فهرست مطالب

مدیریت بیابان - پیاپی 15 (بهار و تابستان 1399)

مجله مدیریت بیابان
پیاپی 15 (بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حسن فتحی زاد، محمدعلی حکیم زاده اردکانی*، روح الله تقی زاده مهرجردی، حمید سودائی زاده صفحات 1-20

    در سال های اخیر به دلیل گسترش فعالیت های صنعتی، غلظت فلزات سنگین در محیط زیست و همچنین مواد غذایی افزایش یافته است. قدرت تجمع زیستی فلزات سنگین از دلایل خطرآفرین بودن، آن ها است. با توجه به اهمیت آلودگی عناصر سنگین پژوهش حاضر با هدف ارایه توزیع مکانی آنها در خاک و ارتباط آن با کاربری اراضی در دشت یزد-اردکان، استان یزد انجام شد. محل 201 نمونه خاک از عمق صفر تا cm 20 بر پایه روش نمونه برداری ابرمکعب (هایپرکیوب) تعیین و برداشت شد و غلظت کل عناصر Fe، Mn، Ni، Pb و Zn به کمک دستگاه جذب اتمی مدل Analytik Jena-novAA300 اندازه گیری شد. سپس برای تبدیل داده های نقطه ای به داده های سطحی از روش های زمی نآمار IDW, GPI, RBF, LPI, Kriging استفاده شد. نقشه کاربری اراضی دشت یزد- اردکان مربوط به سال 2016 با استفاده از روش طبقه بندی شیءگرا در 7 طبقه تولید شد. نتایج بررسی رابطه غلظت فلزات سنگین خاک با کاربری ارضی نشان داد که کاربری اراضی کشاورزی و باغ و تپه های ماسه ای با میانگین ppm 0/095 و 0/836 به ترتیب بیشترین و کمترین غلظت Fe را دارند. بیشترین میانگین غلظت Mn مربوط به کاربری اراضی مسکونی با 1/821 ppm و کمترین مربوط به اراضی صخره ای با  1/083 ppm  است. مرتع فقیر و اراضی بایر با 0/302 ppm بیشترین و اراضی مسکونی با میانگین 0/219 ppm کمترین غلظت Ni را دارند. بیشترین میانگین Pb در کاربری اراضی کشاورزی و باغ و اراضی مسکونی (1/465 و 1/373  ppm به ترتیب) و کمترین میانگین در اراضی صخره ای با 0/925 ppm  دیده می شود. کاربری های اراضی کشاورزی و باغ با 0/583 و اراضی مسکونی با 0/552 بیشترین میانگین غلظت Zn و کاربری اراضی صخره ای با 0/342 ppm کمترین غلظت Zn را به خود اختصاص داده اند.

    کلیدواژگان: آلودگی خاک، ابرمکعب، زمین آمار، واریوگرام، طبقه بندی شیءگرا
  • عاطفه جبالی، محمد زارع*، محمدرضا اختصاصی، رضا جعفری صفحات 21-36

    شرایط خاص اقلیمی و جغرافیایی استان یزد، همواره این منطقه را در معرض توفان های سهمگین گرد و غبار و آلودگی هوا قرار داده است. کاهش میدان دید، اولین تاثیر آلودگی هوای ناشی از پدیده های جوی است. افزایش تراکم ذرات گرد و غبار همراه با کاهش شدید دید، تاثیر ناگواری بر سلامتی موجودات زنده، بخش های اقتصادی- اجتماعی و سامانه های حمل و نقل دارد. بنابراین، شناخت مناطق پرخطر برپایه کاهش میدان دید ناشی از گرد و غبار، برای مدیریت و حفظ سلامت ساکنان منطقه دارای اهمیت است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی روند تغییرپذیری مکانی دید افقی مناطق درگیر با توفان های گرد و غبار در استان یزد است. به این منظور، مدل کمی دید افقی بر اساس ارتباط بین عمق نوری هواویزهای حاصل از سنجنده مودیس (AOD) با الگوریتم Deep Blue و داده های دید افقی ایستگاه های هواشناسی منطقه مورد بررسی، معرفی و نقشه دید افقی شش رخداد گرد و غبار در سال های 2015 تا 2017 به روش کریجینگ پهنه بندی شد. نتایج ارتباط معنی داری را در سطح 99% بین AOD و داده های دید افقی نشان داد. دامنه کمی مقدارهای AOD در شش رخداد مورد بررسی از 0/1 در مناطق بدون گرد و غبار تا 1/9 در مناطق با گرد و غبار شدید، و مقدار دید افقی متناظر با مقدارهای مذکور، از 64 متر در مناطق واقع در کانون های گرد و غبار تا 19951 متر فراتر از کانونهای مذکور، برآورد شد. بنابراین، در تصاویر با مقدار AOD بیش از 0/8، مقدار دید افقی به کمتر از 1000 متر کاهش می یابد. نداشتن محدودیت مکانی در تعیین گستره دید افقی و شناسایی مناطق تحت تاثیر رخدادهای گرد و غبار از مزایای مدل کمی دید افقی و پهنه بندی آن است. براساس نقشه کاربری/ پوشش اراضی استان یزد، عرصه های معدنی و ساختمانی، جاده های خاکی، تپه های ماسه ای، مراتع فقیر و بدون پوشش، موثرترین عامل افزایش تراکم گرد و غبار و کاهش دید در مسیر توفان های استان است.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، توفان، عمق نوری هواویز، مدل، مودیس، مناطق خشک
  • مژده محمدی خشویی*، علی طالبی صفحات 37-52

