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 نویسنده:

منصور جهان تیغ

  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    برای اجرای این پژوهش ابتدا وضعیت پراکنش این گیاه در منطقه بر اساس مشاهدات میدانی بررسی و چهار ناحیه مشخص برای آن شناسایی شد. از خاک و پوشش گیاهی معرف به روش تصادفی- سیستماتیک نمونه برداری شد. خصوصیات خاک از روش مقایسه میانگین ها و آزمون t استودنت و عوامل موثر بر پراکنش این گیاه با روش تجزیه مولفه های اصلی (PCA) محاسبه شد. یافته ها نشان داد که بین میانگین ویژگی های اسیدیته، کربن آلی، مجموع کلسیم و منیزیم، سدیم، نسبت جذب سدیم، سدیم محلول، مجموع کاتیون ها، فسفر و پتاسیم قابل جذب، درصد رس، سیلت و شن دو محدوده مطالعاتی اختلاف معنی دار ولی بین سایر ویژگی ها معنی دار نیست. نتایج آنالیز بیانگر آن است که گیاه مزبور تمایل به استقرار در خاک هایی با ماده آلی فقیر، فسفر، پتاسیم و رس بیشتر را دارد ولی افزایش سدیم، نسبت جذب سدیم، مجموع کاتیون ها و شن از موانع استقرار آن در منطقه است. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که از نظر نیازهای اکولوژیکی این گیاه کم توقع و در خاک های فقیر نیز قابلیت سازگاری دارد.

    کلید واژگان: آنالیز مولفه های اصلی, پوشش گیاهی, خصوصیات خاک, سیستان
    Mansour Jahantigh *, Moien Jahantigh

    The aim of this study was to determine properties of soil Citrullus colocynthis habitat. First implement the distribution status of this plant in Nimroz city and by establishing two transects, each with a length of 250 meters and at a distance of 50 meters, a plot of 3× 3 meters was determined according to the type of cover. Also the characteristics of cover percentage, bare soil and litter were determined. forty soil samples were taken from habitats of this plant and control areas from a depth of 0-50 cm and analyzed some soil properties. T-test and principal component analysis (PCA) method were used to compare the soil properties and to determine the factors affecting the establishment of plant species. Results showed that there is a significant difference between the mean of acidity, carbon, total calcium and magnesium, sodium, sodium adsorption ratio, soluble sodium, total cations, absorbed phosphorus and potassium, clay, silt and sand in the two studied areas. But between other data, it is not statistically significant. The multivariate analysis indicate that the plant tends to settle in soils with higher organic matter, phosphorus, potassium and clay and the variables of sodium content, sodium uptake ratio, total cations and sand percentage are the most important obstacles to the establishment of this plant in study area. Conclusion the soil characteristics of this plant, its ecological needs are low in the harsh ecological conditions of the region and can be adapted to poor soils.

    Keywords: Properties Of Soil, Sistan, Principal Component Analysis, Vegetation Cover
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ، خداداد دهمرده، رضا بیات

    سیستان به دلیل نداشتن سفره آب زیرزمینی و وابستگی به آب رودخانه هیرمند در افغانستان با بحران بی آبی همراه است. ولی دارای آب زیرسطحی شور است که استفاده از آن در بهبود وضعیت منطقه موثر است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر تغییرات شوری و روش آبیاری بر رشد محصولات گل محمدی و چای ترش بوده است. با انتخاب 36 واحد آزمایشی و در مرکز هر یک، چاله هایی به قطر 50 و عمق60 سانتی متر حفر شد. تیمارهای پژوهش شامل روش آبیاری (سفالی و قطره ای)، سطح شوری (شوری تا1200، شوری تا2200 و شوری تا 3200 میکرو موس بر سانتی متر مربع) و نوع گیاه (گل محمدی و چای ترش) است. این پژوهش در غالب طرح بلوک تصادفی با سه تکرار در ایستگاه کشاورزی زهک اجرا شد. گیاه گل محمدی به صورت نهال گلدانی و بذر چای ترش در گلخانه کاشته شد. در ابتدا، ماهانه 10 لیتر آب در اختیار گیاه قرار گرفت. ارتفاع رشد، تاج پوشش، قطر ساقه و تعداد شاخه گیاهان در فصل رشد اندازه گیری شد. سه نمونه خاک برداشت و برخی ویژگی های آن ها اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس صفات رشدی گیاهان نشان داد که ارتفاع نهال و قطر ساقه تحت تاثیر سطوح مختلف شوری قرار گرفته، به طوری که با کاربرد روش آبیاری سفالی ارتفاع و قطر نهال ها به ترتیب 13و 1.7 درصد بیش تر از روش آبیاری قطره ای بود که از لحاظ آماری در سطح یک درصد معنا دار (0.01 ≤p) بود. هم چنین، یافته ها نشان داد که گیاه گل محمدی نسبت به شوری آب، عملکرد رشدی بیش تری نسبت به چای ترش دارد. علاوه بر آن داده های تاج پوشش و تعداد شاخه ها نشان داد هر چند با هم اختلاف دارند ولی از لحاظ آماری اختلاف معناداری بین آن ها وجود ندارد. نتیجه گیری می شود که در آبیاری سفالی به دلیل نفوذ عمقی و توزیع یکسان رطوبت در خاک، از تبخیر آب جلوگیری می شود که این عمل سبب افزایش رطوبت اطراف ریشه گیاه شده و تراوش آب از کوزه به اطراف کاهش درجه حرارت اطراف گیاه را نیز به همراه دارد که این خود رشد مناسب آن را در پی داشته است.

    کلید واژگان: آبیاری سفالی, آب شور, ریشه گیاه, تبخیر خاک, ذخیره رطوبت
    Mansour Jahantigh *, Moien Jahantigh, Khodadad Dhemardhe, Reza Bayat
    Introduction

    Today, water security is one of the important limitations of development, especially in dry and desert areas. Because these areas not only have low rainfall, but also this low rainfall is not properly distributed. Despite the increase in irrigation efficiency in some agricultural methods, the limitation of freshwater resources in some areas makes it necessary to use salt water in agriculture. However, the use of these water sources has negative effects on the soil and the environment. So the salinity of soil and irrigation water reduces crop yield and puts soil resources at serious risk. It is possible to increase the crop yield and control soil erosion by using the appropriate irrigation method. The problem of salinity in plants is due to the accumulation of excessive amounts of sodium chloride, which is widely spread in coastal areas, soils of dry areas, and fertile lands. Studies have shown that the use of saline water, especially in conditions of equal fertilization between treatments, often reduces the absorption of important nutrients such as nitrogen due to the existence of a significant relationship between the absorption of water and nutrients. Research in the north of Golestan province showed that salinity causes a significant decrease in plant biomass. The effect of salinity stress on the accumulation of sodium, potassium, and chlorine in the plant was significant and the highest amount of ions was accumulated in the leaves. The plant's root system is selective in absorbing and transferring sodium to its aerial parts.

    Materials and Methods

    To do this research, first, by selecting 36 experimental units, holes with a diameter of 50 cm and a depth of 60 cm were dug in the center of each one, and then the treatments were prepared. This research is in the form of treatments consisting of irrigation factor (clay and drip irrigation method), salinity level (salinity up to 1200, salinity up to 2200, and salinity up to 3200 µmhos cm-2), and plant (Rose and Hibiscus sabdariffa) in three repetitions and it was done factorial randomized complete blocks design. Three water sources each with a capacity of 200 liters were placed at a height of less than two meters from the ground. Rose plant was prepared in the form of potted seedlings and Hibiscus sabdariffa seeds were planted in the greenhouse and after about two weeks in March, it was transferred to the field. The growth height of the plants, as well as the crown, the diameter of the plant stem, and the number of their branches in the growing season were measured. Also, three soil samples were collected and their characteristics of salinity, acidity, and texture were measured. In order to analyze the data, the statistical method of analysis of variance (ANOVA) and the least significant difference (LSD) test were used to compare the average of the studied indicators using MSTAT-C software and SPSS software.

    Results and Discussion

    The results of variance analysis of some growth traits of the studied species showed that seedling height and stem diameter were affected by different levels of salinity and the values ​​of this plant characteristic showed a statistically significant difference. The reason for the decrease in plant growth in a plant that is irrigated with more salinity is that the presence of salt in the soil exceeds the tolerance threshold of the plant, and as a result, the accumulation of excess salt in the root zone is a limiting factor for plant growth. According to the results of the effect of irrigation methods, as well as the interaction effect of salinity and irrigation method on the aforementioned indicators, there was no statistically significant difference. The interaction effect of plant and water salinity levels on the values ​​of these variables was significant. The comparison of the average data showed that the height of the studied species was significantly increased by using the clay irrigation method. The maximum diameter of the stem was also measured in the clay irrigation method, which was associated with an increase of 1.7\% compared to the drip irrigation method. Also, the results show that the highest values ​​of the studied variables are related to the rose flower plant, which is 1.7 and 3 times more than the sour tea plant, respectively. Clay irrigation causes water to be transferred to the root area of ​​the plant, which improves the performance and growth of the plant by providing the required moisture around the root. In other words, the way to distribution soil moisture in clay irrigation takes place in the form of percolation and uniformly around the root of the plant, which causes the moisture to be placed directly around the root area and thus affects the growth of the plant. In addition, the canopy data and the number of branches showed that there is no significant difference between them.

    Conclusion

    This research tested the effect of different levels of water salinity and clay and drip irrigation on the establishment of plants in the Sistan plain, considering the existence of a water shortage crisis in the region, in order to use saline water on two plants, rose and Hibiscus sabdariffa. The results showed that clay irrigation performance was better than drip irrigation at all salinity levels. Because in the drip irrigation method, with the occurrence of drought stress, it reduces plant growth compared to the clay irrigation method. In addition, in the drip irrigation method, water is placed on the soil surface and deep penetration is limited, and as a result, the increase in humidity in the subsurface layers is less. In the clay irrigation method, due to deep penetration and uniform distribution of moisture in the soil profile, the amount of moisture stored in the soil increases.

    Keywords: Clay pot irrigation, moisture storage, Plant root, saline water, soil evaporation
  • معین جهان تیغ، منصور جهان تیغ*، فاضل ایرانمنش

    جنوب شرقی ایران به ویژه سیستان جزء مناطق بحرانی کشور است که به طور مستمر تحت تاثیر گرد و غبار قرار دارد و در سال های اخیر، بر شدت آن افزوده شده است. هدف از اجرای این تحقیق، شناسایی کانون های گرد و غبار در جنوب شرق ایران با تاکید بر طوفان های سیستان است که با استفاده از روش ترکیبی مبتنی بر مطالعات میدانی، تکنیک های دورسنجی و تجزیه و تحلیل سرعت باد انجام می شود. بدین منظور، مهم ترین متغیرهای موثر بر تولید گرد و غبار از جمله شاخص های پوشش گیاهی، دما و رطوبت سطح زمین با استفاده از تصاویر مودیس و شیب با استفاده از تصاویر استر استخراج و با استفاده از منطق فازی با نقشه زمین شناسی تلفیق شد. بازسازی طوفان های ناشی از کانون های شناسایی شده براساس الگوریتم BTD و با استفاده از 42 تصویر مودیس صورت گرفت. برای تجزیه و تحلیل بادهای منطقه نیز از نرم افزار (WRplot view 8) استفاده شد. نتایج نشان داد که کمترین مقادیر شاخص پوشش گیاهی و رطوبت سطحی خاک، مربوط به اراضی بایر و بیابانی است که بیشترین میزان دمای سطحی را دارد و ساختار زمین شناسی آنها از آبرفت های ریزدانه، رسوبات رودخانه ای، پهنه های سیلت نمکی و تپه های ماسه ای تشکیل شده است که با کانون های بحرانی تولید گرد و غبار در محدوده مطالعه انطباق دارد. با آشکارسازی طوفان های گرد و غبار، یافته ها بیانگر آن است که گستره وقوع این طوفان ها از نواحی شرقی تا جنوب شرقی خراسان جنوبی و جنوب غربی افغانستان است که نواحی شمالی تا جنوب شرقی سیستان را نیز در برمی گیرد. همچنین تجزیه و تحلیل سرعت باد نشان داد که جهت وزش باد غالب سیستان، از شمال غربی و شمال است که  با وزش طوفان های شنی در محدوده مورد مطالعه هم جهت می باشد. با توجه به نتایج این پژوهش، طوفان های گرد و غبار در جنوب شرقی کشور منشا داخلی و خارجی دارد. مهم ترین کانون تولید گرد و غبار، در بخش جنوب غربی افغانستان و شمال سیستان متمرکز است که کنترل آن به اجرای برنامه های مدیریتی در سطح منطقه ای و فرا منطقه ای نیازمند است.

    کلید واژگان: استر, منابع تولید گرد و غبار, منطقه سیستان, مودیس, BTD
    Moien Jahantigh, Mansour Jahantigh*, Fazel Iranmanesh
    Introduction

      Wind erosion is affected by climate change and several droughts have caused environmental degradation in arid regions. This process causes sand and dust storm (SDS) phenomenon which is one of the most important challenges in fragile areas. This phenomenon is harmful for human health and causes socio-economic problems. Over the past two decades, SDS have been increasing in Iran, particularly in the south-east of the country. Therefore, in order to manage this environmental phenomenon in arid areas, it is an urgent need to identify the dust storm sources. The changes of factors such as vegetation, soil moisture, slope, land temperature, and geological units have effective roles in the occurrence of dust storms. So, investigating the changes in these factors is an effective solution to identify dust storm sources. In this regard, using remote sensing data is one of the effective methods for the detection and mapping of dust storms resource, which combined with field methods, provides a coherent approach to manage and control this phenomenon. This study aimed to identify dust sources and storms in the southeast of Iran with emphasis on the Sistan dust storm by using field work and remote sensing data.

    Methodology

    The study area is located in the south east of Iran and contains some of the border areas of Iran and Afghanistan (including some parts of the south Khorasan and Sistan and Baluchestan province in Iran as well as Farah and Nimroz province in Afghanistan with coordinates of 60˚ 16′ - 61˚ 36′ east longitude and 29˚ 8′ - 32˚ 32′ north latitude). In north of the study area, the mountainous and low-altitude areas are intertwined but the southern area is mostly flat and lacks topography and natural features. The most important characteristics of this area is 120-day winds, which sometimes reach speeds of more than 120 kilometers per hour and is accompanied by high intensity of sand and dust storms. In this study, to identify dust storm sources, the combination of remote sensing, field study and wind analysis methods are used. To achieve this purpose, at first effective factors in the occurrence of dust storms such as vegetation, soil moisture, slope, land temperature, and geological units were prepared. In this regard, by using Modis satellite images, map of vegetation, soil moisture and land temperature were prepared by applying Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI), integrating temperature vegetation dryness index (TVDI) and Land surface temperature (LST), respectively. Also slope map (using Aster satellite) and geological units were prepared. In the next stage, the fuzzy logic method was employed to combine layers and prepare the map of dust storms source, which is assessed by an error matrix and available dust source map. Detection of sand dust storms were performed by using BTD dust detection indicator. For winds analysis, we used WRplot view 8 Software. In the field study, several dust storms sources were determined and their characteristics were recorded.

    Results

        The results showed that the ranges of SAVI index are + 0.6 to -1 and the highest amount of this index coordinate with highest soil moisture (TVDI) and the lowest land surface temperature (LST) area. This area is mostly related to rangeland, combination of wetland-rangeland, hand-planted forests and agricultural lands. The amount of SAVI index and soil moisture reaches its minimum value in the salt marsh lands, abandoned agricultural lands, desert areas and degraded rangeland. By merging the layers and preparing the map of dust storm sources, it was found that the critical dust storms resources coordinate with high land surface temperature and low vegetation and soil moisture areas. In addition, the highest dust source area is in the slopes of 0 to 4 % with geological units such as playa deposits, eolian deposits, alluvium sediment and wet playa deposit. According to the results, the incoming dust storms into the study area come from the east and southeast of south Khorasan province in Iran and the southwest of Farah province in Afghanistan.

     Discussion & Conclusions

      In this study by using effective factors including vegetation, soil moisture, land surface temperature, slope and geological units, the sources of dust production were identified. According to the results, poor vegetation and low soil moisture in flat areas with sensitive formations are the key factors to create dust storm resources in the study area. Also, the most important active hot-spot areas for dust storm is concentrated in the southwest of Afghanistan and north of sistan region (dry lake bed of Hamoon). Therefore, it can be concluded that using satellite images and the studied factors, the dust sources can be properly identified. Furthermore, by using Time series images of modis and the updated dust source maps, a coherent approach can be provided in order to manage and control this phenomenon.

