فهرست مطالب

تحقیقات مرتع و بیابان ایران - سال بیست و هفتم شماره 3 (پیاپی 80، پاییز 1399)

فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران
سال بیست و هفتم شماره 3 (پیاپی 80، پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • مهشید سوری*، میرفرهاد بلورفروش، هیراد عبقری، جواد معتمدی، بهناز عطائیان صفحات 369-409
    در صورت بهره برداری مداوم از علوفه مرتع در صورتی که عناصر مهمی همانند NPC به خاک برنگردد، موجب می شود اراضی مرتعی حاصلخیزی خود را از دست بدهند. بنابراین، امروزه در حوزه مدیریت مراتع، اصلاح و احیاء مراتع اهمیت بالایی پیدا کرده است. یکی از روش های اصلاح مراتع، کودپاشی می باشد. اگر عملیات کودپاشی متناسب با شرایط اقلیمی، وضعیت پوشش و خصوصیات خاک انجام شود، باعث بهبود مرتع می گردد. در غیر این صورت سبب افزایش غلظت املاح و سمی شدن خاک، آلودگی آب ها و خشک شدن گیاهان می شود. هدف از این پژوهش ارایه مدلی مبتنی بر استفاده از شبکه عصبی مصنوعی است که روابط بین کربن آلی، نیتروژن و فسفر خاک مرتع و عوامل گیاهی و ادافیکی موثر بر آن را بیان کند که بر مبنای نتایج آن، بتوان در زیست بوم های مرتعی فاقد آمار، عناصر مذکور را به منظور مدیریت کودپاشی برآورد نمود. در این پژوهش متغیرهای وابسته شامل کربن آلی، نیتروژن و فسفر خاک مراتع نازلوچای ارومیه بودند. هشت عامل هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد رس، درصد سیلت، درصد شن، میزان آهک، تولید و درصد تاج پوشش گیاهان مرتعی نیز به منظور انجام تحلیل عاملی انتخاب گردیدند. سپس با استفاده از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با توابع انتقالی سیگمویید و تانژانت هیپربولیک و آکسون خطی در لایه پنهان و تابع انتقال خطی در لایه خروجی، میزان کربن آلی، نیتروژن و فسفر خاک مراتع تخمین زده شد. نتایج نشان داد که تابع انتقال سیگمویید برای نیتروژن، فسفر و کربن آلی خاک مرتع با ضریب تبیین به ترتیب 70/0، 66/0 و 79/0 و میانگین مربعات خطای به ترتیب 008/0، 21/0 و 08/0 نسبت به تابع انتقال تانژانت هیپربولیک و آکسون توانسته است بخوبی کربن آلی، نیتروژن و فسفر خاک مرتع را مدل سازی کند. بنابراین با توجه به نتایج مذکور، شبکه عصبی توانست با دقت بالایی میزان کربن آلی، نیتروژن و فسفر خاک مرتع را در تیپ های مرتعی که فاقد نمونه برداری مقادیر NPC بودند، پیش بینی کند. در مورد کودپاشی در تیپ های مرتعی فاقد آمار، بر اساس میزان نیتروژن، فسفر و کربن آلی تخمین زده شده خاک تصمیم گیری شد. بدین صورت کهبر اساس نتایج، تیپ گیاهی Astragalus gummifera- prangos uloptera-Bromus tomentellus نیاز به کود فسفره و نیتروژنه دارد. تیپ گیاهی Onobrychis cornuta- Festuca ovina-Thymus kotschyanus نیازمند کود فسفره و تیپ گیاهی Astragalus macrostachys- Noeae mucronata-Stipa barbata به مواد آلی و کود نیتروژنه و فسفره نیاز دارد.
    کلیدواژگان: اصلاح مرتع، کودپاشی، شبکه عصبی مصنوعی، NPC خاک، مراتع نازلوچای
  • پروانه عشوری، بهنام حمزه*، عادل جلیلی صفحات 385-395
    مدل اکولوژی رابطه تولید- غنای گونه ای بیان می کند که حداکثر تنوع گونه ای زمانی رخ می دهد که تولید گونه ای در حد متوسط باشد و یک الگوی کوهانی شکل بین تولید به عنوان متغیر انرژی اکوسیستم و غنای گونه ای وجود داشته باشد. کشف این رابطه سبب درک فرایندهای شکل گیری تنوع زیستی در اکوسیستم ها می شود. به منظور آزمون این مدل، تولید و غنای گونه ای در اکوسیستم نیمه استپی قره بوق در منطقه پناهگاه حیات وحش انگوران واقع در استان زنجان اندازه گیری شد. از همبستگی و آنالیز رگرسیون خطی و غیرخطی برای بررسی رابطه بین غنای گونه ای به عنوان متغیر وابسته و تولید به عنوان متغیر مستقل استفاده شد. تعداد 41 گونه گیاهی در 30 پلات شناسایی گردید. میزان متوسط غنای گونه ای در هر پلات یک متر مربعی برابر 9 گونه محاسبه شد. درصد تولید نسبی به ترتیب 15% به بوته ای ها، 16% پهن برگان علفی و 69% به علف گندمیان اختصاص یافت. بیشترین درصد حضور در پلات ها به گونه های Stipa lessingiana، Poa bulbosa،Astragalus stevenianus و Bromus tomentellus تعلق داشت. تولید کل گونه ها حدود 83 گرم بر مترمربع محاسبه گردید. تولید بوته ای ها و پهن برگان علفی رابطه رگرسیونی خطی معنادار افزایشی با غنای گونه ای از خود نشان دادند. همچنین تولید بوته ای ها رابطه رگرسیونی غیرخطی معناداری با غنای گونه ای داشت که شکل نمودار کوهانی شکل را نشان دادند. یافته های این تحقیق نشان داد که افزایش تولید سبب ازدیاد غنای گونه ای می شود و با توجه به مقادیر ضریب تبیین روابط رگرسیونی، علاوه بر عامل تولید فاکتورهای مهم دیگری نیز بر غنای گونه ای موثرند، بنابراین این فرضیه در مقیاس محلی قابل تایید نیست.
    کلیدواژگان: تنوع زیستی، تئوری هامپ-بک، زنجان، قره بوق
  • بایزید یوسفی*، جمال حسنی، محمد فیاض صفحات 410-420
    به منظور بررسی تاثیر زمان و شیوه کاشت بر استقرار و تولید علوفه اسپرس Onobrychis subnitens در شرایط دیم، دو زمان کاشت (بهار و پاییز) و شیوه (بذرپاشی و بذرکاری) در قالب طرح آماری کرتهای خرد شده نواری (Split Block) با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات سارال سنندج بررسی شد. نتایج نشان داد که در سال سوم کشت میانگین درصد استقرار گیاه در کرت 53%، متوسط تاج پوشش کرت 4/45%، میانگین علوفه تازه و خشک کرت (8 مترمربع) به ترتیب 5/5268 و 5/2831 گرم (به ترتیب 6/6585 و 4/3539 کیلوگرم در هکتار) بود. صفات درصد استقرار گیاه، تراکم بوته، متوسط تاج پوشش کرت، تولید علوفه خشک و تر کرت بین کاشت پاییزه و بهاره اختلاف معنی داری (05/0≤p) نشان دادند اما اختلاف بین روش های بذرپاشی و بذرکاری و نیز اثرهای متقابل زمان و شیوه کاشت برای صفات مورد بررسی غیرمعنی دار بود. عملکرد علوفه با ارتفاع بوته، وزن بوته، تعداد ساقه اصلی، تاج پوشش کرت، تنومندی گیاه و نسبت وزن خشک به تر گیاه در سطح احتمال 01/0 درصد و با تراکم بوته و قطر تاج بوته در سطح 05/0 درصد دارای رابطه مثبت و معنی دار بود. نتایج تجزیه رگرسیون عملکرد علوفه بر سایر صفات نشان داد که وزن بوته، ارتفاع بوته و درصد استقرار گیاه بیشترین سهم را در تغییرات عملکرد علوفه نشان دادند. این نتیجه بیانگر تاثیر بالا و مستقیم صفات مذکور به عنوان اجزای اصلی عملکرد علوفه می باشد. در مجموع، با توجه به برتری نسبی درصد استقرار گیاه و متوسط عملکرد علوفه در کاشت پاییزه و روش کشت بذرکاری نسبت به کاشت بهاره، روش بذرپاشی به عنوان نتیجه نهایی کاشت پاییزه به صورت بذرکاری برای زراعت این گونه در سنندج و مناطق مشابه توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: اسپرس، کاشت پاییزه، بذرکاری، شرایط دیم
  • علی یزدان پناهی، خالد احمدالی*، محمد جعفری، سلمان زارع صفحات 421-432
    امروزه افزودن زغال زیستی به خاک ها به عنوان روشی برای ترسیب کربن درون خاک، کاهش غلظت دی اکسیدکربن هوا، اصلاح و حاصلخیزی خاک و کاهش فرسایش بادی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این تحقیق با هدف بررسی اثر کاربرد زغال زیستی بر عملکرد و اجزای گونه زرد تاغ در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با فاکتورهای مواد افزودنی به خاک شامل قارچ میکوریزا در دو سطح (مصرف 50 گرم میکوریزا و عدم مصرف میکوریزا)، زغال زیستی طبیعی (زط) و زغال زیستی تولید شده از کمپوست زباله شهری (زز) هریک در چهار سطح (0، 50، 150 و 250 گرم بر کیلوگرم خاک)، در گلخانه پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران به مدت نه ماه انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن زغال زیستی بر هیچ یک از ویژگی های ریخت شناسی زردتاغ غیر از سطح ریشه اثر معناداری نداشت. همچنین نتایج نشان داد که میانگین قطر یقه، ارتفاع، سطح ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی زردتاغ در تیمارهای بدون میکوریزا به ترتیب افزایش 9/31، 7/35، 5/15، 9/56 و 6/32 درصدی و در تیمارهای دارای میکوریزا این ویژگی ها به ترتیب افزایش 7/4، 1/16، 1/11، 4/33 و 7/6 درصدی را نسبت به تیمار شاهد داشت. در بین تیمارهای مورد بررسی تیمار نه (خاک + 150 گرم زط + 250 گرم زز) بیشترین تاثیر مثبت را بر ویژگی های ریخت شناسی زردتاغ داشت.
    کلیدواژگان: زغال زیستی، اصلاح خاک، گرد و غبار، زرد تاغ
  • سحر غفاری، اردوان قربانی*، مهدی معمری، رئوف مصطفی زاده، محمود بیدار لرد، آزاد کاکه ممی صفحات 433-462
    این تحقیق با هدف پیش بینی گسترش رویشگاه گونه Festuca ovina با روش آنتروپی حداکثر و تعیین عوامل موثر بر انتشار آن در گرادیان ارتفاعی مراتع مغان-سبلان استان اردبیل انجام شد. 28 مکان مطالعاتی انتخاب و در هر مکان مطالعاتی 3 ترانسکت و در طول هر ترانسکت 100 متری 10 پلات یک مترمربعی با فاصله ده متر از یکدیگر برای نمونه برداری انتخاب شد. نمونه برداری خاک در هر مکان مطالعاتی، از دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی متری انجام شد. خصوصیات خاک با استفاده از روش های آمار مکانی، خصوصیات توپوگرافی با استفاده از مدل رقومی ارتفاع، اطلاعات اقلیمی با استفاده از داده های هواشناسی منطقه و سنجه های سیمای سرزمین به کمک نقشه کاربری تهیه شد. نقشه پیش بینی مربوط به پراکنش گونه F.ovina با استفاده از روش مدل سازی آنتروپی حداکثر تهیه شد. نقش عوامل محیطی موثر بر پراکنش گونه با استفاده از روش جک نایف و منحنی های پاسخ بررسی گردید. متغیرهای ارتفاع، شیب، تغییرات اندازه ضریب لکه، پتاسیم عمق 30-15 و آهک عمق 15-0 بیشترین سهم را در مدل داشتند. شاخص سطح زیر منحنی (AUC) برابر 86/0 به دست آمد که نشان دهنده صحت و کارایی متوسط مدل در شناسایی مطلوب ترین مناطق پراکنش است. ضریب کاپای حاصل از مقایسه نقشه های پیش بینی و واقعی مقدار 72/0 به دست آمد که در سطح خیلی خوب است.
    کلیدواژگان: مدل سازی آشیان بوم شناختی، مطلوبیت زیستگاه، زمین آمار
  • لیلا بخشنده مهر، محمدرضا یزدانی*، رضا جعفری، سعید سلطانی صفحات 463-484

