فهرست مطالب

مهندسی و مدیریت آبخیز - سال پنجم شماره 1 (بهار 1392)

مجله مهندسی و مدیریت آبخیز
سال پنجم شماره 1 (بهار 1392)

  • 74 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1392/03/14
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رحیم کاظمی، حمید داوودی، محمدجعفر سلطانی، امیر سررشته داری صفحات 1-8
    جریان پایه و شاخص مرتبط، به عنوان عامل مهمی در مدیریت بهینه آب محسوب می شود. عوامل متعددی در میزان جریان پایه و روند تغییرات آن نقش دارند، از جمله آن ها می توان به کاربری اراضی و پوشش گیاهی اشاره نمود که متاثر از دخالت مستقیم و غیرمستقیم انسان است. در این پژوهش، تغییرات کاربری اراضی در حوزه آبخیز طالقان با استفاده از تفسیر عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای و کاربری اراضی در سه مقطع زمانی سال های 1349، 1366 و 1381 مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، شاخص جریان پایه با استفاده از جریان روزانه و فیلتر رقومی برگشتی لین و هالیک استخراج شد. سپس، از میانگین سالیانه به عنوان شاخص کل حوضه استفاده و روند تغییرات آن با روند تغییرات کاربری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده روند افزایشی تغییر کاربری اراضی از دیم و آبی به مرتعی بود. همچنین، سطح اراضی دیم و آبی به ترتیب، کاهش 32/73 و 87/60 درصدی از خود نشان دادند، در صورتی که برای اراضی مرتعی، افزایش 6/20 درصد نسبت به وسعت کاربری های مشابه در سال مبنا (1349) به دست آمد. تاثیر تغییر کاربری در میزان شاخص جریان پایه نشان گر روند منفی شاخص با درصد تغییرات وسعت اراضی دیم بوده است. این شاخص با درصد تغییرات اراضی آبی نیز هم بستگی منفی را نشان داد. روند مثبت شاخص مذکور با درصد تغییرات اراضی مرتعی، حاکی از نقش مثبت این اراضی در افزایش شاخص جریان پایه است. نتایج پژوهش همچنین نشان داد، میانگین شاخص جریان پایه در دوره های مورد بررسی از 778/0 به 795/0 افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: اراضی آبی، اراضی دیم، اراضی مرتعی، تصاویر ماهواره ای، فیلترهای رقومی
  • مهران لشنی زند، رضا سیاه منصور، سعید تقوی گودرزی، فرج الله ذوالفقاری صفحات 9-16
    گرمایش جهانی معلول تصاعد گازهای گلخانه ای نظیر گازکربنیک، متان، نیترواکسید و غیره به جو در اثر فعالیت های کشاورزی و صنعتی می باشد. این پژوهش با هدف ارزیابی اثر بخشی عملیات بیومکانیکی آبخیزداری به منظور اصلاح تغییرات اقلیمی در دو سایت پخش سیلاب رومشکان و آبخوان داری کوهدشت انجام شد. بدین منظور چهار گونه درختی اکالیپتوس، سرو، بادام و انجیر در سایت پخش سیلاب رومشکان و پنج گونه درختی پسته، انار، انجیر، سرو و بادام در سایت آبخوان داری کوهدشت که همراه با عملیات مکانیکی و در مجاورت سازه های مکانیکی همگی در سال 1375 کاشته شده اند، انتخاب شد. سپس با قطع کامل این گونه ها از اندام مختلف هر گونه درختی 10 نمونه با دو تکرار تهیه و با انجام مراحل مختلف آزمایشگاهی میزان کربن ترسیب شده در اندام مختلف هر گونه درختی تعیین شد. با توجه به نتایج آزمایشات و تحلیل اطلاعات به دست آمده از سایت های مورد مطالعه، مشخص شد در مکان هایی که پروژه های پخش سیلاب در آن ها صورت پذیرفته و گونه اکالیپتوس کشت شده است، شرایط ترسیب کربن نسبت به سایر گونه های کشت شده در پخش سیلاب و آبخوان مطلوب تر بوده و میزان آن به طور میانگین 9/167 تن در هکتار می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که در گونه های اکالیپتوس و سرو کاشته شده در پخش سیلاب رومشکان و نیز انجیر و سرو کاشته شده در آبخوان کوهدشت شاخه بیشترین میزان ترسیب کربن را به خود اختصاص داده است. در گونه بادام، پسته و انار کاشته شده در آبخوان کوهدشت ریشه بیشترین مقدار ترسیب کربن را دارا بوده، در انجیر کاشته شده در پخش سیلاب رومشکان تنه و در بادام کاشته شده در آبخوان کوهدشت ریشه و شاخه به طور مشترک بیشترین مقدار ترسیب کربن را به خود اختصاص داده اند. همچنین، بررسی ها نشان می دهد که برگ تمامی گونه های مورد مطالعه کمترین نقش را در ترسیب کربن داشته اند.
