فهرست مطالب

مرتع و آبخیزداری - سال هفتادم شماره 4 (زمستان 1396)

نشریه مرتع و آبخیزداری
سال هفتادم شماره 4 (زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/12/25
  • تعداد عناوین: 20
|
  • صغری اندریانی *، محمدحسین رضایی مقدم، خلیل ولیزاده کامران، فرهاد الماس پور صفحات 822-835
    مدل های پیش بینی تغییرات کاربری و پوشش اراضی منبعی مهم برای مدیران و تصمیم گیران به منظور توسعه یک برنامه مدیریت پایدار زمین است. تغییر در کاربری باغ می تواند باعث تغییر در منابع آب و همچنین تغییر در میزان نفوذپذیری خاک گردد. شبیه سازی این نوع کاربری می تواند، در مناطقی که با کمبود منابع آب روبه رو هستند، برنامه ریزان محیطی را از تغییرات روی داده در صورت ادامه مدیریت اعمال شده در یک بازه زمانی آگاه سازد. تحقیق حاضر نیز به منظور شبیه سازی و پیش بینی تغییرات زمانی و مکانی کاربری باغ تا سال 2026 صورت گرفته است. بدین منظور از روش ژئومد برای شبیه سازی مکانی تغییرات کاربری باغ استفاده گردید و به دلیل عدم قابلیت این مدل در شبیه سازی تغییرات زمانی، روش تحلیل زنجیره مارکف برای رفع نقیصه مذکور با خطای تناسب 012/0 مورد استفاده قرار گرفت. به طوری که ابتدا کاربری باغ در سال های 1987، 2000 و 2013 با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 5، 7 و 8 بعد از تصحیحات لازم و روش ماشین بردار پشتیبان استخراج گردید. سپس برای آگاهی از میزان تاثیر هریک از معیارهای مورداستفاده در تغییر این نوع کاربری، به جای روش های دلفی از روش آماری رگرسیون لجستیک، استانداردسازی فازی و در نهایت ترکیب خطی وزن دار استفاده گردید. برای اعتبارسنجی مدل از شاخص ROC بهره گرفته شد. شاخص مذکور با سطح زیرمنحنی 91/0 در هر دو شبیه سازی برای سال های 2000 و 2013 نشان دهنده کارایی خوب مدل ژئومد در شبیه سازی تغییرات مکانی می باشد. در بازه 26 سال 294 هکتار توسعه باغات وجود دارد و مدل ترکیبی، افزایش 304 هکتار کاربری باغ را تا سال 2026 و برای 13 سال آینده در صورت ادامه روش مدیریتی اعمال شده تا به حال، نشان می دهد و این احتمال وجود دارد که رودخانه دائمی صوفی چای با مصرف بیش از اندازه آب برای آبیاری درختان مثمر مثل سیب، تبدیل به رودخانه فصلی گردد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، رگرسیون لجستیک، ترکیب خطی وزن دار، ژئومد، صوفی چای
  • حسین آذرنیوند *، صدیق محمدی، صادق حسین نیایی، پویان دهقان صفحات 837-849
    یکی از مناسب ترین روش ها به منظور جلوگیری از فرسایش خاک و یا کاهش آن، حفظ و احیای پوشش گیاهی است. بنابراین آشنایی و آگاهی از ویژگی های پوشش گیاهی، از جمله ویژگی های اکولوژیکی به عنوان اولین و مهم ترین ابزار بیولوژیکی به منظور حفاظت خاک ضروری است. کما (Ferula hausskenechtii) گیاهی از تیره چتریان است که در مناطق کوهستانی استان کردستان به وفور دیده می شود. با توجه به اهمیت این گونه در حفاظت خاک و جلوگیری از فرسایش که گونه ای مناسب جهت اصلاح مراتع کوهستانی است، مطالعات اوت اکولوژی آن ضروری است. برای انجام این تحقیق رویشگاه های اصلی این گونه در استان کردستان با استفاده از نقشه های پوشش گیاهی استان با مقیاس1:25000 تعیین شد که در مجموع پنج رویشگاه (سارال دیواندره، سرشیو مریوان، بوئین بانه، شمال غرب سد قشلاق و سرشیو سقز) به عنوان نمونه انتخاب شد و سپس مطالعات پوشش گیاهی، بررسی های خاکشناسی، تجزیه شیمیایی، سیستم ریشه دوانی و فنولوژی گونه مورد نظر صورت گرفت. نتایج نشان داد که این گونه در دامنه ارتفاعی 3000-1600 متر از سطح دریا با بارندگی 700-400 میلی متر به خوبی رشد می کند و تراکم آن با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. خاک رویشگاه آن دارای اسیدیته خنثی تا کمی قلیایی (8-7) کم عمق تا عمیق و با بافت متوسط است. رشد رویشی گیاه از هفته اول فروردین شروع می شود و در اواسط خرداد گیاه به بذردهی می رسد. این گیاه دارای سیستم چند ریشه ای است، که میانگین طول ریشه اصلی 102 سانتی متر و تعداد ریشه های فرعی 11 عدد می باشد. بیشترین مقدار پروتئین خام در مرحله رویشی و کمترین مقدار آن در مرحله بذردهی است.
    کلیدواژگان: اوت اکولوژی، کما، فنولوژی، تجزیه شیمیایی
  • الناز حسن زاده کوهساره، اردوان قربانی *، مهدی معمری، کاظم هاشمی مجد، اردشیر پورنعمتی صفحات 851-867
    هدف این تحقیق بررسی تاثیر ارتفاع، شیب، جهات جغرافیایی و شاخص توپوگرافی رطوبت خاک بر تولید اولیه فرم های رویشی و کل در مراتع کوهستانی درمنطقه فندوقلوی شهرستان نمین در استان اردبیل بوده است. تولید اولیه (تولید یا زیست توده گیاهان بالای سطح خاک) در پلات های یک مترمربعی (180 پلات) در سه طبقه ارتفاعی، شیب، شاخص توپوگرافی و چهار طبقه جهت جغرافیایی به روش قطع و توزین اندازه گیری شد. همبستگی بین فرم های رویشی و تولید کل با عوامل انتخاب شده با رگرسیون چندگانه گام به گام تجزیه وتحلیل شد و با استفاده از روابط رگرسیونی استخراج شده، نقشه های تولید اولیه تهیه شد. نتایج نشان داد بین عوامل پستی و بلندی با تولید اولیه گندمیان (01/0>P) و پهن برگان علفی (01/0>P) رابطه معنی داری وجود دارد، اما بین تولید اولیه کل با این عوامل رابطه معنی داری مشاهده نشد. بیشترین مقدار تولید اولیه پهن برگان علفی (1/1584 کیلوگرم در هکتار) و تولید اولیه کل (3/2339 کیلوگرم در هکتار) در طبقه ارتفاعی 1564- 1525 متر مشاهده شد و بر تولید اولیه گندمیان تاثیری نداشت. تولید اولیه گندمیان با شیب رابطه مستقیم داشت، اما تولید اولیه پهن برگان علفی با افزایش شیب کاهش یافت و بر روی تولید اولیه کل تاثیری نداشت. بیشترین مقدار تولید اولیه گندمیان (3/894 کیلوگرم در هکتار) و پهن برگان علفی (5/1875 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب در جهت جنوب و شمال غربی مشاهده شد. با توجه به تاثیر طبقات شاخص توپوگرافی، بیشترین مقدار تولید اولیه گندمیان (4/853 کیلوگرم در هکتار) در طبقات اول و بیشترین تولید اولیه پهن برگان علفی (6/1568 کیلوگرم در هکتار) در طبقه سوم مشاهده شد، که عمدتا ناشی از شرایط رطوبتی ایجاد شده است. نقشه های پیش بینی برای تولید اولیه فرم های رویشی امکان پذیر بوده و از نظر صحت قابل قبول بودند ولی برای تولید کل میسر نبود. نتایج این تحقیق می تواند در محاسبات تولید اولیه یا زیست توده هوایی و کربن اکوسیستم مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به حضور و تولید بیشتر گندمیان در مناطق شیبدار و پهن برگان علفی در مناطق با شیب کم در برنامه های اصلاح و احیاء به این تطابق بوم شناختی توجه گردد.
    کلیدواژگان: مدل سازی تولید، زیست توده، فرم رویشی، عوامل بوم شناختی، مراتع کوهستانی، منطقه فندوقلو، استان اردبیل
  • امید رحمتی *، علی اکبر نظری سامانی، محمد مهدوی صفحات 869-879
    تعیین پتانسیل منابع آب زیرزمینی با توجه به نیاز روز افزون کشور ایران به آب، امری ضروری و اجتناب ناپذیر تلقی می گردد. در این پژوهش، به منظور ارزیابی کارایی روش تحلیل سلسله مراتبی در شناسایی مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی، از پارامتر های
    سنگ شناسی، بارندگی، تراکم زهکشی، تراکم خطواره و شیب زمین در قالب مطالعه ای موردی در دشت قروه دهگلان استفاده شد. نظر ده کارشناس برای مقایسات جفتی این پارامتر ها در قالب پرسش نامه تهیه گردید. وزن نرمال شده این پارامتر ها بر اساس مقیاس ساعتی و اهمیت نسبی آن ها در پتانسیل آب زیرزمینی با روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و فن بردار ویژه تعیین گردید. برای تهیه نقشه توزیع خطواره ها از تصاویر ETM+ ماهواره لندست و نرم افزار PCI Geomatica استفاده شد. درنهایت، نقشه پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی به وسیله ترکیب خطی وزنی و با استفاده از نرم افزار ArcGIS 9.3 تهیه شد. اعتبار سنجی نقشه پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی بر پایه مدل نسبت فراوانی و با استفاده از نتایج آزمایش پمپاژ 20 چاه در منطقه مورد مطالعه انجام گرفت. نتایج حاصل از مقایسه پتانسیل پیش بینی شده آب زیرزمینی و توصیف ظرفیت ویژه چاه ها نشان داد که دقت نقشه پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی 85 درصد است. بنابراین به کارگیری روش تحلیل سلسله مراتبی به منظور پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی مخصوصا در آبخوان های فاقد اطلاعات بسیار مفید و قابل اعتماد است.
    کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی، آب زیرزمینی، پتانسیل، ظرفیت ویژه، دشت قروه، دهگلان
  • شهاب الدین زارع زاده مهریزی *، اسدالله خورانی، جواد بذرافشان، ام البنین بذرافشان صفحات 881-893
    رودخانه گاماسیاب یکی از پنج شاخه اصلی رودخانه کرخه است و نقش اساسی در حفظ حیات و زیست بوم منطقه دارد. برای اتخاذ شیوه های صحیح و پایدار مدیریت منابع آب رودخانه گاماسیاب، کسب آگاهی مستمر از وضعیت کمی و کیفی آب و نیز تغییرات آن ضروری است. امروزه استفاده از مدل های هیدرولوژیکی به منظور شبیه سازی فرآیندهای کمی و کیفی مرتبط با چرخه آب متداول است. برای استفاده از این مدل ها، اثبات توانایی آن ها در شبیه سازی چرخه آبی حوضه لازم است. یکی از مدل هایی که در این راستا در سطح بین المللی مورد استفاده گسترده قرار می گیرد مدل SWATمی باشد. این پژوهش به ارزیابی عملکرد مدل SWAT در شبیه سازی دبی جریان رودخانه گاماسیاب پرداخت. اجرای این مدل نیاز به نقشه رقومی ارتفاع (DEM)، نقشه خاک، نقشه کاربری اراضی و طبقه بندی شیب دارد. در ابتدا دبی جریان با گام زمانی روزانه در ایستگاه هیدرومتری پلچهر با استفاده از داده های بارش دو ایستگاه سینوپتیک و سه ایستگاه هواشناسی و دمای حداقل و حداکثر روزانه ی دو ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه و همدان برای دوره 1977-1995 میلادی واسنجی و سپس برای دوره 1996-2005 میلادی اعتبار سنجی شد. ضرایب آماری شامل ضریب نش- ساتکلیف، R2، P-factor و R-factor برای دوره واسنجی به ترتیب برابر با 71/0، 73/0، 79/0 ، 36/1 و برای دوره اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 57/0، 61/0، 71/0 و 34/1 بدست آمد. این نتایج حاکی از توانایی مدل SWAT در شبیه سازی جریان رودخانه گاماسیاب دارد و پژوهشگران می توانند از این مدل برای اعمال سناریوهای مدیریتی در زمان کوتاه و هزینه کم جهت تصمیم گیری بهتر استفاده نمایند.
    کلیدواژگان: مدل هیدرولوژیکی، پلچهر، واسنجی، اعتبارسنجی
  • مهدی معمری *، مریم اسدی، کیومرث سفیدی صفحات 895-908
    در این پژوهش اثر شدت های مختلف چرای دام بر تخصیص کربن و نیتروژن در اندام های هوایی و زیرزمینی Ar.austriaca در سال 1394 در مراتع ییلاقی درویش چای سبلان (روستاهای آلوارس، آلدشین و اسب مرز) بررسی شد. منطقه مورد مطالعه براساس میزان دامگذاری، وضعیت مرتع، مطالعات گذشته، اطلاعات اداره کل منابع طبیعی و بازدیدهای میدانی در سه شدت چرایی سبک، متوسط و سنگین انتخاب شد. نمونه برداری در هر شدت چرایی، به روش تصادفی- سیستماتیک در طول سه ترانسکت موازی به طول 200 متر و در قالب 12 پلات 1×1 متر مربعی با فواصل50 متر در منطقه معرف انجام شد. زی توده گیاهی به روش قطع و توزین اندازه گیری شد. بعد از حفر پروفیل در پای این بوته ها، تمامی ریشه های گیاه در پروفیل برداشت شدند. سپس میزان تخصیص در اندام های هوایی و زیرزمینی گیاه تعیین شد. مقدار تخصیص با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یکطرفه و اختلاف بین میانگین ها با آزمون توکی انجام شد. نتایج نشان داد که شدت های مختلف چرای دام (غالبا گوسفند نژاد مغانی) بر زی توده گونه Ar.austriaca در سطح یک درصد تاثیر معنی داری داشت. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین مقدار تخصیص نیتروژن در اندام های هوایی Ar.austriaca تحت چرای متوسط (2/2 میلی گرم بر کیلوگرم) و بیشترین مقدار تخصیص کربن در ریشه های آن تحت چرای متوسط (22 میلی گرم بر کیلوگرم) اتفاق افتاد. به طورکلی توجه به اثرات شدت های مختلف چرای دام بر فاکتورهای پوشش گیاهی از جمله تخصیص کربن و نیتروژن، در مدیریت صحیح و حفاظت مراتع امری ضروری است.
    کلیدواژگان: شدت چرا، تخصیص کربن و نیتروژن، Artemisia austriaca، زی توده
  • معصومه عباسی خالکی، اردوان قربانی *، سحر صمدی خانقاه صفحات 909-919
    پرایمینگ بذر تکنیکی است که به واسطه آن بذور پیش از قرار گرفتن در بستر خود و مواجهه با شرایط اکولوژیکی محیط، به لحاظ فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آمادگی جوانه زنی را به دست می آورند. این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی در تابستان 1394 در آزمایشگاه مرتعداری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. تیمارها شامل؛ اسموپرایمینگ (پرایم با نیترات پتاسیم با دو غلظت 3/0 و 2/0 درصد)، هورموپرایمینگ (پرایم با اسید جیبرلیک با دو غلظت 500 و 1000 ppm) و تیمار شاهد بودند. همچنین سطوح تنش خشکی با استفاده از محلول پلی اتیلن گلیکول 6000 (PEG) در سه سطح 0، 6- و 12- بار اعمال شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که بین تیمارهای اسموپرایمینگ و هورموپرایمینگ و سطوح مختلف تنش خشکی بر روی جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه گونه F. ovina در درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، شاخص بنیه، ضریب آلومتری و متوسط زمان جوانه زنی در سطح آماری 99 درصد تفاوت معنی داری وجود دارد. به طورکل نتایج حاکی از آن بود که تیمارهای اسموپرایمینگ نسبت به تیمارهای هورموپرایمینگ و شاهد دارای عملکرد مطلوب تری بوده اند و به جز شاخص ضریب آلومتری، در سایر موارد نیترات پتاسیم 2/0 درصد در سطح خشکی 0 بیشترین تاثیر را بر جوانه زنی و رشد اولیه این گونه داشته است.
    کلیدواژگان: پرایمینگ، شاخص های جوانه زنی، رشد گیاهچه، تنش، علف بره
  • علیرضا عرب عامری *، کورش شیرانی، خلیل رضایی، مجتبی یمانی صفحات 921-939
    در این پژوهش از یک مدل ترکیبی نوین با استفاده از رویکرد داده محور به منظور شناسایی عوامل موثر در رخداد زمین لغزش و همچنین تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش در حوزه آبخیز سمیرم، که یک منطقه حساس نسبت به زمین لغزش می باشد، استفاده گردیده است. بدین منظور در ابتدا با استفاده از تفسیر عکس های هوایی و پیمایش میدانی گسترده موقعیت زمین لغزش ها شناسایی گردید. از تعداد کل 200 زمین لغزش شناسایی شده، 70 درصد (140 زمین لغزش) به صورت تصادفی برای اجرای مدل و 30 درصد (60 زمین لغزش) به منظور اعتبار سنجی مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا تعداد 25 پارامتر ژئومورفولوژیک، هیدرولوژیک، زمین شناسی و محیطی در نظر گرفته شد. به منظور غربالگری پارامترها از روش SVM استفاده گردید. پس از تعیین معیارها، از مدل آنتروپی شانون به منظور تعیین وزن معیارها و از مدل تراکم سطح برای تعیین وزن طبقات استفاده گردید و از تلفیق وزن معیارها و طبقات در محیط نرم افزار ArcGIS10.2 نقشه حساسیت زمین لغزش تهیه و بر اساس شکست های طبیعی به 5 کلاس طبقه بندی گردید. به منظور اعتبارسنجی مدل از منحنی ROC استفاده گردید. نتایج صحت سنجی نشان داد که مدل ترکیبی داری دقت خیلی خوب 877/0 (7/87 درصد) در شناسایی مناطق حساس به زمین لغزش می باشد. طبق نتایج پارامترهای طول شیب، درجه شیب و شاخص خیسی توپوگرافی بیشترین تاثیر را در وقوع زمین لغزش داشته اند. از کل مساحت منطقه ، 39/27 درصد در کلاس حساسیت زیاد و خیلی زیاد قرار گرفته اند. نقشه تهیه شده می تواند برای برنامه ریزی کاربری اراضی و ساخت تاسیسات زیر بنایی مانند جاده مفید باشد.
