فهرست مطالب

نشریه مهندسی اکوسیستم بیابان
پیاپی 15 (تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/29
  • تعداد عناوین: 10
|
  • شهناز رفعت پور *، علیرضا شهریاری صفحات 1-10
    درجه حرارت مهمترین عامل محیطی در پراکنش گیاهان می باشد و مهمترین فاکتور تعیین کننده موفقیت در استقرار یا عدم موفقیت در استقرار گیاهچه می باشد. به منظور بررسی تاثیر محرک های شیمیایی بر جوانه زنی و رشد گیاهچه تحت تنش دما، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در هر تیمار انجام شد. تیمار های پرایمینگ عبارت بودند از: سه سطح جیبرلیک اسید (125، 250، 500 ppm)، سه سطح سالسیلیک اسید (100، 200، 300 میلی گرم بر لیتر)، سه سطح اسکوربیک اسید (100، 200، 300 میلی گرم برلیتر) و همزمان از آب مقطر بعنوان شاهد استفاده شد و تیمار های تنش دما شامل 6 سطح درجه حرارت (5، 10، 15، 20، 25، 30 درجه سانتیگراد) بودند. نتایج نشان دادکه با افزایش دما خصوصیات جوانه زنی قیچ (درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، طول گیاهچه، شخص بنیه بذر) افزایش یافت و در دمای 25 درجه سانتیگراد به بیشترین مقدار خود رسید و با افزایش دما از مقدار 25 درجه سانتیگراد کاهش پیدا نمود. کلیه محرک های شیمیایی باعث افزایش خصوصیات جوانه زنی نسبت به تیمار شاهد گردیدند و در بین محرک های شیمیایی مورد استفاده بیشترین تاثیر را جیبرلیک اسید 250 ppm داشت که این غلظت اسید جهت تعدیل اثرگذاری های منفی تنش دما بر گیاه قیچ پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: قیچ، پرایمینگ، دما، جوانه زنی
  • زهرا روانشادی، سهراب الوانی نژاد *، ابراهیم ادهمی صفحات 11-24
    امروزه گرمایش زمین و تغییر اقلیم ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای به عنوان یکی از مهم ترین چالش های عصر حاضر به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. جنگل کاری موثرترین راهکار برای جذب دی اکسیدکربن در بوم سازگان خشکی و کاهش گرمایش زمین است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی اثرات جنگل کاری با گونه های اکالیپتوس و بادام کوهی روی ترسیب کربن و برخی از خصوصیات خاک در پارک جنگلی دشت مازه دهدشت در جنوب غربی ایران است. به همین منظور نمونه برداری از خاک منطقه، با استفاده از روش منظم تصادفی از اعماق 015 و 1530 سانتی متری انجام و پس از اندازه گیری خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل درصد رس، شن، سیلت، اسیدیته (pH)، هدایت الکتریکی، فسفر، پتاسیم و کربن آلی در آزمایشگاه، داده ها از روش آزمون مقایسات میانگین متعامد، با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 20 آنالیز شدند. نتایج نشان داد که مقدار ترسیب کربن خاک در منطقه جنگل کاری شده و شاهد به ترتیب برابر 8/20 و 7/8 تن در هکتار بوده است (p<0.01). همچنین، مقدار ترسیب کربن، کربن آلی و پتاسیم خاک در توده اکالیپتوس بیشتر از توده بادام کوهی بود (p<0.05). نتایج نشان داد عمق خاک تاثیری روی ترسیب کربن و سایر صفات خاک نداشت. نتایج تجزیه همبستگی نیز نشان داد که بین درصد کربن آلی خاک با صفات رس، سیلت و پتاسیم همبستگی مثبت معنی دار و با شن رابطه منفی معنی دار وجود داشت.