    Keywords: Aster, BTD, Modis, Sistan area, sources of dust production
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    استفاده نامعقول از عرصه های طبیعی و کشاورزی به ویژه در نواحی خشک و نیمه خشک باعث تشدید فرسایش خاک و در پی آن وقوع سیلاب های سهمگین و بروز پدیده گرد و غبار و تشدید بیابان زایی می شود. بنابراین به منظور جلوگیری از بروز مشکلات زیست محیطی این مناطق، نیازمند مدیریت علمی منابع آب و خاک آن ها است. سامانه های سطوح آبگیر باران یکی از نقاط قوت مناطق خشک و بیابانی است که استعداد نهفته ای برای توسعه این نواحی دارد. این پژوهش عملکرد تاثیر سامانه های سطوح آبگیر باران بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک سطوح آبگیر باران در منطقه میل نادر سیستان را مورد بررسی قرار داد. بدین منظور 12 نمونه خاک به طور تصادفی از محدوده سطوح آبگیر باران و منطقه شاهد برداشت شد و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بین میانگین مقادیر درصد رس، سیلت و شن در خاک سطوح آبگیر باران نسبت به منطقه شاهد تفاوت معنی داری در سطح 1 درصد (01/0< P) وجود دارد و با افزایش درصد رس و سیلت بافت خاک از کلاس لومی- شنی در منطقه شاهد به کلاس لومی در سطوح آبگیر باران تغییر یافته که باعث افزایش 28 درصدی رطوبت خاک نسبت به منطقه شاهد شده است. در بررسی خصوصیات شیمیایی خاک مشخص شد که نیز مقدار اسیدیته، هدایت الکتریکی، سدیم و نسبت جذب سدیم به طور معنی دار (01/0< P) در خاک سطوح آبگیر کاهش ولی میزان ماده آلی، نیتروژن و پتاسیم افزایش یافته است. نتیجه گیری می شود که اثر سامانه های سطوح آبگیر باران باعث بهبود مشخصه های فیزیکی- شیمیایی خاک شده است. با توجه به بحران های محیط زیستی موجود و تسریع روند بیابان زایی در این منطقه، بهره برداری از این سامانه ها در منطقه سیستان شرایط مناسبی را برای بهبود اکولوژیکی و زیست محیطی این مناطق فراهم می نماید.

    کلید واژگان: بیابان زایی, رسوبات, سطوح آبگیر باران, ویژگی های خاک
    Mansour Jahantigh*, Moien Jahantigh

    The excessive use of water and soil resources, especially in arid and semi-arid regions, causes increased soil erosion, followed by the appearance of destructive floods, the emergence of dust, and intensifying the phenomenon of desertification. Therefore, in order to prevent the environmental problems of these areas, there is a need for efficient management of their water and soil resources. The rainwater catchment systems are one of the strong points of dry and desert areas, which have a high ability to develop these areas. This study investigated the effect of rain catchment systems on the physical and chemical characteristics of rainwater catchment systems soil in the Mil Nadir area of Sistan. For this purpose, six soil samples were taken from the rainwater catchment systems and the control area and their physical and chemical properties were measured. The results of this study showed that there is a significant difference of 1% between the average percentage of clay, silt, and sand in the soil of the rainwater catchment systems areas compared to the control area (P<0.01). With the increase in the percentage of clay and silt, the soil texture from class Loamy-sandy in the control area was changed to loamy class in rainwater catchment systems, which caused a 28% increase in soil moisture compared to the control area. In the examination of soil chemical properties, the findings indicate that the amount of acidity, electrical conductivity, sodium, and sodium absorption ratio significantly (P<0.01) in the soil of rainwater catchment systems decreased, but the amount of organic matter, nitrogen, and potassium increased. The effect of rain catchment surface systems has improved the physico-chemical properties of the soil, due to the existing environmental crises and the acceleration of the desertification process in this region. The use of these catchment systems in the Sistan Region provides suitable conditions for improvement. It provides ecological and environmental protection of these areas.

    Keywords: Desertification, Rainwater Catchment Systems, Sediments, Soil properties
  • معین جهان تیغ*، منصور جهان تیغ

    پیشینه و هدف:

     تخریب سرزمین و بیابان زایی در مناطق خشک از جمله چالش های مهم زیست محیطی در سراسر کره زمین بشمار می رود. این فرآیند با توجه به کمبود نزولات جوی و وقوع خشک سالی های متوالی ضمن بهره برداری نامعقول از عرصه های طبیعی و کشاورزی با افزایش تقاضا برای تامین نیاز غذایی بشر، ابعاد مختلف زیست محیطی و اقتصادی-اجتماعی را تحت تاثیر قرار می دهد. به طوری که تداوم چنین شرایطی طی سال های اخیر با تخریب پوشش گیاهی و خاک، فرسایش آبی و بادی، شوری خاک، فشردگی سطح خاک و پایین رفتن سطح سفره های آب زیرزمینی پیامدهای قابل توجهی برای تولید محصولات کشاورزی، تنوع زیستی و در نتیجه تخریب اکوسیستم در این مناطق را به همراه داشته است. از آنجا که الگو و ابعاد تغییرات پوشش گیاهی مهم ترین مشخصه فیزیکی تخریب زمین در مناطق خشک بشمار می رود. لذا پایش تغییرات پوشش گیاهی بستری مناسب برای شناخت عوامل و فرآیندهای موثر در وقوع پدیده بیابان زایی و تخریب زمین در این مناطق را فراهم می آورد. با توجه به قابلیت های داده های سنجش از دور به دلیل پوشش وسیع و چند زمانه بودن و از طرفی محدودیت های ناشی از تغییرپذیری مکانی و زمانی و همچنین هزینه بر بودن مطالعات میدانی، استفاده از تصاویر ماهواره ای راه کاری مناسب برای پایش تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از شاخص های پوشش گیاهی است. با توجه به اینکه استفاده از تصاویر با وضوح مکانی و زمانی بالا پاییش تغییرات پوشش گیاهی را تحت تاثیر قرار می دهد، لذا ترکیب تصاویر مختلف با قدرت تفکیک مکانی (به عنوان مثال Landsat) و زمانی (به عنوان مثالMODIS) بالا امکان تهیه داده هایی با تفکیک مکانی و زمانی بالا را فراهم می کند. هدف از مطالعه، پایش تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر شبیه سازی شده لندست در مقیاس روزانه طی دوره های کم آبی، نرمال و پرآبی در شهرستان نیمروز صورت گرفته است.

    مواد و روش ها :

    منطقه مورد مطالعه در شمال استان سیستان و بلوچستان واقع شده است. بارش کم (50 میلی متر)، درجه حرارت بالا (48 درجه سانتی گراد)، تبخیر زیاد (5000 میلی متر) و وزش بادهای 120 روزه از جمله شرایط خاص آب و هوایی این منطقه است. در این مطالعه در ابتدا به تعیین سال های مرطوب، نرمال و خشک سالی با بررسی وضعیت خشک سالی هیدرولوژیکی در رودخانه هیرمند پرداخته شد. با استفاده از پکیج Hydrostats در نرم افزار R با اجرای کدهای مربوطه تغییرات جریان روزانه (daily.cv)، سالانه (ann.cv)، طول دوره های بیشتر و کمتر از آستانه (high. spell and low. spell) و همچنین بیش ترین و کم ترین دوره های زمانی که یک سیل مشخص تا آستانه طول می کشد  (high. spell. lengths and low. spell. lengths) برای یک دوره آماری 29 ساله محاسبه شد. در ادامه به بررسی وضعیت پوشش گیاهی طی سال های مورد مطالعه پرداخته شد. بدین منظور در ابتدا اقدام به تهیه سری زمانی داده های سنجش از دور با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا با ادغام تصاویر با تفکیک مکانی (تصاویر Landsat) و زمانی (تصاویر MODIS) بالا با استفاده از مدل  ESTARFMضمن اعتبارسنجی تصاویر شبیه سازی شده با داده های تصاویر ماهواره لندست (تصاویر سنجنده های TM، +ETM و OLI) گردید. طی عملیات میدانی از گونه های گیاهان مختلف نمونه برداری و موقعیت آن ها توسط GPS ثبت شد. با مقایسه داده های میدانی با شاخص پوشش گیاهی اختلاف نرمال (NDVI) و شاخص پوشش گیاهی تنظیم شده خاک (SAVI)، شاخص پوشش گیاهی با بیشترین همبستگی با داده های برداشتی انتخاب شد. با استفاده از شاخص پوشش گیاهی و برآورد مدل رگرسیونی، نقشه درصد پوشش گیاهی برای سال های مورد بررسی تهیه شد. پس از طبقه بندی نقشه های پوشش گیاهی، با استفاده از روش مقایسه (Cross Tab) در نرم افزارENVI   نقشه تغییرات پوشش گیاهی استخراج شد.

    نتایج و بحث :

    نتایج تجزیه و تحلیل دوره های کم آبی و پرآبی نشان داد که حجم سیلاب در سال های خشک سالی نسبت به سال های نرمال و مرطوب به ترتیب 31 و 82 کاهش یافته است. با تلفیق تصاویر مودیس و لندست (TM، +ETM و OLI) با استفاده از مدل ESTARFM یافته ها نشان می دهد که این مدل در برآورد بازتابندگی سطحی و حفظ جزییات مکانی دقت قابل قبولی دارد. به طوری که میانگین ضریب تعیین (R2) برآورد شده برای باندهای آبی، سبز، قرمز و نزدیک به مادون قرمز با داده های تصاویر دریافتی از ماهواره لندست به ترتیب 0.91، 0.89، 0.92 و 0.91 است. همچنین میانگینRMSE  در چهار باند به ترتیب برابر با 0.01، 0.027، 0.028 و 0.031 به دست آمده است. در مقایسه داده های میدانی با شاخص پوشش گیاهی اختلاف نرمال (NDVI) و شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده خاک (SAVI) یافته ها نشان می دهد که شاخص SAVI بیشترین همبستگی را با پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه دارد (87 =R2)، با برآورد مدل رگرسیونی و طبقه بندی نقشه های درصد پوشش گیاهی برای سال های مرطوب، نرمال و خشک سالی 6 کلاس طبقاتی به دست آمد (کلاس % 0-10=1، کلاس % 10-20=2 ، کلاس % 20-30=3، کلاس % 40-50=4،   کلاس % 60-80=5، و کلاس 6=>80). در بررسی تغییرات پوشش گیاهی نتایج نشان بیانگر آن است که در دوره خشک سالی70% مساحت منطقه مورد مطالعه دارای پوشش گیاهی کمتر از 10% (برابر 138176.3 هکتار) می باشد که در سال های نرمال و پرآبی با افزایش پوشش گیاهی مساحت این عرصه ها به ترتیب 30 و 48 درصد کاهش یافته است (به ترتیب برابر با 66269.98 و 50559.7 هکتار). با توجه به نتایج به دست آمده بیشترین تغییرات پوشش گیاهی مربوط به تبدیل کلاس 1 به کلاس 2 (معادل %48.5) است. علاوه بر این 18 و 27 درصد تغییرات گیاهی به ترتیب مربوط به کلاس 1 و 2 به کلاس 4 و 5 است (به ترتیب برابر با 16284.26 هکتار و 11471.88 هکتار). همچنین یافته ها نشان می دهد که بیشترین تغییرات پوشش گیاهی به ترتیب در کاربری های تالاب-جنگل (%28)، جنگل- مرتع (%21) و مراتع ضعیف (%19) رخ داده است. بر اساس مطالعات میدانی از جمله مهم ترین گونه های گیاهی که در این کاربری ها رشد می نماید عبارتند از؛ Aeluropus littoralis sp. ، Chenopodiace sp.،  Tamarix aphylla وHaloxylon aphylum می باشد که قابلیت سازگاری بالایی با شرایط اقلیمی منطقه مورد مطالعه دارد.

    نتیجه گیری:

     در این تحقیق برای اولین بار در منطقه نیمروز سیستان به بررسی تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر شبیه سازی شده لندست - مودیس طی سال های کم آبی، نرمال و پرآبی پرداخته شد. با توجه به بارش کم و رژیم آب و هوایی سخت در منطقه مورد مطالعه، جریان های سیلابی رودخانه هیرمند تنها منبع تامین آب مورد نیاز منطقه مورد مطالعه می باشد. نتایج تجزیه و تحلیل دوره های کم آبی و پرآبی نشان داد که حجم سیلاب در سال های خشک نسبت به سال های نرمال و پرآبی به ترتیب 31 و 82 کاهش یافته است. با توجه به کاهش حجم سیلاب در دوره خشک سالی %70 منطقه مورد مطالعه دارای پوشش گیاهی ضعیفی بوده که در سال های نرمال و پرآبی با تامین نیاز آبی گیاهان و افزایش پوشش گیاهی، مساحت این اراضی به ترتیب 30 و 48 درصد کاهش یافته است. در مجموع با توجه به نتایج به دست آمده از تحلیل دوره های خشکسالی و ترسالی و پاییش تغییرات پوشش گیاهی در منطقه مورد مطالعه می توان نتیجه گیری کرد که تغییر در شرایط هیدرولوژیکی جریان های ورودی به منطقه سیستان نقش بارزی در تغییرات پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه دارد و با توجه به شرایط سخت اقلیمی در این منطقه بخش قابل توجهی از مساحت این منطقه بدون پوشش گیاهی و یا دارای پوشش گیاهی فقیر هستند که با تخریب عرصه های طبیعی باعث گسترش کانون های بحرانی و تسریع سیر قهقرایی در این منطقه شده است. از اینرو، پایش و تجزیه و تحلیل دقیق تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی رویکردی کارآمد به منظور الویت بندی مکانی کانون های بحرانی جهت اتخاذ اقدامات مکانیکی مناسب برای کنترل فرآیند بیابان زایی در منطقه مورد مطالعه است. در این تحقیق با استفاده از قابلیت های داده های سنجش از دور و با ترکیب تصاویر با تفکیک مکانی30 متر در مقیاس روزانه با استفاده از مدل ESTARFM و تولید تصاویر با تفکیک مکانی و زمانی بالا، امکان پاییش تغییرات پوشش گیاهی با توجه به کمبود تجهیزات لازم و همچنین گستردگی عرصه های طبیعی در منطقه مورد مطالعه میسر شد. چنین ظرفیتی کمک بزرگی برای پایش تغییرات فصلی و پویای زیست محیطی با توجه به تسریع سیر قهقرایی در منطقه سیستان با تولید محصولات سنجش از دور با توان تفکیک بالای مکانی و پوشش بالای زمانی است.

    کلید واژگان: تغییرات پوشش گیاهی, لندست, مودیس, نیمروز, مدل ESTARFM
    Moien Jahantigh *, Mansour Jahantigh
    Background and Objective 

    land degradation and desertification in arid areas are the most important environmental challenges in the world. This process due to the lack of precipitation and the occurrence of drought, while the unreasonable exploitation of natural and agricultural areas with increasing demand to provide human food needs, affects various environmental and socio-economic dimensions. So, the continuation of this condition during recent years with the destruction of vegetation and soil, wind and water erosion, soil salinity, soil compaction, and declining groundwater aquifers have significant consequences for the production of agricultural products and biodiversity in an arid region. Since the pattern and dimensions of vegetation changes are the most important factors in detecting land degradation, monitoring the vegetation changes is the best approach to analyzing land degrading and desertification trends in an arid region. Therefore, according to the capabilities of remote sensing data due to the wide coverage and multi-timed,  the use of satellite imagery to monitor vegetation changes by using vegetation index is one of the best methods that developed in recent years. Moreover, concurrent access to high spatial and temporal resolution imageries is one of the important factors that affect the monitoring of vegetation changes. To achieve this goal, It needs to incorporate different satellites with high spatial (e.g., Landsat satellite) and temporal (e.g., MODIS satellite) images. The purpose of this study is the monitoring vegetation changes using daily Landsat simulated images at 30 m Spatial Resolution in three years of wet, normal, and drought in the Nimroze area.

    Materials and Methods

     The study area is located in the north of the Sistan and Baluchistan provinces. Low precipitation (50 mm), high temperature (48 oC), high evaporation (5 m), and 120-day winds are among the specific climatic conditions that characterize this region. In this study, at first, the hydrological drought status of the Hirmand River was investigated. Using the Hydrostats package in R software, the amount of threshold of flood by running the related codes (by running codes such: daily.cv, ann.cv, high. spell, and low. spell) during the statistical period of study (29 years) was calculated. To determine wet, normal, and drought years calculated the length of periods that flood is higher (high. spell. lengths) and lower (low. spell. lengths) than the threshold. To increase the accuracy of monitoring vegetation changes, it needs to incorporate different satellites with high spatial (e.g., Landsat) and temporal (e.g., MODIS) images. To achieve this purpose, in this study, the Enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM) was evaluated with actual satellite data (OLI, ETM+, TM image). For this purpose at first, pre-processing (geometric, radiometric, and atmospheric correction) was performed on satellite images, and by using the ESTRFM model, simulated daily Landsat images at 30 m spatial resolution for wet, normal, and drought years. In-field operations from different plant communities by GPS were sampled. Comparing filed data with the Normalized difference vegetation index (NDVI) and the soil-adjusted vegetation index (SAVI), the vegetation index that had the highest correlation with field data was selected. To investigate vegetation changes, using the vegetation index (the vegetation index with high correlation), the map of vegetation for each year was prepared (wet, normal, and drought years). After the classification maps of vegetation, by comparison, approach (cross tab), the map of vegetation changes was extracted.

    Results and Discussion

     The results of analyzing wet and dry periods showed that, flood volume in dry years compare to normal and wet years decreased 31 and 82 percentages, respectively. To incorporation MODIS and Landsat (OLI, ETM+, TM) Images, using enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM), finding indicate that this model improves the accuracy of predicted fine-resolution reflectance and preserves spatial details for heterogeneous landscapes too. So that the mean coefficient of determination (R2) of blue, green, red and near-infrared estimation bands with actual satellite images data is 0.91, 0.89, 0.92 and 0.91 respectively. Also the average Root-Mean-Square Error (RMSE) in four bands obtained 0.01, 0.027, 0.028 and 0.031 successively. Comparing the obtained field data with the Normalized difference vegetation index (NDVI) and the soil adjusted vegetation index (SAVI), indicate that SAVI index has the highest correlation (R2= 87) with vegetation of study region. By calculate the regression model (using SAVI and field data) and classify the vegetation maps of wet, normal and drought years, 6 class obtained (class1=0-10%, class2=20-10%, class3=20-30%, class4=40-50%, class5=60-80% and class6=>80%). The results of investigation vegetation changes indicate that during the drought period 70% of study area has less than 10% vegetation (equal to 138176.3 hectares) and during normal and wet years by increasing vegetation, this area decreased by 30 and 48% respectively (equal to 66269.98 and 50559.7 hectares, respectively). According to the results during the study period, the most vegetation changes is relate to conversion of class 1 to class 2 (equivalent to 48.5%). moreover 18 and 27% of vegetation changes relate to class 1 and 2 to class 4 and 5 respectively (equal to 16284.26 and 11471.88 hectares, respectively). Also the finding indicates that the most vegetation changes occurrence in wetland-forest (28%), forest-rangeland (21%) and poor rangeland (19%) land uses respectively. Field study also showed that, the most important plant species that grows in this land-use such as the results of analyzing wet and dry periods showed that flood volume in dry years compare to normal and wet years decreased by 31 and 82 percent, respectively. To incorporation MODIS and Landsat (OLI, ETM+, TM) Images, using enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM), the finding indicates that this model improves the accuracy of predicted fine-resolution reflectance and preserves spatial details for heterogeneous landscapes too. So that the mean coefficient of determination (R2) of blue, green, red, and near-infrared estimation bands with actual satellite images data is 0.91, 0.89, 0.92, and 0.91 respectively. Also, the average Root-Mean-Square Error (RMSE) in four bands obtained 0.01, 0.027, 0.028, and 0.031 successively. Comparing the obtained field data with the Normalized difference vegetation index (NDVI) and the soil-adjusted vegetation index (SAVI), indicate that the SAVI index has the highest correlation (R2=87) with the vegetation of the study region. By calculating the regression model (using SAVI and field data) and classifying the vegetation maps of wet, normal, and drought years, 6 classes obtained (class1=0-10%, class2=20-10%, class3=20-30%, class 4=40-50%, class5=60-80% and class6=>80%). The results of the investigation of vegetation changes indicate that during the drought period, 70% of the study area has less than 10% vegetation (equal to 138176.3 hectares) and during normal and wet years by increasing vegetation, this area decreased by 30 and 48% respectively (equal to 66269.98 and 50559.7 hectares, respectively). According to the results during the study period, most vegetation changes are related to the conversion of class 1 to class 2 (equivalent to 48.5%). moreover, 18 and 27% of vegetation changes relate to class 1 and 2 to class 4 and 5 respectively (equal to 16284.26 and 11471.88 hectares, respectively). Also, the finding indicates that the most vegetation changes occur in wetland-forest (28%), forest-rangeland (21%), and poor rangeland (19%) land use respectively. The field study also showed that the most important plant species that grow in this land use such as Aeluropus littoralis, Chenopodiace sp, Tamarix aphylla, Haloxylon aphylum are adaptive to climatic regime in study area.

    Conclusion

     In this research for the first time in the Nimroz region of Sistan Vegetation changes were studied using Landsat simulated images during periods of low water, normal, and high water years. Due to low rainfall and harsh climate in the study area, floods in the Helmand River are the only source of water supply required in the study area. The results of analyzing wet and dry periods showed that flood volume in dry years compared to normal and wet years has decreased by 31 and 82, respectively. According to the reduction of flood volume during a drought year, 70% of the study area has poor vegetation and during normal and wet years, providing plants with water needs and increasing vegetation, this area had decreased by 30% and 48%, respectively. According to the results of this study, change in hydrological conditions of the Hirmand River has a significant role in vegetation changes in the study area by using simulated images with high spatial and temporal resolution can improve the accuracy of monitoring vegetation changes to control and management the desertification in Sistan area.

    Keywords: Vegetation changes detection, Landsat, MODIS, Nimrozre, ESTARFM model
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    یکی از چالش های زیست محیطی منطقه سیستان، کمبود منابع آب شیرین است. با توجه به این که آب این منطقه وابسته به کشور افغانستان است، استفاده از منابع آب شور برای بهبود وضعیت منطقه ضروری است. استفاده از آب شور شاید اثراتی منفی بر روی خاک داشته باشد که نیاز به بررسی و استفاده از روش آبیاری مناسب دارد. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تاثیر آب شور و نوع آبیاری بر رطوبت و ویژگی های فیزیکی-شیمیایی خاک بود. به همین منظور 36 چاله به عمق 60 و قطر 50 سانتی متر حفر و در 18 چاله سفال هایی به ترتیب به ارتفاع و قطر 40 و 5 سانتی متر داخل آن ها گذاشته شد و 18 چاله نیز به عنوان شاهد انتخاب شد. سه نمونه خاک از عمق 50 سانتی متری در ابتدا و پایان پژوهش به منظور بررسی تاثیر آبیاری با آب شور بر روی خاک، برداشت و ویژگی هایی مانند اسیدیته، شوری، سدیم، نسبت جذب سدیم، مواد آلی، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و بافت خاک اندازه گیری شد. برای آبیاری از آبی با سه دامنه شوری استفاده شد. برای رسیدن به هریک از درجات شوری، در آزمایشگاه درصد موردنیاز مشخص و در سه منبع ذخیره شد. در این پژوهش کشت دو گیاه گل محمدی و چای ترش با دو روش آبیاری قطره ای و سفالی آزمایش شد. گیاهان به طور ماهانه آبیاری شدند. رطوبت خاک در عمق 60 سانتی متر به طور ماهانه اندازه گیری شد. این پژوهش با 12 تیمار و 3 تکرار و به روش فاکتوریل انجام شد. نتایج نشان داد که بین ویژگی های شوری، کربن آلی، سدیم و مجموع کاتیون های نمونه های خاک ازلحاظ آماری اختلاف معنی داری وجود داشت ولی بر سایر ویژگی ها بی اثر بود. همچنین روش های آبیاری در سطح یک درصد بر تغییرات رطوبت خاک اثر معنی داری داشت. نتیجه گیری می شود مدیریت آبیاری سفالی با توجه به اینکه سفال ها نمک های محلول در آب را جذب می نمایند، قادرند میزان شوری آب در خاک را تعدیل نماید.

    کلید واژگان: آب شور, آبیاری سفالی, رطوبت خاک, ویژگی های خاک
    Mansour Jahantigh *, Moien Jahantigh
    Introduction

    With rapid population growth and increasing demand for food, water shortage is one of the challenges of development in countries, because more than 98% of the water on the earth is salt water. In addition, the use of some fresh water sources is also limited. Such a situation will worsen with time. This limitation is more in dry and desert areas that have little rainfall and their distribution is not suitable. The country of Iran, which is located on a dry belt and its rainfall is less than a third of the global amount, is one of those areas that is facing a lot of water stress. Due to the lack of rainfall in the country and, on the other hand, the lack of scientific use of the country's natural and agricultural areas, the ground has been laid for the destruction of natural ecosystems. Accordingly, due to the limited supply of fresh water for agricultural purposes in the world, especially in dry areas, saline water is widely used to irrigate crops to provide the water needed by plants. Due to the use of saline water with a high concentration of salt, especially sodium salt in the soil, it causes a decrease in production efficiency and destruction of the physical and chemical properties of the soil. Since most of the water resources are consumed in the agricultural sector, an appropriate irrigation pattern should be used to prevent soil degradation and erosion in addition to increasing crop yields. Clay pot irrigation is one of the methods that has a better performance than other irrigation methods such as surface and drip type. This type of irrigation is suitable in dry areas that have high evaporation and transpiration and are associated with water crisis.

    Materials and methods

    In order to carry out this research, first, 36 holes with a depth of 60 cm and a diameter of 50 cm were dug, and in 18 holes, a clay pot was placed with a height of 40 cm and a diameter of 5 cm, and 18 holes were selected as control and without clay pot. Three soil samples were taken from a depth of 50 cm at the beginning and at the end of the research period. Soil changes were made by irrigation with saline water and the characteristics of pH, EC, Na, SAR, organic matter, P, K, Ca, Mg and soil texture were measured. Considering that three types of water with different salinity (1200, 2200 and 3200 umho/cm) were used, three sources of water each with a volume of 200 liters were placed beside the location of implementation. By using the variety of saline water that existed in this area, bringing the EC of water to the level required for the research was done in the laboratory and stored in the relevant water sources. Cultivation of two plants, Rosa damascena and Hibiscus sabdariffa, was tested. Soil moisture (by weight) was measured monthly at a depth of 60 cm.

     Results and  Discussion

    Examining the pH of the soil samples shows that there is not much difference in the value of this characteristic of the soil of the research area, such that the range of this characteristic varied between 8-8.4. Changes in the EC of the investigated area at the beginning of the project fluctuated between 4.4 and 5.2 mg/liter. After the implementation of the saline water plan, it has been affected, such that the range of this feature has been varying between 16.5-9.7 mg/liter. Measuring the amount of Na at the time of starting the work showed that the range of changes fluctuated between 43.3-43.85 mg/liter. Total Ca and K were measured as 19.7-24.2 mg/liter, while the amount of this feature changed between 26.5-18.4 mg/liter after the completion of the project. The amount of SAR of soil samples at the beginning of the implementation of the project was between 13-3-17, but after the implementation of the project, this range changed between 12-7-18-4. The range of total cations of the soil samples collected at the beginning of the research varied between 43.5-43.5 mg/liter. But after the end of the project, this range changed to 103.5-72.8 mg/liter. Examining the texture of the soil samples at the start of the project showed that the range of clay changes varied between 14-15%, but after the completion of the research, it changed between 10-14%. The amount of silt in the soil samples at the time of starting the project was 43-47%, while this value changed to 44-48% in the samples after the end of the plan. Examining the amount of sand in the soil samples at the beginning of the research showed that the range of changes was between 42-39%, which did not change at the end of the project.

    Conclusions

    In this research, the effect of two irrigation methods with saline water on soil moisture and physical and chemical properties was investigated. The results showed that compared to the average of all characteristics, clay pot irrigation performance was better. The work process in this irrigation method is such that the clay pot plays the role of a filter and suitable water is provided for the plant. In this type of irrigation, the transfer of water is limited to the area of ​​the plant's roots, which causes an increase in soil moisture in this area, and improves the plant's performance. In other words, the distribution of moisture in the soil during percolation clay irrigation is such that the water enters the root area of ​​the plant uniformly, which, in addition to meeting the water requirement, also reduces the temperature of the soil. But in drip irrigation, moisture is placed on the soil surface, after which the moisture spreads horizontally on the soil surface and the water does not penetrate deep into the soil. This situation causes evaporation and transpiration to increase and plant roots face water stress. Also, soil solutes cause the soil to become salty through evaporation. In addition, water salinity also increases the intensity of soil salinity, which leads to soil degradation and erosion. Therefore, for the continuation of exploitation in dry and desert areas, it is necessary to use the appropriate method of irrigation in order to sustainably exploit the land without harming its ecosystem components, including the soil. Therefore, according to the existing methods of irrigation, the clay pot type is more important than other types of methods. It can thus be concluded that due to the lack of fresh water resources in Sistan and the limited flow of water from Afghanistan and the existence of subsurface saline water sources, it is necessary to use them, that the use of clay irrigation method has a positive effect on the vegetation and the improvement of the environmental situation and the continuation of exploitation.

    Keywords: Clay pot irrigation, Drip Irrigation, Soil properties
  • معین جهان تیغ، منصور جهان تیغ*
    برای انجام این پژوهش در ابتدا با تهیه نقشه کاربری اراضی با استفاده از تصاویر سنجنده OLIلندست 8 و تلفیق آن با نقشه زمین شناسی، واحدهای همگن تعیین و در مناطق معرف هر جامعه گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک نمونه برداری انجام شد. در هر واحد همگن نمونه برداری در طول سه ترانسکت 500 متری عمود بر شیب عمومی انجام شد. بر روی هر یک از این ترانسکت ها ده پلات 3×3 متری به فاصله 50 متر از هم مستقر و ویژگی های مربوط به هرگونه گیاهی شامل، فرم رویشی، نام علمی، تیره، درصد تاج پوشش برداشت شد. همچنین 48 نمونه خاک از عمق 20-0 سانتی متری برداشت و برخی از ویژگی های آن مانند بافت خاک، مواد آلی، شوری، pH و نسبت جذب سدیم اندازه گیری شد. طبقه بندی جوامع گیاهی با استفاده از تحلیل خوشه ای (شاخص اقلیدسی) پوشش گیاهی و تعیین عوامل تاثیرگذار بر پراکنش جوامع گیاهی با استفاده از تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش گیاهی منطقه شامل چهار زیر اجتماع گیاهی است و جنس های گیاهی گز درختچه ای (stricta Tamarix) و سیاه شور (Suaeda fruticosa) با فرم رویشی درختچه ای- بوته ای به ترتیب با 2/37 و 5/26 درصد بیشترین فراوانی را داشتند. در بررسی نتایج تحلیل واریانس نیز یافته ها نشان داد که درصد شن، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و ماده آلی در زیر اجتماعات طبقه بندی شده تفاوت معنی دار داشته است (05/0>P). همچنین نتایج نشان داد که مهم ترین عوامل موثر بر استقرار و پراکنش جوامع گیاهی در منطقه مقادیر درصد شن، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و درصد ماده آلی است.
    کلید واژگان: تحلیل خوشه ای, پوشش گیاهی, سیستان, ویژگی های خاک
    Moien Jahantigh, Mansour Jahantigh *
    To conduct this research, first by preparing the land use map using Landsat 8 OLI sensor images and its combination with geological map, homogeneous units were determined and sampling was done in randomly-systematically in the representative areas of each plant community. Sampling was done along 3 transects of 500m which were vertical, in each site. In each transect placed 10 plots of 3×3m2 at a distance of 50 meters from each other And characteristics related to any plant including vegetative form, scientific name, genus, canopy percentage were harvested. Also, 48 soil samples were taken from a depth of 0-20cm and properties such as soil texture, organic matter, salinity, pH and adsorption ratio sodium were measured. To classification plant communities and investigate the relationships between these communities and soil properties using cluster analysis and principal components analysis respectively in Rstudio software. According to the cluster analysis results, four plant communities were identified and tamarix stricta and Suaeda fruticosa plant species with shrub-shrub vegetative form had the highest frequency with 37.2% and 26.5%, respectively. Results of ANOVA indicated that there were significant differences between some soil properties in identified plant communities. There is also a relationship between the plant communities distribution and environmental factors (p<0.05). The results also showed that the most important factors affecting the establishment and distribution of plant communities in the study area are the percentage of sand, electrical conductivity, sodium absorption ratio and percentage of organic matter
    Keywords: Cluster analysis, Sistan, Soil properties, vegetation cover
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ
    هدف

    هدف از انجام این پژوهش بررسی خصوصیات فیزیکی شیمیایی خاک های مناطق بیابانی با پوشش گیاهی متفاوت می باشد. این پژوهش در دو منطقه تاسوکی و ترش آب (جاریکا) واقع در جنوب غرب سیستان که دارای  دو پوشش گیاهی متفاوت گز و تاغ هستند صورت پذیرفت.

    روش بررسی

    برای اجرای این تحقیق، ابتدا با استفاده از نقشه توپوگرافی محدوده مورد مطالعه مشخص و با استفاده از GPS کنترل گردید. با توجه به شرایط اکولوژیکی و فیزیوگرافی منطقه 4 نمونه خاک از هر محل (عمق 45-0 سانتی متر) برداشت و خصوصیات، pH، EC، مواد آلی، کربن آلی، ازت، کربنات کلسیم، درصد رطوبت اشباع، درصد رطوبت خاک، کلسیم، پتاسیم، سدیم، فسفر، منزیم، مقدار نسبت جذب سدیم، کلر و بافت خاک اندازه گیری شد. همچنین پوشش گیاهی منطقه مورد شناسایی قرار گرفت. داده ها با استفاده از برنامه آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که بین ویژگی های pH، ازت، فسفر، رطوبت، منزیم و سیلت نمونه های خاک دو منطقه مورد مطالعه در سطح 05/0  اختلاف معنی داری وجود ندارد. (05/0>P) ولی بین مواد آلی، کربن آلی، کربنات کلسیم، کلسیم، پتاسیم، سدیم، کلر، نسبت جذب سدیم، رس و شن در سطح 01/0 اختلاف معنی داری وجود دارد (01/0<P).

     بحث و نتیجه گیری

    نتیجه گیری می شود خاک های دو منطقه مورد بررسی دارای محدودیت برای توسعه پوشش گیاهی نمی باشند.

    کلید واژگان: خصوصیات‎ ‎فیزیکی‎ ‎شیمیایی, ‎ ‎‏ مناطق بیابانی, نمونه های خاک, جنوب غرب سیستان‏
    Mansour Jahantigh *, Moien Jahantigh
    Objective

    The objective of the study was to compare the desert environments soil physical and chemical characteristics with different vegetation types. This study has done in southwestern of Sistan region (Tasoki and Torsh Ab).
    Study

    Method

    The study areas were distinguished based on geologic maps in scales of 1:50,000 and field observations, and global positioning system (GPS). Four soil samples were taken from the 0-45 cm depth at each location and analyzed for pH, EC, organic matter, organic carbon, nitrogen, CaCO3, ESP, potassium, moisture, sodium, phosphorus, magnesium, calcium, sodium adsorption ratio, chlorine and texture. Dates were analyzed using SPSS software. 

    Findings

    The data indicated that there are no statistically significant differences between soil properties including: pH, nitrogen, phosphorus, moisture, magnesium, and silt, at the 0.05 levels (p> 0.05). But, there are statistically significant differences between soil properties including: organic matter, organic carbon, CaCO3, ESP, potassium, sodium adsorption ratio, calcium, clay and sand were statistically significant at the 0.05 levels (p< 0.01).

    Concluded

    Concluded that the study area soil no limits to incrase of vegetation cover. The studies concluded that there were no soil limite for incrase of vegetation cover in study area.

    Keywords: desert environments, soil physical-chemical characteristics, soil samples ‎
  • معین جهان تیغ*، علی نجفی نژاد، منصور جهان تیغ، محسن حسینعلی زاده

    کمبود نزولات جوی و خشک سالی از عوامل موثر بر بحران کم آبی در مناطق خشک بشمار می رود که این فرایند با توجه به بالا بودن میزان تبخیر در این مناطق ضمن کاهش میزان بهره وری از آب، باعث کاهش رطوبت خاک می شود. از این رو، کاربرد روش های حفاظتی با کاهش میزان تبخیر و حفظ رطوبت خاک علاوه بر بهبود رشد و عملکرد گیاه، باعث افزایش بهره وری آب می شود. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تاثیر خاکپوش ماسه بادی و نانو رس در آبیاری سفالی بر تغییرات دما و رطوبت در یکی از کانون های فرسایشی منطقه سیستان است. بدین منظور، در ابتدا طی عملیات میدانی از رسوبات بادی انباشت شده در دشت سیستان و همچنین، رسوبات سیلابی بستر رودخانه هیرمند (رسوبات حمل شده طی سیلاب های ورودی از کشور افغانستان) نمونه برداری شد. با تعیین اندازه ذرات نمونه های رسوب به منظور تهیه خاکپوش ماسه بادی بزرگ ترین اندازه ذرات رسوبات بادی با استفاده از الک جدا شد. برای تهیه نانو ذرات رس نیز رسوبات سیلابی با استفاده از آسیاب گلوله ای ضمن بررسی اندازه ذرات و تعیین عناصر اصلی (با استفاده از روش XRF) پودر شد. در ادامه، با آماده سازی تیمارهایی متشکل از خاکپوش ماسه بادی، نانو رس و شاهد با نصب ترمومتر و پروب در اعماق 10، 30 و 50 سانتی متر اقدام به اندازه گیری دما و رطوبت خاک (با استفاده از رطوبت سنج) برای یک دوره 186روزه شد. همچنین، در پایان دوره آزمایش به منظور بررسی شاخص های پایداری خاکدانه با نمونه برداری از اعماق مختلف شاخص میانگین وزنی (MWD) و شاخص میانگین هندسی (GMD) قطر خاکدانه ها بر اساس روش الک خشک اندازه گیری شد. یافته ها نشان داد که در توزیع رطوبت و دما در تیمارهای مورد مطالعه اختلاف معنی دار در سطح پنج درصد وجود دارد. بیشترین رطوبت ذخیره شده در عمق 10 سانتی متر در تیمار خاکپوش ماسه بادی اندازه گیری شد (به ترتیب 2/1 و 4/1 برابر بیشتر از میزان رطوبت ذخیره شده در تیمارهای نانو ذرات رس و شاهد). همچنین، در عمق 30 و 50 سانتی متر بیشترین میزان رطوبت حفظ شده مربوط به تیمار نانو ذرات رس است (به ترتیب 2/1 و 6/1 برابر بیشتر از لایه های فوق الذکر در تیمارهای خاکپوش ماسه بادی و شاهد). در بررسی تغییرات دما در اعماق 10، 30 و 50 سانتی متر، بیشترین و کمترین میزان دما به ترتیب مربوط به تیمارهای شاهد و خاکپوش ماسه بادی می باشد. بر اساس نتایج به دست آمده، با ایجاد لایه خاکپوش ماسه بادی در سطح خاک دمای خاک در لایه سطحی نسبت به تیمارهای شاهد و نانو ذرات رس به ترتیب 33 و 2/17 درصد کاهش یافت. در بررسی شاخص های پایداری خاکدانه نیز یافته ها نشان داد که تفاوت معنی داری بین مقادیر شاخص های میانگین وزنی و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها در تیمارهای مورد مطالعه وجود دارد و بیشترین مقادیر شاخص های مورد مطالعه مربوط به تیمار نانو رس می باشد (در سطح پنج درصد). در مجموع، بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، استفاده از خاکپوش ماسه بادی و نانو رس با کاهش دما و بهبود پایداری خاکدانه ها باعث افزایش 30 تا 45 درصدی رطوبت حجمی خاک در لایه های زیرسطحی و همچنین، افزایش مدت زمان حفظ رطوبت در خاک و کاهش دور آبیاری در مقایسه با حالت بدون اقدام حفاظتی در خاک شده است که کاربرد قابل توجه روش های مورد استفاده در این پژوهش با تامین رطوبت مورد نیاز گیاه برای استقرار پوشش گیاهی در کانون های فرسایشی منطقه مورد مطالعه است.

    کلید واژگان: بحران کم آبی, خشک سالی, رطوبت سنج, سیستان, نانو رس
    Moien Jahanthigh *, Ali Najafinejad, Mansour Jahantigh, Mohsen Hosseinalizadeh

    Shortage of rainfall and drought are among the factors affecting the water shortage crisis in arid regions due to the high rate of evaporation in these areas, while reducing the amount of water productivity, it reduces soil moisture. Therefore, the application of conservation methods by reducing the rate of evaporation and maintaining soil moisture in addition to improving plant growth and yield increases water productivity. The aim of this study was investigation of the effect of sand mulch and nano-clay in buried clay pot irrigation on temperature and humidity changes in one of the wind erosion centers of Sistan region. For this purpose, wind sediments accumulated in Sistan plain as well as flood sediments of Helmand riverbed (sediments transported during floods entering from Afghanistan) were sampled. By determining the particle size of sediment samples, the largest particle size of wind sediments was separated to prepare a sandy cover using a sieve. To prepare clay nanoparticles, Flood sediments were also pulverized using ball mill by examining the particle size and determining the main elements (using the XRF method). By preparing treatments including sand cover, nano-clay and control by installing thermometers and probes at depths of 10, 30 and 50 cm Soil temperature and humidity were measured (using TDR) for a period of 186 days. Also, at the end of the test period to evaluate soil stability indices by sampling from different depths, the mean weight diameter (MWD) and geometric mean index (GMD) of aggregate diameter were measured based on dry sieving method. The results showed that there was significant different at 5% level on soil moisture and temperature distribution between treatments. In depth 10 cm, the highest amount of retained moisture were measured in sand mulch treatment (1.2 and 1.4 times retains moisture compared to nano-clay and witness treatments, respectively). The highest amount of retained moisture in depth 30 and 50 cm is related to nano-clay treatments (45 and 68% more maintain compared to sand mulch and witness treatments, respectively). The results also show that the highest and the lowest amount of soil temperature at different depths related to witness and sand mulch treatment respectively. Mulch cover by shaping temperature equilibrium in soil profiles, caused 17.2 and 33 % reduction of temperature compared to nano-clay and witness treatments. The results also showed that, there were significant differences between treatments in mean weight diameter (MWD) and geometric mean diameter (GMD) and the highest amounts of this index related to nano-clay treatment (p<0.05). Based on the results of this study, the use of sand mulch and nano-clay by reduces the temperature and improving the stability of aggregates, increases the volume of soil moisture in the subsurface layers by 30 to 45% and also increases the retention time in soil moisture and reduces irrigation frequency compared to the state without protective action in the soil. Therefore, the application of the methods used in this study, provides the required moisture to the plants to establish vegetation in the wind erosion centers of the study area.

    Keywords: drought, Hygrometer, nano-clay, Sistan, Water shortage crisis
  • معین جهان تیغ*، علی نجفی نژاد، منصور جهان تیغ، محسن حسینعلی زاده

    هدف این پژوهش، بررسی تاثیر خاک پوش ماسه بادی و نانو رس بر خصوصیات و شاخص های فرسایش پذیری خاک است. با آماده سازی تیمارهایی متشکل از خاک پوش ماسه بادی، نانو رس و شاهد در قالب طرح بلوک تصادفی با چهار تکرار، اثرات اقدامات حفاظتی بر ویژگی های فیزیکی شیمیایی و برخی شاخص های فرسایش در سه عمق 10-0، 30-10 و 50-30 سانتی متر آزمایش شد. یافته ها نشان دادکه درصد رس، سیلت و شن، در لایه سطحی تیمار خاک پوش ماسه بادی و نانو رس نسبت به شاهد تفاوت معنی داری داشت (05/0P<). همچنین نتایج بیانگر افزایش 4/56 درصدی رطوبت خاک در تیمار نانو رس و در مقابل، کاهش 7/43 درصدی آن در خاک پوش ماسه بادی بود. مقدار اسیدیته، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سدیم، مجموع کلسیم و منیزیم و کاتیون های خاک در تیمارهای نانو رس و خاک پوش ماسه بادی نسبت به شاهد نیز در اعماق مختلف به طور معنی دار (05/0>P) کاهش ولی ماده آلی آنها افزایش یافت. شاخص دلینهیر و دبوت (DDI) در عمق10-0 سانتی متر، در تیمار نانو رس و خاک پوش ماسه بادی نسبت به شاهد به ترتیب 2/62 و 4/79 درصد کاهش یافت. در اعماق30 -10 و 50-30 سانتی متر، مقادیر این شاخص در تیمار نانو رس به طور محسوس کاهش یافت ولی در تیمار خاک پوش ماسه بادی تفاوت معنی داری نداشت. بررسی تغییرات شاخص پراکنش میدلتون (DR) در لایه سطحی بیانگر کاهش به ترتیب 54 و 50 درصدی در تیمار خاک پوش ماسه بادی و نانو رس نسبت به شاهد بود که به تغییر توان واگرایی خاک از کلاس واگرایی زیاد به کلاس معتدل منجر شد. در اعماق 30-10 و 50-30 سانتی متر، مقادیر این شاخص در تیمار نانو رس به طور معنی دار کاهش یافت و در تیمار خاک پوش ماسه بادی بدون تغییر بود. بر اساس نتایج این تحقیق، کاربرد خاک پوش ماسه بادی و نانو رس به بهبود مشخصه های فیزیکی شیمیایی خاک و افزایش پایداری خاکدانه ها و در مقابل، کاهش شاخص ناپایداری خاکدانه در خاک منجر شد.

    کلید واژگان: خاک پوش ماسه بادی, خصوصیات فیزیکی و شیمیایی, شاخص میدلتون (DR), نانو رس, نیمروز
    Moien Jahantigh*, Ali Najafinejad, Mansour Jahantigh, Mohsen Hosseinalizadeh
    Introduction

    Soil as a bed of life plays an important role in meeting the nutritional needs of human societies. But due to unscientific poisoning, it is eroding and causing problems for humans, especially in arid areas. Today, a significant part of the soil of these areas is out of use and is practically not suitable for agriculture and exploitation. In addition, by destroying the soil structure, conditions are provided for the movement of soil particles under the influence of wind and water, one of the destructive effects of which is the destruction of the environment. Therefore, since soil is the only source of nutrients, its protection not only reduces evaporation, but also prevents salinization of the soil and also improves plant yield and growth. Therefore, improving the physical and chemical properties of soil and increasing its resistance to corrosive agents (water and wind) is essential. One of the important and efficient methods to improve the physical and chemical properties of soil is the use of mulch, which controls the physic-chemical and biological degradation of soil. Numerous studies have been conducted to investigate the effect of mulch on the physical and chemical properties of soil in and outside the country. One of the arid and desert areas of the country where the decline of natural areas today has caused environmental degradation and also the expansion of erosion centers is Sistan region which has been exposed to soil degradation due to wind erosion and poor vegetation due to lack of water and soil moisture, which in turn has expanded desert areas. This phenomenon has intensified and spread sandstorms and dust. Therefore, due to the importance of studying soil conservation methods and also the urgent need to provide a suitable model compatible with climatic conditions in Sistan region and achieve a principled and efficient management for sustainable use of soil resources in this region, some research studies are needed. Accordingly, the aim of this study was to investigate the long-term effects of using sandy loam and clay nanoparticles on some physical and chemical properties and soil erodibility indices in one of the erosion centers of Nimroz city in Sistan region.

    Methodology

    The experiment had been conducted in a randomized complete block design with 3 treatments in 4 replications. The treatments included: nano-clay, sand mulch and witness. In this study, the sand mulch was prepared from windy sediments deposits of the Sistan plain. Also, to prepare nano-clay, sediments from floods that entered Sistan River were used (to pulverize the flood sediments, ball mill were used and to determine the particle size and main elements, DLS and xrf methods were used, respectively). By sampling from each treatment, the physical chemistry characteristics were measured. To study the physical properties of soil, hydrometer method was used and the soil texture was determined. To investigate the chemical characteristics, the soil properties such as organic carbon, acidity (PH), electrical conductivity (EC), sodium absorption ratio (SAR), Na and available P were measured in laboratory. Irrigation of the studied treatments was done by clay method. The pottery used in this research is about 40 cm high and 5 cm in diameter. Sour tea was the plant cultivated in this study. Experimental treatments in this study included: Control treatment, with aerated sand and clay nanoparticles, was coducted in a randomized complete block design with four replications. Statistical analysis of data was performed using SPSS 23 software. The means of the studied parameters were compared using Duncan's multiple range test at the level of 5%.

    Results

    Based on the results obtained from the particle size distribution, the findings indicated that the percentage of clay, silt and sand at a depth of 0 to 10 cm in the soil of nano-clay treatments and wind sand cover at 5% level significantly differed with the control soil. The highest percentage of sand was in the sandy and nano-clay soil cover treatments, respectively, and the highest percentage of silt was related to the control treatment. Also, the highest values ​​of clay percentage were measured in the nano-clay treatment and the lowest in the wind-blown sandy soil treatment (p>0.05). Particle size in the surface layer of the findings indicated significant changes in the percentage of silt and clay in the treatment of aeolian sand cover. In the same vein, with the preparation of sandy loam soil, the particle size was mainly in the average sand size (0.3 mm), which during the study period was 12.1 and 7.9% of the particles in the average silt (0.031 mm) and clay with > 0.0039 mm, respectively. In analyzing the amount of the above-mentioned parameters in the depths of 10-30 and 30-30 cm of the soil, the findings showed no significant differences between these variables in the treatments of wind-blown sand and control condition. However, the values ​​of these parameters in the nano-clay treatment showed a significant difference compared to other treatments. In control treatments, the percentage of sand, silt and clay decreased by increasing depth of the trend. However, in the treatment of aeolian sand cover, except for the percentage of sand, the trend of changes in the percentage of silt and clay increased. Moreover, in the nano-clay treatment, the studied parameters remained unchanged and, in general, the particle size distribution had the same structure in the studied layers. In the study of the percentage of soil saturation moisture in the treatments, the findings indicated that the rate of this parameter is higher in the nano-clay treatment compared to the two treatments and aerated sand cover. The mean values ​​of this parameter in the mentioned treatments were 33.9, 18.9 and 8.6%, respectively, which are significant at the 95% probability level. The trend of changes in this parameter in other sampling depths compared to the control treatment showed a significant difference. In general, its values ​​in nano-clay and sandy loam treatments are higher than the control treatment. In examining the texture distribution of the collected samples, the findings indicated that in the surface layer (0 to 10 cm) the soil texture was in sandy loam sandy loam treatment.

    Discussion & Conclusion

    In this research, which was conducted for the first time in Nimroz city in the north of Sistan region, the long-term effects of nano-clay and aeolian sand cover on physicochemical properties and some soil erodibility indices were investigated. In examining soil physical properties, the results showed that the percentage of clay, silt and sand under the protective effect of soil in the studied treatments are different. In the surface layer, the values ​​of the studied variables in control, nano-clay and aeolian sand cover treatments were significantly different (P <0.05). In fact, with the use of aeolian sand cover on the soil surface with a particle size of 0.316 mm, the soil texture was changed from loamy to sandy loam class and in other sampling depths that did not use sandy loam underwent no significant difference compared to the control treatment. In nano-clay treatment, although changes in the values ​​of the above variables had no effect on soil texture, there was a significant difference in particle size distribution compared to control and aeolian sand cover at all sampling depths. In addition, the presence of nanoparticles among soil particles for increasing the specific surface area had a significant effect on water absorption and thus increased soil moisture. The increase of 1.2 and 1.6 times soil moisture in nano-clay treatment compared to wind-blown sandy soil and control treatments showed a significant difference in the 95% probability level. It has already been found that increasing soil moisture due to the presence of clay nanoparticles in the soil increases the total specific surface area and this in turn increases moisture absorption due to hydrophobicity and high moisture absorption of clay in the soil, which is consistent with the results of this study.

    Keywords: Aeolian sand, Surface layer, Soil moisture, Nanoclay
  • منصور جهان تیغ*
    هدف از اجرای این پژوهش، بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اعماق مختلف خاک تالاب هامون که ناشی از رسوبات دهه های اخیرتالاب هامون می باشد. برای اجرای این پژوهش نمونه ها به روش تصادفی انتخاب و پس از حفر پروفیل خاک به عمق 100 سانتیمتری، نمونه ها از اعماق 5-0، 50-5، 75-50 و 100-75 سانتیمتری برداشت و خصوصیات، pH، EC، مواد آلی، ازت، کربنات کلسیم، درصد رطوبت اشباع، فسفر و بافت خاک اندازه گیری شد. داده ها با استفاده از برنامه آماری SPSS موردتجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عمق از میزان pH، EC، رطوبت، مواد آلی، کربن آلی، ازت، کربنات کلسیم، درصد رطوبت اشباع، فسفر و رس کاسته شده و از لحاظ آماری نیز در سطح 01/0اختلاف معنی داری بین این ویژگی ها در اعماق مختلف وجود دارد که دلیل آن بالا بودن مواد عالی در سطح خاک ناشی از برگشت بیوماس هوایی گیاهان و تجزیه لاش برگ ها بوده است که چنین روندی بر روی سایر خصوصیات خاک نیز تاثیر داشته است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش عمق بر میزان سیلت و شن خاک تالاب هامون افزوده می شود و در سطح 01/0 اختلاف معنی داری بین آن ها وجود دارد. با توجه به کمبود مکان های تفرجگاهی در منطقه سیستان، تالاب هامون با خاک مناسب پتانسیل بالایی در ایجاد محیط تفرجگاهی و گردشگریدارد.
    کلید واژگان: تالاب هامون, خصوصیات فیزیکی و شیمیایی, عمق خاک, بیوماس
    Mansour Jahantigh *
    The aim of this research was Study on soil chemical and physical properties at various ‎depths of Hamoun wetland soil ecosystem causes in recent decade floods. In this research soil ‎samples were taken from the 0-5, 5-50, 50-75 and 75-100 cm depth at each location, and analyzed ‎for pH, EC, ESP, CaCO3, organic mater, organic carbon, potassium, nitrogen, phosphorus, SAR, ‎SP, calcium and texture. The data was organized and entered into Statistical Package for Social ‎Sciences (SPSS) software version 20.0 for windows. The data shows that pH, EC, ESP, CaCO3, ‎organic mater, organic carbon, potassium, nitrogen, phosphorus, SAR, SP, calcium and clay has ‎been indirectly relationship with depth. The relationships between this parameters and soil depth ‎has significantly in 1% level (P
    Keywords: Hamoun wetland, soil chemical, physical properties, Soil depth, biomass‎
  • منصور جهان تیغ، معین جهان تیغ*

    یکی از مشکلات مناطق خشک از جمله سیستان، تخریب و فرسایش است که علت آن کمبود پوشش گیاهی و بهره برداری نامعقول از عرصه های طبیعی است. هدف از اجرای این پژوهش، پایش تغییرات پهنه های در معرض فرسایش بادی در منطقه ی نیمروز سیستان طی سال های کم آبی، نرمال و پر آبی است؛ بدین منظور در ابتدا با استفاده از روش های ریزمقیاس نمایی، به تهیه ی سری زمانی تصاویر ماهواره های با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا با استفاده از تصاویر ماهواره ی لندست و مودیس پرداخته شد. سپس با استفاده از مدل ESTARFM، تصاویر مربوط به سال های کم آبی (2001)، نرمال (2008) و پرآبی (2019) شبیه سازی شد. برای پایش تغییرات پهنه های فرسایشی نیز نقشه ی کاربری اراضی مربوط به سال های کم آبی (1380)، نرمال (1387) و پر آبی (1398) استخراج و با ارزیابی صحت طبقه بندی این نقشه ها، عملیات آشکارسازی تغییرات با استفاده از روش مقایسه پس از طبقه بندی برای این نقشه ها انجام شد. در بررسی تغییرات پهنه های فرسایشی، یافته ها نشان داد که طی دوره ی کم آبی تا نرمال، بیشترین درصد تغییرات (84/35 درصد) مربوط به تبدیل اراضی بایر به پهنه های فرسایشی با مساحتی حدود 68/32708 هکتار و در رتبه ی بعدی، مربوط به تبدیل پهنه های فرسایشی به اراضی مرتعی با پوشش گیاهی کمتر از 10 درصد (24/25 درصد) است. همچنین نتایج نشان داد که طی دوره ی کم آبی تا پرآبی، بیشترین درصد تغییرات به ترتیب برابر با 38/25 و 98/25 درصد بود و به تبدیل پهنه های فرسایشی به پهنه های آبی و مرتع اختصاص داشت. همچنین نتایج بیانگر آن است که طی دوره ی پرآبی با افزایش سطح پهنه های سیل گیر در منطقه ی مورد مطالعه، وسعت پهنه های فرسایشی نسبت به دوره ی کم آبی60 درصد (معادل با 36/8059 هکتار) کاهش یافت. نتایج نشان داد که تغییر شرایط هیدرولوژیکی جریان های ورودی به سیستان، در وسعت پهنه های فرسایشی منطقه نقش بارزی داشت که بهبود شرایط آن نیازمند مطالبه ی حق آبه منطقه ی سیستان از کشور افغانستان است.

    کلید واژگان: پهنه ی فرسایشی, پوشش گیاهی, سیستان, مدل ESTARFM
    Mansour Jahantigh, Moien Jahantigh*
    Introduction

    Water scarcity is currently one of the worldchr('39')s challenges, especially in arid and semi-arid regions; This is because population growth and rising living standards require more food and water. Therefore, excessive use of natural resources has led to the destruction of potential agricultural lands and natural resources. The final process is floods, dust, and desertification, as a large part of the fertile agricultural lands have been affected by erosion and have been removed from agricultural use and farmer has migrated to other places. As a result, rural farmers have migrated to other areas due to a lack of income. According to the reports, by climate and land use change, desertification affected 6% of the worldchr('39')s arid regions from 1982 to 2015. Such a process in arid ecosystems has led to the development of soil erosion hotspots. Numerous studies have been conducted by national and international researchers on drought and its impact on water resources. Therefore, changes in the hydrological cycle and the impact on water resources have a significant role in land use and natural ecosystemschr('39') sustainability. Hence to the importance of studying land use changes and determining erosion areas that provides a good basis for control and stabilization of erosion centers in these areas. This study aimed to investigate landuse changes and erosion areas by simulating time series images with a high spatial and temporal resolution during periods of water scarcity, normal and wet in the Nimroz region of Sistan.

    Methodology

    The study area is located in the north of Sistan and Baluchestan province and part of Nimroz city and the southern part of Hamoon Lake and borders with Afghanistan and at about 480 meters above sea level. This area is mostly flat and lacks topography and natural features. The average rainfall in this area is 50 mm, that most of which falls in winter. One of the Sistan regionchr('39')s characteristics is 120-day winds, which sometimes reach speeds of more than 120 kilometers per hour, accompanied by much dust. The development of the Sistan region depends on the water inflow from the Helmand River for 1,200 km, which originates from the mountains of northern Afghanistan. For this purpose, at first, using micro-scale exponential methods, time series of satellite images with high spatial and temporal resolution were prepared using Landsat and Modis satellite images. To monitor the changes in erosion region, land use maps related to the years of water scarcity (2002), normal (2009), and floods (2019) were extracted, and by evaluating the classification accuracy of the maps, change detection operations were performed using the post-classification comparison method for these maps.

    Results

    The results shows that the during the period of water shortage to normal, the highest percentage of changes (35.84%) related to the conversion of barren lands to erosion areas with an area of ​​about 32708.68 hectares. The next rank related to conversion of erosion areas to lands Rangeland with vegetation is less than 10% (25.24%).The results also show that during the water shortage to wet, the highest percentage of changes is equal to 25.38 and 25.98%, respectively, and are related to the conversion of erosion area to water and rangeland area. The results also show that during the flood period, with the increase of floodplain areas in the study area, the area of ​​erosion region has decreased by 60% compared to the water shortage period (equivalent to 8059.36 hectares).

    Discussion & Conclusions

    Due to the dry climate and low rainfall in Sistan, floods from Afghanistan only meet the water needs of the regionchr('39')s ecosystems. By studying the volume of incoming floods during periods of water shortage, normal and high water, the results showed significant fluctuations in the volume of incoming floods to the Sistan region during the studied periods. Since land use is more affected by climatic and hydrological factors, they play a significant role in land use changes. The results shows that the during the period of water shortage, more than 46% of the study area is eroded region, which has been mainly related to the conversion of barren landscapes, dried bed of Hamoon wetland, and flood agricultural lands to these areas.Therefore, it can be concluded that the changes in the hydrological conditions of inflows to the Sistan region play an important role in the extent of erosion areas with respect to the water needs of water-dependent ecosystems. Despite the environmental crises in Sistan region and its regression, the improvement of environmental conditions in Sistan region requires the demand of water rights in Sistan region from Afghanistan.

    Keywords: Erosion areas, ESTARFM model, Sistan, Vegetation
  • منصور جهان تیغ*

    رشد جمعیت و به دنبال آن افزایش مصرف آب، به دلیل ارتقای شاخص های بهداشت و رفاه از یک سو و توسعه بخش های اقتصادی و کشاورزی و به کارگیری روش های آبیاری سنتی، از سوی دیگر، افزایش تقاضای آب را در پی داشته است، در حالی که منابع آبی شیرین محدود است. بخش کشاورزی قسمت عمده ای از آب شیرین را مصرف می کند، لذا استفاده بهینه از منابع آب موجود یکی از راهکارهای مقابله با محدودیت منابع آبی است که علاوه بر افزایش تولید در واحد سطح، وسعت اراضی کشاورزی تحت کشت را نیز افزایش می دهد. در همین راستا، این پژوهش به منظور ارزیابی رشد نهال توت با سه روش آبیاری زیرسطحی، سفالی و قطره ای در مناطق خشک انجام شد. سه تیمار آبیاری سفالی، قطره ای و زیرسطحی با چهار تکرار روی گیاه توت در قالب طرح کاملا تصادفی در سال 1394 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا چاله هایی حفر و سه نمونه خاک از عمق 50 سانتی متری هر تیمار برداشت و برخی از ویژگی های آن اندازه گیری شد و نهال توت ریشه دار شش ماهه در چاله ها کاشته شد. سپس، ارتفاع درخت، تعداد شاخه، قطر و تاج پوشش در طول فصل رشد و رطوبت خاک در عمق 60 سانتی متری قبل از آبیاری اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری میانگین یافته ها با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج نشان داد بین مقادیر مربوط به افزایش ارتفاع نهال ها در آبیاری های زیرسطحی (5/78 سانتی متر)، سفالی (5/45 سانتی متر) و قطره ای (7/59 سانتی متر) در سطح پنج درصد و مقادیر رطوبت خاک مربوط به سه تیمار آبیاری (به ترتیب 18، 25/14 و 4/13 درصد) در سطح یک درصد اختلاف معنی داری وجود داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که در روش آبیاری زیرسطحی نیاز آبی گیاه بهتر تامین می شود و آب زیادتری در دسترس نهال قرار می گیرد؛ بنابراین، نسبت به آبیاری سفالی و قطره ای عملکرد بهتری دارد.

    کلید واژگان: رطوبت خاک, ارتفاع نهال توت, تاج پوشش, کاهش مصرف آب
    Mansour Jahantigh *
    Introduction

    Mulberry is one of the plants that are compatible with dry areas. A little research has been done on the irrigation of mulberry seedlings using different methods in arid and special areas of Sistan. In the past, there were suitable climatic conditions for the establishment of mulberry trees in Sistan. If mulberry orchards are revived in the area, in addition to fruit production and the prosperity of the breeding industry, it will also play an effective role in controlling erosion and improving the environment. Due to the harmful effects of water shortage and lack of proper efficient methods used in the agricultural sector of the country, it is necessary to study and use new methods. This research examines the establishment of fruitful mulberry seedlings with three methods of subsurface irrigation, pottery, and drip irrigation in the Helmand watershed. By establishing vegetation while saving limited water consumption in the region, along with its economic aspects for the stakeholders, should also be effective as windbreaks and improvement of the environment for the development of the region.

    Materials and Methods

    This research was carried out to evaluate the Mulberry growth using three methods including subsurface irrigation, clay pot, and drop irrigation in dryland regions. Therefore, after preparing hold digs, three soil samples has collected from depth 50 cm of each treatment, and soil characteristics were analyzed. Six-month-old mulberry seedlings were planted in the pits. This research was randomly tested the clay pot irrigation, drop and surface irrigation on mulberry with three treatments and four iterations. Tree high, branch number, diameter, and canopy have been measured. Also, soil moisture was measured at a depth of 60 cm before irrigation. The data were analyzed using SPSS software.

    Results and Discussion

    According to the climatic conditions of the region, a total of 700 L of water was given to each seedling. The average moisture content of subsurface irrigation treatment was higher than other treatments. Moisture content in subsurface irrigation, pottery, and surface drops were 18, 14.25, and 13.4%, respectively. The moisture content of subsurface irrigation treatment was 20.8% and 25.5% higher than the moisture content of clay irrigation treatment and drip type, respectively. The mean values have been compared based on the Duncan test and showed the amount of moisture in subsurface irrigation classified in one group and in clay type and surface drops in another group. Statistical analysis showed that there was a significant difference between the moisture content of the three treatments (α< 0.01). Also, significant differences were observed between the mean of plants height of the subsurface (78.5 cm), clay pot (45.5 cm), and drop (59.7 cm) irrigation methods. But, there was no significant difference between canopy, diameter, and branch number. The plant water needs are better provided in the surface irrigation method, and more water is available compared with clay pot and drop irrigation.

    Conclusion

    The results of this experiment showed that the subsurface irrigation treatment had a better condition in all characteristics than the pottery and drip irrigation methods. Because it provides more moisture to the plant. This situation is due to the lack of high evaporation in subsurface irrigation, water enters the root zone directly through gravity. Therefore, it is concluded that the subsurface irrigation method is more suitable for plant growth than pottery and drip irrigation which reduces the water loss from the soil surface and better moisture distribution.

    Keywords: Soil moisture, seedling height, canopy, reduce water consumption
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    استفاده بی رویه از منابع آب و خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک سبب افزایش فرسایش خاک و به دنبال آن وقوع سیلاب های مخرب و بروز گرد و غبار و تشدید پدیده بیابان زایی می گردد. بنابراین برای جلوگیری از معضلات زیست محیطی این نواحی، نیاز به مدیریت کارآمد منابع آب و خاک آنها می باشد. سامانه های سطوح آبگیر باران یکی از نقاط قوت مناطق خشک و بیابانی است که استعدادهای بالایی برای توسعه این نواحی دارد. این پژوهش عملکرد تاثیر سامانه های سطوح آبگیر باران بر ویژگی های پوشش گیاهی منطقه تاسوکی سیستان را مورد بررسی قرار داد. برای اجرای این تحقیق مساحت سطح آبگیر باران به عنوان محدوده مطالعاتی و همچنین جوار آن نیز به عنوان تیمار شاهد انتخاب شد. با توجه به پراکنش گونه های گیاهی موجود در محدوده سطوح آبگیر باران، اندازه پلات ها به گونه ای انتخاب گردید که با توجه به مساحت محدوده، علاوه بر گونه های درختچه ای، دقت لازم برای ارزیابی پوشش بوته ای را نیز دارا باشد. بر این اساس، دو ترانسکت خطی هر یک به طول 250 متر در هر واحد پژوهشی گذاشته و در هر50 متر پلات 3×3 متری مشخص و داخل آنها نیز پلات 1×1 متری انداخته و ویژگی های درصد تاج پوشش، مقدار تولید علوفه، درصد لاشبرگ، تعداد پایه و سطح خاک لخت اندازه گیری شد. علوفه با دست برداشت و بعد از خشک شدن با  ترازوی دیجیتال با دقت 01/0 گرم وزن شد. یافته ها با استفاده از نرم افزار آماری spss تحلیل شد. نتایج نشان داد که گونه های گیاهی Alhagi camelorum، Aeluropus littoralis، Tamarix stricta، Haloxylon aphylum، Hammada salicornica در این محدوده رویش نموده اند ولی در منطقه شاهد فقط گونه Hammada salicornica پراکنش دارد. تجزیه تحلیل آماری نشان داد که مقایسه میانگین یافته های تمام ویژگی های دو تیمار شاهد و سطوح آبگیر باران در سطح یک درصد اختلاف معنی داری با هم داشتند که این وضعیت نشان دهنده عملکرد مناسب این سامانه در بهبود پوشش گیاهی و بهبود اثرات زیست محیطی این محدوده می باشد.

    کلید واژگان: بیابان زایی, پوشش گیاهی, سطوح آبگیر باران, محیط زیست
    Mansour Jahantigh*, Moen Jahantigh

    Excessive use of water and soil resources, especially in arid and semi-arid regions, increases soil erosion, destructive storms, the occurrence of dust, and desertification. Therefore, to prevent environmental problems in these areas, it is necessary to efficiently manage water and soil resources in arid and semi-arid regions. Rainwater catchment systems are one of the management and operational methods, which can be used in arid and semi-arid areas. This study investigates the effect of rainwater catchment systems on vegetation characteristics of the Tasuki region of Sistan. In this research, the ​​rainwater catchment area was selected as the study area, and the adjacent area was selected as the control treatment. Due to the distribution of plant species in the ​​rainwater catchment area, the size of the plots was selected in a way to have more accuracy for plant cover and shrub species evaluation. For this purpose, two linear transects each with a length of 250 meters was placed in each research unit, then every 50 meters, a 3 × 3-meter plot was arranged, and a 1 × 1-meter plot was placed inside them to measure the canopy percentage, forage production amount, litter percentage, number of rootstocks and bare soil surface. Forage was harvested by hand and after drying, was weighed with a digital scale with an accuracy of 0.01 g. The outcomes were analyzed using SPSS statistical software. The results showed that Alhagi camelorum, Aeluropus littoralis, Tamarix stricta, Haloxylon aphylum, Hammada salicornica species have grown in the study area, but only Hammada salicornica distributed in the control area. Statistical analysis showed that all the characteristics of the control treatment and rainwater catchment area were significantly different at the one percent significance level, which indicates the proper performance of this system in improving vegetation cover of the area.

    Keywords: Desertification, Vegetation cover, Rainwater Catchment, Environment
  • معین جهان تیغ، منصور جهان تیغ*

    پوشش گیاهی نقش بسزایی در تعیین دینامیک و مورفولوژی تپه های ماسه ای در محیط های بیابانی دارد. وجود پوشش گیاهی در سطح زمین با حفاظت از سطح خاک و تاثیر بر شرایط حمل ونقل رسوبات حمل شده با باد موجب ایجاد چشم انداز بادی طی واکنشی طبیعی با ایجاد پدیده نبکا در مناطق بیابانی می شود؛ این فرایند برای خنثی کردن تنش فرسایش بادی در این مناطق به وقوع می پیوندد. هدف از اجرای پژوهش حاضر، بررسی تاثیر احیای پوشش گیاهی بر مولفه های مورفومتری نبکا و نقش آن در تثبیت شن های روان سیستان است. به این منظور پس از اجرای طرح پخش سیلاب و جنگل کاری در منطقه نیمروز سیستان طی سال 1382، با احیای پوشش گیاهی در عرصه، براساس روش تک بعدی و با استقرار 5 ترانسکت خطی به طول 50 متر به طور تصادفی، پارامترهایی همچون ارتفاع، قطر قاعده، حجم نبکا، قطر تاج پوشش، ارتفاع گیاه، دامنه رو به باد و دامنه پشت به باد در 45 نبکا مربوط به گونه گز (Tamarix) در بازه های زمانی مختلف طی دوره ای 16ساله اندازه گیری شد. با اندازه گیری ویژگی های مورفومتری نبکاها، همبستگی مولفه های مورفومتری براساس آنالیز همبستگی و تحلیل رگرسیون چندمتغیره بررسی شد. در بررسی همبستگی معیارها، یافته ها نشان داد عوامل پوشش گیاهی با مولفه های مورفومتری نبکاها همبستگی معنا داری دارد. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیون چندگانه نیز مبین توجیه 9/92درصدی تغییرات حجم نبکاها با مولفه مساحت تاج پوشش گیاهی است. در بررسی رسوبات تثبیت شده در نبکاها نیز یافته ها حاکی است با رشد پوشش گیاهی، حجم نبکاها به طور میانگین از 53/0 به 69/15 مترمکعب افزایش یافته که پیرو آن، میزان رسوب نیز از 97/184 به 79/879 تن افزایش یافته است. مقایسه آماری داده های اندازه گیری شده نشان داد اختلاف معنا داری بین میانگین مقدار رسوب تثبیت شده (در سطح یک درصد) در نبکاها وجود دارد. با توجه به نتایج به دست آمده، احیای پوشش گیاهی با پخش سیلاب و جنگل کاری در مکان های مناسب، راهکار کارآمدی برای تثبیت شن های روان در منطقه پژوهش است.

    کلید واژگان: بیابان زایی, تثبیت, تاج پوشش, جنگل کاری, رسوب
    Moien Jahantigh, Mansour Jahantigh *
    Introduction

    Existing challenges in arid regions have caused climatic and environmental problems such as low rain, winds with high speed and intensity as well as lack of vegetation. These problems happen by destroying and transporting particles leading to the influx of sand flowing into agricultural lands and residential centers. This is one of the most concerns of residents in the arid and desert region of the country. Because, it causes a lot of life and financial losses, the move of sands, and the formation of sand dunes are influenced by interactions between wind flow, the site of deposition, and the morphology of the sedimentation site that gives rise to wind landforms. The vegetation cover plays an important role in determining the morphology and dynamicsby influencing transportation conditions and trapping the sand carried by the winds. This process takes the form of creating a wind vision during a natural reaction, with the creation of the Nebaka phenomenon. The phenomenon appears in desert areas to neutralize wind erosion stress. Accordingly, the presence of vegetation is a prerequisite for Nebakas and controlling the flow of sand flows in arid and desert areas due to the specific climatic conditions in these areas. Numerous studies have been conducted to investigate the effect of vegetation factors on Nebaka formation. The volume of Nebakas is influenced by the vegetative form. The volume of its constituents is different from each other. Vegetation factors have played an important role in the development of Nebakas. Studies have shown that the vegetation cover has the main role in the formation and development of Nebakas so that vegetation reduces sediment replacement and limits its source. Among the critical areas that are referred to as the main focus of wind erosion, the Sistan region has always been affected by wind erosion. The present study was conducted with the aim of investigating the effect of vegetation restoration on morphometric components of Nebaka and its effect on sand dunes stabilization in the Nimroz area of Sistan province.

    Methodology

    To achieve the purpose of the present study, after floodwater spreading and forestry operations in the Nimroz area of Sistan during 2003, parameters of Nebaka including Nebaka high, Nebaka base diameter, Nebaka volume, vegetation cover, plant height, wind direction, and back to the wind in 45 Nebakas to the Tamarix species were measured at different time intervals in a 16-year period by restoration vegetation and installing 5 linear transects with a length of 50 m randomly in the area. Then, by measuring the morphometric properties of Nebakas, the correlation of morphometric components was investigated using correlation analysis and multivariate regression analysis.

    Results and Discussions

    In the correlation analysis regarding the morphometric characteristics of Nebaka, the findings showed that a significant correlation (at the level of 0.99) of the plant characteristics such as vegetation cover and high plant parameters such as Nebaka high, Nebaka base diameter, Nebaka volume, wind direction, and back to the wind. The multiple regression analysis approved 92.9 percentage of the volume changes of the Nebaka with the vegetation cover. Investigating the amount of sediment stabilized in the Nebaka also showed that increasing vegetation wills increased the volume of Nebaka in such a way that with increasing vegetation, the volume of Nebakas on average increased from .0.53m3 in 2008 to 15.69m3 in 2018 with the amount of stabilized sediments increased from 184.97 ton to 879.79 ton. The statistical comparison of the measured data showed that there is a significant difference (at the level of 0.01) between the mean stabilized sediments in Nebakas during the research process. According to the results of the study, the restoration of vegetation in the study area shows a good background for the formation of Nebakas. As a result, a considerable amount of sands has stabilized in these Nebakas.

    Conclusions

    In this study, the role of wind activity in the formation and development of Nebaka areas where wind power was low was confirmed. Based on the result of this research, a significant amount of wind sediments has been stabilized in Nebakas. As a result, the Sistan area is always affected by wind erosion and the problem of sand dunes. The method of restoring vegetation by doing flood and forestry plans in susceptible areas is effective to stabilize the sand with the creation of the Nebaka phenomenon in the study area. Re-vegetation in the study area has provided a good basis for the creation of Nebakas in the region.

    Keywords: Canopy cover, Desertification, Forestry, Sediment, Stabilization
  • منصور جهان تیغ*، سید احمد حسینی

    هدف از اجرای این پژوهش شناخت ویژگی های فرسایش و لیتولوژی مسیر حاشیه رودخانه ها و مسیل های منطقه سیستان بود. بدین منظور وضعیت رودخانه های منطقه براساس حوزه های آبخیز مشخص و اقدام به جمع آوری آمار و اطلاعات، تهیه و رقومی سازی نقشه های توپوگرافی 1:250000 سیستان و استخراج اطلاعات مکانی و توصیفی و همچنین جمع آوری آمار و اطلاعات مربوط به انواع فرسایش در رودخانه ها و مسیل های استان با استفاده از داده های موجود در گزارشات قابل دسترس و بازدیدهای میدانی گردید. اطلاعات مربوط به انواع سازندهای زمین شناسی نیز با استفاده از نقشه های 1:250000 سازمان زمین شناسی جمع آوری شد. مناطق حساس به فرسایش در طول مسیر رودخانه با استفاده از نقشه های حساس به فرسایش و نقشه های 1:250000 زمین شناسی ، حساسیت سازندها نسبت به فرسایش در کناره آبراهه ها ارزیابی شد. از مهمترین عوامل موثر ایجاد فرسایش در این حوضه شرایط زمین شناسی آن می باشد. بخش عمده ای از ابتدای حوضه های آبخیز مورد بررسی توسط نهشته های رسوبی(ناپیوسته) کواترنر پوشیده شده است که حساسیت زیادی نسبت به فرسایش آبی دارد. همچنین دشت سیستان پوشیده از رسوبات دریاچه ای نیوژن و آبرفت های کواترنر است. طبقه بندی بستر رودخانه های منطقه سیستان نشان می دهد که سنگ، مخروط افکنه و سایر واحدها به ترتیب 7/20، 1/38 و 2/41 درصد طول مسیر آنها را تشکیل می دهد. 2/7 درصد رودخانه های مورد بررسی تحت تاثیر فرسایش قرار گرفته که سهم نوع کناری و کف بستر 1/85 و 9/14 درصد بوده است.

    کلید واژگان: منطقه سیستان, مسیر رودخانه, فرسایش پذیری, فرسایش, مخروط افکنه
    Mansour Jahantigh *, Seyed Ahmad Hosseini

    Aim of this research was Studying and Recognition of lithology and Erosion Rivers in Sistan region. To done this research distinct situation of rivers according of basin and collected inform about basin of Sistan and review different parts of them such as type of erosion in river banks by using available reports and filed works. We have used available scale of 1:50,000, 1:250,000, Geologic maps, field observation and global positioning system (GPS). We found erodible area of river banks according to scale of 1:250,000 erodible Geologic maps. The data show that’s the main factor of cause to erosion is effect geologic conditions. The main parts of the basin covered with sediment of quaternary which is very sensitive to water erosion. The sistan rivers classification shows that stone, alluvium and other are 20.7, 38.1 and 41.2 percentage of rivers length, respectively. 7.2 percentages of area rivers occur erosion that bed and banks erosion are 85.1 and 14.9%, respectively.

    Keywords: Sistan region, River direction, erodible erosion, alluvium
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    اکوسیستم مناطق خشک و بیابانی به دلیل کمبود رطوبت، دمای بالا، وزش بادهای شدید،‎ ‎فرسایش خاک و تخریب اراضی ناشی از فعالیت ‏انسان، شرایط سختی برای‎ ‎رشد و توسعه گیاهان دارد، به طوری که تعداد محدودی از‎ ‎گونه های گیاهی قادر به ادامه حیات ‏هستند. فرسایش بادی یکی از مشکلات این مناطق است که دلیل آن کمبود پوشش گیاهی می باشد. برای جلوگیری از این فرسایش نیاز به افزایش پوشش گیاهی است. گیاهان بومی در این مناطق به‎ ‎دلیل قدرت سازگاری با شرایط سخت محیطی، از گونه های ‏ارزشمندی هستند که شناسایی آن ها اهمیت زیادی دارد. برای اجرای این پژوهش، ابتدا برای اندازه گیری وضعیت پوشش گیاهی با توجه به نوع پوشش گیاهی دو نوار خطی تصادفی به طول 250 متر گذاشته شد و در فاصله هر 50 متر از همد یگر پلات هایی با توجه به وضعیت پوشش 3×3 متر انداخته شد. همچنین برای اندازه گیری درصد تاج پوشش، خاک لخت، تراکم و لاشبرگ از پلات های 1×1 متر استفاده شد. سه نمونه خاک برداشت و برخی از ویژگی های آن‎ اندازه گیری شد. برای برآورد میزان خاک فرسایش یافته، آثار بجا مانده از محدوده های مقاوم به فرسایش و همچنین عمق خاک تخریب شده از اطراف ساقه و ریشه گونه های بوته ای و درختچه ای در 10 نقطه اندازه گیری شد. برای مشخص کردن عملکرد حفاظتی گونه های گیاهی در مقابل فرسایش بادی با توجه به تراکم پوشش از روش اختلاف ارتفاع خاک تثبیت شده در زیر هر تاج پوشش نسبت به خاک ‏اطراف و برآورد حجم خاک حفظ شده در واحد سطح، عملکرد پوشش گیاهی بر حفاظت خاک برآورد شد. نتایج نشان داد که گونه های گز (Tamarix sp)،  خارشتر (Alhagi camelorum)، بونو (Aeluropus littoralis) و سیاه شور (Suaeda fruticosa) سازگاری مناسبی با پهنه های در معرض فرسایش بادی در منطقه مورد مطالعه دارند. گونه غالب منطقه درختچه گز می باشد. هر درختچه گز به طور میانگین تاج پوششی برابر 2 متر مربع در این منطقه داشته است که به طور متوسط 3/3 متر مربع خاک را حفاظت می کند. به طور متوسط در طول خشک سالی های 10 سال گذشته سالانه حدود 102 تن خاک در هکتار از منطقه مذکور فرسایش یافته است. بنابراین پیشنهاد می شود به منظور بهبود محیط زیست منطقه، زمینه مناسب برای استقرار گونه های سازگار با منطقه فراهم شود.

    کلید واژگان: اکوسیستم, پوشش گیاهی, تاج پوشش, خاک لخت, محیط زیست
    Mansour Jahantigh*, Moien Jahantigh

    The ecosystem of arid and desert areas has difficult conditions for plant growth and development, due to lack of moisture, high temperature, strong winds, soil erosion and land degradation caused by human activity, as a limited number of plant species are able to survive. Wind erosion is one of the problems in these areas due to lack of vegetation. There is a need to increase vegetation to prevent this erosion. In such areas, native plants with the ability to adapt to hard environmental conditions are valuable species that are important to be identified. To conduct this research, two random transects with a length of 250 m were first placed to measure the vegetation status and at a distance of 50 meters from each other, plots were thrown 3×3  meters according to the condition of the cover.Also, 1×1m plots were used to measure the percentage of canopy, bare soil, rocks, density and litter. Three soil samples were taken and some of its characteristics were measured. To estimate the amount of eroded soil, the remnants of erosion-resistant areas as well as the depth of degraded soil around the stems and roots of shrub and shrub species were measured at 10 points. The protective performance of plant species against wind erosion was estimated using the difference in the height of the stabilized soil under each canopy relative to the surrounding soil.The results showed that the species of Tamarix sp, Alhagi camelorum, Aeluropus littoralis, Suaeda fruticosa have good adaptation to areas subject to wind erosion in the study area. The predominant species in the region is the Tamarix shrub. Each turmeric shrub has an average canopy cover of 2 square meters in this area, which stabilizes an average of 3.3 square meters of soil. On average, during the droughts of the last 10 years, about 102 tons of soil per hectare of the area has been eroded annually. Therefore, it is suggested that in order to improve the environment of the region, a suitable conditions should be provided for the establishment of species compatible with the region.

    Keywords: Bare soil, Canopy, Ecosystem, Environment, Vegetation cover
  • منصور جهان تیغ*
    فرسایش خاک چالش مهم مناطق خشک و نیمه خشک است که باعث کاهش محصول و هدر رفت خاک می شود. عدم بهره برداری مناسب از عرصه های طبیعی سبب ایجاد فرسایش شده است. این پژوهش در شمال سیستان انجام گرفت و هدف از اجرای آن شناسایی تاثیر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه بوده است. برای اجرای پژوهش، سه نمونه خاک از عمق صفر تا 50 سانتی متری برداشته شد و ویژگی های اسیدیته، شوری، کربن، مجموع کلسیم و منیزیم، پتاسیم قابل جذب، سدیم قابل جذب، سدیم محلول، فسفر قابل جذب، مجموع کاتیون ها و بافت خاک آزمایش شدند. این پژوهش دارای هشت تیمار شامل نهال، خاک و آبیاری بود که به صورت اسپلیت اسپلیت-پلات در سه تکرار به مدت دو سال انجام شد. در تیمار ماسه بادی بعد از کاشت نهال در هر چاله، یک لایه 20 سانتی متری ماسه بادی روی خاک ریخته شد. در این آزمایش رطوبت خاک به طور ماهانه و رشد گیاه در فصول رشد اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار MSTAT صورت گرفت. یافته ها نشان دادند که مقدار رطوبت در تیمارهای همراه ماسه بادی نسبت به سایر تیمارها 28 درصد بیشتر و از لحاظ آماری در سطح 0.01 تفاوت معنی دار بین میانگین آن ها وجود دارد. تجزیه و تحلیل آماری روی اهمیت روش های به کار گرفته برای رطوبت نشان داد که ماسه بادی به همراه آبیاری زیر سطحی نهال توت در طبقه A و سایر تیمارها در طبقه B قرار داشتند. همچنین اندازه گیری ارتفاع، تاج پوشش، قطر و تعداد شاخه نشان داد که نهال های تیمار همراه با لایه شنی توت با روش آبیاری زیر سطحی رشد مناسب تری نسبت به دیگر تیمارها داشت و از لحاظ آماری نیز در سطح 0.01 اختلاف معنی داری بین آن ها مشاهده شد. نتیجه گیری می شود، ماسه بادی باعث قطع صعود کاپیلاریته، تقلیل تبخیر خاک، افزایش رطوبت در منطقه ریشه و باعث حفاظت از آب و خاک می شود.
    کلید واژگان: اسپلیت پلات, تاج پوشش, ریشه گیاه, رطوبت خاک, نرم افزار MSTAT
    Mansour Jahantigh *
    Soil erosion is an important chalenge in arid and semi-arid regions which has a negative impact on soil productivity and lose soil. Improper management of natural resources causes soil erosion. This reaearch was implemented in the north of Sistan and its aim was to idintyfy the effect of sand on increased moisture in the plant root zone. For this pupose, three soil samples were collected from 0-50 cm depth and their pH, EC, C, Ca, Mg, K, Na, ESP, available phosphor, cations and texture were tested. This research had eight treatments including plant, soil and irrigation which have been done in split split-plot in four  replication durig tow years. After plating a 20 cm layer of sand was applied on the soil surface in each pit. In this experiment, soil moisture was measured monthly and plant growth was measured in growing season. Statistical analysis of the data was performed using MSTAT software. Result showed that the amount of moisture was 28% higher in sand compared to other treatments at the level of 99%. According to the findings of statistical analysis on the impotance of methods used for soil moisture, the sand along with subsurface irrigation of toot had better groth at the level of 99% and were in class A and the other treatments were in class B. The conclusion was that sand causes decreasing in capillary, reducing soil evaporation, increasing moisture around root zone of the plants and water and soil conservation.
    Keywords: MSTAT software, Plant root, Sand, Soil Moisture, Vegetation cover
  • معین جهان تیغ، علی نجفی نژاد*، منصور جهان تیغ، محسن حسینعلی زاده

    هدف از اجرای این پژوهش، بررسی اثر خشکسالی هیدرولوژیک و بهره برداری سنتی از سیلاب بر روند تخریب زمین و بیابان زایی در منطقه سیستان است. بدین منظور در ابتدا به بررسی وضعیت خشکسالی هیدرولوژیک در رودخانه هیرمند پرداخته شد. با استفاده از شاخص جریان رودخانه (SDI) خشکسالی هیدرولوژیک برای یک دوره 22 ساله محاسبه شد. به منظور بررسی تاثیر نحوه بهره برداری از منابع آب سطحی بر روند بیابان زایی و تخریب اراضی در منطقه، نقشه تغییرات کاربری اراضی و الویت دسترسی مناطق به منابع آب سطحی با یکدیگر هم پوشانی شد. نتایج بررسی شاخص جریان رودخانه (SDI) بیانگر وقوع 18 سال خشکسالی در طول دوره مورد مطالعه می باشد که طی سال های اخیر شدت آن نیز افزایش یافته است. با مقایسه مساحت کلاس های کاربری در طی سال های عدم وقوع (1382) و وقوع (1397) خشکسالی، نیز نتایج بیانگر افزایش 41 درصدی سطح اراضی بایر و همچنین کاهش به ترتیب 84، 67، 57 و 31 درصدی پهنه های آبی، مرتع، سطح زیر کشت محصولات کشاورزی و مناطق مسکونی بوده است. در بررسی نحوه بهره برداری از جریان های سیلابی، یافته های این پژوهش نشان داد که توزیع و انتقال سیلاب های ورودی به منطقه سیستان با توجه به فصلی بودن و تداوم نامشخص آن ها، محدودیت دسترسی به این منابع آب سطحی را در مناطقی از جمله شهرستان های هیرمند (بخش قرقری)، نیمروز (بخش پشت آب) و زابل (بخش مرکزی) به همراه داشته است. همچنین نتایج بیانگر آن است که بیشترین تغییرات کاربری ها مربوط به تبدیل پهنه های آبی (معادل با 12581 هکتار)، اراضی کشاورزی سیلابی (معادل با 22 /3073 هکتار) و مراتع ضعیف (معادل با 8/4495 هکتار) به اراضی بایر بوده که از لحاظ فضایی منطبق با مناطقی است که در دسترسی به جریان های سیلابی با محدودیت همراه اند. بر این اساس با توجه به نتایج به دست آمده، خشکسالی هیدرولوژیکی و بهره برداری سنتی از جریان های سیلابی با توجه به نظام آبیاری و شبکه آبرسانی، تغییرات محسوس کاربری اراضی را با تخریب اکوسیستم های وابسته به آب به همراه داشته که باعث گسترش مناطق بیابانی و نقاط بحرانی در سیستان شده است.

    کلید واژگان: تخریب زمین, تغییر کاربری اراضی, خشکسالی هیدرولوژیکی, سیستان, نظام آبیاری
    Moein Jahantigh, Ali Najafi Nejad*, Mansour Jahantigh, Mohsen Hosienali Zadeh
    Introduction

    Water is crucial for survival and development. Long-term access to water resources provides the ground for scientific and technological developments. Geographically, Iran is located in an arid part of the world. Water scarcity and mismanagement could create a water crisis in the world, and that droughts may exacerbate different environmental and socio-economic aspects of life. As revealed in a report issued by the United Nations’ Environment Programme, 80 percent of the world’s population currently live in places with no water security, and that 1.5 billion people throughout the world are facing anhydrous risk. As Iran has, in recent years, been affected by drought, access to water for agricultural, industrial, and drinking purposes is now of great concern for inhabitants of the country’s drylands. According to the reports issued by the World Bank, mismanagement and inefficiency of irrigation systems are the main reasons for water insecurity in the world. In recent years, mismanagement of available water resources in the arid region has followed by the destruction of natural ecosystems that are dependent on water resources. As a result, changes in land use over a long period and the expansion of desert areas have led to environmental degradation. Sistan is located in an arid region in Iran where difficulty to access surface water resources due to drought in recent years has brought about environmental degradation in the region. Low precipitation (50mm), high temperature (48o), high transpiration (5000mm), and 120-day winds are among the specific climatic conditions that characterize the region. Sistan is also hit by floods for a limited period when the Hirmand river flows as a result of torrential rainfall in Afghanistan, providing the required water for its 120,000 ha agricultural land.

    Materials and methods

    This study sought to investigate the environmental impacts of hydrological drought and traditional utilization of floods streams on Land Degradation and Desertification in Sistan. Located at the southeastern border of Iran and Afghanistan, Sistan forms part of the Dasht-e-Lut desert land, possessing an extreme arid climatic regime. The region is a roughly flat and featureless arid plain with an average height of 475–500m ASL in its eastern parts. To realize the purpose of the research, the hydrological drought status of the Hirmand river was investigated. Using the Streamflow Drought Index (SDI), the hydrological drought was then calculated for 22 years. The distribution and utilization of flood streams in the Sistan area were examined via Infield operation. On the other hand, the Irrigation system of the area was examined through library studies and the factors affecting the circulation of surface water resources were identified. Weighting these variables via Analytic Hierarchy Process (AHP) and integration of data layers, access priority map of sectors to the water resource was estimated. The land-use map of the years when the hydrological drought occurred and didn’t occur were extracted through the Landsat satellite images of the years 2002 and 2018. The identification of changes in the region was then carried out by assessing the accuracy of the images and their classification, using the comparison approach. Moreover, the land-use change maps were overlapped whit the access priority map of sectors to the water resource to investigate the effect of the utilization method on desertification and land degradation.

    Result

    The findings of this study showed that the severity of drought in Sistan has increased over the past 18 years. On the other hand, the findings for the areas with years of hydrological drought indicated that barren land had increased by 41 percent, and that agricultural, residential, and water zone areas had decreased by 61, 31, and 84 percent respectively. It was also found that the distribution and transmission of incoming floods to the Sistan area lead to limited access to these surface waters in areas such as Hirmand (Gregory sector), Nimroz (post ab sector), and Zabul (Central sector) because of their seasonality and uncertain continuity. The most land-use changes were found to be the conversion of water zone, (equivalent to 12581 hectares) agricultural lands (equivalent to 3073/22 ha), and poor rangelands (equivalent to 4495/8 hectares) into barren lands where access to floodwaters is limited.

    Discussion and Conclusion

    This study proved the clear environmental effects of hydrological drought and traditional utilization of water resources on the Sistan region. Reduction of streamflow in the Hirmand river due to the recent occurrence of hydrological droughts and limited access to water resources because of the irrigation system and the traditional methods of utilizing water resources led to the land-use change as a result of the destruction of water-dependent ecosystems, increasing the desert areas and critical points in the Sistan area accordingly. Having said that, breaking the drought, improving environmental conditions, and using efficient production methods require new approaches for proper utilization and management of water resources in the Sistan area.

    Keywords: Hydrological drought, Irrigation system, Land destruction, Land use change, Sistan
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ، مجتبی گنجعلی

    هدف از اجرای این پژوهش بررسی تاثیر سیلاب بر ذخیره کربن و نیتروژن خاک رویشگاه سه گونه گیاهی گز (.Tamarix sp)، مارینگ (Halostachys belangeriana) و سیودا (Suaeda fruticosa) در منطقه سیستان بود. ابتدا از طریق تصاویر ماهواره ای مناطق آبگیری با سیل ورودی از کشور افغانستان و عرصه های فاقد سیل گیری (منطقه شاهد) مشخص شد. در ادامه با انتخاب تیمارهای معرف، 48 نمونه با 5 تکرار از سه محل سیل گیر و شاهد به طور تصادفی از عمق30-0 سانتی متری خاک برداشت و با اندازه گیری کربن آلی و نیتروژن، میزان ترسیب کربن و نیتروژن آنها برآورد شد. به منظور مقایسه ذخیره کربن آلی و نیتروژن خاک، بین تیمارهای مورد مطالعه از تجزیه واریانس یک طرفه استفاده شد. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که بین درصد کربن آلی و نیتروژن خاک در رویشگاه های مختلف پهنه های سیل گیر، در سطح 5% اختلاف معنی داری وجود دارد. به طوری که بیشترین مقدار ترسیب کربن و نیتروژن در خاک های مربوط به پهنه های سیل گیر با پوشش گیاهی از گونه گز درختچه ای (.Tamarix sp) و به ترتیب برابر با 21/89 و 2/43 تن در هکتار است. کم ترین مقدار ترسیب کربن و نیتروژن نیز در خاک پهنه های سیل گیر با پوشش گیاهی از گونه مارینگ (Halostachys belangeriana) است (به ترتیب برابر با 21/89 و 2/43 تن در هکتار). همچنین یافته ها نشان داد که میزان کربن و نیتروژن ترسیب شده در خاک پهنه های سیل گیر معادل با 226/03 و 19/86 تن گاز دی اکسیدکربن و دی اکسید نیتروژن هوا در خاک است که حدود 6/3 و 6/6 برابر بیشتر از میزان ترسیب این متغیرها در منطقه شاهد است (به ترتیب برابر با 9/76 و 0/97 تن در هکتار). ارزش اقتصادی زیست محیطی کربن و نیتروژون ترسیب شده در عرصه های سیل گیر به ترتیب  برابر با 300 و 85 میلیارد ریال در هکتار برآورد شد. توصیه می شود برای جلوگیری از اثرات بیشتر تغییر اقلیم بر بوم سامانه خشک و حساس سیستان، افزایش پوشش گیاهی از طریق هدایت سیلاب های ورودی از کشور افغانستان به نقاط فرسایش یافته و همچنین کشت نهال در این نقاط انجام شود.

    کلید واژگان: ترسیب کربن, ترسیب نیتروژن, سیستان, عرصه های سیل گیر
    Mansour Jahantigh*, Moien Jahantigh, Mojtaba Gangali

    Aim of this research was study effect of flood on soil carbon and nitrogen sequestration the soil of the habitat of three plant species Tamarix sp., Halostachys belangeriana and Suaeda  fruticosa Sistan region. To do this research first by survey satellite images, the areas were found that watering and no watering (control treatments) from Afghanistan floods. Then select the introductory treatments, 48 soil samples with five repetitions were collected randomly at 0-30 centimeter soil depth and analyzed Organic carbon, nitrogen, sequestered soil carbon and sequestered soil nitrogen from the three flood and control sites. In order to the compare carbon sequestration and nitrogen between treatments and control treatment using the one-way analysis of variance. Data shows that there were significant difference between soil organic carbon percentage and nitrogen in 0.05 levels. The Pearson correlation coefficient between data shows that the maximum amount of correlation of organic carbon and nitrogen was with organic matter (96%) which was significant at the 99% probability level. The result also shows that the above parameter has 99% negative correlation with soil apparent specific weight. Average comparison mean of carbon sequestration and nitrogen of soil shows that the maximum carbon sequestration and nitrogen were in Tamarix forest with 21.89 and 2.43 ton/ha, respectively. This is equivalent to 80.33 and 8.01 ton of carbon dioxide and air nitrogen dioxide in soil which 2.2 and 2.5 times of carbon sequestration and nitrogen of control treatment (9.76 and 0.97 ton/ha). Environmental economic value of carbon sequestration and nitrogen in floodplain is equivalent $ 300 and 85 billion per hectare, respectively. It is recommended to prevent further effects of climate change on the dry and sensitive ecosystem of Sistan region, increase vegetation through the flow of incoming floods from Afghanistan to eroded areas and seedlings should also be planted in these areas.

    Keywords: Carbon sequestration, Floods plain, Flooding, Nitrogen sequestration, Sistan
  • معین جهان تیغ، منصور جهان تیغ*

    هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی اثر سیلاب‏های ورودی از کشور افغانستان بر تغییرات کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی دشت سیستان است. به این منظور، ابتدا با تعیین مسیرهای انتقال سیلاب در دشت سیستان، 16 حلقه چاهک که در مجاورت مسیر انتقال سیلاب احداث شده، انتخاب شد. در ادامه، تغییرات کمی منابع آب زیرزمینی منطقه سیستان در بازه زمانی 4 سال (1394- 1398) با به کارگیری معادلات بیلان آب زیرزمینی و هیدروگراف واحد در قبل و بعد از ورود سیلاب ضمن برآورد تغییرات حجم ذخیره آبخوان و نیز مقایسه وضعیت بارندگی منطقه در دوره مشابه، بررسی شد. تغییرات کیفی آبخوان نیز با نمونه ‏برداری از چاهک ‏های مشاهداتی طی دوره بیلان و بررسی تغییرات زمانی پارامترهای کیفی آب از جمله هدایت الکتریکی (EC) و اسیدیته (pH) تجزیه وتحلیل شد. یافته ‏ها نشان داد با جاری شدن سیلاب به طور میانگین تراز سطح آب در چاهک ‏های احداثی 39/0 متر افزایش و روند تغییرات آن همبستگی زیادی (85/0=R²) با حجم سیلاب جاری شده در منطقه دارد. همچنین، بررسی هیدروگراف واحد دشت نیز بیانگر تغییرات محسوس سطح آب زیرزمینی در قبل و بعد از ورود سیلاب در منطقه است. به طوری که این دوره 4 ساله به طور متوسط 16/2 متر سطح آب نسبت به قبل از ورود سیلاب افزایش داشته و با جاری شدن سیلاب، 662/20 میلیون مترمکعب طی دوره بیلان به صورت طبیعی به حجم ذخیره آبخوان اضافه شده و با توجه به کم بودن نزولات جوی در منطقه، تغذیه سفره ‏های آب زیرزمینی تحت تاثیر نزولات جوی ناچیز است. در بررسی تغییرات کیفی آب زیرزمینی نتایج بیانگر کاهش چشم‏گیر شاخص هدایت الکتریکی (EC) در چاهک ‏های مشاهداتی است که اختلاف معنا‏داری در سطح 01/0 بین میانگین هدایت الکتریکی در قبل و بعد از ورود سیلاب دارد. همچنین، مقادیر اسیدیته آب زیرزمینی نیز با جاری شدن سیلاب روند کاهشی دارد که به لحاظ آماری معنا‏دار نیست. با توجه به نتایج به دست آمده، ورود جریان‏های سیلابی ناشی از بارش در کشور افغانستان با تغذیه طبیعی آبخوان سبب بهبود وضعیت کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت سیستان شده که با توجه به بحران کمبود آب در منطقه، اجرای طرح‏های آبخیزداری و تغذیه مصنوعی به‏ منظور حداکثر بهره ‏برداری از این منابع آبی با نفوذ سیلاب در خاک و تزریق آن به منابع آب زیرزمینی می‏تواند گامی موثر در توسعه منابع آبی منطقه سیستان به ‏شمار آید.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, تغذیه طبیعی, دشت سیستان, سیلاب
    Moien Jahantigh, Mansour Jahantigh *

    The aim of this study was investigating the effects of incoming floods from Afghanistan on the quantitative and qualitative changes of groundwater resources in Sistan plain. For this purpose, first by determining the direction of flood flow in Sistan plain, 16 wells drilled near the flood flow were selected. Estimates of reservoir volume changes as well as comparison of rainfall in the region in the same period. In the following, Using groundwater balance equations and single hydrograph equations before and after flood entry, quantitative changes in groundwater resources in Sistan region over a period of 4 years (1394-1398) were investigated. The qualitative changes in aquifer with sampling of observation wells during the balance and investigation of time changes in water quality parameters such as electrical conductivity (EC) and acidity (pH) was analyzed. The data shows that the floods increased the water level in the wells by an average of 0.39 meters the process of change has a high correlation (R² = 0.85) with the volume of floods in the region. Also, the hydrographic survey of the plain unit indicates significant changes in groundwater level before and after the flood in the area. As, during the 4-year period, the average water level is 2.16 meters higher than before Floods have increased. With the flooding amount of 20.66202 million cubic meters during the balance period, the reservoir volume has been naturally increased. Due to the low rainfall in the region, the nutrition of groundwater aquifers is affected by low rainfall.

    Keywords: Flood, Ground water, Natural recharge, Siatan plain
  • منصور جهان تیغ*

    هدف از انجام این پژوهش بررسی مدیریت مصرف آب در افزایش پوشش گیاهی سطوح آبگیر باران از طریق مقایسه دو روش آبیاری زیر سطحی سنتی و قطره ای است. برای اجرای این پژوهش سه نمونه خاک از سه محل در شمال سیستان با کاربری کشاورزی و عمق 50 سانتی متر برداشت و تجزیه و تحلیل شد. فارویی به عمق 60 و قطر50 سانتی متر و طول 48 متر حفر شد. 12 چاله با فاصله چهار متر به عمق 70 و قطر 50 سانتی متر در داخل فارو ایجاد شد. برای تیمار روش آبیاری زیر سطحی سنتی، لوله پلاستیکی سه اینچی به طول 48 متر به طور تراز داخل فارو قرار گرفت. با فاصله هر هشت متر روزنه ای به قطر دو میلی متر در زیر لوله پلاستیکی مزبور ایجاد شد. در تیمار آبیاری قطره ای، لوله آبیاری 2/1 به طول 48 متر روی فارو قرار گرفت و به فاصله هر هشت متر قطره چکانی به آن متصل شد. داخل هر چاله یک درخت توت کاشته شد. رطوبت خاک به طور ماهانه و خصوصیات پوشش گیاهی در فصول رشد اندازه گیری شد. یافته های پژوهش نشان داد که میزان رطوبت خاک، افزایش ارتفاع نهال و قطر نهال در تیمار آبیاری زیر سطحی سنتی به ترتیب 1/53، 2/52 و 6/48 درصد بیش از روش آبیاری قطره ای بود. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که بین میزان رطوبت، ارتفاع نهال و قطر تنه در دو تیمار مزبور در سطح 05/0 اختلاف معنی داری وجود دارد. نتیجه گیری می شود با استحصال آب ناشی از بارندگی در سطوح آبگیر باران و استفاده از روش آبیاری زیر سطحی سنتی آب بدون اینکه تبخیر شود، مستقیما به منطقه ریشه وارد و با مصرف آب کمتر پوشش گیاهی زیادتری ایجاد می شود که باعث حفاظت خاک در مقابل نیروهای فرسایشی وارده بر سطح زمین می شود.

    کلید واژگان: آبیاری زیر سطحی سنتی, آبیاری قطره ای, حفاظت خاک, منطقه ریشه
    Mansour Jahantigh*

    The aim of this research was to study how water use management can increases vegetation cover inrainwater catchment systems. The study was conducted through comparison of two methods of irrigation, i.e. traditional sub-surface drip irrigation and drip irrigation. Three soil samples were taken and analyzed from three locations in north of Sistan from a depth of 50 cm. A furrow was dug with a base depth of 60 cm, width of 50 cm, and  length of 48 m. 12 holds were dug 4 m long, 70 cm deep and 50 cm in diameter. For subsurface irrigation, a 3-inch pipe with a length of 48 m was placed horizontally in the furrow. At 8-m intervals, 2-mm holes were made in the pipe. In the drip irrigation method, a ½-inch pipe with a length of 48 m was placed on the furrow and drippers were connected every 8 m. In each pit, a mulberry tree was planted. Soil moisture was measured every month and growth was measured each season. Data shows that the amount moisture, increase in plant height, and trunk diameter in subsurface irrigation were 53.1, 91.6, and 52.8 percent more than drip irrigation, respectively. Statistical analyses show that soil moisture, plant height, and trunk diameter were significantly higher in subsurface irrigation (P<0.05). In subsurface irrigation, water directly flows to the root zone. Because in this method transpiration is less than drip method, subsurface irrigation has good potential to establish suitable moisture levels for plant growth.

    Keywords: Subsurface irrigation, Drip irrigation, Soil conservation, Root region
  • منصور جهان تیغ، معین جهان تیغ*

    هدف از اجرای این تحقیق، بررسی خصوصیات فیزیکی شیمیایی و فرسایش‌پذیری خاک در اراضی تغییر کاربری یافته ی منطقه ی سیستان است. برای اجرای این پژوهش تغییرات مکانی کاربری‌ اراضی براساس تصاویر ماهواره‌‌ای بررسی شد. با استفاده از تصاویر سنجنده‌های ETM و OLI ماهواره ی لندست مربوط به سال‌های 2001 و 2019، نقشه ی کاربری اراضی تهیه و نقشه تغییر کاربری یافته از مرتع به کشاورزی سیلابی و بایر مشخص و صحت‌سنجی شد. 10 نمونه خاک از هر کاربری‌ در قالب طرح بلوک تصادفی و از دو عمق 25 - 0 و 50 - 25 سانتی‌متر برداشت شد. یافته‌ها نشان داد که درصد رس، سیلت و شن در اراضی تغییر کاربری یافته از مرتع به کاربری‌های کشاورزی سیلابی و بایر تفاوت معنی‌دار داشته است (05/0 >P). در بررسی شاخص پایداری خاکدانه‌ها (DSA) نیز یافته‌ها نشان داد که مقادیر این شاخص در کاربر‌های کشاورزی سیلابی و بایر به ترتیب 34 و 45 درصد کاهش یافت. همچنین نتایج  بیانگر کاهش به ترتیب 18 و 43 درصدی رطوبت خاک و افزایش معنی‌دار مقادیر وزن مخصوص ظاهری نسبت به کاربری مرتع بوده است. در بررسی خصوصیات شیمیایی خاک نیز یافته‌ها نشان داد که مقدار اسدیته، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سدیم و درصد آهک خاک در کاربری‌های کشاورزی سیلابی و بایر به طور معنی‌دار نسبت به کاربری مرتع، افزایش و در مقابل درصد مواد آلی و پتاسیم به طور محسوسی کاهش یافته است (05/0 >P). بر این اساس با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق، تغییر کاربری اراضی به ایجاد محدودیت هایی در خصوصیات فیزیکی و شیمایی خاک منجر شده که چنین تغییراتی تخریب خاکدانه‌ها و افزایش فرسایش‌پذیری خاک را در این اراضی به همراه داشته است. با توجه به بحران های زیست محیطی موجود، اتخاذ برنامه‌های مدیریتی مناسب در بهره‌برداری اصولی از اراضی منطقه ی سیستان ضروری به نظر می رسد.

    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, پایداری خاکدانه, خصوصیات خاک, سیستان, فرسایش
    Mansour Jahantigh, Moien Jahantigh*
    Introduction

    The land-use change is one of the critical worldwide issues that has caused a problem in natural resource sustainability. The dynamics of land-use and land-cover change (LULC) affected by the anthropogenic activities and climate change in arid areas, were caused environmental degradation of these areas. This process has the negative effects on soil physicochemical properties. Soil degradation is the key component of land degradation that affected by land-use changes. So that it causes organic waste carbon, decreases the soil aggregate stability and structure and, consequently the raises of soil erodibility. So to understand the impacts related to these changes in land-use (LU), assessment of the effects of these changes on soil characteristics is important. Therefore, the current study aim was to investigate the effect of land-use change on physico-chemical characteristics of soil and erosion in Sistan area.

    Methodology

    This research has done in Sistan area. This area laid southeastern border Iran and Afghanistan. The Sistan region forms a part of the Dasht-e-Lut and hence an exhibits extreme arid climatic regime. The region is nearly flat and featureless arid plain with an average height of 465–500m ASL in its eastern parts. In this study, at first spatial land-use changes in Sistan area determined. To achieve this purpose, used satellite images. By using the Landsat satellite images related to the years 2001 and 2019, the land use maps prepared, and by comparison approach in Idrisi Selva software, the map of land-use change was extraction. After that, the areas that converted from rangeland to flood-agri and bare land determined and that accuracy were assessed. Infield operation, 60 soil samples were collected from tow depths 0-25 and 25-50 cm in different land-use such as rangeland, flood-agri, and bare land. The Samples were collected in a completely randomized block design. To study the physical properties of soil, by hydrometer method, by the soil texture, and by measuring the mean weight diameter (MWD), the geometric mean diameter (GMD) and dry stable aggregates (DSA), the aggregate stability was determined. Also, the soil moisture and bulk density were measured. To investigate the chemical characteristics, the soil properties such as organic carbon, acidity (PH), electrical conductivity (EC), sodium absorption ratio (SAR), CaCO3, Na, and available K and P measured in the soil laboratory. The soil erodibility index calculated five characteristics, including sand, silt with fine sand, organic matter, soil structure class, and the infiltration rate class of the soil profile. To analysis the mean of parameters among different land uses were used the Duncan test.

    Results

    The result of the study of physical properties showed that the percentages of sand, silt, and clay particles among the land-use that under study were significantly different. So that by the land-use change from rangeland to flood-agri and bare land, the distribution of soil particle size differently, that consequently the soil texture has changed from loam-silt-clay class in rangeland to lighter class loam-silt and loam-sand in flood-agri and bare land respectively. According to this change, the aggregate stability of soil inland converted from rangeland to flood-agri, and bare land 34 and 45 percent have decreased. Also by land-use change, the soil moisture 18% and 43 % has decreased respectively. The results also showed that the bulk density of soil, acidity, electrical conductivity, Na, CaCO3 and absorption ratio (SAR), increased in converted land-use whereas, the organic carbon and available K soil, have decreased significantly. In addition, after land-use change, the erodibility index has increased significantly (P < 0.05). So that the amount of this index in flood-agri and bare land compared to the rangeland land-use, more than equal 4 and 7 respectively.    

    Discussion &  Conclusions

    In this study, for the first time, has investigated the physico-chemistry characteristics of soil and erodibility in land converted from rangeland in Sistan area. The results revealed that the conversion of natural rangeland to flood-agri and bare land had negative effects on the measured soil properties. So that the percent of sand has increased, that changed the distribution of soil particle size, and according to that, the soil texture has changed also. This caused the aggregate stability soil to reduce. In addition, by decreasing the soil moisture, the plant growth has limited in this lands and given the high evaporation potential in Sistan area, the evaporation from land surface increased and according to that the electrical conductivity, acidity, Na and absorption ratio (SAR) in converted lands have increased, whereas, the organic carbon and available K soil, have decreased. This process has caused the Soil degradation, that affected by land-use changing. Therefore, the land-use change by destroying the soil structure and land-cover in converted lands, cause increases the potential of erodibility, that given exist environmental crises in Sistan area, has required the suitable planning to principle productivity of lands in Sistan area.

    Keywords: aggregate stability, Erosion, Land use change, soil characteristics, Sistan
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    هدف از اجرای این پژوهش ارزیابی اثر بهره وری سیلاب بر روند تغییرات پوشش گیاهی است. بدین منظور قبل از انجام پخش سیلاب در سال 1382اقدام به استقرار 5 ترانسکت خطی به طول 50 متر شد. بر روی هر یک از این ترانسکت ها دو پلات 3×3 متری در ابتدا و 50 درصد طول آن ها مشخص و داخل هر یک از آن ها نیز پلات 1×1 به منظور برداشت یکنواخت از فواصل یکسان انداخته، مختصات آن ها با استفاده از GPS مشخص و ویژگی های درصدتاج پوشش، میزان تولیدعلوفه، درصدخاک لخت، تراکم و لاشبرگ قبل از انجام پخش سیلاب در سال 1382 برآورد شد. علاوه بر این، تغییرات مشخصه پوشش گیاهی بعد از پخش سیلاب در سال 1398 در همان مکان اندازه گیری شد. جهت بررسی تغییرات پوشش گیاهی قبل و بعد از پخش سیلاب از تصاویر ماهواره لندست برای بازه زمانی 16 سال (1382 تا 1398) نیز استفاده شد. بدین منظور پس از اعمال پیش پردازش های لازم بر روی تصاویر، شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده برحسب خاک SAVI و شاخص رطوبت خاک SWI طی 5 بازه زمانی مختلف بررسی شد. نتایج میدانی نشان داد که با اجرای پخش سیلاب، مقدار تولید علوفه از 68 به 172 کیلوگرم در هکتار، درصد تاج پوشش از 5.9 به 31.4 درصد و همچنین مقدار لاشبرگ از 2 به 16.8 درصد افزایش و خاک لخت از 92.1 به 51.8 درصد کاهش یافت. تجزیه وتحلیل آماری ویژگی های پوشش گیاهی قبل و بعد از پخش سیلاب بیانگر وجود اختلاف معنی داری بین این پارامترها بود (0.01>p). همچنین در بررسی تغییرات شاخص های موردمطالعه، نتایج نشان دهنده تغییرات محسوس شاخص های SAVI و SWI در بازه زمانی مزبور بود. به طوری که مقدار شاخص های SAVI و SWI به ترتیب از 0.027 و 0.5 در سال 1382 به 0.49 و 1 در 1398 افزایش یافت و روند تغییرات این شاخص ها همبستگی بالایی (0.65=R²) را در عرصه پخش سیلاب نشان داد. نتیجه این مطالعه نشان داد که بهره وری از سیلاب ها با تامین رطوبت خاک منطقه مزبور، بهبود شرایط جوانه زنی و رشد گیاه را فراهم نموده که چنین وضعیتی باعث استقرار و بهبود پوشش گیاهی در عرصه پخش سیلاب شده است.

    کلید واژگان: تاج پوشش, شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده برحسب خاک SAVI, شاخص رطوبت خاک SWI, لندست, سیستان
    Mansour Jahantigh *, Moien Jahantigh

    The object of this research is evaluated of flood productivity on vegetation cover changes. For this purpose, 5 linear transects with a length of 50 m were installed before flooding in the year 2006. In each of these transects, two plots 3×3 were identified at a height of 50 m at the beginning and 1% in length, and within each of them a plot of 1×1 was laid out for uniform harvesting at equal distances, their coordinates using specific GPS and feature the percentages of canopy cover, forage production, bare soil percentage, density and litter before starting flood spreading in 2003 were estimated. In addition, the vegetation characteristic changes were measured in the same place after the flood propagation in the year 2019. Landsat satellite images for a period of 16 years (2003-2019) was also used to study vegetation changes before and after flood propagation. For this purpose, after applying pre-processing on the images, the vegetation index was adjusted according to the soil adjusted vegetation index (SAVI) and soil water index (SWI) over five different time periods. Field results showed that with the application of flood propagation application, the amount of forage production increased from 68 to kg/ha, the percentage of canopy cover increased from 5.9 to 31.4%, as well as the amount of litter from 2 to 16.8% and bare soil decreased from 92.1 to 51.8%. Statistical analysis of vegetation characteristics before and after flood propagation revealed a significant difference between these parameters (p<0.01). In addition, the results showed significant changes in the SAVI and SWI indices over the period. The SAVI and SWI indices increased from 0.027 and 0.5 in the year 2003 to 0.49 and 1 in the year 2019, respectively, and the trend of changes in these indices showed high correlation (R² = 0.65) in flood propagation area. The results of this study showed that flooding productivity by providing soil moisture in the study area improved germination and plant growth conditions, which resulted in the establishment and improvement of vegetation cover in the floodplain.

    Keywords: Vegetation cover, Soil adjusted vegetation index (SAVI), Soil water index (SWI), Landsat, Sistan
  • معین جهانتیغ*، منصور جهانتیغ
    هدف از اجرای این پژوهش بررسی ژئوشیمی رسوبات معلق ناشی از سیلاب های ورودی به تالاب هامون بود. بدین منظور نمونه هایی از رسوبات معلق سیلاب های ورودی از کشور افغانستان در ابتدای رودخانه هیرمند و همچنین از رسوبات سطحی بستر ورودی به تالاب هامون برداشت شد. این نمونه ها در محیط آزمایشگاه بر اساس روش xrf تجزیه و تحلیل شد و غلظت عناصر Ni، Cu، Cr، As، Zn، Pb، Ce، Co، V، Y و Mo مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این با استفاده از مطالعات صورت گرفته در کشور افغانستان، نقشه های زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای، منشاء ژئوشیمی این عناصر در کشور افغانستان تعیین شد. با توجه به اینکه عناصر فلزی و شبه فلزی اهمیت زیادی در رابطه با آلودگی های زیست محیطی دارند انواع آنها مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از شاخص زمین انباشت (Igeo)، میزان آلودگی این عناصر نیز تعیین شد. محاسبه شاخص ژئوشیمیایی مولر در طبقه بندی شدت آلودگی رسوبات نشان داد که رسوبات حمل شده به تالاب هامون نسبت به عناصر Ni، Pb، Mo، Zn، As،Cu ، Cr، Y و V درجاتی از آلودگی (به ترتیب 12/1، 01/1، 88/0، 71/0، 66/0، 6/0، 53/0، 38/0 و 16/0) را دارد و نسبت به عناصر Ce و Co غیر آلوده است. همچنین یافته ها نشان داد که عوامل زمین ساختی و فعالیت های انسانی از مهم ترین علل آلودگی رسوبات معلق به عناصر مورد ارزیابی می باشد.
    کلید واژگان: رسوب معلق, تالاب هامون, ژئوشیمی رسوبات, عناصر آلاینده
نمایش عناوین بیشتر...
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