    پژوهش بر روی کنترل گرهای محیطی در جوامع گیاهی، یکی از زمینه های تحقیقاتی برای بسیاری از اکولوژیست هاست. شناسایی عوامل موثر بر پوشش گیاهی مناطق خشک، اولین گام در جهت شناسایی عوامل مخرب و موانع رشد و گسترش پوشش گیاهیست. در این پژوهش با استفاده از روش مدلسازی معادلات ساختاری و تکنیک حداقل مربعات جزیی (PLS-SEM) متغیرهای اقلیمی و خاک شناسی موثر بر پوشش گیاهی درمنه زارهای استپی استان اصفهان شناسایی و مدلسازی شد. طبق نتایج، درصد رس خاک، حداکثر ارتفاع هرزآب بر روی خاک، درجه حرارت و خشکی محیط از عوامل خاک شناسی و اقلیمی موثر بر میزان تولید و پوشش گیاهی در مکان های مورد مطالعه می باشند. ضمن اینکه، نقش عوامل اقلیمی نسبت به عوامل خاک شناسی در پراکنش پوشش گیاهی منطقه بیشتر است. مدل ارایه شده در این پژوهش، دارای دقت مناسب و قابلیت انعطاف پذیری بالا برای مدلسازی پدیده های اکولوژیک می باشد.