    مقدار بیشینه بارش 24 ساعته یکی از متغیرهای مهم در طرح های آبیاری و زهکشی، آبخیزداری و طراحی سازه های آبی است. از این متغیر برای محاسبه بارش های کوتاه مدت 6 ساعته و سیلاب طرح استفاده می شود. تحلیل ایستگاهی و منطقه ای بیشینه بارش 24 ساعته برای طرح های اقلیم شناسی ضروری است و می تواند گامی مثبت و کارا در تحلیل رگبارها و سیلاب های مولد باشد. تحلیل فراوانی منطقه ای بر اساس تعیین همگنی و تعیین تابع توزیع مناسب برای هر منطقه صورت می گیرد. در پژوهش حاضر از روش گشتاورهای خطی برای تحلیل فراوانی منطقه ای بیشینه بارش 24 ساعته، 18 ایستگاه هواشناسی استان یزد استفاده شده است. با استفاده از روش خوشه بندی Ward ایستگاه های مورد بررسی به دو منطقه همگن تقسیم شد. همگنی به دست آمده از روش خوشه بندی Ward، با معیار ناهمگنی هاسکینگ و والیس شد. بعد از اطمینان از همگنی نواحی بدست آمده، با استفاده از آماره Z، توزیع مقادیر حد تعمیم یافته به عنوان بهترین تابع توزیع منطقه ای برای هر دو منطقه همگن انتخاب شد. در پایان مولفه های توزیع فراوانی به روش گشتاورهای خطی به صورت منطقه ای و ایستگاهی محاسبه و عملکرد آن ها با روش تعیین احتمال وقوع ویبول با استفاده از دو آماره RMSE و RRMSE مورد مقایسه قرارگرفت. بر پایه نتایج ، برآوردهای منطقه ای و ایستگاهی در دروه بازگشت های کمتر از 10 سال تفاوت چندانی نداشته و مقدار خطای محاسباتی کم است، ولی با بالا رفتن دوره بازگشت این تفاوت محسوس است. می توان گفت که مقدارهای منطقه ای به ترتیب در منطقه همگن اول و دوم، در حدود 80% و 70% موارد نسبت به مقدارهای ایستگاهی، برآوردهای قابل اعتمادتری از خود نشان می دهد.

    کلیدواژگان: توزیع، همگنی، روش ایستگاهی، خوشه بندی وارد
  • علی اکبر نظری سامانی*، محمدرضا راهداری، غلامرضا راهی صفحات 53-72

    فرسایش بادی یکی از فرآیندهای مهم تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمهخشک جهان به شمار می آید. با توجه به رخداد پسروی سطح آب دریاچه ارومیه در دهه 1380و احتمال وقوع فرآیند فرسایش بادی و گرد و غبار، لازم است تا نقش اراضی حاشیه این دریاچه از منظر حساسیت به بادبردگی ارزیابی شود. برای این منظور از مطالعات ژیومرفولوژی و برداشت های میدانی به همراه شاخص های دانه بندی و تحلیل سرعت آستانه بهره گیری شد. نتایج نشان داد که رخساره های اراضی شور و پف کرده (19%)، اینسلبرگ (13/5%)، پوسته نمکی همراه با خشکه رود (12/8%) و اراضی رها شده (10/7%)، به ترتیب بیشترین سطح از اراضی حاشیه دریاچه را به خود اختصاص داده اند. نتایج دانه بندی بیانگر این است که میانگین قطر ذرات برابر با 870 میکرون و میانگین جورشدگی و کج شدگی به ترتیب برابر با 2/91 و 0/15- هستند. ارزیابی سرعت آستانه فرسایش بادی به روش ولیکانف نشان داد که بیشترین سرعت آستانه 18/83 نات و کمترین آن 8/3 نات است، و از سویی میانگین آن در نمونه های برداشت شده 12 نات و میانگین وزنی رخساره های ژیومورفولوژی 11 نات برآورد شده است. بیشترین فرسایش پذیری نیز متعلق به اراضی شور و پف کرده نمکی است. مقدار پتانسیل فرسایش پذیری منطقه بسیار زیاد است، ولی در عمل به دلیل نوع اقلیم (بارش و دما) و حضور پوشش گیاهی مقدار فرسایش بادی در شرایط طبیعی کم است. پهنه بندی فرسایش پذیری نشان دهنده حساسیت بیشتر اراضی درقسمت های جنوب شرقی جزیزه اسلامی و شمال غرب دریاچه ارومیه است. ارزیابی گلماسه سالانه نشان می دهد که بیشترین مقدار پتانسیل حمل ماسه به ترتیب در ایستگاه های تبریز (UDI=0/05, DP=232)، خوی (130=UDI=0/49, DP) و ارومیه (63=UDI=0/59, DP) است. بر پایه وجود منابع تولید ماسه و انرژی باد در قسمت غربی و شمال غربی دریاچه ارومیه امکان شکل گیری تپه های ماسه ای و فرسایش بادی وجود دارد، ولی با توجه به وجود منابع زیاد نمک لازم است تا از دیدگاه هجوم نمک و رخ دادن هوازدگی نمکی پژوهش های بیشتری در اراضی حاشیه دریاچه انجام شود.

    کلیدواژگان: اقلیم، تپه ماسه ای، رخساره ژئومرفولوژی، سرعت آستانه، فرسایش پذیری، گلماسه
  • جواد چزگی*، عزت الله عرب خزائلی، علی حشمت پور صفحات 73-84

    مکان یابی اولین و مهمترین مرحلi در اجرای طرح های منابع طبیعی است. مکانیابی از نظر هیدرولوژیک و اقتصادی- اجتماعی دارای اهمیت است و می تواند در کاهش هزینه و زمان برای تعیین محل های مناسب برای ساخت سد زیرزمینی تاثیر زیادی داشته باشد. سد زیرزمینی از سازه هایی است که مخزن آن در زیرزمین است و استحصال آب از آن به شرایط توپوگرافی و زمین شناسی منطقه بستگی دارد. در پژوهش حاضر برای مکانیابی سد زیرزمینی در حوزه آبخیز کجبید-بالاقلی شهرستان گرمه استان خراسان شمالی از مدل تصمیم گیری ARAS و سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. ابتدا، محل های مناسب با استفاده از روش حذفی و براساس معیارهای رتبه آبراهه، شیب، زمین شناسی، کاربری اراضی، گسل، قنات و چشمه تعیین شد. در ادامه برای اولویت بندی معیارهای کمیت آب، کیفیت آب، شیب مخزن، نفوذپذیری مخزن، عمق مخزن، سطح مخزن، ارتفاع سازه، طول سازه، تکیه گاه، نیاز آبی و دسترسی به سازه از روش تحلیل سلسله مراتبی کمک گرفته شد. در پایان از روش تصمیم گیری ARAS برای اولویت بندی مکان های مناسب استفاده شد. معیار کمیت آب با اهمیت نسبی 0/23 بیشترین و معیار تکیه گاه سد زیرزمینی با اهمیت نسبی 0/02  کمترین امتیاز را از دیدگاه کارشناسان به دست آوردند. محل های مناسب ساخت سد زیرزمینی تعیین شده در روش حذفی برپایه معیارها اولویت بندی شد. نتایج نشان داد محل A با 0/36=Si و 1=Ki بهترین گزینه و در اولویت اول قرار گرفت.

