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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « land use change » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «land use change» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • مجید رئوف*، ژیلا کاظمی، رئوف مصطفی زاده، یاسر حسینی، سجاد میرزایی

    ارتباط بارندگی-رواناب یکی از پراهمیت ترین موضوع ها در هیدرولوژی است. سیستم مدل سازی حوزه های آبخیز (WMS) یکی از نرم افزارهایی است که می تواند هیدروگراف سیلاب مربوط به حوزه های آبخیز را شبیه سازی کند. منطقه مورد مطالعه حوزه آبخیز خیاوچای، با مساحت حدود 134 کیلومتر مربع در غرب استان اردبیل، جنوب شهرستان مشگین شهر واقع شده است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر شماره منحنی روی هیدروگراف سیلاب در یک حوزه آبخیز دارای عکس العمل سریع انجام شد. در این پژوهش از بارش حداکثر روزانه 11 ایستگاه استفاده و توزیع آماری پیرسون تیپ 3 با استفاده از نرم افزارEasyFit  انتخاب و مقادیر بارش در دوره های بازگشت دو تا 100 ساله محاسبه شد. بارش حداکثر روزانه وارد نرم افزار GIS شده و مجدد نرمال بودن داده ها کنترل شدند. هم چنین، با روش IDW، درون یابی انجام شد. میانگین حداکثر بارش روزانه با دوره های بازگشت مختلف به بارش شش ساعته تبدیل شد. برای حوزه آبخیز الگوی بارش SCS و WMO مقایسه شدند و الگوی بارش WMO انتخاب شد. حداکثر دبی مشاهداتی حوزه آبخیز با EasyFit برای دوره های بازگشت دو، پنج، 10، 25، 50 و 100 سال محاسبه شد. با استفاده از GIS نقشه های فیزیوگرافی تهیه شد. با نرم افزارArc Hydro نقشه DEM اصلاح شد. شبیه سازی هیدروگراف سیلاب برای دوره های بازگشت دو تا 100 ساله انجام شد و دبی حداکثر سیلاب شبیه سازی شده با دبی سیلاب مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت. مقدار خطای نسبی و میانگین ریشه مربعات خطا برای دوره های بازگشت دو تا 100 سال به ترتیب 13/19 درصد و 16/8 متر مکعب برثانیه محاسبه شد. نتایج شبیه سازی هیدروگراف سیلاب نشان داد که با افزایش دوره بازگشت حداکثر دبی با شیب بیش تر افزایش می یابد. اثر تغییر شماره منحنی روی دبی های حداکثر سیلاب در دوره بازگشت کم به مراتب بیش تر از دوره بازگشت زیاد است، به نحوی که در دوره بازگشت 100 سال با افزایش 25 درصد شماره منحنی دبی حداکثر سیلاب 38/6 برابر شده، درحالی که در دوره های بازگشت دو سال دبی حداکثر 63 برابر افزایش داشته است. نتایج حاکی از آن است که کم ترین تغییر در نوع کاربری باعث افزایش شدید دبی سیلاب در منطقه می شود.

    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, حداکثر دبی هیدروگراف سیلاب, Arc-Hydro, SCS, WMS}
    Majid Raoof *, Jila Kazemi, Raoof Mostafazadeh, Yaser Hoseini, Sajjad Mirzaei
    Introduction

    Runoff and the rainfall-runoff relationship are one of the most fundamental research topics in hydrology. Due to the increasing trend of flood occurrence and the resulting damages, it is necessary to determine the flood-producing priority areas and prioritize the sub-watersheds in terms of flood control projects and integrated management of watersheds. The primary contributing areas in runoff generation and the affecting factors should be identified in a flood management project. Understanding the flood occurrence potential of watersheds can be useful in formulating different flood management plans, allocating necessary funds, water resources management, watershed management, and erosion control programs. Watershed Modeling System (WMS) as an integrated flood modeling software can simulate flood hydrographs considering the required parameters. Among the common runoff estimation methods, the SCS curve number method is the most common in estimating flood volume and flood runoff height. Land use changes as an important factor in the alteration of watershed hydrologic response can accelerate soil erosion and biodiversity loss. Land use change affects the curve number and consequently, discharge and flood hydrographs, as assessed in the current study.

    Materials and Methods

    The Khiavchai Watershed, with an area of about 134 km2 has been chosen as the study area. The annual rainfall of the study area is 343.8 mm. Toward the hydrologic modeling in the study area, the slope map of the watershed has been derived from the DEM of the study area using the ArcMap software. The maximum daily rainfall of 11 rating gauge stations has been obtained and the raw data has been processed using a common statistical test to check the data quality and homogeneity of SPSS software. The maximum 24-h rainfall data were analyzed using Easy Fit software to select the best statistical distribution. The 3-parameter Pearson distribution (as the best probability distribution function), has been used to calculate the rainfall values in 2 to 100-year return periods. The maximum daily rainfall values were entered into the ArcGIS software and the spatial distribution mapping was done using the IDW method. The average maximum daily precipitation with different return periods was converted to 6-h precipitation. The SCS and WMO rainfall patterns were compared in the study area, and the WMO rainfall patterns were selected as the appropriate input for the model. The maximum annual instantaneous discharge values have been used in estimating the flood discharge in 2, 5, 10, 25, 50, and 100-year return periods using EasyFit software. The input model parameters (slope map, slope direction, curve number, and soil hydrological group) were prepared in ArcGIS and Arc-Hydro software.

    Results and Discussion

    The results showed that the maximum flood discharge increases intensely with an increase in the return period. The average CN value of the basin was obtained at 76, the initial loss coefficient was obtained at 0.202, and the STRTL value was obtained at 16.203. According to the increasing curve number values, the infiltration time and the time to reach the peak are reduced. Therefore, by increasing the curve number by 5, 15, and 25%, respectively, the time to reach the peak is 240, 180, and 135 min, and the base time of the hydrograph has decreased by 1035, 885, and 750 min. Meanwhile, the peak value of the simulated flood hydrograph has increased from 1.74 to 6.466, 27.491, and 109.694 m3 s-1. With an increase of 25% curve number, the peak discharge in the return period of 10, 25, 50, and 100 years has increased to 13, 9, 7.5, and 6.3, respectively. The results show that the effect of changes in curve number values on the flood discharge, in the low return period is much more than the high return period. So in the return period of 100 years with 25% changes in curve number, the peak flood discharge value is 6.38 times in the 2-year return period. The results indicate that the least change in the type of land use (in order to reduce permeability) causes a considerable increase in flood discharge in the region.

    Conclusion

    The effects of changes in CN values have been assessed in the current research in a modeling framework to estimate the flood hydrograph components. Comparison of the estimated flood hydrograph components against observation values has been evaluated using relative error and root mean square error. The values of these statistical indices were obtained with the least error related to the 3-parameter lognormal distribution of about 10.32% and 8.68 m3 s-1. By comparing the results of the maximum flood analysis and the WMS model, it can be concluded that the simulated data are consistent with the observed flood records in the Pole-Solatani river gauge station located at the outlet of the Khiavchai Watershed.

    Keywords: Arc-Hydro, Land Use Change, Maximum flow of flood hydrograph, SCS, WMS}
  • فاطمه سمیع خشک اسطلخی، نفیسه یغمائیان مهابادی*، سپیده ابریشم کش، عطاالله مصلحت جو

    جنگل ها نقش مهمی در پایداری زیست بوم دارند و جنگل تراشی یکی از عوامل کاهش کیفیت خاک به شمار می آید. در این پژوهش، با بهره گیری از تحلیل های چند متغیره، شاخص کیفیت خاک در سه کاربری جنگل، مرتع و زراعی در منطقه سی دشت استان گیلان ارزیابی شد. 20 نمونه خاک مرکب از هر کاربری و از دو عمق 10-0 و20-10 سانتی متر برداشت شد. شاخص تجمعی وزنی کیفیت خاک با استفاده از آنالیز تجزیه به مولفه های اصلی و دو گروه (1) مجموعه داده حداقل (MDS1) و (2) مجموعه داده حداقل تصحیح شده (MDS2)، محاسبه شد. هم چنین، دو روش وزن دهی (واریانس و سهم هر ویژگی) و نمره دهی (خطی و غیر خطی) مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از نظر شاخص کیفیت خاک، تفاوت بین کاربری های اراضی توسط  MDS2در روش نمره دهی غیرخطی بهتر از روش خطی نمایان می شود، به طوری که میانگین شاخص کیفیت خاک در کاربری جنگل و مرتع بیشتر از کاربری زراعی  بود. شاخص کیفیت خاک با روش وزن دهی واریانس و نمره دهی غیرخطی در MDS2 (SQIW2-MDS2-NLS) دارای بالاترین میزان شاخص حساسیت (3/14) بود. مجموعه داده حداقل تصحیح شده (MDS2) که شامل ویژگی های سیلت، میانگین وزنی قطر خاکدانه، واکنش خاک، کلسیم کربنات معادل و فسفر قابل دسترس بود، با دارا بودن راندمان 80% در مقایسه با مجموعه داده حداقل (MDS1) از کارآیی بالاتری برخوردار بود. اولویت دهی شاخص های کیفیت خاک نشان داد که شاخص کیفیت خاک با روش وزن دهی واریانس و نمره دهی غیرخطی در MDS2 (SQIW2-MDS2-NLS) اولین رتبه را داشت و این شاخص تغییر در شیوه های مدیریتی و وضعیت کلی خاک را بهتر نشان داده و مناسب ترین روش در ارزیابی اثر جنگل تراشی بر کیفیت خاک در منطقه مورد مطالعه بود.

    کلید واژگان: شاخص های کیفیت خاک, تغییر کاربری اراضی, مجموعه داده حداقل تصحیح شده, جنگل تراشی}
    Fatemeh Samie Khoshk Estalkhi, Nafiseh Yaghmaeian Mahabadi *, Sepideh Abrishamkesh, Ataolah Maslahatjou

    Forests have important role for ecosystem maintenance, and deforestation is one of the factors in degradation of soil quality.  In this study, using multivariate analysis, soil quality index was evaluated in three land uses including forest, grassland, and cropland at two depths of 0-10 and 10-20 cm in Sidasht of Guilan Province, Iran. The weighted additive soil quality was calculated using two methods (1) Minimum data set (MDS1) and (2) Revised minimum data set (MDS2). Also, each feature’s variance and communality and two scoring methods, namely, linear and non-linear, were compared and evaluated. In MDS2, the effects of land use on soil quality index (SQI) indicated that the mean values calculated by the non-linear scoring method was significantly more precise than the linear one. Soil quality indices in forest and grassland had the maximum values when compared to cropland. SQIW2-MDS2-NLS had the highest sensitivity index (SI= 3.14). In MDS2, the soil properties including silt, Mean Weight Diameter, pH, CaCO3 and available phosphorus were selected. Efficiency ratio of MDS2 was 80% and in soil quality assessment, MDS2 had higher efficiency than MDS1. Soil condition and change of soil management practices were reflected in MDS2 more clearly than in MDS1. Accordingly, SQIW2-MDS2-NLS method was the best means for evaluating the effects of deforestation on soil quality in the studied area.

    Keywords: Soil quality index, Land use change, Revised minimum data set, deforestation}
  • علیرضا نوری، جواد امیدوار، فرشته مدرسی*، کامران داوری، سمیرا نوری، علی اسدی

    مدیریت نهاده ها و زمین های کشاورزی به خصوص مصرف بهینه آب و تخصیص منابع آبی، نیازمند به داشتن اطلاعات دقیق از انواع کاربری و روند تغییرات آن طی سال های مختلف است. استفاده از تصاویر ماهواره ای و تکنیک سنجش از دور، به علت ویژگی مقرون به صرفه بودن از نظر هزینه و زمان و در عین حال دارا بودن دقت مناسب، می تواند در شناسایی کاربری اراضی و تغییرات آن مورد استفاده قرار گیرد. از این رو پژوهش حاضر با هدف شناسایی و تفکیک کاربری اراضی حوضه پایین دست سد فریمان طی سال های زراعی 1400 و 1401 انجام شده است. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 با دقت مکانی 10 متر و دقت زمانی 5 روز و الگوریتم طبقه بندی جنگل تصادفی استفاده شد. یافته ها نشان می دهد ماهواره سنتینل 2 قادر است با معیارهای دقت کلی بیش از 97/0 و ضریب کاپای بیش از 94/0، محصولات زراعی و باغی را در منطقه مورد مطالعه شناسایی و از هم تفکیک نماید. براساس نتایج به دست آمده، سطح زیرکشت مناطق درختکاری شده نسبت به مناطق زراعی طی سال 1401 افزایش یافته است. براساس بازدیدهای میدانی انجام گرفته از مناطق تغییر کاربری یافته، مشاهده شد که احداث باغ ویلاها توسط مالکان زمین ها و تبدیل برخی زمین های زراعی و آیش به باغ توسط کشاورزان، سبب افزایش سطح درختکاری در منطقه مورد مطالعه شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که استفاده از داده های ماهواره ای سنتینل 2 به منظور شناسایی، تفکیک و بررسی تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی، کارآمد و دارای دقت بالا بوده و می توان از نتایج به دست آمده در سیاست گذاری بهینه مصارف آب و مدیریت اراضی بهره برد.