    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، حداقل مربعات جزئی، مدلسازی معادلات ساختاری، روایی، پایایی
  • محمدامین سلطانی پور، احسان زندی اصفهان* صفحات 485-494

    بهره برداری از اراضی شور با هدف تولید بیوماس لیگنوسلولزی که فاقد ارزش غذایی است می تواند به اتانول تبدیل شود و در عین حال تاثیری بر تولید غذای انسان ندارد ضروری بنظر می رسد. هالوفیت ها و گیاهان مقاوم به شوری که بیوماس زیادی را با استفاده از منابع شور (آب و خاک شور) تولید می کنند می توانند به عنوان یک جایگزین مهم در این ارتباط محسوب شوند. بدین منظور این تحقیق با هدف بررسی قابلیت تولید اتانول در پنج گونه شورروی به نام های Aeluropus lagopoides ،Atriplex leucoclada، Desmostachya bipinnata  ،Halopyrum mucronatum و Halocnemum strobilaceum در سال 1395 در استان هرمزگان انجام شد. نمونه های گیاهی در سه مرحله فنولوژیک شامل رشد رویشی، گلدهی و بذردهی از دو منطقه زمین سنگ و سیریک جمع آوری و سه صفت سلولز، همی سلولز و لیگنین اندازه گیری شدند. تجزیه وتحلیل واریانس داده ها بصورت آزمایش فاکتوریل (فاکتور اول گونه و فاکتور دوم مراحل فنولوژیکی) در قالب طرح کاملا تصادفی و مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن در نرم افزار SPSS-14 انجام شد. نتایج نشان داد که گونه Halopyrum mucronatum در هر سه مرحله رویشی قابلیت تولید اتانول را دارد. گونه Halocnemum strobilaceum فقط در مرحله رشد رویشی و دو گونه Aeluropus lagopoides و Desmostachya bipinata فقط در مرحله اوج بذردهی قابلیت تولید اتانول را داشتند.

    کلیدواژگان: اتانول، گیاهان شورروی، مراحل مختلف رویشی، استان هرمزگان
  • محمد ابوالقاسمی، صدیقه زارع کیا*، سید مجتبی صفوی صفحات 495-503
    سطح قابل توجهی از مراتع کشور در اثر عوامل مختلف ازجمله بهره برداری های بی رویه، تغییرات اقلیمی و دیگر عوامل تخریب یافته و بخش مهمی از گیاهان مرتعی در معرض خطر قرار گرفته و فراوانی برخی از گونه های گیاهی مهم آنها به شدت کاهش یافته است. برای ایجاد پایداری در این گونه مراتع، اصلاح و احیاء آنها از طریق انتخاب گونه های مناسب و یافتن بهترین شیوه های کشت و استقرار از اولویت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور بذرهای مهمترین جمعیت های بوته ای و علوفه ای چند ساله، همراه با جمعیت های موجود آنها از مراتع مناطق مختلف استان های یزد و خراسان جنوبی در تاریخ های مناسب جمع آوری گردید. به منظور بررسی و مطالعه جمعیت گونه های گیاهیHalothamnus subaphyllus ،Salsola imbricate وSalsola yazdiana, در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در شرایط مزرعه اجرا و صفات عملکرد تولید علوفه، درصد پوشش تاجی، ارتفاع و عملکرد بذر تولیدی یادداشت برداری شد. تجزیه وتحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که جمعیت های خرانق (تولید 1094 گرم در بوته و پوشش تاجی 10548 سانتی متر مربع) و طبس (تولید 1734 گرم در بوته و پوشش تاجی 17221 سانتی متر مربع) گونه Halothamnus subaphyllus و جمعیت طبس گونه Salsola imbricata (تولید  2278 گرم در بوته و پوشش تاجی 22221 سانتی متر مربع) و جمعیت بهاباد گونه Salsola yazdiana (تولید 530 گرم در بوته و پوشش تاجی 4624 سانتی متر مربع) از نظر صفات مورد ارزیابی در مقایسه با سایر جمعیت ها برتر بودند و می توانند در برنامه های اصلاح و احیا مراتع شور مورد توجه قرارگیرند.
    کلیدواژگان: علوفه، Halothamnus subaphyllus، Salsola imbricata، Salsola yazdiana، هالوفیت
  • سجاد امیری*، قاسم خداحامی صفحات 504-515
    سه گونه گراس دایمی Stipa arabica, Elymus pertenuis, Hordeum bulbosum, برای ارزیابی مقدماتی تحت شرایط دیم در رویشگاه های نیمه استپی استان فارس انتخاب و بذور 15 جمعیت از این 3گونه در 12 رویشگاه و در پروفیل ارتفاعی 1700 تا 2600 متر از سطح دریا واقع در 7 شهرستان جمع آوری گردید. هر جمعیت به تعداد 120 گلدان (مجموع به تعداد 1800 گلدان) در ایستگاه آماده سازی و بذور در گلدان ها کاشته شد. در سال سوم، پس از آماده سازی زمین اصلی، بذور در 3 ردیف در هر کرت بر اساس طرح آماری بلوک کاملا تصادفی کشت گردید. ارزیابی های لازم بر اساس معیارهای سطح پو       سه گونه گراس دایمیStipa arabica, Elymus pertenuis, Hordeum bulbosum, از نظر متغیرهای اندازه گیری تحت شرایط دیم در رویشگاه های نیمه استپی استان فارس انتخاب و بذرهای 15 جمعیت از این 3 گونه (5 گونه از هر جنس) در 12 رویشگاه و در پروفیل ارتفاعی 1700 تا 2600 متر از سطح دریا واقع در 7 شهرستان جمع آوری گردید. هر جمعیت به تعداد 120 گلدان (مجموع به تعداد 1800 گلدان) در ایستگاه آماده سازی و بذرها (تعداد سه بذر در هر گلدان) در گلدان ها کاشته شد. در سال سوم، پس از آماده سازی زمین اصلی، بذرها در 3 ردیف در هر کرت بر اساس طرح آماری بلوک کاملا تصادفی کشت گردید. ارزیابی های لازم بعد از سبز شدن گونه ها بر اساس معیارهای سطح پوشش تاجی، ارتفاع گیاه، تولید علوفه، تولید بذر و دیرزیستی انجام شد. نتایج نشان داد که گونه bulbosumHordeum با تولید بذر 67/471 کیلوگرم و تولید علوفه 20/539 کیلوگرم در هکتار بیشترین مقدار تولید و گونهarabica  Stipa با 1642 سانتی متر مربع و 60/92 درصد به ترتیب بیشترین میزان تاج پوشش و قوه  نامیه را شامل شدند. گونهpertenius Elymus با تولید علوفه 93/460 کیلوگرم در هکتار و تاج پوشش 1447 سانتی متر مربع به ترتیب بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد. شش تاجی، ارتفاع گیاه، تولید علوفه، تولید بذر و دیرزیستی انجام شد. نتایج نشان داد که گونه bulbosum Hordeum با تولید بذر 67/471 کیلوگرم و تولید علوفه 20/539 کیلوگرم در هکتار بیشترین مقدار تولید و گونهarabica Stipa با 1642 و 60/92 درصد بترتیب بیشترین میزان تاج پوشش و قوه نامیه را شامل شدند. گونهpertenius Elymus با تولید علوفه 93/460 کیلوگرم در هکتار و تاج پوشش 1447 به ترتیب بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد.
    کلیدواژگان: گراس، تولید، تاج پوشش، نیمه استپی، فارس
  • طاهره انصافی مقدم* صفحات 516-544