    کلیدواژگان: سامانه اطلاعات جغرافیایی، تحلیل سلسله مراتبی، اولویت بندی، روش ARAS
  • بهمن کیانی*، قاسم رحیمی نیا، محمدحسن امتحانی صفحات 85-100

    منطقه بیابانی طراده، دارای توده های جنگلی ارزشمندی است که زیر فشار جوامع محلی قرار داشته، و به خاطر تخریب های وارده، بیابان زایی در آن دیده می شود. در پژوهش حاضر ابتدا با جنگل گردشی سطح قطعات نمونه 2m 1500 انتخاب و با به کارگیری روش نمونه برداری سیستماتیک تصادفی به ابعاد شبکه m 100×100 ، درمجموع تعداد 50 قطعه نمونه برداشت شد. در هر قطعه نمونه، نام گونه گیاهی به همراه قطر برابر سینه، ارتفاع درخت، قطر تاج، تعداد درخت، قطرهای بزرگ و کوچک تاج، زادآوری، فاصله مرکز پلات تا نزدیک ترین درخت کهور (Prosopis cineraria L.) و فاصله این درخت تا درختان همسایه اندازه گیری و ثبت شد. یافته ها نشان داد که جنگلهای مورد مطالعه آمیخته بوده و گونه های کهور، کهورک (Prosopis  Farcta Banks and Sol.)، گز (Tamarix stricta Boiss.)، گرگ تیغ (Lyciumshawii Roem. & Schult. و اسکنبیل (Callygonum  commosum L.) گونه های اصلی جنگل را تشکیل می دهند. تراکم درختان کهور و دیگر گونه ها به ترتیب 10/6 و 37/2 اصله در هکتار و تاج پوشش به ترتیب 308 و 1088/3 متر مربع در هکتار بود. ارتفاع و قطر درختان کهور به ترتیب در محدوده m 14-3/5 و cm 100-16 قرار داشته و تراکم زادآوری آن 1/26 اصله در هکتار بود. ساختار جنگل ناهمسال دو اشکوبه و درختان کهور ایرانی در اشکوب فوقانی قرار داشت. الگوی پراکنش درختان کهور کپه ای ارزیابی شد که به جز نوع، اندازه بذر و روش پراکنش، دخالت های انسانی، محدودیت های رویشگاهی و همچنین چرای دام در این میان تاثیرگذار هستند. با توجه به نبود درختان در طبقات قطری کوچک و پایین بودن زادآوری، نهال کاری و قرق به ویژه در اراضی تصرفی پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: پراکنش مکانی، کهور، توده آمیخته، تیپ جنگل، زادآوری
  • هادی زارع خورمیزی*، حمیدرضا غفاریان مالمیری صفحات 101-120

    تعیین نیاز آبی گیاه در مدیریت منابع آب کشاورزی بسیار مهم است. یکی از روش های ساده و موفق برای تعیین تبخیر و تعرق، روش فایو 56 است. مشکل اصلی در این روش، تخمین ضریب گیاهی یا KC به ویژه برای مناطقی است که از لحاظ متغیرهای مختلف پوشش گیاهی ناهمگن باشند. هدف از پژوهش حاضر تخمین ضریب گیاهی و رابطه KC-NDVI گیاه پسته با نام علمی Pistacia vera L. با استفاده از سنجش از دور و دستورالعمل فایو 56 در باغ های پسته حاشیه کویر ابرکوه استان یزد است. رابطه KC-NDVI در تعیین نیاز آبی و مدیریت منابع آب کاربرد زیادی دارد. در پژوهش حاضر ابتدا تبخیر و تعرق واقعی گیاه پسته به وسیله خوارزمیک (الگوریتم) سبال در 16 تاریخ مختلف مربوط به چرخه رشد یکساله پسته محاسبه شد. سپس با تقسیم مقدار تبخیر و تعرق واقعی بر تبخیر و تعرق گیاه مرجع نقشه های KC تهیه شد. در پایان رابطه این نقشه ها با شاخص NDVI به دست آمد. بر پایه نتایج، بین ضریب گیاهی پسته و شاخص NDVI همبستگی معنی داری در سطح 99 درصد (P-value < 0.01) وجود دارد. در ابتدا و انتهای دوره رشد پسته، کمترین مقدار همبستگی بین ضریب گیاهی پسته و شاخص NDVI به دست آمد و در میانه فصل رشد و اوج گرما و تبخیر و تعرق، بیشترین مقدار همبستگی مشاهده شد. به طور کلی ضریب گیاهی پسته با توجه به مقدار شاخص NDVI در منطقه مورد مطالعه بین دو حد 0/3 تا 0/9 قرار می گیرد. رابطه KC و NDVI در مرحله: 1) شروع رشد، 2) توسعه رشد، 3) مرحله میانی رشد، و 4) برداشت و افول رشد به ترتیب به صورت KC-1=1.66 NDVI+0.261، KC-2=1.29 NDVI+0.338، KC-3=2.10 NDVI+0.147، KC-4=1.21 NDVI+0.231 است.