    کلیدواژگان: حوزه آبخیز سمیرم، زمین لغزش، روش ترکیبی، اعتبارسنجی، منحنی ROC
  • بختیار فتاحی *، محمد جعفری، سهیلا آقابیگی امین، مهدیه صالحی، ایوب کریمی، آزاد کرمی صفحات 941-951
    این مطالعه با هدف بررسی تاثیر شدت های مختلف چرای دام بر ویژگی های شیمیایی خاک در مراتع کوهستانی حوضه زوجی گنبد همدان انجام شد. در منطقه مورد مطالعه سه سایت با شدت چرایی سبک، متوسط و سنگین تعیین و سپس نمونه های خاک از سه عمق 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی متر جمع آوری گردید. جهت مقایسه داده ها در سه منطقه چرایی از روش آنالیز واریانس یکطرفه (ANOVA) استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش شدت چرا مقادیرTotal Nitrogen، Organic Carbon وOrganic Mater به طور معنی داری کاهش پیدا کرد و در لایه سطحی بیشتر از سایر لایه ها بود. مقدار کلسیم و منیزیم در سه منطقه تفاوت زیادی با هم نداشت؛ به عبارت دیگر، کمتر تحت تاثیر مدیریت های متفاوت چرا قرار گرفت. کاهش OC بیانگر کاهش ذخایر کربن خاک بود که به همراه کاهش TN منجر به کاهش کیفیت و حاصلخیزی خاک شد. چرای دام با شدت زیاد از ویژگی های ذاتی سیستم چرای آزاد طولانی مدت است که خطری جدی برای کیفیت خاک و سلامت محیط زیست محسوب می شود.
    کلیدواژگان: مراتع، چرا، خاک، کربن، نیتروژن
  • سادات فیض نیا *، میثم صمدی، تیمور تیموریان صفحات 953-963
    سن یابی رسوبات به روش های مختلفی صورت می گیرد. در کلیه روش ها، سن یابی رسوبات با هزینه های زیاد و با امکانات تحقیقاتی فراوان انجام می شود. هدف از تحقیق حاضر که در حوزه آبخیز حسن ابدال زنجان انجام شده این است که نتایج دانه بندی رسوبات با آمار بارندگی تطبیق داده شود و بررسی شود که آیا از طریق دانه بندی و به دست آوردن خصوصیات رسوب و تغییرات آن می توان سن یابی انجام داد یا نه؟ در این تحقیق ابتدا 4 بند سنگی - ملاتی انتخاب و در آن ها اقدام به حفر پروفیل گردید. سپس در افق های مختلف هرکدام از پروفیل ها با توجه به تغییر در بافت و رنگ رسوب نمونه برداری انجام شد. نمونه های رسوب به آزمایشگاه انتقال داده شده و دانه بندی رسوبات انجام گردید. نتایج دانه بندی با نرم افزار GRADISTAT مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از سوی دیگر آمار درازمدت بارندگی ایستگاه زنجان (آمار 45 ساله) از اداره هواشناسی زنجان تهیه و با استفاده از شاخص PNPI دوره های کم آبی و پرآبی تعیین گردید. با توجه به سال احداث سازه ها، سن تقریبی رسوبات هر یک از افق های پروفیل های چهارگانه تعیین گردید. نتایج دانه بندی با داده های بارندگی مقایسه شد و نمونه های رسوب با بافت ماسه به دوره پرآبی و بافت سیلت به دوره کم آبی نسبت داده شد. نتایج به دست آمده حاکی از انطباق کامل نتایج دانه بندی با شرایط اقلیمی منطقه و تشخیص درست دوره های پرآبی و کم آبی با نتایج دانه بندی است. به طوری که از تعداد 17 نمونه رسوب موجود، در 13 نمونه نتایج حاصل از تعیین دوره های پرآبی و کم آبی با استفاده از بافت رسوبات، انطباق کامل با نتایج حاصل از شاخص PNPI دارد. سن رسوبات چهار مخزن رسوب گیر به شرح زیر است: رسوبات پروفیل 1 بین سال های 1384 تا 1390، پروفیل 2 بین سال های 1385 تا 1390، پروفیل 3 بین سال های 1387 تا 1390 و پروفیل 4 بین سال های 1387 تا 1390 نهشته شده اند. با توجه به تعیین سن هر یک از افق ها در پروفیل ها، میزان رسوبزائی حوزه آبخیز بالادست سازه در مقاطع زمانی مختلف در دسترس است.
    کلیدواژگان: وقایع نگاری، نمونه برداری عمقی، رسوب، سازه آبخیزداری، حسن ابدال
  • محمد گلشن، اباذر اسمعلی عوری، علی افضلی *، افشین جهانشاهی صفحات 965-976
    شناخت حوزه های آبخیز جهت حفاظت آب و خاک و ارائه برنامه ریزی مناسب در سطح حوزه آبخیز از اهمیت بالایی برخوردار است. شبیه سازی حوزه های آبخیز با استفاده از مدل های رایانه ای به طور سریع در حال توسعه است و این مدل ها ابزارهای ضروری برای فهم انسان از حوزه آبخیز و فرآیندهای هیدرولوژیکی هستند. در این تحقیق مدل های بارش-رواناب HEC-HMS و IHACRES برای شبیه سازی هیدروگراف سیل در حوزه آبخیز کسیلیان با مساحت 8/67 کیلومتر مربع مورد استفاده قرار گرفت. برای تهیه نقشه های مورد نیاز برای اجرای مدل HEC-HMS از الحاقیه HEC-GeoHMS استفاده شد. داده های هیتوگراف بر پایه گام زمانی 15 دقیقه و هیدروگراف مربوط به آن بر پایه گام زمانی یک ساعته به هر دو مدل وارد شد. سپس شبیه سازی هیدروگراف سیل بر پایه گام زمانی 15 دقیقه انجام شد. ضرایب آماری CP و RE% برای ارزیابی کارایی مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر این ضرایب با استفاده از مدل HEC-HMS برای سیلاب 26 نوامبر 1994 به ترتیب 72/0 و 26/118 و برای سیلاب 6 اکتبر 1996 به ترتیب 81/0 و 63/24- و با استفاده از اجرای مدل IHACRES برای سیلاب اول به ترتیب 63/0 و 4/152 و برای سیلاب دوم به ترتیب 79/0 و 6/35- محاسبه شد. نتایج نشان داد که مدل های مورد استفاده برای شبیه سازی هیدروگراف سیل منطقه از عملکرد قابل قبولی برخوردار هستند و مدل HEC-HMS در مقایسه با مدل IHACRES از عملکرد بهتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: فرآیند بارش، رواناب، شبیه سازی، هیدروگراف سیل، حوزه آبخیز کسیلیان، مدل هیدرولوژیکی HEC، HMS
  • صدیقه محمدی * علی سلاجقه_حسن احمدی_جمال قدوسی_علی کیانی راد صفحات 977-990
    رسوب معلق بزرگترین منبع آلوده کننده غیرنقطه ای و عامل اصلی تخریب کیفیت آب های سطحی است. چون مدل های هیدرولیکی انتقال رسوب قادر به پیش بینی بار معلق رودخانه نیستند، منحنی های سنجه رسوب به عنوان معمول ترین روش های هیدرولوژیکی برآورد بار رسوبی معلق رودخانه ها کاربرد وسیعی دارند. از آنجایی که معادلات رگرسیونی منحنی سنجه به علت تبدیل لگاریتمی آمار دبی جریان و رسوب معلق دارای اریب زیاد هستند، ضرایب اصلاحی جهت حذف اثر تبدیل لگاریتمی و اریب ناشی از برون یابی در ایستگاه های هیدرومتری واقع در سرشاخه ها و رودخانه های اصلی حوزه آبخیز سفیدرود، در 20 ایستگاه، استفاده شد. پس از مقایسه 9 روش برآورد منحنی سنجه شامل روش های یک خطی، یک خطی با ضرایب اصلاحی CF1، CF2، FAO، روش دوخطی، روش حد وسط دسته ها، حدوسط با ضرایب اصلاحی CF1، CF2 و FAO با استفاده از دو معیار RMSE و NASH نتایج نشان داد که روش حد وسط و روش حد وسط با ضرایب اصلاحی CF2 و CF1 در مقایسه با سایر روش های منحنی سنجه، بیشترین برازش ها (از نظر فراوانی) را به ایستگاه های حوضه سفید رود دارا هستند. در کل می توان نتیجه گرفت که ضرایب اصلاحی CF1 و CF2 در اغلب ایستگاه ها به دلیل جبران کم تخمینی روش های منحنی سنجه، موجب افزایش کارایی مدل شده اند. نمودار تغییرات رسوب دهی (به دست آمده از توابع منتخب ) به ازاء مساحت نشان داد که این تابع نمودار دارای نمای کمی بیشتر از واحد است که ناشی از ا فزایش رسوب دهی به ازاء افزایش واحد مساحت است. طبق نتایج این تحقیق سالانه حدود 30 میلیون تن رسوب معلق وارد مخزن سد سفیدرود می شود.
