به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب ابوالفضل رنجبرفردویی

  • فاطمه فرزانه پی، ابوالفضل رنجبر فردوئی*، حسن خسروی، سید حجت موسوی
    مقدمه

    یکی از اثرات بیابان زایی و تخریب زمین به ویژه در مناطق خشک و فراخشک جهان، طوفان های گردوغبار است. ذرات ریز گردوغبار آزادشده از سطح زمین می توانند چندین کیلومتر و گاهی اوقات حتی در سراسر قاره ها رها شوند و با تاثیر بر تعادل تشعشعی و هم چنین اکوسیستم های جنگلی و اقیانوسی، نقش کلیدی در سیستم زمین ایفا کنند. آب وهوا اغلب به عنوان عامل اصلی موثر بر وقوع این طوفان ها در نظر گرفته می شود. طوفان های گردوغبار در سال های اخیر عمدتا به دلیل افزایش خشک سالی و موج گرما در مقیاس جهانی افزایش یافته است. دما از نظر تاثیر مستقیم بر متغیرهای آب و هوایی مانند فشار، حرکت باد، تشکیل ابر و بارش، متغیر مهمی در اقلیم است. مطالعات نشان می دهد که افزایش دما به همراه کاهش بارندگی، افزایش سرعت باد و شرایط ایجاد طوفان های گردوغبار را فراهم می کند. به طورکلی بررسی مطالعات انجام شده در زمینه ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و اثر پارامترهای دمایی بر آن نشان می دهد که از دیدگاه ها و روش های مختلفی امکان انجام این مطالعات وجود دارد. در نتیجه نیاز است که با بررسی و ارزیابی نتیجه آن ها دیدگاه جامعی از گردوغبار و عوامل موثر بر آن پیدا کرد تا بتوان به کنترل و مدیریت این پدیده کمک نمود. در استان خوزستان، به علت مجاورت با بیابان های بزرگ کشورهای همجوار تعداد روزهای غبارآلود قابل توجه و در سال های اخیر افزایش یافته است؛ بنابراین یکی از نواحی چالش برانگیز کشور در زمینه مدیریت و کنترل پدیده گردوغبار است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی روند تغییرات گردوغبار و اثر دما بر این پدیده است. نتایج این مطالعه به شناخت بهتر پدیده گردوغبار در استان خوزستان کمک می کند.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش از سه گروه داده شامل داده های میانگین دمای ماهانه 13 ایستگاه هواشناسی محدوده موردمطالعه،  میانگین ماهانه داده های دمای سطح زمین یا LST و  داده های  میانگین ماهانه داده های عمق نوری آئروسل (AOD) استفاده شد. در این مطالعه  ابتدا به  ارزیابی روند تغییرات گردوغبار  با استفاده از آزمون من کندال پرداخته شد و  در بخش دوم بررسی رابطه پارامترهای دمایی بر گردوغبار با استفاده از همبستگی بین میانگین عمق نوری آئروسل (AOD)  در حائل 5 کیلومتری در اطراف ایستگاه منتخب با پارامترهای دمایی شامل میانگین دمای ماهانه و میانگین LST ماهانه در حائل 5، 10 و 20 کیلومتری در اطراف ایستگاه منتخب انجام شد.

    نتایج و بحث: 

    نتایج ارزیابی روند تغییرات میانگین حائل 5 کیلومتری اطراف ایستگاه های منتخب نشان داد که در ماه های فوریه، جولای، دسامبر و آوریل در هیچ کدام از ایستگاه ها روند افزایشی مشاهده نشد و حتی در ماه آوریل در دو ایستگاه روند کاهشی نیز دارند. همچنین در ماه های آگوست، سپتامبر و نوامبر در هفت ایستگاه، مارس در پنج ایستگاه، اکتبر در چهار ایستگاه، ژانویه در سه ایستگاه، می در دو ایستگاه و ژوئن در یک ایستگاه روند تغییرات AOD با احتمال بیش از 90% افزایشی است. هم چنین نتایج همبستگی پارامترهای دمایی و مقادیر AOD نشان داد که  به طورکلی همبستگی بسیار قوی بین پارامترهای دمایی و مقادیر AOD تنها در سه ماه می، ژوئن و جولای با میانگین LST در بافرهای مختلف رخ داده است. بیشترین تعداد همبستگی قوی در ماه های می تا آگوست بین پارامترهای دمایی و مقادیر AOD وجود دارد. همچنین بیشترین تعداد همبستگی خیلی ضعیف در ماه های آوریل، مارس، نوامبر و دسامبر رخ داده است. بیشترین تعداد همبستگی خیلی ضعیف و ضعیف مربوط به دمای هوا (به ترتیب 85 و 47 عدد) است که این امر نشان دهنده اهمیت بیشتر LST نسبت به دما در ارزیابی تغییرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج این پژوهش می توان گفت که دمای هوا همبستگی ضعیفی با گرد غبار نشان داد و بیشتر همبستگی های قوی و خیلی قوی با میانگین LST در بافرهای مختلف رخ داده که این امر نشان دهنده اهمیت بیشتر LST نسبت به دما در ارزیابی تغییرات شدت گردوغبار در محدوده موردمطالعه دارد. به طورکلی ارزیابی و پایش تغییرات گردوغبار می تواند کمک بزرگی به شناسایی کانون های جدید و همچنین ارزیابی نتایج فعالیت های کنترل و مدیریت فرسایش بادی و گردوغبار کند. بنابراین می توان پیشنهاد داد یک سامانه مبتنی بر سنجش ازدور و هوش مصنوعی به صورت آنلاین و به روز جهت ارزیابی و پایش تغییرات گردوغبار طراحی و ارائه شود تا مدیریت پدیده گردوغبار در ایران هدفمندتر شده و شناسایی کانون ها سریع تر انجام شود. از طرف دیگر باید به عوامل موثر بر این تغییرات نیز توجه نمود و اثر آن ها را بر گردوغبار مورد ارزیابی قرار داد.

    کلید واژگان: روند تغییرات, همبستگی, عمق اپتیکی آئروسل, درجه حرارت سطح زمین, من کندال}
    Fateme Farzanehpey, Abolfazl Ranjbar-Fordoe *, Hassan Khosravi, Sayed Hojat Mosavi
    Introduction

    Dust storm is one of the desertification and land gegradation consequences especially in arid and hyper-arid regions of the world. Fine particles released from the Earth's surface can be released several kilometers and subsequently over long distances, sometimes even across continents. These particles play a key role in the Earth system by affecting the radiation balance as well as forest and ocean ecosystems. Weather is often considered as the main factor influencing the occurrence of dust storms. Dust storms have increased in recent years mainly due to continued droughts and global warming. Temperature is an important variable in climatilogy in terms of its direct effect on weather variables such as pressure, wind movement, cloud formation and precipitation. Based on previous studies, the increase in temperature along with the decrease in rainfall and the increase in wind speed provide the conditions for the creation of dust storms. In general, the review of the studies conducted in the field of evaluating dust changes and the effect of temperature parameters on it shows that it is possible to conduct these studies from different perspectives and methods. Therefore, it is necessary to find a comprehensive view on dust and factors affecting it by reviewing and evaluating the results of other studies so that the phenomenon can be controlled and managed. The number of dusty days in Khuzestan province is significant and has increased in recent years. The reason for that is its proximity to the great deserts of the neighboring countries. Therefore, this province is one of the challenging areas of the country in the field of dust management and control. The purpose of this study is to evaluate the trend of dust changes and the effect of temperature on this phenomenon. The results of this study help to better understand the phenomenon of dust in Khuzestan province.

    Materials and methods

    In this research, three data groups were used including the monthly average temperature of 13 meteorological stations in the study area, the monthly average land surface temperature (LST), and the monthly average aerosol optical depth (AOD). First, the trend of dust changes was evaluated using the Mann-Kendall test. Then, the relationship between temperature parameters and dust was investigated using the correlation between the AOD in a buffer of 5 km around the selected stationwith temperature parameters including monthly average temperature and average monthly LST in buffers of 5, 10 and 20 km around the selected station.

    Results and Discussion

    The evaluation of the average changes in the buffer of 5 km around the selected stations showed that in the months of February, July, December and April, no increasing trend was observed in any of the stations and even in the month of April, there was a decreasing trend in two stations. The trend of AOD changes was increasing with a probability of more than 90% in the months of August, September and November in seven, March in five, October in four, January in three, May in two and June in one station. The correlation results of temperature parameters and AOD showed that a very strong correlation between average LST and AOD has occurred only in the three months of May, June and July in different buffers. There are the highest number of strong correlations in the months of May to August between temperature parameters and AOD. Also, the highest number of very weak correlations occurred in April, March, November, and December. The highest number of very weak and weak correlations are related to air temperature (85 and 47 numbers, respectively). This shows that LST is more important than temperature in evaluating changes in dust intensity in the study area.

    Conclusion

    According to the results of this research, it can be said that air temperature has a weak correlation with dust, and most of the strong and very strong correlations occurred with the average LST in different buffers, which shows that LST is more important than temperature in evaluating dust intensity changes in the study area. In general, evaluation and monitoring of dust changes can be effective in identifying new dust sources as well as evaluating wind erosion, dust control, and management activities. Therefore, it can be suggested that an online and up-to-date system based on remote sensing and artificial intelligence be designed and presented to evaluate and monitor dust changes. In this case, the management of the dust phenomenon in Iran will be more targeted and the dust sources can be identified faster. On the other hand, one should pay attention to the factors affecting these changes and evaluate their effect on dust.

    Keywords: Change trend, Correlation, Aerosol Optical Depth, Earth surface temperature, Man Kendall}
  • ابوالفضل رنجبر فردوئی، زهره ابراهیمی خوسفی*
    ذرات گردوغبار برخاسته از منابع داخلی و خارجی اثرات نامطلوبی بر سلامت عموم و محیط زیست دارند. با توجه به نامشخص بودن سهم منابع ذکرشده در تولید گردوغبار، بررسی این موضوع در مناطق مختلف ایران حائز اهمیت زیادی است. علاوه بر این، تحلیل تغییرات مکانی و زمانی رویدادهای با منشاهای مختلف می تواند گام موثری در جهت شناسایی مناطق حساس تر به پدیده فرسایش بادی و کاهش خطرات ناشی از وقوع آن در مناطق تحت تاثیر باشد. مطالعه حاضر با درنظرگرفتن موضوعات ذکرشده به عنوان اهداف اصلی انجام شد. بدین منظور از آمار پدیده گردوغبار با منشا داخلی (کدهای 7 تا 9، 98 و 30 تا 35) و خارجی (کد 06) ثبت شده در 11 ایستگاه همدید استان کرمان در بازه زمانی مشترک 2002-2020 استفاده شد. پس از محاسبه فراوانی رویدادها، سهم منابع داخلی و خارجی تولید گردوغبار در مناطق مختلف استان کرمان مشخص شد. با استفاده از نقشه پهنه بندی شده فراوانی وقوع هر رویداد و آزمون من-کندال به ترتیب تغییرات مکانی و زمانی آن ها تحلیل شد. نتایج نشان داد که در سه شهرستان جیرفت، انار و سیرجان سهم رویدادهای با منشا خارج ایستگاهی بیشتر از سایر مناطق استان و به ترتیب حدود 80%، 8/53% و 2/53% بوده است. سهم رویدادهای با منشا داخلی در شهربابک، رفسنجان، شهداد و بافت بیش از 73% و در زرند، کرمان، بم و کهنوج بیش از 52% بوده است. به طور متوسط سهم رویدادهای داخلی و خارجی در استان کرمان به ترتیب 6/60% و 4/39% برآورد گردید. الگوی پراکنش مکانی گردوغبارها نشان داد که بم و جیرفت به عنوان حساس ترین مناطق به فرسایش بادی در سال های گذشته بوده اند. در دوره زمانی موردمطالعه، روند تغییرات رویدادهای با منشا داخل و خارج ایستگاه در شهداد و زرند، افزایشی معنی دار بوده است. روند افزایشی معنی دار رویدادهای با منشا داخلی در کهنوج، رفسنجان و انار و روند افزایشی گردوغبارهای با منشا خارج ایستگاه در سیرجان نیز مشاهده شد (Z>+1.96).
    کلید واژگان: تخریب اراضی, فراوانی گردوغبار, فرسایش بادی, من-کندال, مناطق خشک}
    Abolfazl Ranjbar, Zohre Ebrahimi-Khusfi *
    Dust particles originating from internal and external sources have adverse effects on public health and the environment. Considering the unknown contribution of the mentioned resources to dust production, it is very important to investigate this issue in different regions of Iran. In addition, the analysis of spatial and temporal changes of events with different origins can be an effective step toward identifying areas more sensitive to the phenomenon of wind erosion and reducing the risks caused by its occurrence in the affected areas. The present study was conducted considering the mentioned topics as the main objectives. For this purpose, internal (codes 07-09, 98 and 30-35) and external (code 06) dust phenomenon statistics recorded in 11 synoptic stations of Kerman province in the common time frame of 2002-2020 were used. After calculating the frequency of events, the contribution of internal and external dust sources in different regions of Kerman province was determined. Using the classified map of the dust events occurrence frequency and Mann-Kendall test were respectively analyzed their spatial and temporal changes. The results showed that in the three cities of Jiroft, Anar, and Sirjan, the contribution of external events was higher than other regions of the province, about 80%, 53.8%, and 53.2%, respectively. The contribution of internal events in Shahrbabak, Rafsanjan, Shahdad, and Baft was more than 73% and in Zarand, Kerman, Bam and Kohnuj more than 52%. On average, the share of internal and external events in Kerman province was estimated to be 60.6% and 39.4%, respectively. The spatial distribution pattern of internal and external dusts showed that Bam and Jiroft were the most sensitive areas to wind erosion in the study period. In the study period, the events originating inside and outside the station in Shahdad and Zarand had a significantly increasing trend. A significant increasing trend of events with internal origin was observed in Kohnouj, Rafsanjan and Anar, and an increasing trend of dust originating outside the station was also observed in Sirjan (Z>+1.96).
    Keywords: Land Degradation, Dust Events Frequency, Wind Erosion, Mann-Kendall, Arid Regions}
  • شیما جوادی، ابوالفضل رنجبرفردویی، حسن خسروی*، هادی اسکندری دامنه