    کلیدواژگان: خوارزمیک سبال، ضریب گیاهی، تبخیر و تعرق، نیاز آبی، یزد
  • محسن رضایی ترشیزی، عباس میری* صفحات 121-138
    وقوع خشکسالی های پی درپی در منطقه سیستان شرایط را برای تشدید فرسایش بادی و رخداد توفانهای گرد و غبار فراهم کرده است. به منظور مهار این پدیده ها بررسی آن ها از جنبه های مختلف ضروری است. بررسی توزیع عمودی رسوبات بادی برای ارزیابی مقدار انتقال رسوبات و اعتبارسنجی مدل های فرسایش بادی و همچنین شناخت سازوکار انتقال ذرات اهمیت دارد. در پژوهش حاضر شش رخداد توفان گرد و غبار در بازه زمانی چهار ماهه سال 1397 در منطقه سیستان بررسی شد و توزیع عمودی رسوبات بادی طی این رخدادها تحلیل شد. برای واکاوی هر رخداد، داده های لحظه ای سرعت باد، دید افقی و غلظت PM10 ثبت شده در ایستگاه هواشناسی زابل به طور همزمان دریافت شد. در هر رخداد توزیع عمودی رسوبات بادی با نصب رسوب گیرهایی در 7 ارتفاع از cm20 تا cm700 در منطقه نیاتک سیستان بررسی شد. نتایج نشان داد که رخدادهای مورد بررسی از شدت زیادی برخوردار بودند؛ به طوری که بادهای با سرعت m/s 16-19 بیشترین مدت زمان وزش را داشتند. دید افقی در بیشتر اوقات به کمتر از m 1000 و غلظت PM10  به بیشتر از μg m-3m-3 2000 و در برخی موارد μg m-3 8000 رسید. بیشترین  و کمترین مقدار رسوبات بادی به ترتیب در رخدادهای 3، 4 و 1 مشاهده شد. مقدار رسوبات با سرعت و مدت زمان وزش باد ارتباط داشته و بین غلظت PM10 ثبت شده در ایستگاه هواشناسی و مقدار رسوبات جمع آوری شده وابستگی نزدیک مشاهده شد. همچنین بین مقدار رسوبات و ارتفاع رابطه منفی و نمایی برقرار است.
    کلیدواژگان: فرسایش بادی، دید افقی، سرعت باد، نیاتک
  • محمد خسروشاهی*، زهره ابراهیمی خوسفی، آزاده گوهردوست، سکینه لطفی نسب اصل، فاطمه درگاهیان، لیلا کاشی زنوزی صفحات 139-160
    تالاب گاوخونی در دهه  اخیر تغییرات قابل ملاحظه ای در وضعیت فیزیکی سطوح خشک و آبدار خود داشته است. هدف پژوهش حاضر بررسی روند این تغییرات در چند دهه گذشته و نقش احتمالی سطوح خشکیدگی در تشدید پدیده گرد و غبار منطقه پیرامونی آن است. به این منظور ابتدا تغییرات سطح آبدار و خشک تالاب در دوره زمانی 1398-1365، از طریق تصاویر ماهواره ای لندست 5، 7 و 8 برای هر ماه از سال های مطالعه تعیین شد. سپس تعداد روزهای دارای پدیده گرد و غبار در ایستگاه های همدیدی پیرامون محدوده مطالعاتی محاسبه شد. نتایج نشان داد در سال آبی 1373-1372 بالغ بر 89 درصد سطح تالاب آب دار بوده و پس از آن روند افزایشی خشک شدن تالاب ادامه داشته است؛ به طوری که در سال آبی 1392-1391 سطح آبدار تالاب به کمتر از 10 درصد رسیده است. از سال مذکور تا سال 1398-1397 سطح تالاب  کامل خشک بوده است. بررسی شاخص حرکت تپه های ماسه ای (لنکستر) در حاشیه تالاب گاوخونی و سطح خشک تالاب نشان داد که رابطه معنی داری بین این دو وجود ندارد، ولی تپه های ماسه ای در دوره مورد بررسی تقریبا فعال بوده اند. تحلیل همبستگی روزهای گرد و غبار سالانه و فصلی با خشکیدگی همزمان تالاب در بیشتر ایستگاه ها رابطه معنی داری نشان نداد. این رابطه برای ایستگاه اصفهان در فصل بهار و تابستان در سطح 1% و در فصل پاییز در سطح 5% معنی دار شد، اما به دلیل هم جهت نبودن گل توفانها از طرف تالاب به سمت اصفهان رابطه مذکور قابل پذیرش نبود. برای فصل تابستان ایستگاه شهرضا و فصل پاییز ایستگاه عقدا این رابطه در سطح 5% معنی دار شد. با توجه به هم جهت بودن توفان های گرد و غبار از طرف تالاب به سمت این دو ناحیه در دو فصل مذکور، روند افزایشی تولید گرد و غبار در این دو منطقه و در دو فصل مورد اشاره، می تواند متاثر از سطوح خشکیده تالاب در سال های اخیر باشد.
    کلیدواژگان: خشکیدگی، گلتوفان، تحلیل همبستگی، تالاب گاوخونی، شاخص لنکستر، اصفهان
  • سید محمد مهدی موسویان*، عباسعلی ولی، سید حجت موسوی صفحات 161-178

    معدن کاری از جمله فعالیت های توسعه ای انسان است که بر بوم نظامها تاثیرگذار است. در مدیریت پایدار سرزمین، شناخت تغییرهای بوم شناختی عملیات معدن کاری، بسیار مهم و یکی از راهکارهای مناسب برای ارزیابی وضعیت آسیب پذیری بوم شناختی (اکولوژیک) است. پژوهش حاضر در شهرستان طبس برپایه سنجش پایداری بوم شناختی با استفاده از روش عینی، آسیب پذیری طبقه بندی و ارزیابی شد. در این راستا، مجموعه ای از عوامل بوم شناختی شامل توپوگرافی، پوشش گیاهی، اقلیم، آب زیرزمینی، خاک و زمین شناسی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و داده های ایستگاهی تهیه شد. بر اساس نتایج، عوامل بوم شناختی جهت جغرافیایی، بارش و پوشش گیاهی به ترتیب بیشترین حساسیت را به خود اختصاص دادد. بر اساس بررسی انجام شده، معادن 15/3 درصد از منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص دادن. بیشترین سطح از معادن اکتشافی در طبقه نیمه حساس طبقه بندی شد. همچنین، عوامل خاک و زمین شناسی با بیشترین محدودیت بوم شناختی، از تنوع زیادتری نسبت به دیگر عامل ها در سطح منطقه برخوردار بودند. به دلیل حساسیت زیاد خاک و امکان فرسایش، به ویژه در نواحی با پوشش گیاهی کم و اراضی بدون پوشش در نواحی شرقی و جنوب غربی، آسیب پذیری بیشتر است. بنابراین برای واگذاری، اکتشاف و بهره برداری بر پایه وضعیت آسیب پذیری این اراضی از اولویت کمتری برخوردارهستند.

    کلیدواژگان: حساسیت پوشش گیاهی، بهره برداری، عوامل توپوگرافی، مناطق خشک، محدودیت های بوم شناختی
  • زینب جعفریان*، مژده دهقان، منصوره کارگر صفحات 179-190
    صفت های کارکردی در یک گونه، نشان دهنده ویژگی های بوم شناختی، راهبرد زندگی و توانایی آن برای زندگی در محیط و به ویژه تاثیرگونه بر فرآیندهای بوم نظام است. برای تعیین ویژگی های کارکردی گیاهان مرتعی، هفت نقطه با اختلاف ارتفاع 50 متر و فاصله های 1500 تا 2000 متر از یکدیگر در نظر گرفته شد. در هر نقطه، در راستای نوار (ترانسکت) عمود بر جهت شیب، 10 قطعه نمونه برداری مستقر شد. شش صفت کارکردی برای بررسی تنوع کارکرد گونه های گیاهی در جامعه، شامل ارتفاع گیاه، شکل رویشی، روش تکثیر، طول عمر، شکل زندگی و نوع تثبیت نیتروژن اندازه گیری و ثبت شد. گروه گونه های کارکردی و پنج شاخص تنوع کارکردی محاسبه شد. برای بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر شاخص های تنوع گونه ای و کارکردی از آزمون تجزیه واریانس استفاده شد. نتایج نشان داد که ارتفاع بر شاخص های رایو و واگرایی کارکرد اثر معنی داری دارد و بر سه شاخص دیگر تاثیری ندارد. دو گروه کارکردی در منطقه شناسایی شد. مقایسه میانگین فراوانی و ارتفاع گونه های دو گروه نشان دهنده اختلاف معنی دار بین فراوانی و ارتفاع گونه های دو گروه است. نتایج حاکی از آن است که ویژگی های کارکردی ابزار مناسبی برای مطالعه و درک تغییرات محیطی فراهم می کند.
    کلیدواژگان: صفت کارکردی، واگرایی کارکرد، ارتفاع گیاه، شاخص رائو
  • مریم باقرزاده همایی، رسول مهدوی*، مرضیه رضایی صفحات 191-204
    یکی از مهمترین خدمات بوم نظام های تالابی مانگرو Avecenniamarina, Forssk. Vierh، علاوه بر حفاظت ساحل در مقابل امواج دریا، کاهش گرد و غبار و جلوگیری از فرسایش خطوط ساحلی، قابلیت زیاد جاذبه دیداری آنها است. در پژوهش حاضر از روش محدودیت وضعیت کیفیت سرزمین و چهارچوب دستورکار فایو برای تعیین درجه شایستگی و ارزیابی اراضی، استفاده شد. در ادامه، با اولویت بندی عوامل محیطی موثر، با هدف توسعه گردشگری پایدار راهبردها پیشنهاد شد. برای این منظور ماتریس های ارزیابی عوامل درونی IFE، ارزیابی عوامل بیرونی EFE و ماتریس تدوین راهبرد تعیین شد. در پایان، با توجه به نتایج ماتریس QSPM یا ماتریس ارزیابی کمی راهبردی، اولویت بندی گردید. نتایج نهایی مدل شایستگی گردشگری با دستورکار فایونشان داد 61/15% از مساحت حوزه دارای طبقه S1  با شایستگی زیاد و 8/45% در طبقه S2 شایستگی متوسط، 18/01% در طبقه S3  شایستگی کم و 12/48% در طبقه N یا عدم شایستگی قرار داشت. متغیرهای درجه حرارت، ارتفاع، فاصله تا شهر و امکانات رفاهی، از عوامل افزایش دهنده و فاصله از منابع آب و فاصله از جاذبه های طبیعی، از عوامل محدودکننده بود. نتایج روش دیگر استفاده شده نشان داد که در حوزه کولغان، 10 عامل به عنوان نقاط قوت مطرح بوده  که در مجموع دارای میانگین امتیاز دریافتی 0/618 و شش عامل به عنوان تهدید شناسایی شد. در صورت استفاده از ظرفیت نقاط قوت و تلاش برای برطرف کردن عوامل تهدید، این حوزه با دارا بودن بوم نظام های جنگل حرا  Avecenniamarina, Forssk. Vierh، ظرفیت بسیار مناسبی برای گردشگری ایجاد خواهد کرد.
    کلیدواژگان: شایستگی، مناطق خشک، عوامل بیرونی و درونی، گردشگری
|
  • Hassan Fathizad, MohammadAli Hakimzadeh Ardakani *, Ruhollah Taghizadeh Mehrjardi, Hamid Sodaiezadeh Pages 1-20

    In recent years, due to the expansion of industrial activities, the concentration of heavy metals in the environment as well as foods has increased. Heavy metals are dangerous because of their bioaccumulation. Regarding the importance of contamination of heavy elements of the soil, the present study aimed to provide the spatial distribution of heavy metals and its relationship with land use in the Yazd-Ardakan plain, Iran. First, 201 soil samples from depths of 0 to 20 cm were sampled using the hypercube method, and the total concentration of iron, manganese, nickel, lead, and zinc elements were determined using Analytical Jena-novAA300 atomic absorption device. Then, to convert point data to surface data, geostatistical methods of IDW, GPI, RBF, LPI, and Kriging were used. The land cover/use map of the Yazd-Ardakan plain in 2016 was mapped using an object-oriented classification method. Results of the relationship between heavy metals concentration and land cover/use showed that the agricultural lands and gardens and sand dunes with the mean of 0.950 and 0.836 ppm had the highest and lowest iron concentrations. The highest mean concentration of manganese was related to the residential land (1.821 ppm) and the lowest mean of rocky terrains (1.083 ppm), the most average for poor rangelands and bare land was (0.302 ppm), Residential areas had the lowest nickel concentration (0.192 ppm). The highest mean of lead metal in agricultural land and gardens, as well as residential areas (1.465 and 1.373 ppm, respectively) and the lowest, mean in rocky terrains (0.925 ppm). Agricultural and gardens areas, and residential lands, have the highest mean of zinc concentration (0.583 and 0.552 ppm, respectively), and the rocky terrain has the lowest zinc concentration (0.342 ppm).

    Keywords: Soil pollution, Hypercube, geo-statistics, object-oriented classification
  • Atefe Jebali, Mohammad Zare *, MohammadReza Ekhtesasi, Reza Jafari Pages 21-36

    Specific climatic and geographical conditions of Yazd province have always exposed this region to a severe storm, and air pollution. Low visibility is the primary impact of air pollution due to atmospheric phenomena. Increasing dust density, along with a severe decrease in visibility, has harsh effects on the health of living things, socio-economic sections, and transportation systems. Therefore, identifying hazardous areas considering low visibility during dust events is important to manage and conserve the health of area residents. This study aims to evaluate the trend of changes in horizontal visibility of areas affected by dust storms in Yazd province, Iran. For this purpose, the quantitative model of horizontal visibility based on the relationship between Aerosol Optical Depth (AOD) of MODIS sensor derived from Deep Blue algorithm and horizontal visibility data derived from meteorological stations in the study area was introduced the horizontal visibility of dust events from 2015 to 2017 was mapped using geostatistics Kriging method. Results showed a significant relationship between aerosol optical depth and horizontal visibility data at the 99% level. The AOD value ranges from 0.1 in areas with no dust to 1.9 in areas with severe dust at six studied events, and the visibilities coincide with AOD values from 64 m in dust centers to 19951 m beyond these centers were estimated. Therefore, AOD image measures with more than 0.8 have horizontal visibility less than 1000 m. Determining of horizontal visibility extent without spatial limitation and identification of areas affected dust events are advantages of the quantitative model of horizontal visibility and its mapping. According to land cover/use map in Yazd province, mineral and constructing sites, high-density dirt roads, sand dunes, poor rangelands are the most effective factors in increasing of dust density and low horizontal visibility in pathways of dust storms of this province.

    Keywords: Mapping, Aerosol Optical Depth, model, MODIS, arid lands
  • Mojdeh Mohammadi *, Ali Talebi Pages 37-52

    Estimation of the maximum 24-hour precipitation is one of the important parameters in irrigation and drainage projects, design of hydraulic structures, and watershed management. This rainfall data is used to calculate short-term rainfall and design flood. At-site and regional frequency analysis of the maximum 24-hour precipitation climate projects are essential and can be a positive and efficient step for analyzing the storms and productive floods. In this research, the L-moments approach is used for regional frequency analysis of the maximum 24-hour precipitation of 18 stations in Yazd province. The Ward clustering algorithm is used to identify homogeneous region. The selected stations are classified into two groups, and each region is tested using Hosking and Wallis Homogeneity critter. After ensuring the homogeneity of the regions, by using the goodness of fit test, Generalized Extreme Value distribution is suggested as the best fit distribution in both regions. The parameters of the distribution were calculated by the L-moments method for both regional and at-site approach. The performance of the two approaches was compared using RMSE and RRMSE statistic indices. Comparison of the regional approach with the at-site approach showed that both estimates at short return periods (less than 10 years) are not much different and computational errors are also less. However, there is so much difference at longer return periods. It can be stated that the regional approach in the first and second homogeneity regions (80% and 70%, respectively) is more appropriate rather than the at-site approach for maximum 24-hour precipitation frequency analysis.

    Keywords: distribution, Homogeneous, At-site approach, Ward clustering
  • Aliakbar Nazari Samani *, MohammadReza Rahdari, Gholamreza Rahi Pages 53-72

    Wind erosion is one of the most important processes of land degradation and desertification in arid, and semi-arid areas. Due to lowering of Urmia Lake’s water level, large bare land was created, which makes it crucial to assess their susceptibility to wind erosion. This research was carried on according to the geomorphological mapping unit (facies), field sampling, and granulometric measurements, as well as threshold wind velocity analysis. Results showed that the facies including saline and puffy lands (19%), inselberg island (13.5%), salt crust dry-river (12.8%), and abandoned lands (10.7%) have been the most frequent land surfaces over the study area, respectively. Granulometric studies showed that the average particle diameter, sorting, and skewness are 870 μ, 2.91 and -0.15, respectively. Assessment of threshold wind velocity (Vt) according to the Velikanov formula, showed that the highest and lowest value was 18.83 and 8.3 Knots, and the weighted average on the geomorphological facies was estimated 11 knots. The most value of erodibility factor is estimated for the puffy and salty land surface. Although the wind erodibility of the study area is noteworthy, the wind erosion rate cannot be severe due to natural conditions, such as climate and the presence of vegetation. Zonation of soil erodibility showed that the southeastern parts of the Islamic Island and northwest littoral area of Lake Urmia were the most susceptible regions to wind erosion. Evaluation of sand drift potential showed that the highest potential was in Tabriz (DP= 232, UDI= 0.05), Khoi (DP= 130, UDI= 0.49) and Urmia (DP= 63, UDI= 0.59) stations, respectively. Finally, due to lack of sand sources and wind’s energy, the western and northwestern part of the Lake Urmia have more capability for sand dunes formation and wind erosion. However, for salt emission and effecting of the surrounding, lands more research is needed to find out the susceptible area to salt weathering.

    Keywords: Climate, Sand dune, geomorphology facies, Erodibility, Threshold velocity, Sand rose
  • Javad Chezgi *, Ezatollah Arab Khazaeli, Ali Heshmat Pour Pages 73-84

    Site selection is the first and most important stage in implementation of natural resources management projects. It can be effective in reducing the cost and timing of projects. The underground dam is one of the structures that reservoir is created in the underground, and its extraction depends on the topography and geology conditions of the area, so its location is very important from the hydrological, economic, and social points of view. In this research, the ARAS multi-criteria decision-making model and geographic information system (GIS) were used to select the most suitable sites for the underground dam construction in Kajbid-Balaghli Watershed, Garmah, North Khorasan. First, suitable sites were determined by using an exclusion method based on criteria (stream order, slope, geology, land use, fault, qanat, and spring). To prioritize suitable locations, water quantity criteria, water quality, reservoir slope, reservoir permeability, reservoir depth, reservoir surface, structural height, structural length, anchorage, water requirement, and access to the structures were used to determine the appropriate locations. The relative importance of the criteria was done using AHP method. Finally, the ARAS decision method was used to prioritize the suitable sites. Results showed that the water quantity criterion with relative importance of 0.23 and the criterion of underground dam anchorage with the relative importance of 0.02 gain highest and lowest score in views of the experts, respectively. The most suitable sites for the construction of underground dam was location A with Si = 0.36 and Ki = 1.

    Keywords: Site Selection, Underground Dam, GIS, AHP, ARAS
  • Bahman Kiani *, Ghasem Rahiminia, MohammadHasan Emtehani Pages 85-100

    Taradeh, Kerman province, has valuable forest stands that are under pressure from local communities. In this study, after making forest survey, plot area was selected as ​​1500 m2 and 50 samples were collected systematically with in a grid of 100 m×100 m. In each plot, the plant species were recorded along with diameter at breast height, tree height, crown diameter, number of trees per hectare, large and small crown diameters, regeneration count, the distance between plot center and the nearest tree, and distance to neighboring trees. Results showed that the forests under study are mixed and include Prosopis cineraria, Prosopis farcta, Tamarix stricta, Lysium shawii, and Calligonum comosum as the main species. The mean density of Prosopis cineraria and other species were 10.6 and 37.2 tree.ha-1 and canopy cover were 308 and 1088.3 m2.ha-1, respectively. The height and diameter of P. cineraria trees were in the range of 5.5-14.3 m and 16-100 cm respectively, and its regeneration density was 1.26 tree.ha-1. The structure of the forest was uneven-aged and two-layered which in overstory was occupied by P. cineraria trees. The distribution pattern of P. cineraria trees was clumped which may be influenced by type and size of the seeds, dispersion method, human interference, habitat constraints, and livestock grazing. Due to the lack of trees in low diameter classes and lack of regeneration, tree planting and preservation is recommended, especially in occupied lands.

    Keywords: Spatial pattern, Forest type, Ghaf, Mixed stand, regeneration
  • Hadi Zare Khormizi *, HamidReza Ghafarian Malamiri Pages 101-120

    One of the most important issues in water resources management in agriculture is determining the plant water requirement by estimating the actual evapotranspiration of the crop. One of the empirical methods for determining the plants and crops evapotranspiration is the method mentioned in FAO 56's report. One of the main problems of this method is the KC coefficient estimation, especially when the percentage of crop cover, irrigation methods, and other factors in the region varies. The aim of the present study was to estimate the KC and pistachio plant's (Pistacia vera L.) KC-NDVI relationship in different stages of pistachio phenology in Pistachio orchards of Abarkuh desert margin in Yazd province. The KC-NDVI relationship has the main role in plant water management requirements. First, the actual daily evapotranspiration rate over the 16 different periods corresponding to a full pistachio's growth period is calculated. Then, by dividing the actual plant evapotranspiration to evapotranspiration of reference plant on the same day, the Kc maps were created. Finally, the relationship between KC and the NDVI index was obtained. Based on the results, there was a significant correlation between the pistachio plant coefficient and the NDVI index at a 99% level (P-value <0.01). At the beginning and end of the pistachio growth period, the lowest correlation was found between the pistachio plant coefficient and the NDVI index. The highest correlation was observed in the mid-growing season, which is coincident with the peak of heat and evapotranspiration. In general, the pistachio vegetation coefficient is between 0.3 and 0.9 concerning NDVI index in the study area. Relationship between KC and NDVI at the 1)beginning of growth season, 2) development stage, 3) mid-growth stage, and finally 4) harvest season were KC-1 = 1.66 NDVI + 0.261, KC-2 = 1.29 NDVI + 0.338, KC-3 = 2.10 NDVI + 0.147, KC-4 = 1.21 NDVI + 0.231, respectively.

