فهرست مطالب

خشک بوم - سال سیزدهم شماره 1 (بهار و تابستان 1402)

نشریه خشک بوم
سال سیزدهم شماره 1 (بهار و تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • پرویز علیزاده، حمید سودایی زاده*، اصغر مصلح آرانی، محمدعلی حکیم زاده صفحات 1-19

    محدودیت اراضی مستعد کشت گیاهان دارویی در مناطق خشک منجر به بهره برداری بیش از حد از گیاهان مراتع برای مصارف دارویی شده که پیامدهای مخرب زیست محیطی زیادی بدنبال داشته است. مطالعه حاضر با هدف امکان استفاده از سیستم های هیدروپونیک و آکواپونیک به عنوان روش های جایگزین برای کشت گیاه علف لیمو (Cymbopogon citratus) اجرا گردید. بدین منظور، آزمایشی بر پایه طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار در دانشگاه یزد اجرا گردید و اثر سه محیط کشت هیدروپونیک، آکواپونیک و خاک بر خصوصیات مختلف گیاه علف لیمو بررسی گردید. نتایج بدست آمده بیان گر تاثیر معنی دار محیط کشت بر برخی از خصوصیات مرفولوژیکی گیاه علف لیمو از قبیل طول ریشه، قطر غلاف، ارتفاع و زیست توده خشک کل گیاه بود، به طوری که سیستم هیدروپونیک صفات مذکور را نسبت به کاشت خاکی به ترتیب به میزان 133، 3/33، 9/40 و 5/56 درصد افزایش داد. سیستم کاشت آکواپونیک پس از هیدروپونیک قرار گرفت و صفات مورد بررسی را در مقایسه با کشت در بستر خاک بطور معنی داری افزایش داد. نوع بستر کشت بر غلظت عناصر ماکرو و میکرو اندام هوایی گیاه (بجز پتاسیم) نیز تاثیر معنی داری داشت. بیشترین مقدار ازت در سیستم هیدروپونیک، بیشترین مقدار فسفر و منیزیم در سیستم آکواپونیک و بیشترین مقدار کلسیم، سدیم، آهن و روی در سیستم کشت در خاک مشاهده شد. همچنین میزان کلروفیل، پروتیین، چربی، فیبر و خاکستر گیاه نیز تحت تاثیر محیط کشت قرار گرفت در حالی که تیمارهای مورد بررسی اثر معنی داری بر غلظت پرولین و هیدرات های کربن گیاه نداشتند. به طور کلی، نتایج این تحقیق بیانگر تفاوت سه بستر مورد بررسی بر صفات مرفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی علف لیمو به عنوان یک گیاه دارویی در مناطق خشک بوده و امکان استفاده از محیط های کشت هیدروپونیک و آکواپونیک به عنوان جایگزینی مناسب برای کشت این گیاه در این مناطق را نشان داد. با این حال، ضروری است که جنبه های اقتصادی تولید گیاه علف لیمو در سیستم های مذکور و همچنین اثر بستر کاشت بر ترکیبات ثانویه این گیاه در تحقیقات آینده مورد بررسی قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آکواپونیک، بستر کشت، هیدروپونیک، علف لیمو، گیاهان دارویی
  • سلمان ابراهیمی، جواد چزگی*، سید محمد تاجبخش فخرآبادی، مسلم رستم پور صفحات 21-33

    امروزه حوزه های آبخیز سالم از نقش مهم و تاثیرگذاری بر زندگی جوامع انسانی و غیرانسانی برخوردار هستند و با بهبود شرایط حوزه های آبخیز، علاوه بر جلوگیری از هدررفت منابع آب و خاک، زندگی جوامع وابسته نیز ارتقاء پیدا می کند. برای بهبود شرایط ابتدا باید منابع موجود ارزیابی شوند. بنابراین، انتخاب روشی مناسب و کمی نمودن میزان سلامت حوزه آبخیز، راه حلی مناسب می باشد. بر این اساس، در این پژوهش، سلامت حوزه آبخیز فورگ شهرستان درمیان با رویکرد مدل مفهومی فشار، وضعیت و پاسخ (PSR) مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا مشکلات حوزه آبخیز فورگ بر اساس مطالعات کتابخانه ای و بازدید، تعیین، و سپس متغیرهای مختلف موثر بر سلامت آبخیز تعیین و کمی سازی شد. قبل از اجرای مدل مفهومی فشار، وضعیت و پاسخ، برای کاهش خطا با استفاده از آزمون VIF، متغیرهای دارای همبستگی حذف شد. در آخر، با توجه به متغیر باقی مانده شاخص های فشار، وضعیت، پاسخ و سلامت حوزه آبخیز فورگ تعیین شد. نتایج ارزیابی سلامت آبخیز حوزه فورگ نشان داد شاخص های فشار و وضعیت، به ترتیب، با مقادیر متوسط 61/0، 67/0 در طبقه نسبتا سالم و شاخص پاسخ با ارزش 43/0 در طبقه متوسط قرار گرفته اند. برهمکنش فشارها و وضعیت های رخ داده سبب شده تا اراضی کشاورزی رهاشده به دلایل مهاجرت از منطقه و کاهش دبی و تعداد منابع آبی افزایش یابد و باعث ایجاد بیش ترین تغییرات سلامت آبخیز شوند، به طوری که زیرحوضه شماره 22 در شاخص پاسخ در طبقه ناسالم قرار گرفت. شاخص کل سلامت با مقدار 57/0 در طبقه متوسط سلامت قرار گرفته است. با وجود قرار گرفتن در شرایط متوسط سلامت باید یادآور بود که بر اساس شرایط اقلیمی و کمبود منابع آب این طبقه بسیار شکننده است. برای حفظ وضعیت موجود و همچنین افزایش میزان سلامت و عملکرد آن بر اساس متغیرهای تاثیرگذار در هر زیر حوزه آبخیز باید اقدامات مدیریتی و اجرایی مناسب صورت پذیرد.

    کلیدواژگان: مدیریت جامع حوزه آبخیز، توسعه پایدار، آزمون VIF، شهرستان درمیان
  • حمزه نور*، علی دسترنج، محمد رستمی خلج، علیرضا مجیدی صفحات 35-49
    داده های هیدرواقلیمی بر اساس تغییرات اقلیمی و دخالت های بشر، باگذشت زمان دارای نوسانات کاهشی یا افزایشی می باشند. بررسی هم زمان، جهت و شدت تغییرات بارش، دبی رودخانه و سطح ایستابی، اطلاعات مفیدی برای برنامه ریزی در مدیریت منابع آب حوضه در اختیار محققان و کارشناسان قرار می دهد. در این راستا تحقیق حاضر به منظور تحلیل وجود روند با استفاده از آزمون من-کندال، در داده های بارش، دبی رودخانه و تراز ایستابی در حوضه مشهد-چناران، طرح ریزی شده است. نتایج تحقیق نشان داد که در داده های بارش روند معنی داری در مقیاس سالانه مشاهده نمی شود. با این حال در فصل زمستان روند کاهشی و معنی دار در ایستگاه های مورد بررسی مشاهده می شود. روند کاهشی و معنی دار در داده های سالانه دبی جریان و تراز ایستابی مشاهده شده است. نتایج تحقیق حاضر دلالت بر آن داشت که روند کاهشی در داده های دبی بیشتر از داده های بارش است،  روند کاهشی در سری تراز آب زیرزمینی بیشتر از رواناب سطحی می باشد. در آخر، جریان زیست محیطی با استفاده از روش تسمن برای منطقه مورد مطالعه تعیین شد. نتایج دلالت بر آن داشت که تقریبا در تمامی ایستگاه ها شرایط بحرانی جریان (کمتربودن جریان نسبت به جریان محیط زیستی) مشاهده شده است. به گونه ای که با کاهش ارتفاع ایستگاه و هم چنین با افزایش مساحت حوضه بالادست ایستگاه، بر میزان شرایط بحرانی افزوده می شود.
    کلیدواژگان: آزمون روند، پیزومتر، جریان محیط زیستی، کشف رود، بیلان آبی
  • امید پورمیرزای شیرکوهی، محمد کاوسی کلاشمی* صفحات 51-63

    کم آبی و خشکسالی، رونق و توسعه بخش کشاورزی، امنیت غذایی و پایداری سکونت گاه های روستایی را با چالش مواجه ساخته است. طی سال های اخیر، کاهش آورد رودخانه سفیدرود به استان گیلان، تغییر اقلیم و افزایش تقاضا برای آب، منجر به بروز کم آبی در مناطق روستایی و بخش کشاورزی این استان شده است. در پژوهش حاضر، مولفه های اثرگذار بر سازگاری با کم آبی بخش کشاورزی روستای شیرکوه در استان گیلان بررسی گردید. در این راستا، درخت تصمیم جامع با پنج معیار و 37 زیرمعیار طراحی شد. نتایج حاصل از تحلیل نظرات 15 خبره در قالب مقایسه های زوجی با کاربرد رهیافت تحلیل سلسله مراتبی فازی نشان داد که معیار «دانش فنی بهره بردار» با وزن نسبی 1/33 درصد بیشترین اهمیت را در سازگاری بخش کشاورزی روستای نمونه با کم آبی دارد. همچنین، معیارهای «اقتصادی» و «تنوع درآمدی» به ترتیب با 4/25 و 3/19 درصد در جایگاه بعدی قرار دارند. سه زیرمعیار «توسعه آگاهی و اطلاعات کشاورزان در مواقع بحرانی»، «تبیین راهکارهای سازگاری متناسب با سطح و درک افراد محلی» و «بهره گیری از سامانه آبیاری پیشرفته» مربوط به معیار «دانش فنی بهره بردار» با مجموع وزن نسبی 7/44 درصد به ترتیب بیشترین اثر را بر سازگاری بخش کشاورزی منطقه مورد مطالعه دارا می باشند. همچنین، دو زیرمعیار «اشتغال در فعالیت های متنوع کشاورزی» و «توسعه فعالیت های مرتبط با گردشگری» بیش از 75 درصد وزن نسبی را در بین زیرمعیارهای تنوع درآمدی به خود اختصاص داده اند. یافته های این پژوهش بستر مناسبی جهت شناسایی راهبردهای مناسب برای سازگاری با کم آبی در بخش کشاورزی روستای شیرکوه و تدوین بسته سیاستی فراهم آورده است.

    کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی فازی، مقایسه زوجی، نرخ ناسازگاری، درخت تصمیم
  • جعفر گنجعلی، امیرحسین حلبیان*، امیر کرم، شیلا حجه فروش نیا صفحات 65-82
    هدف از این پژوهش واکاوی تغییرات پوشش گیاهی در لندفرم های بیابانی شمال استان اصفهان با استفاده از داده های ماهواره ای لندست 5 و 8، سنجنده های TM و OLI-TIRS در دوره 2020-1987 است. در این راستا، 200 تصویر در 27 ماه گرم سال (از اول ژوین تا آخر آگوست، برابر با اوایل خرداد تا اوایل شهریور) اخذ شد. پس از پیش پردازش های لازم روی تصاویر پوشش دهنده محدوده مورد بررسی و با طبقه بندی لندفرم های زمین بر اساس نمایه موقعیت توپوگرافی Topographic Position Index (TPI)، نمایه پوشش گیاهی NVDI مورد واکاوی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که الگوی تغییرات پوشش گیاهی از پهنه های کوهستانی به سوی مناطق هموار نزولی است. بررسی شرایط پوشش گیاهی در لندفرم های حاصل از TPI نشان داد که بیشینه مقادیر NDVI مربوط به واحد برآمدگی ها، کوه ها و ارتفاعات و کمینه مقادیر آن متعلق به واحد دشت های هموار (پلایاها، کفه های گلی و رسی) است. در مجموع، مقادیر NDVI از لندفرم کوهستان به سوی پلایاها و چاله ها روندی کاهشی دارد. افت چشمگیر NDVI در ارتفاع 1400 متری (دشت سرهای میانی) آشکار است. در لندفرم کوهستان (ارتفاعات بالاتر از 1400 متر) مقادیر NDVI افزایش می یابد. در شیب های بیشتر از 65 درجه (زمین های سنگلاخی و صخره ای مرتفع) روند کاهشی NDVI تشدید شده است. نمایه NDVI چهار فاز تغییرات را نیز آشکار کرد که فاز چهارم از 2020-2014 دارای روند کاهشی بوده و مساحت این نمایه از 34380 کیلومتر مربع به 34200 کیلومتر مربع کاهش یافته است. تغییرات فضایی نمایه NVDI در سال 2030 آشکار ساخت که ارتفاعات کرکس تا مارشنان و پهنه های بین کاشان تا اردستان دچار شرایط بحرانی خواهند شد؛ این مسیله نیازمند توجه ویژه مسیولان و مدیران اجرایی مربوطه در این زمینه است.
    کلیدواژگان: نمایه پوشش گیاهی NVDI، نمایه موقعیت توپوگرافی (TPI)، عوامل فیزیوگرافی، شکل زمین
  • محسن تیرافکن، علیرضا میکائیلی تبریزی*، سید مهدی امینی نسب صفحات 83-95

    در ذخیره گاه های زیست کره، تنوع زیست فرهنگی به عنوان کلید روابط بین فرهنگ و طبیعت مطرح می شود. استفاده از روش های متفاوت مدیریت راهبردی از جمله SWOT می تواند حفاظت پایدار ذخیره گاه زیست کره را تضمین کند. هدف این پژوهش، کاربرد مدل SWOT در شناسایی راهبردهای ذخیره گاه زیست کره هامون در جنوب شرق ایران است. برای این کار با توزیع 30 پرسشنامه بین کارشناسان منابع طبیعی و محیط زیست، عوامل داخلی و خارجی تاثیرگذار بر تنوع زیست فرهنگی ذخیره گاه مشخص شد. یافته ها نشان داد که از بین عوامل داخلی، بیشترین نقطه قوت و ضعف را به ترتیب وجود گودال های آبی و واقع شدن در منطقه خشک تشکیل می دهد. از بین عوامل خارجی، بیشترین امتیاز فرصت و تهدید را به ترتیب مدیریت روابط بین انسان و طبیعت در ذخیره گاه و وابستگی تالاب به منابع آبی خارج از کشور و عدم تعهد کشور افغانستان به حق آبه تالاب به خود اختصاص داد. مجموع امتیازات ماتریس های ارزیابی عوامل داخلی 05/3 و عوامل خارجی 71/2 محاسبه شد. این امتیاز برای تهدیدات و ضعف ها 91/2  بوده که بیشتر از امتیاز قوت ها و فرصت ها 84/2 بوده است. با توجه به امتیاز بالاتر تهدیدات و ضعف ها نسبت به قوت ها و فرصت ها، راهبردهای تدافعی (WT) به عنوان بهترین راهبرد پیشنهاد شد. ارایه طرح حفاظتی بر اساس الگوهای ذخیره گاه های زیست کره، تهیه برنامه مدیریت یکپارچه زیست فرهنگی و هماهنگ در خصوص سیاست ها و تصمیم گیری ها بین دستگاه های اجرایی ذی نفع، تهیه و اجرای طرح مدیریت جامع منابع آب به منظور احیای تالاب های هامون و بالابردن آگاهی مردم و جوامع محلی در خصوص ارزش های زیست فرهنگی ذخیره گاه زیست کره هامون از مهم ترین راهبردهای تدافعی پیشنهادی بوده است. افزون بر آن، راهبردهای تهاجمی (SO)، رقابتی (ST) و محافظه کارانه (WO) نیز در اولویت های بعدی ارایه شد. اجرای این راهبردها می تواند در مدیریت و برنامه ریزی فعلی و آینده تنوع زیست فرهنگی و تصمیم گیری و سیاست گذاری موثرتر ذخیره گاه زیست کره هامون کمک نماید.

    کلیدواژگان: ذخیره گاه زیست کره، هامون، تنوع زیست فرهنگی، برنامه ریزی راهبردی، SWOT
  • فاطمه پورحق وردی، ام البنین بذرافشان*، حمید غلامی، مرضیه شکاری، حسین زمانی صفحات 97-110

    در تحلیل فراوانی خشکسالی به عنوان یک پدیده چندوجهی، خلاصه کردن رویداد در یک متغیر، سبب کاهش اعتمادپذیری نتایج می گردد. تحلیل فراوانی دو و چندمتغیره خشکسالی با استفاده از توابع کاپولا، این امکان را فراهم می کند که دوره بازگشت یک رویداد خشکسالی با شدت، تداوم و پیک مشخص برآورد شود. در این مطالعه، شاخص خشکسالی جریان برای بررسی ویژگی های خشکسالی با استفاده از جریان ماهانه ایستگاه برنطین حوزه آبخیز سد استقلال میناب، با در نظر گرفتن مقیاس های زمانی 12 ماهه مورد استفاده قرار می گیرد. ضریب همبستگی اسپیرمن برای تجزیه و تحلیل وابستگی بین متغیرهای خشکسالی هیدرولوژیکی و شش تابع توزیع حاشیه ای برای مدل سازی آنها مورد استفاده قرار گرفت و سپس با استفاده از کاپولای خانواده ارشمیدسی و بیضوی بهترین مفصل انتخاب و تحلیل چندمتغیره شرطی و ریسک خشکسالی جریان صورت پذیرفت. تجزیه و تحلیل توزیع حاشیه ای نشان داد، توزیع های گاما، لوگ نرمال و ویبول به ترتیب برای شدت، تداوم و پیک خشکسالی بهترین توزیع ها هستند و نتایج برازش کاپولا نشان می دهد، بهترین تابع کاپولا در تحلیل وابستگی بین متغیرها کاپولای فرانک است. احتمال شرطی سه متغیره شدت خشکسالی در تداوم های 20، 50، 80 و 100ساله و پیک 1 و 5/1 مورد بررسی قرار گرفت. این آستانه ها با توجه به این که بیشترین فراوانی را در منطقه مورد مطالعه داشتند، انتخاب گردید. نتایج حاکی از آن است که با ثابت ماندن تداوم خشکسالی و افزایش پیک از 1 به 5/1 احتمال شدت خشکسالی کاهش می یابد اما با افزایش تداوم و شدت خشکسالی، پیک خشکسالی نیز افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: مشخصه های خشکسالی، دوره بازگشت شرطی، تحلیل توام، کاپولای فرانک
  • صدیقه ابراهیمیان، ناصر طهماسبی پور*، محسن عادلی، حسین زینی وند صفحات 111-122
    در روش های استفاده از پوشش های نانومتری معمولا با استفاده از مولکول های بلند زنجیر و پخش کردن آن ها روی آب و تشکیل تک لایه های مولکولی می توان مقدار تبخیر را کاهش داد. در این پژوهش به بررسی اثرات کمی و کیفی (پارامترهای شیمیایی و فیزیکی) مونولایر اکتادکانول که در اتانول حل شده و به عنوان روش شیمیایی کنترل تبخیر در ایستگاه تحقیقاتی هواشناسی دانشکده منابع طبیعی دانشگاه لرستان پرداخته ایم. مونولایر مورد نظر به وسیله اسپری 100 سی سی با غلظت 4 درصد بر سطح حوضچه های طراحی شده با حجم 8 مترمکعب (ابعاد2×2×2) اسپری شد. نتایج کمی و کیفی در بازه زمانی دو ماهه بین دو حوضچه شاهد و حوضچه دارای مونولایر اکتادکانول از تاریخ 1/6/1400 تا 30/7/1400 بر اساس آزمون ANOVA، با مقایسه میانگین های توکی و دانکن انجام شد. نمونه مونولایر اکتادکانول به لحاظ تغییرات میزان تبخیر با شاهد اختلاف معناداری در سطح 05/0 داشت. تبخیر تجمعی 2 ماهه تبخیر در حوضچه شاهد و حوضچه دارای مونولایراکتادکانول نشان دهنده حداکثر مقدار تبخیر در حوضچه شاهد با 559 میلیمتر و مونولایر اکتادکانول با کارایی 20 درصد کاهش تبخیر دارای 455 میلیمتر تبخیر بوده است. پارامترهای کیفی هدایت الکتریکی، درصد اکسیژن محلول مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج داده های کیفیت آب با مقایسه آزمون ANOVA   نشان دهنده اختلاف غیرمعنادار به دلیل sig بیشتر از 05/0می باشد. در مقایسه درصد اکسیژن محلول و هدایت الکتریکی بین میانگین حوضچه شاهد و حوضچه دارای مونولایر اکتادکانول اختلاف قابل توجهی وجود نداشت. یکی از دلایل درصد اکسیژن محلول بیشتر حوضچه شاهد نسبت به حوضچه دارای مونولایر به دلیل امکان تماس با هوا، تابش ورودی بیشتر و وقوع فرآیند بیشتر می باشد. نتایج به دست آمده نشان دهنده کاهش 5 درصدی هدایت الکتریکی و اکسیژن محلول در حوضچه دارای مونولایراکتادکانول نسبت به حوضچه شاهد است. تغییرات دمای سطح آب (پارامتر فیزیکی) با ترمومتر اندازه گیری شد که میانگین دمای سطحی آب در حوضچه دارای مونولایر اکتادکانول 4/24 درجه سانتیگراد و در حوضچه دارای مونولایر در حوضچه شاهد 11/23 می باشد. از نظر تجربی، تاثیر یک لایه متراکم در کاهش تلفات تبخیر، متناسب با افزایش دمای سطح آب است.
    کلیدواژگان: اتلاف آب، کنترل تبخیر، اکتادکانول، کیفیت آب
  • رضا سلیمانی*، مجید رجایی صفحات 123-138
    هدف از این تحقیق، تعیین اثرات کاربرد ترکیبات محرک رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد کلزا در یک منطقه نیمه خشک بر اساس طبقه بندی آمبرژه در استان ایلام بود. آزمایش به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. کرت های اصلی شامل دو رژیم آبیاری پس از 80 و 140 میلی‏متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A و جبران رطوبت خاک تا حد ظرفیت زراعی در بافت خاک لوم رسی سلیتی بود. کر ت های فرعی شامل: 1) شاهد (کاربرد کودهای شیمیایی مطابق آزمون خاک)؛ 2) ترکیب 1 و محلول‏پاشی L-اسید آمینه (گلایسین، بتایین و پرولین)‏؛ 3) ترکیب 1 و کود آبیاری 5 کیلوگرم در هکتار هیومیک اسید در دو مرحله (پس از آبیاری دوم و ابتدای ساقه روی)؛ 4) ترکیب 1 و محلول‏پاشی فولویک اسید؛ 5) ترکیب 1 و محلول‏پاشی عصاره جلبک دریایی؛ و 6) ترکیب 1 و کاربرد توام تیمار‏های 2، 3 و5 بود. محلول‏پاشی در کل تیمارها با غلظت 5 در هزار در مراحل خروج از روزت و شروع گلدهی انجام شد. صفات کمی اندازه گیری شده شامل عملکرد دانه، تعداد دانه در خورجین، تعداد خورجین در متر مربع، وزن هزار دانه و غلظت عناصر غذایی بود. تجزیه آماری داده ها با نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن انجام گرفت. نتایج نشان داد که هرچند تنش خشکی سبب کاهش معنی‏دار عملکرد و اجزای عملکرد شد اما کاربرد توام محرک‏ های رشد باعث افزایش معنی‏دار عملکرد دانه نسبت به شاهد گردید. مقدار افزایش عملکرد دانه در شرایط بدون تنش خشکی و با تنش خشکی به ترتیب 2/16 و 1/21 درصد بود که این داده ‏ها بیانگر اثر بیشتر مواد محرک رشد بر افزایش عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط بدون تنش خشکی بود. در شرایط بدون تنش خشکی، کاربرد اسید آمینه عملکرد دانه را به طور معنی داری و به مقدار 4/14 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. در شرایط تنش خشکی، بهترین نتیجه با کاربرد توام محرک های رشد بدست آمد. کاربرد محرک های رشد سبب بهبود جذب عناصر غذایی در شرایط تنش خشکی گردید. به طوری که در مورد پتاسیم که عنصری شاخص در بهبود شرایط حاکم بر گیاه در شرایط تنش خشکی است با کاربرد فولویک اسید اثر معنی‏داری بر افزایش غلظت پتاسیم نسبت به شاهد داشت و از 9/2 درصد به 8/3 درصد افزایش یافت. همچنین کاربرد توام محرک های رشد سبب افزایش غلظت پتاسیم به 6/3 درصد شد. نتایج این تحقیق بیانگر افزایش توان تحمل به تنش خشکی و بهبود عملکرد گیاه کلزا با کاربرد توام مواد محرک‏ رشد بود.
    کلیدواژگان: اسید آمینه، تنش خشکی، عصاره جلبک، فولویک اسید، کلزا، هیومیک اسید
|
  • Parviz Alizadeh, Hamid Sodaeizadeh *, Asghar Mosleh Arani, MohammadAli Hakimzadeh Pages 1-19

    The scarcity of cultivable land for medicinal plant growth in arid regions has resulted in the excessive utilization of pasture plants for medicinal applications. The objective of this study was to investigate the potential of hydroponic and aquaponic systems as alternative approaches for cultivating lemon grass (Cymbopogon citratus). thus, an experiment based on a completely randomized design with five repetitions was conducted in Yazd University and the impact of three different cultivation systems (hydroponic, aquaponic, and soil) on the different characteristics of lemongrass were determined. The results demonstrated a significant impact of the cultivation systems on various morphological attributes of the plant including root length, stem diameter, height, and total plant dry biomass. The hydroponic system improves these aforementioned characteristics by 133%, 33.3%, 40.9%, and 56.5%, respectively, when compared to traditional soil planting methods. The aquaponic was found to be ranked lower than the hydroponic system, but it demonstrated a significant improvement in the investigated traits when compared to soil bed cultivation. The influence of different culture systems on the concentration of macro and microelements (excluding potassium) in the aboveground part of the plant was found to be statistically significant. The hydroponic system exhibited the highest nitrogen concentration, while the highest levels of phosphorus and magnesium were observed in the aquaponic system. Conversely, the soil cultivation system displayed the highest concentrations of calcium, sodium, iron, and zinc. Furthermore, the culture medium had a significant impact on the levels of chlorophyll, protein, fat, fiber, and ash in the plant. However, the investigated treatments did not show any significant influence on the concentration of the plant's proline and carbohydrates. Overall, the findings of this study demonstrate the significant impact of three examined cultivation systems on the morphological, physiological, and biochemical attributes of lemongrass as a medicinal plant. Moreover, the potential utilization of hydroponic and aquaponic beds as viable alternatives for cultivating this plant in arid regions is indicated. However, it is necessary to investigate the economic aspects of lemongrass plant production in the mentioned systems as well as the effect of planting substrate on the secondary compounds of this plant in future research.

    Keywords: Aquaponic, Hydroponic, Leamongrass, Medicinal plant, Soil bed
  • Salman Ebrahimi, Javad Chezgi *, Seyyed Mohammad Tajbakhsh Fakhrabadi, Moslem Rostampoor Pages 21-33

    The lives of both human and non-human societies are greatly impacted by healthy watersheds today. Improving watershed conditions can improve the lives of dependent communities, in addition to preventing the waste of water and soil resources. To improve the conditions, it is necessary to evaluate the available resources and choose a suitable method to quantify the health of the watershed. The PSR conceptual model approach was used to evaluate the health of the Forg watershed of the Madan city in this research. The fog watershed's health was determined by determining various variables after visiting it and identifying its problems. Subsequently, these variables were measured. In order to eliminate correlation between different variables, the VIF test was used to determine and remove correlated variables before implementing the PSR conceptual model. At the end, according to the remaining variables, pressure indicators, condition, response, and health of the Forg watershed were determined. According to the watershed health assessment of Forg basin, the pressure index falls within the range of 0.44 to 0.79. The condition index is in the range of 0.49 to 0.80, the response index is in the range of 0.20 to 0.69 and the heat index is in the range varies from 0.45 to 0.69. The pressure, condition, and response indicators have average values of 0.61, 0.67, and 0.43, respectively, and are classified as healthy and average. With a value of 0.57, the total health index falls under the average health category. The results indicate that the fog watershed is in a healthy state. To maintain the current situation and improve its health and performance, it is necessary to take proper management and executive actions, taking into account the influencing variables in each subwatershed.

    Keywords: Comprehensive watershed management, Sustainable development, VIF test, Darmian city
  • Hamzeh Noor *, Ali Dastranj, Mohamad Rostami Khalaj, Alireza Majidi Pages 35-49
    The hydroclimatic data changes over time due to climate changes and human interventions. By examining trends in precipitation, river flow, and groundwater levels simultaneously, scientists and experts can plan water resource management at the watershed level with useful information. The aim of this study is to examine the trends in rainfall data, river flow, and groundwater levels in the Mashhad-Chenaran watershed. No significant trend was observed in the rainfall data on an annual scale, but there is a significant downward trend during the winter season. The results indicate a significant decrease in the annual data for stream-flow and groundwater table. According to the findings, the decrease in the discharge data is greater than the decrease in the precipitation data. Also, the trend of decreasing groundwater levels is greater than that of surface runoff. The environmental flow was finally determined by using Tasman's method. In almost all stations, critical flow conditions (less than the environmental flow) were observed according to the research results. According to the findings, the value of critical conditions increases with a decrease in station elevation and an increase in the area of the watershed upstream of the station.
    Keywords: Trend analysis, Environmental flow, Kashaf-Rud, Piezometer, Water Balance
  • Omid Pourmirzaei Shirkoohi, Mohammad Kavoosi-Kalashami * Pages 51-63

    Water scarcity and drought have challenged the prosperity and development of the agricultural sector, food security and stability of rural settlements. In recent years, the reduction of Sefidroud river inflow to Guilan province, climate change and water demand increase have led to water scarcity in the rural areas and agricultural sector of this province. In the present study, the factors affecting the adaptation of the agriculture sector of Shirkoh village in Guilan province to water scarcity were investigated. In this regard, a comprehensive decision tree was designed with five main criteria and 37 sub-criteria. The results of the analysis of the opinions of 15 experts in the form of pairwise comparisons using the fuzzy hierarchical analysis approach showed that the main criterion of "technical knowledge of the user" with a relative weight of 33.1% is the most important in the adaptation of the agriculture sector of the sample village with water scarcity. Also, the "economic" and "income diversity" criteria are in the next position with relative weight of 25.4 and 19.3 percent, respectively. The three sub-criteria "Development of awareness and information of farmers in times of crisis", "Explanation of adaptation strategies according to the level and understanding of local people" and "Using the advanced irrigation system" that are related to the main criterion "Technical knowledge of the user" with a total relative weight of 44.7% have the greatest effect on the adaptation of the agriculture sector of the studied area. Also, two sub-criteria "Employment in various agricultural activities" and "Development of activities related to tourism" have more than 75% relative weight among the sub-criteria of “income diversity”. The findings of this research have provided a suitable platform for identifying strategies to adapt water scarcity in the agriculture sector of Shirkoh village and formulating a policy package.

    Keywords: Fuzzy Analytic Hierarchy Process, Pairwise Comparison, Inconsistency Rate, Decision tree
  • Jafar Ganjali, Amirhossein Halabian *, Amir Karam, Shila Hajehforoshnia Pages 65-82
    This research aims to analyze vegetation changes in desert landforms in the northern region of Isfahan province using Landsat images 5 and 8, specifically TM5 and OLI-TIRS sensors, from 1987 to 2020. For this purpose, 200 images were extracted during the 27 warm months, from June 1 to the end of August. After performing the necessary pre-processing on the images that cover the study region, the landforms were classified using the Topographic Position Index (TPI). Subsequently, the NDVI index was analyzed. The results showed that the pattern of vegetation changes from mountainous areas to lowlands is downward. The analysis of the vegetation index on different landforms, as extracted from the TPI, revealed that the unit of mountains and heights exhibited the highest values, while flat plains such as playas, mud, and clay pans had the lowest values. In general, NDVI values have a decreasing trend from mountain landforms to playas, mud, and clay pans. A significant decrease in NDVI is evident at an altitude of 1400 m (middle pediments). NDVI values increase in mountainous landforms (elevations above 1400 m). On slopes greater than 65° (high stony and rocky lands), the decreasing trend of NDVI has intensified. The NDVI index illustrates four phases of change. The fourth phase, which spanned from 2014 to 2020, exhibited a decreasing trend. During this period, the area covered by this index decreased from 34,380 km² to 34,200 km². The spatial changes of the NDVI index in 2030 indicate that the elevations from Karkas to Marshenan and the areas between Kashan and Ardestan will experience critical conditions. This issue requires the special attention of relevant officials and executives in this field.
    Keywords: NDVI index, TPI index, Physiographic factors, Landform
  • Mohsen Tirafkan, Alireza Mikaeili Tabrizi *, Seyed Mehdi Amininasab Pages 83-95

    In biosphere reserves, biocultural diversity is proposed as the key to the relationship between culture and nature. The use of different methods of strategic management, including SWOT, can ensure the sustainable conservation of the biosphere reserve. The purpose of this research is the application of SWOT model in identifying internal and external strategic factors and strategies of Hamoon biosphere reserve in Southeastern of Iran. For this, internal and external effective factors on biocultural diversity of Hamoon biosphere reserve were developed by distributing 30 questionnaires among natural resources and environment experts. The results showed that among the internal factors, the strongest and weaknesses were the presence of water pits and being located in a dry area, respectively. Among the external factors, the highest points of opportunities and threats were assigned to the management of the relationship between man and nature in the biosphere reserve and the dependence of the wetland on water resources outside the country and the non-commitment of the country of Afghanistan to the water rights of the wetland. The total score of internal factors assessment matrices is equal to 3.05 and the score of external factors is 2.71, also the total score of threats and weaknesses (2.91) is more than the scores of strengths and opportunities (2.84). Due to the greater score of threats and weaknesses compared to strengths and opportunities, defensive strategies are suggested as the best strategies for our study area. Presentation of conservation plans based on the patterns of biosphere reserves, preparation of integrated and consonant biocultural management in relation with policies and decisions between performance organisations, preparation and performance of comprehensive plan of water resources for Hamoon wetland restoration and raising of people awareness and local communities on biocultural values of Hamoon biosphere reserve are the most important suggested defensive strategies. Furthermore, offensive (SO), competitive (ST) and conservative strategies (WO) are presented in the next priorities. These strategies can help in the current and future management and planning of biocultural diversity and more effective decision-making and policy-making of the Hamoon biosphere reserve.

    Keywords: Biosphere reserve, Hamoon, Biocultural diversity, Strategic planning, SWOT
  • Fatemeh Pourhaghverdi, Ommolbanin Bazrafshan *, Hamid Gholami, Marzieh Shekari, Hossein Zamani Pages 97-110

    In analyzing the frequency of drought as a multifaceted phenomenon, summarizing the event in one variable reduces the reliability of the results. Bivariate and multivariate drought frequency analysis using copula functions makes it possible to estimate the return period of a drought event with specific intensity, duration and peak. In the present study, the stream drought index (SRI-12) was used to investigate the characteristics of drought using the monthly stream of Barnetin Station of the Esteghlal Minab Dam watershed. Spearman's correlation coefficient was used to analyze the dependence between hydrological drought variables and six marginal distribution functions for their modeling. Then, by using Archimedean and elliptical family copula, the best joint was selected and conditional multivariate analysis of hydrological drought was done. The results showed that gamma, lognormal, and Weibull distributions are the best marginal distribution functions for drought intensity, duration, and peak, respectively. The results of the copula fit show that the best copula function in analyzing the dependence between variables is Frank's copula. The three-variable conditional probability of drought severity in 20, 50, 80, and 100-year continuities and peaks of 1 and 1.5 were investigated. These thresholds were chosen considering that they were the most frequent in the study area. The results showed that the probability of drought intensity decreases with the drought duration remaining constant and the peak increase from 1 to 1.5, but with the drought duration and intensity increasing, the drought peak also increases.