    کلید واژگان: تخصیص منابع آب, تغییر کاربری, سنتینل 2, کاربری اراضی, طبقه بندی}
    A. Noori, J. Omidvar, F. Modaresi *, K. Davary, S. Nouri, A. Asadi
    Introduction

    Limited fresh water resources and access to these resources as well as providing food security for the growing world population have led researchers to make extensive efforts in the field of optimal management of water consumption and determining the cultivation pattern in different regions. Therefore, identifying cultivated crops in a region and determining their area can be very effective in land management and water allocation in these regions. With the growth and advancement of technology in the field of satellite and remote sensing in recent decades, the use of satellite images in order to identify types of land use and types of cultivated products has expanded greatly. Sentinel-1 (radar) and Sentinel-2 (multi-spectral) satellites have been very popular in agriculture due to their improved spatial resolution (10 meters) and appropriate time resolution (5 days for Sentinel 2 and 12 days for Sentinel 1).

    Materials and Methods

    The studied area is located downstream of the Fariman dam in an area of 22.51 square kilometers (5122 hectares) and the central coordinates are 35 degrees 41 minutes and 59 seconds north latitude and 59 degrees 50 minutes and 49 seconds east longitude. In order to classify satellite images and produce crop maps, ground observation data is needed to train the classification model and also evaluate the accuracy of the results. For this purpose, sample points were taken from different land uses in the region, using GPS. Since it was not possible to take enough samples for all land uses and crops in the determined border, a larger sampling area was selected. Then, all collected data were sorted and for each class, 70% of the data was randomly used to train the classification model and 30% was used to validate the obtained classification results. In the present study, Sentinel 2 satellite images for the first 6 months (crop season) of 2021 and 2022 and digital elevation image (DEM) of the study area were considered. According to the surveys conducted and the reports of the agricultural jihad of Fariman city, the main crops cultivated in the region include maize, tomato, sugar beet, wheat and barley. Therefore, according to the phenological stages of these products in the region, the appropriate time series of images was selected. The accuracy of the classified map was evaluated using the Kappa coefficient and overall accuracy.

    Results and Discussion

    In order to identify and separate the land use in the study area according to the major cultivated crops, first the agricultural calendar of the crops was determined. Then, satellite images were selected based on crop cultivation period. Based on the evaluation indexes of commission error, omission error, overall accuracy as well as the Kappa coefficient, it was observed that the identification of classes and land use was done well and with high accuracy, so that the overall accuracy for the classification map of 2022 is equal to 0.97 and the kappa coefficient value was 0.94. In order to compare land use changes during the two years 2022 and 2021, classification was also done for the images of the crop year 2021. Since the training samples of agricultural crops were not available separately and in sufficient numbers in the crop year of 2021, the classification map of this year was produced only based on the type of land use, and all crops in one class entered the classification model training process. The values of overall accuracy and kappa coefficient in 2021 were obtained as 0.97 and 0.95 respectively. According to the obtained results, the area of the orchard class has increased since 2021 compared to 2022. After repeated field visits to the study area and investigation of some land uses that had been changed and turned into orchard use, it was found that in some areas in 2022 there was the growth of villa gardens and in some areas the farmers have converted cropland to orchard (construction of an orchard). Even in some cases, the old orchard in the region was destroyed by the farmers and the land was fallow for 2 to 3 years (2021, fallow). In 2022, the farmer built a new orchard. It is also necessary to mention that fallow lands are included in the soil class depending on whether they are newly plowed or have no vegetation, and if weeds have grown on these lands, they are included in the rangeland class. 

    Conclusion

    The effective management of water resources from dams for agricultural purposes necessitates the identification of land use downstream of the dams, along with determining the types of crops and their respective areas. In this study, Sentinel 2 satellite images were employed to classify and delineate land use associated with agricultural cultivation downstream of the Fariman dam in Razavi Khorasan Province, spanning the crop years of 2021 and 2022. The results indicate that the Sentinel 2 satellite demonstrates a high capacity to differentiate between various types of land use and crops. The generated map depicting changes in land use and crop cultivation areas can be instrumental in water use planning and the allocation of water resources.

    Keywords: Allocation of water resources, Classification, Land use change, Land use map, Sentinel 2}
  • کامران پروانک
    زمینه و هدف

    در سالیان اخیر برخی از کشاورزان دشت سامان استان چهارمحال و بختیاری برای تامین غذا و علوفه بیش تر باغات بادام این منطقه را به اراضی زراعی و مرتعی تغییر کاربری داده اند. از آنجایی که این فعالیت ها عمدتا بدون داشتن شناخت کافی از محیط خاک انجام می گیرد، میتواند تهدید جدی در جهت کاهش کیفیت خاک باشد. بنابراین، مطالعه در زمینه اثر مدیریت های متفاوت روی ویژگی های مختلف خاک و در جهت مدیریت پایدار منابع خاک اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش اثر تغییر کاربری اراضی در این عرصه ها بر برخی شاخص های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک مورد بررسی قرار گرفت.

    روش پژوهش: 

    به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر برخی شاخص های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک، سه سیستم کاربری اراضی شامل باغ بادام دایمی، مرتع دایمی و باغ بادام تبدیل شده به زمین زراعی از اراضی دشت سامان انتخاب گردید. از هر کدام از سه سیستم کاربری مورد نظر 15 نمونه خاک (در مجموع 45 نمونه) از عمق صفر تا 30 سانتی متری به صورت شبکه های منظم (متری30×30) نمونه برداری شد. برخی پارمترهای فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک های عرصه های مورد مطالعه مطابق روش های استاندارد اندازه گیری شد. پس از جمع آوری و ثبت داده ها در محیط Excel، آنالیز واریانس یک طرفه داده ها (ANOVA) با استفاده از نرم افزار SPSS18 و مقایسه میانگین‎ها نیز بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 1 درصد انجام شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد، تغییر کاربری اراضی (تبدیل باغ بادام به زمین زراعی) تاثیر معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بر شاخص های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه ایجاد کرد. تغییر کاربری اراضی باعث تغییر بافت خاک سطحی عرصه های مطالعاتی نشد. بافت خاک هر سه سیستم مطالعاتی تقریبا یکسان (لوم رسی متمایل به لوم رسی شنی) بود. براساس نتایج مقایسه میانگین ها، در اثر تبدیل باغ بادام به زمین زراعی مقادیر تخلخل کل، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، سرعت نفوذ پایه و کربن آلی خاک به طور معنی داری در سطح احتمال 1 درصد به ترتیب کاهشی برابر12%، 56%، 50% و54 درصد و مقادیر جرم مخصوص ظاهری خاک، pH، هدایت الکتریکی و درصد آهک خاک افزایشی برابر10%، 5%، 44% و 18 درصد را نشان داد. در این تحقیق حفاظت اراضی مرتعی و جایگزینی گیاهان مرتعی باعث بهبود و افزایش معنی دار مقادیر میانگین کربن آلی خاک، تخلخل کل، پایداری خاکدنه ها و سرعت نفوذ پایه به ترتیب تا 48%، 14%، 69% و 40 درصد نسبت به کاربری زمین زراعی شده بود (pr<0.01). بین کاربری باغ بادام و زمین مرتعی تفاوت معنی داری از لحاظ شاخص های ارزیابی شده مشاهده نشد (0.01<pr).

    نتایج

    به طور کلی، در بین پارامتر های تحلیل شده شاخص های کربن آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و جرم مخصوص ظاهری خاک به ترتیب قابل اعتمادترین شاخص های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک برای منطقه مورد مطالعه می باشد. بنابراین در این تحقیق مقادیر میانگین این شاخص ها به عنوان راه حل بهینه برای انتخاب مدیریت های جایگزین و روش های مختلف خاک ورزی در کاربری های فوق الذکر معرفی می گردد. همچنین با توجه به حساس و شکننده بودن اکوسیستم های دشت سامان توصیه می شود از تغییر کاربری اراضی باغی (قطع درختان بادام) و تبدیل این اراضی به اراضی زراعی در منطقه مطالعاتی خوداری شود. این رهنمود می تواند از سیر قهقرایی خاک های منطقه مطالعاتی که یکی از حساسترین عرصه های کشور به فرسایش می باشد، جلوگیری نماید.

    کلید واژگان: زمین زراعی, باغ بادام, تغییر کاربری اراضی, میانگین وزنی قطر خاکدانه ها, کیفیت خاک}
    Kamran Parvanak
    Background and Aim

    In recent years, some farmers in the plains of Saman in the province of Chaharmahal and Bakhtiari have changed the use of almond orchards in this area to agricultural land and pastures in order to provide food and fodder. Since these activities are mostly carried out without sufficient knowledge of the soil environment, there can be a serious threat to reduce soil quality. Therefore, studies on the effect of different managements on different soil characteristics and in the direction of a sustainable soil resource are very important. In this research, the effect of land use change in these areas on some physical and chemical indicators of soil quality was investigated.

    Methods

    In order to investigate the effect of land use change on some physical and chemical indicators of the soil quality of three land use systems comprising a permanent almond orchard, permanent pasture and almond orchard converted to land were selected in the plain of Saman. 15 samples of soil (45 samples in total) were taken from 0 to 30 cm in the form of networks (30 x 30 meters) in each of the three land use systems considered. Some physical and chemical parameters of studied soil samples measured by standard methods.After collecting and saving data in Excel, a one-side analysis of variance (ANOVA) was performed on using the SPSS18 software and the comparison of the means was also carried out on the basis of the LSD test at a probability level of 1%.

    Results

    The results of analysis of variance data showed that changing land use (changing of almond orchards to agricultural land) had significant effect on the indeces examined physical and chemical of at 0.01 level. The Land use change did not change the surface soil texture of the study areas. The soil texture of all three-study system was almost the same (clay loam inclined to sandy clay loam). According to the findings of the mean comparison, when almond orchards were converted to agricultural land, there was a significant reduction in total porosity, mean weighted diameter of soil aggregates (MWD), base infiltration rate, and soil organic carbon by 12%, 56%, 50%, and 54%, respectively. Conversely, there was a notable increase of 10%, 5%, 44%, and 18% in bulk density, pH, electrical conductivity, and soil lime percentage at a significance level of 0.01 (pr<0.01).In this study, substituting improved pasture plants with land grazed pasture significantly augmented the average of soil organic carbon, total porosity, solidity of soil aggregates (MWD) and base infiltration rate by 48%, 14%, 69%, and 40%, respectively, as compared to agricultural land at a significance level of 0.01 (pr<0.01). However, no significant difference was observed at a significance level of 0.01 (pr>0.01) between almond orchard and pasture land concerning the evaluated indicators.

    Conclusion

    Overall, the parameters analyzed indicate that organic carbon, mean weighted diameter of soil aggregates (MWD), and bulk density are reliable indicators of soil quality in the study area. The average values of these indicators provide an optimal alternative for management and tillage practices in various land uses. Moreover, due to the delicate and vulnerable ecosystems of Saman Plain, it is recommended to avoid converting garden lands (such as almond orchards) into agricultural lands within the study area. This approach will help prevent soil erosion in one of the most sensitive areas of the country.