    کلیدواژگان: بار معلق، سفیدرود، ضریب اصلاحی، کارآیی مدل، منحنی سنجه رسوب
  • تعیین مناسب ترین مدل رابطه ارتفاع به وزن دو گونه کلیدی Dactylis glomerata; Bromus tomentosus جهت برآورد میزان بهره برداری در مراتع جواهرده رامسر
    مهدیه محمودی، عطاالله ابراهیمی *، محمدحسن جوری، پژمان طهماسبی صفحات 991-1003
    مبنای تصمیم گیری مدیریت مراتع، میزان بهره برداری از گونه های کلیدی است. اندازه گیری بهره برداری جهت تنظیم شدت چرا، توزیع دام و کاهش فشار چرایی کاربرد دارد. در این تحقیق، بهره برداری دو گیاه گندمی کلیدی Dactylis glomerataو Bromus tomentosusدر مراتع جواهرده رامسر به روش تعیین رابطه ارتفاع- وزن گیاه در دو دوره رویشی قبل از گلدهی و گلدهی در دو منطقه قرق و چرا در طول 32 ترانسکت 100 متری انجام شد. ابتدا، ارتفاع گیاهان اندازه گیری و سپس از 1 سانتی متری از سطح خاک، قطع و نهایتا خشک و وزن خشک آن در مقاطع 5 سانتی متری برش و توزین گردید. برای آنالیز داده ها از روابط رگرسیونی استفاده شد. آنالیز داده ها نشان داد که در منطقه قرق و مرحله قبل از گلدهی در هر دو گونه، مدل سیگموئید، به ترتیب با ضریب تبیین 994/0 و 997/0 و در منطقه قرق و در مرحله گلدهی برای گونه Dactylis glomerata مدل سیگموئید با ضریب تبیین 975/0 و برای گونه Bromus tomentosus مدل سیگموئید، با ضریب تبیین 998/0 بهترین برآوردها را داشته اند. در منطقه چرا و مرحله قبل از گلدهی نیز برای هر دو گونه مدل سیگموئید، با ضریب تبیین 996/0 بهترین مدل و در منطقه چرا و مرحله گلدهی در گونه Dactylis glomerata مدل توانی، با ضریب تبیین 979/0 و در Bromus tomentosus مدل درجه دو، با ضریب تبیین 999/0 بهترین برآوردها را نشان دادند. بنابراین، از رابطه وزن- ارتفاع گیاهان کلیدی به راحتی می توان تشخیص قریب به یقینی از میزان بهره برداری حاصل و به عنوان ابزار مناسبی برای پایش و مدیریت مراتع استفاده کرد.
    کلیدواژگان: مرتع، بهره برداری، خط کش بهره برداری، رابطه وزن و ارتفاع، Bromus tomentosus، Dactylis glomerata
  • مقایسه نقشه های موجود زمین شناسی با نقشه حاصل از مطالعات دورسنجی (مطالعه موردی: حوزه ورتوان قزوین)
    جمال مصفایی *، محمدرضا اختصاصی، امین صالح پورجم صفحات 1005-1013
    شناخت واحدهای زمین شناسی، یکی از مطالعات پایه و اساسی در بسیاری از علوم مختلف از جمله منابع طبیعی قلمداد می شود. در حال حاضر در مطالعات تفصیلی اجرایی و حتی تحقیقاتی منابع طبیعی، استفاده از نقشه های تولید شده توسط سازمان زمین شناسی، اساس مطالعات زمین شناسی را تشکیل می دهد. از طرفی طی سال های اخیر، تکنولوژی سنجش از دور به عنوان یک ابزار جدید و کارآمد برای مطالعات زمین شناسی معرفی شده است که علاوه بر دقت مناسب، فواید دیگری از قبیل دسترسی به مناطق کوهستانی صعب العبور یا غیر قابل دسترس دارد. هدف از این تحقیق، مقایسه صحت نقشه های زمین شناسی موجود و نقشه های حاصل از مطالعات دورسنجی و پردازش تصاویرETM+ ماهواره لندست نسبت به واقعیت های زمینی در حوزه آبخیز ورتوان قزوین است. بدین منظور پس از بررسی نقشه های موجود سازمان زمین شناسی، اقدام به تهیه نقشه زمین شناسی منطقه با استفاده از تکنیک های مختلف پردازش تصاویر ماهواره ای و بارزسازی واحدهای سنگ شناسی از طریق ترکیبات مختلف رنگ مجازی (FCC)، تجزیه به مولفه های اصلی (PCA)، شاخص بهینه (OIF)، نسبت گیری طیفی(BR) شد که با توجه به تنوع سازندها و سنگ های مختلف در محدوده مطالعاتی، روش های رنگ مجازی و شاخص بهینه به ترتیب دارای بیشترین قابلیت برای تفکیک سازندها و سنگ ها بودند. ضریب کاپای معادل 39/0 بین نقشه حاصل از پردازش تصویری و نقشه زمین شناسی، گویای تطابق ضعیف بین دو نقشه است. بررسی صحت نقشه ها بر اساس واقعیت های زمینی، حاکی از صحت بیشتر نقشه پردازش تصویری (5/97%) نسبت به نقشهزمین شناسی موجود (3/54%) است.
    کلیدواژگان: نقشه زمین شناسی، نقشه پردازش تصویری، سنجش از دور، تصاویر لندست، حوزه ورتوان
  • مقایسه کارایی شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی خشکسالی هواشناسی با استفاده از پیوند از دور و پارامترهای اقلیمی (مطالعه موردی: جنوب استان قزوین)
    فاطمه مقصود، محمدرضا یزدانی *، محمد رحیمی، آرش ملکیان، علی اصغر ذوالفقاری صفحات 1015-1030
    خشکسالی در نگاهی کلی معلول یک دوره شرایط خشک غیرعادی است که به اندازه کافی دوام داشته و سبب عدم تعادل در وضعیت هیدرولوژیک یک ناحیه همچون افت منابع آب سطحی و زیرزمینی می گردد. هدف از این تحقیق مدل سازی پیش بینی خشکسالی هواشناسی در سه مقیاس زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت در ایستگاه باران سنجی واقع در دشت جنوبی استان قزوین، با استفاده از شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و با در نظر گرفتن پارامترها و سیگنال های اقلیمی می باشد. بدین منظور سه سناریوی مختلف به عنوان ورودی های مدل، مورد آزمون قرار گرفت. پس از تعیین متغیرهای ورودی با روش همبستگی متقاطع اقدام به تعیین ترکیب بهینه متغیرها با استفاده از آزمون گاما گردید. نتایج نشان داد که با افزایش مقیاس زمانی از کوتاه مدت به بلند مدت، تاثیر سیگنال های اقلیمی افزایش و در عوض تاثیر پارامترهای هواشناسی کمتر می شود. همچنین موثرترین سیگنال اقلیمی و پارامتر هواشناسی در هر مقیاس، به ترتیب MEI (شاخص چند متغیره النینو- نوسانات جنوبی) و بارندگی معرفی گردیدند. جهت مدل سازی از شبکه عصبی با یک لایه مخفی با تعداد کافی نرون، با تابع سیگموئید در لایه میانی و تابع خطی در لایه خروجی استفاده شد. مناسب ترین تعداد نرون در هر سناریو تعیین شد. در نهایت براساس معیارهای ارزیابی، مناسب ترین ساختار شبکه در هر مقیاس زمانی و در سه سناریوی مورد بررسی تعیین گردید.
    کلیدواژگان: خشکسالی، آزمون گاما، پیش بینی، شبکه عصبی، سیگنال اقلیمی
  • تعیین مناطق مناسب تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی شهرستان روانسر
    کاظم نصرتی *، محمد مهدی حسین زاده، نگار بهرامی صفحات 1031-1043
    افزایش روز افزون جمعیت و میزان تقاضا برای استفاده از منابع آب، موجب افت سریع آب زیرزمینی در بسیاری از دشت ها شده است لذا نیاز به توجه به بهبود وضع کمی و کیفی آبخوان ها احساس می گردد. یکی از روش های مدیریتی منابع آب که در سال های اخیر کاربرد وسیعی یافته است، استفاده از روش تغذیه مصنوعی می باشد. مطالعه حاضر جهت شناسایی مناطق مناسب برای تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی شهرستان روانسر است. بدین منظور پس از در نظر گرفتن معیارهای زمین شناسی، شیب، هدایت هیدرولیکی، ضخامت آبرفت، نفوذپذیری، فرسایش پذیری، کاربری اراضی، درصد شن، رس و تهیه لایه رستری هر کدام از این معیارها نسبت به رتبه بندی هر معیار به روش تحلیل سلسله مراتبی و تعیین وزن معیارها با استفاده از مدل ترکیب خطی وزنی (WLC) برای دو روش متداول تغذیه مصنوعی (پخش سیلاب و حوضچه های تغذیه) اقدام گردید. براساس نتایج به دست آمده از نقشه های نهایی مکانیابی تغذیه مصنوعی در هر دو روش، مکان های مناسب در قسمت های شمالی، شمال شرقی و جنوب غربی حوزه واقع شده اند. در روش پخش سیلاب، اراضی مستعد تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی حدود 20/22 کیلومتر مربع معادل 6/17 درصد و در روش حوضچه های تغذیه 10/21 کیلومتر مربع معادل 8/16 درصد از مساحت منطقه مطالعاتی را به خود اختصاص داده است و مخروط افکنه ها مکان هایی مناسب جهت تغذیه سفره های آب زیرزمینی بودند.