    در این مطالعه به بررسی اثرات خشکسالی بر کارایی مصرف آب (WUE) در اقلیم و کاربری های مختلف استان تهران پرداخته شد. برای محاسبه کارآیی مصرف آب از محصولات تولید ناخالص اولیه (GPP)، تبخیر و تعرق (ET) حاصل از سنجنده مودیس و شاخص خشکسالی پالمر (PDSI) استفاده شد. سپس روند تغییرات شاخص تولید ناخالص اولیه، تبخیر و تعرق، کارایی مصرف آب و خشکسالی در بازه زمانی 20212001 با استفاده از رگرسیون خطی و آزمون های من -کندال و شیب تخمین گر سن محاسبه و به دنبال آن از پاسخ کارایی مصرف آب به خشکسالی در اقلیم و کاربری های مختلف با استفاده از آنالیز همبستگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی روند تغییرات شاخص های ET، GPP و PDSI با آزمون من -کندال نشان داد که به ترتیب 15/81، 28/86 ،83/99 درصد افزایش و WUE 24/76 درصد کاهش یافته است که این نتایج توسط آزمون شیب تخمین گر سن نیز تایید شد. بررسی رابطه کارایی مصرف آب و خشکسالی در اقلیم و کاربری های مختلف نشان داد که در اقلیم خشک اراضی کشاورزی و بوته زار به ترتیب 86/91 و 93/78 درصد رابطه منفی و کاربری مرتع 96/51 درصد رابطه مثبت داشته است. اراضی کشاورزی، مرتع و بوته زار مربوط به اقلیم نیمه خشک به ترتیب 38/85، 22/66، 27/64 درصد افزایشی و در کاربری جنگل 87/84 درصد کاهشی بوده است. در اقلیم نیمه مرطوب به ترتیب 47/53، 48/60، 41/73 درصد از مساحت مورد مطالعه در کاربری های کشاورزی، مرتع و بوته زار رابطه مثبت و 30/91 درصد از کاربری جنگل رابطه منفی داشته است. در اقلیم مرطوب اثرگذاری منفی خشکسالی در 04/66، 15/61 و 56/50 درصد از اراضی کشاورزی، مرتع و جنگل مشاهده شده است. به طور کلی با توجه به نتایج ذکر شده، خشکسالی اثر منفی بر کارآیی مصرف آب در استان تهران داشته است و می توان گفت که مقاومت اکوسیستم در برابر خشکسالی توسط همبستگی ما بین شاخص خشکسالی و کارایی مصرف آب مشخص می شود.

    کلید واژگان: شاخص خشکسالی, سنجنده مودیس, تولید ناخالص اولیه, تبخیر و تعرق}
    Shima Javadi, Abolfazl Ranjbar Fordoie, Hasan Khosravi *, Hadi Eskandari Damaneh

    In this study, drought was investigated on water use efficiency (WUE) in different climates and uses of Tehran province. To calculate the efficiency of water consumption, the products of Gross primary production (GPP), Evapotranspiration (ET) and Palmer drought severity index (PDSI) obtained from the MODIS meter are used. Then the trend of changes in the index of primary gross production, evaporation and transpiration, water consumption efficiency and drought in the period of 2001-2021 using linearity and Mann-Kendall and slope tests, and then the response of water consumption efficiency to drought in different climates and consumptions with Use. It was evaluated from correlation analysis. By dividing annual rainfall into potential evapotranspiration (PET), the Aridity index (AI) was calculated and climate classification was done with the help of this index. The results showed that the indices of evapotranspiration, primary gross production and drought increased by 81.15, 86.86, and 99.99% respectively, and the water consumption efficiency index decreased by 76.24% in this 20-year period. Is. These results were confirmed by the slope test. Examining the relationship between the efficiency of water consumption and drought in different climates and applications showed that in dry climates, agricultural land and bushland had a negative ratio of 91.86 and 78.93, respectively, and pasture consumption had a positive ratio of 51.96. Agricultural lands, pastures and bushland related to semi-arid climate have increased by 85.38, 66.22, and 64.27 percent, respectively, and forest use has decreased by 84.87 percent. In semi-humid climate, respectively, 47.53, 60.48, 73.41% of the study area has a positive relationship in the use of agriculture, pasture and shrub land, and 91.30% of the use of forests has a negative relationship. In the climate, the negative impact of drought has been in 66.04, 61.15 and 50.56 percent of agricultural, pasture and forestry lands. In general, according to the mentioned results, drought has had a negative effect on water consumption in Tehran province, and it can be said that the resistance of the ecosystem against drought is determined by our correlation between drought index and water consumption efficiency.

    Keywords: Drought Index, MODIS, Gross Primary Production, Evapotranspiration}
  • زهرا فیضی، ابوالفضل رنجبر فردوئی*، علیرضا شاکری

    حفظ ساختار خاک و ثبات آن، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که خاک دارای ثبات ساختاری ضعیف بوده، ضروری است. تخریب خاک و سله های آن می تواند باعث فرسایش بادی و بیابان زایی شود. هدف از این مطالعه، بررسی اثر استفاده از مالچ نانوکامپوزیتی هیدروژلی در تثبیت سطوح ماسه ای است. به منظور بررسی میزان فرسایش پذیری نمونه های تیمار شده با مقادیر مختلف نانوکامپوزیت هیدروژلی از آزمایش تونل بادی استفاده شد. مقاومت فشاری نمونه ها از طریق نفوذسنج دستی اندازه گیری شد. نانوکامپوزیت های تهیه شده با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تونل بادی نشان داد که اضافه کردن نانوکامپوزیت هیدروژلی به نمونه ها باعث بهبود 100 درصدی نرخ فرسایش پذیری خاک در برابر باد با سرعت 15m/s در مقایسه با نمونه شاهد شد. ایجاد اتصال در بین ذرات ماسه از طریق پاشش نانوکامپوزیت هیدروژلی عامل بهبود خاصیت فرسایش پذیری ماسه است. اندازه گیری مقاومت مکانیکی نمونه های تیمار شده بعد از 30 روز نشان داد که میزان مقاومت سله های تشکیل شده با افزایش مقدار نانوذره سلولزی در کامپوزیت افزایش پیدا کرد که می توان آن را به دلیل افزایش سطح بالای نانوذره و امکان اتصالات بیشتر بستر پلیمری نانوکامپوزیت با ذرات ماسه بیان کرد. درحالی که قطر سله تشکیل شده با افزایش غلظت تغییر چندانی از خود نشان نداده و نمونه تیمار شده با نانوکامپوزیت های حاوی 3 درصد نانوذره در قیاس با نمونه های دیگر ضخامت و مقاومت بیشتری داشت.

    کلید واژگان: نانوسلولز, سله, فرسایش پذیری, مقاومت فشاری, XRD, FE-SEM, FTIR}
    Z. Feizi, A. Ranjbar Fordoee*, A.R. Shakeri

    Maintaining soil structure and stability is essential, especially in arid and semi-arid regions with poor soil structural stability. Destruction of soil and its crust can cause wind erosion and desertification. The objective of this study was to investigate the effect of using hydrogel nanocomposite mulch on the stabilization of sand surfaces. A wind tunnel test was used to evaluate the erodibility of samples treated with different amounts of hydrogel nanocomposite. The compressive strength of the samples was measured by a manual penetrometer. The prepared nanocomposites were examined using scanning electron microscopy (FE-SEM), infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffraction (XRD) images. The results of the wind tunnel showed that the addition of hydrogel nanocomposite to the samples improved the soil erosion rate by 100% at a speed of 15 m/s compared to the control sample. Bonding between sand particles by spraying hydrogel nanocomposites improves the erodibility of sand. Measurement of mechanical strength of treated samples after 30 days showed that the resistance of the crust increased with increasing the amount of nanocellulose in the composite, which can be expressed due to the increased surface area of the nanoparticle and the possibility of further bonding of the nanocomposite polymer bed with sand particles. While the crust diameter showed no significant difference with increasing concentration and the sample treated with nanocomposites containing 3% nanoparticles was thicker compared to other samples.

    Keywords: Nanocellulose, Crust, Erodibility, Compressive strength, XRD, FE-SEM, FTIR}
  • فریده تاری پناه*، ابوالفضل رنجبرفردوئی، عباسعلی ولی، مرضیه مکرم

    یکی از بخش های نوین و کم سابقه، به ویژه در مطالعات داخلی، بررسی کمی ناهمواری هاست. شناخت علمی و کمی گرایانه موقعیت توپوگرافی همواره از مباحثی بوده که در تحقیقات داخلی، چندان به آن توجه نشده است. این مبحث تاثیر بسزایی در تحلیل های ژیومورفولوژیک، هیدرولوژی و محیط شناسی دارد. وجود انواع لندفرم ها و تنوع آنها معمولا با تغییر شکل و موقعیت زمین کنترل می شود؛ بنابراین طبقه بندی و شناسایی مناطق گوناگون، با توجه به ویژگی های مورفومتری آنها، ضروری است و ازاین رو پژوهش حاضر سعی در طبقه بندی لندفرم ها در منطقه خارستان، واقع در شمال غرب استان فارس و عوامل موثر در آن دارد. در همین زمینه، در مرحله اول، از روش شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI) به منظور طبقه بندی لندفرم ها و روش کورین برای تعیین کلاس های ریسک واقعی فرسایش استفاده شد. همچنین به منظور تعیین شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) از تصاویر ماهواره لندست 8، مربوط به خرداد 1396، بهره گرفته شد. در مرحله بعد، رابطه انواع گوناگون لندفرم با فاکتورهای زمینی ارتفاع، شیب، جهت شیب، شاخص خیسی توپوگرافی (TWI)، شاخص ناهمواری زمین (TRI) و NDVI مشخص شد. در مرحله آخر، وضعیت لندفرم های گوناگون در کلاس های متفاوت ریسک فرسایش، تعیین شد. نتایج نشان دهنده ده گونه لندفرم در منطقه مورد مطالعه بود. بیشترین نوع لندفرم ها در منطقه مورد مطالعه، آبراهه و قله های مرتفع، به ترتیب با مساحت 71/27 و 48/27% بود؛ درصورتی که دشت های کوچک کمترین مساحت (18/1%) منطقه مورد مطالعه را شامل می شد. کلاس های لندفرم با شاخص خیسی توپوگرافی در سطح 95% همبستگی معنی داری را نشان داد. از نظر توزیع مکانی، بیشترین سطح (71/91%) منطقه را NDVI کلاس 1/0 تا 3/0 دربر می گرفت. NDVI بزرگ تر از 4/0 در لندفرم های آبراهه و دره های Uشکل مشاهده شد. ریسک واقعی فرسایش در سه کلاس کم، متوسط و زیاد با مساحت های 14/31%، 11/31% و 78/37% طبقه بندی شد. در کلاس فرسایش کم، متوسط و زیاد، لندفرم های آبراهه و یال های مرتفع و قله به ترتیب با 44%، 57% و 59% بیشترین سطح را به خود اختصاص دادند.

    کلید واژگان: طبقه بندی لندفرم, فاکتورهای زمینی, NDVI, ریسک فرسایش, منطقه خارستان}
    Farideh Taripanah *, Abolfazl Ranjbar, Abbasali Vali, Marzieh Mokarram

    One of the new and unique sections, especially in internal studies, is the quantitative examination of unevenness. The scientific and quantitative study of topographic position has always been one of the topics that have received little attention in domestic research. So, classification and identification of different morphometrically distinct regions are necessary. Thus, the present study aims to classify landforms in the northwest of Fars province, Kharestan region and investigate its factors affecting. In this regard, the Topographic Position Index (TPI) method was used in the first stage to classify landforms, followed by the CORINE method to determine erosion risk classes. Additionally, Landsat 8 satellite images from June 2017 were used to determine the normalized differential vegetation index (NDVI). The next step was to determine the relationship between different types of landforms and terrestrial factors such as height, slope, slope direction, topographic wetness index (TWI), Terrain Ruggedness Index (TRI) and NDVI. Finally, the status of different landforms was determined based on erosion risk classes. Results showed ten different types of landforms existed within the study area. Small plains (1.18%) were the lowest in the study area, while waterways (27.71%) and high peaks (27.48%) were the highest. The TWI was significantly correlated with landform classes at 95% level. Most of the region (91.71%) had NDVI classes of 0.1 to 0.3. Stream and u-shaped valleys were found to have higher NDVI values. Real erosion risk was classified into three classes: low, medium, and high with areas of 31.14, 31.11, and 37.78%. There were 44, 57, and 59% erosion levels in the low, medium, and high erosion classes, respectively.

    Keywords: Landform classification, Terrain factors, NDVI, Actual erosion risk, Kharestan region}
  • زهرا فیضی، ابوالفضل رنجبر فردوئی*، علیرضا شاکری

    فرسایش بادی و هجوم ماسه های روان از شاخصه های وقوع پدیده بیابان زایی و تهدید جدی برای ساکنان مناطق خشک محسوب می شود. امروزه استفاده از مالچ به عنوان ماده تثبیت کننده ماسه های روان و کنترل کننده فرسایش بادی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی اثر محلول پلیمری اکریلیک اسید کو اکریل آمید به عنوان تثبیت کننده ماسه بادی است. برای انجام آزمایش از ماسه بادی کویر سیازگه ابوزیدآباد و به منظور آماده سازی بستر تیمارها در محیط آزمایشگاه از سینی های فلزی با ابعاد 100×30×2 سانتی متر استفاده شد. محلول پلیمری تهیه شده در سه سطح 5/0، 1 و 2% و به مقدار 1 لیتر بر مترمربع با استفاده از پیستوله 5/2 لیتری بر روی نمونه ها اسپری گردید. این مطالعه به صورت طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام شد. سرعت آستانه فرسایش بادی با استفاده از دستگاه تونل بادی تعیین شد. به منظور بررسی تاثیر غلظت محلول پلیمری، پارامترهای مقاومت فشاری، سایشی، ضربه ای، برشی و ضخامت سله های تشکیل شده مورد اندازه گیری قرار گرفت. سرعت آستانه فرسایش بادی تیمار شاهد برابر m/s 5 تعیین شد. نتایج نشان داد که سرعت آستانه فرسایش بادی نمونه ها در هر سه سطح افزایش یافته و نسبت به باد با سرعت m/s 15 مقاوم اند. همچنین بر اساس پارامترهای اندازه گیری شده، تیمار 3 (T3=2%) بعد از گذشت 30 روز به عنوان مقاوم ترین تیمار تعیین شد. پلیمر به کاررفته در شرایط مختلف موجب بروز پاسخ های متنوع می شود، لذا به منظور بهینه نمودن شرایط اجرایی، نیازمند آزمایش در مقیاس صحرایی است.