    کلیدواژگان: استان کهگیلویه و بویراحمد، تغییر اقلیم، کربن آلی خاک، مقایسات میانگین متعامد
  • منصوره قوام *، حسین اذرنیوند، مجمدرضا نقوی، علی طویلی صفحات 25-34
    ماسه زارهای مناطق مرکزی ایران، رویشگاه یکی از گونه های درختچه ای ارزشمند بومی و سازگار از خانواده Fabaceae به نام دم گاوی (Smirnovia iranica Sabeti) است که از نظر تولید علوفه و حفاظت خاک و ایجاد چشم انداز زیبا و ارزش دارویی، بسیار حائز اهمیت است. برای بررسی سیتوژنتیکی، در ماسه زارهای کاشان، چهار رویشگاه مطالعاتی به فاصله 30 کیلومتر از هم انتخاب شد. از هر رویشگاه، یک پایه گیاهی انتخاب گردید و بذور جمع آوری شدند. به منظور مشاهده کروموزوم های متافازی میتوز، مراحل کشت بذور و تهیه نمونه ریشه انجام و عکس های تهیه شده با وضوح بسیار، برای اندازه گیری پارامترهای کاریوتیپی با استفاده از نرم افزار Micromesure 3.3 انتخاب شدند. نتایج نشان داد این گیاه دیپلوئید (16=x2=n2) است. بزرگ ترین کروموزوم، کروموزم شماره 1 رویشگاه کمپ 1 (15/6 میکرون) و کوچک ترین آن ها کروموزوم شماره 12 متعلق به رویشگاه کمپ 2 (12/2 میکرون) بود.
    کلیدواژگان: بذر، سلول های متافازی، سیتوژنتیک، کاریوتیپ کروموزوم
  • محمد جواد یوسفی، علیرضا راشکی *، محمد فرزام، محمدتقی کاشکی صفحات 35-48
    نبکا ها گروهی از اشکال ناهمواری ترسیبی هستند که بر اثر تجمع رسوبات بادی در اطراف گیاهان شکل می گیرند و ایجاد و توسعه آن ها متاثر از عوامل گوناگونی است. توسعه چشم انداز نبکا می تواند به عنوان عاملی به منظور حفظ هماهنگی بین نیروهای عمل کننده زیست محیطی و کاهش آثار تخریبی ماسه های روان بر سیستم های انسانی عمل کند. در این راستا شناسایی سازگارترین گونه گیاهی نبکا از اهمیت بسیاری برخوردار است. هدف از این پژوهش، ارزیابی مقایسه ای نبکاهای منطقه صمدآباد شهرستان سرخس با استفاده از الگوریتم TOPSIS و معرفی مناسب ترین گونه گیاهی نبکا برای تثبیت ماسه های روان از طریق تحلیل مولفه های مورفومتری آن است. به این منظور، ابتدا مهم ترین مشخصه های مورفومتری 120 نبکا نظیر ارتفاع نبکا، طول نبکا، حجم نبکا، ارتفاع گیاه، محیط گیاه، طول گیاه و حجم گیاه، از گونه های سبد پاکوتاه، اسپند و خارشتر با روش استفاده از ترانسکت اندازه گیری شد. سپس با ارزیابی مقایسه ای آن ها ا TOPSISز طریق الگوریتم، مبادرت به اولویت بندی نبکاهای مطالعاتی شد. نتایج نشان می دهد که نبکای گونه اسپند با وزن 0 بیشترین ارجحیت و بهره وری را برای تثبیت ماسه های روان دارد. نبکای گونه خارشتر نیز با وزن 0/566 نسبت به نبکای گونه سبد پاکوتاه از ارجحیت بیشتری برخوردار است. در مقابل نبکای سبد پاکوتاه با وزن 0/073 کمترین ارجحیت و بهره وری را داشت که نتیجه حاصل شده به دلیل ویژگی های نامطلوب ریخت شناسی این گونه در مقایسه با دو گونه موردبررسی دیگر است و توسعه چشم انداز آن ها در منطقه موردمطالعه به هیچ عنوان پیشنهاد نمی شود. نتایج این پژوهش در مدیریت سیستمی مناطق بیابانی و طرح های تثبیت ماسه های متحرک شهرستان سرخس ارزنده خواهد بود.
    کلیدواژگان: الگوریتم TOPSIS، تثبیت ماسه، سرخس، صمدآباد، نبکا
  • محمدرضا اختصاصی، علی محمد قائمی نیا * صفحات 49-58
    باد یکی از پدیده های طبیعی با اهمیت در اکوسیستم های مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. گرچه پژوهش های زیادی در موردبررسی سرعت و جهت وزش باد هر منطقه با استفاده از ترسیم گلباد انجام شده است، تعداد کمی از آن ها به بررسی احتمال وقوع باد در دوره بازگشت های مختلف پرداخته اند. تحلیل وقوع سرعت باد بیشینه در دوره بازگشت های مختلف، در انواع پروژه های عمرانی مانند احداث ساختمان های بلندمرتبه، بادشکن، تابلوهای تبلیغاتی در کنار بزرگراه ها و تمامی سازه های در معرض وزش باد برای محاسبه ریسک محتمل قابل استفاده خواهد بود. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از داده های سرعت بیشینه باد 22 ایستگاه سینوپتیک در کشور ایران به مرکزیت استان یزد و با استفاده از نرم افزار P10، بیشینه سرعت باد در دوره بازگشت های 2، 5، 10، 25 ،50 ،100 ساله برآورد شد. با بررسی توزیع های آماری نرمال، لوگ نرمال، پیرسون، لوگ پیرسون و گمبل مشخص شد که توزیع گمبل در 56% ایستگاه ها دارای کمترین خطای استاندارد و ازاین رو دارای کارآمدی بیشتری است. سپس با روش کریجینگ معمولی و درون یابی در محیط نرم افزاری Surfer 13.4 نقشه های هم سرعت باد در دوره بازگشت های مختلف تهیه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که شدیدترین بادهای محتمل در دوره بازگشت 100 ساله متعلق به ایستگاه های اقلید (m/s 9/59)، سیرجان (m/s 3/47)، شهرضا (m/s 1/43)، کبوترآباد (m/s 8/42) و نطنز (m/s 6/41) است. از سوی دیگر، سرعت باد در دوره بازگشت های مختلف در نواحی غرب منطقه دارای شدت بیشتری است که دلیل اصلی را می توان شرایط سینوپتیکی و راه گذر های توپوگرافی محلی برشمرد. همچنین روابط حاکم بر توزیع زمانی سرعت باد، رابطه لگاریتمی را بین سرعت و دوره بازگشت های مختلف نشان داد.
    کلیدواژگان: مناطق خشک، ریسک محتمل، توزیع گمبل، تندباد، یزد
  • عاطفه فتاحی *، کامران کریمی، بیژن آزاد، نگار عینی، حریر سهرابی صفحات 59-72
    امروزه تخریب منابع آب و خاک از فاکتورهای مهم بیابان زایی در مناطق خشک و نیمه خشک است که بر اثر عدم مدیریت و اقدامات ناشایست انسان صورت می گیرد. اقدامات اجرایی درخصوص کنترل بیابان زایی، باید متکی بر شناخت وضعیت فعلی خطر بیابانی شدن و شدت آن باشد. در پژوهش حاضر به منظور ارزیابی و پهنه بندی شدت خطر بیابان زایی دشت بسطاق در خراسان جنوبی، از دو معیار کلیدی آب و خاک در قالب مدل IMDPA بهره گرفته شد. بدین منظور، شاخص های این دو معیار امتیازدهی شد، معیارها از میانگین هندسی شاخص ها و نقشه بیابان زایی کل نیز از میانگین هندسی دو معیار در نرم افزار Arc GIS 10.2 به دست آمد. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان داد که از نظر معیار آب، شاخص هدایت الکتریکی با متوسط هندسی 3/33 و از نظر معیار خاک، شاخص سنگریزه سطحی با میانگین هندسی 2/96 مهم ترین شاخص ها در افزایش بیابان زایی منطقه هستند. همچنین نتایج پهنه ‏بندی بیابان‏زایی کل نیز نشان داد که 29/96 درصد از منطقه ( 74/22111 هکتار) در کلاس متوسط خطر بیابان‏زایی و 3/7 درصد از منطقه ( 849/63 هکتار) در کلاس خطر بیابان‏زایی شدید قرار دارد. به طور کلی، دشت بسطاق با میانگین ارزش هندسی بیابان‏زایی 2/13 در کلاس خطر متوسط بیابان‏زایی قرار دارد که برای جلوگیری از توسعه بیابان‏زایی در این منطقه و کاهش اثرات مخرب آن، باید اقدامات مدیریتی مناسبی در دشت بسطاق اجرا شود.