    کلیدواژگان: عوامل ژئوموفولوژیک، پخش سیلاب، حوضچه های تغذیه، مدل WLC، شهرستان روانسر
  • تاثیر ساختارها و ورودی های مختلف شبکه های عصبی مصنوعی در تخمین دبی روزانه حوزه آبخیز معرف امامه
    محبوبه معتمدنیا *، احمد نوحه گر، آرش ملکیان، مریم صابری اناری صفحات 1045-1066
    یکی از مهم ترین محاسبات هیدرولوژیک در یک اکوسیستم، تعیین ارتباط بین بارش و رواناب است. به طوری که بررسی فرایندهای به وقوع پیوسته در آن و برآورد خروجی های مهم حوزه از قبیل سیلاب و رسوب از مهم ترین هدف های یک پروژه آبخیزداری تلقی می شود. به دلیل ویژگی های متغیر زمانی و مکانی وقایع در چرخه آبی، روابط غیر خطی و عدم قطعیت، هیچ کدام یک از مدل های آماری و مفهومی نتوانسته به عنوان یک مدل برتر و توانا کارگشا باشد. اما امروزه استفاده از شبکه های غیرخطی به عنوان سامانه های هوشمند در پیش بینی چنین پدیده های پیچیده و حل بسیاری از مشکلات اکوهیدرولوژی می تواند مفید و موثر باشد. به این منظور از داده های روزانه بارندگی، دما، تبخیر و تعرق، رطوبت نسبی و همچنین دبی در مقیاس روزانه و در دوره زمانی مشترک 42 ساله و بررسی 62 ساختار پیشنهادی مختلف در حوزه آبخیز معرف امامه استفاده شد. در این راستا و به منظور مقایسه از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و تابع پایه شعاعی استفاده گردید. نتایج نشان داد که از بین بیش از 6000 مدل موجود در تخمین دبی رودخانه، مدل 54 با ساختار 1-8-9-8 و ورودی های دما، رطوبت نسبی، بارندگی و تاخیر بارندگی و دبی تا دو روز بوده و با روش پرسپترون چند لایه دارای بهترین عملکرد بوده است. میزان خطای مدل مذکور برابر با 03/0، 18/0 و 04/0 در مرحله مدلسازی و آموزش و 02/0، 14/0 و 02/0 در مرحله آزمایش برای معیارهای ارزیابی به ترتیب شامل میانگین مربعات خطا (MSE)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) بوده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم پس انتشار خطا، شبکه عصبی مصنوعی، حوزه آبخیز معرف امامه، رابطه بارش، رواناب
  • تاثیر تاج پوشش گیاه بالشتکی اسپرس خاردار (Onobrychis cornuta) بر پراکنش مکانی بانک بذر خاک در مراتع کوهستانی حوزه واز
    پریسا نیکنام، رضا عرفانزاده *، حسن قلیچ نیا صفحات 1067-1078
    این مطالعه با هدف بررسی اثر گیاه بالشتکی اسپرس خاردار (Onobrychis cornuta) بر پراکنش مکانی بانک بذر خاک در مراتع کوهستانی حوزه واز استان مازندران انجام شد. بدین منظور، 20 پایه از اسپرس خاردار به تصادف انتخاب شدند. در چهار موقعیت هر پایه (لبه در شیب رو به بالا، لبه در شیب رو به پایین، مرکز و بیرون به عنوان منطقه شاهد)، نمونه خاک از عمق 5-0 و 10-5 سانتی متر برداشت شد. سپس بذور جوانه زده داخل نمونه های خاک در شرایط طبیعی گلخانه شناسایی و تراکم بانک بذر خاک در مترمربع و غنای گونه ای محاسبه شدند. برای مقایسه اثر موقعیت مکانی لکه بالشتکی، عمق و اثر متقابل آن ها بر خصوصیات بانک بذر خاک از آزمون های تجزیه واریانس دو طرفه و t جفتی استفاده شد. نتایج نشان داد که اثر موقعیت و عمق بر تراکم درسطح 01/0 معنی دار بود. همچنین تراکم بانک بذر در موقعیت های لبه شیب رو به بالا و مرکز (به ترتیب با میانگین 5437 و 5/4099 بذر در مترمربع) به طور معنی داری بیشتر از تراکم در موقعیت های لبه شیب رو پایین و بیرون (به ترتیب با میانگین، 5/2685 و 8/2413 بذر در مترمربع) بود. همچنین غنای گونه ای در موقعیت های لبه شیب رو به بالا و مرکز (به ترتیب با میانگین 7/9 و 5/9) به طور معنی داری بیشتر از غنای گونه ای دو موقعیت دیگر بود. تراکم و غنای گونه ای بانک بذر خاک عمق سطحی خاک به طور معنی داری بیش تر از عمق پایینی بود. این تحقیق تاثیر معنی دار تاج پوشش گیاهان بالشتکی در افزایش تراکم و غنای بانک بذر خاک را ثابت کرد.
    کلیدواژگان: اسپرس خاردار(Onobrychis cornuta)، بانک بذر خاک، حوزه واز، غنای گونه ای، گیاه بالشتکی
  • ارزیابی تاثیرتراکم کشت آتریپلکس بر مواد آلی و پایداری خاکدانه ها (منطقه مورد مطالعه: اینچه برون، استان گلستان)
    رویا وزیریان *، حمیدرضا عسگری صفحات 1079-1087
    پایداری خاکدانه ها یکی از خصوصیات اصلی موثر بر فرسایش پذیری و ویژگی های اصلی هیدرولیکی و فیزیکی خاک است. همچنین شناسایی خصوصیات خاک موثر بر پایداری خاکدانه ها از جمله ماده آلی در مناطقی که فرسایش خاک ناشی از الگوهای طبیعی پایداری خاکدانه ها است، پایه و اساس استراتژی های حفاظتی است. هدف این تحقیق اندازه‏گیری میزان مواد آلی و پایداری خاکدانه ها در سه تراکم مختلف کشت گونه آتریپلکس و تاثیر کشت این گونه بر این دو پارامتر است‏. بدین جهت، نمونه برداری به روش کاملا تصادفی در سه تراکم (200>)، (200-400 )و(400<) پایه در هکتار با 30 تکرار در سطح انجام گردید. پس از اندازه گیری پارامترهای مورد نظر در آزمایشگاه، آنالیز نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS و جهت مقایسه میانگین ها از آزمون (T-test) استفاده گردید. نتایج نشان داد کشت آتریپلکس سبب افزایش معنی دار میزان ماده آلی خاک و پایداری خاکدانه ها نسبت به منطقه شاهد می شود. مقایسه وآنالیز داده ها در سه تراکم کم، متوسط و زیاد نشان می دهد میزان مواد آلی وپایداری خاکدانه از تراکم کم به زیاد روند افزایشی دارد. اعمال مدیریت‏های صحیح زراعی از طریق ایجاد امکان کشت و افزایش ماده آلی، باعث افزایش خاکدانه سازی و بهبود کیفیت خاک می‏گردد.
    کلیدواژگان: پایداری خاکدانه ها، مواد آلی، تراکم کشت، آتریپلکس، اینچه برون
  • بررسی تاثیر مواد مادری و گونه های گیاهی بر توزیع پروفیلی عناصر تغذیه ای در خاک های مرتعی کوهستانی کوهرنگ
    پویا هوشیار *، حسین خادمی، شمس الله ایوبی، مهدی نوروزی صفحات 1089-1102
    ماده مادری و پوشش گیاهی دو عامل مهم و تاثیرگذار در تشکیل خاک به حساب می آیند. نوع عناصر موجود در خاک و مقدار فراهمی آن ها برای گیاه به شدت به ماده مادری خاک وابسته است از طرفی نوع و تراکم پوشش گیاهی با تغییر در مقدار ماده آلی و مکانیسم چرخه عناصر، فراهمی آنرا در اکوسیستم های مرتعی تحت تاثیر قرار می دهد. این مطالعه در ارتباط با توزیع پروفیلی عناصر تغذیه ای تحت تاثیر گونه های مرتعی و مواد مادری مختلف به صورت آزمایش فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار در مراتع کوهستانی اطراف شهرستان کوهرنگ انجام شد. بدین منظور در منطقه مورد مطالعه سه ماده مادری متفاوت شامل آهک مارنی فسیل دار، آهک دولومیتی فسیل دار و کنگلومرا و ماسه سنگ قرمز انتخاب و در هر ماده مادری سه مکان تحت پوشش گیاهان گون و دافنه و یک پروفیل در منطقه بدون گیاه به عنوان پروفیل شاهد تا عمق 100 سانتی متر حفر و نمونه برداری گردید. سپس خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و غلظت عناصر تغذیه ای در پروفیل خاک مورد مطالعه قرار گرفت. نوع ماده مادری اثر معنی داری بر مقدار عناصر خاک داشت در حالی که پوشش گیاهی در برخی موارد نتوانست تفاوت معنی داری در غلظت عناصر ایجاد کند. ماده مادری کنگلومرای قرمز به دلیل بافت درشت تر، مقدار عناصر کمتری در خاک نسبت به آهک مارنی و دولومیتی آزاد می نماید. از طرفی مشاهده شد که در خاک های مورد مطالعه به جز خاک های حاصل از کنگلومرا کمبودی از لحاظ پتاسیم وجود ندارد و با توجه به حد آستانه فسفر با کمبود فسفر مواجه نیستند.