    کلید واژگان: فرسایش بادی, مقاومت, مالچ, پلیمر, اکریلیک اسید, اکریل آمید}
    Zahra Feizi, Abolfazl Ranjbar Fordoee*, Alireza Shakeri
    Introduction

    More than 40% of the global lands are covered by arid and semi-arid areas, a quarter of which is covered with dunes, On the hand, wind erosion contributes by approximately 60% to desertification. therefore, additives or stabilizers are used to control wind erosion and decrease its adverse consequences.Soil stabilization refers to process whereby a product is added to the soil to improve its properties. stabilizing agents are typically classified into traditional and non-traditional types. Hydrogel as a non- traditional stabilizer is a hydrophilic polymer with a three-dimensional network. In recent years, researchers have developed a series of polymers to be used for various purposes, including the enhancement of soil properties. In this regard, this study sought to investigate the applicability and effectiveness of co-acrylamide acrylic acid hydrogel and determine its optimal concentration as a stabilizer of sand surfaces. To achieve the optimal concentration, a completely random experiment design was performed in the SPSS environment with three repetitions for all three concentrations of 0.5, 1, and 2%.

    Material and methods

    Collected from the Siyazgeh desert in northern Isfahan province, Iran, the samples of sand dunes used in this study. To investigate the efficiency of the chemical additives used in this study on the sandy soil’s properties, the polymer was used at three levels (0.5, 1, and 2%) with 3 replications. Accordingly, metal trays with 100 × 30 × 2 cm dimensions were used to administer the wind erosion test and determine the threshold of friction velocity. Then, the control tray and the treatments were tested under different wind velocities (the comparison of the samples’ weight before and after the wind tunnel test showed a weight loss). Finally, the effect of polymers on anti-wind erosion ability was studied in terms of compressive strength, abrasion resistance, impact resistance, and crust diameter.

    Results

    Determination of wind friction velocityThe effect of three different concentration solutions on the shear strength suggested that all three treatments were resistant to maximum wind velocity (15 m/s, duration time was 20 min) and they didn’t lose weight. On the other hand, the control treatment showed 5 m/s for the threshold of friction velocity.Treatments ResistanceThe results of variance analysis showed that there was a significant difference between the treatments (sig <0.05) and compressive strength in different concentrations, and that increased compared to the control sample. While treatment 3 had the highest resistance (1.61±0.18), no significant difference was found between treatments 1 and 2 (Figure 1).As shown in Figure 2, treatments 3 and 1 had the highest and lower resistance against the sanding (46.67±5.19 and 8.67±0.96), respectively.The samples treated with 2% polymer revealed the highest sheer resistance (5±0.56) (Figure 3). As shown in Figure 4, only treatment 3 was impact resistant.   As shown in Figure 5 most crust diameter revealed in the sample treated with 2% polymer (15.63±1.74).

    Conclusion and Discussion

    Considering the results of this study, it could be argued that composite concentration plays a key role in the influence of polymer adsorption on the soil’s particles. on the other hand, it was found that the sand’s strength and stiffness increased with an increase in the concentration of the polymer solutions, which could be justified by an increase occurred in the interaction between sand particles and additive.

    Keywords: Wind Erosion, Resistance, Mulch, Polymer, Acrylic Acid, Acrylamide}
  • ابوالفضل رنجبرفردوئی*، عباسعلی ولی، مرضیه مکرم، فریده تاری پناه

    پوشش گیاهی یکی از عوامل ضروری در ساختار و عملکرد اکوسیستم های خشکی و یکی از حلقه های اساسی زنجیر حیاتی آب-خاک-گیاه و اتمسفر است. مطالعات متعدد ثابت کرده که پوشش گیاهی به تغییرات عوامل اقلیمی و ادافیکی حساس است. بر این اساس، تغییر در پوشش گیاهی و رابطه اش با عوامل ذکر شده از اهمیت بسیار برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات پوشش گیاهی و عوامل موثر بر آن در حوزه خارستان استان فارس انجام شد. در این رابطه، تصاویر برگرفته از سنجنده ETM لندست 7 طی دوره 2000-2017و داده های اقلیمی حاصل از ایستکاه های هواشناسی استان استفاده شد. با استفاده از این تصاویر تغیرات زمانی و مکانی NDVI و آنومالی آن بررسی شد. در نهایت رابطه بین این شاخص با عوامل اقلیمی و توپوگرافی بر مبنای روش های رگرسیون وزن دار فضایی و حداقل مربعات معمولی به دست آمد. در مجموع، تغییرات زمانی مبین روند افزایش آهسته NDVI بود. آنومالیNDVI  در سال های قبل از 2008 روند مثبت و برای سال های بعد روند منفی را نشان داد. توزیع مکانی NDVI مبین یک روند افزایشی از شمال به سمت مرکز و جنوب غرب منطقه مورد مطالعه بود. نتایج حاکی از تاثیر دو دسته عوامل طبیعی و انسانی بر تغییرات پوشش گیاهی بود. علاوه بر این تغییرات پوشش گیاهی بر حسب ارتفاع، جهت و شیب هم متفاوت بود. به طوری که از ارتفاع بیشتر از 2500 متر مقدار NDVI کاهش، در شیب های کمتر از 5، مقدار این شاخص افزایش و در جهت های شمال و شرق بیشتر از دامنه های جنوبی بود. روند کلی نشان دهنده افزایش دما و کاهش بارندگی در طول دوره مورد مطالعه بود. بیشترین مقدار ضریب تبیین مکانی (Local R2) بین NDVI با بارندگی و دما به ترتیب 87/0 و 75/0 بود. با توجه به نتایج می توان اظهار داشت که عوامل محیطی نظیر ارتفاع، جهت، شیب، دما و بارش فاکتورهای اصلی کنترل کننده پوشش گیاهی در این منطقه هستند.

    کلید واژگان: عامل توپوگرافی, کاربری اراضی, عوامل اقلیمی, رگرسیون وزن دار فضایی, مناطق خشک و نیمه خشک}
    Abolfazl Ranjbar*, Abbasali Valia, Marzieh Mokarramb, Farideh Taripanahc

    Vegetation is one of the essential factors in structure and function of terrestrial ecosystem and it is one of the principal loops in water-soil-plant-atmosphere continuum. Several studies have demonstrated that vegetation covers are sensitive to alteration of climatic, edaphic, topographic and human activities. Thus, alteration in vegetation and its relation with the mentioned factors are important of high importance. In order to investigation of vegetation changes and its effective factors, the current study was conducted in Kharestan region placed in Fars province, Iran. In this regard, the images obtained from ETM Landsat 7 (2000-2017) and meteorological data gained from local and 17 regional meteorological stations were used. Using these images, temporal and spatial changes NDVI and NDVI anomaly were studied. A supervised classification method was used to extract land use map. Finally, the relationship of NDVI with climatic, topographic and anthropogenic factors was investigated. Relationship between NDVI and climatic and topographic factors was estimated using GWR and OLS methods, respectively. Generally, temporal variations showed a slow increasing trend in NDVI value. NDVI anomaly was mostly negative before 2008 but it turned to positive after 2009. NDVI spatial distribution showed an increasing tendency from north toward center and continued to south-west of the study area. The study shows that the vegetation cover change was caused by both natural factors and human activities. NDVI increased in agricultural and pasture lands. Also, natural vegetation has been affected by climatic factors more than irrigated vegetation (agricultural and gardens). Furthermore, vegetation variation influenced by topographic factors likes height, slope and aspect. Also, with an altitude over than 2500 m, NDVI showed a decreasing trend, on slopes lower than 5° it increased. NDVI values in north and east directions were higher than in southern aspects. The overall trend indicates an increase in temperature and a decrease in precipitation during the study period. The maximum positive and negative correlation between mean annual precipitation and NDVI using ordinary least squares method were 0.93 and 0.83, respectively. Also the maximum negative and positive correlation between NDVI and temperature were 0.65 and 0.5, respectively. The highest local R2 values between NDVI with precipitation and temperature were 0.45 and 0.44, respectively, which was observed in the central parts of the region. According to the obtained results through the present study, it can be stated that environmental factors like precipitation, altitude, slope and aspect are the Influential factors controlling vegetation in Kharestan (Fars province, Iran).

    Keywords: NDVI, Topographic factors, Land use, Climatic factors, Geographical Weighted Regression, arid, semi-arid regions}
  • محمدصادق کهخاکهن*، ابوالفضل رنجبر فردویی، سیدحجت موسوی، عباسعلی ولی

    خشکسالی و اثرات آن یکی از نگرانی های عمده ی جهان محسوب می شود. ایران به عنوان یکی از کشورهای واقع در کمربند خشک کره زمین، همواره با مسائل محیط زیستی و مخاطرات طبیعی ناشی از پدیده خشکسالی مواجه بوده و هست. بنابراین پژوهش حاضر سعی دارد تا با استفاده از داده های دورسنجی و سیستم اطلاعات جغرافیایی، خشکی را در قالب ارزیابی خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان در یک بازه 15 ساله (2015-2000) مورد پایش و روندیابی قرار دهد. در این راستا، تصاویر ماهواره ای MODIS از سال 2000 تا 2015 از طریق اعمال شاخص وضعیت بارش سالانه (PCI) و شاخص بارش استاندارد شده (SPI) مورد پردازش قرار گرفت. سپس با روش طبقه بندی نظارتی و تفاضل تصاویر، روند تغییرات خشکسالی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که سال های 2007 و 2001 به ترتیب با مساحت 06/157383 و 05/306 کیلومترمربع بیشترین و کمترین سطح بارش و همچنین با دارا بودن وسعت 1/49511 و 83/69233 کیلومترمربع حداقل و حداکثر سطح خشکسالی را به خود اختصاص داده اند. بیشترین شدت تغییرات خشکسالی از لحاظ زمانی مربوط به بازه 2002-2001 بوده و از لحاظ مکانی نیز متعلق به بخش هایی از خاش، ایرانشهر و سرباز است که 93/194302 کیلومترمربع از سطح استان را شامل می شود. در نهایت روند کلی تغییرات بارش کاهشی و خشکسالی نیز از نوع افزایشی است که نیازمند برنامه ریزی اساسی در زمینه حفاظت از منابع و مدیریت ریسک و بحران جهت احیای و ابقای اکوسیستم مناطق خشک می باشد.

    کلید واژگان: خشکسالی, خشکی, دورسنجی, داده های رقومی, MODIS, سیستان و بلوچستان}
    Mohammad Sadegh Kahkhakohan*, Abolfazl Rajbar Fordoie, Seyed Hojat Mousavi, Abbasali vali

    Drought and its effects is one of the world's major concerns. As one of the countries in the dry belt of the earth, Iran has always been and is facing environmental issues and natural hazards caused by drought. Therefore, this study aimed to monitor the aridity in Sistan and Baluchestan using remote sensing data and geographic information system techniques for over a period of 15 years (2015-2000). In this regard, the MODIS satellite images from 2000 to 2015 were analyzed by applying the yearly Precipitation Condition Index (PCI) and Standardized Precipitation Index (SPI). Then, the drought changes were evaluated using supervised classification method and difference images. The results showed that the years 2007 and 2001 with an area of 157383.06 and 306.05 km2 had the highest and lowest levels of precipitation, and also with an area of 49511.1 and 69233.83 km2 had the minimum and maximum level of drought, respectively. The most severity change of drought has been in time for the 2002-2001 period and the place also belong to parts of Khash, Iranshahr and Sarbaz who takes 194302.93 km2 of the province. Finally, the general trend of changes in precipitation and drought is decreasing and increasing, respectively, requiring the major planning of resources conservation and risk and crisis management to rehabilitate and maintain the ecosystem of arid regions.

    Keywords: Drought, Aridity, Remote Sensing, Digital Data, MODIS, Sistan, Baluchestan}
  • طیبه سادات سهرابی، ابوالفضل رنجبر فردویی*، عباسعلی ولی، سیدحجت موسوی

    کشور ایران به علت واقع شدن در کمربند بیابانی کره زمین،از پدیده گرد و غبار در امان نیست.به دلیل موقعیت جغرافیایی ایران، این کشور مکررا در معرض سیستم های گرد وغباری محلی و هم دیدی قرار می گیرد. در سالهای اخیر، فراوانی طوفان های گردوغبار و شدت آنها بطور معنی داری در ایران از جمله استان اصفهان افزایش یافته است .این پدیده بویژه در فصل بهار و تابستان تشدید می گردد.پارامترهای اقلیمی در وقوع این طوفان ها نقش مهمی دارند.در این تحقیق، تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای اقلیمی و ارتباط آنها با پدید آمدن گرد و غبار بررسی شد.بدین منظور،داده های اقلیمی دما،بارندگی،سرعت باد، رطوبت نسبی و فراوانی وقوع گرد و غبار از سال 1992تا 2016 ارزیابی شد.به منظور مدلسازی آماری تغییرات زمانی و مکانی گرد وغبار و پارامترهای اقلیمی از مدل رگرسیون پوآسن آماسیده صفراستفاده شد. براساس مدل های بدست آمده، بین مقادیر بدست آمده و پیش بینی شده در تمام ماه ها انطباق وجود دارد.همچنین نتایج نشان داد که از بین پارامترهای اقلیمی، سرعت باد بیشترین نقش را در ایجاد طوفان های گرد و غبار داشته است و بیشترین ضریب متعلق به سرعت بادکه به ترتیب 06/1، 9/0، 3/0، 137/0 و135/0 و مربوط به ایستگاه های کاشان،اصفهان،اردستان،خور و میمه می باشد.هچنین نتایج نشان داد که بیشترین روزهای همراه گرد وغبار مربوط به فصل بهارو سپس تابستان و مربوط به شرق استان است که مربوط به کانونهای محلی شرق استان و بادهای تابستانه است.

    کلید واژگان: طوفان گرد و غبار, تغییرات مکانی وزمانی, مدل رگرسیون پواسن آماسیده صفر, سرعت باد}
    Tayebeh Sadat Sohrabi, Abolfazl Ranjbar Fordoie*, Abbasali Vali, Seyed Hojat Mousavi

    Iran is frequently exposed to local and synoptically dust storm due to the geographical location of Iran. In recent years, dust storm frequencies and intensities have been increased significantly in Iran and especially in Isfahan Province, seriously disrupting human life and affecting the quality of life. This phenomenon is particularly increased in the spring and summer. Climate factors play an important role in dust storms. In this research, spatiotemporal changes of climate factors and dust storms were studied. Therefore, we analyzed climate factors (precipitation, temperature, wind speed and humidity) and dust storms frequency during 1992 to 2016. Poisson regression model was used for statistical modeling of temporal and spatial variations of dust and climatic parameters. According to the models, there was conformity between the results and the predicted values throughout the months. In addition, the results showed that wind speed played a major role in the occurrence of dust storms and had the highest coefficient. The results also showed that most of the dusty days are in the spring and then in the eastern part of the province, which is related to the local centers in the eastern part of the province and summer winds.

    Keywords: Dust Storm, Spatiotemporal Changes, the Poisson model with zero-inflated, Velocity of Wind}
  • طیبه سادات سهرابی*، عباس علی ولی، ابوالفضل رنجبر فردویی، سید حجت موسوی
    پدیده گرد وغبار یکی از عوارض ثانویه اکوسیستم های مناطق خشک و نیمه خشک است. این پدیده ناشی از بازخورد سیستم در مقابل عوامل متعدد فشار و تخریب می باشد. یکی از مهم ترین ارکان اکوسیتم ها پوشش گیاهی آن است. از آنجا که عامل پوشش گیاهی منعکس کننده عوامل متعدد در اکوسیستم است، لذا می توان با مطالعه رابطه تغییرات آن با سایر عوامل نظیر پدیده گرد و غبار به اثر متقابل عوامل پی برد. در این تحقیق به بررسی تاثیر پوشش گیاهی بر وقوع پدیده گرد و غبار در استان اصفهان طی دوره مطالعه 2016-2000 با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده پرداخته شده است. برای انجام تحقیق، داده های تعداد وقوع گرد و غبار در ایستگاه های سینوپتیک استان برای دوره مورد مطالعه از سازمان هواشناسی دریافت و فراوانی روزهای گرد وغبار هر ایستگاه در هر سال استخراج گردید. با استفاده از روش کریجینگ، روزهای گرد وغبار استان پهنه بندی گردید. نقشه پوشش گیاهی استان نیز برای هرسال و بر اساس شاخصNDVI تیرماه هرسال از تصاویر سنجنده MODIS تهیه گردید. تحلیل رگرسیونی داده های گرد وغبار سالانه و شاخص پوشش گیاهی نیز به منظور تحلیل کمی تاثیر پوشش گیاهی بر وقوع گرد و غبار انجام شد. نتایج پهنه بندی نشان داد که تعداد وقوع گرد و غبار در سال های اخیر نسبت به گذشته افزایش و سال های 2011 و 2007 به ترتیب با مقادیر 496 و 67 روز، بیشترین و کمترین تعداد گرد وغبار در طول دوره می باشند. همچنین ایستگاه نایین و اصفهان (فرودگاه) به ترتیب با 914 و805 روز بیشترین و گلپایگان و داران با 91 و111 روز کمترین میزان وقوع گرد و غبار را داشته اند. نتایج نشان داد که بیشترین تعداد وقوع گرد و غبار مربوط به شرق و مرکز استان و کمترین مربوط به بخش های دیگر استان است. پوشش گیاهی نیز در طی دوره مورد مطالعه در شرق و مرکز استان کمترین مقدار بوده است. مقدار NDVI نیز در سال های 2011،2013 و2015 کمترین مقدار بوده و بین 69/0تا 19/0- تغییر داشته است. نتایج تحلیل رگرسیونی نیز نشان داد که فراوانی وقوع گرد وغبار با پراکنش پوشش گیاهی ارتباط نزدیکی دارد و با کاهش پوشش گیاهی، بر تعداد وقوع گرد و غبار افزوده می شود. به طورکلی عامل پوشش گیاهی با همبستگی معنی دار در سطح خطای کمتر از 5 درصد، 78 درصد از تغییرات پدیده گرد و غبار را تبیین می کند. بنابراین مدیریت اکوسیستم ها و بالاخص پوشش گیاهی در پدیده گرد وغبار موثر است.
    کلید واژگان: تخریب, مدیریت, سیستم اطلاعات جغرافیایی, شاخص پوشش گیاهی نرمال شده, استان اصفهان}
    tayebeh sohrabi *, Abbas Ali Vali, Abolfazl Ranjbar Fordoei, sayed Hojat Mousavi
    Dust event is one of the secondary complications of ecosystem in arid and semi-arid areas. This phenomenon results from system feedback against multiple factors of pressure and destruction. One of the most important foundations of ecosystems is vegetation. Because the vegetation factor reflects many factors in the ecosystem, therefore, the interaction of factors can be understood by studying the relationship between its changes and other factors such as dust phenomena. The aim of this study was to investigate the effect of vegetation and relationship with dust events in Esfahan province during 2000-2016 using Geographic information system and Normalized difference vegetation index. The data of dusty days in the region synoptic stations were provided from Meteorological Organization and the frequency of dusty days in different years were determined. Using the method of Normal Kriging in GIS; dusty days were zoned. Vegetation map was prepared based on NDVI in July for each year using MODIS image. The regression analysis of annual dust and vegetation index were also performed to quantitatively analyze the effect of vegetation cover on the occurrence of dust.The results showed. Vegetation cover has been the lowest during the study period in the east and center of the province. The NDVI was also the lowest in 2011-2012 and 2015, with a change from 0.69 to -0.19. The results showed significant correlation between the number of dust event and vegetation distribution
    Keywords: Degradation, Management, Geographic information system, Normalized difference vegetation index, Esfahan Province}
  • مجتبی سلیمانی ساردو، ابوالفضل رنجبر فردویی، سید حجت موسوی
    سابقه و هدف
    فرسایش خاک همواره به عنوان یکی از مهم ترین معیارهای دخیل در فرایند بیابان زایی به شمار می رود، که با بررسی و شناخت وضعیت این پدیده می توان پتانسیل گسترش بیابان زایی را ارزیابی نمود. تنکی پوشش گیاهی، کمی بارندگی و حاکمیت شرایط خشکی، زمینه را برای وقوع فرسایش خاک در منطقه جازموریان، مساعد نموده است که نقش مهمی را در وقوع بیابان زایی در منطقه ایفا می نماید. هدف از این پژوهش، ارزیابی پتانسیل بیابان زایی در منطقه جازموریان با استفاده از معیارهای فرسایش آبی و بادی و بر اساس روش IMDPA می باشد.
    مواد و روش ها
    به منظور انجام این پژوهش، ابتدا، نقشه واحدهای کاری به کمک نقشه زمین شناسی، کاربری اراضی و تصاویر ماهواره ای لندست 8 از منطقه مطالعاتی تهیه شد، سپس لایه های اطلاعاتی مربوط به معیار فرسایش آبی در مدل IMDPA، پس از ارزش دهی و امتیازدهی به آن ها فراهم گردید. همچنین شدت فرسایش بادی نیز با استفاده از روش IRIFR برآورد گردید و درنهایت، نقشه پتانسیل بیابان زایی با استفاده از تلفیق معیارها بر اساس میانگین گیری هندسی آن ها در محیط نرم افزار ArcGIS به دست آمد.
    یافته ها
    نتایج این پژوهش وسعتی حدود 2km5674 از مساحت منطقه را در کلاس شدید پتانسیل بیابان زایی قرار داده است که نشان دهنده تاثیر بالای معیار فرسایش در گسترش پدیده بیابان زایی در منطقه جازموریان می باشد.یافته های تحقیق نشان داد که معیار فرسایش بادی در بیابان زایی منطقه از پتانسیل بالاتری نسبت به معیار فرسایش آبی برخوردار بوده است که از مهم ترین دلایل آن وجود اراضی با حساسیت بالا به فرسایش می باشد که به سبب خشکی و کمبود میزان رطوبت خاک در این نواحی، همراه با خشکسالی های هیدرولوژیکی در سالیان اخیر، تشدید گردیده است. همچنین، نتایج حاصل از برآورد میزان فرسایش نشان داد که واحدهای "اراضی رسی پوشیده از نبکا و ربدوهای تخریب شده"، "اراضی شور و رسی با پوشش مراتع اشنان-ترات، "اراضی شور و رسی" و "ارگ و ماسه زارها" به ترتیب بیشترین امتیاز و پتانسیل را نسبت به فرسایش بادی نشان داده اند که می بایستی در اولویت طرح های بیابان زدایی باهدف کنترل این پدیده، مدنظر قرار گیرند.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج به دست آمده در این پژوهش، اعم وسعت منطقه موردمطالعه (2/97 درصد) از حیث معیار فرسایش در کلاس شدید بیابان زایی قرارگرفته است. در همین خصوص، لزوم تاکید بیشتر بر نقش عامل فرسایش خاک در تدوین برنامه های مدیریتی به منظور کنترل پدیده بیابان زایی در منطقه، از ضرورت بالایی برخوردار است. از همین رو، احیای پوشش گیاهی و حفاظت از آن در برابر تخریب با درنظرگرفتن ملاحظات اکولوژیک با اولویت مناطق حساس به فرسایش، می تواند در کاهش اثرات فرسایش در منطقه و بیابان زایی راهگشا باشد.

    کلید واژگان: مدل IMDPA, روش اریفر, پوشش گیاهی, فرسایش خاک, جازموریان}
    Mojtaba soleimani sardo
    Background and objectives
    Erosion plays an important role in desertification process that its evaluation leads to better understanding of desertification potential. The sparse vegetation cover, low humidity and the scarcity of rainfall can make Jaz-Murian region prone to soil erosion and desertification. In this research, the sensitivity of the Jaz-Murian region to the desertification on the basis of erosion criteria is evaluated using IMDPA model.
    Materials and Methods
    In this research, the work unit map was created using geology, land use maps and Landsat 8 satellite imagery data. Water erosion indices were weighted based on the IMDPA method, and the IRIFR model was applied to evaluation of wind erosion. Finally, in order to represent desertification hazard, the water and wind erosion criteria were combined with each other in ArcGIS 10.1 software by calculating geometric mean of their indices.
    Results
    The findings of this research showed that the largest area in this region (approximately 5674 km2) classified in high class of desertification hazard. This means that the erosion factor play an important role in desertification process in the Jaz_Murian region. As well as, in comparison with water erosion, the wind erosion showed more effects on desertification because of the low level lands, recent droughts and subsequently the reduction of the humidity that can help to separate the soil particles and increase the erodibility. The work units including: "clay plain covered by degraded Nebka and Reboh”, “clay flat with separated Tamarix and Prosopis species”, “clay and salty lands covered by dominant vegetation of Seidlitzia rozmarinus and Hamada salicornica” and “Erg and sand dunes” showed the highest sensitivity to wind erosion that need to be in priority of the de-desertification plans.
    Conclusion
    According to the findings, it concluded that about the 97% of the study area is located in the high class of desertification hazard that needs to reduce the effects of erosion by introduce management strategies to combating desertification . As well as, rec lamation of vegetation covers and its conservation regarding ecological aspects can help to reduce erosion effects and de-desertification.
    Keywords: IMDPA Model, IRIFR Method, Vegetation Cover, soil erosion, Jaz, Murian}
  • Abolfaz Ranjbar, Fordoei *
    Reduction of species diversity which is a significant threat to the earth has been found more important and has attracted attention among ecologists over recent years. This research was carried out to determine the relationships between plant species diversity indices and soil properties by multivariate regression methods in Jamilabad region, Baft, Kerman province, Iran in 2016. Different sites of natural ecosystem (including non-grazed, moderate grazed and over-grazed rangeland) and disturbed ecosystem [including rangelands plowed to Glycyrrhiza glabra root harvesting and abandoned dry land for ten years (Fallow) sites] were selected by fieldwork with the same climate, topography and geological factors. Abundance and canopy of species and soil samples (0-20 cm) were taken from each site contemporary for multivariate regression model and its validation. Determination of species diversity indices was done by PAST and BIO-DAP packages. Results revealed that regression models had higher accuracy in the disturbed ecosystem. In this regard, soil erodibility factor as well as soil total nitrogen explained 80% and 77% total variation in both Shannon-Wiener and Margarof indices, respectively. Results showed that even though the soil erodibility was excluded from the model, its components such as organic matter (in Berger-Parker index) had an important role in plant diversity. Therefore, soil erodibility or its components were strongly affected by plowing in the disturbed ecosystem and led to the formation of strong regression models between soil properties and species diversity indices.
    Keywords: Soil, Regression, Shannon, Evenness, Erodibility}
  • ابوالفضل رنجبر فردویی، سیدحجت موسوی، وحید ویسی *
    ایران کشوری است با تعداد روزهای آفتابی زیاد که از نظر مقدار دریافت انرژی تابشی خورشید در شمار مناسب ترین کشورهای جهان محسوب می شود. به دلیل محدود بودن انرژی های فسیلی و صرف هجویی برای نسل های آتی بایستی به دنبال جایگزینی و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر همچون انرژی خورشیدی بود. رویکردهای متعددی جهت محاسبه رخدادهای تابشی خورشیدی به دو صورت کامپیوتری و دستی برای هر مکان زمینی مشخص شده اند. برخی از روش ها جهت تعیین مناطق مستعد تابشی نیاز به داده های زمینی مشخص دارند، اما برخی دیگر از روش ها بدون نیاز به داده های واقعی بازتاب تابشی را برآورد م یکنند. لذا هدف از این پژوهش تحلیل پتانسیل تابشی خورشید در قسمتی از مناطق مرکزی ایران می باشد که با استفاده از تحلیل آمایشی- فضایی شاخص های آلبیدو،روشنایی،LST، NDVI،سبزینگی و رطوبت انجام گرفت. بدین منظور از تصاویر سنجنده OLI مورخ 17/05/2015 استفاده شد. در این راستا مقادیر شاخص های مزبوراز طریق اعمال توابع بر روی تصویر ماهواره ای سال 2015 محاسبه شد. سپس نقشه مربوط به هر شاخص استانداردسازی،و نقشه پتانسیل سنجی از میانگین گیری کل شاخص هاحاصل شد. در پایان نقشه پتانسیل سنجی نیز بر حسب مقدار تخمینی تابش خورشیدی به پنج کلاس شامل بسیارنامناسب، نامناسب، متوسط، مناسب، بسیارمناسب تقسیم بندی گردید. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل تناسب تابشی نشان داد که 3035/37 کیلومتر مربع از مساحت منطقه که شامل قسمت هایی از بخش مرکزی قم، بخش هایی از گرمسار و غرب بخش آران و بید گل نسبت به سایر مناطق از دما، روشنایی و میزان آلبیدوی بیشتری برخوردارند و به عنوان مناسب ترین مناطق جهت استقرار نیروگاه های خورشیدی و بهره برداری از انرژی تابشی پیشنهاد می شوند.
    کلید واژگان: توان تابشی, آلبدو, روشنایی, LST, دورسنجی, ایران مرکزی}
    Abolfazl Ranjbar, Fordoei, Sayed Hojjat Mousavi, Vahid Vaisi *
    Introduction
    Energy is one of the most important factors in the development of human societies and is one of the essential factors in economic, social development and quality of life.Population explosion and growing energy demand, increasing living standards, the risk of global warming due to the greenhouse phenomenon, falling of acid rains, environmental problems and threats to human health, and finally lack of fossil energy sources are among the issues that attract the attention of the world's nations to the use of renewable energies,so that, in their planning, they take the provision of a percentage of the energy needed by their country through wind turbines, solar energy, geothermal energy and other renewable energyinto considerations. Due to the limited resources of fossil fuels and savings for future generations, there should be a need to replace and use renewable energies such as solar energy. More than 85% of Iran's territory is covered by arid and semi-arid regions, where the energy share of solar radiation is high.Solar energy, as one of the sources of clean energy and free from environmental degradation, has long been used in many ways. Due to the limitation of fossil sources and their pollution, as well as the increasing demand for energy, it is necessary to take measures to optimize the use of the solar energy source in Iran.
    Given that most of the work done in the field of estimating radiation energy has been made using weather or climatic data such as temperature, cloudiness, radiation, etc., and remote sensing data and satellite imagery have not been used generally, therefore, the purpose of this research is to investigate the radiation potential in a part of the central regions of Iran using remote sensing data and albedo, brightness, vegetation, moisture and land surface temperature indices.