    Keywords: Agricultural land, AlmondOrchard, Land use change, Mean weighted diameter ofsoil aggregates, Soil quality}
  • حمیدرضا اولیایی*، ابراهیم ادهمی، مهدی نجفی قیری

    منابع خاکی از اجزای مهم زیست بوم بوده که کیفیت آن باید در نظر گرفته شود. از عوامل مهم اثرگذار بر کیفیت خاک ها، تغییر کاربری آنها است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرهای تغییر کاربری اراضی و جنگل تراشی بر برخی ویژگی های حاصل خیزی و زیستی خاک در منطقه جنگلی یاسوج انجام شد. در این منطقه از چهار کاربری جنگل متراکم، جنگل تنک، اراضی جنگل تراشی شده (فرسایش یافته) و کشت دیم و در هر کاربری از دو کلاس شیب و در هر کاربری از 10 نقطه سطحی به صورت تصادفی نمونه برداری انجام شد. پانزده ویژگی حاصل خیزی و زیستی خاک با روش های متداول اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربری های جنگل متراکم و اراضی فرسایش یافته، به ترتیب بهترین و بدترین شرایط را از نظر شاخص های اندازه گیری شده داشتند. در میان ویژگی های اندازه گیری شده مقادیر آلکالاین فسفات، تنفس برانگیخته، نیتروژن، تنفس پایه، اسید فسفاتاز، منگنز و روی به ترتیب بیشترین کاهش و مقادیر فسفر و پتاسیم کمترین کاهش را در تغییر کاربری از جنگل متراکم به اراضی فرسایش یافته داشتند. یافته ها نشان داد که تبدیل زیست بوم هایی چون جنگل ها به اراضی زراعی و یا جنگل تراشی، با کاهش شدید شاخص های حاصل خیزی و زیستی خاک همراه بوده و بنابراین برنامه های حفاظتی از این عرصه ها باید بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: تخریب اراضی, تغییر کاربری, ویژگی زیستی, ویژگی های شیمیایی}
    H.R. Owliaie*, E. Adhami, M. Najafi Ghiri

    Soil resources are important components of the ecosystem, and therefore, their quality should be considered. One of the important factors affecting the quality of soils is land use change. The present study was conducted to investigate the effects of land use change and deforestation on some soil fertility and biological characteristics in the forest area of the Yasouj region. In this area, four land uses of dense forest, sparse forest, deforested (degraded) lands, and rainfed agriculture were randomly sampled from two slope classes. In each land use 10 soil surface samples were taken. Fifteen soil fertility and biological characteristics were measured using routine methods. The results showed that dense forest and deforested (degraded) lands had the best and worst conditions, respectively, in terms of the measured parameters. Among the measured characteristics, the values of alkaline phosphate, exhaled respiration, nitrogen, basal respiration, acid phosphatase, manganese, and zinc showed the greatest decrease respectively, and the values of phosphorus and potassium exhibited the least decrease, as a result of land use change from dense forest to degraded lands. The findings showed that the conversion of ecosystems such as forests to agricultural lands or deforestation has led to a severe decrease in the fertility and biological indicators of soil quality. Therefore, the protection programs of these areas should be more considered.

    Keywords: Land degradation, Land use change, Biological characteristic, Chemical characteristic}
  • حسن گل محمدی*، کیومرث روشنگر، محمدتقی اعلمی

    شرایط کنونی دریاچه ارومیه پیامد توسعه نامتوازن و ناپایدار در حوضه آبریز آن و برداشت بی رویه از منابع آب تجدیدپذیر حوضه بویژه در دو دهه اخیر می باشد. هدف پژوهش حاضر سنجش اثرگذاری تغییرکاربری اراضی کشاورزی بر روند کاهش تراز آب دریاچه ارومیه و تسریع روند خشکی آن است.‬‬‬‬‬ داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل تصاویر ماهواره ای لندست در بازه زمانی سال 2000 الی 2020 و آمار و اطلاعات منابع آب ورودی به دریاچه ارومیه می باشند که توسط الگوریتم‫های SVM, Kappa Coefficient در نرم ‫افزارENVI5.3 طبقه‫ بندی و صحت سنجی شده و سپس با استفاده از نرم افزارArc-GIS میزان تغییرات کاربری ها مشخص شده است. در نهایت بعد از مشخص نموندن میزان تغییرات هر کاربری میزان آب مورد نیاز هر نوع کشت بر اساس تیپ اقلیمی و ویژگی خاک آن شهرستان توسط مدلNETWAT محاسبه گردید. نتایج حاصل از بررسی تصاویر ماهواره‫ای نشان می‫دهد در بازه زمانی هدف پژوهش روند تغییر الگوی کشت از کشاورزی آبی به باغداری بسیار سریع بوده به طوری که از مساحت 395 کیلومترمربع در سال 2000 به 688 کیلومترمربع در سال 2020 رسیده است. همچنین خروجی‫های مدل NETWAT نیز نشان می‫دهد که با توجه به تغییر مساحت کاربری اراضی کشاورزی و تغییر الگوی کشت میزان مصرف آب مورد نیاز در بخش کشاورزی در بازه زمانی رشدی تقریبا دو برابری داشته و از 1600 میلیون متر‫مکعب در سال 2000 به 2900 میلیون مترمکعب در سال 2020 رسیده است و این افزایش نیاز مصرفی باعث حذف جریان سطحی رودخانه ها و پایین رفتن سطح آب‫های زیرزمینی حوضه شده است که خود مبین دلیل اصلی کاهش حجم آب ورودی به دریاچه ارومیه می باشد.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

    کلید واژگان: تغییر الگوی کشت, تغییر کاربری ارضی, حوضه آبریزدریاچه ارومیه, ماشین بردار پشتیبان}
    Hassan Golmohammadi *, Kiomars Roshangar, MohammadTaghi Aalami

    The purpose of this study is to measure the impact of agricultural land-use change on the process of reducing the water level of Urmia Lake and accelerate its land process. The data used in this research include Landsat satellite images in the period 2000 to 2020 and statistics and information of water sources entering the lake of Urmia Lake Rehabilitation Headquarters, which are classified by SVM, Kappa Coefficient algorithms in ENVI5.3 software and Validated and then using Arc-GIS software to determine the extent of user changes. Finally, after determining the number of changes in each land use, the amount of water required for each type of cultivation was calculated based on the climatic type and soil characteristics of the city by the NETWAT model. The satellite images show that in the period, the research aimed to change the cultivation pattern from irrigated agriculture to cropland, from an area of 395 km3 in 2000 to 688 km3 in 2020. The outputs of the NETWAT model also show that due to the change in the land-use area of agricultural lands and the change in the cultivation pattern, the amount of water consumption required in the agricultural sector has almost doubled in the growth period, from 1600 million cubic meters in 2000. It reached 2900 million cubic meters in 2020. This increase in consumption needs has eliminated the surface flow of rivers and lowered the groundwater level of the basin, which is the main reason for reducing the volume of water entering Urmia Lake.

    Keywords: Cultivation type change, Land Use Change, Urmia Lake catchment area, Super vector machine}
  • مهرانگیز سادات ساداتی، علی بهشتی آل آقا*، فردین حامدی
    تغییر کاربری اراضی، تاثیر زیادی بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک می گذارد. در این پژوهش تاثیر رهاسازی اراضی کشاورزی که به مدت حداقل 10 سال رهاشده اند بر شاخص های pH، EC، وزن مخصوص ظاهری، پایداری خاکدانه ها، میزان فسفر، نیتروژن و کربن آلی خاک، معدنی شدن کربن آلی، کسر متابولیکی و کربن زیست توده میکروبی در دو عمق صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتی متری در 3 منطقه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی پایداری خاکدانه ها را به طور معنی دار افزایش و میزان رس قابل انتشار را کاهش داد. جرم مخصوص ظاهری نیز در اثر رهاسازی اراضی کشاورزی در کلیه مناطق به جز در منطقه قلعه کهنه کاهش یافت. نتایج تجزیه وتحلیل ویژگی های شیمیایی خاک حاکی از کاهش pH خاک در کلیه مناطق و اعماق به جز در منطقه قلعه کهنه بود. نتایج بیولوژیکی نیز نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی سبب تغیر ویژگی های بیولوژیکی شد. رهاسازی اراضی کشاورزی در هر سه منطقه منجر به افزایش کربن زیست توده میکروبی و تنفس میکروبی خاک شد. بالا بودن تنفس میکروبی در اراضی رهاشده به احتمال زیاد به کربن آلی بیشتر در این خاک ها مرتبط است. هدر رفت ماده آلی خاک بر اثر کشت و کار و مدیریت نامناسب خاک اغلب عامل اصلی کاهش تنفس خاک در اراضی کشاورزی نسبت به اراضی رها شده است. به طور خلاصه، تغییر کاربری اراضی از کشاورزی به رهاشده باعث بهبود شاخص های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کیفیت خاک، به ویژه لایه سطحی خاک گردید که نهایتا بهبود کیفیت خاک را در تمامی مناطق مورد مطالعه در پی داشته است. از این رو، می توان چنین نتیجه گرفت که رهاسازی اراضی کشاورزی با افزایش ورود کربن به خاک، بهبود خاکدانه ها و بهبود فعالیت میکروبی خاک باعث افزایش سلامت خاک گردیده است.
    کلید واژگان: به هم خوردگی خاک, تغییر کاربری, سلامت خاک, کشاورزی فشرده}
    M.S. Sadati, A. Beheshti Ale Agha *, F. Hamedi
    Introduction
    Changing land use may have a major influence on physical, chemical, and biological soil properties with a consequence for soil functioning and productivity. Abandonment of agricultural lands is actually a kind of restoration of these lands to their original natural conditions, which is often done through human intervention. Soil restoration after land abandonment is a complex phenomenon. The pastures of our country are typically cultivated in rainfed methods, and the use of agricultural inputs such as animal manure, poisons, and chemical fertilizers is not very common. Therefore the continuous cultivation of a product and the lack of use of agricultural inputs causes a gradual decrease in fertility and increase erosion. Hence, after years of cultivation, the production potential decreases, and the land is abandoned.
    Materials and Methods
    This study was conducted to determine the effects of land abandonment on some physical, chemical, and biological soil properties in the 0-20 and 20-40 cm depth at three different sites including Lal Abad, Qaleh Kohneh and Chalab-e Pain, using 2×2 factorial layout arranged in a completely randomized design (CRD) with three replications. The physical, chemical, and biological characteristics of the soil were measured by conventional laboratory methods. Electrical conductivity of saturated paste extract (ECe) with electrical conductivity meter device in saturated paste extract, pH of saturated paste with pH meter device, and bulk density by cylinder method were determined in the samples. The amount of dispersible clay (DC) was determined by the method of Gee and Bauder and the Mean Weight Diameter (MWD) was determined by the method of the wet sieve. The amount of absorbable phosphorus by extraction method and total soil nitrogen by Keldahl method were measured in the samples. The amount of soil organic carbon (OC) in the samples was determined by the method of Walkley and Black. Mineralization of organic carbon (soil respiration) (Cmin) and metabolic quotient (qCO2) were obtained by validated and conventional methods.
    Results and Discussion
     The results showed that the abandonment of agricultural lands significantly increased the MWD and reduced the amount of dispersible clay. Bulk density also decreased due to the abandonment of agricultural land in all areas except the Qaleh Kohneh area. The results of the analysis of the chemical characteristics of the soil indicated a decrease in soil pH in all areas and depths, except in the Qaleh Kohneh area. The biological results also showed that the abandonment of agricultural lands caused the change in biological characteristics. Abandonment of agricultural lands in all three regions led to an increase in microbial biomass carbon and soil microbial respiration. High microbial respiration in abandoned lands is probably related to more organic carbon in these soils. Loss of soil organic matter due to cultivation and improper soil management is often the main reason for reducing soil respiration in agricultural lands compared to abandoned lands.
    Conclusion
    Changing land use from agriculture to abandonment improved the physical, chemical, and biological indicators of soil quality, especially the surface layer of the soil, which ultimately led to the improvement of soil quality in all the studied areas. It can be concluded that the release of agricultural lands has increased soil health by increasing the carbon input into the soil, improving the soil aggregates, and improving the microbial activity of the soil.
    Keywords: Intensive agriculture, Land use change, Soil Erosion, Soil Health}
  • شیرین مهدویان، بتول زینالی*، برومند صلاحی
    زمینه و هدف

    تغییر کاربری اراضی به صورت مستقیم بر روی مولفه های هیدرولوژیکی و منابع آبی تاثیرگذار است و نقش مهمی در تشدید خطرات احتمالی همچون خشکسالی و سیلاب دارد. لذا بررسی اثرات کاربری اراضی بر مولفه های آبی همچون رواناب امری ضروری است. ازاین رو در این مطالعه، وضعیت رواناب حوضه کیوی چای، یکی از مهم ترین حوضه های استان اردبیل، از نظر محیط زیستی در شرایط تغییر کاربری اراضی با استفاده از مدل SWAT  مورد بررسی قرار گرفت.

     روش پژوهش: 

    برای پردازش، طبقه بندی و تجزیه وتحلیل داده ها از نرم افزارهای ArcGIS10.1،Envi5.1 و Ecognition استفاده شد. همچنین از روش مبتنی بر مدل های انتقال تابشی چون FLAASH به عنوان بهترین روش برای تصحیح اتمسفری استفاده شد. برای سگمنت سازی از الگوریتم  Multiresolution  و برای طبقه بندی از الگوریتم نزدیک ترین همسایگی استفاده شد. سپس نمونه های تعلیمی از سطح منطقه با استفاده از بازدیدهای میدانی و تصاویر ماهواره Google Earth جمع آوری شد و برای ارزیابی صحت و دقت طبقه بندی بکار رفت. در انتها از روش تشخیص تغییراتThematic) change dynamic (در Envi5 برای شناسایی تغییراتی که طی سال ها اتفاق افتاده بود، استفاده شد. برای بررسی تاثیر تغییرات کاربری اراضی روی رواناب حوضه نیز از مدل هیدرولوژیکیSWAT  استفاده شد. بعد از استخراج پارامترهای موثر در حوضه خروجی مدل با نرم افزار SWAT-CUP  و الگوریتم  SUFI-2واسنجی و اعتبارسنجی شد. برای ارزیابی نتایج این مرحله از شاخص های نش - ساتکلیف و ضریب تعیین استفاده شد.  

    یافته ها

    در این پژوهش، پس از اعمال طبقه بندی اراضی به روش شیءگرا، نقشه کاربری اراضی در هفت کلاس؛ کشاورزی دیم، کشاورزی آبی، باغ، جنگل، مسکونی، مرتع و آب تهیه گردید. در نقشه کاربری اراضی حوضه، پوشش مرتع، طبقه غالب کاربری زمین است؛ بااین حال، کاهش قابل توجه از  18/1224 کیلومترمربع به  59/1046 کیلومترمربع بین سال های 1987 و 2019 مشاهده شده است. مقادیربدست آمده برای شاخص های R-Factor,P-Factor,R2,NS در دوره واسنجی به ترتیب برای ایستگاه آبگرم (69/0، 71/0، 47/0، 53/0) و برای ایستگاه فیروزآباد (64/0، 67/0، 3/0، 32/0) و در دوره اعتبارسنجی برای ایستگاه آبگرم به ترتیب (56/0، 62/0، 0، 09/0) و برای ایستگاه فیروزآباد (51/0، 53/0، 0، 13/0) است. براین اساس نتایج به دست آمده در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی قابل قبول ارزیابی شد. ارزیابی پاسخ مدل SWAT  به کاربری زمین  نیز نشان داد در مقیاس سالانه نشان می دهد که میزان جریان در ایستگاه فیروزآباد از 08/3 به 81/2 مترمکعب بر ثانیه (77/8- درصد) و در ایستگاه آبگرم از 11/1 به 96/0 مترمکعب بر ثانیه (51/13-) کاهش یافته است که علت آن را می توان  ناشی از تغییرات کاربری اراضی بخصوص تغییر در کاربری مراتع و تبدیل آن به زراعت دیم و باغات و جنگل ها دانست. 

    نتایج

    روند تغییرات کاربری اراضی حوضه بین سال های 1987 تا 2019 درکاربری های کشاورزی دیم، مرتع وپهنه های آبی با روند کاهشی و در کاربری های کشاورزی آبی، باغ، جنگل و مسکونی با روند افزایشی همراه بوده است. بالابودن مقدار برازش معیارهای بکار رفته در ارزیابی مدل بیانگر این است که مدل قابلیت خوبی در شبیه سازی رواناب حوضه دارد. همچنین مدل اجرا شده برای کاربری های مختلف زمین نشان داد که جریان حوضه در هر دو ایستگاه هیدرومتری با تغییر کاربری اراضی در اکثرماه ها در کوتاه مدت افزایش و در میانگین درازمدت کاهش می یابد. تداوم تغییر کاربری زمین در حال تبدیل شدن به یک تهدید جدی برای حوضه های آبریز است. تغییر کاربری اراضی باید در حوضه های آبریز کنترل شود و اقداماتی برای تثبیت تغییر کاربری زمین انجام شود.

    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, SWAT, مدل سازی, سنجش ازدور, حوضه آبریز کیوی چای}
    Shirin Mahdavian, Batool Zeynali *, Bromand Salahi
    Introduction

    Land use change has a direct impact on hydrological components and water resources and plays an important role in aggravating possible risks such as drought and floods. Therefore, it is necessary to investigate the effects of land use on water components such as runoff. Thus, in this study, the runoff condition of the Kiwi Chai Basin, one of the most important basins in Ardabil province, from an environmental point of view in terms of land use change is investigated using the SWAT model.

    Methods

    ArcGIS 10.1, Envi 5.1, and Ecognition software are used for data processing, classification, and analysis. Also, the method based on radiative transfer models, such as FLAASH, is used as the best method for atmospheric correction. Multiresolution algorithm is applied for segmentation and the nearest neighbor algorithm is used for classification. Then, educational samples are collected from the area using field visits and Google Earth satellite images and used to evaluate the accuracy and precision of the classification. At the end, the Thematic change dynamic detection method is applied in Envi5 to identify the changes that have happened over the years. The SWAT hydrological model is additionally used to investigate the effect of land use changes on the basin's runoff. After extracting the effective parameters in the basin’s outlet, the model is calibrated and validated with SWAT-CUP software and SUFI-2 algorithm. Nash-Sutcliffe indices and coefficient of determination are used to evaluate the results of this stage.

    Results

    In this research, after applying object-oriented land classification, land use map in seven classes of Rainfed agriculture, irrigated agriculture, garden, forest, residential, pasture and water are provided. In the land use map of the basin, pasture cover is the dominant land use class; however, a significant decrease from 1224.18 square kilometers to 1046.59 square kilometers has been observed between 1987 and 2019. The values obtained for R-Factor, P-Factor, R2, NS indicators in the calibration period are, respectively, for Abgarm station (0.53, 0.47,0.71,0.69) and for Firozabad station (0.32,0.3,0.67,0.64) and in the validation period, for Abgram station (0.09,0,0.62,0.56) and for Firozabad station (0.13,0,0.53,0.51), respectively. Based on this, the results obtained in the calibration and validation stage are evaluated as acceptable. The evaluation of the SWAT model's response to land use also shows that, on an annual scale, the amount of flow in Firozabad station has decreases from 3.08 to 2.81 cubic meters per second -8,77percent) and in Abgarm station from 1.11 to 0.96 cubic meters per second (-13.51), which can be attributed to changes in land use, especially the change in the use of pastures and its conversion to rainfed agriculture, gardens, and forests.

    Conclusion

    The trend of land use changes in the basin between 1987 and 2019 has been accompanied by a decreasing trend in rainfed, pasture and water uses and an increasing trend in irrigated agriculture, garden, forest, and residential uses. The high value of the fit of the indicators used in the evaluation of the model indicates that the model has a good capability in simulating the runoff of the basin. Moreover, the model implemented for different land uses illustrates that the flow of the basin in both hydrometric stations in most of the months increase in the short term and decrease in the long term average with the land use change. Continuous land use change is becoming a serious threat to watersheds. Land use change should be controlled in catchment areas, and measures should be taken to stabilize land use change.

    Keywords: land use change, SWAT, Modeling, Remote sensing, Kivi Chai basin}
  • فریبا اسفندیاری درآبادی، زینب پورگنجی، رئوف مصطفی زاده*، مریم آقائی
    سیلاب یکی از مخاطرات طبیعی است که عوامل بسیاری در وقوع آن نقش دارند. نوع کاربری اراضی و تغییرات ناهمسوی آن با محیط یکی از مهم ترین این عوامل به شمار می رود. بنابراین هدف این پژوهش مطالعه تغییرات کاربری اراضی و تاثیر آن بر هیدروگراف سیلاب در حوضه ننه کران از منطقه جنگلی فندقلو در استان اردبیل است. در این راستا در فاصله زمانی سال های 1993، 2000، 2010 و 2020 تغییرات کاربری اراضی مورد ارزیابی قرار گرفت که جهت تهیه نقشه کاربری اراضی از تصاویر ماهواره ای سری زمانی لندست و نرم افزارهای ENVI  وGoogle Earth  استفاده شده است. سپس مقادیر بارش طرح در دوره بازگشت 25 ساله با نرم افزار CumFreq محاسبه و هیدروگراف سیلاب با نرم افزار Wildcat شبیه سازی شد. نتایج حاصل از ارزیابی تغییرات کاربری اراضی در دوره زمانی مورد مطالعه نشان داد که وسعت اراضی جنگلی به میزان 20 درصد و مراتع 4 درصد کاهش یافته است. هم چنین، اراضی کشاورزی، به میزان 20 درصد افزایش داشته و افزایش اراضی بایر و مسکونی به ترتیب برابر 3 و 1 درصد بوده است. بر اساس نتایج تحلیل نمودارهای تغییر کاربری اراضی، بیش ترین تغییرات کاربری های اراضی در بخش های غربی و جنوبی حوضه و در اراضی کم ارتفاع با شیب پایین بوده است. علاوه بر این براساس نتایج حاصل از شبیه سازی جریان، بیش ترین دبی اوج مربوط به سال 2010 به میزان 46/34 مترمکعب در ثانیه نسبت به دوره مبنا در سال 1993 بوده است. در مجموع، نتایج حاکی از افزایش رواناب سطحی سیلاب و کاهش مولفه زمان تا اوج هیدروگراف سیلاب در بازه زمانی و محدوده مورد مطالعه بوده استسیلاب یکی از مخاطرات طبیعی است که عوامل بسیاری در وقوع آن نقش دارند. نوع کاربری اراضی و تغییرات ناهمسوی آن با محیط یکی از مهم ترین این عوامل به شمار می رود. بنابراین هدف این پژوهش مطالعه تغییرات کاربری اراضی و تاثیر آن بر هیدروگراف سیلاب در حوضه ننه کران از منطقه جنگلی فندقلو در استان اردبیل است. در این راستا در فاصله زمانی سال های 1993، 2000، 2010 و 2020 تغییرات کاربری اراضی مورد ارزیابی قرار گرفت که جهت تهیه نقشه کاربری اراضی از تصاویر ماهواره ای سری زمانی لندست و نرم افزارهای ENVI  وGoogle Earth  استفاده شده است. سپس مقادیر بارش طرح در دوره بازگشت 25 ساله با نرم افزار CumFreq محاسبه و هیدروگراف سیلاب با نرم افزار Wildcat شبیه سازی شد. نتایج حاصل از ارزیابی تغییرات کاربری اراضی در دوره زمانی مورد مطالعه نشان داد که وسعت اراضی جنگلی به میزان 20 درصد و مراتع 4 درصد کاهش یافته است. هم چنین، اراضی کشاورزی، به میزان 20 درصد افزایش داشته و افزایش اراضی بایر و مسکونی به ترتیب برابر 3 و 1 درصد بوده است. بر اساس نتایج تحلیل نمودارهای تغییر کاربری اراضی، بیش ترین تغییرات کاربری های اراضی در بخش های غربی و جنوبی حوضه و در اراضی کم ارتفاع با شیب پایین بوده است. علاوه بر این براساس نتایج حاصل از شبیه سازی جریان، بیش ترین دبی اوج مربوط به سال 2010 به میزان 46/34 مترمکعب در ثانیه نسبت به دوره مبنا در سال 1993 بوده است. در مجموع، نتایج حاکی از افزایش رواناب سطحی سیلاب و کاهش مولفه زمان تا اوج هیدروگراف سیلاب در بازه زمانی و محدوده مورد مطالعه بوده است
    کلید واژگان: مدل سازی سیلاب, سیلاب ساعتی, دبی اوج سیلاب, تغییر کاربری اراضی, شبیه سازی هیدرولوژی}
    Fariba Esfandyari Darabad, Zeinab Pourganji, Raoof Mostafazadeh *, Maryam Aghaie
    Flood as a natural hazard is under the control of many dynamic factors, and its occurrence is strongly controlled by land use attributes. The type of land use and its dynamic changes is considered as the most important factor in runoff generation. Therefore, the purpose of this study is to assess the impacts of land use changes on flood hydrograph components in a partially forested watershed in Ardabil province. The rate and extent of land use change has been quantified during 1993, 2000, 2010, and 2020 years. In the present study, Landsat time series satellite images, ENVI 5.3 and Google Earth software were used to classification of the land use maps. The flood hydrographs of the study area were simulated using Wildcat 5 software under the design rainfall amount in the 25-year return period. The results land use changes assessment showed that the extent of forest lands has decreased by 20% and rangelands by 4%. Also, agricultural lands increased by 20% and the increase of barren and residential lands were 3% and 1%, respectively. According to the results, the most land use changes were in the western and southern parts of the basin having lower altitude and lower steepness. In addition, according to the results of flow simulation, the maximum peak flow was 34.46 cubic meters per second in 2010 compared to the base period (year 1993). As a conclusion, the results showed an increase in surface runoff and a decrease in the time to peak component of the design hydrograph in the study period.
    Keywords: Flood modeling, Flood event, Peak flow discharge, Land Use Change, Hydrological simulation}
  • ابوالفضل حنیفه لو، سید عباس حسینی، سامان جوادی*، احمد شرافتی

    هدف اصلی این پژوهش، برآورد تغذیه آب زیرزمینی در  کنار دیگر مولفه های  بیلان (رواناب، تبخیر و تعرق و برگاب) در دشت هشتگرد، با استفاده از مدل توزیعی WetSpass-M در شرایط تغییرات اقلیم و کاربری زمین در دوره 30 سال آتی است. نقشه کاربری زمین با استفاده از تصاویر ماهواره لندست سال های 1990، 2005 و 2020 در نرم افزار ENVI (نسخه 5.3) تهیه و برای مدل سازی تغییرات کاربری زمین در سال 2050، از روش زنجیره مارکف پیاده سازی شده در نرم افزار TerrSet استفاده شد. در پایان، تاثیر تغییر اقلیم و کاربری زمین بر تغذیه آب زیرزمینی و دیگر مولفه های بیلان آبی با استفاده از مدل توزیعی WetSpass-M برای دوره 2050-2020 شبیه سازی شده و اثر سناریوهای اقلیمی و کاربری زمین بر روی آن اعمال شد. نتایج تغییرات اقلیمی نشان داد دمای سالانه تا سال 2050 برای سناریوهای RCP2.6 وRCP8.5 به ترتیب 2/1 و 2/3 درجه سانتی گراد افزایش و بارش سالانه برای هر دو سناریو 95/1 درصد و 47/4 درصد کاهش خواهد یافت. نتایج تغییر کاربری، نشان دهنده افزایش 105، 41 و هشت درصدی به ترتیب برای زمین مسکونی، بایر و کشاورزی و کاهش 94 درصدی در مراتع است. با افزایش کاربری های مسکونی و بایر و کاهش مرتع میزان تغذیه به 6/220 و بیلان آبخوان به 9/115- میلیون مترمکعب در سال خواهد رسید. در اثر تغییرات اقلیم و کاربری زمین سهم تبخیروتعرق افزایش و سهم تغذیه و برگاب از بارش کاهش یافته است. به طورکلی، در ارتفاعات به دلیل بارش بیش تر و در مناطق کشاورزی به دلیل آب برگشتی آبیاری، سهم تغذیه آب زیرزمینی افزایش یافته است.