    کلیدواژگان: اکالیپتوس، تغییر اقلیم، سازه های مکانیکی، سرو، گرمایش جهانی
  • علی اکبر داودی راد، داود نیک کامی، مهدی مردیان صفحات 17-24
    افزایش تولید و سطح رفاه آبخیزنشینان توام با کاهش فرسایش خاک همیشه در محور برنامه های مدیریتی حوزه های آبخیز است. بهینه سازی کاربری اراضی یک استراتژی کارآمد در این زمینه می باشد که می تواند اهداف توسعه پایدار را محقق سازد. در این پژوهش، با استفاده از مدل برنامه ریزی خطی و سامانه اطلاعات جغرافیایی، بهینه سازی کاربری اراضی در حوزه آبخیز آدینه مسجد شازند استان مرکزی به کمک نرم افزار Lingo 11.0 انجام شد. مدل برنامه ریزی خطی در سه سناریوی وضعیت فعلی، وضعیت اعمال مدیریت و وضعیت استاندارد، برای دو هدف افرایش درآمد و کاهش فرسایش خاک تعریف شد. نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد که میزان فرسایش در وضعیت فعلی 27/1 درصد، در وضعیت اعمال مدیریت اراضی 69/18 درصد و در وضعیت استاندارد 93/26 درصد کاهش می یابد. همچنین، میزان درآمد خالص سالانه در وضعیت فعلی 56/18 درصد کاهش یافته؛ اما در وضعیت اعمال مدیریت اراضی 01/48 درصد و در وضعیت استاندارد 07/220 درصد افزایش دارد. با توجه به این که در سناریوی شرایط فعلی کاربری اراضی، ارزش وزنی کاهش فرسایش خاک (27/1 درصد) به مراتب بسیار کمتر از ارزش وزنی کاهش درآمد (56/18 درصد) است، لذا بهینه سازی کاربری اراضی در حوزه آبخیز مطالعاتی بدون اعمال مدیریت و یا استاندارد کردن اراضی با در نظر گرفتن هم زمان دو تابع هدف امکان پذیر نیست.
    کلیدواژگان: افزایش تولید، توابع هدف، جدو سیمپلکس، سناریوهای مدیریعی، کاهش فرسایش خاک
  • رامین سلماسی صفحات 25-30
    آبیاری زمین های زیر کشت سبزی های خوراکی به وسیله پساب های آلوده، موجب می شود که فلزات سنگین در این گیاهان انباشته شوند. تثبیت فلزات سنگین در محل با استفاده از اصلاح گرهای معدنی، روشی است که برای کاهش جذب فلزات به وسیله گیاهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. براین اساس، در پژوهش حاضر، بررسی کارایی پنج نوع اصلاح گر معدنی، برای تثبیت فلزات سنگین خاک های کشاورزی اطراف شهرستان تبریز که با پساب های آلوده آبیاری می شوند، مد نظر بوده است. بدین منظور، نیم گرم از پنج اصلاح گر کلسیت، ایلیت، هماتیت، زئولیت و بنتونیت و 10 نمونه خاک برداشت شده از خاک های واقع در شمال غرب شهرستان تبریز، محلول های حاوی عناصر کادمیوم، سرب، نیکل، مس و روی اضافه شد. بعد از دو ساعت قرار دادن در دستگاه تکان دهنده، غلظت این پنج عنصر در محلول های صاف شده با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. با استفاده از آزمون دانکن، مقایسه میانگین ها انجام و در نهایت، اصلاح گرهای بهینه در این رابطه مشخص شد. نتایج نشان داد، تفاوت آشکاری بین مواد اصلاح گر از لحاظ میزان جذب پنج عنصر وجود دارد، به طوری که بیشترین میزان جذب عناصر کادمیوم، نیکل و روی مربوط به کلسیت؛ بیشترین میزان جذب عناصر سرب و مس مربوط به هماتیت و برای هر پنج عنصر کمترین میزان جذب مربوط به ایلیت بوده است. همچنین، کلسیت، زئولیت، بنتونیت و هماتیت ظرفیت جذب بالاتر معنی داری در سطح پنج درصد برای عناصر کادمیوم، نیکل و روی نسبت به تمام خاک های مورد آزمایش داشتند. در مورد سرب، بالاترین میزان جذب با استفاده از اصلاح گرهای کلسیت و هماتیت (بدون تفاوت معنی دار با هم) صورت گرفت. کلسیت، هماتیت و زئولیت بالاترین میزان جذب مس را داشتند، در حالی که بیشترین میزان جذب این عنصر در سطح پنج درصد، اختلاف معنی دار با دو ماده اصلاحی دیگر، به وسیله هماتیت داشت. کلسیت و هماتیت اصلاح گرهایی بودند که با اضافه شدن به 10 نمونه خاک مورد آزمایش، توانستند باعث افزایش معنی دار (در سطح پنج درصد) ظرفیت جذب پنج آلاینده کادمیوم، مس، روی، نیکل و سرب شوند و بدین وسیله کاهش جذب عناصر یاد شده در گیاهان زیر کشت مناطق کشاورزی اطراف شهرستان تبریز را موجب شوند.
    کلیدواژگان: آلاینده، پاک سازی خاک، تثبیت، فلزات سنگین، کارایی
  • بنفشه یثربی، مجید صوفی، سیدخلاق میرنیا، جهانگیر محمدی صفحات 31-40
    فرسایش آبکندی یک رخساره فرسایشی پر رسوب است که سهم عمده-ای در تخریب اراضی دارد. در منطقه مورد مطالعه به دلیل توسعه فرسایش آبکندی در اراضی کشاورزی، این پژوهش با هدف بررسی تاثیر ویژگی های توپوگرافیک شامل شیب-مساحت و عوامل خاکی بر گسترش آبکندهای جبهه ای در حوزه آبخیز سیکان واقع در استان ایلام انجام شد. به این منظور تعداد 46 آبکند جبهه-ای انتخاب و خصوصیات مورفومتریک مانند شیب و مساحت بالادست آبکند در محل های اولیه و فعلی به وسیله دستگاه موقعیت یاب جهانی و شیب سنج سانتو برداشت شد. دو نمونه خاک ترکیبی از حوضه بالادست، کف و دیواره های آبکند برداشت شد. سپس با استفاده از ماتریس هم بستگی و رگرسیون دو متغیره به بررسی عوامل موثر پرداخته شد. در بررسی وابستگی عوامل مورفومتریک آبکندها نتایج ماتریس هم بستگی نشان داد که با افزایش میزان شیب بالادست بر ارتفاع بالاکند افزوده می شود و در نتیجه آبکندهایی با حجم بالاتر تشکیل می شوند. همچنین، نتایج حاکی از آن است که شاخص مساحت بالادست به مساحت آغازین آبکندها می-تواند به عنوان شاخص مناسبی جهت تعیین مرحله توسعه آبکندهای جبهه ای استفاده شود و رابطه معکوسی با شاخص عرض/عمق، طول و حجم آبکندها دارد. رابطه شیب-مساحت در منطقه مورد مطالعه منفی بوده و با افزایش مساحت، مقدار شیب کاهش می یابد، مقدار نرخ کاهش برابر با 31/0 می باشد و می توان عامل تشکیل بالاکند در منطقه مورد مطالعه را رواناب هورتونی دانست. آستانه توپوگرافی آبکندها در منطقه مورد مطالعه، حدود 04/0 می باشد و مقدار آستانه متوسط آغاز آبکندها در شیب 10 درصد حدود 05/0 هکتار که با کاهش شیب به حدود دو درصد، تا دو هکتار افزایش می یابد و آستانه بحرانی در شیب دو درصد حدود 07/0 هکتار می باشد. بررسی عوامل خاکی نشان می دهد که افزایش مقدار ماده آلی خاک تنها عاملی است که می تواند باعث افزایش مقدار آستانه تشکیل آبکندها شود و سایر عوامل خاکی نظیر بافت سبک خاک و افزایش شوری باعث افزایش حجم آبکند و در نتیجه افزایش میزان تولید رسوب می شود. نتایج رگرسیون های دو متغیره نشان می دهد که حجم آبکندها در سطح معنی دار یک درصد عاملی وابسته به عمل تعریض می باشد و عرض بالا به تنهایی 85 درصد از تغییرات حجم را تبیین می کند.