    Material and Methods: The study area is situated in central region of Iran in the geographical range 33º, 41ʹ,50ʺ-35º, 28ʹ, 30ʺ northern latitudes and 50º, 41ʹ, 40ʺ-52º, 30ʹ, 27ʺ eastern longitudes. The present research is an applied one, and its methodology is a combination of remote sensing and Geostatistical analysis. The data used in this research was obtained from the May 17, 2015 images of Landsat 8 satellite, with the course 164 and the row 36. In order to study the radiation potential, indices such as albedo, brightness, NDVI, greenness, moisture, and ground surface temperature were used. To calculate each of the aforementioned indices, the equations and functions related to each index on the Landsat 8 image were used in ENVI 5.3 and GIS 10.3 software. In order to calculate the Earth's surface temperature index (LST), the thermal bands 10 and 11 of Landsat 8 must first be converted into the radiance, and then to the brightness temperature, and finally to the temperature of the satellite's brightness. Then, the map relating to each standardization index, and the potentiometric map were prepared by takingthe mean of all indicators. Finally, the potentiometric map was also classified into five classesaccording to the estimated amount of solar radiation, including very inappropriate, inappropriate, moderate, appropriate, and very appropriate.
    Results and Discussion
    The results obtained from Albedo, brightness, NDVI, greenness, moisture and land surface temperature indicators are shown from low to high. For Albedo index, the least amount (6668.87) was observed in the northwest of Qom, south ofGarmsar, southwest of Abu Zaidabad, Niasar, Golestan, northwest of Kashan, and the highest amount (61352.7) was observed in the northern parts of Garmsar, south and southeast of Qom, and West of Aran-o-Bidgol. For the brightness index, the lowest value (15441.9) was observed in the northwest of Qom, south ofGarmsar, southwest of Abu Zaidabad, Niasar, Galak, northwest of Kashan, West of Pishva, Gharchak, and the highest amount (129881)was observed in northern parts of Garmsar, Center and South and South West of Qom and West of Aran-o-Bidgol. For NDVI index, the lowest vegetation cover (-0.393175) was seen in the central and northwestern parts of Qom, south of Garmsar, Abu-zaidabad, north ofAran-Bidgol, northeast of Kashan, and the highest value (0.639655) was observed in the northeast of Garmsar, Qarchak, Pishva, Northwest of Javad-abad, south of the Kahak, west of Niasar, southeast of Kashan. For the greenness index, the lowest value (-43887.6) was observed in the northern parts of Garmsar, in the north of Hassanabad, south and southwest of Qom, south of Javad Abad, southwest andcenterofKashan, west and southwest of Aran-o-Bidgol, and the highest value (-3385.181) was observed in the southern parts of Garmsar, Niasar, Kahak, Northwest of Kashan, Center and Southeast of Abu-zaidabad. For the humidity index, the lowest and highest values (-52599.1 and 11.56 respectively) were seen in the northwest of Qom, south of Garmsar, southwest of Abu-zaidabad, Niasar, and northwest of Kashan. For the LST index, the lowest value (19.585) was observed in Qarchak, Javadabad, southern Garmsar, southwest of Abu Zaidabad, Niasar, Kahak, north and northwest of Kashan and the highest value (577.557) was observed in Garmsar, central Qom, West of Aran-o-Bidgol, eastern and northeastern parts of Abu-zaidabad.
    The results of the land suitability analysis showed that the solar radiation potential ranged from 0.13882 to 0.71867. These values show the regions with less radiation as it gets closer to 0.13882, and more radiation as it gets closer 0.741867. The regions were classified into 5 categories includingvery appropriate, appropriate, moderate, inappropriate, very inappropriate, on the proportionality analysis map according to the solar radiation potential.
    Conclusion
    Surface temperature and radiation are two important factors for the study of solar radiation. Based on these two factors, the best regions with the highest radiation potential and the highest albedo and the highest surface temperature were observed in Aran-Bidgol and Abouzid-Abad regions. The highest value (61352.72) of albedo was observed in the eastern part of Aran-o-Bidgol. However, the highest brightness value (129881) was found in this region. Based on Spatial Approach Analysis Map of solar radiation, the west of Aran-o-Bidgol region has the highest amount of radiation. Based on the results, it can be concluded that the places whereverthe Albedo and the brightness indices are higher, NDVI and greenness will decrease.
    As a result, the albedo index has a direct correlation with the brightness index and an inverse correlation with NDVI index. Therefore, in the central regions of Iran, it is possible to determine the appropriate regions in terms of radiation potential through quantitative and qualitative calculation of suitable indicators such as albedo, temperature and brightness through remote sensing data and the relationships between each of these indices. Finally, it determines the best areas for acquiring solar energy and the construction of solar power plants. It is suggested that the remote sensing indices be combined with radiation models in order to obtain more accurate information in a shorter time and at a lower cost.
    Keywords: Radiation power, Albedo, brightness, LST, Remote Sensing, Central Iran}
  • ابوالفضل رنجبرفردویی*
    گرد و غبار به عنوان یکی از شایع ترین آلوده کنندگان هوا محسوب می شود. هدف از انجام مطالعه حاضر بررسی اثر گرد و غبار روی ویژگی های بیوشیمیایی برگ درخت پسته باغی (Pistacia vera L.) در منطقه کاشان بود. در این بررسی تعدادی از ویژگی های برگ شامل: سطح مخصوص، محتوی نسبی آب، محتوی کلروفیل کل، محتوی نیتروژن و فسفر، اسید آسکوربیک، قندهای محلول و شاخص تحمل آلودگی هوا مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله، اثر معنی دار انباشتگی گرد و غبار بر این ویژگی ها را نشان داد. در بیشتر پارامترهای مورد مطالعه، روند تغییرات با افزایش بار گرد و غبار ناهمسو بود، در حالی که پاسخ شاخص های تحمل آلودگی هوا و اسید آسکوربیک در جهت روند مذکور بود. در مقایسه با شاهد، پارامترهای محتوی نسبی آب، نیتروژن، کلروفیل کل و سطح مخصوص برگ کمتر و صفات اسید آسکوربیک، تحمل آلودگی هوا، قندهای محلول و محتوی فسفر برگ، بیشتر تحت تاثیر کمیت های مختلف گرد و غبار قرار گرفتند. بر مبنای نتایج گزارش شده در این مطالعه می توان نتیجه گرفت که باقی ماندن طولانی مدت ذرات گرد و غبار روی سطوح تبادل گازی (فتوسنتز و تنفس) گیاه سبب تغییرات مهم در رفتار بیوشیمیایی و بیوفیزیکی آن می شود که می تواند منجر به کاهش محصول پسته شود.
    کلید واژگان: گرد و غبار, کلروفیل کل, اسید آسکوربیک, قندهای محلول, سطح ویژه برگ, محتوی نیتروژن}
    A. RanjbarFordoei *
    Dust is considered as one of the most widespread air pollutants. The objective of the study was to analyze the effect of dust load on the leaf attributes of the nut pistachio tree (Pistacia vera L.) planted in Badrood region (Kashan, central Iran) with a relatively high aeolian dust pollution. Some leaf characteristics including specific leaf area (SLA), relative water content (RWC), leaf nitrogen content (LNC), leaf phosphorus content (LPC), total chlorophyll content (TCC), total soluble sugars (TSS), ascorbic acid (AC) and air pollution tolerance (IPTI) indices were evaluated. Increasing of dust load led to aggravation of state of stress in most of the parameters studied. However, IPTI and AC indices were increased with increasing the dust load. Even though all studied traits were affected by the dust load but RWC, LNC, TCC were amongst those that were less affected and SLA, AC, IPTI, TSS and LPC were more influenced by different quantities of dust load. It may be concluded that the long-term exposer of the plant photosynthetic surfaces to dust particles leads to significant changes in biochemical and biophysical attributes, which can lead to a decrease in pistachio productivity.
    Keywords: Dust, Total Chlorophyll, Ascorbic acid, Total soluble sugars, Specific leaf area, Nitrogen content}
  • مرضیه تابع، ابوالفضل رنجبر فردویی *، سید حجت موسوی، محمد خسروشاهی
    مدیریت صحیح اکوسیستم های طبیعی بدون آگاهی از وضعیت سلامت اجزاء آن امکانپذیر نیست. پوشش گیاهی به عنوان اصلی ترین جزء اکوسیستم نقش مهمی در سلامت آن ایفا می کند. یکی از ویژگی های تعیین کننده سلامت پوشش گیاهی، قابلیت بازگشت پذیری آن است. اصطلاح بازگشت پذیری نخستین بار در مطالعه سیستم های اکولوژیک مطرح شد و نشان دهنده توانایی اکوسیستم برای حفظ عملکرد در مواجهه با آشفتگی های محیطی است. یک سیستم با قابلیت بازگشت پذیری نه تنها به مکانیزم سازگاری با اختلال مجهز است بلکه پتانسیل بهره مندی مفید از تغییر به عنوان فرصتی برای توسعه، نوآوری و به روز شدن را نیز داراست. بنا بر این وقتی تغییری اتفاق می افتد بازگشت پذیری شرایط مورد نیاز برای شروع دوباره و سازماندهی مجدد را فراهم می کند. اگر این قابلیت فراتر از نیروهای مختل کننده وارده باشد، سیستم توان برگشت به وضعیت حداکثر تراکم پوشش گیاهی با کمترین آثار فرسایشی را خواهد داشت در غیر این صورت سیستم نسبت به تغییری که ایجاد شده و قبلا می توانست آن را کنترل کند آسیب پذیر می شود. این پژوهش در شمال شرق استان خراسان جنوبی (اقلیم خشک) با هدف کمی سازی بازگشت پذیری پوشش گیاهی به عنوان شاخص سلامت اکوسیستم در پاسخ به رخداد های خشکسالی و تغییرات بلند مدت بارش به عنوان اختلالات محیطی انجام شد. بنا بر این، ابتدا استاندارد سازی بارش سالانه با استفاده از داده های بارندگی پانزده ایستگاه هواشناسی اطراف منطقه مطالعه در بازه زمانی سی ساله (2015 – 1986) با روش SPIانجام شد سپس با استفاده از این اطلاعات، وضعیت شاخصSPI محدوده مطالعه در هر سال (ترسالی، خشکسالی و نرمال) از طریق میانیابی به روش وزن دهی بر اساس عکس فاصله (IDW) و با استفاده از نرم افزار ArcGIS تعیین گردید. از طرفی تصاویر ماهواره ای موجود در مخزن ماهواره لندست 5 و 7 دوره بررسی، بین 15 خرداد تا 15 تیر ماه هر سال که پوشش گیاهی دائمی در بهترین شرایط رشد قرار داشت تهیه شد و با استفاده از نرم افزار ENVI، تصحیحات لازم بر روی تصاویر ماهواره ای انجام شد و سپس میانگین شاخص تفاضل نرمال تغییر یافته (TNDVI) هر تصویر تعیین گردید. در نهایت، تاثیر تغییرات بارندگی بر میانگین شاخص پوشش گیاهی TNDVI بررسی شد و بازگشت پذیری پوشش گیاهی محدوده مطالعه پس ازرفع اختلال، با انتخاب چند مقطع زمانی به عنوان نمونه و محاسبه چهار عامل موثر در بازگشتپذیری (دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم) اثبات گردید. مقایسه تغییرات بارندگی سالانه در سری زمانی سی ساله (2015 - 1986)، دو دوره تقریبی خشک و مرطوب را در محدوده مطالعه نشان داد. دوره مرطوب مربوط به چهارده سال ابتدایی سری زمانی (1999- 1986) و دوره خشک مربوط به شانزده سال بعدی (2015- 2000) است. در این مدت چندین ترسالی با شدت های متفاوت رخ داده است شامل یک ترسالی خیلی شدید در سال ابتدایی دوره (1986)، یک ترسالی شدید (1991) و دو ترسالی متوسط (1992 و 1996). همچنین، چهار خشکسالی شامل یک خشکسالی شدید (2001) و سه خشکسالی متوسط (1987، 2006 و 2008) رخ داده است. همه ترسالی ها در نیمه اول و بیشتر خشکسالی ها در نیمه دوم دوره بررسی اتفاق افتاده اند. برای اثبات بازگشت پذیری پوشش گیاهی و محاسبه عوامل آن، علاوه بر بررسی بازگشت پذیری کل دوره سی ساله، چند مقطع زمانی به عنوان نمونه بررسی انتخاب شد. درکل دوره مطالعه (2015 - 1986)، بیشترین میانگین شاخص TNDVI مربوط به سال 1986 به عنوان سال مرجع (37/49 %) ، کمترین مقدار آن مربوط به سال 2010 به عنوان سال تاثیر کاهش بارندگی و خشکسالی (58/43 %) و مقدار این شاخص درسال انتهایی دوره، 28/44 % بوده است. مقدار چهار عامل دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم به ترتیب 79/5، 7/0، 09/5 و صفر (%) بود که نشان داد پوشش گیاهی پس از افزایش نسبی بارندگی، از مقدار سال 2010 به سمت مقدار مرجع (1986) افزایش یافته (بازگشت پذیری) اما به میزان پوشش در سال مرجع نرسیده است. مشخص ترین نمونه های بازگشت پذیری پوشش گیاهی، بین سال های 1986 تا 1996 (دوره تر) و 2009 - 2003 (دوره خشک) اتفاق افتاد. در مقطع زمانی اول، میزان دامنه تغییرات و انعطاف پذیری 64/0 و استهلاک صفر بوده است. پوشش گیاهی در این دوره پس از رفع آثار خشکسالی (1996)، نه تنها به میزان پوشش گیاهی سال مرجع با ترسالی شدید (1986) بازگشته بلکه به میزان 25/0 درصد نیز افزایش داشته است (عبور از مرجع). همچنین علیرغم کاهش بارندگی و وقوع چندین رخداد خشکسالی در دوره خشک، در مقطع زمانی2003 تا 2009 ، عامل ترمیم به مقدار 05/0 درصد مشاهده شد که به وضوح سلامت پوشش گیاهی محدوده مطالعه را تایید کرد. این افزایش تحت عنوان شاخص ترمیم (Hysteresis) برای اولین بار در مبحث سلامت اکوسیستم به صورت کمی در مطالعه حاضر ارائه گردید. مجموعه محاسبات کمی نشان می دهد علیرغم حاکمیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی در اقلیم خشک است. آگاهی از وضعیت سلامت پوشش گیاهی و عکس العمل آن نسبت به تغییرات بارندگی بلند مدت و آشفتگی های محیطی چون رخداد های خشکسالی، موفقیت برنامه ریزی های مدیریتی منابع طبیعی تجدید شونده را تضمین می کند. این مطالعه دومین مورد در کمی سازی بازگشت پذیری پوشش گیاهی و اولین مطالعه با شرایط اقلیم خشک در شرایط آسیا (میانگین بارندگی سالانه 160 میلیمتر) است که در ایران با محاسبه چهار عامل مرتبط با بازگشت پذیری انجام گرفته و اولین موردی است که عامل ترمیم (Hysteresis) را ارائه داده است. مجموعه محاسبات کمی نشان می دهد علیرغم حاکمیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی است. با وجود تداوم شرایط سخت، پوشش گیاهی بومی محدوده مطالعه به خوبی توانسته است نه تنها با رفع نسبی آشفتگی به وضعیت مرجع بازگردد، بلکه مرحله ترمیم را نیز تجربه کرده است. وجود چنین مکانیسم های دفاعی و سازگار شگفت انگیز در پوشش گیاهی مناطق خشک است که حفظ و احیاء این مناطق را با برنامه ریزی های مدیریتی مناسب امکان پذیر می سازد.