    در مطالعه حاضر ، تغییرات زمانی و مکانی تراز آب زیرزمینی در نه قنات (کانال های زیرزمینی) زیر حوضه میقان در منطقه اراک به صورت کمی مورد بررسی قرار گرفت. در این روش ارزیابی، سری زمانی داده های تولید شده سال های آبی(1390- 1365) دفتر مطالعات منابع آب, اداره کل امور آب استان مرکزی جمع آوری شده و با کمک نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد پردازش و تجزیه تحلیل قرار گرفت. در این روش ابتدا سری های زمانی داده های میانگین دبی و برداشت از قنات به صورت روزانه, ماهانه و سالانه, جمع آوری شده, تنظیم و مورد پایش قرار گرفت. سپس روند تغییرات تراز آب همه چاه های مورد بررسی در طی26 سال مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته و با استفاده از روش های آماری- ترسیمی روندیابی شد. سپس روند تغییرات تراز آب همه چاه های مورد بررسی به ترتیب و با استفاده از روش های آماری- ترسیمی در سری های زمانی 26 ساله تعیین شد. از روش های رگرسیون خطی و آماره من-کندال برای آزمون معنی داری روند تغییرات سری چاه ها و یا آبخوان های مربوط به قنات ها استفاده شد. در ادامه با استفاده از نرم افزارARC GIS , درون یابی نقاط بر روی نقشه, انجام و نقشه های مربوطه تهیه گردید. نتایج نشان داد مطابق هیدروگراف 26 سال, تراز آب زیرزمینی به شدت کاهش یافته است. اطلاعات هیدروژیولوژیکی موجود ، افت شدید تراز آب آبخوان را در سال های اخیر نشان داده است. حداکثر میزان افت در قسمت های مرکزی زیر حوضه میقان مشاهده شده است. مهمترین دلایل افزایش میزان تراز آب های زیرزمینی ، مدیریت نادرست و برداشت بی رویه منابع آب زیرزمینی توسط کشاورزان و همچنین کاهش مکرر بارش است.

    کلیدواژگان: آبخوان، پایش کمی آب زیرزمینی، افت منابع آب، زیر حوضه میقان اراک، قنات
  • مریم مولایی شام اسبی، اردوان قربانی*، مهدی معمری، عسگر حسینزاده صفحات 545-560
    هدف از انجام این تحقیق، مدل سازی پراکنش مکانی گونه های درمنه معطر (Artemisia fragrans) و درمنه بابونه ای ((A. chamaemelifolia در مراتع پروفیل ارتفاعی قزل اوزن- آق داغ شهرستان خلخال بود. به منظور مدل سازی، اطلاعات مربوط به گونه و عوامل رویشگاهی از قبیل توپوگرافی، عوامل خاکی و اقلیمی استفاده شده و مدل سازی پراکنش رویشگاه به روش رگرسیون لجستیک انجام شد. تمامی پارامترهای موثر بر توزیع گونه ها به صورت نقشه رستری تهیه شدند. سپس از تلفیق نقشه های عوامل تاثیرگذار بر توزیع گونه، نقشه پراکنش از طریق روش رگرسیون لجستیک پیش بینی شد. نتایج نشان داد که مهمترین عامل در پیش بینی مکانی گونه A. fragrans در منطقه، ارتفاع از سطح دریا است و با هر یک متر افزایش ارتفاع، حضور این گونه به میزان 88/0 درصد کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که حضور گونه A. chamaemelifolia با ارتفاع، میانگین درجه حرارت و پتاسیم خاک رابطه عکس دارد. برای تعیین میزان توافق مدل های پیش بینی با واقعیت زمینی نیز از شاخص کاپا (k) استفاده شد. ضریب کاپا برای گونه A.fragrans 91/0 و برای گونه A. chamaemelifolia 62/0 به دست آمد که به ترتیب بیانگر تطابق عالی و خوب مدل با واقعیت است. با توجه به نقشه پیش بینی تهیه شده، برای احیای مراتع ارتفاعات پایین دست، گونه A. fragrans و برای مراتع ارتفاعات بالاتر، گونه A. chamaemelifolia می توانند مورد توجه قرار گیرند.
    کلیدواژگان: درمنه، عوامل بوم شناختی، مدل سازی رویشگاه، A.fragrans، A. chamaemelifolia
  • ملیحه کیقبادی، حسین پیری صحراگرد*، محمدرضا پهلوان راد، پیمان کرمی، رضا یاری صفحات 561-576

    مدل های پراکنش گونه ها با کمی کردن ارتباط بین پراکنش گونه ها و متغیرهای محیطی تاثیرگذار، اساس تصمیمات آگاهانه در مدیریت پوشش گیاهی هستند. هدف این پژوهش ارزیابی کارایی روش های جمعی تعمیم یافته (GAM) و درخت طبقه بندی و رگرسیون (CART) در برآورد پراکنش رویشگاه بالقوه و شناخت نیازهای بوم شناختی گونه های گیاهی در مراتع خضری دشت بیاض خراسان جنوبی بود. با توجه به شرایط منطقه و بازدید میدانی، نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک در سطحی حدود 14500 هکتار انجام شد. 18 متغیر محیطی شامل خصوصیات زمین، شاخص تراکم پوشش گیاهی (NDVI) و شاخص شوری به عنوان تخمین گر برای تهیه نقشه های متغیرهای پیشگو مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام مدل سازی پیش بینی پراکنش رویشگاه با استفاده از روش CART و GAM در نرم افزار R 3.5.2، ارزیابی دقت مدل ها نیز با استفاده از آماره سطح زیرمنحنی (AUC) انجام شد. بعد از تعیین حد آستانه به روش TSS، نقشه پیوسته مطلوبیت به نقشه حضور/عدم حضور تبدیل و میزان تطابق نقشه ها با شاخص کاپا محاسبه شد. بر اساس نتایج حاصل از مدلهای مورد استفاده، متغیرهای سطح پایه شبکه کانال ها، فاصله عمودی به شبکه کانال، عمق دره، شاخص خیسی و موقعیت نسبی شیب در مطلوبیت رویشگاه برای استقرار گونه ها تاثیرگذار هستند. در مجموع، روش GAM در برآورد دامنه پراکنش رویشگاه همه گونه های مورد بررسی از دقت بالاتری برخوردار است (). بر اساس نقشه های حاصل از مدل GAM، بیشترین و کمترین وسعت رویشگاه بالقوه به گونه های S. rigida و T. serotina اختصاص دارد. بنابراین روشGAM  می تواند در شناخت دقیق از نیازهای بوم شناختی گونه های گیاهی و در نتیجه حدود پراکنش آنها در مقیاس محلی مفید باشد. در نتیجه پیشنهاد می شود این روش به عنوان بخشی از یک سیستم پشتیبان مدیریتی در حفاظت و احیای پوشش گیاهی در مراتع خضری دشت بیاض مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: مرتع، رویشگاه بالقوه، GAM، CART، مراتع خضری
  • محمد اکرامی، رسول مهدوی*، مرضیه رضایی، حسن وقارفرد، جلال برخورداری صفحات 577-595