    کلید واژگان: بیلان آب, تغییر اقلیم, تغییر کاربری زمین, زنجیره مارکف, ENVI, .TerrSet}
    Abolfazl Hanifehlou, Seyed Abbas Hoseini, Saman Javadi *, Ahmad Sharafati

    This study aimed to estimate groundwater recharge along with other balance components (runoff, evapotranspiration, and transpiration) in Hashtgerd plain, using the WetSpass-M distribution model in the conditions of climate change and land use in the next 30 years. To study the effects of climate change, the output of five models under four emission scenarios, i.e., RCP2.6, RCP4.5, RCP6, and RCP8.5 of the Fifth Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) was utilized. The LARS-WG model was also used for the downscaleing of the climatic data. Land-use mapping was performed using Landsat images in 1990, 2005, and 2020 processed in ENVI 5.3. The Markov chain method in TerrSet software was used to predict land-use changes for 2050. In the end, the effect of climate change and land use on underground water supply and other water balance components was simulated using the WetSpass-M distribution model for the period 2050-2020 and the effect of climate and land use scenarios was applied on it. The climate change results showed that the annual temperature will increase by 1.2 and 3.2 degrees Celsius until 2050 for the RCP2.6 and RCP8.5 scenarios, respectively, and the annual precipitation will decrease by 1.95 and 4.47 Percent for both scenarios. The results of land use change show an increase of 105, 41, and 8 percent for residential, barren, and agricultural land, respectively, and a 94 percent decrease in pastures. With the increase of residential and barren uses and the decrease of pastureland, the permeability of the land will decrease, and as a result, the amount of surface discharge of the aquifer will decrease. Estimates, in general, showed that climate change has caused a decrease, land use change has increased the feeding of the aquifer in such a way that in the most critical scenario the amount of feeding will reach 220.6, and the balance of the aquifer will reach 115.9 million cubic meters per year. Because of climate and land use changes, the share of evaporation and transpiration has increased and the share of rescharge and runoff from precipitation has decreased. In general, in the highlands due to more rainfall and in agricultural areas due to irrigation return water, the contribution of underground water supply has increased.

    Keywords: climate change, ENVI, Land Use Change, Markov Chain, TerrSet, Water balance}
  • مهدی حیات زاده*، مسعود عشقی زاده، وحید موسوی

    از آنجا که تغییر کاربری اراضی و همچنین تغییر متغیرهای اقلیمی از جمله افزایش دما بر بسیاری از فرایندهای طبیعی نظیر فرسایش خاک و تولید رسوب، سیلاب و تخریب خصوصیات فیزیکی و شمیایی خاک اثر می گذارد، بنابراین نیاز است تا جنبه های مختلف اثر این تغییرات، در مطالعات و تصمیم گیری ها مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر به منظور آگاهی از میزان اثرگذاری تغییر اقلیم و شرایط مدیریت کشت بر میزان سیل خیزی، اقدام به آزمون و تحلیل سناریوهای منطقی بر اساس پیشینه حوزه آبخیز مروست با استفاده از مدل مفهومی SWAT شد. در این راستا پس از واسنجی مدل، اقدام به آزمون دو سناریوی مذکور شد. سناریوی اول در زمینه مدیریت زارعی و تبدیل باغات به اراضی کشاورزی و سناریوی دوم افزایش 0/5 درجه ای دما با ثابت فرض کردن سایر شرایط درنظر گرفته شده است. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی مدل با آزمون نش- ساتکلیف به ترتیب 0/66 و 0/68 نشان از کارایی قابل قبول مدل در محدوده مورد مطالعه دارد. در ادامه نتایج به کارگیری دو سناریوی تغییر کاربری اراضی و گرمایش نشان از تاثیر 30 درصدی سناریوی اقلیمی با افزایش متوسط دبی ماهانه به میزان 3/72 مترمکعب بر ثانیه حاکی از افزایش سیل خیزی حوضه به ویژه در سال های اخیر دارد. از طرفی سناریوی تغییر کاربری اراضی باغی به کشاورزی در دو حالت 20 درصد و 50 درصد تغییر کاربری باعث افزایش متوسط دبی ماهانه به ترتیب به میزان 1/26 و 1/5 مترمکعب بر ثانیه و به عبارتی 10 و 12 درصد به سیل خیزی حوضه اضافه شد. نتایج حاکی از آن است که در مناطق مشابه منطقه مورد مطالعه که در منطقه اقلیمی خشک واقع شده است، افزایش احتمالی دما می تواند اثر قابل ملاحظه ای را بر سیل خیزی حوضه داشته باشد. البته تاثیر غیرمستقیم عامل انسانی نیز به صورت افزایش گازهای گلخانه ای بر افزایش سیل خیزی حوضه را نباید نادیده گرفت.

    کلید واژگان: گرمایش زمین, تغییر کاربری اراضی, مدیریت زراعی, مدل سازی}
    M. Hayatzadeh*, M. Eshghizadeh

    The land use change as well as changes in climatic parameters such as temperature increase affect many natural processes such as soil erosion and sediment production, floods, and degradation of physical and chemical properties of soil. Therefore, it is necessary to pay attention to different aspects of the effect of these changes in studies and macro decisions of the country. In the present study, the SWAT conceptual model was used to test and analyze the existing scenarios in the Marvast basin. After calibrating the model, the two scenarios were tested. The first scenario is in the field of agricultural management and conversion of gardens to agricultural lands and the second scenario is a 0.5-degree increase in temperature by assuming other conditions are constant. The calibration and validation results of the model with the Nash-Sutcliffe test showed 0.66 and 0.68 respectively, which indicate the acceptable performance of the model in the study area. Then, the results of using two scenarios of land use change and heating, especially in recent years showed the effect of 30 percent of the climate scenario on the increase of flooding in the basin. The scenario of changing the use of garden lands to agriculture in two cases of 20% and 50% change of use of 10% and 12% was added to the flooding of the basin. The results indicate that in similar areas of the study area which is located in a dry climate zone, a possible increase in temperature can have a significant effect on flooding in the basin. However, the indirect impact of the human factor in increasing greenhouse gases and flooding in the basin should not be ignored.

    Keywords: Global warming, Land use change, Crop management, Modeling}
  • Urmi Tanni, Nahrin Hossain, Md Mahfuzul Haque *, Md Redwanul Islam
    Introduction
    Drought poses significant environmental and economic threats in northwestern parts of Bangladesh. The area is characterized by long-dry weather pattern. Climate-change driven uncertainties such as low rainfall, precipitation and water scarcity puts more strain on agriculture and agro-based economy of the region. Farmers and agricultural laborers faces challenge in finding alternative income sources during prolonged drought. To survive, they interact with changing socio-hydrological systems and utilize different absorptive, adaptive and transformative capacities. The country has experienced frequent hydro-climatic disasters including flood, cyclone and drought due to the increased climate change impacts. Drought is a recurring and creeping phenomenon in the Northwest part of Bangladesh. Particularly, the districts such as Chapainawabganj, Rajshahi, Naogaon, Bogra, and Joypurhat face agricultural drought. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has predicted warmer climate and a drastic change in rainfall patterns in the districts. Recent research has also identified the annual maximum temperature increase by 0.16°C in two decades, and the significant decrease of rainfall during 1994-2013 along with the forecast of increase of average minimum temperature by 1.3°C
    Materials and Methods
    Taking Sapahar Upazila of Naogaon District as a case, it is aimed to identify and explore the coupled socio-hydrological systems and how farmers of the Upazila deal with the stresses caused by drought. It is also explored the socio-hydrological and social sub-systems that supports livelihood of the villagers to cope with the challenges posed by water scarcity. The research identified increased susceptibility of households to water scarcity, crop failure, food insecurity, and unemployment resulting from recurring drought. Farmers have changed their land use pattern and traditional agricultural practices, cultivating drought-tolerant species, introducing rainwater harvesting systems, and re-excavating pond and canal to store water to cope with draught. They also manage small water systems based on their shared learning, and coordinate with different stakeholders to foster the adaptive system. They also change their conventional occupation and migrate to nearby cities. Long-term transformation in land use and land cover change is identified employing Geographical Information System (GIS) analytical tools.
    Results
    The change includes gradual decline in the area and coverage of paddy fields and an increase of mango cultivation and fish farming. The study recommends the increased institutional cooperation among relevant stakeholders. It also suggests taking measures like innovating drought tolerant and less water consuming crops and supporting farmers to strengthen the resilience against drought.
    Conclusions
    Change that occurs at individual level is not transmitted to encourage learning and broaden participation. Besides, strategies need to best utilize the available local knowledge and augment the practices through local government institutions such as Ministry of Disaster Management and Relief. Measures form Ministry of Agriculture is also required to (a) subsidizing farmers to increase their access to water during drought; (b) and promoting drought tolerant species and short-lived crop; (c) capacity building activities for farmers to cope with water related stresses and promote the rainwater harvesting systems. Strong interrelationship between government and non-government organizations and scientists is also prerequisite to facilitate an effective adaptation policy. Integrated approach will help farmers not to leave their traditional agricultural practice. In this backdrop, the study will provide information about the dynamics of the socio-hydrological crisis and opportunities to the policymakers to assist the local people to enhance their resilience.
    Keywords: Water scarcity, Land Use Change, Agriculture, adaptation, Climate, Resilience}
  • حمیدرضا اولیایی*، ابراهیم ادهمی، مهدی نجفی قیری

    پژوهش حاضر به منظور بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی و شیب بر برخی ویژگی های خاک با تمرکز بر شاخص های مغناطیسی و اکسیدهای آهن خاک در منطقه مختار یاسوج انجام گرفت. در این منطقه از چهار کاربری جنگل متراکم، جنگل تنک، اراضی فرسوده و کشت دیم و در هر کاربری از دو کلاس شیب 15-0 و 30-15 درصد و در هر کاربری از 10 نقطه سطحی (عمق صفر تا 15 سانتی متر) به صورت تصادفی (مجموعا40 نمونه) نمونه برداری انجام گرفت.  میانگین ماده آلی در کاربری جنگل متراکم (24/5%) به طور معنی داری بیشتر از سایر کاربری ها بوده است. جنگل تراشی و عملیات زراعی بر روی اراضی شیب دار، موجب سبک تر شدن بافت خاک و کاهش معنی دار مقدار رس در کاربری زراعی شده است. همچنین چگالی ظاهری و کربنات کلسیم معادل با تغییر کاربری از جنگل متراکم به کاربری زراعی افزایش یافته اند. پذیرفتاری مغناطیسی (χlf) خاک به میزان زیادی تحت تاثیر تغییر کاربری و به میزان کمتر تحت تاثیر موقعیت شیب بوده است. تغییرات کاربری از جنگل متراکم به سایر کاربری ها کاهش معنی داری (25 تا 100 درصد) بر χlf داشته است. با توجه به مقادیر 9/1 تا 2/7 درصدی پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χfd)، این خاک ها دارای مقادیر کم تا متوسط ذرات پدوژنیک سوپرپارامگنتیک بوده اند. همبستگی نسبتا بالایی بین χlf با برخی ویژگی های از جمله شکل های آهن، ماده آلی، بافت خاک و میزان کربنات کلسیم مشاهده شد. با اندازه گیری χlf که امکان اندازه گیری سریع و ارزانی دارد، می توان مناطق حساسی را که در معرض تخریب زیادی بوده، شناسایی و اقدامات مدیریتی مناسب را اتخاذ نمود.

    کلید واژگان: اکسید آهن, پذیرفتاری مغناطیسی, تغییر کاربری اراضی, کیفیت خاک, موقعیت شیب}
    H.R. Owliaie *, E. Adhami, M. Najafi Ghiri
    Introduction

    Global observations have confirmed that in recent decades, forests have been converted into agricultural land at a swift pace; this is a major global concern. Forests around the world have also experienced severe disturbances due to other anthropogenic activities. The conversion of forests to cropland often results in soil degradation. Slope gradient and land use change are known to influence soil quality; therefore, the assessment of soil quality is important in determining sustainable land-use and soil-management practices. Magnetic susceptibility (χlf) measurements are widely used to study soil-forming processes. Many efforts have been made to correlate soil magnetic susceptibility with different soil properties, such as topography, parent material, Fe oxide forms, etc. The Yasouj area of Kohgilouye Province is one of the most densely forested areas in Zagros mountainous region. Parts of the area have been cultivated to feed the growing population, which has led to forest degradation. The objectives of this study were to assess some soil properties focusing on soil χlf and Fe- oxides forms in different land uses and slope positions.

    Materials and Methods

     Forty soil samples were taken from dense forest, sparse forest, eroded lands and dryland farming from different slops (0-15 and 15-30 percent) in Mokhtar Plain, west of Yasouj city. Soil samples were taken from the depth of 0–15 cm in a completely randomized design with five replications. Soil moisture and temperature regimes in the study area are xeric and thermic, respectively. Particle size distribution was determined by the hydrometer method and soil organic matter, CaCO3 equivalent and bulk density were determined using standard procedures. Fe (Feo) were extracted by acid ammonium oxalate, using a single 4-h extraction at pH 3 in the dark. Total free iron (Fed) was extracted with the CBD method. The total Fe contents (Fet) in the soil samples were determined after extraction with 5 mol L-1 HNO3. Magnetic susceptibility of the soils was measured at low (0.46 kHz; χlf) and high (4.6 kHz; χhf) frequencies, respectively; using a Bartington MS2 dual-frequency sensor, with approximately 10 g of air-dry soil in polyethylene vials. The percentage of frequency-dependent magnetic susceptibility (χfd%) was calculated to study the size of magnetic crystals in soils and the abundance of pedogenic ferrimagnetic in SP-SSD (~0.03 μm) boundary.

    Results and Discussion

    The results of this study showed that the land use and slope positions were among the important factors affecting the change of soil properties in this area. Land use change along with the reduction of organic matter reduced the stability of aggregates and increased land erosion. This process caused the loss of clay particles and magnetic minerals and affected many soil properties. Organic matter as an important indicator of soil quality, showed a decrease of about 3 times as a result of land use change from dense forest to eroded lands following by an increase in bulk density and a decrease in soil permeability and other soil quality indicators. Long-term afforestation and agricultural activities on sloping lands changed the soil texture from a class of silty loam in the forest to a lighter class of silty loam in agricultural use. Soil magnetic susceptibility, which is a function of soil magnetic particles was greatly affected by land use change and to a lesser extent by slope position. Due to the fact that magnetic susceptibility is influenced by factors such as soil texture, drainage class, erosion conditions, magnetic mineral contents, soil evolution conditions, land use changes from forest to other uses had significant effects (about 2 times) on χlf. Significant decrease in the amount of calcium carbonate in low slope positions was another reason for the increase in magnetic susceptibility in these positions. According to the measured values ​​of χfd (ranged from 1.9 to 7.2%), the magnetic particles of the soils had low to moderate amounts of superparamagnetic (SP) particles, which indicates the combined effect of pedogenic superparamagnetic ultrafine particles and  lithogenic (inherited) magnetic particles in χlf of the soils. The effect of slope on Fe forms (Feo, Fed and Fet) has been significant (p < 0.01) in almost all land uses. Due to the relatively high correlation of χlf with some soil properties such as Fe forms, soil clay, the amount of diamagnetic compounds including calcium carbonate in the studied soils, it is possible to estimate the value of these soil properties using χlf, which is a quick and cost-effective approach. Overall, it seems that magnetic susceptibility could be applied successfully to estimate some soil properties in hilly regions of Zagros Mountains of southwestern Iran, especially for monitoring the consequences of land use changes. It should also be noted that any change in the use of the area should be defined in accordance with the potential of the land in the long term to prevent a reduction in soil quality.

    Keywords: Fe-oxides, Magnetic susceptibility, Land use change, Soil quality, Slope position}
  • حامد معظمی گودرزی*، بهی جلیلی، مهدی قاجار سپانلو، سروش سالک گیلانی

    جنگل تراشی و به زیر کشت بردن اراضی جنگلی از یک سو و مدیریت نامناسب کشاورزی از سوی دیگر، دو عاملی هستند که همچنان منابع طبیعی و به ویژه خاک را به صورت جدی تهدید می کنند. این مطالعه به منظور بررسی اثرات جنگل تراشی و نوع مدیریت زمین بر برخی خصوصیات شیمیایی و میکروبی خاک در لایه های 10-0، 20-10 و 40-20 سانتی متری سه کاربری جنگل انجیلی، باغ مرکبات و مزرعه گندم در شهرستان ساری صورت پذیرفت. محتوای ماده ی آلی، نیتروژن کل، کربن و نیتروژن زیست توده ی میکروبی در تبدیل جنگل به مزرعه (در هر سه لایه) و باغ (در دو لایه ی 10-0 و 20-10 سانتی متری) به صورت معنی‎دار کاهش یافته بود. این کاهش در تبدیل جنگل به مزرعه و در عمق نخست، برای ماده ی آلی، نیتروژن کل، کربن و نیتروژن زیست توده ی میکروبی بیشترین و به ترتیب 5/35، 2/51، 7/69 و 8/59 درصد بود. فسفر قابل جذب و تنفس میکروبی در تبدیل جنگل به دو کاربری دیگر فقط در عمق 10-0 سانتی متری به صورت معنی دار کاهش یافته بود و این کاهش در تبدیل جنگل به مزرعه و در عمق نخست، 2/85 درصد برای فسفر قابل جذب و 1/35 درصد برای تنفس میکروبی بود. C/N میکروبی در تبدیل جنگل به مزرعه به صورت معنی دار کاهش و ضریب متابولیک میکروبی در تبدیل جنگل به دو کاربری دیگر به صورت معنی دار افزایش یافته بود. فعالیت آنزیمی اوره آز در تبدیل جنگل به هر دو کاربری و فعالیت آنزیمی فسفاتاز قلیایی فقط در تبدیل جنگل به مزرعه به صورت معنی دار کاهش یافته بود. نتایج این پژوهش نشان داد که تبدیل کاربری جنگل به کشاورزی باعث تغییرات خصوصیات شیمیایی و میکروبی خاک شده است که این تغییرات در تبدیل جنگل به مزرعه بارزتر بود. مهمترین دلایل این کاهش کلی در کیفیت خاک را می توان از یک سو برداشت محصول (در هر دو کاربری باغ و مزرعه) و از بین رفتن چرخه ی طبیعی و تقریبا بسته ی موجود در جنگل، و از سوی دیگر خاکورزی (در مزرعه) و کاربرد کود حیوانی (در باغ) به ترتیب به عنوان عوامل تشدید و تقلیل این تغییرات بیان نمود.

    کلید واژگان: تغییر کاربری زمین, کیفیت خاک, زیست توده ی میکروبی, فعالیت آنزیمی}
    Hamed Moazami Goodarzi *, Bahi Jalili, Mehdi Ghajar Sepanlou, Soroosh Salek Gilani

    Deforestation and poor farming practices are two factors that seriously threaten natural resources and seriously damage the soil productivity. This study was conducted to investigate the effects of deforestation and land use on some chemical and microbial properties of soil in different layers of evangelical forest, Citrus Garden and wheat farm soils in Sari township. Organic matter content, total nitrogen, carbon and nitrogen of microbial biomass were significantly reduced when evangelical forest converted to wheat farm (in all three layers) and citrus garden (in two layers of 0-10 and 10-20 cm). When evangelical forest converted to wheat farm (in first layer) organic matter, total nitrogen, carbon and nitrogen of microbial biomass were reduced 35.5, 51.2, 69.7 and 59.8%, respectively. Phosphorus availability and microbial respiration were significantly reduced when evangelical forest converted to wheat farm and citrus garden. The amount of reduction for phosphorus availability and microbial respiration were 85.2% and 35.1% respectively for the top layer of wheat farm. Microbial C/N was significantly reduced when evangelical forest transformed to wheat farm and microbial metabolic coefficient was significantly increased when evangelical forest changed to the two other land uses. The urease activity in both land use (citrus garden and wheat farm) and alkaline phosphatase activity were significantly reduced in wheat farm soils. The results of this study showed that changes in the chemical and microbial properties of the soil was more substantial when evangelical forest converted to agriculture land. The most important reasons for reduction of soil quality may be related to the harvesting (in both citrus garden and wheat farm) and the loss of the closed loop of forest, soil tillage (on the farm) and animal manure application.

    Keywords: Land use change, Soil quality, Microbial biomass, Enzymatic activity}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، پریسا علمداری
    سابقه و هدف

    فعالیت های بشری مانند جنگل زدایی، تبدیل اکوسیستم های طبیعی به زراعی، سوزاندن زیست توده، شخم و کشت و کار، چرای دام، مصرف کودهای شیمیایی دارای تاثیر شدید و منفی بر مخزن کربن آلی خاک هستند. به خصوص تبدیل اکوسیستم های طبیعی به زراعی باعث کاهش مخزن کربن آلی خاک می شوند. شناخت نحوه توزیع فضایی کربن آلی در خاک برای درک نقش خاک در سیستم کربن جهانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین هدف از مطالعه حاضر بررسی تغییرات کربن کل و اجزای آن در اندازه های مختلف خاکدانه های یک خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار و تعیین حساس ترین و مقاوم ترین جز به تغییر کاربری بود.

    مواد و روش ها: 

    برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان انتخاب شد. نمونه های خاک از دو کاربری جنگل طبیعی توسکا و شالیزار مجاور آن ها در دو عمق (20-0 و 40-20 سانتی متر) برداشت گردیدند. در نمونه خاک ها خاکدانه هایی با اندازه مختلف جدا و مقدار کربن آلی در این خاکدانه ها اندازه گیری شد. آنگاه کربن آلی در اندازه های مختلف این خاکدانه ها در هر دو کاربری جزبندی گردید.

    یافته ها: 

    بررسی توزیع کربن آلی در ارتباط با اندازه خاکدانه در دو کاربری نشان داد که با افزایش اندازه خاکدانه محتوای کربن آلی افزایش یافت به طوری که مقدار کربن آلی در جنگل طبیعی توسکا و اراضی شالیزار (میانگین دو عمق برای هر کاربری) به ترتیب 5/4 و 3/3 برابر در خاکدانه های بزرگتر از 2 میلی متر (خاکدانه های بزرگ) بیشتر از خاکدانه های کوچکتر از 053/0 میلی متر (پیوند یافته با سیلت و رس) بود. با تغییر کاربری از جنگل طبیعی به شالیزار مقدار کربن آلی در خاکدانه ها کاهش یافت. ولی مقدار کاهش در خاکدانه های بزرگتر از 2 میلی متر (خاکدانه های بزرگ) بیشترین و در خاکدانه های 053/0-25/0 میلی متر (خاکدانه های کوچک) کمترین مقدار بود. نتایج جزبندی موادآلی بر حسب دانسیته نشان داد که در هر دو کاربری با افزایش دانسیته، وزن اجزا افزایش یافت. این وضعیت در هر دو عمق و در تمام اندازه خاکدانه قابل مشاهده بود. با افزایش دانسیته درصد کربن آلی کاهش یافت. درصد کربن اجزا به صورت درصدی از کربن کل خاک در تمام اندازه خاکدانه ها در اجزای با دانسیته کوچکتر از 2 گرم بر سانتی مترمکعب کمتر از اجزای با دانسیته بزرگتر از2 گرم بر سانتی-مترمکعب بود و با افزایش عمق در تمام اندازه خاکدانه ها از درصد کربن در اجزای با دانسیته کوچکتر از 2 گرم برسانتی مترمکعب کاسته و به درصد کربن در اجزای با دانسیته بزرگتر از 2 گرم برسانتی مترمکعب اضافه گردید. با افزایش دانسیته اجزا، نسبت C/N اجزا کاهش یافت. در تمام اندازه خاکدانه ها در اثر تغییر کاربری از جنگل طبیعی به شالیزار درصد کربن اجزا به صورت درصدی از کربن کل خاک از اجزای با دانسیته کوچکتر از 2 گرم بر سانتی متر مکعب کم و به جز با دانسیته بزرگتر از 2 گرم برسانتی متر مکعب اضافه گردید. میزان کاهش از خاکدانه های بزرگتر به سمت خاکدانه های کوچکتر کاهش یافت. حساس ترین جزء به تغییر کاربری جزء

    نتیجه گیری

    تغییر کاربری از جنگل بکر به اراضی شالیزاری تاثیر نامطلوب روی مقدار کربن اجزا در اندازه های مختلف خاکدانه داشت. به طوری که از میزان مواد آلی ذره ایی آزاد و محبوس شده در خاکدانه (جز سبک) که نقش بسیار مهمی را در تغذیه کیاه دارند به شدت کاسته شد. که این امر موجب کاهش سلامت خاک و پتانسیل ترسیب کربن در خاک می شود.

    کلید واژگان: تغییر کاربری, جزبندی کربن آلی, مواد آلی ذره ایی آزاد, مواد آلی ذره ایی محبوس شده در خاکدانه ها}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Parisa Alamdari
    Background and objectives

    Human activities such as deforestation, conversion of natural ecosystems to farming, biomass burning, tillage and cultivation, grazing, fertilizer use have a significant and negative impact on soil organic carbon pool. In particular, the conversion of natural ecosystems to agriculture reduces soil organic carbon pools. Understanding the spatial distribution of organic carbon in soil is particularly important for understanding the role of soil in the global carbon system. Therefore, the purpose of the present study was to investigate the changes of total carbon and its components in different sizes of aggregates of a forest soil after conversion to paddy.

    Material and Methods

    For this study, Poplar Research Station in Guilan province was selected. Soil samples were collected from two uses of forest and adjacent paddy fields at two depths (0-20 and 20-40 cm). In the soil samples, aggregates of different sizes were separated and the amount of organic carbon in these aggregates was measured. Organic carbon was then fractionated into different sizes of these aggregates in both land use.

    Results

    Investigation of organic carbon distribution in relation to aggregate size in two land uses showed that with increasing aggregate size, organic carbon content increased so that organic carbon content in Populus natural forest and rice fields were 4.5 and 3.3 times higher in aggregates larger than 2 mm (larger aggregates) than smaller aggregates 0.053 mm, respectively. The amount of organic carbon in the aggregates decreased with the change from natural forest to paddy fields. However, the decrease was greater in aggregates larger than 2 mm and lowest in aggregates (0.25–0.053 mm). Results of soil organic carbon fractionation showed that percentage of soil weight in fractions increased with increasing density in two land use. This situation was visible in two depths and in all the aggregate sizes. By increasing the density of fractions, the concentration of organic carbon in the fractions decreased. The organic carbon content of the fractions as a percentage of organic carbon content of whole soil, in all the aggregate sizes, and in the fractions with density < 2 g cm-3 was smaller than those of fractions with density > 2 g cm-3. In all of the aggregates, with increasing depth, organic carbon content of the fractions with density < 2 g cm-3 as a percentage of organic carbon content of whole soil decreased while those of the fractions with density of > 2 g cm-3 increased. By increasing the density of fractions, the C/N ratio of the fractions decreased. In all of the aggregate, due to the change of land use from natural forests to rice field, organic carbon content of the fractions as a percentage of organic carbon content of whole soil, decreased in the fractions with density < 2 g cm-3 and increased in the fractions with density > 2 g cm-3 and this was more pronounced in aggregates of larger size. The most sensitive and resistant fractions to land use change were fraction 2g/cm3 respectively. The ratio of carbon to nitrogen decreased as a result of land use change from natural forest to the rice field.

    Conclusion

    The change of land use and long-term cultivation in virgin forests and its transformation in rice field has changed organic carbon content of the fractions. The amount of free and occluded particulate organic matter in the aggregate (light fraction), which plays a very important role in the nutrition of the crop, was greatly reduced. This reduces the soil's health and the potential for carbon sequestration in the soil.

    Keywords: Land use change, Soil quality, Organic carbon fractionation, Free particulate organic matter, Occluded particulate organic}
  • زهرا کرمی، زاهد شریفی*

    فعالیت های کشاورزی به ویژه گندم دیم یکی از عوامل اصلی تخریب مراتع طبیعی در غرب ایران است. این پژوهش با هدف بررسی اثر درازمدت تغییر کاربری مرتع به گندم دیم (40 سال) بر برخی ویژگی های خاک در ایستگاه تحقیقات کشاورزی سارال واقع در استان کردستان انجام شد. نمونه های خاک از عمق صفر تا 25 سانتی‎متری به صورت تصادفی جمع آوری شدند. برخی از ویژگی های خاک شامل بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی، pH، کربنات کلسیم معادل، کربن آلی و نیتروژن کل و همچنین میزان قابل دسترس عناصر منیزیم، کلسیم، پتاسیم، فسفر، نیترات و آمونیوم اندازه‎گیری شد. نتایج نشان داد که تغییر کاربری از مرتع بکر به زمین کشاورزی سبب کاهش معنی‎دار کیفیت خاک در مورد تمامی شاخص های مورد بررسی، به غیر از جرم مخصوص ظاهری، کربنات کلسیم معادل، فسفر، منیزیم، آمونیوم و نیترات شد. تعیین شاخص کیفیت خاک (SQI) با استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه‎های اصلی (PCA) نشان داد که کربن آلی، نیتروژن کل، رس و سیلت در حدود 90 درصد واریانس کل را به خود اختصاص داده اند، که به عنوان مجموعه حداقل داده‎ها در محاسبه  SQIانتخاب شدند. نتایج شاخص SQI نشان داد که میزان این شاخص در مرتع بکر (58/1) به طور چشم گیری بیشتر از زمین زراعی (72/0) است، که نشان دهنده تخریب کیفیت خاک در نتیجه عملیات کشت و کار است.

    کلید واژگان: تغییر کاربری زمین, شاخص کیفیت خاک, مجموعه حداقل داده ها, ویژگی‎های فیزیکی و شیمیایی خاک}
    Zahra Karami, Zahed Sharifi *

    Agricultural activities, especially rainfed wheat, is one of the main reason of the destruction of natural rangeland in the west of Iran. This study aimed to investigate the effect of changing natural rangeland to rainfed wheat for 40 years on some soil properties at the Saral Agricultural Research Station in Kurdistan province. Soil samples were collected from 0–25 cm depth randomly. Some soil properties such as soil texture, bulk density, mean weight diameter, cation exchange capacity, electrical conductivity, pH, calcium carbonate equivalent, total nitrogen, total organic carbon and available amount of Mg, Ca, K, P, NO3 and NH4 were measured. The results showed that land use change from rangeland to rainfed wheat significantly reduces soil quality with regard to all investigated properties except bulk density, calcium carbonate equivalent, P, K, NO3 and NH4. Determination of soil quality index (SQI) using Principal Component Analysis (PCA) showed that total organic carbon, total nitrogen, clay and silt almost justify more than 90% of the variance, which were selected as the minimum data set in the SQI calculation. The results of SQI showed that the index was significantly higher in rangeland (1.58) than in cropland (0.72), indicating degradation of soil quality by cultivating operations.

    Keywords: Land use change, Physical, chemical properties of soil, Soil quality index, Minimum data set}
  • محمد مولائی آرپناهی، محمدحسن صالحی*، مصطفی کریمیان اقبال، زهره مصلح

    تغییر کاربری اراضی و شیوه های مدیریتی زمین علاوه بر تاثیر فراوانی که بر ویژگی های خاک دارد، می تواند منجر به از دست رفتن بسیاری از کاربردهای خاک گردد. بنابراین، مطالعات در زمینه اثر مدیریت های متفاوت روی ویژگی های مختلف خاک و در جهت مدیریت پایدار منابع خاک اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش اثر تغییر کاربری اراضی در کاربری های شامل جنگل بکر، باغ گردو، زمین کشاورزی و جنگل تخریب شده بر برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک در منطقه بازفت استان چهارمحال و بختیاری با شرایط یکسان از نظر تاثیر فرآیندهای خاک سازی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از هر کدام از چهار کاربری مورد نظر 10 نمونه خاک (در مجموع 40 نمونه) از عمق صفر تا 30 سانتی متری در قالب شبکه کاملا تصادفی جمع آوری و ویژگی های مورد نظر تجزیه شدند. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش  می توان بیان داشت که تغییر کاربری تاثیر معنی دار روی تمام ویژگی های مورد بررسی به غیر از درصد سیلت دارد. به طور کلی تخریب جنگل موجب کاهش شدید کیفیت خاک می گردد با این وجود تغییر کاربری از کشاورزی به باغ گردو منجر به بهبود کیفیت خاک می شود. بنابراین با توجه به حساس و شکننده بودن اکوسیستم های منطقه زاگرس جلوگیری از جنگل زدایی به شدت توصیه می گردد.

    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, کیفیت خاک, بازفت}
    mohammad molaei Arpnahi, mohammadHasan Salehi*, Mostafa Karimian Egbal, Zohreh Mosleh
    Introduction

    The most important factor in environmental degradation and pressure on ecological resources is rapid population growth combined with unsustainable exploitation of resources. Soil is one of the most important and worthful natural resources of environment. Land use change and deforestation decrease soil quality. Land use change also causes destruction of the evolved soils and decrease soil quality which result in permanent destruction of land fertility. Therefore, studying land use management effects on the soil quality has got an attention in recent years. Destroying the vegetation especially in the last 50 years resulted in important problems like soil erosion, land slide as well as increasing flood in the Bazoft area. In this area, degradation of the forests and their convert to other land uses like pasture, agriculture and urban or rural land use, occurs annually at high extent, in which make high damages to natural resources. In this study, the effect of land use change on soil quality indices in this area located at Chaharmahal-Va-Bakhtiari province was investigated.

    Materials and Methods

    In this research, four different managements with relatively similar conditions in terms of the influence of soil producing processes were chosen. Then, 10 composite samples from 0-30 cm depth of each land use (40 samples in total) were taken and different soil properties including soil texture, mean weight diameter of aggregates (MWD), porosity, bulk density, soil acidity, electrical conductivity and calcium carbonate equivalent were determined. One-way ANOVA was used to analyze the dataset. Tukey HSD test was applied to compare the means at the probability level of 5%. The first land use includes the natural forest with predominant cover of Iranian oak and the highest density and cover with the least human interference. Another land use is the degraded forest, caused by deforestation over the last 50 years. The third land use is the agricultural land which transformed from forest land use by deforestation in the last 50 years. The fourth land use is the walnut garden which established from agricultural land about 20 years ago.

    Results and Discussion

    The results showed that land use change from natural forest to other uses had a significant effect on most of the studied parameters. The percentage of particle size distribution was affected by different land uses, so that the percentage of clay was significantly higher in the land use of natural forest and walnut orchard than other land uses. The results also showed that the mean weight diameter of aggregates was influenced by the land use change (P <0.001). Factors like soil compaction due to livestock grazing and machinery traffic, agricultural operations and reduced biological activity increased the bulk density in all land uses compared with the forest land use. Deforestation also resulted in 6.92%, 12.05% and 14.16% porosity reduction in walnut orchard, agricultural land and deforestation, respectively. Changing management from farmland to walnut orchards also improved soil porosity by 6 percent. In the study area, the problem of changing vegetation, grazing, planting and other mismanagement increased soil pH in other land uses compared with the forest land use. The comparison of means showed that degraded forest and agriculture land uses had the highest rate of electrical conductivity which showed significant difference with natural forest land use and walnut orchard. Analysis of variance indicated that the land use had a significant effect on calcium carbonate equivalent at the probability level of 0.001. The comparisons also showed that the equivalent calcium carbonate content in agricultural land was higher than the other land uses, and there was no significant difference between walnut orchard and natural forest.

    Conclusion

    The results of the present study showed that the soil physical and chemical properties were significantly affected by land use change. Overall, it can be stated that the rate of changes in soil quality under human management and different utilization systems indicates failure in sustainable management of soil resources in the study area. Some characteristics such as soil particle size distribution percentage, soil porosity and calcium carbonate equivalent shows that there is no significant difference between walnut orchard and natural forest. However, the walnut orchards can be selected as the best management in areas where it is impossible to restore natural forests. Also, the need for stopping deforestation in Zagros ecosystem is highly recommended.

    Keywords: Land use change, soil quality, Bazoft}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، سید عبدالله موسوی کوپر
    در این مطالعه تاثیر تغییر کاربری اراضی (تبدیل جنگل طبیعی به شالیزار) و احیای اراضی تخریب شده بر برخی ویژگی های کیفی و آنزیمی خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام این پژوهش ایستگاه تحقیقاتی صنوبر در استان گیلان شهرستان آستانه اشرفیه انتخاب شد. نمونه های خاک از 5 کاربری (جنگل طبیعی، جنگل های دست کاشت صنوبر، توسکا و دارتالاب و شالیزار) و از دو عمق (20-0 و 40-20 سانتی متری) جمع آوری شدند. داده های این پژوهش به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع کاربری اراضی در پنج سطح و عمق خاک در دو سطح بود که در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. لذا تعداد تیمارهای آزمایش 10=2×5 عدد که با لحاظ نمودن تعداد تکرارها در مجموع 30 واحد آزمایشی بود. در مجموع 30 نمونه خاک دست خورده و 30 نمونه خاک دست نخورده وجود داشت که جامعه آماری آزمایش را تشکیل می داد. در نمونه ها برخی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میانگین وزنی قطر خاکدانه (75 درصد)، هدایت هیدرولیکی اشباع (95 درصد)، خاصیت آبگریزی (53 درصد)، کربن آلی (52 درصد.)، نیتروژن کل (52 درصد) و کربن زیست توده میکروبی (53 درصد) در جنگل طبیعی بیشتر از شالیزار بود. همچنین فعالیت آنزیم اوره آز و آریل سولفاتاز به طور معنی داری در خاک شالیزار نسبت به جنگل طبیعی کمتر بود. ولی برعکس، فعالیت آنزیم دهیدروژناز در خاک شالیزار بیشتر از خاک جنگل طبیعی بود و این نشان می دهد که در دسترس بودن اکسیژن و رطوبت بر فعالیت دهیدروژناز اثر می گذارد و با افزایش رطوبت خاک، فعالیت آن افزایش می یابد. احیای برخی از اراضی تخریب شده به وسیله جنگل دست کاشت نشان داد پوشش گیاهی صنوبر موثرتر از پوشش های گیاهی دیگر در افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه، هدایت هیدرولیکی اشباع و کربن زیست توده میکروبی بود. در حالیکه تاثیر پوشش دارتالاب در افزایش خاصیت آب گریزی، کربن آلی و فعالیت آنزیم اوره آز و آریل سولفاتاز بیش از پوشش های گیاهی دیگر بود. فعالیت ویژه آنزیم (فعالیت آنزیم در واحد کربن آلی) در دهیدروژناز در شالیزار به طور معنی داری بیشتر از جنگل طبیعی بود که این نشان دهنده آن است که فعالیت این آنزیم مستقل از تغییرات کربن آلی خاک بوده و به رطوبت خاک وابسته است. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که در مقایسه با ویژگی های کیفی و فعالیت آنزیمی، پوشش دارتالاب بهتر از پوشش صنوبر و توسکا این ویژگی ها را بهبود بخشید.
    کلید واژگان: احیای اراضی جنگل زدایی شده, آنزیم های خاک, تغییر کاربری, کربن زیست توده میکروبی, کیفیت خاک}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Saead Abdollah Mosavi Kupar
    In this study, the effects of land use change (conversion of natural forest to paddy fields) and regeneration of deforested land on some qualitative and enzymatic properties of the soil were investigated. For this study, Populus Research Station in Guilan province, Astana Ashrafieh city was selected. Soil samples were collected from 5 land uses (natural forest, populus, Alnus and Taxodium and paddy forests) and two depths (0-20 and 20-40 cm). The data were analyzed as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications. The factors included land use type at five levels and soil depth at two levels that were studied in three replications. Therefore, the number of treatments were 5 * 2 = 10, totally 30 units accounting replications. In total, there were 30 samples of disturbed soil and 30 samples of undisturbed soil that constituted the statistical data of the experiment. Some physical, chemical and biological properties of the samples were measured. The results showed that the mean weight diameter (75%), saturated hydraulic conductivity (95%), water repellency (53%), organic carbon (52%), total nitrogen (52%) and microbial biomass carbon (53%) in the natural forest were higher than the ones in the paddy field. Also, the activity of urease and arylsulfatase in the paddy soil was significantly lower than the one in the natural forest soil. However, the activity of dehydrogenase in the paddy soil was higher than the one in natural forest soil, indicating oxygen availability and moisture affect the activity of dehydrogenase and its activity increases as the soil moisture increases. Reclamation of some deforested lands by hand planted forest showed that Populus vegetation was more effective than the other vegetation covers in increasing aggregate stability, hydraulic conductivity, and microbial biomass carbon. While Taxodium cover increased the activities of urease, arylsulfatase and acid phosphatase more than the ones in other vegetation covers. The specific activity of enzymes (enzyme activity per unit of organic carbon), in dehydrogenase was significantly higher in the paddy soil than in the soil under natural forest. This indicates that the activity of this enzyme is independent of soil organic carbon changes and is dependent on soil moisture. Overall, it can be concluded that, in comparison with the qualitative and enzymatic activity, Taxodium coating improved these properties better than populus and Alnus coating.
    Keywords: Deforestation, Soil enzymes, Land Use Change, Microbial biomass carbon, Soil quality}
  • علی رضا واعظی*، شکوه کریمی، مجید فرومدی

    فرسایش بارانی نخستین شکل فرسایش آبی در طبیعت است که تحت تاثیر عوامل مختلف از جمله بارندگی پیشین و کاربری زمین قرار می گیرد. این مطالعه به منظور بررسی اثر بارندگی پیشین بر فرایندهای فرسایش بارانی در دو نوع کاربری زمین در خاک مارنی تحت باران شبیه سازی شده انجام گرفت. برای این منظور از خاکدانه های با قطر شش تا هشت میلی متری از دو نوع خاک مارنی (مرتع و تبدیل شده به کشاورزی) از عرصه های مارنی غرب زنجان نمونه برداری تصادفی شد. خاکدانه ها در 48 جعبه پلاستیکی به ابعاد 40×30 سانتی متر برای بررسی اثر هشت سطح تداوم باران در سه تکرار آماده سازی شدند. برای اعمال باران ها، از بارانی با شدت 40 میلی متر بر ساعت به کمک شبیه ساز باران با تداوم های صفر، 7، 14، 21، 28، 35، 42 و 49 دقیقه استفاده شد. باران های اعمال شده باعث ایجاد هشت سطح رطوبتی شامل 6/00، 9/30، 12/60، 15/89، 19/19، 22/49، 25/79 و 29/08 درصد در خاک شدند. به منظور بررسی میزان پاشمان از بارانی با شدت ثابت 40 میلی متر بر ساعت به مدت 15 دقیقه در همه تیمارها استفاده شد. براساس نتایج، میزان تخریب خاکدانه ها در خاک مرتع، تحت تاثیر بارندگی های پیشین قرار نگرفت، درحالی که در خاک کشاورزی باران های پیشین اثری معنی دار بر میزان تخریب خاکدانه ها داشت (05/0>P). پاشمان ذرات پس از باران دوم در هر دو خاک مرتع و کشاورزی تحت تاثیر بارندگی پیشین قرار گرفت (0/05>P). مقدار تخریب خاکدانه و فرسایش پاشمانی در خاک کشاورزی به ترتیب 1/41 و 1/31 برابر بیشتر از مقادیر آنها در خاک مرتع بود و این تفاوت از نظر آماری معنی دار بود. این موضوع را می توان به ناپایداری خاکدانه ها در خاک کشاورزی مرتبط دانست که حساسیت خاک را به فرایندهای فرسایش بارانی افزایش داد. به طور کلی این پژوهش نشان داد که تغییر کاربری زمین در خاک های مارنی منجر به افزایش حساسیت آنها به فرایندهای فرسایش بارانی می شود. شدت فرسایش خاک در هر رخداد باران، به مقدار بارندگی پیشین نیز بستگی دارد. افزایش تخریب خاکدانه و محتوای رطوبت خاک در اثر باران پیشین، بر شدت فرسایش پاشمانی در خاک مارنی اثر می گذارد.

    کلید واژگان: پاشمان ذرات, تخریب خاکدانه, تراکم خاک, کاربری زمین, سازندهای مارنی}
    A. R. Vaezi*, Sh. Karimi, M. Foroumadi

    Rainfall erosion is the first type of water erosion on the land which is affected by various factors such as land use change and previous rainfall. This study was carried out to investigate the influence of previous rainfalls on the process of rainfall erosion in two marl soils (pasture and that changed to agriculture) under the simulated rainfall. Toward this goal, aggregate samples with the diameters of 6 to 8 mm were randomly collected from the marl areas in the west of Zanjan. Soil aggregates were packed into 48 boxes with the dimension of 30×40 cm to examine the effects of eight rainfall durations with three replications. Eight simulated rainfalls with the duration of 0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 min and a constant intensity of 40 mm h-1 were used in the experiment. The soils were exposed to another simulated rainfall with 40 mm h-1 in terms of intensity for 15 min to study the rainfall erosion processes. The results showed that the aggregate breakdown was significantly affected by the previous rainfalls in the pasture soil (P<0.01), while there was no significant difference among the previous rainfalls in the case of agriculture soil.  Soil compaction and particles splash were significantly affected by previous rainfalls (P<0.05). Aggregate breakdown and particles splash were 1.41 and 1.31 times bigger than their values in the pasture soil. This study, therefore, revealed that the land use change in the mal areas increases the soil vulnerability to rainfall erosion processes. The rate of rainfall erosion processes in each rainfall event depends on the amount of previous rainfall. Increasing aggregate break down and soil water content by the previous rainfall could significantly influence the splash erosion rate in a marl soil.

    Keywords: Particles splash, Aggregate breakdown, Soil compaction, Land use change, Marl formations}
  • زهرا وارسته خانلری*، احمد گلچین، پریسا علمداری، سید عبدالله موسوی کوپر

    فعالیت کشاورزی، به ویژه کشت برنج مسئول عمده تخریب جنگل های طبیعی در شمال ایران است. این پژوهش به منظور بررسی اثر تبدیل جنگل طبیعی به شالیزار بر برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و تعیین حساس ترین این پارامترها به آشفتگی یک اکوسیستم انجام گرفت. همچنین در این مطالعه برای ایجاد حداقل مجموعه داده از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده، از روش تجزیه به مولفه اصلی، استفاده گردید.  لذا دو کاربری (جنگل طبیعی و شالیزار) در استان گیلان انتخاب و نمونه برداری از 5 عمق (20-0، 40-20، 60-40، 80-60 و 100-80 سانتی متر) در سه تکرار صورت پذیرفت. بافت خاک، چگالی، رطوبت در گنجایش زراعی، رس قابل انتشار، میانگین وزنی قطر خاکدانه، پ. هاش، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم، کربن آلی، نیتروژن کل، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربوهیدرات های قابل عصاره گیری با اسید و کربوهیدرات های قابل عصاره گیری با آب داغ در هر عمق تعیین و نتایج به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی گردید. نتایج نشان داد با تغییر کاربری اراضی از جنگل بکر به شالیزار به طور میانگین در کل خاکرخ چگالی ظاهری (15 درصد) و رس قابل انتشار (33 درصد) افزایش یافت. درحالی که میانگین وزنی قطر خاکدانه (76 درصد)، محتوای کربن آلی (57 درصد)، نیتروژن کل (53 درصد) و ظرفیت تبادل کاتیونی (31 درصد) کاهش یافت. شاخص حساسیت (SI) نشان داد که در بین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی به ترتیب میانگین وزنی قطر خاکدانه و کربن آلی در مقایسه با سایر پارامترها به تغییر کاربری اراضی حساس تر بودند. استفاده از تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) در این مطالعه نشان داد که چهار عامل تقریبا بیش از 90 درصد واریانس را در مقادیر میانگین وزنی قطر خاکدانه، کربن آلی، چگالی، درصد رطوبت در ظرفیت مزرعه، کربوهیدرات های قابل عصاره گیر با اسید و کربوهیدرات های قابل عصاره گیر با آب داغ توجیه نمودند. این پارامترها بیش ترین برآورد اشتراکی بودن را نشان دادند و درصد رس کم ترین اهمیت نسبی در بین تخمین مقادیر اشتراک را نشان داد.

    کلید واژگان: کیفیت خاک, تغییر کاربری, رس قابل انتشار, کربن آلی, تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA)}
    Zahra Varasteh Khanlari *, Ahmad Golchin, Parisa Alamdari, Saead Abdollah Mosavi Kupar

    Agricultural activity, especially cultivating rice, is one of the main reason of the destruction of natural forests in the north of Iran. This study was performed to investigate the effects of changing natural forest to Paddy Field on some physical and chemical properties of the soil and to determine the most sensitive indices to the disturbance of an ecosystem. Moreover, in this study, the Principal Component Analysis (PCA) method was used to create a minimum set of data from measured physical and chemical parameters. Accordingly, two land uses (natural forest and paddy field) were selected in Gilan province and soil samples were collected from five different depths (0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100) three times. Soil texture, density, field capacity, dispersible clay, mean weight diameter (MWD), pH, electrical conductivity, calcium carbonate, organic carbon, total nitrogen, cation exchange capacity, extractable carbohydrates with acid and extractable carbohydrates with hot water at each depth were measured and the results were analyzed as factorial in a completely randomized design. The results indicated that by changing the land use from forest to paddy field, the average apparent density of the soil profile (15%) and dispersible clay (33%) were increased. However, the MWD (76%), organic carbon content (57%), total nitrogen (53%), and cation exchange capacity (31%) were reduced. The sensitivity index (SI) showed that among the physical and chemical parameters, MWD and organic carbon content were respectively more sensitive than the other parameters to land use change. The results of PCA revealed that the four factors could almost justify more than 90% of the variance in MWD, organic Carbone, density, moisture content in field capacity, extractable carbohydrates with acid, and extractable carbohydrates with hot water. These parameters showed the highest commonality and the clay percentage had the minimum relative importance among the estimation of commonality values.

    Keywords: Soil quality, Land Use Change, Dispersible clay, Organic carbon, Principal Component Analysis (PCA)}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال