فهرست مطالب

علوم محیطی - سال بیست و یکم شماره 4 (پیاپی 82، زمستان 1402)

نشریه علوم محیطی
سال بیست و یکم شماره 4 (پیاپی 82، زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/02/25
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حمید جورکش، محمدجواد امیری*، احمد نوحه گر صفحات 1-22
    سابقه و هدف

    سیلاب ناشی از افزایش ناگهانی ارتفاع آب رودخانه به دلیل وقوع بارندگی شدید است. آب اضافه از دبی پایه و بستر رودخانه خارج شده و وارد محیط مجاور می شود که باعث می شود خسارت های هنگفتی به اکوسیستم ها و زیرساخت های منطقه در دشت های سیلابی  وارد شود. به منظور تدوین برنامه ی راهبردی در مسیر مدیریت بحران، شناخت سازوکار و تکوین پدیده ی سیلاب و میزان رواناب ایجادشده ناشی از آن در اولویت قرار دارد. طی سال های اخیر، سیلاب های فراوانی در حوضه آبریز رودخانه خشک شیراز اتفاق افتاده است. مهیب ترین سیلاب منطقه در روزهای 5 و 6 فروردین ماه 1398 در حوضه رخ داد و خسارت های اقتصادی- اجتماعی و جانی شدیدی بر منطقه و مردم شهر وارد ساخت. با شناخت سازوکارها و تکوین الگوهای اتمسفری مولد سیلاب، می توان اولین گام را در مهار سیلاب برداشت و همچنین با پیش بینی میزان رواناب تولید شده، نحوه ی مقابله با آن را تشخیص داد. به همین دلیل پژوهش حاضر در راستای مدیریت محیط زیستی حوضه ی آبخیز رودخانه خشک شیراز، سعی در رهیافت مدیریت سیلاب بر مبنای شناخت الگوهای مولد سیلاب و شبیه سازی میزان رواناب تولید شده را دارد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی ویژگی های بارش در محدوده ی مطالعاتی رودخانه خشک شیراز، میزان بارش روزانه از 12 ایستگاه باران سنجی در محدوده طی بازه ی زمانی 2001 تا 2019 به دست آمد. سپس بارش ها در مقیاس سالانه و ماهانه مرتب شد و در محیط پردازشی ArcGIS، پهنه بندی بارش با الگوریتم کریجینگ انجام شد. همچنین بارش های بیش از 40 میلی متر از 12 ایستگاه باران سنجی استخراج گردید و به عنوان روزهای سیلابی درنظر گرفته شد. برای هر ایستگاه باران سنجی، تعداد روزهای سیلابی تعیین شده و در محیط ArcGIS، پهنه بندی روزهای سیلابی با الگوریتم کریجینگ انجام شد.  سپس، سه وقوع سیلاب در روزهای 16 فوریه 2017، 26 مارس 2019 و 23 ژانویه 2020 که در هر سه روز، میانگین بارش در محدوده ی مطالعاتی شیراز، 100 میلی متر بود، انتخاب شده و با رویکرد سینوپتیکی، اندرکنش های جوی و الگوهای مولد سیلاب شناسایی گردید. سپس با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS میزان تبدیل بارش به رواناب در هر یک از زیرحوضه های موجود در محدوده مطالعاتی شیراز شبیه سازی شد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج نشان داد که بیشینه ی بارش در فوریه و  کمینه ی آن در جولای رخ می دهد. بیشینه ی بارش سالانه در مناطق کوهستانی قلات و گلستان با 627 میلی متر و کمینه ی آن در مهارلو به میزان 245 میلی متر است. نتایج سینوپتیکی نشان داد که استقرار ناوه ی کم ارتفاع و سردچال جوی تراز 500 هکتوپاسکال در شرق مدیترانه به همراه استقرار سیستم کم فشار دینامیکی ایران موجب ناپایداری هوای سطحی در استان فارس شده و با تزریق رطوبت از خلیج فارس به توده ی هوا، موجب وقوع  بارش های سیلابی در شیراز شده است. نتایج مدل سازی بارش- رواناب نشان داد که بیشترین میزان رواناب در زیرحوضه های صدرا و قلات به ترتیب 5773 و 5076 هزارمترمکعب بود و بیشینه ی دبی پیک نیز در صدرا و قلات به ترتیب 666 و 389 مترمکعب در ثانیه بود که طی ساعت 17:00 اتفاق افتاد. بیشترین حجم نفوذ بارش در قلات و چنار راهدار به ترتیب 5423 و 2546 هزارمترمکعب بود و کمترین میزان نفوذ در دروازه قران با 247 هزارمترمکعب بود که دلیل اصلی آن تراکم بالای کاربری مسکونی- تجاری در این زیرحوضه است.

    نتیجه گیری

    پیشنهاد می گردد که به منظور مدیریت بحران سیلاب در شیراز، مدیریت رواناب های تولیدشده در زیرحوضه های شمالی همچون قلات، گلستان و صدرا و استفاده از الگوهای مناسب مدیریت رواناب مانند زیرساخت های سبز و آبی می تواند در مهار سیلاب کارساز باشد.

    کلیدواژگان: سردچال، سیلاب، HEC-HMS، رواناب، شیراز
  • محمود احمدی* صفحات 23-40
    سابقه و هدف

    اثر محیط های شهری روی هوا سپهر و لایه مرزی مناطق شهری بیشتر به شکل جزیره حرارتی ظاهر می شود. جزیره حرارتی شهری به دلیل آشفتگی قابل توجهی از شارهای انرژی، رطوبت و واداشت های تابشی یک محیط حرارتی مصنوعی را به وجود می آورد که سلامت ساکنان شهری، منابع آب، زیرساخت های شهری، آلاینده های جوی و آسایش اجتماعی را با چالش هایی روبرو کرده است. علاوه بر این، باعث تشدید امواج گرمای و ایجاد تاثیر منفی بر امید به زندگی می شود. هدف از این تحقیق، تحلیل فضایی و استخراج روند جزایر حرارتی شهری کلان شهرهای ایران در فصل تابستان است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش ابتدا 5 کلان شهر ایران شامل تهران، مشهد، اصفهان، شیراز و کرج انتخاب شد. سپس از تصاویر ماهواره ای سال های 2003 تا 2018 لندست 7 و 8 برای بازیابی دمای سطح زمین، (LST) و برای تحلیل فضایی از آماره گیتس اورد جی و در نهایت جهت تحلیل روند از روش من کندال استفاده شد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج نشان داد میانگین LST در مناطق ساخته شده در محدوده شهر بیش تر از میانگین LST در مناطق غیرشهری اطراف و حتی بعضا خود شهر است و قوی ترین (SUHI) در مناطقی همانند سطوح آسفالتی باندهای فرودگاهی، پارکینگ ها و سقف های گالوانیزه رخ می دهد. شدت (SHUI) در تمامی کلان شهرها در مرکز شهر بالاتر از سایر مناطق نیست. نتایج روندیابی با استفاده از روش من کندال نشان داد، دمای سطح زمین در هر پنج کلان شهر ایران غیر از اصفهان روند افزایشی دارد، همچنین در مورد توزیع فضایی دمای سطح در 5 کلان شهر ایران مشخص شد که بین تراکم ساختمان و دمای سطح رابطه معکوس وجود دارد.

    نتیجه گیری

    دمای سطح زمین در تمام کلان شهرهای موردمطالعه روند افزایشی دارد. شیب روند نیز برای کلان شهرهای موردمطالعه بالاتر از یک 1 درجه سلسیوس است که شدت روند در شهر کرج بیش تر از سایر کلان شهرهای موردمطالعه بود. کمینه شیب روند دمای سطح زمین در اصفهان و بیشینه آن در کرج محاسبه گردید.  در مطالعات بعدی پیشنهاد می شود شهرهای بیشتری موردمطالعه قرار گیرند تا برنامه ریزی های بهتری برای توسعه دیگر شهرها انجام شود.

    کلیدواژگان: دمای سطح، ماهواره، گتیس- ارد جی، مک کندال، کلان شهر ایران
  • مصطفی طحانی یزدلی، سید محمد حسینی*، فرحناز خرم آبادی، محمد محترم صفحات 41-60
    سابقه و هدف

    در دهه های اخیر، هم زمان با توسعه فیزیکی شهرها و افزایش جمعیت ناشی از مهاجرت، کاهش پوشش گیاهی، مصرف زیاد سوخت های فسیلی، انتشار گازهای گلخانه ای و استفاده از مصالح نامناسب در ساخت و ساز شهری، پدیده جزایر حرارتی در کلان شهرهایی مانند شهرستان اصفهان اهمیت قابل توجهی پیدا کرده است که با استفاده از روش های نوین سنجش از دوری و ماهواره ای می توان با دقت بالا در زمان اندک، این پدیده را مورد پایش قرار داد. لذا هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی تغییرات ماهانه جزایر حرارتی شهرستان اصفهان با استفاده از سنجنده مودیس (MODIS)، ماهواره ترا (Terra) و روش تحلیل مولفه اصلی (PCA) است. با این تکنیک می توان زمان هایی که دمای سطح زمین و جزیره حرارتی افزایش بیشتری در شهرستان اصفهان دارد، شناسایی کرد.

    مواد و روش ها

    در این راستا، پژوهش حاضر در نظر دارد تغییرات ماهانه این پدیده را در شهرستان اصفهان طی بازه زمانی 20 ساله (از ژانویه 2000 تا دسامبر 2020 میلادی) مورد واکاوی قرار دهد. برای دستیابی به این منظور از داده های دمای سطح زمین (LST) که توسط سنجنده مودیس و ماهواره ترا استخراج شده است، بهره گرفته شد. همچنین با روش تحلیل مولفه اصلی فصول و ماه هایی که بیشترین تاثیرگذاری را در روند رخداد جزایر حرارتی دارند، مورد شناسایی قرار گرفت و جهت تحلیل روند این پدیده نیز، از آزمون من-کندال و آزمون کلموگروف-اسمیرنوف استفاده گردید.

    نتایج و بحث: 

    یافته های پژوهش حاکی از این است که دامنه تغییرات شبانه دمای سطح زمین طی 20 سال اخیر در شهرستان اصفهان روندی افزایشی با نرخ 4 درصدی داشته است. هرچند که این روند در مراکز جمعیتی و شهری، کاملا متفاوت از مناطق پیرامونی شهرستان اصفهان بوده است. از نظر پراکنش مکانی نیز، بیشترین میزان دمای شبانه سطح زمین در بخش جرقویه علیا بویژه روی تالاب گاو خونی و بخش مرکزی شهر اصفهان در نزدیکی به شهرک صنعتی سپیددشت، شهرک صنعتی ورزنه، شهرک صنعتی رامشه و تغییر کاربری اراضی کشاورزی به صنعتی و مسکونی و همچنین در منطقه شمال غرب (شامل محمودآباد و شهر اصفهان) به دلیل افزایش گرمایش انسان ساخت ناشی از افزایش مصرف سوخت های فسیلی، رشد واحدهای مسکونی، صنعتی و تجاری مشاهده شده است. کمترین دمای سطح زمین در قسمت شمالی شهرستان، قسمتهای از بخش کوهپایه، مرکزی، جلگه و بن رود واقع شده است. همچنین نتایج نشان داد که شدت جزیره گرمایی در زمستان بیش از تابستان است و شدیدترین زمان رخداد آن مربوط به ژانویه است و کمترین زمان وقوع آن در ماه دسامبر ثبت شده است. 

    نتیجه گیری

    به طور کلی؛ میانگین بلند مدت نمایه ی جزیره ی گرمایی شبانه نشان می دهد که فصل گرم سال موجب تضعیف جزیره گرمایی شبانه شده و دوره ی سردسال، موجب نیرومندتر شدن جزیره گرمایی شبانه می شود. بخش های از جنوب شهرستان اصفهان  در طول شب به دلیل وسعت بالای اراضی بایر، کشاورزی و پوشش گیاهی، دمای سطحی کمتری دارند ولی در مناطق شرقی روی تالاب گاو خونی به علت ظرفیت حرارتی بالای آب، همجواری با مناطق شهری به ویژه شهر اصفهان و به دلیل نزدیکی شهرک های صنعتی و کارخانجات تولیدی، روند افزایشی دما و جزایر گرمایی مشهود است. به نظر می رسد شهرستان اصفهان نیز مانند اغلب شهرهای دنیا، یکپارچه تحت تاثیر تغییرات اقلیم جهانی قرار دارد اما بسته به موقعیت جغرافیایی و مکان گزینی متمرکزی که صنایع در هر بخش از این استان دارد، دمای سطح زمین و روند رخداد جزایر حرارتی متفاوت است. افزایش شهرنشینی، مهاجرت پذیری، افزایش مصرف سوخت های فسیلی، کاهش پوشش گیاهی، تشدید خشک سالی در سال های اخیر و تغییر کاربری ها نقش اساسی در افزایش رخداد این پدیده در شهرستان اصفهان دارد.

    کلیدواژگان: ماهواره مودیس، جزیره حرارتی، تحلیل مولفه اصلی، آزمون من- کندال، اصفهان
  • ابوالقاسم خالقی زاده*، عسگر جوزیان، حسن براری صفحات 61-76
    سابقه و هدف

    کلزا (Brassica napus) یک محصول راهبردی در وزارت جهاد کشاورزی به شمار می رود اما پرندگان از جمله آفات مهم این محصول هستند که هر ساله خسارت شدیدی را در مرحله رشد گیاهچه کلزا وارد می کنند. به دلیل واردات روغن خوراکی و اهمیت تولید این محصول در کشور برای رسیدن به خودکفایی، خسارت پرندگان به بوته های کلزا مورد توجه فراوان است.  این خسارت بیشتر در مراحل ابتدایی رشد بوته ها و توسط چکاوک ها ایجاد می شود و در صورت تجمع در سطح مزارع، خسارت های لکه ای قابل توجه و اقتصادی را به مزارع وارد می سازد. به دلیل ممنوعیت استفاده از مواد کشنده پرندگان در سطح جهان، یکی از روش های مهم برای کاهش خسارت پرندگان، استفاده از مواد دورکننده شیمیایی است.  ترکیبات دورکننده با تاثیر بر اندام های بویایی، چشایی و بینایی پرندگان، آنها را دور می سازند.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در شرایط میدانی در استان های ایلام و مازندران انجام شد. در این پژوهش، سه نوع ماده دورکننده پرندگان به نام های متیل آنترانیلات (تیمار روغنی)، اسید سینامیک (تیمار پودری) و سولفات آلوم-آمونیوم (تیمار نمکی) برای اجرای آزمایش برگزیده شدند که شیوه عملکرد آنها متفاوت است. برای پیاده سازی آزمایش ها، در فصل پاییز، نخست مزرعه ای با خسارت چکاوک ها انتخاب شد و تیمارها در قطعه های 1000 مترمربعی اجرا شدند. در هر نوبت نمونه برداری، 10 کادر یک مترمربعی به طور تصادفی در هر قطعه انتخاب و تعداد بوته های دارای خسارت پرندگان نسبت به کل بوته ها شمارش و درصد بوته های خسارت دیده محاسبه شد. نمونه برداری ها به طور هفتگی و در چهار نوبت تکرار شد. مقایسه میانگین ها برای نتایج حاصل از آزمایش ها و نمونه برداری های میدانی در هر سال، به روش فاکتوریل و با استفاده از آزمون Univariate از طریق مدل خطی عمومی (GLM) انجام شد. داده های با استفاده از نرم افزار SPSS تجزیه و تحلیل شدند.

    نتایج و بحث: 

    بر اساس نتایج به دست آمده، هر سه تیمار دارای اختلاف معنی داری با تیمار شاهد بودند. در استان ایلام، در سال 1396، تیمار اسید سینامیک با 58/1 درصد دارای خسارت کمتری از بقیه تیمارها و شاهد (2/3 درصد) بود و در سال 1397، تیمار متیل آنترانیلات با 7/13 درصد دارای خسارت کمتری بود. در استان مازندران، تیمار سولفات آلوم-آمونیوم دارای خسارت کمتر (0/23 درصد) نسبت به شاهد (2/49 درصد) بود. ، میزان خسارت پرندگان در هفته های مختلف در هر دو سال و منطقه معنی دار بود. در هر دو منطقه و سال، آزمون ترکیبی تیمارها و هفته ها نشان داد که اثر جداگانه تیمارها و هفته ها و همچنین برآیند اثر آن ها بر میزان خسارت پرندگان معنی دار بود. درباره شیوه تاثیر این تیمارها، اسید سینامیک به دلیل مزه بد و نیز رنگ سفید، در شرایط میدانی دارای تاثیر بیشتری در دورکنندگی پرندگان نسبت به دیگر تیمارها بود و تیمار روغنی متیل آنترانیلات نیز با ایجاد بوی نامطبوع در دور کردن پرندگان موثر بود. تیمار سولفات آلوم-آمونیوم با داشتن مزه شوری و تلخی در کاهش خسارت پرندگان موثر بود. تیمارهای اسید سینامیک و متیل آنترانیلات موادی هستند که از خارج وارد می شوند اما سولفات آلوم-آمونیوم در داخل کشور تولید می شود.

    نتیجه گیری

    همه تیمارها دارای خسارت کمتر بودند و از میان آنها اسیدسینامیک دارای اثر چندجانبه بود. نتایج این پژوهش، امیدها برای ساخت ترکیب داخلی و ارزان که دارای اثر چندجانبه بر بویایی، چشایی و بینایی برای دور کردن پرندگان باشد را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: پرندگان، چکاوک، خسارت، کلزا، دورکننده
  • سپهر اخلاقی فرد، تورج نصرآبادی*، حسن هویدی صفحات 77-98
    سابقه و هدف

    رودخانه ها تحت عنوان یک منبع حیاتی برای جوامع بشری از گذشته تا به امروز از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشند. با در نظر گرفتن رشد روزافزون جمعیت٬ توسعه ی صنعتی و گسترش جوامع مدرن شهری می توان انتظار داشت که رودخانه های واقع در نزدیکی مناطق شهری و روستایی پرجمعیت به دلیل ورود بخش اعظمی از آلاینده های شهری٬ روستایی٬ خانگی٬ صنعتی و کشاورزی به منابع آب های سطحی و زیرزمینی در حریم و حاشیه رودخانه٬ بیش از سایر سامانه های آبی در معرض خطر تخریب و نابودی قرار دارند. از طرفی با توجه به قرارگیری کشور ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک٬ تحقیق و تفحص بر آلودگی رسوبات رودخانه به عناصر سنگین با استفاده از شاخص های کیفی رسوب یک امر ضروری در جهت پیش بینی٬ ارزیابی و ارائه ی راه حل های مناسب برای کنترل میزان آلودگی و بهبود کیفیت آب رودخانه می باشد.

    مواد و روش ها

    رودخانه ی کرج یکی از منابع اصلی در مصارف شرب و تولید انرژی در منطقه می باشد که نقش حیاتی در ایجاد تعادل اکولوژیک میان پارامتر های تاثیر گذار بر کیفیت این اکوسیستم آبی دارد. هدف از این پژوهش اندازه گیری غلظت عناصر سنگین موجود در رسوبات بستر رودخانه و ارزیابی و آنالیز آن با استفاده از شاخص های زمین انباشتگی و غنی شدگی می باشد که به ارائه ی راهکارهای پیشنهادی به منظور پیشگیری و کنترل گسترش آلودگی منتج گردید. در این پژوهش 9 ایستگاه٬ با توجه به کاربری اراضی منطقه در نظر گرفته شده و از رسوبات بستر رودخانه نمونه برداری به عمل آمد. نمونه های رسوب پس از آماده سازی به آزمایشگاه منتقل گردید و غلظت کل عناصر سنگین توسط دستگاه ICP اندازه گیری شد.

    نتایج و بحث:

     این پژوهش به منظور بررسی غلظت عناصر سنگین در رسوبات بستر رودخانه ی کرج به عنوان یک اندیکاتور مناسب جهت ارزیابی آلودگی آب و سیستم رودخانه با به کارگیری شاخص های زمین انباشتگی و غنی شدگی در محدوده ی حوزه ی آبریز دریاچه ی نمک انجام شد. نتایج بدست آمده از اندازه گیری ها با استفاده از شاخص های مذکور مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که رودخانه ی کرج دارای سطح کمی از آلودگی عناصر سنگین بوده اما بخشی از این میزان اندک آلودگی مربوط به فعالیت های انسانی نظیر راه سازی٬ گردشگری و نشت و تخلیه ی رواناب ها و فاضلاب های محلی به رودخانه و حریم آن می باشد که موجب افزایش زمین انباشتگی عناصری همچون مس و کروم به ترتیب تا اعداد 1/01 و 1/96 در ایستگاه های پایین دست P8 و P9 گردیده اند. همچنین بیشتر میزان میانگین زمین انباشتگی برای عنصر مس در 9 ایستگاه نمونه برداری٬ به مقدار  0/23بدست آمده است. از سویی این فعالیت های بشرزاد موجب افزایش قابل توجه غنی شدگی آرسنیک در ایستگاه P4 تا رقم 17/81 شده است که میانگین غنی شدگی آرسنیک را در 9 ایستگاه نمونه برداری به مقدار 13/12 رسانده است. اما از آنجا که هر عنصر سنگین ماهیت منحصر به فرد خود را دارد٬ بخشی از میزان آلودگی حاضر در محیط رسوبی رودخانه مربوط به عوامل طبیعی٬ زمین شناسی٬ فرسایش خاک و هوازدگی سنگ های بستر رودخانه می باشد.

    نتیجه گیری

    روند تغییرات میزان و پراکنش عناصر در رسوبات مقایسه و عوامل موثر بر همسویی یا عدم تطابق آن ها بحث و بررسی گردید. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که رودخانه ی کرج با در نظر داشتن شاخص زمین انباشتگی و فاکتور غنی شدگی٬ دارای آلودگی ناچیز فلزات سنگین در رسوبات بستر می باشد. اما روند تغییرات شاخص ها در طول مسیر رودخانه بیانگر تاثیرات مستقیم فعالیت های مخرب انسان در منطقه می باشد.

    کلیدواژگان: غلظت عناصر سنگین، آلودگی رسوب، شاخص زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی، رودخانه کرج
  • خدیجه اصغری*، حمید جلیلوند، حامد اسدی صفحات 99-112
    سابقه و هدف

    خاک به عنوان بزرگ ترین منبع کربن در زیست کره بوده و بیش از نیمی از کربن آن در بوم سازگان های جنگلی ذخیره می شود. با توجه به اهمیت بخش کربن خاک، هدف از این پژوهش بررسی چگونگی تاثیر گونه های مختلف پهن برگ و سوزنی برگ بر ذخیره سازی کربن خاک جنگل با توجه به قابلیت متفاوت آن ها در ذخیره و استفاده از مواد مغذی خاک در جنگل کلت است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش ابتدا سه توده جنگل کاری پلت، توسکا ییلاقی، زربین و یک توده جنگل طبیعی در منطقه مورد مطالعه انتخاب شدند. در هر توده تعداد ده قطعه نمونه 400 مترمربعی (20Î20 متر) به صورت انتخابی پیاده شد. همچنین در هر قطعه نمونه از چهار گوشه و مرکز آن از عمق 0-15 سانتی متر نمونه خاک برداشت شد؛ سپس خاک ها باهم مخلوط و یک نمونه ترکیبی برای آزمایشگاه جدا (جمعا 40 نمونه) که به منظور مطالعه مشخصه های فیزیکی و شیمیایی خاک (چگالی ظاهری، بافت خاک، واکنش خاک، هدایت الکتریکی، کربن آلی، ازت کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب) به آزمایشگاه انتقال داده شد. برای تجزیه متغیر های مربوط به خاک از نرم افزار آماری SAS استفاده شد. تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) بر اساس فاکتورهای اندازه گیری شده، جهت تمایز بین توده های موردمطالعه و تعیین مهم ترین فاکتور، با استفاده از بسته ی Vegan نرم افزارR  مورداستفاده قرار گرفت.

    نتایج و بحث: 

    بر اساس نتایج به دست آمده میزان واکنش خاک، پتاسیم قابل جذب، رطوبت نسبی، کربن آلی، رس و ذخیره کربن خاک در بین چهار توده دارای اختلاف معنی داری بودند (P < 0.01). توده توسکا ییلاقی و پلت بیشترین مقدار ذخیره کربن را نسبت به توده زربین و جنگل طبیعی نشان داد. تفاوت مشاهده شده در میزان کربن آلی خاک در توده های مورد مطالعه به قابلیت های مختلف گونه های درختی در بازسازی خاک بوم سامانه جنگل بستگی داشت. کاشت گونه های پهن برگ در کوتاه مدت موجب ذخیره کربن بیشتری نسبت به گونه های سوزنی برگ شد، زیرا گونه های درختی پهن برگ تولید لاشبرگ و بازگشت عناصر غذایی را افزایش می دهند و در احیای خاک جنگل های تخریب یافته موثرتر است. و این به دلیل تجزیه سریع تر برگ، محتوای نیتروژن بیشتر و نسبت C/N کمتر است، درحالی که وجود مواد رزینی و فنلی در برگ گونه های سوزنی برگ تاثیر منفی در تجزیه لاشبرگ آن ها دارد.

    نتیجه گیری

    به طور خلاصه این تحقیق نشان داد که احیای جنگل با گونه های پهن برگ در قسمت های مختلف منطقه تاثیر زیادی بر ذخیره کربن خاک داشت و پتانسیل ذخیره کربن در خاک برحسب گونه های درختی متفاوت است و گونه های پهن برگ (افراپلت و توسکا) نقش موثری در میزان ذخیره کربن در خاک این منطقه داشتند.

    کلیدواژگان: ذخیره کربن، توسکا ییلاقی، خصوصیات فیزیکی خاک، آنالیز مولفه اصلی PCA
  • سجاد زارعی، حسن محمودزاده*، فیروز جعفری صفحات 113-134
    سابقه و هدف

    با پیشرفت علم و تکنولوژی، توسعه و رشد شهرها و گستردگی در پهنه طبیعت، منجر به تخریب محیط زیست و ایجاد آلودگی های زیستی مختلف در جوامع بشری شده است. یکی از بارزترین آلودگی هایی که آسایش ساکنین شهری را تحت تاثیر خود قرار می دهد و با سلامت روان افراد جامعه رابطه مستقیم دارد، آلودگی صوتی است که می تواند موجب بروز بیماری های روانی، تحریک پذیری، آلرژی و سایر بیماری های مختص اعصاب و روان شود. در این مقاله ارزیابی منظر صوتی منطقه 4 کلانشهر تبریز هدف پژوهش بوده و به بررسی میزان آلودگی صوتی در ساعات پیک فعالیت منطقه 4 کلانشهر تبریز و تاثیر متغیرهای اجتماعی، کالبدی و محیطی در محیط زیست شهری پرداخته شده است.

    مواد و روش ها

    از لحاظ روش تحقیق، این مقاله ترکیبی است از روش های توصیفی - تحلیلی، اسنادی و پیمایشی می باشد. منطقه 4 کلانشهر تبریز مطابق با روش شبکه مربعی استاندارد (ذکر شده در استاندارد ISO1996) با مربع هایی به ابعاد 200×200 متر تقسیم بندی شده و مرکز هر مربع به عنوان ایستگاه برداشت صوتی مشخص گردید. میزان تراز معادل صوت (Leq)، در هر ایستگاه به مدت 3 دقیقه، در دو بازه زمانی صبح از ساعت 8 تا 11 صبح و بازه زمانی عصر از ساعت 19 تا 22 شب در ماه های تیر تا آذر سال 1400 اندازه گیری شد. برداشت صوتی با استفاده از دستگاه دسی بل سنج (صوت سنج دیجیتال بنتک مدل GM1357) با سطح فشار صوتی شبکه A با سرعت پاسخ Fast انجام گرفت. متغیرهای وابسته این پژوهش میزان تراز معادل صوت (Leq) در دو بازه زمانی صبح و عصر و متغیرهای مستقل اجتماعی و کالبدی در این پژوهش، تراکم جمعیتی، تراکم ساختمانی، فاصله از شبکه معابر، فاصله از کاربری اداری و انتظامی، فاصله از کاربری آموزشی، فاصله از کاربری تاسیسات و تجهیزات شهری، فاصله از کاربری تجاری و خدماتی، فاصله از کاربری درمانی، فاصله از کاربری صنعتی، فاصله از اراضی بایر، فاصله از کاربری فضای سبز و فاصله از کریدور هوایی انتخاب شدند. ترسیم هر یک از نقشه های مربوط به متغیرهای وابسته و مستقل منطقه 4 به صورت مجزا در محیط نرم افزار GIS انجام گردید و سپس تاثیر هر یک از متغیرهای مستقل بر متغیرهای وابسته با استفاده از مدل رگرسیون گیری خطی در نرم افزار SPSS مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج و بحث: 

    بررسی های به عمل آمده نشان می دهدکه منظر صوتی منطقه 4 کلانشهر تبریز را سروصدای بازی کودکان، سروصدای ناشی از عبور و مرور وسایل نقلیه و موتور سیکلت، ماشین های حمل زباله هنگام بارگیری سطل های زباله و صدای کارگران ساختمانی در سطح محلات، سرو صدای حاصل از بوق شیپوری موتور سیکلت و سروصدای ویراژ آن و عبور کامیون و کامیونت و وسایل نقلیه موتوری در سطح خیابان ها و محورهای اصلی و سر و صدای تردد و بوق اتوبوس های بین شهری، وسایل نقلیه باری ،کامیون و تریلی های بین المللی در محورهای شریانی درجه 1 (اتوبان پاسداران و جاده سنتو) تشکیل می دهند. ارزیابی متغیرهای مستقل اجتماعی و کالبدی با متغیرهای وابسته (میزان تراز معادل صوت (Leq) در دو بازه صبح 8 تا 11 و عصر 19 تا 22)  نشان می دهد که از 12 متغیر مستقل منطقه 4 کلانشهر تبریز در بازه زمانی صبح ، 9 متغیر مستقل تراکم جمعیتی، تراکم ساختمانی، فاصله از شبکه معابر، فاصله از کاربری اداری و انتظامی، فاصله از کاربری تاسیسات و تجهیزات شهری، فاصله از کاربری درمانی، فاصله از کاربری صنعتی، فاصله از کاربری فضای سبز و در بازه زمانی عصر، 7 متغیر مستقل تراکم جمعیتی، تراکم ساختمانی، فاصله از شبکه معابر، فاصله از کاربری درمانی، فاصله از کاربری صنعتی، فاصله از کاربری فضای سبز و فاصله از کریدور هوایی تاثیر بسزایی در تراز معادل صوت (Leq) و میزان آلودگی صوتی منطقه 4 کلانشهر تبریز داشته اند و متغیرهای فاصله از کاربری اداری و انتظامی به دلیل تعطیلی این کاربری در بازه عصر و کاربری تجاری و خدماتی علیرغم جمعیت پذیری بالای این کاربری ولی به دلیل پراکنش بالا در سطح محلات منطقه، فاصله از آن، تاثیری در تراز معادل صوت (Leq) ندارند.

    نتیجه گیری

    نتایج ارزیابی مدل رگرسیون خطی متغیرهای مستقل با متغیرهای وابسته (میزان تراز معادل صوت (Leq) در هر یک از بازه های زمانی صبح و عصر) نشان می دهد که محلات نیمه شرقی منطقه4 دارای آلودگی صوتی زیاد و محلات نیمه غربی آلودگی صوتی کمتری دارند. در مجموع، منطقه 4 در بازه زمانی عصر آلودگی صوتی بیشتری نسبت به بازه زمانی صبح دارد.

    کلیدواژگان: محیط زیست شهری، منظر صوتی، آلودگی صوتی، منطقه 4 کلانشهر تبریز، مدل رگرسیون خطی
  • مجید بهشتی، احمدرضا محرابیان*، فرزانه خواجویی نسب، محمدرضا فضل الهی صفحات 135-158
    سابقه و هدف

    تهیه و تدوین داده های گرده شناختی یکی از اقدامات مهم در راستای مدیریت محیط زیست شهر تهران است. این بانک اطلاعاتی در راستای تهیه اطلس گرده شناسی و تهیه تقویم گرد های ایران، زیست شناسی هوا، تغییرات اقلیم، گیاه شناسی، مدیریت آسم و آلرژی شهر تهران، باستان شناسی، گرده شناسی عسل نیز کاربرد دارد. تاکنون مطالعات محدودی در این حوزه به انجام رسیده است، بنابراین تهیه این بانک اطلاعات ضروری به نظر می رسد. هدف این مطالعه عبارت است از تهیه تصاویر میکروسکپ الکترونی دانه های گرده، تشریح صفات تشخیصی دانه های گرده و تحلیل ویژگی های دانه های گرده در رابطه با ویژگی های آلرژی زایی.