    خشکسالی می تواند تولید پایدار و ثابت اکوسیستم های طبیعی ازجمله مراتع را کاهش دهد. هدف اصلی این پژوهش، پهنه بندی آسیب پذیری خشکسالی مراتع در حوزه آبخیز پیشکوه استان یزد بوده است. در این پژوهش از سامانه اطلاعات جغرافیایی و روش تصمیم گیری چند معیاره (AHP) استفاده شد. در این راستا، پارامترهای تاثیر گذار بر آسیب پذیری خشکسالی مراتع منطقه مطالعاتی که شامل پارامترهای شیب، جهت شیب، بارش، بافت خاک و تبخیر بودند استخراج گردید و به کمک (GIS) به لایه های اطلاعاتی تبدیل شد. پس از وزن دهی لایه ها از لحاظ اهمیت در آسیب پذیری خشکسالی در چارچوب تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)، تلفیق و نقشه نهایی آسیب پذیری خشکسالی منطقه مطالعاتی تهیه گردید. همچنین به منظور کنترل و دقت سنجی نقشه نهایی، از مطالعات میدانی محدوده مطالعاتی نیز کمک گرفته شد. در پایان، نقشه تیپ غالب گیاهی مرتعی تهیه و با نقشه آسیب پذیری خشکسالی مراتع منطقه مطالعاتی همپوشانی انجام شد تا مقاوم ترین و آسیب پذیرترین تیپ گیاهی مرتعی شناسایی گردد. نتایج نشان داد که بیشترین وزن پارامترهای موثر در آسیب پذیری خشکسالی مراتع مربوط به پارامتر بارش مقدار آن برابر با 54/0 و کمترین وزن مربوط به پارامتر شیب با مقدار 061/0 است. براساس نتایج بدست آمده، نواحی شرقی، جنوب شرقی و جنوبی حوزه آبخیز پیشکوه دارای بیشترین میزان آسیب پذیری خشکسالی مراتع و تیپ Ar.au-St.ba.Sc.or آسیب پذیرترین تیپ گیاهی منطقه مطالعاتی است. بنابراین توصیه می شود منابع و راهکارهای مدیریتی بیشتری در مراتع آسیب پذیر به منظور حفاظت از خاک و پوشش گیاهی آن اجرا گردد.

    کلیدواژگان: اکوسیستم، تیپ گیاهی، مدیریت خشکسالی، تخریب، .GIS
  • محسن آرمین*، افسانه خیری، وجیهه قربان نیا خیبری صفحات 596-616

    استحصال آب باران یک تکنیک مدیریتی با نتایج مثبت متعدد است که برای تامین آب مورد نیاز دام در مراتع مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش مناطق مناسب برای احداث سامانه های استحصال آب باران با استفاده از تجزیه وتحلیل چند معیاره (MCE) و مدل هیدرولوژیکی (HM) در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) در زیست بوم عشایری آب بهاره در حدفاصل شهرستان های بهمیی و لنده واقع در استان کهگیلویه و بویراحمد شناسایی گردید. برای این منظور نقشه معیارهای مناسب برای شناسایی مناطق استحصال آب باران شامل شیب، جنس سنگ، کاربری اراضی و پوشش زمین، ارتفاع رواناب و تراکم زهکشی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. بعد از طبقه بندی نقشه شایستگی هر معیار، نقشه های طبقه بندی شده معیارها در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی رویهم گذاری گردید و مناطق مناسب برای استحصال آب باران شناسایی شد. نتایج نشان داد که از لحاظ هریک از پارامترهای انتخاب شده به جز شیب، حدود 30 تا 50 درصد منطقه آب بهاره شایستگی مناسبی برای احداث سامانه های استحصال آب باران دارد. به دلیل کوهستانی بودن منطقه، پارامتر شیب محدودیت اصلی برای احداث سامانه های استحصال آب باران است. بر اساس تجزیه وتحلیل ترکیبی همه معیارهای انتخاب شده، حدود 25 درصد از سامان عرفی آب بهاره شایستگی مناسبی برای احداث سامانه های استحصال آب باران به ویژه چاله ها و حوضچه ها، حوضه های رخنمون های سنگی، آبخیزهای جاده ای شکل و سدهای اصلاحی دارد که از این طریق می توان آب مورد نیاز دام منطقه را در دوره خشکی بین بارندگی ها تامین کرد. با توجه به تعداد حدود 4000 راس بز و گوسفند در 5 روستا در منطقه سامان عرفی آب بهاره، با فرض نیاز روزانه هر راس دام به 4 لیتر آب و دوره خشکی 30 روزه بین بارندگی های اصلی، مجموع مساحت آبگیر سامانه استحصال آب برای تامین آب مورد نیاز دام ها برای یک باران 25 میلی متری، حدود 4/2 هکتار است.