    کلیدواژگان: مدل بیابان زایی، پهنه بندی خطر، معیار و شاخص، دشت بسطاق
  • رسول مهدوی *، زینب بلوچ اکبری، محمد پوستی، حمید غلامی صفحات 73-86
    در حال حاضر، یکی از نگرانی های محققان، دفن پسماند های اتمی است. ازآنجاکه نمکزارها و ازجمله گنبدهای نمکی، محیط تاحدی نامتخلخل، ناتراوا و ضخامت نسبتا مناسب تشکیلات نمکی بوده و هچنین جوامع گیاهی، جانوری و انسانی کمتری را در اطراف آن می توان یافت؛ بنابراین می تواند به عنوان محل مناسب برای ذخیره پسماندهای اتمی مطرح باشد. در این پژوهش، 24 معیار محیطی با تاکید بر سه معیار اصلی، هیدرولوژی، آبخیزداری، زمین شناسی و اقتصادی اجتماعی شامل شیب، تراکم آبراهه ای، دبی حداکثر لحظه ای، کلاس آبراهه و معیارهای دیگر در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از پرسشنامه و نظرسنجی از متخصصان و کارشناسان مجرب، معیارهای مورد اشاره وزن دهی شد. کمترین و بیشترین وزن معیارها به ترتیب مربوط به دبی حداکثر لحظه ای با عدد 0/031 و فاصله از مناطق مسکونی با عدد 0/052 به دست آمد. در روش ELECTRE همه گزینه ها با استفاده از مقایسات غیررتبه ای موردارزیابی قرار گرفته و بدین طریق گزینه های غیر موثر حذف شد. ابتدا با محاسبه مقادیر رقومی، همه معیارها در غالب ماتریس تصمیم گیری آورده شد. سپس داده های ماتریس تصمیم گیری، بی مقیاس و اوزان معیارهای موردنظر، در ماتریس مذکور وارد شد. سپس ماتریس توافق و مخالف تشکیل گردید و درنهایت منجر به ماتریس تسلط نهایی شد. نتایج عددی به دست آمده از مدل ELECTRE نشان داد که می توان سه گنبد نمکی جنوب غرب استان هرمزگان را از لحاظ داشتن شرایط مناسب برای دفن پسماند های اتمی، الویت بندی کرد. گنبد نمکی گچین با بیشترین مقدار عددی شاخص (1)، به عنوان مناسب ترین گزینه انتخاب و گنبد نمکی انگوران، با شاخص عددی (0) و گنبد نمکی پل، با شاخص عددی (1-)، به ترتیب در رتبه های دوم و سوم قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: مدل الکتره، پسماند اتمی، گنبد نمکی پل، انگوران، گچین
  • محمدهادی نظری فر، امیر سالاری * صفحات 87-100
    پایش خشک سالی یکی از عوامل مهم و کلیدی در مدیریت ریسک خشک سالی است و کاربرد نمایه های خشک سالی ازجمله شاخص بارش استاندارد (SPI) ابزار مفیدی در این راستا می باشند. هدف این تحقیق، ارزیابی و پهنه بندی ریسک خشک سالی ها در سال ها و دوره بازگشت های مختلف در حوضه کرخه است. به این منظور شاخص بارش استاندارد (SPI) به عنوان شاخص منتخب برای بررسی خشک سالی ها در 33 ایستگاه داخل و خارج حوضه در پنج مقیاس زمانی مورداستفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که کمترین مقدار SPI مربوط به ایستگاه گوار کرمانشاه، شدید ترین تداوم از نظر بزرگی خشک سالی ها متعلق به ایستگاه بیدرود خوزستان و طولانی ترین تداوم مربوط به ایستگاه جوکار همدان بوده است. نقشه های گستره ریسک خشک سالی برای دوره بازگشت های متفاوت نشان داد که در دوره بازگشت پنج ساله، نواحی شمال (ایستگاه بوانه استان کردستان)، شمال شرقی (استان همدان) و شمال غربی (استان کرمانشاه) حوضه از نظر خطر ریسک خشک سالی مستعدترند. این وضعیت برای دوره بازگشت ده ساله بیشتر شامل نواحی شمالی (ایستگاه بوانه استان کردستان)، شمال غربی (استان کرمانشاه) و مرکزی (شمال استان خوزستان) حوضه می شود. استعداد خطر خشک سالی برای دوره بازگشت بیست ساله، بیشتر نواحی شمالی (ایستگاه بوانه استان کردستان) و شمال غربی (استان کرمانشاه) را تحت تاثیر قرار داده است، درحالی که برای دوره بازگشت پنجاه ساله، علاوه بر نواحی شمالی (ایستگاه بوانه استان کردستان) و شمال غربی (استان کرمانشاه)، نواحی شمال شرقی (استان همدان) نیز در معرض خطر خشک سالی قرار گرفته است. نتیجه کلی نشان می دهد که نواحی پیرامونی حوضه، مخصوصا نواحی شمال غربی، شمالی، شمال شرقی و بخش های کمی از نواحی شرقی و جنوب شرقی، مستعدترین مناطق تحت تاثیر خشک سالی هستند و با افزایش دوره های بازگشت، از میزان شدت ریسک خشک سالی کاسته می شود.