    کلیدواژگان: آستانه توپوگرافی، تخریب اراضی، حوزه آبخیز سیکان، خصوصیات مورفومتریک، عوامل خاکی
  • عبدالرسول شفیعی دستجردی، محمدحسین مهدیان، کورش کمالی، حمید حسینی مرندی صفحات 41-50
    ورود حجم زیادی از سیلاب محتوی بار معلق فراوان به شبکه های پخش سیلاب با برجای گذاردن رسوبات و نفوذ مواد محلول و ریزدانه همراه سیلاب در آبرفت ها، به مرور زمان سبب تغییراتی در نفوذ پذیری خاک عرصه پخش می شود. هدف این پژوهش بررسی میزان و روند تغییرات نفوذپذیری پخش سیلاب بر آبخوان پسکوه سراوان، تحت تاثیر عملیات پخش سیلاب با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری می باشد. در این پژوهش سعی شده است که میزان این تغییرات با استفاده از اندازه گیری میزان نفوذپذیری به روش مستقیم و به وسیله نفوذسنج استوانه مضاعف در دو نوبت با فاصله زمانی یک ساله و نیز مقایسه آن با زمین شاهد مورد بررسی قرار گیرد. براین اساس سه نوار پخش سیلاب به شبکه های مستطیل شکلی تقسیم و به عنوان محل های اندازه گیری انتخاب شدند. همچنین، عرصه ای در خارج از محدوده پخش سیلاب به عنوان شاهد انتخاب شد. به منظور مشخص نمودن وضعیت کلی افزایشی یا کاهشی مقادیر نفوذپذیری در نوبت دوم نسبت به نوبت اول اندازه گیری، از آن جایی که داده ها دارای توزیع نرمال نبودند، از آزمون رتبه ای علامت دار ویلکاکسون استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که بین دو نوبت اندازه گیری نفوذپذیری، تفاوت معنی داری وجود ندارد. تعداد کم رخداد سیل (سه رخداد) و مدت زمان کوتاه بین دو نوبت اندازه گیری (یک ساله) می تواند از دلایل اصلی این امر باشد. برای تعیین تغییرات میزان نفوذپذیری بین نوارها با یکدیگر و نیز با زمین شاهد به دلیل توزیع غیرنرمال داده ها در این چینش، از آزمون کروسکال-والیس استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داد که سه نوار عرصه پخش در میزان نفوذپذیری در دو نوبت اندازه گیری با یکدیگر و در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنی داری ندارند، ولی نوار عرصه شاهد با هر سه نوار دیگر در هر دو نوبت اندازه گیری تفاوت معنی داری دارد و میزان نفوذپذیری کل نوارهای مورد مطالعه پخش سیلاب نسبت به زمین شاهد کاهش داشته است. همچنین، نتایج بیانگر این موضوع بود که فقط یکی از مستطیل ها در دو نوبت اندازه گیری با مستطیل های شاهد در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنی داری داشته است و تمامی مستطیل های دیگر در هیچ نوبت اندازه گیری با یکدیگر و نیز با شاهد تفاوت معنی داری را از خود نشان نداده اند. دلیل اصلی این تفاوت نیز به ضخامت بیشتر رسوبات نهشته شده در محل مستطیل مذکور نسبت به سایر بلوک های عرصه پخش مرتبط می شد. از لحاظ کمی، میزان نفوذپذیری سطحی عرصه پخش نسبت به عرصه شاهد 94/55 درصد و در طول بازه زمانی یک ساله نیز به میزان 23/3 درصد از خود کاهش نشان داده است.
    کلیدواژگان: آبخوان، آزمون کروسکال والیس، آزمون ویلکاکسون، استوانه مضاعف، رسوب
  • سعید نبی پی لشکریان، سیدعلی اصغر هاشمی، صمد شادفر صفحات 51-58
    یکی از معضلات مهم کشور ایران که باعث کاهش کیفی و کمی خاک می شود، فرسایش خاک و تولید رسوب می باشد. برای کاهش اثرات سوء این پدیده لازم است که اقدامات حفاظت خاک و آبخیزداری صورت گیرد. بنابراین ضرورت اطلاع از میزان فرسایش خاک و تولید رسوب در مناطق مختلف وجود دارد و باید مناطق بحرانی را شناسایی نمود. با توجه به نبود ایستگاه های رسوب سنجی در اکثر خروجی های حوزه های آبخیز کشور و عدم کفایت داده ها، مدل های تجربی، از ابزارهای مناسب برای تولید این لایه اطلاعاتی مهم می باشند. یکی از این مدل ها که اخیرا در خارج از ایران طراحی و ابداع شده، مدل تجربی FSM است. هدف اصلی از اجرای این پژوهش، بررسی میزان همخوانی نتایج حاصل از رسوب برآوردی مدل FSM و میزان واقعی می باشد. لذا به منظور ارزیابی این مدل، نه سد کوتاه با عمر 10 سال بدون سرریز در استان سمنان انتخاب شد. سپس برای محاسبه رسوبدهی حوضه ها، لایه های اطلاعاتی لازم برای مدل تجربی FSM (توپوگرافی، زمین شناسی، خندق، شکل حوضه و پوشش گیاهی) بررسی و امتیازهای مربوطه داده شد و مدل واسنجی شده برای حوضه های منتخب استان ارائه شد. مقادیر برآوردی از مدل با مقادیر واقعی اندازه گیری شده در بندها ارزیابی شد. نتایج حاصله بیانگر آن است که کاربرد معادله اصلی مدل کارایی ندارد. همچنین، نتیجه گیری نشان می دهد که نتایج برآورد شده به وسیله مدل FSM واسنجی شده با مقادیر حاصل از رسوب سنجی بندها 84 درصد مطابقت دارد.
    کلیدواژگان: تولید رسوب، حفاظت خاک، رسوب سنجی، سد کوتاه، فرسایش خاک
  • محمود ایزدی، مرتضی پوزش شیرازی صفحات 59-66
    استان بوشهر با بیش از 5/5 میلیون اصله نخل در جنوب کشور واقع گردیده است. وقوع خشک سالی های پی درپی و کمبود آب آبیاری در سال های اخیر، سبب کاهش عملکرد و همچنین، کیفیت نامطلوب میوه های خرما شده است. استفاده بهینه از آب آبیاری جهت اقزایش کارایی مصرف آب و همچنین شناسایی ارقام مقاوم خرما به خشکی و توسعه کشت آن ها از راه های مقابله با بحران کمبود آب در منطقه می باشد. اگرچه درخت خرما این توانایی را دارد که خود را به نوسان های میزان رطوبت خاک که تحملش برای اکثر درختان امکان ندارد، تطبیق دهد اماکاشت درختان خرما در مناطقی موفقیت آمیزتر است که میزان رطوبت در خاک آنها زیاد بوده و تغییرات حرارت سالیانه بین 45-17 درجه سانتی گراد داشته باشد. از این رو، لزوم مطالعه پیرامون مقاومت ارقام مختلف خرما به خشکی و تعیین میزان کاهش عملکرد آن تحت تاثیر تنش خشکی ضروری است. پژوهش حاضر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی روی سه رقم خرمای کبکاب، زاهدی و شهابی با سه تیمار آبیاری، در سه تکرار در سال های 1382 تا 1385 اجرا شد. هرکرت آزمایشی شامل دو درخت و تیمارها شامل 35، 50 و 65 درصد از مقدار آب مورد نیاز بودند. از روش آبیاری تحت فشار بابلر برای آبیاری درختان استفاده شد. صفات اندازه گیری شده شامل وزن، طول و قطر میوه؛ وزن، طول و قطر هسته، نسبت گوشت به هسته، رطوبت، TSS، pH و عملکرد بود. نتایج نشان داد که اثر رقم بر تمامی صفات معنی دار بوده است. در حالی که تیمارهای آبیاری به جز بر عملکرد محصول بر سایر صفات اثر معنی دار نداشته است. در عین حال اثر تیمارهای آبیاری تنها بر عملکرد محصول معنی دار بود که در تیمار 65 درصد از مقدار آب مورد نیاز، بیشترین عملکرد به دست آمد. با توجه به قرار گرفتن دو تیمار آخر در یک کلاس آماری، در شرایط کمبود آب و با در نظر گرفتن بحث کم آبیاری، برتری تیمار 50 به 65 درصد از مقدار آب مورد نیاز مشخص می شود. همچنین، میانگین آب مصرفی در تیمارهای مختلف آبیاری در طول سه سال آزمایش به ترتیب 5497، 7758 و 9822 مترمکعب در هکتار در سال با کارایی مصرف آب 544/0، 481/0 و 409/0 کیلوگرم بر مترمکعب آب مصرفی بود. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که ترتیب مقاومت ارقام مختلف خرما به کم آبیاری و تنش آبی به ترتیب در زاهدی بیشتر از شهابی و در شهابی بیشتر از کبکاب بوده است.
    کلیدواژگان: تنش آبی، راوبت خاک، عملکرد، کارایی مصرف آب، کرت
|
  • Rahim Kazemi, Hamid Davoudi, Mohammad Jafar Soltani, Amir Sarreshtehdari Pages 1-8
    Base flows and related indicator is an important factor in water resource management. Several factors have contributed in the base flow values and its changes. From which, land use and vegetation cover are affected directly and indirectly by human intervention. In this research, land use changes in the Taleghan watershed are investigated, using aerial photos interpretation, satellite imagery and land use map in three periods of 1970, 1987, and 2002. Also, base flow index was extracted by using daily discharge and Lynie and Hollick algorithm. Then, mean annual value was used as an overall index and its change trend was investigated with the land use change trend. Results showed an increasing trend of land use change from dry and irrigated lands to rangelands. Also, both dry and irrigated areas, showed a decrease of 73.23 and 60.87 percent, respectively, while, in the rangelands, there was a rising of 20.6% compared to year 1970. The influence of land use change in the amount of base flow index, showed a negative trend with the dry land changes. This index was also negatively correlated with the percentage of irrigated land changes. The positive trend of base flow index with the change of rangeland, indicates their positive role in increasing the base flow index. The results also demonstrated that the mean base flow index increased from 0.778 to 0.795, during the period of research.
    Keywords: Digital filter, Dry land, Irrigated land, Rangeland, Satellite imagery
  • Mehran Lashanizand, Reza Siahmansour, Saeed Taghavi Goodarzi, Farajollah Zolfaghari Pages 9-16
    Global warming is affected by greenhouse gas emissions such as carbon dioxide, metan, nitroxid by industrial and agricultural activities. This study was aimed to evaluate the watershed biomechanical effects on modification of climate change in the Romeshkan flood spreading station and Kouhdasht aquifer. For this purpose, four tree species of Eucalyptus, Cypress, Almond and Fig in the Romeshkan flood spreading station and five tree species of Pistachio, Pomegranate, Fig, Cedar and Almond in Kouhdasht aquifer were chosen adjacent to mechanical structures, all planted in 1996. Then, ten samples¬ were taken with two replications from different parts of each tree by full cut of these species and Carbon sequestration of each part was computed by different experimental procedures. According to the results from the study sites, the condition of carbon sequestration by Eucalyptus was better than other species with an average of 167/9 ton per hectare. Results showed that Eucalyptus and Cypress trees planted in Romeshkan flood spreading station and Fig and Cedar trees planted in Kuhdasht aquifer had the greatest amount of carbon sequestration in their branches. Also, Almonds, Pistachios and Pomegranates planted in Kouhdasht aquifer had the greatest amount of carbon sequestration in their roots and Figs planted in Romeshkan flood spreading station had the greatest amount of carbon sequestration in their stems, and Almonds planted in the Kuhdasht aquifer had the greatest amount of carbon sequestration in their roots and branches. Also, studies showed that the leaves of all species had the minimal role in carbon sequestration.
    Keywords: Climate change, Cypress, Eucalyptus, Global warming, Mechanical structures
  • Ali Akbar Davoodirad, Davood Nikkami, Mehdi Mardian Pages 17-24
    Increasing in production and welfare of rural household along with soil erosion mitigation are the most important objects of a watershed management program. Land use optimization is an efficient approach that leads to a sustainable development plan. In this research, the land use optimization was applied using a two-objective linear programing model and geographic information systems by Lingo 11.0 software in Adineh-Masjed Shahzand watershed of Markazi province, Iran. The model was defined with three scenarios of current conditions, applying management conditions, and standard conditions for two objectives of maximizing net benefits and minimizing soil erosion. Results showed that the annual soil erosion decreased by 1.27, 18.69 and 26.93% in current land use, land use management, and standard land use conditions, respectively. Also annual net income decreased by 18.56% in current land use; but increased by 48.01 and 220.07% in land use management and standard land use conditions, respectively. Considering weighting value of decreased soil erosion of 1.27% that is less than weighting value of decreased net income in current conditions, land use optimization with no management practices or land standardization is not justifiable.
    Keywords: Management scenarios, Objective functions, Production increase, Simplex tableau, Soil erosion mitigation
  • Ramin Salmasi Pages 25-30
    Heavy metals fixation in-situ by using inorganic amendments is a method for remediation of polluted soils. The goal of this research is to determine five kinds of amendments efficiency for heavy metals fixation of waste-water-irrigated soils of Tabriz city and to suggest the best amendment/amendments. For this purpose, solutions containing Cd, Pb, Cu, Ni, and Zn were added to 0.5 gram of five amendments including calcite, hematite, zeolite, illite, and bentonite; and 10 soil samples from around of Tabriz city. After shaking, these five element concentrations were determined in filtered solution by using atomic absorption instrument. Retention capacity percentages of these elements were calculated and the best amendments were determined by using Dunkan method. There were sharp differences of heavy metals retention between amendments. Calcite had the highest retention of Cd, Ni, and Zn; hematite the highest one of Cu and Pb; and the least one was for illite. Calcite, zeolite, bentonite, and hematite had significant (in 5 % level) higher retention capacities of Cd, Ni, and Zn in compared to 10 the soil samples. The highest retention capacities were done by calcite and hematite (without significant differences) for Pb. Calcite hematite, and zeolite had the highest retention of Cu. However, the highest retention was done by illite with significant difference with other two amendments. The retention capacities of calcite and hematite amendments for the five elements were higher than all 10 soil samples in 5% level and can cause low uptake and accumulation of these elements in agricultural crops of polluted soils of around Tabriz city.
    Keywords: Efficiency, Fixation, Heavy metals, Pollutant, Soil remediation
  • Banafsheh Yasrebi, Majid Soufi, Sayed Khalagh Mirnia, Jahangard Mohamadi Pages 31-40
    Gully erosion has an important role in land degradation producing much sediment. Due to development of gully erosion in crop lands of study area, this research deals with assessing the topographic characteristics of bank gullies and assess on effective soil factors controlling gullies advancement in Siekan watershed in Ilam province. For this purpose, 46 bank gullies were selected and morphometric characteristics like initial and advancement contributing area and slope as well were measured. Two compound soil samples were collected from top soil of contributing area and gullies walls then analyzed in the soil lab. Then database formed and effective factors on gullies advancement were recognized by correlation matrix and regression. Correlation matrix results revealed, the higher slope the higher head-cut and gullies volume. A-S relationship is negative and b is 0.31 that shows gullies formed by hortonian overland flow process. Topographic threshold is 0.04 and mean threshold in 10% slope is 0.05 ha and in 2% slope is 2 ha. Critical threshold in 2% slope is 0.07 ha. Correlation matrix showed that increase in gully advancement slope increases head–cut height and gully volume. The index of area of development/ area of initiation is suitable for gully development stage determination and it has negative relationship with gully length, volume and width/depth index. Increasing in soil organic matter cause an increase in topographical threshold, soil texture and electrical conductivity increase the gully volume. The effect of both topographical parameters and soil material characteristics on total eroded bank gully volume was integrated in multiple regression equations. The models based on all measured parameters explain 85% of the variation in gullies volume.
    Keywords: Land degradation, Morphometric charactristics, Sikan watershed, Soil factors, Topographic thresholds
  • Abdolrasoul Shafiey Dastjerdi, Mohammad Hossein Mahdian, Kourosh Kamali, Hamid Hoseyni Marandi Pages 41-50
    Entrance of high volume of floodwater containing huge amount of suspended sediments into the floodwater spreading networks which deposits sediments, as well as infiltration of soluble materials and fine grained, gradually changes the infiltration rate of soils. The aims of this project is to study the quantity and the process of changes made in the soil of Saravan floodwater spreading station. This research has tried to use direct method of infiltration rate measurement, using double ring infiltrometer in two separate time periods of one year each, and to compare it to the experimental area. In order to specify overall situation of infiltration rates in terms of increase or decrease in second period of measurement in comparison to the first one, and as far as data were not distributed normally, Wilcoxon signed-rank test was used. The results showed no significant difference between two separate measurement periods due to few number of floodwater occurrences (three times) in addition to short time interval of one year between the two measurement periods. To determine changing rate of infiltration between strips and between the strips and the experimental field, as far as abnormal distribution of data in this arrangement were concerned, Kruskal-Wallis test was used. Results indicated that the three strips of flood spreading area have no significant difference (at five percent probability level) in two periods of measurement, but the strip related to experimental area has significant difference with other three strips and in both measurement periods. In other words, infiltration rates of all strips under floodwater spreading have been decreased in relation to the experimental area. Moreover, the results were explanatory that only one of the rectangular in both measurement periods had significant difference with experimental rectangular (at five percent probability level) and all the other rectangular have had no significant differences with each other and in comparison to the experimental one, in none of periods of measurement. Main reason of this difference is also related to the thicker sediments deposits in rectangular location, compared to other blocks. Also, infiltration rate decreased by 55.94 percent in flood spreading area compared to experimental area during one-year timeframe and 3.23 percent of reduction.
    Keywords: Aquifer, Double, Rings, Kruskal, Wallis test, Sediment, Wilcoxon test
  • Saeed Nabipay Lashkarian, Seyed Ali Asghar Hashemi, Samad Shadfar Pages 51-58
    Erosion and sedimentation are main challenges in Iran, which cause the reduction of soil quality and quantity. Soil conservation and watershed management activities should be implemented to reduce the impact of these phenomena. Therefore, the knowledge of critical area is necessary through the learning the amount of sedimentation and erosion. Because of lack of sediment measurement stations in more watershed outlets in Iran and insufficient data, empirical models are proper tools for data layers generation. Factorial Scoring Model (FSM) is one of the experimental models which has been recently developed out of the country. The main objective of this research is to compare sediment yield estimated by FSM model and observed values. So, in order to evaluate the model, nine small dams of 10 years old with no overflows were selected from in Semnan province. For modeling sediment yield, topography, lithology, gully, catchment shape and vegetation cover of related catchments were studied and required data layers were prepared and scoring indexes were given and finally, the calibrated model was presented. Estimated model values were then compared with measured values. Results showed that main model equation does not have sufficient efficiency. Also, results demonstrated that calibrated FSM model has conformity with observed sediment values at 84 percent.
    Keywords: Sediment gauge, Sediment yield, Small dam, Soil erosion
  • Mahmood Izadi, Morteza Pouzesh Shirazi Pages 59-66
    There are more than 5.5 million date palms in Bushehr province in southern Iran. Repeated droughts and lack of irrigation water in recent years are being the most important factors for yield reduction and low quality of date fruits. Proper utilization of water supplies in order to increase water use efficiency and also, identification of more tolerant plants are so sensed according to recent drought crisis in the region. Although, date palm can suffer water shortage for a long time but higher water levels and annual soil temperature between 17 to 45 centigrade degrees would make the highest production. Therefore, a study was conducted in Bushehr Agricultural Research Center to determine the responses of three date palm cultivars of Kabkab, Zahidi and Shahabi to deficit irrigation. This experiment was carried out on randomized complete block design with three replications during 2004 to 2007. The irrigation treatments of this study were water depth in four levels of 35, 50 and 65 percent of irrigation water, which shows the cumulative evaporation of class A pan. Irrigation water was offered to plants under pressured system. Tree responses were evaluated in each year for the following properties: fruits and seeds weight, length and diameter, pulp to seed ratio, TSS, pH and yield. Results showed that cultivar effect was significant in all date palm responses (p>0.01) which can prove different inherent qualitative and quantitative characteristics in date palm cultivars. Zahidi cultivar proved to have higher water use efficiency in water stress conditions during drought periods. Irrigation treatments affected only the yield responses. Although, 65 percent of irrigation water showed to have higher production abut it was classified in the same statistical class with 50 percent of irrigation water. This means that in the situation of water shortage, 50 percent of irrigation water would be the choice. Also, mean water usage during three years of the experiment were 5497, 7758 and 9822 m3 ha-1 per year in the irrigation treatments with 0.544, 0.481 and 0.409 kg m-3 water use efficiency respectively. The sequence of water stress toleration in three date palms was Zahidi > Shahabi > Kabkab.
    Keywords: Plot, Soil moisture, Water stress, Water use efficiency, Yield reduction