    کلیدواژگان: ارزیابی چند معیاره، استحصال آب باران، زیست بوم عشایری آب بهاره، سیستم اطلاعات جغرافیایی، شناسایی، مدل هیدرولوژیکی
  • مهدی بروغنی* صفحات 617-631
    حوزه آبخیز سیستان به علت خشک شدن دریاچه هامون و خشکسالی های متوالی در چند سال اخیر سبب وقوع طوفان های شدید گرد و غبار در منطقه شده است. این تحقیق با هدف شناسایی و تعیین خصوصیات مناطق برداشت گرد و غبار (کاربری اراضی، لیتولوژی، شیب و ژیومرفولوژی) در حوزه آبخیز سیستان می باشد. برای شناسایی کانون های برداشت گرد و غبار از تصاویر ماهواره ای MODIS روزهای گرد و غباری برای بازه زمانی 2015 تا 2019 با استفاده از شاخص های بارزسازی گرد و غبار شامل BTD3132، BTD2931، NDDI و D استفاده گردید. نتایج شناسایی کانون های برداشت گرد و غبار حکایت از آن دارد که در مجموع 211 کانون برداشت گرد و غبار در کل منطقه شناسایی شد. از این تعداد کانون برداشت گرد و غبار شناسایی شده 61 کانون در ایران و 150 کانون در افغانستان قرار دارد. نتایج پراکنش کانون های برداشت گرد و غبار در کاربری های مختلف بیان کننده آن است که در اراضی کشاورزی دیم با تعداد 172 کانون و سطوح خشک شده دریاچه و اراضی کشاورزی آبی با هریک 16 و 12 کانون، بعد از اراضی کشاورزی دیم بیشترین کانون برداشت گرد و غبار را دارند. از همپوشانی نقشه لیتولوژی و کانون های گرد و غبار این نتایج حاصل شد که بیشترین کانون برداشت گرد و غبار به ترتیب با 111 و 98 کانون در سازندهای رسوبی پیوسته و ناپیوسته قرار دارد. نتایج پراکنش کانون های برداشت گرد و غبار در واحدهای ژیومرفولوژی بیان کننده آن است که واحد دشت سر فرسایشی با درصد مساحت 69/35، 48 کانون برداشت گرد و غبار بیشترین کانون برداشت را در خود جای داده است. همچنین نتایج پراکنش کانون های برداشت گرد و غبار در شیب های مختلف نشان دهنده آن است که بیشترین و کمترین کانون برداشت گرد و غبار به ترتیب در شیب های 0 تا 2 و بیشتر از 32 درصد با تعداد 107 و 6 کانون قرار دارد.
    کلیدواژگان: کانون های برداشت گرد و غبار، حوزه ی سیستان، کاربری اراضی، ژئومرفولوژی
|
  • Mahshid Souri *, Mirfarhad Blurfrush, Hirad Aghbari, Javad Motamedi, Behnaz Attaeian Pages 369-409
    If the rangeland forage is used continuously, the important elements such as NPC do not return to the soil, which will cause the rangeland lands to lose their fertility. Therefore, nowadays, in the field of rangeland management, rangeland improvement and rehabilitation has become very important. The use of fertilizers is one of the methods to rehabilitation the rangelands. If the proper fertilizer application is carried out in accordance with the climatic conditions, cover condition, and soil characteristics, it will improve the rangeland. Otherwise, it will increase the concentration of salts, soil toxicity, and surface and groundwater contamination and leads to drying of the plants. The aim of this study is to present a model based on the use of an artificial neural network that expresses the relationships between organic carbon, nitrogen and phosphorus of rangeland soil and plant factors, based on which, it is possible to estimate the mentioned elements in the rangeland ecosystems without statistics to manage fertilization. Based on the results, organic carbon, nitrogen and phosphorus of the soil were estimated in the Nazlocha rangeland of Urmia. Eight factors of electrical conductivity, acidity, clay percentage, silt percentage, sand percentage, lime content, production and canopy cover percentage of rangeland plants were also selected for factor analysis. Therefore, according to the mentioned results, the neural network was able to accurately predict the amount of organic carbon, nitrogen and phosphorus in rangeland soils. According to the results, the vegetation type Astragalus gummifera-prangos uloptera-Bromus tomentellus requires phosphorus and nitrogen fertilizers. Onobrychis cornuta- Festuca ovina-Thymus kotschyanus requires phosphorus fertilizer, and Astragalus macrostachys-Noeae mucronata-Stipa barbata requires organic matter and nitrogen and phosphorus fertilizers.
    Keywords: Rangeland improvement, Artificial Neural Network, Fertilizer, NPC soil, Nazloochaei rangeland
  • Parvaneh Ashouri, Behnam Hamzeh *, Adel Jalili Pages 385-395
    The ecological model of productivity-species richness relationships states that maximum species diversity occurs when species production is moderate, and there is a humped-back pattern between production as ecosystem energy variable and species richness. The discovery of this relationship leads to an understanding of the processes of biodiversity formation in ecosystems. To test this model, species production and richness were measured in the semi-steppe ecosystem of Gharebough in the Anguaran wildlife refuge in Zanjan province. Correlation and linear and nonlinear regression analysis were used to examine the relationship between species richness as a dependent variable and productivity as an independent variable. A total of 41 plant species were identified in 30 plots. The average species richness per plot per square meter was calculated as nine species. The relative production percentages were 15% for shrubs, 16% for forbs, and 69% for grasses. The highest percentage of presence in the plots was allocated to Stipa lessingiana, Poa bulbosa, Astragalus stevenianus, and Bromus tomentellus. The total production of the species was calculated to be 83 g/m2. Shrub production and forbs showed a significant linear regression relationship with species richness. Also, the shrub production had a significant nonlinear regression relationship with species richness, showing a humped-back pattern. The findings of this study showed that increasing production increases species richness and according to the values of the coefficient of explanation of regression relations (R2), in addition to the production factor, other important factors play a role in species richness. Therefore, this hypothesis cannot be confirmed on a local scale.
    Keywords: Biodiversity, Humped-back theory, Zanjan, Gharebough
  • Bayazid Yousefi *, Jamal Hassani, Mohammad Fayaz Pages 410-420
    This study was aimed at investigating the effects of planting time and method on the establishment and production of Onobrychis subnitens (sainfoin) in rainfed conditions of Saral research station (365 mm annual rainfall) in Sanandaj (Kurdistan-Iran) during 2013 -2016. Two planting times (spring and fall) and methods (line sowing and seeding) were studied in a split-plot design based on the randomized complete block design in three replications. The results showed that in the third year of cultivation, the average percentage of plant establishment in the plot was 53%, the average canopy cover of the plot was 45.4%, and the average fresh and dry forage yield of the plot (8 m2) were 5268.5 (6585.6 kg ha-1) and 2831.5 g (3539.4 kg ha-1), respectively. Traits of plant establishment percentage, plant density, average canopy cover, dry and fresh forage yield showed a significant difference (p < /em>≤0.05) between fall and spring sowing; however, the difference between line sowing and seeding methods and the interaction effects of time and planting method was not significant for the traits studied. The forage yield showed a significant positive correlation with plant height, plant weight, main stem number per plant, plot green cover percentage, plant vigor rate, and dry to fresh weight ratio of forage (p≤0.01), and also a significant positive correlation with plant density in plot and average plant canopy diameter (p≤0.05). Based on the results of the regression of forage yield as an independent variable on other traits, the plant fresh weight, plant height, and established plants percentage in the plot showed the highest contributions in the forage yield. This result indicates the high and direct impact of these traits as the main components of forage yield. In general, considering the relative superiority of plant establishment percentage and average forage yield in fall planting and line sowing method compared to spring sowing and seeding method, as the final result, fall seeding of this species in Sanandaj and similar areas is recommended.
    Keywords: Onobrychis subnitens, Autumn planting, seeding, dry land condition
  • Ali Yazdanpanahi, Khaled Ahmadaali *, Mohammad Jafari, Salman Zare Pages 421-432
    Nowadays, the addition of bio-charcoal to soils, as a way for carbon sequestration in the soil, reducing the concentration of carbon dioxide in the air, improving soil fertility, and reducing wind erosion, has attracted much attention. The aim of this study was to investigate the effect of biochar application on yield and components of Haloxylon species in a randomized complete block design with soil additive factors including mycorrhizal fungi at two levels (consumption of 50 g of mycorrhiza and non-consumption of mycorrhiza), natural charcoal, and biochar produced from municipal waste compost at four levels (0, 50, 150 and 250 g / kg soil of dry soil), in the greenhouse of the Agriculture and Natural Resources, University of Tehran for nine months. The results showed that the addition of biochar had no significant effect on any of the morphological characteristics of Haloxylon persicum except root surface. The results also indicated that the average collar diameter, height, root area, fresh and dry weight of Haloxylon aerial parts in mycorrhiza-free treatments increased 31.9%, 35.7%, 15.5%, 56.9%, and 32.6%, respectively, and in mycorrhiza treatments, these characteristics increased by 4.7, 16.1, 11.1, 33.4, and 6.7%, respectively, as compared to the control treatment. Among the treatments studied, treatment nine (soil + 150 g natural charcoal + 250 g municipal waste compost) had the most positive effect on the morphological characteristics of Haloxylon.
    Keywords: biochar, Soil remediation, Dust, Haloxylon
  • Sahar Ghafari, Ardavan Ghorbani *, Mehdi Moammeri, Raoof Mostafazadeh, Mahmoud Bidar Lord, Azad Kake Mami Pages 433-462
    The aim of this study was to predict the habitat expansion of Festuca ovina by maximum entropy method and to determine the effective factors on its spread in the elevation gradient of Moghan-Sabalan rangelands of Ardabil province. The 28 study sites were selected and in each study site 3 transects and along each 100-meter transect 10 plots of 1 1m2 with a distance of 10 meters from each other were selected for sampling. Soil sampling in each study site was sampled from two depths of 0-15 and 15-30 cm. Soil properties using spatial statistics, topographic characteristics using digital elevation model, climatic information using meteorological data of the region, and land use measurements prepared with the help of a user map. Prediction maps related to the distribution of F.ovina were prepared using the maximum entropy modeling method. The role of environmental factors affecting the distribution of the species was investigated using the Jackknife method and response curves. Height variables, slope, patch size (coefficient of variation), potassium (15-30 cm depth), and lime (0-15cm depth) had the highest share in the model. The area under the curve index (AUC) was 0.86, which indicates the accuracy and average efficiency of the model in identifying the most desirable distribution areas. The kappa coefficient obtained from the comparison of forecast and actual maps was 0.72, which is at a very good level.
    Keywords: ecological niche modeling, habitat suitability, Geostatistical
  • Leila Bakhshandehmehr, Mohammadreza Yazdani *, Reza Jafari, Saeid Soltani Pages 463-484

    Research on the environmental controllers in plant communities is one of the research fields for many ecologists. Identifying the factors affecting the vegetation cover in the arid regions is the first step to recognize the destructive factors, which inhibit the growth and development of vegetation. In the current study, using the structural equation modeling method and Partial Least Square – Structural Equation Modeling (PLS-SEM), climatic and pedological variables that affecting the vegetation cover in steppe rangelands of Zayandehrood basin of Isfahan province were identified and modeled. According to the results, soil clay content, maximum runoff height on the soil, temperature, and dryness of the environment are the most important variables affecting the quantity and quality of vegetation in the rangelands of the Zayandehrud basin. Besides, the role of climatic factors is more than soil factors in the distribution of vegetation in the region. The model presented in this research has good accuracy and high flexibility for modeling ecological phenomena.

    Keywords: Vegetation cover, Partial least square, Structutal equation modeling, Validity, Reliability
  • MohammadAmin Soltanipoor, Ehsan Zandi Esfahan * Pages 485-494

    Utilization of saline lands with the aim of producing lignocellulosic biomass, which has no nutritional value and can be converted to ethanol and at the same time has no effect on human food production, seems necessary. Halophytes and salt-tolerant plants that produce high biomass using saline resources (saline water and soil) can be considered as an important alternative in this regard. For this purpose, this study with the aim of investigation of ethanol producing potential of five species of Auluropus lagopoides, Atriplex leucoclada, Desmostachya bipinata, Halopyrum mucronatum and Halocnemum strobilaceum was conducted in Hormozgan province in 2016. Plant samples were collected at three phenological (vegetative, flowering and seeding) stages from two saline lands in Zaminsang and Sirik, Hormozgan province and three parameters of lignin, hemicellulose and cellulose were measured. Data analysis of variance was performed as a factorial experiment  based on the completely randomized design with three replications and comparison of means with Duncan's multiple range test in SPSS-14 software. The results showed that Halopyrum mucronatum had the potential to produce ethanol in all three vegetative stages. Halocnemum strobilaceum had the potential for ethanol production only at the vegetative growth stage and Aeluropus lagopoides and Desmostachya bipinata had the potential for ethanol production only at the seed ripening stage.

    Keywords: Ethanol, phenological stage, Halophyte, Hormozgan province
  • Mohammad Abolghasemiy, Sedigheh Zarekia *, Seyyed Mojtaba Safavi Pages 495-503
    A significant area of the country's rangelands has been destroyed by various factors such as uncontrolled exploitation, climate change, and other factors. An important part of the rangeland plants has been endangered, and the abundance of some important plant species has been severely reduced. To create stability in such rangelands, their improvement and rehabilitation by selecting suitable species and finding the best cultivation and establishment methods have a special priority. For this purpose, the seeds of the most important populations of perennial plants and forages, along with their existing populations, were collected from the rangelands of different regions of Yazd and South Khorasan provinces on appropriate dates. The study was conductedin the form of a randomized complete block design with three replications in the field conditions, and the characteristics of forage production yield, canopy cover percentage, height, and seed yield were recorded. Data were analyzed using SAS software, and the means were compared with the Duncan test. The results showed that the populations of Kharanagh, (production 1094 g per plant and canopy cover 10548 cm2) Tabas (production 1734 g per plant and canopy cover 17221 cm2) Halothamnus subaphyllus and Tabas population of Salsola imbricata (production 2278 g per plant and canopy cover 22221 cm2) and Bahabad population of Salsola yazdiana (production 530 g per plant and canopy cover 4646 cm2) were superior in terms of the evaluated traits compared to other populations that could be taken into account for the improvement of saline rangelands.
    Keywords: forage, Halothamnus subaphyllus, Salsola imbricata, Salsola yazdiana, Halophyte
  • Sajad Amiri *, Qasem Khodahami Pages 504-515
    Three perennial grass species, Stipaarabica, Elymus pertenuis, and Hordeum bulbosum, were selected in the semi-steppe habitats of Fars province, and seeds of 15 populations of these three species (5 species of each genus) in were collected 12 habitats. For each population, 120 pots (a total of 1800 pots) were prepared and the seeds (three seeds per pot) were planted. In the third year, after preparing the main land, seeds were planted in three rows in each plot based on a completely randomized block design. Necessary evaluations after emergence of the species were performed based on the cover canopy area, plant height, forage production, seed production, and vigor. The results showed that Hordeum bulbosum with seed production of 471.67 kg and forage production of 539.20 kg/ha had the highest production, and Stipa arabica had the highest canopy cover (1642 cm2) and vigor (92.60%). Elymus pertenius had the highest forage production (460.93 kg/ha) and canopy cover (1447 cm2).
    Keywords: Grass, Canopy Cover, Semi-steppe, Fars
  • Tahereh Ensafi Moghaddam * Pages 516-544

    In the present study, the Miqan sub-basin of the Arak region was quantitatively investigated to find out the temporal and spatial variations of groundwater level in the nine Qanats (subterranean canals).  The methodology to evaluate the spatial and temporal changes of groundwater level,  the  26 years data of changes in underground water (1365 -1390) produced by the Water Authority Bureau of Arak city for the Miqan-sub-catchment were collected and analyzed using GIS software and time series methodology processing of data. In this methodology, firstly the mean of water discharge and withdrawals of qanats water for daily, monthly and annually were analyzed and monitored.  Then the trend of changes in the water level of all investigated wells for the 26 years data was graphically determined for those time series respectively. Secondly, a group of hydrograph for this sub-catchment were presented in figures and compared for all-time series based on daily, monthly, seasonally and annually respectively mentioned in the paper. Linear regression (simple linear) and Mann-Kendall statistics method were used to test the significant trend of changes in the underground level for all the periods' mentioned above. In the last stage, to produce the sub-catchment maps for showing the groundwater hydrograph of the plain, interpolation on maps was performed using ARC GIS software. The results indicated that according to the hydrograph of the 26 years of groundwater level has decreased drastically. Available hydrogeological data also show a sharp drop in aquifer water levels in recent years. The maximum rate of decline has been observed in the central parts, located below the Miqan basin. The most important reasons in increasing the rate of groundwater level are the mismanagement and uncontrolled withdrawal of groundwater resources by resident farmers and also the frequent reduction of precipitation

    Keywords: Aquifer, Monitoring of ground water, water drop, subterranean, Mighan sub-basin
  • Maryyam Molaei, Ardavan Ghorbani *, Mehdi Moameri, Asgar Hossainzadeh Pages 545-560
    The purpose of this research was to model the spatial distribution of Artemisia fragrans and A. chamaemelifolia in Ghezelozen-Aghdagh elevation profile rangelands of Khalkhal city. For modeling, information about species and habitat factors such as topography, soil, and climatic factors were used, and habitat distribution modeling was performed by a logistic regression method. All parameters affecting the distribution of species were prepared as a raster map. Then, by combining the maps of the factors affecting the species distribution, the distribution map was predicted through the logistic regression method. The results showed that the most important factor in spatial prediction of A. fragrans in the region was altitude and with each meter of elevation, the presence of this species decreased by 0.88%. The results also showed that the presence of A. chamaemelifolia species was inversely related to altitude, mean temperature, and soil potassium. The Kappa index was used to determine the agreement between the prediction models with ground truth. The kappa coefficient was 0.91 for A.fragrans and 0.62 for A. chamaemelifolia, which indicates the excellent agreement of the model with reality. According to the prepared forecast map, A. fragrans and A. Chamaemelifolia species can be considered for lowland and higher altitude rangelands.
    Keywords: Artemisia, ecological factors, Habitat Modeling, A.fragrans, A. chamaemelifolia
  • Maliheh Keyghobadi, Hossein Piri Sahragard *, MohammadReza Pahlavan Rad, Peyman Karami, Reza Yari Pages 561-576

    Species distribution models (SDMs) are the basis of informed decisions in vegetation management by quantifying the relationship between species distribution and influential environmental variables. The present study aimed to evaluate the GAM and CART models' performance in estimating the potential habitat distribution as well as recognizing the ecological needs of plant species in the Khezri rangelands of Bayaz plain of southern Khorasan. According to the regional condition and field observation, in an area of about 14500 hectares, vegetation sampling was done using the randomized-systematic method. Eighteen environmental variables including land characteristics, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and salinity index were used as an estimator to generate maps of predictor variables. After modeling the habitat distribution prediction using CART and GAM methods in R 3.5.2 software, the accuracy of the models was assessed using the subsurface area (AUC) statistics. After determining the threshold by the TSS method, the continuous utility map was converted to the presence/absence map and the degree of conformity of the maps with the kappa index was calculated. Based on the results of the used models, the variables of the base level of the channels network, the vertical distance to the channels network, the depth of the valley, the wetness index, and the relative position of the slope are effective in habitat suitability for species establishment. In general, the GAM method has high accuracy in estimating the habitat distribution range of all species studied (Kappa≥ 0.9). According to the maps obtained from the GAM model, the highest and lowest potential habitats belong to S. rigida and T. serotina species. Therefore, the GAM method can be useful in accurately identifying the ecological needs of plant species and therefore their distribution useful at the local scale. As a result, it is suggested that this method be used as part of a management support system in the protection and restoration of vegetation in the rangelands of the Bayaz plain.

    Keywords: rangeland, potential habitat, Machine learning models, Khezri rangelands
  • Mohammad Ekrami, Rasool Mahdavi *, Mazieh Rezaei, Hassan Vagharfard, Jalal Barkhordari Pages 577-595

    Drought can reduce the sustainable production of natural ecosystems, including rangelands. The main purpose of this study was to expand the vulnerability of rangelands drought in the Pishkuh watershed in Yazd province. In the present study, geographical information systems and multi-criteria decision-making method (AHP) were used. In this regard, the parameters affecting the drought vulnerability of rangelands of the study area, including slope, slope direction, precipitation, soil texture, and evaporation were extracted and converted into information layers with the help of GIS. After weighing the layers in terms of importance in drought vulnerability in the framework of multi-criteria decision making (MCDM), the final combination and drought vulnerability map of the study area was prepared. Also, to control and measure the final map, field studies of the study area were used. Finally, a map of the dominant rangeland vegetation type was prepared and overlapped with the drought vulnerability map of the rangelands of the study area to identify the most resistant and vulnerable rangeland vegetation type. The results showed that the highest weight of the effective parameters in rangeland drought vulnerability was related to the precipitation with a value of 0.54, and the lowest weight was related to the slope with a value of 0.061. Based on the results, the eastern, southeastern, and southern regions of the Pishkuh watershed have the highest rate of rangelands drought vulnerability, and Ar.au-St.ba.Sc.or type is the most vulnerable vegetation type in the study area. It is recommended that more management resources and strategies be implemented in vulnerable rangelands to protect the soil and its vegetation.

    Keywords: Ecosystem, Plant Type, Drought management, Degradation, GIS
  • Mohsen Armin *, Afsaneh Khairi, Vajihe Ghorbannia Kheybari Pages 596-616

    Rainwater harvesting is a management technique with many positive results that can be used to supply the water needed by livestock in rangelands. In this study, suitable sites for the construction of rainwater harvesting systems using multi-criteria analysis (MCE) and hydrological model (HM) in the GIS environment were identified in the nomadic ecology of Ab Bahareh at the interval of Bahmaei and Lendeh counties in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad province. For this purpose, appropriate criteria maps to identify sites of rainwater harvesting system including slope, rock type, land use and land cover, runoff depth, and drainage density were provided in the GIS environment. After classifying the suitability map of each criterion, the classified map of the criteria was overlaid into the geographic information system environment and the appropriate sites for the rainwater harvesting system were identified. The results showed that in terms of each of the selected parameters, except for the slope, about 30 to 50 percent of the Ab Bahareh area was very suitable for the construction of rainwater harvesting systems. Due to the mountainous nature of the region, the slope parameter is the main limitation for the construction of rainwater harvesting systems. Based on the combined analysis of all the criteria selected, about 25% of the nomadic ecosystem of Ab Bahareh is highly suitable for the construction of rainwater harvesting systems, especially pits and ponds, rock outcropping catchment, road catchment, and check dams that can be provided during the dry season between rains. In regard to the number of 4000 goats and sheep in 5 villages in the nomadic ecosystem of Ab Bahareh, assuming the daily requirement of each livestock to 4 liters of water and the dry period of 30 days between the main rains, the total catchment area for the 25 mm rainwater harvesting system to meet the needs of livestock in the region is about 2.4 hectares.

    Keywords: Geographical information system, Hydrological Model, locating, Multi criteria evaluation, Nomadic ecosystem of Ab Bahareh, Rain water harvesting
  • Mahdi Boroughani * Pages 617-631
    Sistan watershed has caused severe dust storms in the region in recent years due to the drying up of Lake Hamoon and consecutive droughts. This study aimed to identify and determine the characteristics of dust source areas (land use, lithology, slope, and geomorphology) in the Sistan watershed. To identify the dust source area, MODIS satellite images of dust days for the period 2015 to 2019 were used using dust detection indicators including BTD3132, BTD2931, NDDI, and D. The results of identifying dust source area indicate that a total of 211 dust source areas were identified in the whole region. Of these identified dust source area, 61 are in Iran and 150 in Afghanistan. The results of the distribution of dust collection centers in different uses indicate that dryland agricultural lands with 172 centers, dried lake surfaces, and irrigated agricultural lands with 16 and 12 sources have the highest dust collection sources. From the overlap of the lithology map and dust source, it was obtained that the most dust source area with 111 and 98 sources, respectively, are located in continuous and discontinuous sedimentary formations. The results of the distribution of dust source area in geomorphological units indicate that the erosion plain unit with an area of 35.69 percent, 48 dust source area has the highest collection source. Also, the results of the distribution of dust source area in different slopes show that the highest dust source area is in the slopes of 0 to 2% with 107 sources and the lowest located in more slopes of 32%% with 6 sources.
    Keywords: dust source, Sistan Basin, land use, Geomorphology