    کلیدواژگان: خشک سالی، شاخص بارش استاندارد، کرخه، مدیریت ریسک
  • الهام داودی، هدی قاسمیه *، مهدی سلیمانی مطلق، محسن معین زاده صفحات 101-114
    پایش خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی و تعیین میزان تاخیر بین این دو نوع خشکسالی در بخش های مختلف مکانی یک منطقه می تواند کمک شایانی به مدیریت مصرف و صرفه جویی منابع آب زیرزمینی نماید. در این پژوهش، تغییرات زمانی و مکانی خشکسالی ها با استفاده از دو شاخص بارش استاندارد و آب زیرزمینی در منطقه مهیار شمالی استان اصفهان، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که خشکسالی آب زیرزمینی در بیشتر بخش های آبخوان به علت افزایش عمق آب زیرزمینی و احتمالا به دلیل کاهش سرعت نفوذپذیری و بسته شدن منافذ آبرفت ناشی از تعدد چاه های بهره برداری و برداشت زیاد منابع آب زیرزمینی با تاخیر زمانی بالا (48 ماه) صورت می گیرد. در بخش غربی آبخوان، به ویژه در حوالی چاه پیزومتری آجرکاخ، بیشترین همبستگی بین خشکسالی های هواشناسی و آب زیرزمینی در تاخیر زمانی 24 ماه، به ترتیب با R2 برابر با 62/0 صورت می گیرد. ضریب نفوذپذیری بالا، جریان ورودی از آبخوان مجاور، تغذیه جانبی ناشی از سازند های نفوذ پذیر آهکی نزدیک به دشت، حفظ تخلخل موثر آبخوان و کنترل پدیده نشست به علت تجمع آب انتقال یافته از کانال مهیار در حوالی این چاه ها، از دلایل پاسخ نسبتا سریع سطح آب زیرزمینی نسبت به نوسانات بارش در این مناطق است. همچنین نتایج پهنه بندی مکانی خشکسالی های هواشناسی و آب زیرزمینی، مبین افزایش میزان زمان تاخیر بین خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی و گسترش شدت خشکسالی در بیشتر بخش های آبخوان با گذشت زمان است
    کلیدواژگان: خشکسالی هیدروژئولوژیک، بهره برداری بی رویه آب زیرزمینی، زمان انتشار خشکسالی، دشت مهیار شمالی
  • عطاالله کاویان *، مرضیه بهرامی، حامد روحانی صفحات 115-125
    فرایند تبخیر و تعرق یک عنصر کلیدی در شبیه سازی هیدرولوژیکی تامین آب، مدل های بارش رواناب، محاسبات نفوذ و مدل های پیش بینی خشکسالی است. اخیرا معادلات بسیاری برای برآورد تبخیر و تعرق سالانه، ماهانه و روزانه در جهان به کار برده می شود. در این مطالعه، تبخیر وتعرق پتانسیل حوضه آبخیز طالقان توسط سه روش پریستلی تیلور، پنمن مانتیث و هارگریوز موجود در مدل SWAT تخمین زده شد. سپس تاثیر به کارگیری هریک از این روش ها بر شبیه سازی هیدرولوژیکی جریان خروجی حوزه آبخیز طالقان در دو دوره واسنجی (20031998) و اعتبارسنجی (20032005) با استفاده از آماره های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب کارایی نش ساتکلایف (NS) و شاخص اریبی (PBIAS) موردارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر و حداقل مقادیر شبیه سازی شده تبخیر و تعرق و درنتیجه، حداکثر و حداقل مقادیر دبی شبیه سازی شده به ترتیب مربوط به روش هارگریوز و روش پریستلی تیلور بوده است. همچنین بررسی ضرایب ارزیابی نشان داد تفاوت چندانی بین سه روش وجود ندارد. نتیجه آنالیز واریانس یک طرفه نیز موید عدم اختلاف معنی دار در سطح اعتماد 99 درصد در میانگین دبی ماهانه بین سه روش مذکور است. سایر نتایج نشان داد در دوره اعتبارسنجی روش پنمن مانتیث نتایج بهتری را نسبت به دو روش دیگر ارائه کرده است.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، جریان رودخانه، شبیه سازی، مدل SWAT، حوزه آبخیز طالقان
|
  • Shahnaz Rafatpoor *, Alireza Shahriari Pages 1-10
    Temperature is an important environmental factor in plant distribution and the most important factor in determining the success or failure of seedling establishment. The aim of this study was to investigate the effects of different levels of gibberellic, salicylic and ascorbic acid on improvement of germination indices of Zygophyllum atriplicoides under temperature stress in laboratory. Factorial test in the completely randomized design with four treatments was used for data analysis. Chemical stimulators used in this study include: 3 levels of gibberellic acid (125, 250 and 500 ppm), 3 levels of salicylic acid (100, 200 and 300 mg/l), 3 levels of salicylic acid (100, 200 and 300 mg/l) and 6 levels of temperature treatment (5, 10, 15, 20, 25, 30°C). The results showed that with increasing temperature, specifications for germination (germination percentage, speed of germination, root length, shoot length, seedling length, vigor or seed) also increased. When the temperature reached 25°C, the maximum amount of chemical stimulators is obtain and decreased with increasing temperature from 25 °C. All chemical stimuli increased germination compared to the control treatment. Chemical stimuli used in 250 ppm gibberellic acid was the most effective acid concentration to modulate the negative effects of temperature stress on Z. atriplicoides and is recommended.
    Keywords: Priming, Germination, Temperature, Zygophyllum atriplicoides
  • Zahra Ravanshadi, Sohrab Alvaninejad *, Ebrahim Adhami Pages 11-24
    Today, climate change and global warming caused by the emission of greenhouse gases is a big challenge to the world, especially in arid and semi-arid area. Afforestation is the most effective strategy to absorb carbon dioxide in terrestrial ecosystems and reduce global warming of the earth. The purpose of this study is to evaluate the effects of planting Eucalyptus camaldulensis and Amygdalus scoparia on carbon sequestration and some soil properties in Dashte Mazeh forest park of Dehdasht, southwest of Iran. For this purpose, soil samples were taken by the systematic-random method from depths of 0-15 and 30-15 cm. After measuring the soil chemical and physical properties inclusive of clay, sand, silt, pH, electrical conductivity, phosphorus, potassium and organic carbon in the laboratory, the data were analyzed with Orthogonal Comparisons method, using statistical software SPSS 20. The results showed that the soil carbon sequestration in forested area and non-forested area was estimated to be 20.8 and 8.73 t/ha, respectively (P
    Keywords: Kohgiluyeh, Boyer-Ahmad Province, Climate Change, Soil Organic Carbon, Orthogonal
  • Mansureh Ghavam *, Hossein Azarnivand, Mohammad Reza Naghavi, Ali Talivi Pages 25-34
    Sand dunes in central Iranian habitats contain endemic shrub species and adapted shrubs of the family Fabaceae, known as Smirnovia iranica Sabeti. Not only are these very important for forage production and soil conservation, they also help create beautiful landscapes. They also possess medicinal value. This cytogenetic study was carried out on four sites in the sand dunes of Kashan within a distance of 30 km. From each habitat, a plant was selected, and the seeds harvested. Seeds and root samples were prepared for examination with high-resolution photos to view the mitotic metaphase chromosomes and measure the karyotype parameters, using Micromeasure 3.3 software. The results showed that this plant is diploid (16 = x2 = n2). The largest chromosome was Chromosome 1 of Camp 1 site (15.6 μ) and the smallest was Chromosome 12 of Camp 2 site (12.2 μ).
    Keywords: Seed, Cytogenetics, Chromosome, Metaphase cells, Karyotype
  • Mohammadjavad Yoosefi, Alireza Rashki *, Mohammad Farzam, Mohammadtaghi Kashki Pages 35-48
    Environmental crisis and the consequent loss of natural resources are the main reasons which force managers to pursue methods to manage risks and solve environmental tensions. This study was conducted in Samad-Abad as a center of wind erosion located in the southern part of Sarakhs region, Islamic Republic of Iran, near the Turkmenistan border and the Tajan River. Following field investigations and satellite imagery analysis, the study area was determined. Using 6 transects (3 upwind and 3 leeward), each 100 m long, we measured nebkhas’ morphometric characteristics (including height, length & volume) and plant characteristics (including height, perimeter & volume). Fourteen nebkhas were analyzed for each species (Stipagrostis, Alhagi and Peganum). In a comparative analysis of nebkhas associated with Stipagrostis, Peganum and Alhagi using TOPSIS model, the final weight was calculated as 0.434, 0.521 and 0.055 for Alhagi, Peganum and Stipagrostis, respectively. Therefore, as clearly explained by the TOPSIS model, Peganum is revealed to be the most suitable plant species for stabilizing moving particles in the region followed by Alhagi and Stipagrostis. Regarding nebkhas’ morphometric characteristics and plant morphological features as the input criteria for AHP model, the results showed Peganum to be the most suitable species for stabilizing moving sands followed by Alhagi and Stipagrostis. Stipagrostis nebkhas, with an average weight of 0.073, showed the least efficiency and desirability. Therefore, it was concluded that the observed result was due to this species’ undesirable morphological traits compared with the two others species in the study. Consequently, developing the landscape cover by this species is not advised.
    Keywords: Sarakhs, Nebkhas, TOPSIS algorithm, stabilizing sand, Samad, Abad
  • Mohammad Reza Ekhtesasi, Ali Mohammad Ghaeminia * Pages 49-58
    Wind is one of the important natural phenomena in arid and semi-arid ecosystems of the world. Although several studies have been conducted using the wind speed and direction to provide wind rose in each area, only a few of them investigated the possibility of wind speed at different return periods. Analysis of the maximum wind speed at different return periods, in a variety of projects such as the construction of high-rise buildings, windbreaks, billboards along highways and all structures that are expose to wind, will be used to calculate risk-taking. In this study, using data from maximum wind speed of 22 synoptic stations in Iran in the centrality of Yazd province and by using the P10 software, maximum wind speed were estimated in the return periods of 2, 5, 10, 25, 50 and 100 years. By examining the Normal, Lognormal, Pearson, Log Pearson and Gamble statistical distributions, it was found that the Gamble distribution in 56% of stations have the lowest standard error and so it is more efficient. Then, with the method of ordinary kriging interpolation on Surfer 13.4 software, maps of wind speed at different return periods were prepared. The results revealed that the strongest possible winds in 100 years return period belong to Eghlid (59.9 m/s), Sirjan (47.3 m/s), Shahreza (43.1 m/s), Kabootarabad (42.8 m/s) and Natanz (41.6 m/s) stations. On the other hand, wind speed at different return periods in the west areas of the region has more intensity and the main reason can be described by synoptic conditions and local topographic corridors. Also relations governing the temporal distribution of wind speed, indicated logarithmic relationship between speed and different return periods.
    Keywords: Arid region, possible risk, Gumbel distribution, Gust, Yazd
  • Atefeh Fatahi *, Kamran Karimi, Bijan Azad, Negae Eyni, Harir Sohrabi Pages 59-72
    Today, degradation of soil and water resources are the most important factors of desertification in arid and semi-arid areas as a result of mismanagement and improper human behavior. Enforcement measures in relation to desertification control have to be based on knowledge of the current state of desertification risk and its severity. In the present study, to evaluate the risk and severity of desertification in Bostaq Plain in Southern Khorasan Province, two key criteria of water and soil were used in the IMDPA model, each having four indices. To this end, indices were scored and then averaged (geometric mean) to form the final desertification map in Arc GIS 10.2. Results of the study showed that in terms of water criteria, electric conductivity (EC) with geometric mean of 3.33 and in terms of soil, surface stone cover with mean of 2.69 were the critical desertification indices in the region. Total desertification status could be further divided into two classes of 96.29% (22111.74 ha) as medium and 3.7% (849.63 ha) as severe. Generally, Bostaq Plain with geometric mean of 2.13 was in the medium desertification class and is due to protection and development of desertification management strategies which can reduce the effects of desertification and should be implemented in managerial practices in the Bostaq plain.
    Keywords: desertification model, risk zoning, criteria, indices, Bostaq Plain
  • Dr Rasool Mahdavi *, Zeynab Balooch Akbari, Dr Mohammad Poosti, Dr Hamid Gholami Pages 73-86
    Recently, scientists are concerned about nuclear waste landfill sites. Because salt pans, salt marsh and salt domes are non-porous environment, with no stubble thickness of salt and the plant communities, less humans and animals can be found around them, so it can be used as a nuclear waste landfill. In this study, 24 environmental criteria are investigated with emphasis on hydrology, watershed management, geological structure and socio-economic situations that included: slope, drainage density, maximum instantaneous discharge, drainage class and other parameters. Then, the criteria were evaluated using questionnaire and consultation with experts. The lowest and the most important criteria were related to maximum instantaneous discharge and distance from residential areas with 0.031 and 0.052 value, respectively. In ELECTRE model, all options were evaluated by non-ranking relations and in this way, non-effective options were eliminated. At first, by calculating numerical values, all criteria were given in the form of a matrix, which is called decision matrix. Then data of the decision matrix values which are non-scaled and criteria values were entered in the matrix. Thereafter, the effective coordinated and uncoordinated matrixes and consistent matrixes were obtained and finally, final matrix is formed. According to ELECTRE model results, it could be possible to prioritize three salt domes of southwestern Hormozgan for burying nuclear waste. Gachin salt dome, with most indices (1), as the most suitable option and Angouran salt dome, a numerical index (0) and Pol salt dome, with an index number (-1), ranked second and third, respectively
    Keywords: ELECTRE models, Nuclear waste, Pol Salt Dome, Angouran Salt Dome, Gachin Salt Dome
  • Mohammadhadi Nazarifar, Amir Salari * Pages 87-100
    Drought monitoring is one of the key factors in drought risk management and the use of drought indices such as the standardized precipitation index (SPI) is a useful tool in this regard. The aim of this study is to evaluate and zone drought risk in different years and return periods in Karkheh basin. For this purpose, Standardized Precipitation Index (SPI) as a selected index was used to assess drought in 33 stations inside and outside the basin in five timescales. The results showed that the lowest values of SPI, the most severe drought continuity of the large and the longest continuity were related to Govar stations of Kermanshah province, Biderood station of Khoozestan province and Jokar station in Hamadan province, respectively. Extensive drought risk maps for different return periods showed that in return period of 5 years, northern (Bavane station of Kurdistan province), northeast (Hamadan station) and northwest (Kermanshah) areas were more at risk of drought. This condition for a return period of 10 years was mostly related to northern (Bavane station of Kurdistan province), northwest (Kermanshah) and central areas. Drought risk for 20-year return period affected the northern (Bavane station of Kurdistan province) and Northwest (Kermanshah) areas more, while for 50-year return period, in addition to northern (Bavane station of Kurdistan province) and northwest (Kermanshah), it also affected the northeast (Hamadan station). The overall result showed that the periphery areas, especially areas of northwest, north, northeast and some parts of eastern and southeastern areas are the most susceptible areas affected by drought and with increase in the return period, the severity of drought risk can be reduced.
    Keywords: Drought, Standardized Precipitation Index, Karkheh, Risk Management
  • Elham Davoodi, Hoda Ghasemieh *, Mehdi Soleimani Motlagh, Mohsen Moeinzadeh Pages 101-114
    Monitoring of Meteorological and groundwater droughts and determining of the lag time between these two types of droughts in spatial various locations can help in consumption management and protection of the groundwater resources. In this study, spatial and temporal changes of droughts were analyzed using the Standard Precipitation and Groundwater Resource Indices (SPI & GRI) in the northern Mahyar plain located in Esfahan province. The results showed that groundwater drought in most areas of the aquifer have occurred with a longer lag time (48 months). This is due to increase of groundwater depth and probably due to decrease permeability and blocking pores of the alluvium formations as a result of high number of exploitation wells and heavy withdrawal of groundwater resources in the area. In the western part of the aquifer, particularly around the Ajrakh piezometer, there were high correlations between meteorological and groundwater droughts in lag time of 24 months with R2 value of 0.62. In this part of the aquifer, the factors that make relatively fast response of groundwater level to precipitation fluctuations were the high permeability coefficient, input flows from the adjacent aquifer, lateral recharge caused by permeable limestone formations close to the plain, keeping of aquifer effective porosity and control of subsidence phenomenon due to transferred water from Mahyar channel. Also, the results of spatial mapping of meteorological and groundwater droughts showed increase in the amount of lag time between meteorological and groundwater droughts and expansion of drought severity in most parts of the aquifer over time.
    Keywords: Hydrogeologic Drought, Overexploitation, Propagation Drought Time, Mahyar Plain, Lag time
  • Ataollah Kavian *, Marzieh Bahrami, Hamed Rouhani Pages 115-125
    Evapotranspiration process is a key element in hydrological simulation of water supply, rainfall-runoff models, infiltration calculations and drought prediction models. Recently, several equations were used for estimating annual, monthly and daily evapotranspiration in the world. In this study, the potential evapotranspiration of Taleghan watershed was estimated by three methods in the SWAT model including Priestley Taylor, Penman-Montieth and Hargreaves methods. The influence of applying these methods were evaluated on simulated streamflow of the Taleghan watershed in the calibration (1998 - 2003) and validation (2003 - 2005) periods, using determination coefficient (R2), root mean square error (RMSE), Nash–Sutcliffe performance coefficient (NS) and skew index (PBIAS). Results revealed that the maximum and minimum values of simulated evapotranspiration and consequently, simulated runoff were related to the Hargreaves and Priestley Taylor methods, respectively. Moreover, investigation of statistic coefficients showed that there is no much difference among the three methods. Results of ANOVA also confirmed that there was no statistically significant difference at the 99% level among the simulated mean monthly flow using the three methods. In conclusion, the Hargreaves method provided better results than the two other methods during calibration and validation periods.
    Keywords: Evapotranspiration, Streamflow, Simulation, SWAT, Taleghan watershed