    کلیدواژگان: پتاسیم، دافنه، گون، ماده مادری، نیتروژن کل، هوموس
|
  • Soghra Andaryani *, Mohammad Hosein Rezaei, Khalil Valizadeh Kamran, Farhad Almaspour Pages 822-835
    Forecasting models of Land Use/ Cover changes are the main resources for managers and policy-makers in order to develop a sustainable land management plan. Changes of Orchard-lands have an effect on water resources as well as soil permeability. Thus simulation of this land use changes, in areas where there is a shortage of water resources, can provide more information about the occurred changes during a specified time scales along current management. The present study was carried out to simulate and predict the spatial-temporal changes of the orchard by 2026. For this purpose, Geomod method was used to simulate spatial changes of the orchard. Due to the lack of ability of this model in temporal simulation, Markov chain analysis method was used to solve the mentioned problem with the error proportional of 0.012. Orchard was extracted using Landsat 5, 7, and 8 satellite data after necessary corrections as well as SVM in 1987, 2000, and 2013. Then, to understand the impact of each of the criteria used to change this type of land use, instead of Delphi methods, logistic regression, Fuzzy standardization and, after all, WLC were used. The ROC index was used to validate the model. The results showed, this model has a good performance to simulate spatial changes because of area under Curve 0.91 for both of the 2000 and 2013. In the 26-years period, there are 294 hectares of orchard development, and the hybrid model showed that this land use will increase to 304 hectares till 2026.
    Keywords: Support Vector Machine, Logistic Regression, Weighted Linear Combination, Sofi Chai Basin
  • Hossein Azarnivand *, Sedigh Mohammadi, Sadegh Hossein Niyaee, Pouyan Dehghan Pages 837-849
    One of the best methods to prevent or reduce soil erosion, it is preserving and restoring vegetation. So knowledge about the characteristics of the vegetation, including ecological features as the first and most important biological tool for soil conservation is essential. Coma (Ferula hausskenechtii) Plant of Apiaceae family, which is abundant in the mountainous regions of Kurdistan. Regarding the importance this species to protect and prevent soil erosion that the proper species is to reform the mountainous rangelands. Therefore, Autecology studies is necessary. For this study, the main habitat of this species were determined by using vegetation maps with a scale of 1: 25,000 in Kurdistan province. Finally, five sites (Saral Divandarreh, Sarshiv Marivan, Buin-e Baneh, North West Dam Qshlagh, and Sarshiv Saqqez) were selected as sample. Then studies of vegetation, soil analysis, chemical analysis, root system and phenology of species was performed. The results showed that this species grows well at the altitude of 3000-1600 mask with 700-400 mm rainfall as well as its density decreases with increasing altitude. Its habitat soil has a neutral pH to slightly alkaline (7-8), is shallow or deep and medium texture. Vegetative growth starts of the first week of April and the plant is seeding in mid- June. This plant has multiple roots system, which average root length and the number of rootlet are 102 cm and 11 respectively. The highest amount of crude protein in the growth and the lowest is in seeding stage.
    Keywords: Autecology, Coma, Chemical analysis, Phenology
  • Elnaz Hassanzadeh Kuhsareh, Ardavan Ghorbani *, Mehdi Moameri, Kazem Hashemi Majd, Ardeshir Pounemati Pages 851-867
    The purpose of this study was to determine the effects of altitude, slope, aspect and topographic index on life forms and total net primary production (NPP) in mountains meadows in Fandoghlou in Namin county in Ardabil province. NPP in three altitude, slope, topographic index classes and four aspect classes was estimated using one m2 plots (totally 180 plots) by harvesting and weighting method. Correlation between life forms and total NPP with topographic factors were analyzed using stepwise multivariate regression method and using derived regression equations, the maps of NPP were derived. Results show that different topographic factors has significant effects on forbs (p
    Keywords: NPP modeling, biomass, Life form, Ecological factors, Meadow rangeland, Fandoghlou region
  • Omid Rahmati *, Aliakbar Nazari Samani, Mohammad Mahdavi Pages 869-879
    Determination of groundwater potential in respect to increasing trend of water demand in Iran, is found to be an unavoidable and vital subject. The present research was aimed to assess the efficiency analytical hierarchical process (AHP) to identify potential groundwater zones. Initially, five parameters (viz., lithology, annual rainfall, drainage density, lineament density and land slope) were used in Ghorveh-Dehgalan plain. Influencing groundwater potential were selected. A questionnaire was prepared to collect ten experts attitudes to paired comparison of such parameters. The normalized weights of criteria/parameters were determined based on Saaty’s 9 point scale and its importance in specifying groundwater potential zones using analytical hierarchy process (AHP) and eigenvector method. To prepare lineament distribution maps, ETM Landsat images and PCI Geomatica were applied. Finally, the set of criteria were integrated by weighted linear combination method using ArcGIS 9.3 software to generate groundwater potential prediction map. The pumping test results collected and overlaid with groundwater potential prediction map. The validation of the groundwater potential prediction map was conducted based on frequency ratio and results of pumping 20 wells in study area. Results from comparing predicted potential of groundwater and by the groundwater specific capacity (SPC) showed 85% accuracy. It was established in the study that the AHP technique is promising of make accurate and reliable prediction, specifically in no-data aquifers.
    Keywords: analytic hierarchy process, groundwater, potential, specific capacity, Gorve-Dehgolan plain
  • Shahab Oddin Zarezade Mehrizi *, Asadollah Khoorani, Javad Bazrafshan, Ommolbanin Bazrafshan Pages 881-893
    Gamasiab River is one of the five main branches of the Karkheh River and plays a basic role in preserving the life and ecosystem of the region. The first step in the adoption of proper and sustainable methods for managing the water resources of the Gamasiyab river is to gain continuous knowledge of the quantitative and qualitative status of the water as well as its variations. The use of hydrological models is common to simulate quantitative and qualitative processes associated with the water cycle. One of the models that is widely used in the international level is the SWAT model. In this research, we evaluated the efficiency of SWAT model in simulation of Gamasiyab river flow. For running this model requires a DEM, soil map, land use map and slope classification. Initially, discharge data in daily step at Polchehr Hydrometric Station was calibration (1977-1995 AD) and then validation (1996-2005 AD) by using precipitation data of two synoptic stations and three weather stations and minimum and maximum temperature of two synoptic stations. Statistical coefficients including Nash-Sutcliff coefficient, R2, P-factor and R-factor for calibration period were 0.71, 0.73, 0.79, 1.36 respectively and for validation period were 0.57, 0.61, 0.71 and 1.34 respectively. These results indicate that the SWAT model has the ability to simulate the Gamasiyab River discharge and researchers can use this model to apply management scenarios in short time and low cost for better decision making.
    Keywords: Hydrologic Model, Polcher, Calibration, Validation
  • Maryam Asadi Pages 895-908
    In this research, was investigated the effect of grazing intensities on carbon and nitrogen allocation in aerial and belowground biomass of Artemisia austriaca in summer rangelands of Darvishchae (including Alvares, Aldeshin and Asbmarz villages) at southern slope of Sabalan. The study areas based on grazing rate, rangeland condition, previous researches and department of Natural Resources and field survey in three grazing intensity low, medium and heavy was selected. Sampled in each grazing intensity, from vegetation and soil with randomized-systematic method on 3 transects parallel with the length of 200 meters and plot 1×1 m2 was carried out at intervals of 50 meters. Biomass was determined using cut and weighting method. After digging profiles at the base of the plant, roots were harvested. Then, allocation in aerial and underground plant was determined. The comparisonof allocation in plant was conducted using analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test was performed to examine the differences between means. Results showed the effect of different grazing intensities (mostly sheep of Moghani breed) on biomass of A. austriaca was significant. Results of compare mean showed that the greatest amount of nitrogen allocation in the aerial biomass of A. austriaca (2.2 mg/kg) was observed in the moderate grazing intensity. Moreover, the greatest amount of carbon allocation in the roots of A. austriaca (22 mg/kg) was occurred in the moderate grazing intensity. In general, attention to effects of grazing different intensities on vegetation factors such as carbon and nitrogen allocation, is essential for rangelands correct management and protection.
    Keywords: Grazing intensity, carbon, nitrogen allocation, Artemisia austriaca, biomass
  • Masoomeh Abbasi Khalaki, Ardavan Ghorbani *, Sahar Samadi Khanghah Pages 909-919
    Seed priming is a technique by which the seeds of the conditions before getting on their bed and ecological environment in terms of physiological and biochemical readiness to receive germination. Experiment was conducted using a completely randomized design in summer 2015 in rangeland laboratory– University of Mohaghegh Ardebili. Treatments include: osmopriming (primed with KNO3 with the Concentration of 0.3 and 0.2 %), hormopriming (primed with GA3 with the concentration of 500 and 1000 ppm) and control (distilled water). Drought stress was applied by using solution of PEG-6000 with three levels of 0, -6 and -12 bar. Analysis of variance showed that the osmopriming and hormopriming treatments and levels of drought stress had significant difference (p
    Keywords: Priming, Germination indices, Seedling growth, Stress, Sheep Fescue
  • Alireza Arabameri *, Kourosh Shirani, Khalil Rezai, Mojtaba Yamani Pages 921-939
    landslides situation recognized using interpreting the aerial photos and extensive field measurements. Among total number of 200 identified landslides, %70 (140 landslides) of them have been utilized for model executing and %30 (60 landslides) of them for verification randomly. This research criteria including geomorphological parameters, hydrological parameters , geological parameters and environmental parameters . The Shannon’s entropy model have been used for defining the criteria weight and Area density model for defining classes weight, then the regionalization map obtained by combining the criteria and classes weight in ArcGIS 10.2 software environment and classified to 5 classes very little, little , moderate, high and very high according to natural fractures. The Roc curve have been used for model verification. The clerical accuracy results indicated that the compound model have the high accuracy 0.877 (87.7%) for identifying the regions susceptible to landslide. According to the results, slope length, slope and topography wetness index have had the most effect in occurring the landslide. Among total area of region (168547 hectar), 27.39% (46165.02 hectar) have been placed in high and very high sensitive. The prepared regionalization map can be useful for planning land use and building the infrastructure installations such as road.
    Keywords: landslide, regionalization, compound method, verification, Roc curve
  • Bakhtiar Fattahi *, Mohammad Jafari, Soheila Aghabeigi Amin, Mahdieh Salehi, Ayoub Karimi, Azad Karami Pages 941-951
    This study aimed to investigate the effect of different intensities of grazing on soil chemical properties on Gonbad paired basins-Hamadan. The objective of this research was to characterize the impact of sheep grazing intensity on soil chemical behavior on mountainous in Hamadan rangelands (Gonbad paired basins). Grazing intensity was classified as light, moderate and heavy, then the soil samples from the three depths of 0-10, 10-20 and 20-30 cm were collected. The soil data was analyzed via SPSS (ANOVA). Results showed that the soil OC, total N content and organic matter decreased significantly with grazing intensity and they were greatest at the surface and decreased with depth. The amount of Calcium and Magnesium wont be affected by grazing intensity. The decreases in soil OC suggest Carbon storage in the soil of grassland declined as grazing intensity increased. Combined with the decreases in soil TN content, this also means heavy grazing could lead to decreases in soil quality and fertility. Uneven grazing intensity is an inherent feature of a season long-grazing system and there are risks to avoid quality and environmental health.
    Keywords: Rangeland, Grazing, Soil, Carbon, Nitrogen
  • Sadat Feiznia *, Meisam Samadi, Teimur Teimurian Pages 953-963
    The age determination of sediments is usually performed by different methods, all of them need a lot of cost, effort and research facilities. The goal of this research is to compare the results of sediment granulometery with precipitation data to perform chronology of sediments. In this study four check dams were selected and profiles were drilled in their sediments. Then sediment sampling was performed in different horizons based on texture and color of the sediments. Granolumetric analyses were performned on samples and the results were analyzed by Gradistat Software. Long-term (45 years) rainfall statistics of Zanjan Station was obtained from Zanjan Meteorological Office for determination of low-water and high-water periods using PNPI (Percent of Normal Precipitation Index). The results of granolumeteric analyses were compared with the results of rainfall analyses which showed that sandy texture relates to high-water and silty texture to low-water periods. The results showed that in thirteen samples from seventeen samples, there is complete conformity between granolumetric and climatic results and that accurate recognition of high-water and low-water periods can be reached using granolumetric characteristics.The age of sediments in four small dams is as follow: Sediments of profile one were deposited between 2005 to 2011, profile 2 between 2006 to 2011, profile 3 between 2008 to 2011 and profile 4 between 2008 to 2011 years. Using sediment chronology of each horizon in sediment profiles, sediment yield potential of upland drainage basin of each small dam in different temporal phases can be estimated.
    Keywords: Chronology, profile sampling, sediment, small dam, Hasan Abdal
  • Mohammad Golshan, Abazar Esmaili, Ali Afzali *, Afshin Jahanshahi Pages 965-976
    Simulation with using of computer models are developing very fast and these models are essential tools for understanding of man from the watershed and hydrological processes. In this study IHACRES and HEC-HMS rainfall runoff models was used for simulation of four flood hydrographs in Kasilian watershed with area 67.8 square kilometers in Mazandaran province. To prepare the Requirements maps for running HEC-HMS model was used HEC-GeoHMS extension. Hyetograph data with 15 minutes time step and its related hydrograph was entered to two models based on 1 hour time step. Then simulation of the flood hydrograph was done based on 15 minutes time step. CP and RE% statistical coefficients was used for evaluation of models performance. Values of this coefficients using the HEC-HMS model for flood 26 November 1994 was calculated 0.72 and 118.26 respectively and for flood 6 October 1996, 0.89 and -24.63 respectively and using the implementation of IHACRES model these coefficients in the first flood was calculated 0.63 and 152.4 respectively and in the second flood 0.79 and -35.6 respectively. The results showed that both use models have acceptable performance for simulation of flood hydrograph in this area and HEC-HMS model has better performance in compared with IHACRES model.
    Keywords: flood, simulation, hydrograph, Kasilian, hydrological model
  • Sedigeh Mohamadi *, Ali Salajegheh, Hassan Ahmadi, Jamal Ghoddousi, Ali Kianirad Pages 977-990
    Suspended sediment load is the biggest non-point pollution source and a major factor of degradation of surface water quality. Because of hydraulic models of sediment transport can not predict the suspended sediment load, sediment rating curves as usual hydrological methods are utilized spread for this goal. Cause of regression equations of rating curve have a lot of bias due to logarithmic convert, correction factors in optimization of sediment rating curve were used for eliminating of logarithmic conversion effect and bias of extrapolation in 20 hydrometric stations in up streams and major rivers of Sefidrood watershed. Comparing of 9 rating curve methods as one-linear, one-linear with correction factors as CF1, CF2, FAO, two-linear, mean loads within discharge classes, mean loads within discharge classes with correction factors as CF1, CF2 and
    FAO was conducted by RMSE and NASH criteria. Results showed that mean loads within discharge classes, mean loads within discharge classes with CF1 and CF2 correction factors have the most fitting to Sefidrood watershed stations. Our findings illustrated that CF1 and CF2 correction factors in majority of stations have compensated underestimation of rating curves and increased efficiency of models. Power of equation between sediment load and area was more than of one. According to results 30 million ton suspended sediment load enter to reservior of Sefidrood dam annually.
    Keywords: sediment rating curve, Sefidrood, model efficiency, logarithmic conversion, correction factor
  • Establishing the appropriate model of height-weight relationship of two key species of Dactylis glomerata and Bromus tomentosus to estimate utilization of Javaherdeh's rangeland of Ramsar
    Mahdie Mahmoodi, Ataollah Ebrahimi *, Mohammad Hasan Jouri, Pejman Tahmasebi Pages 991-1003
    The evaluation of utilization of key species is cornerstone of decision-making in rangeland management. Measuring utilization is essential for regulating grazing intensity, grazing pressure and distribution of animals. utilization of two key grass species of Dactylis glomerata and Bromus tomentosus, as two important rangeland species is determined using height-weight relationship. The research is done in two vegetative periods of prior to flowering and flowering stages in two region of grazing land and exclosure by 32 transects of 100-meter length. To do so, the height of species was measured and cut at 1-cm above soil surface and weighted freshly. The samples are clumped and moved to the laboratory and oven dried at 65°c after separating litter divisions Then, the whole individual plants were weighted and cut in 5-cm intervals and each part was re-weighted and recorded separately for each species. Height-weight relationships were analyzed by different regression models in SPSS v.18 software.
    Result shows that sigmoid model significantly illustrate the height-weight relationship of both species of Dactylis glomerata and Bromus tomentosus with R2=0.994 and 0.997 at prior to flowering stage in the exclouser respectively. Similarly, sigmoid model also elucidate the height-weight relationship of both species of Dactylis glomerata and Bromus tomentosus with R2=0.975 and 0.998 at the flowering stage in the exclouser, respectively. The sigmoid model also best fitted for depicting height-weight relationship of both species at prior to flowering stage in grazing land for both species with R2=0.996, too.
    Keywords: Rangeland, Proper Use, Height-Weight profile, Dactylis glomerata, Bromus tomentosus
  • Comparison of the existing and RS geological maps (Case study: Vartavan catchment)
    Jamal Mosaffaie *, Mohammad Reza Ekhtesasi, Amin Saleh Pourjam Pages 1005-1013
    Study of geological units is one of the basic studies in many different sciences such as natural resources. The use of geological maps produced by geological survey is now the basic of geological studies in detailed-operating and investigative studies of natural resources. On the other hand, during the last years, remote sensing technology has been introduced as a new and efficient tool for geological studies that in addition to proper precision, it has other benefits such as accessibility to impassable or inaccessible mountainous regions. In this study, comparing the accuracy of existing geological and remote sensing maps of Vartavan catchment of Qazvin province has been the object of the study which was evaluated with the ground realities. So first, maps of geological survey were examined. Then, various image processing techniques including False Color Composite (FCC), Principal Component Analysis (PCA), Optimum Index Factor (OIF) and Band Ratio (BR) were used to enhance different lithological units and finally, RS lithology map of the catchment was prepared. Considering the variety of rocks and formations of the study area, the FCC and OIF techniques have respectively the most capabilities for differentiation of the rocks. Kappa coefficient of 0.39 between the two maps indicates low agreement between them. Checking the accuracy of maps based on the ground realities showed that photo-lithological map is more accurate (97.1%) compared to geological map (52.5%).
    Keywords: Geological, photo-lithological map, Remote Sensing, Landsat Imagery, Vartavan catchment
  • Comparing the performance of Artificial Neural Network (ANN) to predict the long term Meteorological Drought using Climatic Parameters and teleconnection (case study: South of Qazvin Province)
    Fatemeh Maghsoud, Mohammad Reza Yazdani *, Mohammad Rahimi, Arash Malekian, Ali Asghar Zolfaghari Pages 1015-1030
    Overview, drought is effected an unusual dry period which is enough continued and causes imbalance in the hydrologic status, as depletion of surface water and groundwater resources. The purpose of this research is modeling meteorological drought prediction using Neural Network- Multi layer Perceptron, parameters and climatic signals in three time scales include short, middle and long term in a rain-gauge station located at south plain of Qazvin Province. Three different scenarios were tested as inputs model. Optimal combination of variables was determinate by Gamma-Test after identification of input variables using cross-correlation. Results showed, influence of climatic signals increased and against the influence of meteorological parameters decreased when time scale were increased from short-term to long-term. MEI (Multivariate ENSO Index) and rainfall were introduced as the most effective climatic signals and meteorological parameter for each scale, respectively. Neural Network modeling which has hidden layer with enough neurons, Sigmoid Function in middle layer and linear function at output layer was used. The most appropriate of the number neurons was determined in each scenario and wasn’t observed significant correlation between increasing or decreasing the error and number of neurons. Finally, the most appropriate network structure was determined based on evaluation indexes in three scenarios and each time scale.
    Keywords: Drought, Gamma-Test, Prediction, Artificial Network, Climatic Signal
  • Determination of appropriate regions for groundwater artificial recharge of Ravansar County
    Kazem Nosrati *, Mohammad Mehdi Hossein Zadeh Pages 1031-1043
    Growing population and increasing water resources demand have caused to slump groundwater level in many plains. Therefore there is a necessary to improve the quantity and quality of the aquifers. One of the most important methods to increase water table in recent decade is groundwater artificial recharge. The main objective of this study is to select sites more suitable for groundwater artificial recharge in Ravansar plain. In view of this, the raster map layers of criteria including geology, slope, alluvial thickness, infiltration rate, permeability, erodibility, land use, percent of silt and clay were prepared. Then each of these criteria was ranked using analytic hierarchy process (AHP) and weighting liner component (WLC) methods for two artificial recharge methods including flood spreading and spreading basin. The results showed that based on the selected indicators and the zonation map in two methods, the best sites located in northern, northeastern and southwestern of the study area and fluvial fans adapted with the best sites for groundwater artificial recharge.
    Keywords: Geomorphological factors, artificial recharge, WLC model, fluvial fan, Ravansar County
  • Effect of various structures and input on the estimation of daily discharge of Amameh watershed
    Mahboobeh Moatamednia *, Ahmad Nohegar, Arash Malekian, Maryam Saberi Anari Pages 1045-1066
    One of the most important of hydrological computing in ecosystem is estimation of the relationship between rainfall and runoff. So that investigation occurred processes in it and the estimate of important outputs such as flood and sediment is considered one the most important mission of a watershed project. Because of variable spatial and temporal characteristics of incident in the water cycle and the nonlinear relationship and uncertainties, none of the statistical and conceptual models are able to be a better and capable model for that. But today using nonlinear networks as intelligent system for forecasting such complicated event can be efficient and effective in many problems of ecology. For this aim it is used variables such as precipitation, temperature, evartanspiration, relative humidity and discharges in daily scale over 42 years period and assessment 62 different suggested structures for surveying river flow in Amame representative watershed. For comparison it used Multi Layer Perceptoron (MLP) and Radial Basis Function (RBF).The results show that out of 6000 available models for estimation river flow model number 54 with 8-9-8-1 network structure and 8 types of input variable such as precipitation (Pt), precipitation with two lags (Pt-1 and Pt-2), temperature (Tt), evartanspiration (ETt), relative humidity (Rht), and discharge with two lags (Qt-1 and Qt-2) with Multi Layer Perceptoron method has the best function. The error of model was 0.03, 0.18 and 0.04 in training and 0.02, 0.14 and 0.02 for testing stage for MSE, RMSE and MAE, respectively.
    Keywords: Amame representative watershed, Artificial Neuron Network, Error Back Prapagation, Rainfall-runoff relationship
  • Effect of Cushion Plant Canopy of Onobrychis cornuta on Distribution of Soil Seed Bank in Alpine Rangelands of Vaz Watershed
    Parisa Niknam, Reza Erfanzadeh * Pages 1067-1078
    In this study, the effect of cushion plants on spatial distribution of soil seed bank was studied in mountainous and hilly rangelands in Vaz watershed, Mazandaran province. Therefore, we selected randomly 20 Onobrychis cornuta individuals and sampled from soil at four positions around each individual (upslope, downslope, center and, outside as control). Soil samples spread out under natural conditions in greenhouse to germinate the seeds. Germinated seeds were identified then, the seed density per square meter and species richness were calculated and both of them were compared between the four sampling positions. Two and one-way ANOVA, T-test and Duncan test were used to compare the effect of location, depth and their interaction on soil seed bank characteristics. The results showed that the effect of the location and depth of the density and species richness at level of 0.01% were significant. The results of Duncan test showed that seed density in the upslope and center positions (average 5473 and 4099.5 seed/m2, respectively) was significantly higher than seed density in the downslope and outside positions (average 2685.5 and 2413.8 seed/m2, respectively). Similarly, species richness in the upslope and center positions (the average 9.7 and 9.5, respectively) was significantly higher than species richness in the downslope and outside positions (average 7 and 6.4, respectively). Density and species richness of soil seed bank at depth of 0-5cm was significantly greater than the depth of 5-10cm. This study clarified the positive significant effect of canopy of cushion plants on seed density and richness.
    Keywords: Cushion plant, Onobrychis cornuta, Soil seed bank density, Species richness, Vaz watershed
  • Evaluation of Effects of Density of Atriplex cultivation on Soil Organic Matter and Particles (Case Study: Incheborun, Golestan province)
    Roya Vazirian *, Hamid Reza Asgari Pages 1079-1087
    Soil particles are one of the most effective characteristics related to erodibility and main hydrological and physical aspects of soil. This is important to understand soil characteristics which control soil stability in the case of conservation of soil structure. Also, recognizing critical soil properties such as organic matters in the regions, where soil erosion is resulted from natural patterns of aggregates will be fundamental key in conservation strategies. In this paper, organic matter measurement, discovery of particles stability and interactions between these two factors have been aimed. Sampling was done in three different densities (200 stand per hectare) and 30 replications. The results revealed that Atriplex spp. Increased soil organic matter and also soil stability. Different planting distances were not effective in level of 5%. Therefore; improvement of soil particles stability and controlling soil erosion in the study area depend on soil management and implication of soil conservation projects.
    Keywords: Key Words: Soil particles stability, organic matter, Atriplex, Incheborun
  • Investigation of effect of parent material and plant species on profile distribution of nutritional elements in soils of Kuhrang mountain rangelands
    Pooya Hoshyar *, Hossein Khademi, Shamsollah Ayoubi, Mehdi Norouzi Pages 1089-1102
    Parent material and vegetation are two important and influential factors in the formation of soil. Type of elements in the soil and their availability to plants depends deeply on soil parent material. However, type and density of vegetation change with amount of organic matter and mechanism of element cycle overshadowed the availability of element in rangeland ecosystem. This study were conducted to investigate profile distribution of nutritional elements affected by rangeland species and different parent material as a factorial trial and completely randomized design with three replications in rangelands around Kuhrang city. Therefore, in the study area, three different parent matter such as fossiliferous marl limestone, fossiliferous dolomitic limestone and red conglomerate and sandstone were selected. In each parent material, three places under Astragalus spp and Daphne and the bare part as a control profile to depth of 100 cm were dug. Then the soil physical and chemical properties and concentrations of nutritional elements in profiles were measured. The results of this study showed that type of parent material have significant effect on amount of soil element while the vegetation in some cases could not make a significant difference in concentration of elements. Red conglomerate parent material because of coarser texture, release fewer element compared to marl and dolomite limestone in soil. Soils in study area except soils derived from red conglomerate parent material, there is no shortage of potassium and phosphorous. Furthermore, concentration of elements in different depths of the profiles obeyed a similar pattern.
    Keywords: Potassium, Daphne, Astragalus spp, Parent material, Total nitrogen, Humous