    Keywords: SEBAL algorithm, Crop Coefficient, Evapotranspiration, Water requirement, Yazd
  • Mohsen Rezaei Torshizi, Abbas Miri * Pages 121-138
    Prolonged drought has resulted in severe wind erosion and dust storms in Sistan region. Investigating wind erosion and dust storms is essential to control these Phenomena. Investigating the vertical distribution of aeolian sediment flux is important for assessing sediment transport, validating wind erosion models, and understanding the mechanism of particle movement. In this study, six dust storm events and vertical distribution of sediment flux within these events were studied during a period of four months of 2018 in Sistan. Recorded diurnal wind speed, visibility, and PM10 data at Zabol meteorological station were obtained for the study period. To obtain a vertical distribution of sediment flux, seven sediment samplers were installed at seven heights from 20- to 700 cm in the Niatak area of Sistan. Results indicated that the six dust storm events have been recognized to be severe, because wind speeds of 16-19 m/s have blown in a long period of the events, visibility was 10 increased >2000 µg m-3 and sometimes >8000| µg m-3. The greatest sediment flux was observed in events 3 and 4 and least in event 3. Sediment flux was attributed to wind speed and durian of blowing wind speed. Sediment flux is greater in higher wind speeds and long events. There was a close relationship between recorded PM10 at Zabol station and collected sediment. There was a negative and power correlation between sediment flux and height.
    Keywords: Wind erosion, visibility, Wind Speed, Niatak
  • Mohammad Khosroshahi *, Zohre Ebrahimi Khusfi, Azade Gohardoust, Sakineh Lotfi Nasab Asl, Fatemeh Dargahian, Leila Zenouzi Pages 139-160
    Gavkhuni wetland has faced numerous changes in its dry and humid surface due to some climatic and human factors in recent decades. This study aims to investigate the role of drought in producing and intensifying dust phenomena in the center and surrounding areas of Gavkhuni wetland. The physical changes of the wetland are first determined using remote sensing and GIS techniques. Then, the number of days with dust is identified using data measured at selected synoptic stations. Results showed that the wetland had its highest moisture level about 89% of the surface of water in 1993, and then there was a gradual decline each year since 1993. It has been more dried so that the wetland water level was less than 10% in 2013 and has been completely dried from 2013 to 2019. The results of the Lancaster index indicate most of the sand dunes in this area have been activated during the study period. Correlation analysis for annual and seasonal dust days at stations around wetland do not show a significant relationship with wetland drying condition in most of the stations. It is statistically significant for Isfahan station in spring and summer at 1%, and in autumn at 5%. However, since the direction of the Isfahan station storms is from west to east in spring and autumn, and the Gavkhuni wetland is located in the east of Isfahan, the relationship cannot be accepted. This relationship is significant for Shahreza station in summer and Aghda station in autumn at a 5% level. The directions of dust storms are from east to west towards Shahreza in summer, and from west to east towards Aqda in autumn. Therefore, increasing the trend of dust production in these two regions and seasons, considering the positive and significant correlation coefficient could be due to the dry surfaces of wetland in recent years.
    Keywords: Drought, Dust Rose, Correlation analysis, Isfahan
  • Seyed Mohammad Mosavian *, AbasAli Vali, Seyed Hojat Mousavi Pages 161-178

    Mining is considered one of the dimensions of development that human activities affect ecosystems. In land sustainable management (LSM), ecosystem changes that occur in areas during mining -as one of the appropriate measures to determine the ecological vulnerability- is very important. In the present study, based on ecological sustainability, environmental degradation model of Tabas city were evaluated and classified. In this regard, a set of environmental factors including topography, vegetation, climate, groundwater, soil, and geology data layers were prepared using satellite images and stationary data. According to the results, environmental factors of topographic, precipitation, and vegetation have the highest sensitivity, respectively. According to studies, mines accounted for 15.3 percent of the study area. Most exploratory mines were classified in a semi-sensitive class. Soil and geological (edaphic) factors with the highest ecological limitation were more diverse than other factors in this region. Accordingly, due to the high sensitivity of the soil and the possibility of erosion, especially in areas with low vegetation or barren lands in eastern and southwestern areas that have more vulnerable, should be less priority in mining activities.

    Keywords: Development, Exploitation, Vegetation sensitivity, Classification of topographic factors, Dry, semi-arid areas, Ecological constraints
  • Zeinab Jafarian *, Mojdeh Dehghan, Mansoureh Kargar Pages 179-190
    Functional traits of plant species are displayed ecological properties, life strategy, and species ability for an encounter with a special environment. In this study, seven elevation points with 50 m interval with 1500 to 2002 m distance on the ground were selected and each point, 10 plots were established along a transect perpendicular on slope. To investigate the function of plant species groups, six functional traits including plant height, growth form, life form, reproduction type, life span, and type of nitrogen fixation were measured or collected. Functional plant species groups and five functional diversity indices were extracted using FDivesity software. The ANOVA test was done to investigate the effect of elevation on functional traits. Results show that elevation had significant effect on Rao index and functional divergence and there was no significant effect on other indices. Compare of means frequency and plant height was shown that there is significant difference between two functional groups. Results indicate that functional traits provide a suitable tool for studying and understanding environmental changes.
    Keywords: Functional trait, Functional divergence, vegetation, Rao index
  • Maryan Bagharzadeh Homai, Mahdavi Rasoul *, Marzieh Rezaei Pages 191-204
    One of the most important services of mangrove wetland ecosystems Avecenniamarina, Forssk. Vierh in addition to protecting the beach from sea waves, reducing fine dust and preventing coastline erosion, is their high visibility feature. The present study was down in the framework of the FAO instruction to determine the land evaluation. The method limitations of conditions in the situation and quality of the land were used to combine degrees of merit to identify the environmental factors include strengths, weaknesses, opportunities, threat, prioritize factors, providing solutions, and strategy with the aim of developing sustainable tourism in the area. For this purpose, matrix assessment internal factors (IFE), evaluation of external factors (EFE) and matrix strategy formulation were used. Finally, the strategies were prioritized according to the results of the QSPM matrix (strategic quantitative evaluation matrix). Results show that about 61.1% of the area has S1 class and appropriate tourism and 18 % of the Koleghan basin in the S3 class and has merit low for tourism, 12.48% in the N class with the lack of merit for tourism and finally the S2 class with an area of equivalent to 8.45% of average merit of tourist up give. Temperature, soil, elevation, access paths, distance to city and welfare facilities are factors enhancing merit area study for tourism. The results obtained in the other method show that in the Koleghan basin, 10 parameters were identified as strengths, with a mean score of 0.618 and 6 parameters identified as a threat If we use the capacity of the strength and efforts to addressing the threat factors, this area with Avecennia marina, Forssk. Vierh ecosystem will create a very good tourism opportunity.
    Keywords: Sustainability, Internal, external factors, Tourism