    مواد و روش ها

    نمونه های گیاهی این مطالعه در طی بازه های زمانی 1380 تا 1400 به صورت ناپیوسته از بوستان ها و بخش های متنوع فضای سبز سطح شهر تهران جمع آوری شدند. نمونه های تثبیت شدند و سپس با استفاده از جمع آوری شده در هرباریوم دانشگاه شهید بهشتی منابع و فلورهای معتبر مانند فلور ایران و فلور ایرانیکا، روسیه، ترکیه و برخی از اطلس های تصویر باغبانی شناسایی شدند. پس از این مرحله دانه های گرده تصویر برداری شدند. از هر گونه گرده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی دانه ی گرده جهت ارزیابی صفات ریخت شناسی کمی با استفاده از نرم افزا ر image tools 3.6 مورد بررسی قرار گرفتند. واژگان شناسی براساس ارتمن، پونت و هسه انجام شده است. در نهایت شرح جامعی از صفات ریختی کمی و کیفی دانه ای گرده هر گونه تهیه گردید .

    نتایج و بحث :

     در این پژوهش دانه های گرده 92 گونه متعلق به 42 تیره ی گیاهی درختی کاشته شده و علفی خودرو مورد بررسی قرار گرفته است. تیره ی آفتابگردان با 11 گونه، بیشترین تعداد گونه در این پژوهش را به خود اختصاص داده است. دانه های گرده مورد بررسی در این پژوهش می باشند. همچنین ازtetrad و یک گونه از نوع monad بعد واحد انتشار شامل، 91 گونه از نوع منظر قطبیت، 70 گونه از نوع جور قطب و 22 گونه ناجور قطب می باشند. تیپ تزئینات شامل 16 نوع مختلف هستند که انواع مشبک، ریز مشبک و منفذدار بیشترین فراوانی را در گرده گونه های مورد بررسی به خود اختصاص می دهند. به علاوه 35 تاکسون گیاهی براساس منابع منتشر شده قبلی دارای تاثیرات آلرژی زا هستند.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه، تهیه اطلاعات تصویری و شرح داده های گرده تاکسون های درختی کاشته شده و علفی خودرو تهران متعلق به 92 گونه گیاهی از 42 تیره است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که گونه های متعددی علیرغم آلرژی زایی آن ها در شهر تهران کاشته شده است. به علاوه نتایج این مطالعه به عنوان یک مرجع مهم برای تحلیل مطالعات آلرژی زایی است. بنابراین توجه به کاشت گونه های گیاهی غیرآلرژی زا یکی از مهمترین ملاحظات در مدیریت شهری محسوب می گردد.

    کلیدواژگان: گرده شناسی، آلرژی، مناطق شهری، تهران
  • بهناز نادری، افشین قشلاقی* صفحات 159-176
    سابقه و هدف

    امروزه آلودگی خاک به فلزات سمی از مهم ترین چالش های حوضه سلامت مواد غذایی و سلامتی انسان است. بیشتر ارزیابی هایی که در ایران بر روی آلودگی های خاک های کشاورزی صورت گرفته با در نظر گرفتن غلظت کل فلزات در خاک انجام شده است در صورتی که فلزات در خاک ها به شکل ها یا گونه های مختلف شیمیایی حضور دارند که بایستی در ارزیابی های دقیق زیست محیطی مدنظر قرار گیرند. هدف از این پژوهش ارزیابی غلظت کل، آلودگی، منشاء و گونه سازی فلزات بالقوه سمی در خاک های کشاورزی دشت جوین استان خراسان رضوی است.

    مواد و روش ها

    27 نمونه خاک از کل دشت به صورت تصادفی و از عمق حدود 50 سانتی متری برداشت گردید. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل ماده آلی، pH، درصد کربنات و بافت خاک، به همراه غلظت کل فلزات بالقوه سمی (روی، کادمیم، آرسنیک، مس، کروم و نیکل) به روش های استاندارد اندازه گیری شد. شدت آلودگی فلزات از طریق شاخص های آلودگی (ضریب غنی شدگی و شاخص زمین انباشت) و منشاء و رابطه آنها با خواص خاک با استفاده از روش های آماری چند متغیره (همبستگی و تحلیل مولفه اصلی) تعیین گردید. از روش BCR چهار مرحله ای برای تعیین گونه ها یا فازهای شیمیایی در نمونه های خاک استفاده شد.

    نتایج و بحث: 

    نمونه های خاک از نظر pH و میزان کربنات دارای ماهیت قلیایی، از نظر بافتی در رده لومی رسی و از نظر میزان ماده آلی در حد متوسط بودند. در بیشتر نمونه های خاک غلظت همه فلزات مورد مطالعه از میانگین پوسته ای و میانگین خاک های جهانی بالاتر بود. شاخص های ارزیابی شدت آلودگی فلزات نیز نشان داد که کروم، نیکل و مس در گروه آلودگی متوسط تا شدید و کادمیم، آرسنیک و روی در گروه آلودگی شدید قرار داشتند. همچنین نتایج حاصل از تحلیل های آماری مشخص ساخت که در خاک های منطقه کروم و نیکل منشاء عمدتا طبیعی داشته و از سنگ بستر افیولیتی منطقه ناشی شده اند در حالیکه روی، کادمیم و آرسنیک عمدتا غیرطبیعی بوده و از (فعالیت های کشاورزی) منشاء گرفته اند. بر اساس مطالعات گونه سازی مشخص گردید که کروم و نیکل عمدتا در فاز بازماندی (F4)، روی و مس در فاز اکسیدپذیر (F3)، آرسنیک در فاز کاهش پذیر (F2) و کادمیم عمدتا در فاز انحلال پذیر/تبادل پذیر حضور دارند. قرارگیری دو فلز کروم و نیکل در فاز بازماندی (پایدار) نشان دهنده منشاء عمدتا طبیعی این فلزات در نمونه های خاک بوده و ضریب تحرک پذیری اندکی دارند. در مقابل درصد بالای فلزاتی چون روی، مس، کادمیم و آرسنیک در سه فاز اول (F1+F2+F3) بیانگر منشاء عمدتا غیرطبیعی (فعالیت های کشاورزی در منطقه) و تحرک پذیری با زیست دسترس پذیری بالاتر آنها نسب به سایر فلزات در نمونه های خاک مورد مطالعه است .

    نتیجه گیری

    بر اساس ارزیابی انجام شده در این پژوهش، فلزات خاک های کشاورزی منطقه جوین از حدود استاندارد و مجاز فراتر رفته و به غیر از کروم و نیکل که منشاء عمدتا طبیعی دارند سایر فلزات مورد مطالعه در اثر فعالیت های انسانی (فعالیت های کشاورزی) وارد خاک های منطقه شده اند. مطالعه گونه سازی نشان داد که فلزات در خاک های منطقه در شکل یا فازهای شیمیایی مختلفی حضور دارند که ناشی از شدت آلودگی و منشاء متفاوت این فلزات در خاک های منطقه است که ماحصل آن تحرک پذیری یا زیست دسترس پذیری متفاوت این فلزات در نمونه های خاک است.

    کلیدواژگان: خاک، دشت جوین، شاخص های آلودگی، فازهای شیمیایی، فلزات
  • مریم حسن بیگی، مریم مروتی*، پیمان کرمی، مهدی الهی صفحات 177-188
    سابقه و هدف

    استحصال عسل از کندوهای زنبوران عسل از فعالیت های اقتصادی برای جوامع محلی محسوب می شود که در اشتغال مستقیم و غیرمستقیم روستاییان و در نتیجه توسعه پایدار این مناطق موثر است. از میان حشرات گرده افشان زنبوران نقش بسیار بارزتری دارند و معمولا محل استقرار کندوها می تواند تعیین کننده گستره بهره ور از این خدمت اکوسیستمی باشد. در میان زنبوران ایران هیبرید کارنیکا دارای جایگاه ویژه ای در استحصال عسل است. علیرغم مطالعات مختلف انجام گرفته بر روی این هیبرید تا کنون مطالعه ی به بررسی شرایط مناسب برای جانمایی کندوهای این گونه نپرداخته، لذا این مطالعه به دنبال آن است که مناطق مناسب برای استقرار کندوها و همچنین کاربری/پوشش های که از این خدمت استفاده می کنند را شناسایی کند. آگاهی به مناطقی که مستعد جانمایی کندو می تواند یکی از اولویت های برنامه ریزان حوزه کشاورزی و دام پروری استان مرکزی باشد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه به منظور مدل سازی مناطقی که مستعد گرده افشانی هستند، متغیرهای محیطی که به نحوی بر روی کیفیت و کمیت گرده افشانی موثر هستند شناسایی شدند، در این راستا از متغیرهایی مانند تراکم چشمه، ارتفاع، رطوبت توپوگرافی، سایه روشن، میانگین اندازه لکه، کاربری/پوشش، تنوع سیمای سرزمین، تراکم حاشیه، فاصله از زمین های کشاورزی، میانگین سرعت باد تا ارتفاع 10 متر، زبری پوشش گیاهی و تراکم پوشش گیاهی استفاده شد. پس از جمع آوری نقاط کندوها و پیش پردازش، آن ها برای ورود به مدل سازی آماده شدند. از آنجایی که در فرآیند مدل سازی دسترسی به تمام مناطقی که برای استقرار کندوها امکان پذیر نیست لذا از روش های جایگزین مانند روش های شبه عدم حضور استفاده شد اما شناسایی مناطق مناسب برای ثبت نقاط شبه عدم حضور نیز می تواند تحلیل را با خطا موجه کند لذا ابتدا با استفاده از خروجی مدل های فقط حضور، مطلوبیت گرده افشانی محاسبه گردید. سپس با کسر مناطق مطلوب از کل سیمای سرزمین در مناطق باقی مانده، نقاط شبه عدم حضور به صورت تصادفی ایجاد شد. پس از آماده شدن این دسته از نقاط مدل های حضور/ شبه عدم حضور آماده اجرا شدند. به منظور ارزیابی مدل های توزیع از متغیرهای TPR و شاخص کاپا استفاده شد. TPR که از آن به عنوان حساسیت نیز نامبرده می شود مقدار عددی است که درصد نقاط حضوری که مجددا بعد از اعمال آستانه نقطه حضور شناسایی شده اند را شناسایی می کنند. همچنین برای محاسبه تاثیرپذیری این مجموعه داده از تغییرات محیطی از مدل جنگل تصادفی استفاده شد.

    نتایج و بحث:

     مدل های فقط حضور در این مطالعه با قدرت مناسبی اجرا شدند. مقدار AUC به ترتیب برای مدل های Bioclim، Domian و ماشین بردار پشتیبان تک کلاسه به ترتیب برابر 89/0، 90/0 و 76/0 محاسبه گردید. نتایج حاصل از ارزیابی مدل های مورد استفاده نشان داد تمام مدل ها به خوبی نقاط حضور کندو را از مناطق شبه عدم حضور کندوها پیش بینی کرده اند و شاخص کاپا برای این دسته از مدل ها حداقل برابر 83/0 محاسبه شده است. از طرفی بر اساس معیار TPR بخش زیادی از نقاط کندو مجددا بعد از اعمال آستانه، کندو شناسایی شده اند که این مقدار می تواند نشان دهنده سطح خوب پیش بینی مدل های مورد استفاده باشد. همچنین یافته ها نشان داد که تنوع در سیمای سرزمین به نسبت نزدیکی به زمین های کشاورزی در کیفیت گرده افشانی تاثیر بیشتری دارد و ارتفاع تا 1813 متر از سطح دریا و همچنین سرعت باد 47/3 متر بر ثانیه بهترین شرایط برای حضور کندوها است. از میان شهرستان های مختلف اراک، فراهان، خنداب، شازند و خمین بالاترین مقدار مطلوبیت را برای گرده افشانی دارند.

    نتیجه گیری

    برنامه ریزی برای حفاظت از عرصه های طبیعی و همچنین مناطق مستعد برای استقرار کندوها می تواند با تاکید بر موقعیت مناطق مطلوب در شهرستان های اراک، فراهان، خنداب، شازند و خمین باشد. یافته های این مطالعه نشان می دهد که استفاده از مدل های توزیع گونه می تواند برای شناسایی مناطق مناسب جهت استقرار کندو و فعالیت گرده افشانی موثر باشد. از طرفی تلفیق یافته های این دسته مطالعات با سایر داده های فضایی که الگوهای سیمای سرزمین را مشخص می کنند می تواند دید روشنی برای در خصوص تاثیرپذیری سیمای سرزمین در اختیار قرار دهد.

    کلیدواژگان: زنبور عسل، توزیع گونه، خدمات اکوسیستم، اراضی کشاورزی
  • فاطمه محمدیاری*، حمیدرضا پورخباز، شبنم غلامی چالشتری صفحات 189-202
    سابقه و هدف

    به کالاها و خدماتی که در شرایط محیطی مطلوب توسط اکوسیستم ها، به منظور رفاه انسان ها ارائه می-شود، خدمات اکوسیستم می گویند. خدمت اکوسیستمی تفرج که در دسته خدمات فرهنگی قرار دارد، یکی از ارزشمندترین خدمات در اکوسیستم های شهری است که باعث افزایش سلامت جسمی و روحی ساکنان شهر می شود. ارزش تفرجی به عنوان ظرفیت اکوسیستم ها برای فراهم آوردن فرصت های تفرجی مانند پیاده روی، دوچرخه سواری، مشاهده گیاهان و جانوران، دویدن و ورزش در فضای باز تعریف شده است. با توجه به اهمیت خدمات اکوسیستم، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی و کمی سازی خدمت تفرج در شهرستان بهبهان انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش برای تهیه نقشه کاربری اراضی سال 1400، از تلفیق تصاویر لندست 8 و سنتیل 2 استفاده شد. تصویر مورد نظر با الگوریتم حداکثر احتمال در 12 طبقه تهیه شد. همچنین تفرج در فضای باز با روش طیف فرصت های تفرجی (ROS) مدل سازی شد. در این مدل نقشه نهایی تفرج در 9 کلاس طبقه بندی می شود. این مدل تقریبا در همه بررسی های سیمای سرزمین قابل استفاده است و فرآیندی عملی همراه با اصولی است که مدیران را ملزم می کند تا مدیریت را از سه دیدگاه حفاظت از منابع، فرصت برای استفاده های عمومی و برآوردن شرایط مطلوب در منطقه توجیه نمایند. 

    نتایج و بحث:

    نتایج عرضه خدمت اکوسیستمی تفرج در شهرستان بهبهان نشان می دهد که طبقه ششم (تامین متوسط- دسترسی سخت) و طبقه هشتم (تامین بالا- در دسترس) در وضعیت جاری به ترتیب بیشترین و کمترین پوشش سطح زمین را به خود اختصاص داده اند. مکان های شمال شرق منطقه به دلیل قرار گرفتن سد مارون و مناطق حفاظت شده شهرستان، دارای بالاترین پتانسیل تفرجی است.علاوه بر این، در این مکان ها فعالیت های انسانی و تجمع مناطق شهری وجود ندارد. در مرکز منطقه به دلیل تجمع مناطق شهری و شبکه جاده ها پتانسیل تفرجی از پایین ترین حد برخوردار است. همچنین قسمت هایی از جنوب و غرب منطقه دارای پتانسیل تفرجی نسبتا مطلوبی است. ترکیب پوشش منطقه در این قسمت ها شامل پهنه های آبی و مرتع پرتراکم است. با توجه به نتایج، فرصت های تفرجی تحت تاثیر توپوگرافی قرار گرفتند. زیرا در چشم انداز شمالی به دلیل طبیعت کوهستانی و سایر جاذبه های طبیعی (پهنه های آبی، جنگل ها و مناطق حفاظت شده)، فرصت های تفرجی بیشتری نسبت به مرکز و سایر قسمت ها وجود دارد که در ارتفاعات پایین تر واقع شده و عمدتا توسط فعالیت های انسان پوشیده شده است. علاوه بر این، مکان هایی با تراکم جمعیت پایین و دور از مرکز شهری و جاده ها همیشه فرصت تفرجی بالاتری را نشان می دهند.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج، درک اثرات محیط زیستی تغییر کاربری زمین و گسترش شهری بر خدمت اکوسیستمی تفرج ممکن است در دستیابی به نتایج مقرون به صرفه در آینده کمک کند. در این راستا سیاست گذاران و برنامه ریزان شهرستان بهبهان باید بر بهبود فرصت های تفرجی در منطقه مرکزی، جنوب، غرب و جنوب غربی تمرکز کنند. با توجه به اینکه خدمت اکوسیستمی تفرجی در شهرستان بهبهان در مکان های مختلف متفاوت است، بنابراین این نتیجه باعث برجسته شدن موارد مهمی در استفاده از ارزش خدمات اکوسیستم در برنامه ریزی های شهری و اولویت های سیاسی می شود.

    کلیدواژگان: خدمات اکوسیستمی فرهنگی، تفرج در فضای باز، مدل ROS، شهرستان بهبهان
  • هوشنگ مرادی، سعید ملکی*، سعید امانپور صفحات 203-220
    سابقه و هدف

    دستیابی به امنیت آب شهری یک چالش بزرگ برای بسیاری از کشورها است. امنیت آب شهری یک نگرانی عمده در زمینه ی شهرنشینی و تغییرات آب و هوایی ایجاد کرده است. امنیت آب فراتر از داشتن زیرساخت خوب یا حکمرانی خوب است. داشتن تفکر سیستمی و مدیریت یکپارچه می تواند به درک مکانیسم هایی که بر امنیت بلند مدت آب یک شهر تاثیر می گذارد، کمک کند. امروزه کلان شهر اهواز، با رشد فزاینده جمعیت به سبب توسعه فعالیت های اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی به یکی از بزرگ ترین شهرهای ایران تبدیل شده است با توجه به اینکه روند ساخت وساز و توسعه شهری و رشد بی رویه جمعیتی در این کلان شهر، تابع برنامه مدون و از پیش تعیین شده ای نبوده و برنامه های تامین و توزیع آب آن با افزایش جمعیت همگون نبوده است؛ لذا در این شهر نیز همانند تمام شهرهای بزرگ ایران و جهان از لحاظ تامین امنیت آب مشکلات گوناگونی وجود دارد. تغییر اقلیم جهانی، ویژگی جغرافیایی این کلان شهر، مسائل زیست محیطی، آلودگی منابع آبی و کافی نبودن منابع آبی برای جمعیت حاضر از یک سو و از سوی دیگر افزایش روزافزون مصارف صنعتی آب، وجود صنایع بزرگ، شهرها و شهرک های جدید و روبه رشد در اطراف این کلان شهر و نیز مصارف عظیم آب در زمین های کشاورزی اطراف شهر اهواز باعث محدودتر شدن منابع آبی شده است. ادامه این روند همگی دلایلی برای نیاز به یک برنامه ریزی و ارزیابی جامع از امنیت آب برای آینده هست.

    مواد و روش ها

    در ادامه این پژوهش به منظور تحلیل روند سری زمانی تغییرات پارامترهای اقلیمی بارش و میزان دبی ایستگاه اهواز طی بازه زمانی70 ساله (1400 - 1330) مورد بررسی قرار گرفت و روند زمانی تغییرات پارامترهای اقلیمی مذکور با استفاده از آزمون ناپارامتری من-کندال در سری زمانی ماهانه، فصلی و سالانه طی دوره آماری مورد مطالعه محاسبه گردید.

    نتایج و بحث: 

    نتایج نشان داد که طی روند زمانی مورد مطالعه سال تغییراتی در پارامترهای اقلیمی مذکور بر شهر اهواز در وجه کاهش بارش و کاهش میزان دبی، خود را نشان داده است و پیامدهایی را برای کلان شهر اهواز در پی داشته است. این مطالعه یک رویکرد سیستماتیک برای درک بهتر امنیت آب شهری، با یک تعریف کاری و یک چارچوب ارزیابی برای اعمال در مناطق شهری ارائه می کند. تعاریف عملیاتی پیشنهادی از امنیت آب شهری بر اساس هدف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (UN) در مورد آب و فاضلاب و حقوق بشر است. چارچوب ارزیابی برای دستیابی به امنیت آب شهری به چهار بعد اصلی بستگی دارد: آب آشامیدنی و انسان، اکوسیستم، تغییرات آب وهوا و خطرات مرتبط با آب و عوامل اجتماعی- اقتصادی.

    نتیجه گیری

    این چارچوب بیشتر امکان تجزیه وتحلیل روابط و تجارت بین شهرنشینی و امنیت آب و همچنین بین شاخص های فوق الذکر را فراهم می کند. به کارگیری این چارچوب به دولت ها، سیاست گذاران و ذینفعان آب کمک می کند تا منابع کم را به طور موثرتر و پایدارتر هدف قرار دهند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که دستیابی به امنیت آب شهری نیازمند رویکردی جامع و یکپارچه با ذینفعان مشترک برای ارائه راهی معنادار برای بهبود مدیریت و درک امنیت آب شهری است.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی یکپارچه، تضمین منابع آبی، کلان شهرها، اهواز
|
  • Hamid Jorkesh, MohammadJavad Amiri *, Ahmad Nohegar Pages 1-22
    Introduction

    Flood is caused by a sudden increase in the water level of a river due to heavy rainfall, in which excess water flows out of the basin and the riverbed and enters adjacent areas, causing extensive damage to the region's ecosystems and infrastructure. In order to determine and implement a strategic plan in the direction of crisis management, understanding the mechanism and development of the flood phenomenon and the amount of subsequent runoff is a priority. In recent years, flood events have occurred in the catchment area of ​​the dry river of Shiraz; The most terrible flood event occurred on the 25th and 26th of March 2019 in the basin and caused severe economic, social and human damage to the people of the city. By recognizing the mechanisms and developing atmospheric patterns of flood generation, the first step can be taken in flood control; Also, by predicting the amount of runoff produced, how to deal with it can be identified. For this reason, in order to manage the environment of the dry river basin of Shiraz, the present study tries to approach flood management based on recognizing flood generating patterns and simulating the amount of runoff produced.

    Material and Methods

    In order to study rainfall in the dry river of Shiraz, the daily rainfall was obtained from 12 rain gauge stations in the area in the period 2001 to 2019. The rainfalls were then sorted on an annual and monthly scale, and the rainfall was zoned using the Kriging algorithm in ArcGIS. Also, rainfalls of more than 40 mm were extracted from 12 rain gauge stations and were considered as flood events. For each rainfall station, the number of flood events was determined and flood events were zoned by the kriging algorithm in ArcGIS. Next, three events of flood on 16 February 2017, 26 March 2019 and 23 January 2020, when the average rainfall in the Shiraz watershed was 100 mm every three days, were selected and interacted with a synoptic approach. Atmospheric conditions and flood patterns were identified. Next, using the HEC-HMS hydrological model, the amount of rainfall to runoff conversion in each of the sub-basins in the Shiraz watershed was simulated.

    Results and Discussion

    The results showed that the maximum precipitation occurs in February and the minimum in July. The maximum annual rainfall is 627 mm in the mountainous areas of Qalat and Golestan and the minimum is 245 mm in Maharloo Lake. Synoptic results showed that the low altitude and cold-water trough at the level of 500 hPa in the eastern Mediterranean along with the dynamic low-pressure system in Iran caused surface air instability in Fars Province and by injecting moisture from the Persian Gulf to the massif. The weather has caused floods in Shiraz. The results of rainfall-runoff modeling showed that the highest runoff in Sadra and Qalat sub-basins were 5773 and 5076 thousand m3, respectively, and the maximum peak discharge in Sadra and Qalat was 666 and 389 m3/sec, respectively. It happened at 17:00. The highest volume of rainfall penetration in Qalat and Chenar Rahdar was 5423 and 2546 thousand m3, respectively, and the lowest level of penetration in the Quran Gate was 247 thousand m3, the main reason being the high density of residential-commercial use in this sub-basin.

    Conclusion

    Therefore, it is suggested that in order to manage the flood crisis in Shiraz, controlling runoff produced in northern sub-basins such as Qalat, Golestan and Sadra and increasing the level of permeability can be effective in controlling floods.

    Keywords: Cut of low, Flood, HEC-HMS, Runoff, Shiraz
  • Mahmoud Ahmadi * Pages 23-40
    Introduction

    The effect of the urban environment on the atmospheric air and the boundary layer of urban areas appears mostly in the form of a temperature island. The urban heat island creates an artificial thermal environment due to the significant disturbance of energy, heat and radiative forcings, which have faced challenges for urban residents, water resources, urban infrastructure, atmospheric pollutants and social comfort. In addition, it aggravates the heat and has a negative effect on life expectancy. The purpose of this research is to analyze the spatial and process of urban heat islands of Iranian metropolises in the summer season.

    Material and Methods

    In this research,, five big cities of Iran including Tehran, Mashhad, Isfahan, Shiraz and Karaj were selected. Then, Landsat 7 and 8 satellite images from 2003 to 2018 were used to recover the land surface temperature (LST) and for spatial analysis we used the Gates-Ord-J statistics. Finally, for trend analysis, the Mann-Kendall method was used.

    Results and Discussion

    The results showed that the average LST in the built-up areas within the city limits is higher than the average LST in the surrounding non-urban areas and even sometimes the city itself, and the strongest (SUHI) has occurred in areas such as the asphalt surfaces of airport runways, parking lots and roofs. The intensity (SHUI) in all metropolitan cities in the city center was not higher than other areas. The results of trend analysis using Kendall's method showed that the surface temperature of the earth is increasing in all the five cities of Iran except for Isfahan. Also, regarding the spatial distribution of the surface temperature in the five cities of Iran, it was found that there is an inverse relationship between the building density and the surface temperature.

    Conclusion

    The surface temperature of the earth was increasing in all studied cities. The slope of the trend was also higher than 1 degree Celsius for the major cities under study, and the intensity of the trend was higher in Karaj city than other major cities under study. The minimum slope of the earth surface temperature trend was calculated in Isfahan and the maximum slope was calculated in Karaj. In the next studies, it is suggested to study more cities in order to make better plans for the development of other cities.

    Keywords: Surface temperature, Satellite, Gettys-Ard J, McKendall, Metropolis of Iran
  • Mostafa Tahani Yazdly, Sayyed Mohammad Hosseini *, Farahnaz Khoramabadi, Mohammad Mohtaram Pages 41-60
    Introduction

    In recent decades, along with the physical development of cities and population increase due to immigration, heat islands, which are mainly the result of human made activities, have gained significant importance. So, the reduction of vegetation cover, the high consumption of fossil fuels, the emission of greenhouse gases and the use of inappropriate materials in urban construction have created the microclimate of a heat island above the metropolis of the world. Finally, it causes an increase in the land surface temperature, atmospheric stability, persistence and stabilization of pollutants and an increase in respiratory diseases. Today, by using remote sensing methods and using digital satellite images, it is possible to examine the land surface temperature with high accuracy and in a short period using MODIS sensors and Terra satellite images. Therefore, the main objective of the current research was to analyze the temporal and spatial variations of heat islands of Isfahan using the principal component analysis method. With this technique, it is possible to identify the seasons and months when the land surface temperature and the heat island increased. 

    Material and Methods

    In this regard, the present research considered analyzing the temporal and spatial variations of this phenomenon in Isfahan during a period of 20 years (from 2000 to 2020 AD). To achieve this purpose, the land surface temperature (LST) data extracted by MODIS sensor and Terra satellite was used. These data are available for the whole world with a time resolution of 8 days and a spatial resolution of 1x1 km in a sinusoidal grid with dimensions of 1200x1200 km. Therefore, for Isfahan, 913 images were extracted from the MODIS sensor. Then, with the principal component analysis (PCA) method, the seasons and months that have the most influence on the occurrence of heat islands were identified and in order to analyze the trend of this phenomenon, the Mann-Kendall and the Kolmogorov-Smirnov tests were used.

    Results and Discussion

    The findings of the research indicated that the land surface temperature in the last 20 years in Isfahan had an increasing trend with a rate of 4%. However, this trend in the population and urban centers has been completely different from the surrounding areas of Isfahan. In terms of spatial distribution, the highest occurrence of heat islands has been registered in the eastern and southeastern parts (including Hassan Abad and Jolgeh) due to proximity to the hot deserts of Kavir-Lout, proximity to Sepiddasht, Varzaneh, Shahrak Ramsheh industrial towns and changes in the land use of agricultural to industrial and residential. also in the North-West region (including Mahmudabad and Isfahan city) due to the increase in man-made heating caused by the increase in the consumption of fossil fuels, the growth of residential, industrial and commercial units, temperature has risen. In addition, the results showed that the intensity of the heat island in winter is higher than in summer, and the most intense time of its occurrence was recorded in January and the least in November.

    Conclusion

    Isfahan is integrally affected by global climate conditions, but depending on the geographical location of each part of this province, the land surface temperature and the occurrence of heat islands are different, so that, eastern and central parts, adjacent to Kavir-Lout and close to industrial towns, have an increasing trend. Moreover, the southern parts have a decreasing rate of temperature and heat islands due to less urban population, larger agricultural lands and more vegetation. The increase in urbanization, migration, and the increase in fossil fuel consumption, the decrease in vegetation, the aggravation of drought, and the change in land use have a fundamental role in increasing the occurrence of this phenomenon.

    Keywords: Modis Satellite, Heat island, Principal Component Analysis, Mann-Kendall test, Isfahan
  • Abolghasem Khaleghizadeh *, Asgar Jouzian, Hasan Barari Pages 61-76
    Introduction

    Oilseed rape (Brassica napus) is considered as a strategic crop by the Ministry of Jihad-e Agriculture. Birds are important pests of this crop that cause severe damage to the oilseed rape plant every year. Bird damage to oilseed rape was noticed because of edible oil import and the importance of self-sufficient production in Iran. Bird damage occurs in the early stages of oilseed rape cultivation by larks. If they gather on oilseed rape fields, they would cause significant and economic damage extents. As using pesticides is generally forbidden for bird damage control around the world, the use of chemical repellents is recommended. Chemical repellent compounds affect sight, smell and taste organs of birds to deter them. 

    Material and Methods

    We implemented an experiment using a Completely Randomized Block Design with three repellents (Methyl Anthranilate, Cinnamic Acid and Ammonium Aluminium Sulphate) in field conditions. Experiments were implemented in Ilam and Mazandaran provinces in 1000-m2 plots. Treatments were applied with the following doses: 1. Methyl Anthranilate 3400g/hec, 2. Cinnamic Acid 2000g/hec, 3. Ammonium Aluminium Sulphate 50g/lit and 25kg/hec, and 4. Control. In every sampling time, ten quadrats of 1*1 m2 were randomly applied in each treatment. The total number of damaged and undamaged plants were registered and the percentage of damaged plants was calculated accordingly. Results were analyzed using SPSS 17.0 software.

    Results and Discussion

    Based on the results, all three treatments had significant differences from control. In Ilam, Cinnamic Acid had a lower damage rate (1.58%) in 2017, and Methyl Anthranilate showed a lower damage rate (13.7%) in 2018. In Mazandaran, Ammonium-Aluminium Sulfate showed a lower bird damage rate (23.0%) compared to control (49.2%). In both regions and years, bird damage was significantly different among weeks. Also, independent and composed effects of treatments and weeks were significant in both regions and years. Regarding the mode of action of the treatments, Cinnamic acid with unpleasant taste and white color was the most effective treatment, oily Methyl Anthranilate also made an unpleasant smell. Ammonium-Aluminium sulfate has also reduced bird damage with salty and bitter tastes simultaneously. Cinnamic acid and Methyl Anthranilate should be imported, while Ammonium-Aluminium sulfate can be produced inside the country.

    Conclusion

    All the treatments made less bird damage rate and among them, Cinamic acid had multiple effects. The results of this study raised hopes for making new national and cheaper compounds that have multiple effects on the sight, smell and taste organs of birds.

    Keywords: Birds, Damage, larks, repellents, Oilseed rape
  • Sepehr Akhlaghifard, Toraj Nasr Abadi *, Hassan Hoveidi Pages 77-98
    Introduction

    Rivers are considered as a vital resource for mankind from the past to the present day.Considering the ever-increasing population, industrial developments and the expansion of modern urban societies, it is expected that the rivers located near densely populated urban and rural areas to be in danger of destruction due to a large part of urban, rural, domestic, industrial and agricultural pollutants to the sources of surface and groundwater in the riparian and riverside more than any other water ecosystems. On the other hand, regarding Iran's arid and semi-arid climate, the use of sediment qualitative indicators in research and investigation is crucial in order to predict, evaluate and provide a sustainable solution for controlling the amount of pollutants and also improving the quality of river water. The Karaj River is one of the main freshwater and energy production resources in the region, which plays a vital part in creating an ecological balance in parameters affecting the quality of this water ecosystem. The purpose of this research is to measure the concentration of heavy metals in the sediments of the river bed and to evaluate and analyze it using Geoaccumulation index and Enrichment Factor, which led to the suggested solutions in order to avert and control the further spreading of pollution.

    Material and Methods

    In this research, nine stations were selected based on the land use of the area. The sediments of the river bed in each station were sampled. Sediment samples were prepared and later transferred to the laboratory and the total concentration of heavy metals was measured by Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (ICP) device.

    Results and Discussion

    The results obtained from the measurements using the mentioned indices assessed that the level of heavy element pollution is relatively low in the Karaj River. Nevertheless, part of this slight pollution is related to human activities such as road construction, tourism and the leakage of local runoff and sewage into the river and its riparian zone, which led to the increase of the Geoaccumulation of elements including copper and chromium to the numbers of 1.01 and 1.96 in downstream stations P8 and P9, respectively. Also, the highest average amount of Geoaccumulation for copper in 9 sampling stations was 0.23. On the other hand, these anthropogenic activities have significantly increased the arsenic Enrichment up to 17.81 in station P4 and the average Enrichment Factor of Arsenic in 9 sampling stations up to 13.12. But since each heavy element has its own unique nature, part of the quantity of the pollution present in the sedimentary environment of the river is related to natural factors, geology, soil erosion and weathering of riverbed rocks.

    Conclusion

    The process of changes in the amount and distribution of elements in the sediments were compared and the factors affecting their alignment or mismatch were discussed and researched. Generally, the results of this research show that the Karaj River, taking into account the Geoaccumulation index and Enrichment Factor, has negligible contamination of heavy metals in the riverbed sediment. However, the trend of index changes along the river route shows the direct effects of destructive human activities in the region.

    Keywords: Concentration of heavy metals, Sediment pollution, Geoaccumulation Index, Enrichment factor, Karaj River
  • Khadijeh Asghari *, Hamid Jalilvand, Hamed Asadi Pages 99-112
    Introduction

    Soil is the largest source of carbon in the biosphere and more than half of its carbon is stored in forest ecosystems. Considering the importance of the soil carbon, the purpose of this research is to investigate how different species of broadleaf and coniferous species affect forest carbon storage in soil, considering their different ability to store and use soil nutrients in the forest Kolet.

    Material and Methods

    In this research, first, three stands of Acer velutinum Boiss, Alnus subcordata C.A.M, and Cupressus sempervirens var horizontalis, as well as one natural forest stand were selected in the study area. Ten samples of 400 square meters (20Î20 meters) were selected in each cluster. Also, soil samples were collected from the four corners and the center of each plot from a depth of 0-15 cm; Then the soils were mixed and a combined sample was separated for the laboratory analyses (40 samples in total), which was used to study the physical and chemical characteristics of the soil (bulk density, soil texture, soil reaction, electrical conductivity, organic carbon, total nitrogen, phosphorus and absorbable potassium). SAS statistical software was used for soil data analysis related variables, and the Vegan R software package was used for principal component analysis (PCA) to identify the most significant factor and differentiate between the studied populations.

    Results and Discussion

    Based on the obtained results, soil reaction rate, absorbable potassium, relative humidity, organic carbon, clay and soil carbon storage had significant differences among the four stands (P < 0.01). Alnus subcordata and Acer velutinum showed the highest amount of carbon storage compared to Cupressus sempervirens and natural forest stand. The difference observed in the amount of soil organic carbon in the studied stands depended on the different capabilities of tree species in restoring the soil ecosystem. The planting of broadleaf species resulted in more carbon storage in the short term than coniferous species, because broadleaf tree species increase litter production and nutrient return, making them more effective in restoring degraded forest soils. This is due to faster leaf decomposition, higher nitrogen content and lower C/N ratio, while the presence of resinous and phenolic substances in coniferous leaves negatively affects the decomposition of their litter.

    Conclusion

    In summary, this research showed that reforestation with broadleaf species in various areas of the region significantly impacted the soil carbon stock and carbon storage potential based on the type of tree species. Particularly, broadleaf species such as Alnus subcordata and Acer velutinum played a crucial role in increasing the amount of carbon stored in the soil of the studied region.

    Keywords: Carbon storage, Alnus subcordata, Soil physical properties, PCA
  • Sajjad Zarei, Hassan Mahmoudzadeh *, Firouz Jafari Pages 113-134
    Introduction

    With the development of sciences and technologies, the growth and expansion of cities led to the destruction of the environment and production of various biological pollutions across human societies. Meanwhile, noise pollution has been one of the types of pollution that has adversely affected the comfort of urban residents and is found to be directly associated with the mental health of people in society. This type of pollution may cause mental diseases, irritability, allergies and other nervous and psychological diseases. This paper aimed to evaluate the noise landscape of District 4 of Tabriz and investigate the amount of this type of pollution in the peak hours of activities in this city, as well as the impacts of social, physical and environmental variables on the urban environment.

    Material and Methods

    This paper used a methodology that combined descriptive-analytical, documentary and survey methods. District 4 of Tabriz was divided into squares of 200*200 m in dimensions, based on a standard square grid, with the center of each square designated as the noise acquisition station. The equivalent continuous sound level (Leq) of each station was measured for 3 minutes at two-time intervals of 8-11 a.m. and 7-10 p.m. in June to December of 2021. Noises were acquired by using a decibel meter device at a sound pressure level of Grid A with a Fast Response Speed. The dependent variable was the equivalent continuous sound level (Leq) at two morning and afternoon time intervals and independent social and physical variables were population density, construction density, the distance from pathway grids, the distance from administrative and police uses, the distance from educational uses, the distance from urban installation and equipment uses, the distance from commercial and service uses, the distance from treatment uses, the distance from industrial uses, the distance from barren land, the distance from green spaces and the distance from aerial corridors. Each of the maps pertaining to the independent and dependent variables of District 4 was separately sketched in GIS software, and then, the effects of each of the independent variables on dependent variables were examined by using a linear regression model in SPSS software.

    Results and Discussion

    Surveys indicated that the noise landscape of District 4 of Tabriz Metropolitan consisted of children game noises, noises caused by vehicle and motorcycle traffic, trash trucks when loading trash bins and the sound of construction workers across the neighborhoods, noises caused by motorcycle horns and their swerving noise, the passage of trucks and vans, as well as motor vehicles on the streets and other main axes, the traffic noise of inter-city buses and their horns, load trucks, international transit trucks on first degree axes (Pasdaran Highway and Santou Road), etc. The evaluation of independent social and physical variables with dependent variables (sound equivalent level (Leq) in the two intervals of morning 8 to 11 and evening 19 to 22) shows that out of 12 independent variables of district 4 of Tabriz metropolis in the morning time interval, 9 independent variables of population density , building density, distance from road network, distance from administrative and law enforcement use, distance from urban facilities and equipment use, distance from medical use, distance from industrial use, distance from green space use and in the evening period, 7 independent variables of population density , building density, distance from road network, distance from medical use, distance from industrial use, distance from green space use and distance from air corridor have a significant effect on the sound equivalent level (Leq) and the level of noise pollution in district 4 of Tabriz metropolis. And the variables of distance from administrative and law enforcement use due to the closure of this use in the evening period and commercial and service use despite the high population density of this use but due to the high distribution in the localities of the region, the distance from it do not have an effect on the sound equivalent level (Leq).

    Conclusion

    Linear regression model results for evaluating independent and dependent variables (equivalent continuous sound level (Leq)) at each time intervals (morning and afternoon time intervals) indicated that the semi-eastern neighborhoods of District 4 suffer from higher noise pollution, while semi-western neighborhoods were dealing with lower amounts of nose pollution.

    Keywords: Urban environment, Soundscape, Noise pollution, District 4 of tabriz metropolis, Linear regression model
  • Majid Beheshti, Ahmadreza Mehrabian *, Farzaneh Khajoei Nasab, MohammadReza Fazlollahi Pages 135-158
    Introduction

    Providing a palynological database is one of the important measures in order to manage the environment of Tehran Metropolises. This database can also be used for the Pollen Atlas of Iran, pollen calendar, aerobiology, climate change, botany, the management of asthma and allergies, archaeological as well as melissopalynological studies in Tehran. Up until now, little attention has been paid to this scope, so it seems to be necessary to prepare the mentioned database. The aims of this study is to prepare SEM images of pollen grains, describe the diagnostic characteristics of pollen grains and analyze the characteristics of pollen grains in relation to allergenic properties.

    Material and Methods

    Plant samples of this study were collected from parks and various urban green spaces as well wildlands in Tehran during 2001 to 2021. It was also deposited in the herbarium of Shahid Beheshti University (HSBU). These specimens were identified using scientific sources such as Flora of Iran, Flora Iranica, Flora of Tehran, Flora of Turkey, Flora of USSR and some illustrated guide on garden plants. Therefore, the pollen grains were photographed using Scanning Electron Microscopy (SEM). The 12-20 pollen grains of each species were evaluated using Image Tools 3.6 software to evaluate quantitative morphological traits. The terminology used to describe the pollen charactersaccording to Erdtman, Punt, and Hesse. Finally, a comprehensive description of the quantitative and qualitative morphological traits of pollen grains was prepared.

    Results and Discussion

    In this study, pollen grains of 92 species belonging to 42 trees and herbaceous plant genera were studied. The Asteraceae with 11 species had the highest number of species in this study. The pollen grains included monad (91) and tetrad (1). Also, 70 species are isopolar and 22 species are heteropolar. Sculpturing includes 16 different types. Pollen ornamentation including 16 diverse types that reticulate, microreticulate as well peforate have the highest abundance in the studied species. The 35 plant taxa have allergenic properties based on previously published scientific studies.

    Conclusion

    This study is the first illustrated pollen database on Tehran including 92 plant species belonging to 42 families of cultivated trees as well as wild herbs. The results of this study showed that several species have been planted regardless of their allergic effects. In addition, this study provides an important reference for allergy studies. Finally, pay attention to the planting of Non-allergenic plant species is one of the important ecological considerations in city management.

    Keywords: Palynology, Allergy, Urban area, ecology, Tehran
  • Behnaz Naderi, Afshin Qishlaqi * Pages 159-176
    Introduction

    Soil contamination with potentially toxic metals is one of the most critical challenges in terms of food and human health safety. The majority of the studies on metal pollution of agricultural soils have been carried out by analyzing the total concentration of metals in the soils. However, metals are present in different chemical forms or species in soils, so they should be considered in a full-fledged environmental assessment. The purpose of this research is to assess the total concentrations, pollution level, source and speciation of potentially toxic metals in agricultural soils of Jovin Plain in Razavi Khorasan Province.

    Material and Methods

    Twenty-seven soil samples were randomly collected from the entire plain at a depth of about 50 cm. Soil physicochemical parameters (organic matter, pH, carbonate content, soil texture) along with the total concentrations of potentially toxic metals (zinc, cadmium, arsenic, chromium and nickel) were measured using standard methods. The level of soil metal pollution was assessed by calculating pollution indices (enrichment coefficient, land accumulation, pollution load index) and their possible origins were apportioned by multivariate statistical methods (correlation and principal component analysis). The modified four-step BCR method was used to determine the species or chemical phases of metals in soil samples.         

    Results and Discussion

    It was found that the cultivated soils were alkaline in nature, clay loam in texture and moderate in terms of organic matter content. In majority of the soil samples, the concentration of all studied metals was higher than the mean crust and the global mean soils. Evaluating the level of soil metal pollution also showed that the soils were moderately to heavily contaminated in terms of chromium, nickel and copper and heavily contaminated in terms of arsenic and zinc. The results of the multivariate statistical analysis revealed that chromium and nickel are mainly of geogenic sources attributable to the ophiolite rocks in the region, while zinc, cadmium, copper and arsenic were mainly derived from anthropogenic sources e.g. agricultural activities in the study area. Based on speciation analysis studies, chromium and nickel were mainly extracted from the residual phase (F4), zinc and copper from the oxidizable phase (F3), arsenic from the reducible phase (F2) and cadmium was mainly retrieved from the soluble/exchangeable phase (F1). The high extraction percentage of chromium and nickel from the residual (stable) phase indicates that the source of these metals in the soils was mostly geogenic with very limited mobility and bioavailability. On the other hand, the high percentage of metals retrieved from the first three phases (F1+F2+F3) revealed that they were mainly from anthropogenic sources having high mobility and bioavailability in soil samples.

    Conclusion

    Based on the assessment made in this research, it was found that the metals in the agricultural soils of Jovin Plain have surpassed the standard guideline limits and apart from chromium and nickel, the other studied metals have been derived from anthropogenic sources (agricultural activities) in the study area. The chemical speciation analysis also showed that the metals in the soils occurred in different chemical forms or phases depending on their different origin and pollution level, which in turn lead to the different mobility and bioavailability of these metals in the soil samples.

    Keywords: Chemical fractions, Jovin plain, Metals, Pollution indices, Soil
  • Maryam Hasanbigi, Maryam Morovati *, Peyman Karami, Mehdi Elahi Pages 177-188
    Introduction

    Extracting honey from beehives is one of the economic activities for local communities, which is effective in the direct and indirect employment of villagers and as a result, the sustainable development of these areas. Among the pollinating insects, bees play a much more prominent role, and usually the location of the hives can determine the extent of benefit from this ecosystem service. Among bees of Iran, Carnica hybrid (Apis mellifera meda) has a special place in honey production. Despite various studies conducted on this hybrid, so far none has investigated the suitable conditions for the placement of beehives of this species, so this study seeks to identify suitable areas for the establishment of beehives. Awareness of the areas that are prone to beehive placement can be one of the priorities of the planners in the field of agriculture and animal husbandry in Markazi Province.

    Material and Methods

    In this study, in order to model the areas that are susceptible to pollination, variables such as spring density, height, topographic humidity, light shade, average spot size, land use/cover, landscape diversity edge density, distance from agricultural land, average wind speed up to a height of 10 meters, roughness of vegetation and vegetation density were used. Since it is difficult to access all the areas that are not suitable for the establishment of hives in the modeling process, alternative methods such as pseudo-absence methods were used. However, identifying suitable areas for recording pseudo-absence points can also result in errors. Therefore, first, using the output of presence-only models, pollination desirability was calculated. Then, by subtracting the desirable areas from the entire surface of the land, pseudo-absence points were randomly created in the remaining areas. After preparation of this group of points, the presence/pseudo-absence models were ready to be implemented. In order to evaluate distribution models, TPR variables and the Kappa index were used. TPR, which is also referred to as sensitivity, is a numerical value that identifies the percentage of presence points that are detected again after applying the presence point threshold. Also, a random forest model was used to calculate the impact of this data set on environmental changes.

    Results and Discussion

    The presence-only models in this study were implemented with adequate power. The value of AUC was calculated as 0.89, 0.90 and 0.76, respectively, for Bioclim, Domian and single-class support vector machine models. The results of the evaluation of the used models showed that all models have well predicted the presence of beehives in the areas of pseudo-absence of beehives. The Kappa index for this category of models was at least equal to 0.83. On the other hand, based on the TPR criterion, many of the hive points have been detected again after applying the hive threshold, which can indicate a good level of prediction of the used models. Also, the findings showed that the diversity of the landscape had a greater impact on the quality of pollination than the proximity to agricultural lands. The height of up to 1813 meters above sea level, as well as the wind speed of 3.47 meters per second, were the best conditions for the presence of beehives. Among the different cities, Arak, Farahan, Khandab, Shazand and Khomein had the highest value for pollination.

    Conclusion

    Planning for the protection of natural areas as well as areas prone to the establishment of beehives can be done with emphasize on the location of Arak, Farahan, Khandab, Shazand and Khomein cities. The findings of this study show that the use of species distribution models can be effective in identifying suitable areas for beehive establishment and pollination activity. On the other hand, combining the findings of this group of studies with other spatial data that determine the patterns of the landscape can provide a clear view of the influence of the landscape.

    Keywords: Honey Bee, Species Distribution, Ecosystem services, Agricultural lands
  • Fatemeh Mohammadyari *, HamidReza Pourkhabbaz, Shabnam Gholami Chaleshtari Pages 189-202
    Introduction

    Goods and services that are provided by ecosystems in favorable environmental conditions, for the welfare of humans, are called ecosystem services. Recreational ecosystem service, which is in the category of cultural services, is one of the most valuable services in urban ecosystems, which increases the physical and mental health of the urban residents. Recreational value is defined as the capacity of ecosystems to provide recreational opportunities such as walking, cycling, plant and animal viewing, running and outdoor sports. Due to the importance of ecosystem services, the present study was conducted with the aim of evaluating and quantifying recreational services in Behbahan county.

    Materials and methods

    In this study, a combination of Landsat 8 and Sentinel 2 images was used to prepare a land use map for 2021. The image was prepared with the maximum Likelihood algorithm in 12 class. Outdoor recreation was also modeled by the Recreational Opportunity Spectrum (ROS) method. In this model, the final recreation map is classified into 9 classes. This model can be used in almost all surveys of the landscape and it is a practical process with principles that force managers to justify management from the three perspectives of resource protection, opportunity for public use, and meeting favorable conditions in the region.

    Results and discussion

    The results of recreational ecosystem service supply in Behbahan county show that the sixth Category (Medium provision - not easily accessible) and the eighth Category (High provision - accessible) in the current situation have the highest and lowest land cover, respectively. The places in the northeast of the region have the highest recreational potential due to the location of the Maron Dam and the protected areas of the city. In addition, there are no human activities and aggregation of urban areas in these Places. In the center of the region, due to the accumulation of urban areas and the network of roads, the recreational potential is at its lowest. Also, parts of the south and west of the region have relatively favorable recreational potential. The composition of the area cover in these parts includes water areas and dense range. According to the results, recreational opportunities were affected by topography. Because in the northern landscape, due to the mountainous nature and other natural attractions (water bodies, forests and protected areas), there are more recreational opportunities than the center and other parts which is located at lower altitudes and is mainly covered by human activities. In addition, places with low population density and far from the city center and roads always show a higher opportunity for recreation.

    Conclusion

    According to the results, understanding the environmental effects of land use change and urban sprawl on recreational ecosystem service may help to achieve cost-effective results in the future. In this regard, policymakers and planners of Behbahan county should focus on improving leisure opportunities in the central, southern, western and southwestern regions. Due to the fact that recreational ecosystem service in Behbahan county is different in different places, thus, this result highlights the importance of using the value of ecosystem services in urban planning and policy priorities.

    Keywords: Cultural ecosystem services, Outdoor Recreation, ROS Model, Behbahan county
  • Houshang Moradi, Saeed Maleki *, Saeid Amanpour Pages 203-220

    achieving urban water security is a major challenge for many countries. urban water security has created significant concern for urbanization and climate change. Having systems thinking and integrated management can help to understand the mechanisms that affect the long-term water security of a city. Today, the metropolis of Ahvaz has become one of the largest cities in Iran due to the development of economic, social, cultural, and political activities with the growing population. Considering that the process of urban construction and development and excessive population growth in this metropolis was not subject to a pre-determined and codified plan and its water supply and distribution plans were not consistent with the increase in population; Therefore, in this city, like all the big cities of Iran and the world, there are various problems in terms of water security. Global climate change, geographical features of this metropolis, environmental issues, pollution of water resources and insufficient water resources for the current population on the one hand and the other hand the increasing industrial use of water, the existence of large industries, and new and growing cities and towns around this The metropolis as well as the huge consumption of water in the agricultural lands around the city of Ahvaz has made the water resources more limited. The continuation of this trend is all reason for the need for comprehensive planning and assessment of water security for the future. to analyze the trend of changes in climatic parameters of precipitation and discharge of Ahvaz station, the period of 70 years ( 1330 - 1400 ) was studied And the time trend of changes in the aforementioned climatic parameters was calculated using the Menkendall non-parametric test in the monthly, seasonal and annual time series during the statistical period of the study. The results showed that during the studied period of the year, there have been changes in climatic parameters in the city of Ahvaz in the form of a decrease in precipitation and a decrease in discharge, and this has had consequences for the metropolis of Ahvaz. This study presents a systematic approach to better understanding urban water security, with a working definition and an assessment framework for application in urban areas. The assessment framework for achieving urban water security depends on four main dimensions: Drinking water and humans, ecosystem, climate changes, and risks related to water and socio-economic factors. This framework allows further analysis of the relationships and trade-offs between urbanization and water security, as well as between the aforementioned indicators. Applying this framework will help governments, policymakers, and water stakeholders target scarce resources more effectively and sustainably. This study shows that achieving urban water security requires a comprehensive and integrated approach with common stakeholders to provide a meaningful way to improve the management and understanding of urban water security.

    Keywords: water security assessment, metropolises, Ahvaz