    Keywords: Drought characteristics, Conditional return period, Joint analysis drought, Frank's copula
  • Sedigheh Ebrahimian, Nasser Tahmasebipour *, Mohsen Adeli, Hossein Zeinivand Pages 111-122
    In the methods of utilizing nanometer coatings, it is usually possible to reduce the amount of evaporation by using long chain molecules and spreading them on water and forming molecular monolayers. In this research, quantitative (evaporation reduction rate) and qualitative (chemical parameters) effects of octadecanol monolayer dissolved in ethanol as a chemical evaporation control method were investigated. Every three days, it was sprayed (4% concentration) on the water surface of natural ponds with dimensions of 2×2×2 cubic meters located in Faculty of Natural Resources meteorological research station. Accumulated evaporation for the two measured months in the control pond was 559 mm and in the pond with the octadecanol monolayer was 455 mm. Quantitative and qualitative analysis results in the two-month period between the two control ponds and the pond with octadecanol monolayer from 2021/8/23 to 2021/10/22 were performed based on ANOVA test, by comparing means with Tukey's and Duncan's methods. The octadecanol monolayer sample had a significant difference at 0.05 level in terms of changes in the rate of evaporation compared with the control, and the octadecanol monolayer with 20% efficiency was significantly effective in terms of reducing evaporation. Selected qualitative parameters including electrical conductivity, dissolved oxygen were investigated. The results of obtained data using SPSS software and ANOVA test, showed a non-significant difference due to sig greater than 0.05% of dissolved oxygen and electrical conductivity between the average of the control pond and the ponds with octadecanol monolayer. In the control pond, due to the possibility of contact with the air and more incoming radiation, the concentration of dissolved oxygen increased compared to the pond with octadecanol monolayer. The achieved results showed 5% decrease in electrical conductivity and in dissolved oxygen in the pond with the monolayer of the mentioned composition compared to the control pond. In terms of changes in water surface temperature (physical parameter), which was measured with a thermometer, its average was 24.4 ⁰C in the pond with octadecanol monolayer, while it was 23.11 ⁰C in the control pond with monolayer. Empirically, the effect of a dense layer in reducing evaporation losses is proportional to the increase in water surface temperature.
    Keywords: Water loss, evaporation control, octadecanol, water quality
  • Reza Soleimani *, Majid Rajaei Pages 123-138
    The purpose of this research was to determine the effects of biostimulats application on the yield and yield components of canola (Brassica napus L.) in a semi-arid region based on Amberje classification in Ilam province. The experiment was carried out as split plots arrangement based on randomized complete block design with three replications. The main plots were two irrigation regimes after evaporation of 80 and 140 mm from class-A evaporation pan and soil moisture compensation to the extent of field capacity in silty clay loam soil texture. The sub-plots were as 1- control (application of chemical fertilizers according to soil test), 2- compound 1 and L-amino acid (glycine, betaine and proline) spraying, 3- compound 1 and fertigation of 5 kg per hectare of humic acid in two stages (after the second irrigation and the beginning of shoot elongation) 4-compound 1 and spraying fulvic acid 5-compound 1 and spraying seaweed extract, 6-compound 1 and the co-application of treatments 2, 3 and 5. In all treatments, foliar spraying was done with a concentration of 5 per thousand at the late rosette stage and the beginning of flowering. Quantitative traits measured were seed yield, number of seeds per pod, number of pods per square meter, thousand grain weight and concentration of nutrient elements. Statistical analysis of data was done with SAS software and mean comparison was done with Duncan's test. The results showed that drought stress caused a significant decrease in yield and yield components, but the combined application of growth stimulants caused a significant increase in grain yield compared to the control. The amount of increase of grain yield without drought stress and under drought stress were 16.2% and 21.1%, respectively. These data indicated the greater effect of growth stimulants on increasing grain yield under drought stress than without drought stress. In normal condition, the application of amino acid significantly increased the grain yield by 14.4% compared to the control. In the condition of drought stress, the best results were obtained by combined application of growth stimulants. The application of growth stimulants improved the absorption of nutrient elements under drought stress. So, in the case of potassium, which is an important element in improving plant growth under drought stress, the application of fulvic acid had a significant effect on the increase of potassium concentration compared to the control, and its concentration increased from 2.9% to 3.8%. Also, the combined application of growth stimulants increased potassium concentration up to 3.6%. The results of this research showed the increase of drought tolerance and the improvement of canola growth with the combined application of growth stimulants.
    Keywords: Amino Acid, Canola, Drought stress, Fulvic Acid, Humic acid, Seaweed Extract