزارع می‌تواند در بهبود تصمیم‌گیری‌هایی مانند، کاربرد علف‌کش‌ها، انتخاب نوع علف‌کش یا مقدار کاربرد علف‌کش، مفید واقع شود. هم‌چنین داشتن چنین اطلاعاتی می‌تواند در طراحی بهتر برنامه‌های کنترل علف‌های‌هرز نیز مفید باشد.

---

روند آلودگی نیتراتی و فسفاتی آب زیرزمینی می‌تواند حاکی از نحوه مدیریت آب این منابع باشد. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات در غلظت نیترات و فسفات و الگوهای مکانی توزیع نیترات و فسفات آبخوان شهرکرد در طی یک دوره پنج ساله است. به این منظور از 100 حلقه چاه کشاورزی در طی سال‏های 1385، 1389 و 1390 نمونه‌برداری و غلظت نیترات و فسفات اندازه‌گیری شد. از سال 1385 تا 1390 میانگین غلظت نیترات آبخوان از 18 به 27 میلی‌گرم بر لیتر و غلظت فسفات از 05/0 به 15/0میلی‌گرم بر لیتر افزایش پیدا کرده است. از بین مدل‌های مختلف واریوگرام گوسی، نمایی، کروی و خطی، مدل کروی تغییرات مکانی نیترات و فسفات در طی دوره مورد مطالعه را بهترتوجیه کرد. بررسی نقشه‌ها نشان داد که غلظت نیترات و فسفات در بخش‌های جنوبی دشت حداکثر و در بخش‌های شمالی حداقل است. به نظر می‌رسد دلیل اصلی بالا بودن غلظت نیترات و فسفات در بخش جنوبی وجود تصفیه‌خانه شهرکرد، دامداری‌های فشرده، کم عمق بودن سطح ایستابی و جهت گرادیان هیدرولیکی به این سمت از دشت باشد. مقایسه نقشه‌ها نشان داد که از سال 1385 تا 1390 از مساحت کلاس‌های با آلودگی کمتر کاسته شده و به مساحت کلاس‌های با غلظت بیشتر نیترات و فسفات افزوده شده است.

---

آبزیرزمینی شهرکرد تنها منبع آب بر ای شرب و فعالیتهای کشاورزی و صنع تی ساکنان این دشت است . توان رسوب گذاری و خورندگ ی آب م یتواند مشکلا تی را در مجار ی و مخازن فلز ی سامانه های آب رسانی در بخش شرب، صنعت و آ بیاری ایجاد کند . هدف اصل ی ای ن پژوهش بررس ی الگوهای تغییرات مکا نی و پهنه بندی توان خورندگ ی و رسوب گذاری آب زیرزمینی شهر کرد با استفاده از شاخص های لانژ لیه قلیائی ت کل ) بود . به ای ن ) TA سختی کل ) و ) TH ،( کل جامدات حل شده ) TDS ،pH و نیز مؤلفه های آنها یعنی (RI) و ر ایزنر (LI) محاسبه شدند . RI و LI اندازه گیری و شاخص های TA و TH،TDS و pH ، منظور، از ۹۷ حلقه چاه نمونه برداری و در نمونه های آب، دما و وار یوگرام کرو ی بر ای توص یف تغ ییرات مکا نی سا یر شاخص ها مناسب بود . آبخوان شهرکرد با توجه به TDS مدل وار یوگرام گوس ی بر ای مقدار تمام شاخص ها در ،RI ۹ دارای پتانس یل خورندگ ی کم ومتعادل بود . به غ یر از / ۰- و ۷ / به تر تیب با مقاد یر ۱۳ RI و LI میانگینهای بود . در شمال غرب LI تقر یبًا قر ینه معکوس توز یع مکا نی RI شمال غرب آبخوان کمتر ین و در جنوب آبخوان بیشترین بود . توزیع مکا نی ب ین LI ۵- بود که تما یل به اندک ی رسوب گذاری را نشان م یدهد. در بخش اعظم و م یانی دشت مقدار / ۰- تا ۰ / بین ۶ LI آبخوان مقدار ۵- تا صفر و حاک ی ازرسوب گذاری ناچ یز است . در مجموع حدود ۷۸ درصد از آب زیرزمینی شهرکرد از نظر خورندگ ی و رسوب گذاری /۰ با تمام مؤلفه هایش همبستگی قوی مثبت معن ی دار (ب ین LI متعادل و حدود ۲۲ درصد در جنوب دشت مقدار ی رسوب گذاراست. شاخص به تر تی ب RI و LI ۹۰ -)دارد. بیشترین هم بستگ ی / ۶۶ - تا ۰ / با تمام مؤلفهها همبستگی معنیدار قوی منفی (بین ۰ RI ۹۰ ) و / ۶۱ تا ۰ /۰ بود. (r=-۹۰/ و قلیائیت کل ( ۰ (r=۹۰/۰) pH با

---

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.