    کلید واژگان: سلامت اکوسیستم, بازگشت پذیری, بررسی کمی, ترمیم, سنجش از دور, خراسان جنوبی}
    Marzieh Taabe, Abolfazl Ranjbarfordoei *, Hojat Mousavi Sayed, Mohammad Khosroshahi
    The correct management in natural ecosystems is not possible without knowledge of the health in its sectors. Vegetation is the most significant sector in ecosystem that has important role in its health. Resilience is one of the defining features of health vegetation The term resilience was first introduced in the study of ecological systems and demonstrates the ability of the ecosystem to maintain its performance in the face of environmental disorders. A resilience-based system is not only equipped with a disorder adjustment mechanism but also has the potential to benefit from changes in a way that lead to creating an opportunity for development, innovation, and updating. Therefore, when a change occurs, the resilience provides the needed conditions for restarting and reorganization. If this goes beyond disturbing forces, the system will have the power to return to the maximum vegetation density with the least erosion effects, otherwise the system will be vulnerable to the change that was created and could already be controlled. This research was done in part of North east of South Khorasan province (arid climate) with the aim of quantifying vegetative resilience on behalf of ecosystem health in response to drought occurrences and long-term precipitation changes, as environmental disturbances. Therefore first, using daily precipitation data from 15 meteorological stations around the study area, their annual precipitation was extracted and was standardized by Standard Precipitation Index (SPI) over the course of thirty years (1986 - 2015). Then, the SPI index data in 15 stations were interpolated by ArcGIS software based on Inverse Distance Weighted (IDW) method and dry, wet and normal years was estimated in the study region for each year. On the other hand, from archive of satellite images of Landsat 5 and Landsat 7, an image was created for each year in study period, between 15 June and 15 July, with permanent coverage at the best of growth. Following the necessary corrections for satellite images, the average Transformed Normalized Difference Vegetation Index (TNDVI) was obtained of each image by ENVI software. Finally, effected of precipitation changes on mean TNDVI was assessed and vegetation resilience was stabilized whit selected of sever time period samples based on four effective parameters (Amplitude, Malleability, Damping and Hysteresis). Comparison of annual precipitation variations in the thirty-year time series (1986 -2015) indicated two approximate wet and dry periods in study area. The wet period is related to the first fourteen years of the time series (1986-1999) and the dry period is related to the last sixteen years (2000-2015). In this term, severe precipitation incidents with different intensities were occurred in the study area including one case of very intense precipitation (1986), one case of intense precipitation (1991) and two cases of moderate precipitation (1996 and 1992). Also, four drought incidents were occurred including one case of intense drought (2001) and three cases of moderate drought (1987, 2006 and 2008). All precipitations (wet years) are related to the first half and most droughts are related to the second half of the studied period. In this study for fixing of vegetation resilience in study area and for calculating of its parameters, In addition to the thirty-year time series selected sever time sections. in the whole study series (1986 - 2015), maximum of mean TNDVI (49.37 %) was in 1986 (reference), the lowest mean TNDVI (43.58%) was in 2010, The year effect of the decrease precipitation and drought, and mean TNDVI in 2015 was 44.28 %. Amount of parameters amplitude, malleability and damping are respectively 5.79, 0.7 and 5.09, and hysteresis was zero (%). The result of this case showed that the vegetation has moved towards the reference state (Resilience) but has not reached to amount of reference vegetation. The most specific cases for vegetation resilience happened from 1986 to 1996 (wet period) and 2003- 2009 time sector (dry period). In the first time section amount of amplitude and malleability were 0.64 %, damping was zero and hysteresis was 0.25%. The result of this case showed that not only the vegetation was returned to the reference state but also was increased to the reference (Cross reference).So despite the reduced rainfall and occurrence of sever occurrences of drought in dry period, hysteresis parameter (0.05 %) observed in 2003- 2009 time sector too that confirmed clearly vegetation health in study area whit dry climate. Awareness of the health status of the vegetation and its response to long-term precipitation changes and environmental disorders, such as drought occurrence, ensure the success of the managerial plans for renewable natural resources. The present study is the second study on quantifying the vegetation resilience and the first study under dry climatic conditions in Asia (an average annual precipitation of 160 mm) conducted in Iran by calculating four factors related to resilience, and is the first study that has presented the factor hysteresis in the calculations. Despite continuous of difficult condition, the native vegetation of the study area has been able to return the reference state not only by resolving the disorder relatively, but also it has experienced hysteresis stage. A set of quantitative calculations showed despite reduced annual precipitation and drought events, vegetation has been able to maintain its resilience, which indicates the health of the vegetation in the studied ecosystem. With the presence of such amazing protective and consistent mechanisms in the vegetation of arid regions, it is possible to maintain and restore these regions by proper managerial plans.
    Keywords: Ecosystem health, Resilience, Hysteresis, quantitative Study, Remote sensing, South Khorasan}
  • محمد جواد مهدوی لاسینی، ابوالفضل رنجبر فردویی، احسان زندی اصفهان *، رضا دهقانی بیدگلی
    با توجه به گستردگی مناطق شور در ایران، کشت و بهره برداری از گیاهان هالوفیت و مقاوم به شوری تحت شرایطی که هم آب و هم خاک شور است می توانند گزینه ای مناسب در زمینه تولید و استحصال روغن های گیاهی از گیاهان هالوفیت و مقاوم به شوری باشد. هدف از این مطالعه بررسی پتانسیل سه گونه نمک دوست Suada fruticosa، Seidlitzia rosmarinus و littoralis Aeluropus به عنوان یک منبع روغن خوراکی و همچنین تجزیه و تحلیل کمی و کیفی روغن می باشد. بدین منظور، بذور سه گونه هالوفیت از خاک های شور آران و بیدگل، ایران جمع آوری شد. استخراج اسیدهای چرب توسط حلال در روش سوکسله انجام گردید و همچنین اسیدهای چرب توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی آنالیز گردید. عملکرد روغن به دست آمده از Suada fruticosa، Seidlitzia rosmarinus و littoralis Aeluropus به ترتیب 6.61، 5.73 و 2 درصد محاسبه شد. با توجه به نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل روغن به روش کروماتوگرافی گازی، بذر گونه های هالوفیت حاوی 16 اسید چرب بوده که عبارت از، اسیدچرب اشباع بوتیریک اسید، کاپروئیک اسید، کاپرلیک اسید، کاپریک اسید، لوریک اسید، میریستیک اسید، پالمتیک اسید و استئاریک اسید، آراشیدیک اسید و اسیدهای چرب غیراشباع میریستیک اسید، پالمیتولئیک اسید، اولئیک اسید، الایدیک اسید، لینولائیدیک اسید، لینولئیک اسید و لینولنیک اسید می باشند. نتایج نشان داد که بذور گیاهان شورپسند به ویژه سیاه شور می توانند به عنوان یک منبع روغن برای مصرف انسان استفاده گردد.
    کلید واژگان: گیاهان شورپسند, روغن, اسید چرب اشباع, اسید چرب غیراشباع}
    Mohammad Javad Mahdavi Lasini, Abolfazl Ranjbar Fordoie, Ehsan Zandi Esfahan, * Reza Dehghani Bidgoli
    Given the extent of saline lands in Iran, cultivation and utilization of halophytes and salt tolerant species under the condition that both water and soil are saline could be a viable option in production and extraction of vegetable oils from halophytes and salt tolerant species. The aim of this study was to investigate the potential of three halophytes namely: Suada fruticosa, Seidlitzia rosmarinus and Aeluropus littoralis as a source of edible oil as well as quantitative and qualitative oil analysis. For this purpose, seeds of three halophytes werecollected from saline soils of Aran & Bidgol, Iran. The extraction of fatty acids was performed bysolvent in Soxhlet method, and GC was used to analyze the fatty acids. The oil yield obtained from Suada fruticosa, Seidlitzia rosmarinus and Aeluropus littoralis was calculated to be 6.61, 5.73 and 2%, respectively. According to the results of seed oil analysis by gas chromatography, The seeds of halophytes species contains 16 fatty acids as: saturated fatty acids Butyric acid, Caproic acid, Caprylic acid, Capric, Lauric acid, Myristic, Palmitic acid, Stearic acid, Arachidic acid and un-saturated fatty acid Myristic acid Palmitoleic acid, Oleic acid, Elaidic acid, Linolelaidic acid, Linoleic acid, and y- Linolenic acid. Our results clearly indicate that the seeds of halophytes especially S. fruticosa could be used as a source of edible oil for human consumption.
    Keywords: halophyte plants, oils, saturated fatty acid, unsaturated fatty acid}
  • سیدعلی موسوی، ابوالفضل رنجبر فردویی، سیدحجت موسوی، سیدجواد ساداتی نژاد
    فرسایش خاک متاثر از عوامل فرسایش پذیر و فرساینده است و مدل سازی منطقه ای فرسایش پذیری می تواند معیاری برای برآورد میزان هدررفت خاک و تخریب اراضی محسوب شود. هدف از این پژوهش مدل سازی فرسایش پذیری در منطقه خوروبیابانک با استفاده از مولفه های فیزیکی خاک، فیزیونومی زمین و پوشش گیاهی از طریق روش های تحلیل آماری است. بدین منظور ابتدا تعداد 33 نمونه خاک در امتداد سه ترانسکت از واحدهای پلایا تا کوهستان از عمق 0تا50 سانتیمتر برداشت گردید. سپس از طریق تجزیه و تحلیل های آزمایشگاهی مقادیر عناصر ماسه، رس، سیلت، کربن و ماده آلی اندازه گیری شد و مقادیر عامل فرسایش پذیری (K) و شاخص فرسایش پذیری خاک (SEI) محاسبه گردید. علاوه براین در این نقاط پارامترهای فیزیونومی زمین نظیر مقادیر شیب، ارتفاع و جهت شیب، و همچنین پوشش گیاهی برآورد شد. نهایتا با استفاده از رگرسیون ساده و چند متغیره مبادرت به رابطه سنجی بین مولفه های مذکور گردید و از بین آنها مناسبترین روابط با بالاترین ارزش رجحانی انتخاب شد. نتایج مدل سازی حاکی از حداکثر ارتباط معنی دار خطی SEI با عناصر سیلت، رس و ماسه به ترتیب با ضریب تبیین 868/0، 847/0 و 830/0، و K با مولفه های ماسه، رس و سیلت بترتیب با ضریب تبیین 984/0، 981/0 و 866/0 می باشد. نتایج رگرسیون چندگانه نیز بیانگر بیشترین ارتباط معنی دار SEI و K با مجموعه پارامترهای فیزیکی خاک، فیزیونومی زمین و پوشش گیاهی بترتیب با ضریب تبیین 959/0 و 992/0 و خطای برآورد 0007/0 و 001/0 در سطح معنی داری 99% می باشد. بنابراین نتایج امکان تخمین سریع و نسبتا دقیق فرسایش پذیری را در قالب محاسبه SEI و K از طریق مولفه های فیزیکی خاک، فیزیونومی زمین و پوشش گیاهی با بهره گیری از مدل های آماری تک متغیره و چندمتغیره فراهم می آورد. بدیهی است در صورت دستیابی به مولفه های مذکور می توان میزان فرسایش پذیری خاک را در حوضه خوروبیابانک با استفاده از مدل های خطی و غیرخطی برآورد نمود.
    کلید واژگان: فرسایش پذیری, مدل سازی, تحلیل رگرسیون, مولفه فیزیکی خاک, خور و بیابانک}
    Sayyed Ali Mousavi, Abolfazl Rajbar Fordoie, Seyed Hojat Mousavi, Seyed Javad Sadati Nejad
  • ابوالفضل رنجبر فردویی، سیدحجت موسوی، سید مجتبی شریفیان آرانی *
    گستردگی اکوسیستم های بیابانی در ایران و عدم بارورسازی کامل آن ها، توجه به راهبردهای مدیریتی منطبق بر توسعه پایدار محیط را در بخش های گوناگون اقتصادی الزامی کرده است. در این خصوص، توسعه صنعت اکوتوریسم در مناطق بیابانی می تواند راهکار مدیریتی مناسب و هم سو با محیط زیست در ماندگاری اکوسیستم و بهره گیری بهینه از طبیعت و همچنین سیاست جایگزین مقابله با تخریب اراضی باشد. از این رو پژوهش حاضر به ارزیابی سناریوی تناسب اراضی منطقه مرنجاب برای مکان یابی احداث دهکده گردشگری پرداخته است. پارامترهای مدل مکان یابی دهکده گردشگری شامل پنج معیار اصلی جاذبه های گردشگری، دسترسی و خدمات، سیمای سرزمین، حفاظت از منابع طبیعی و مخاطرات است. برای تعیین امتیاز هریک از معیارها، از مدل تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. با اعمال امتیازات حاصل از مدل به لایه های رقومی معیارها، نقشه های وزن دار آن ها به دست آمد. درنهایت، تلفیق تمامی لایه های وزن دار، منجر به تهیه لایه موزون تناسب ارضی شد. برای تعیین مکانی پهنه ها، دامنه امتیازات آن، براساس شکست های طبیعی، به پنج اولویت طبقه بندی شد. نتایج نشان داد که معیارهای جاذبه های گردشگری و مخاطرات، به ترتیب با وزن 4064/0 و 0429/0، بالاترین و پایین ترین امتیاز را دارند. همچنین برپایه نقشه نهایی تناسب ارضی، 49503 هکتار از سطح منطقه مرنجاب اولویت نخست را در تخصیص به دهکده گردشگری دارد و بسیارمناسب است. این پهنه با محدوده اطراف کاروان سرای مرنجاب، نواحی جنوبی دریاچه نمک و قسمت های شمالی ریگ بلند انطباق مکانی دارد. وجود جاذبه های گردشگری، دسترسی به راه های ارتباطی و مراکز اقامتی و همچنین اهمیت بسیار زیاد آن ها در مکان یابی دهکده گردشگری این هم سویی را توجیه می کند.
    کلید واژگان: اکوتوریسم, تناسب اراضی, ارزیابی چندمعیاره, دهکده گردشگری, منطقه مرنجاب}
    Abolfazl Ranjbar Fordoei, Seyed Hojjat Mousavi, Seyed Mojtaba Sharifian-Arani *
  • کاظم فرخی سی سخت، ابوالفضل رنجبر فردویی، فاطمه پناهی*
    بیابان زایی عبارت است از تخریب سرزمین در اراضی خشک در اثر عوامل اقلیمی و فعالیت های انسانی. برخی از مشهودترین علائم تخریب اراضی خشک، فرسایش تشدیدی خاک توسط آب و باد و تجمع نمک در افق های سطحی خاک های اراضی خشک می باشد. در ایران، از حدود 8/5 میلیون هکتار اراضی تحت آبیاری، 30 درصد آن در معرض شوری و قلیائیت قرار دارد. خاک های شور و قلیا گستره وسیعی از جهان را فراگرفته اند. اگرچه شرایط اکولوژیک حاکم بر این مناطق سخت و شکننده است، اما گیاهانی وجود دارند که می توانند این شرایط را تحمل کنند. در این تحقیق، اثرات آبیاری با آب قلیایی بر محتوای نیتروژن و پارامترهای بیوشمیایی گیاه گز شاهی تحت شرایط گلخانه ای در دانشگاه کاشان بررسی شد. گونه گز شاهی (Tamarix aphylla) عامل مهمی در برابر تندبادهای بیابانی محسوب می شود. گونه مورد مطالعه در ایران بیش تر در اراضی شوره زار و مناطق خشک و نیمه خشک می روید و اهمیت زیادی از لحاظ احیاء اراضی شور و شور و مرطوب نواحی بیابانی دارد. قلمه های گیاه گز شاهی، در گلخانه تحقیقاتی دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین دانشگاه کاشان کشت شدند. این آزمایش در قالب طرح کاملا« تصادفی و در چهار تکرار صورت گرفت. تیمارهای آزمایش عبارت از یک تیمار کنترل و چهار تیمار با سطوح مختلف قلیائیت 5/8pH=، 9pH=، 5/9pH= و 10pH= بود. اعمال تیمار با استفاده از محلولKOH صورت گرفت. محتوای کلروفیلa ، کلروفیل b، کل کلروفیل (کلروفیل a+b)، کاروتن و نیتروژن اندازه گیری شد. آنالیز آماری داده ها به وسیله نرم افزار SPSS16 انجام شد. در این نرم افزار با مقایسه میانگین ها به روش چند دامنه ای دانکن، آنالیز آماری داده ها صورت گرفت. تجزیه واریانس با استفاده از تجزیه واریانس یک طرفه انجام شد. نتایج تجزیه واریانس حاکی از وجود اختلاف معنی دار بین تیمارهای مختلف قلیائیت به لحاظ محتوای نیتروژن کل (05/0p<) بود. نتایج آزمون دانکن نیز مشخص کرد با افزایش تنش قلیائیت محتوای نیتروژن کل در اندام های مختلف گیاه گز شاهی کاهش معنی داری نشان داده است. بالاترین مقدار نیتروژن موجود در برگ های گیاهان موجود در تیمار شاهد و کم ترین آن در تیمار T4 مشاهده شد. سطوح مختلف قلیائیت بر محتوای کلروفیل و کاروتنوئید گیاه گز تاثیر معنی دار داشته است. کلروفیل a با افزایش سطوح قلیائیت کاهش یافته است و این کاهش از تیمار T2 تفاوت معنی دار خود را ظاهر ساخته است. بالاترین مقدار کلروفیل a در تیمار شاهد و پایین ترین مقدار آن در تیمار T4 مشاهده شد. پایین ترین مقدار کلروفیل b در تیمار T4 مشاهده گردید و به طور کلی تمامی تیمارها تفاوت معنی داری (در سطح 1 درصد) برای کلروفیل b نشان دادند و با افزایش قلیائیت میزان کلروفیلb کاهش یافت. بالاترین میزان کلروفیل bدر تیمار T1 بعد از تیمار شاهد مشاهده شد. با افزایش قلیائیت کاهش معنی داری (p<0.05) در تیمارها به لحاظ میزان کلرفیل (a+b) به وجود آمده است. بالاترین مقدا کلروفیل کل در تیمار T1بعد از تیمار شاهد مشاهده شد. میزان کاروتن نیز با افزایش قلیائیت به طور معنی داری کاهش یافته است. بالاترین میزان کاروتن در تیمار شاهد مشاهده شد. نتایج مقایسه میانگین ها حاکی از کاهش نسبت کاروتن/کلروفیل (a+b) با افزایش قلیائیت است و این کاهش در تیمارT1 معنی دار شده است. بالاترین مقدار این نسبت را تیمار شاهد نشان داده است. نتایج آزمون دانکن نشان می دهد با افزایش قلیائیت نسبت کلروفیل a/b کاهش یافته و اثر معنی دار قلیائیت بر نسبت کلروفیل a/b از تیمار T1 آغاز شده و تا بالاترین سطح قلیائیت ادامه دارد. ولی در تیمارهای T2و T3 تفاوت معنی داری وجود ندارد. کاهش معنی دار نسبت کلروفیل (a/b) در اثر افزایش قلیائیت از دیگر نتایج این تحقیق بود. با توجه به نتایج و مباحث عنوان شده و مشاهدات گلخانه ای می توان گفت که هر چند قلیائیت بالا سبب کاهش ویژگی های فیزیولوژیک گیاه گز شاهی شد و لیکن این گیاه تا حد زیادی به قلیائیت های متوسط مقاومت دارد. بدین ترتیب می توان استنباط نمود که گیاه گز شاهی جزء گیاهانی است که حتی در شرایط کاملا» نامساعد آب و خاک به لحاظ اسیدیته به رشد و حیات خود ادامه می دهد.
    کلید واژگان: ویژگی های فیزیولوژیک, جذب نیتروژن, تنش قلیائیت, Tamarix aphylla}
    K.Farrokhi Sisakht, A.Ranjbarfordoei, F.Panahi*
    Desertification is land degradation in dry lands because of climatic factors and human activities. Although the ecological conditions in these areas are hard and fragile, there are some plants which can tolerate these circumstances. This study investigates the effects of alkaline water irrigation on nitrogen content and biochemical parameters of Tamarix aphylla under greenhouse conditions at University of Kashan. Tamarix aphylla is an important factor against desert thunderstorms. The plant cuttings of Tamarix aphylla were analyzed following a completely randomized design with four replications. The study treatment included: a control and four treatments at different alkalinity levels (pH=8.5, pH=9, pH 9.5, and pH=10). Chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll (a), carotene, and nitrogen were measured. The statistical analyses of data were carried out using SPSS software (version 16). The results of analysis of variance showed a significant difference (p
    Keywords: Physiological properties, Nitrogen absorption, Alkalinity stress, Tamarix aphylla}
  • حمیدرضا سعیدی گراغانی، ابوالفضل رنجبر فردویی، مجتبی سلیمانی ساردو، محمد جواد مهدوی
    گیاهان مرتعی از اهمیت و نقش ویژه ای در صنایع دارویی برخوردارند. کاهش کمی و کیفی منابع آب همراه با شوری خاک از مهمترین عوامل بازدارنده در تکثیر و رشد گیاهان بشمار می رود. لذا این امر نیازمند شناخت و بررسی شرایط مطلوب رشد گیاهان می باشد. زیره سیاه (Bunium persicum Boiss) یکی از گیاهان مهم دارویی ایران است که دارای خواص ضد نفخ، مقوی معده، اشتهاآور و مدر بودن می باشد. تنش های شوری و خشکی از عوامل مهم کاهش عملکرد این گیاه محسوب می شود. به منظور بررسی تاثیر تنش های شوری و خشکی دو آزمایش به صورت مجزا در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار بر روی بذر گونه زیره سیاه انجام شد. تنش خشکی شامل پنج سطح (شاهد، 2/0- ، 4/0- ، 6/0- و 8/0-) مگاپاسکال ایجاد شده توسط محلول پلی اتیلن گلیکول 6000 و تنش شوری نیز در شش سطح (شاهد، 50، 100، 150، 200 و dS.m-1300) اعمال شد. بعد از اعمال تیمارها شمارش بذور جوانه زده به صورت روزانه انجام شد و درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، ساقه چه و گیاه چه و نیز ضریب آلومتری و بنیه بذر تعیین گردید. نتایج آنالیز آماری نشان داد که تنش های خشکی و شوری، درصد و سرعت جوانه زنی، شاخص بنیه ی بذر، ضریب آلومتری، طول ساقه چه، ریشه چه و گیاه چه را به طور معنی داری کاهش می دهند، به طوری که جوانه زنی در تیمار 06/- مگاپاسکال خشکی به طور کامل متوقف شد. داده های تحقیق نشان می دهد که زیره سیاه گونه ای حساس نسبت به تنش های محیطی از جمله خشکی و شوری در مراحل ابتدایی جوانه زنی و رشد بذور می باشد.
    کلید واژگان: بنیه بذر, تنش محیطی, ضریب آلومتری, طول ساقه چه}
    H. R. Saeedi Goraghani, A. Ranjbar Fordoei, M. Soleimani Sardo, M. J. Mahdavi
    IntroductionRange plants have important and crucial roles in medicinal industry andtogether with scarcity and low quality of the water and soil resources, prevent a quick recovery of the soil plant covering. Because of these restrictions, it is important to consider the use of salt and drought tolerant species for plantation and to preserve plant cover. In this sense, the use of native species such as black cumin (Bunium persicum Boiss) may be of interest due to their medicinal characteristics and potential ability to adapt to adverse conditions (dry and saline conditions). Black cumin (B. persicum) as a medicinal plant plays a vital role in Iranian medicine so there is a need to know about the factors affecting their growth and propagation.
    Materials and MethodsTo investigate the effects of drought and salt stresses on germination and growth in black cumin two separate experiments were conducted. Drought stress was applied through incubation in four different concentrations of PEG 6000 that provide solutions with water potentials ranging from -0.2 to -0.8 MPa (including control and four levels of dryness). Salinity treatments (including control and four levels of salinity) were prepared by adding molar concentrations of NaCl to provide a range of salinity from 50 to 300 mM. Germination percentage and speed was calculated by computation of germinated seeds every day. Growth parameters (rootlet, shoot and seedling length total), allometric index and seed vigority were obtained accordingly.
    Results and DiscussionSeeds under both drought and salt stress showed significant reduction in germination percentage, germination rate, radicle length, plumule length, and alometric and seed vigor indices. This trend was much pronounced under high levels of NaCl and low levels of water potentials, so that germination at Ψs = -0.6 MP was completely stopped.
    ConclusionsAssessment of drought and salt stresses on germination and growth in black cumin is very important in the management of its planting. With increasing salinity and drought levels, the germination reduced significantly. Although due to higher germination of seeds in different levels of salinity rather than drought, this species seems to be more sensitive to drought stress.
    Keywords: Bunium persicum, Drought stress, Germination, Salt stress}
  • مرضیه تابع، ابوالفضل رنجبر فردویی، سید حجت موسوی، محمد خسروشاهی
    پوشش گیاهی از مهم ترین اجزاء حیاتی اکوسیستم به شمار می آید که تحت تاثیر عوامل محیطی، همواره در حال سازگاری یا تغییر به سمت تعادل نهایی است. یکی از نشانه های سلامت اکوسیستم، قابلیت بازگشت پذیری پوشش گیاهی پس از رفع آشفتگی های محیطی است. هرچند پوشش گیاهی مناطق خشک و نیمه خشک، روش های متفاوتی برای مقابله با نیروهای مخرب دارد؛ اما تداوم این عوامل می تواند این قابلیت را مختل سازد. نتیجه چنین وضعیتی بیماری و در نهایت تخریب اکوسیستم خواهد بود؛ بنابراین، آشکار سازی، پیش بینی تغییرات بلند مدت اکوسیستم و مدیریت چنین تغییراتی از اهمیت زیادی برخوردار است. این پژوهش، در حوضه آبریز نمکزار خواف در شمال شرق استان خراسان جنوبی با هدف مطالعه و تعیین کیفی قابلیت بازگشت پذیری اکوسیستم و عکس العمل پوشش گیاهی طبیعی به تغییرات شدید بارندگی بلند مدت و خشکسالی به عنوان آشفتگی محیطی انجام پذیرفت. به همین منظور، ابتدا استاندارد سازی بارش سالانه در طول بازه زمانی سی ساله و تعیین مدت و شدت دوره های خشک، تر و نرمال با روش شاخصاستاندارد بارش (اس.پی.آی) انجام گرفت و سپس بازگشت پذیری اکولوژیکی پوشش گیاهی بر مبنای ترسیم پلات میانگین - واریانس شاخص ان.دی.وی.آی تغییر یافته (تی.ان.دی.وی.آی) به صورت کیفی مورد مطالعه قرار گرفت. این تغییرات، با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست در فصل رشد نهایی پوشش محدوده مطالعه بررسی شد. نتایج، نشان دهنده قابلیت بازگشت پذیری و ترمیم پوشش گیاهی مستقردر محدوده مورد مطالعه پس از رفع خشکسالی های شدید تا متوسط است. بر اساس نتایج این مطالعه، سلامت اکوسیستم محدوده مورد مطالعه بر اساس قابلیت بازگشت پذیری پوشش گیاهی، با وجود قرارگرفتن در اقلیم خشک و مواجهه با خشکسالی های شدید با تداوم دو سال و کاهش بارندگی نسبت به میانگین به مدت 6 سال متوالی مورد تایید قرار گرفت.
    کلید واژگان: سلامت اکوسیستم, بازگشت پذیری, پلات میانگین, واریانس, رخدادهای خشکسالی, خراسان جنوبی}
    Marzieh Taabe, Abolfazl Ranjbarfordoei, Sayed Hojat Mousavi, Mohammad Khosroshahi
    Vegetation is one of the most important ecosystem components that is constantly being adapted or altered to the final balance under the influence of environmental factors. One of the most important signs of the health of the vegetation and the consequent ecosystem health is its ability to resilience after the removal of environmental turbulences. Although vegetation in arid and semi-arid areas has different methods for dealing with destructive forces, the continuity of these factors can disrupt the ability of vegetation to return to its original state after eliminating the destructive factors. The result will be the disease and, ultimately, the destruction of the ecosystem. Therefore, detection, prediction of ecosystem changes over time and management of such changes is of great importance. This research was carried out in the Namakzare Khaf watershed basin in South Khorasan Province with the aim of studying and qualitative determining of ecosystem resilience vegetation to severe changes in long-term precipitation and drought as environmental turbulences. For this purpose, the standardization of annual rainfall during the thirty-year period and the determination of the duration and severity of dry, wet and normal periods was performed with SPI method and then the ecological resilience of the vegetation was examined qualitatively based on the mean plot and Transformed Normalized Difference Vegetation Index (TNDVI) variance. These changes were studied using landsat satellite images in the final growth season of vegetation. Results indicate the mean ability to resilience and restore vegetation in the study area after the elimination of severe to medium droughts. According to the results, the ecosystem health of the studied area was confirmed on the basis of vegetation resilience, despite being located in dry land and facing severe droughts with continuity of two years and continuation of rainfall reduction compared to the mean for 6 years.
    Keywords: Ecosystem Health, Resilience, Mean-Variance Plot, Occurrences of Drought, South Khorasan, Iran}
  • سمیه جیدرنژاد*، ابوالفضل رنجبر فردویی، سید حجت موسوی، روح الله میرزایی
    تخریب زمین و بیابان زایی در دهه اخیر تحت اثر متقابل عوامل آب و هوایی، تغییر کاربری اراضی و فشار انسان تشدید شده است. آگاهی از این که بیابان زایی در کدام اکوسیستم ها اتفاق می افتد مهم ترین مرحله کنترل و مقابله با این پدیده است. لذا هدف این پژوهش بررسی حساسیت اکوریجن های استان لرستان به بیابان زایی با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات است. به این منظور محدوده مطالعاتی به شش اکوریجن از نظر شرایط اقلیمی و تیپ غالب پوشش گیاهی طبقه بندی شد. سپس شاخص های خشکی، فرسایش آبی و استحصال مفرط از آب های زیرزمینی به عنوان معیارهای ارزیابی انتخاب شد. لایه های اطلاعاتی مربوط به هر یک از شاخص ها با استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. در نهایت متغیرهای انتخابی با نقشه اکوریجن تلفیق و شاخص توصیف برای هر یک از این متغیرها محاسبه و از مجموع این شاخص ها توصیف، شاخص توصیف کلی به دست آمد. نتایج نشان داد که اکوریجن 5 (اقلیم خشک/گونه غالب گون) با مقدار شاخص توصیف 29/1 بیشترین حساسیت و اکوریجن 1 (اقلیم خشک مجاور مرطوب/گونه غالب بلوط) مقدار شاخص توصیف 29/0 کمترین حساسیت به بیابان زایی را دارد. همچنین نتایج نشان داد که شاخص خشکی با ارزش 69/2 موثرترین شاخص در افزایش حساسیت منطقه به بیابان زایی است و بنابراین در برنامه ریزی، مدیریت و مقابله با بیابانی شدن باید به این مساله توجه جدی داشت.
    کلید واژگان: اکوریجن, بیابان زایی, چرخه حیات, خشکی, فرسایش, لرستان}
    Somayeh Heydarnezhad *, Abolfazl Ranjbar Fordoei, Sayed Hojat Mousavi, Rohollah Mirzaei
    Land degradation and desertification has intensified by the interaction of climatic factors, land use change and human pressure in recent decades. Awareness that desertification is taking place in which ecosystems, the most important step to control and deal with this phenomenon. The aim of this study was to determine sensitivity to desertification Lorestan province ecoregions using life cycle assessment. For this purpose, the study area was classified into six ecoregions in terms of climate and dominant type of vegetation. Then selected indicators of drought, water erosion and excessive extraction of groundwater as the evaluation criteria. Indicators were prepared using geographic information systems. Finally, combined with variable selection and ecoregion map. Calculation of the characterization factors for each of these factors using geographic information systems, and characterization factors were obtained from the sum of the factors, a total characterization factor. Results indicated that there is the greatest sensitivity 5 ecoregion (dry/Astragalus adscendens Boiss) with characterization factors 1.29 and the lowest sensitivity to desertification 1 ecoregion (dry sub humid/Quercus brantii) with characterization factors 0.29. The results showed that aridity with 2.69 value, is the most effective factors to increasing the sensitivity of the area to desertification. Therefore, should pay attention serious to this problem in planning, managing and Combating desertification.
    Keywords: Ecoregion, Desertification, Life cycle, Aridity, Erosion, Lorestan}
  • ابوالفضل رنجبرفردویی *
    از ویژگی اکوسیستم های خشک، دمای بالا، تشعشعات خورشیدی زیاد، فشار بخار آب پایین و فقدان بارندگی در بیشتر ماه های سال است. در این شرایط، درختانی مانند پسته تحت تنش شوری همراه با خشکی قرار می گیرند. به منظور مطالعه اثر تنش همزمان خشکی و شوری بر عملکرد دستگاه فتوسنتز کننده، نهال های پسته خنجک تحت تاثیر تیمار شاهد (Ctrl)، و سه تیمار تنش اسمزی (حاصل از ترکیب نمک و پلی اتیلن گلیکول): کم (LOS)، متوسط (MOS) و زیاد (HOS) قرار گرفتند. بازده فلورسنس پارامترهای F0، Fm، Fv، Fʹm ، Fʹ0 ، Fʹm ، Fʹv ، Fs ، F0 /Fm ، Fv/ Fm ، Fv/F0، Fʹv /Fʹm ، &PhiPSII، ETR و Photoinhib-PSII% اندازگیری و محاسبه شدند. داده های بدست آمده از این مطالعه نشان داد که تمام پارامترهای مذکور با شدت های متفاوت به تیمارهای تنش اسمزی «بدون بروز علائم مرئی» پاسخ داده اند. بیشترین کاهش یا تغییر عملکرد در قالب مکانیزم دفاعی (بازدارندگی) یا غیر فعال شدن فتوسیستم های 1و2 در تنش اسمزی بالا (HOS) مشاهده شد.
    کلید واژگان: بازدارندگی نوری, پراکنش انرژی, فتوسیستم, فلورسنس, کارائی فتوشیمیایی}
    Abolfazl Ranjbar Fordoei *
    High temperature, high irradiance, low water vapour pressure, and lack of precipitation in most months characterize arid ecosystems. Under these conditions, trees such as pistachio suffer drought combined with salinity stress. In order to study the simultaneous effects of salinity and drought stresses on photosynthetic apparatus function in P. khinjuk, seedlings of the species were exposed to osmotic stress induced by a combination of salt and poly ethylene glycol (Ctrl (without any treatment), low osmotic stress (LOS), moderate osmotic stress (MOS) and high osmotic stress (HOS). Chlorophyll fluorescence yields were measured / calculated for the following parameters: F0, Fm, Fv, Fʹm, Fʹ0, Fʹm, Fʹv, Fs, F0 /Fm, Fv/ Fm, Fv/F0, Fʹv /Fʹm, &PhiPSII, ETR and Photoinhib-PSII%. A one way ANOWA showed that all the mentioned parameters were differently reacted to osmotic stress treatments without any visible symptoms of foliar phytotoxicity. The highest decrements or functional alterations in fluorescence parameters (in frame of defense mechanism or inactivation of photosynthetic apparatus) were observed at HOS.
    Keywords: photoinhibition, energy dissipation, photosystem, fluorescence, photochemical efficiency}
  • سید علی موسوی *، ابوالفضل رنجبر فردویی، سید حجت موسوی، سید جواد ساداتی نژاد
    فرسایش خاک توسط نیروی توامان فرایندهای آب و باد سبب تخریب اراضی در سطحی گسترده می شود. بنابراین مدل سازی منطقه ای فرسایش پذیری یکی از مناسب ترین راهکارهای تخمین هدررفت خاک محسوب می گردد. لذا هدف از این پژوهش، تدوین یک مدل منطقه ای فرسایش پذیری توسط روش های آماری، از طریق رابطه سنجی بین پارامترهای فیزیکی خاک و شاخص های دورسنجی در خور و بیابانک است. روش نمونه برداری میدانی، از نوع ترانسکت خطی بوده و در امتداد آنها، 33 نمونه خاک از عمق 0 تا 50 سانتی متر برداشت شد. با انتقال نمونه ها به آزمایشگاه، میزان عناصر ماسه، رس، سیلت، کربن و ماده آلی اندازه گیری و سپس مقادیر فرسایش پذیری در قالب فاکتور K و شاخص SEI محاسبه شد. در مرحله بعد، تصویر سنجنده OLI منطبق با زمان نمونه برداری میدانی از پایگاه اینترنتی USGS اخذ و با اعمال توابع Clay، NDVI، GOSAVI، SAVI، TSAVI، NDSI، SCI و GSAVI، مقادیر شاخص های مزبور استخراج گردید. درنهایت، با استفاده از آزمون پیرسون، همبستگی بین عناصر فیزیکی و فرسایش پذیری خاک با شاخص های دورسنجی محاسبه و در پایان جهت مدل سازی SEI و K، از طریق رگرسیون ساده و چندگانه، مبادرت به رابطه سنجی بین پارامترهای مذکور گردید و از بین آن ها مناسب ترین مدل ها باارزش رجحانی بالاتر انتخاب شد. نتایج مدل سازی نمایانگر حداکثر ارتباط خطی SEI با شاخص های SAVI، NDVI و TSAVI به ترتیب با ضریب تعیین 0/69، 0/66 و 0/66، و رابطه خطی فاکتور K با شاخص های NDSI، SAVI و SCI، به ترتیب با ضریب تعیین 0/630، 0/61 و 0/58 در سطح 99 درصد است. نتایج رگرسیون چندگانه نیز بیانگر بالاترین ارتباط SEI و K با اجماع گروهی شاخص های دورسنجی به ترتیب با ضریب تعیین 0/517 و 0/564 و خطای برآورد 0/0031144 و 0/0092369 در سطح 99 درصد است. بنابراین از طریق شاخص های دورسنجی و مدل های آماری تک متغیره و چندمتغیره، می توان میزان فرسایش پذیری خاک را برآورد نمود که امکان تخمین سریع و نسبتا دقیق مقادیر SEI و K را در منطقه خور و بیابانک فراهم می آورد.
    کلید واژگان: فرسایش پذیری خاک, عامل K, شاخص SEI, تحلیل رگرسیون, خور و بیابانک}
    Sayed Ali Mousavi*, Abolfazl Ranjbar Fordoei, Sayed Hojjat Mousavi, Sayed Javad Sadatinejad
    Soil erosion by water and wind processes are carried out widely. So one of the best ways to estimate soil loss and land degradation is regional erodibility model. The aim of this research is codification regional erodibility model by statistical methods, the relation survey in Khoor and Biabanak between physical properties of soils and remote sensing indices. Sampling Method field was linear transect method and picked up 33 soil samples from depths of 0 to 50 cm. By transferring the samples to the laboratory, were calculated the elements of sand, clay, silt, organic matter and carbon, and then measurement erodibility values using the K-factor and SEI index. Then, was taken OLI sensor image accordance time sampling from USGS website. And were extracted the indices by enforcing functions the amount of Clay, NDVI, GOSAVI, SAVI, TSAVI, NDSI, SCI and GSAVI. Finally, were calculated using Pearson correlation between physical elements and soil erodibility with Remote sensing indices. At the end of for modeling SEI and K, through simple and multiple regression attempts to gauge the relationship between these parameters and selected best models from among with higher preference value. The results of modeling SEI represents the maximum linear correlation with the indices SAVI, NDVI and TSAVI respectively, with coefficient of 0.69, 0.66 and 0.63, and K factor linear correlation with the indices NDSI, SAVI and SCI, respectively, with a coefficient of determination 0.63 0.61 and 0.58 is at level 99%. Multiple regression analysis also showed a high correlation with group consensus SEI, K and Remote Sensing indices, respectively, with a coefficient of determination 0.517 and 0.564 and estimated error 0.0031144 and 0.0092369 at level 99%. Therefore, can estimate the amount of soil erodibility by remote sensing indices and univariate and multivariate statistical models. Which enables fast and precise estimation of SEI and K values in the Khoor and Biabanak region.
    Keywords: soil erodibility, K factor, SEI index, regression analysis, Khoor, Biabanak}
  • مجتبی سلیمانی ساردو *، ابوالفضل رنجبر فردویی، سید حجت موسوی
    رخساره های ژئومورفولوژی، کاربری اراضی، فرسایش، IMDPA، شاخص های بیابان زایی
    کلید واژگان: رخساره های ژئومورفولوژی, کاربری اراضی, فرسایش, IMDPA, شاخص های بیابان زایی}
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر ابوالفضل رنجبر فردویی
    رنجبر فردویی، ابوالفضل
    استاد تمام دینامیک بیابان، مدیریت و کنترل بیابان، منابع طبیعی، دانشگاه کاشان
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال