فهرست مطالب

پژوهش های آبخیزداری - پیاپی 131 (تابستان 1400)

نشریه پژوهش های آبخیزداری
پیاپی 131 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/31
  • تعداد عناوین: 10
|
  • عیسی جوکار سرهنگی*، ابوالفضل یوسفی بلترک صفحات 2-14
    نوع فرسایش شدت آن را نیز نشان می دهد. آبخیز بررسی شده یکی از منطقه های مستعد دام پروری در استان سمنان است که با بهره گیری بیش ازحد و نامناسب از زمین در خطر پیدایش و پیشرفت شکل های مختلف فرسایش آبی است. بنابراین ضروری است که عامل های موثر بر تشدید شرایط فرسایش آبی در آن ها برای مدیریت و مهارکردن آن ها بررسی کرده شود. در این تحقیق رابطه عامل های مهم زمین ریختی با تغییر شکل های فرسایش آبی سطحی، شیاری، خندقی و زمین بدخیم (بدلند) در بخشی از آبخیز حبله رود به دست آورده شد. طبقه های مختلف جنس سنگ، شیب، جهت و ارتفاع با هر یک از شکل های فرسایش در منطقه ارتباط داده شد تا ایجادشدن انواع آن ها و شکل فرسایشی غالب در طبقه های هر یک از عامل ها مشخص کرده شود. با کمک گرفتن از پژوهش ارزیابی تخریب زمین در منطقه های خشک (LADA)، به شکل های فرسایش منطقه برحسب شدت و ضعف آن ها رتبه داده شد، و برپایه ی ماهیت داده ها و متغیرهای بررسی شده آزمون آماری کروسکال والیس به کار برده شد. نتیجه های به دست آمده بیانگر آن است که بیش ترین فراوانی شکل های پیشرفته ی فرسایش آبی یعنی فرسایش خندقی و بدخیم به ترتیب در سازندهای آهک رس و گچ سنگ و نمک (8/4% و 15/8%)، بلندی های 1200-1000 متر (6/7% و 21/3%)، شیب های 20-10% (8/7% و 15%)، و جهت دامنه ی جنوبی (5/7% و 9/5%) است. نتیجه آزمون آماری برای جنس سنگ، شیب و جهت دامنه در تراز 0/01 و برای ارتفاع در تراز 0/05 معنی دار به دست آمد، که نشان می دهد شکل های فرسایش آبی در طبقه ی عامل های بررسی شده تفاوت مشخصی دارد. بنابراین می توان این عامل های زمین ریختی را برای ارزیابی کردن شکل های فرسایش آبی و شدت آن در منطقه های مشابه به کار برد.
    کلیدواژگان: شکل های فرسایش، طرح ارزیابی تخریب زمین، حبله رود، زمین ریختی
  • عبدالواحد خالدی درویشان*، سید حمیدرضا صادقی، مهدی همایی، محمود عرب خدری صفحات 15-31

    تولید رسوب در هر یک از مرحله های فرسایش و بازتوزیع آن در مقیاس های مختلف آبخیز، دامنه و حتا کرت متفاوت است. در دو دهه ی اخیر به تهیه کردن نمودار های سهم رسوب در مقیاس آبخیز و دامنه توجه شده است. بررسی این ابزار در مقیاس کرت نیز ممکن است به شناخت بهتر فرآیند تولید، بازتوزیع و تحویل رسوب کمک کند. این پژوهش با هدف سهم بندی رسوب در کرت های آزمایشگاهی با خاک شنی بافت متوسط و با شبیه سازی باران با شدت های 30، 50، 70 و 90 میلی متر در ساعت انجام شد. رسوب در سطح کرت ها با سنجش تغییر تراکم خاک دانه های رنگی مصنوعی با پردازش تصویر ردیابی شد. نتیجه نشان داد که این روش برای تهیه کردن نمودارهای سهم رسوب در مقیاس کرت سودمند است. با افزایش یافتن شدت بارندگی سهم فرسایش بین شیاری در تولید رسوب افزایش، و نسبت بازتوزیع رسوب در کرت کاهش یافت. متوسط نسبت تحویل رسوب برای شدت های بارندگی 30، 50، 70 و 90 میلی متر در ساعت به ترتیب 7/30، 8/54، 11/74 و 15/64% بود. تاکید می شود که به دلیل زمان کوتاه آزمایش، این نسبت در مقیاس کرت کوچک است و در پژوهش های آزمایشگاهی باید به آن توجه شود.

    کلیدواژگان: خاک دانه های رنگی مصنوعی، فرسایش بین شیاری، فرسایش پاشمانی، نسبت تحویل رسوب، نمودار سهم رسوب
  • فرزانه وکیلی تجره، علی سلاجقه*، علی اکبر نظری سامانی، آرش ملکیان، خسرو شهبازی صفحات 32-47

    یکی از چالش ها و موضوع های مهم در برنامه های آمایش سرزمین، رشد ساختاری شهرها در جهت های مختلف در گذر زمان است. تبدیل کردن آبخیز های برون شهری به شهری، منجر به پیداشدن چالش ها و دشواری های زیست محیطی در شهر شده است. مدیریت شهری نیازمند اطلاعات دقیق فضایی در زمان های متوالی است. فن آوری سنجش ازدور ممکن است کمک مهمی به شناسایی و یافتن تغییر کاربری زمین ها کند. هدف این پژوهش آشکارساختن تغییر کاربری زمین ها با به کاربردن تصویرهای سال 1370 و 1380 سنجنده ی تی ام ماهواره ی لندست 5 و تصویرهای 1397 سنجنده ی او ال آی ماهواره ی لندست 8 در دوره ‎ی زمانی 27 ساله در آبخیز آبشوران کرمانشاه است. پس از کارهای مرحله ی پیش پردازش، نقشه ی آشکارسازی تغییر با طبقه بندی نظارت شده در نرم افزار انوی 5.3  با دقت پذیرفتنی تهیه شد. نتیجه ها نشان می دهد که در سال های 1370 تا 1397 نزدیک به 1/17 % از زمین های مرتعی و کشاورزی کم شد، و مساحت زمین های شهری و مسکونی از 5/92 % به 17/19% از کل رسید. بیش ترین تغییر کاربری در زمین های شهری و مسکونی بود. این روی داد ممکن است با افزایش دادن سطح های نفوذ ناپذیر، علاوه بر اثرهای منفی بر منابع طبیعی، سبب افزایش یافتن آسیب های طبیعی مانند سیل شود.

    کلیدواژگان: تصویرهای ماهواره یی، تغییر کاربری زمین، سنجش ازدور، طبقه بندی نظارت شده، لندست
  • حامد خیراندیش، احمد صادقی پور*، حنانه محمدی کنگرانی صفحات 48-60
    آبخیزهای سالم خدمت های بوم سامانه یی بسیاری در زمینه های مختلف مانند مسایل اجتماعی و رفاه اقتصادی می دهند، بنابراین باید روش هایی توسعه داد که بتوان بر اساس آن ها درجه ی سلامت و تراز پایداری آبخیزها را معلوم کرد. هدف از این پژوهش بررسی پایداری آبخیز بختگان بر اساس مدل اچ ای ال پی در دوره ی ده ساله ی 1395-1385 است. این مدل بر اساس چهار جنبه ی آب شناسی (کمی و کیفی)، محیط زیست، حیات آبخیزنشینان، و سیاست گزاری، و سه سنجه ی فشار، وضعیت، و واکنش شاخص پایداری آبخیز، پایداری آبخیز را در سه تراز کم، متوسط و زیاد بررسی می کند. نتیجه نشان داد که سنجه ی فشار با امتیاز 0/75 و واکنش با امتیاز 0/45 به ترتیب بیش ترین و کم ترین امتیاز را برای ارزیابی پایداری آبخیز بختگان گرفت، که نشان دهنده ی واکنش مناسب برای کاستن از فشار واردشده بر بوم سامانه است. زیرشاخص های آب شناسی کمی با امتیاز 0/25 و محیط زیست با امتیاز 1 بیش ترین و کم ترین اولویت را برای مدیریت آبخیز (به خصوص مدیریت و حفاظت از منابع آبی) داشت. تراز پایداری آبخیز با امتیاز 0/61 متوسط رو به کم ارزیابی شد، که نیاز به توجه بیش تر را برای افزایش دادن تراز پایداری منطقه نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بختگان، برنامه ریزی سرزمین، سرانه ی آب، تراز پایداری، شاخص پایداری آبخیز
  • امین صالح پور جم*، جمال مصفایی، محمودرضا طباطبایی صفحات 61-76

    شناخت مانع های تحقق مشارکت پایدار مردمی، برطرف کردن دشواری ها و اجراکردن مشارکتی طرح های آبخیزداری نقش مهمی در اثربخشی بیش تر طرح های آبخیزداری و کاهش هزینه های آن دارد. منطقه ی طرح جنوب آراد در شهرستان ری، استان تهران، از منطقه هایی است که پیشنهادهای کارکردی حاصل از مرحله ی پژوهش های تفصیلی-اجرایی آبخیزداری را اجرایی کرده است. عامل های متعددی ممکن است بر تحقق نیافتن مشارکت مردمی در طرح های آبخیزداری اثر داشته باشد. این عامل ها مبتنی بر پژوهش های کتابخانه یی، پرسش از کارشناسان، و مصاحبه ی حضوری با ساکنان و بهره برداران منطقه در چهار شاخص و 11 زیرشاخص شناسایی شد، و روایی آن به تایید خبرگان رسید. عامل ها با روش های فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی و آزمون نافراسنجه یی فریدمن، با دیدگاه کارگروه خبرگان (28 کارشناس) و دیدگاه مردمی، براساس حجم نمونه از رابطه ی کوکران (220 نفر) اولویت بندی کرده شد. برای بررسی توافق دو دیدگاه در میزان اهمیت گویه ها آزمون کولموگروف-اسمیرنف دو نمونه یی به کار برده شد. دامنه ی تغییر نسبت سازگاری قضاوت ها و آماره ی آلفای کرونباخ به ترتیب از 0/035 تا 0/079 و 0/710 تا 0/815 متغیر بود. شاخص ها و زیرشاخص های موثر در نبود مشارکت مردمی از دیدگاه خبرگان و ساکنان محلی به ترتیب اهمیت تعیین، و توافق دیدگاه ها مشخص کرده شد. پیشنهاد می شود راه کارهای برداشته شدن مانع های مشارکت مردمی به دلیل اولویت های داده شده در این تحقیق، در پژوهش های تفصیلی-اجرایی آینده ی آبخیزداری در منطقه در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: اعتماد مردمی، انگیزه ی اقتصادی، اولویت بندی، تمرکز قدرت تصمیم گیری، سازمان های مردم نهاد
  • طاهره سادات میرمحمدحسینی، باقر قرمزچشمه*، سید عباس حسینی، احمد شرافتی صفحات 77-90
    تاثیرپذیری پوشش گیاهی از خشک سالی هواشناسی و ارتباط آن ها با هم در استان لرستان با کاربرد شاخص خشک سالی هواشناسی (بارش بمعیار) برای 28 ایستگاه باران سنجی در سال های 1366-1396 بررسی شد. با کاربرد روش سنجش ازدور و سنجنده ی مودیس شاخص اختلاف بهنجارشده ی پوشش گیاهی در سال های 2000-2017 استخراج، و شاخص وضعیت پوشش گیاهی محاسبه شد. با کاربرد نتیجه های شاخص بارش بمعیار، سال های خشک، بهنجار، و مرطوب محاسبه و سال شاخص برای آن ها انتخاب شد. همبستگی بین بارش بمعیار و وضعیت پوشش گیاهی با وایازی خطی بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که بیش ترین ضریب همبستگی پیرسون میان وضعیت پوشش گیاهی اسفند با بارش بمعیار آبان برای دوره ی 9 ماهه است (0/64)، و مقدار ضریب همبستگی میان وایازی خطی شش متغیره بین شش ماه بارش بمعیار با وضعیت پوشش گیاهی خرداد 0/7 به دست آمد. نتیجه های وایازی خطی چندمتغیره نشان داد که بارش بمعیار در بازه ی زمانی 9 و12 ماهه با وضعیت پوشش گیاهی همبستگی معناداری در تراز 5% دارد. برای بررسی تطابق رده های خشک سالی شاخص بارش بمعیار با وضعیت پوشش گیاهی چهارچوب درهمی به کار برده شد. نتیجه ها نشان داد که بیش ترین تطابق وضعیت پوشش گیاهی با شاخص بارش بمعیار در رده ی خشک سالی متوسط است. به طور کلی نتیجه ها نشان دهنده ی تاخیر زمانی نه ماهه ی خشک سالی هواشناسی با خشک سالی ماهواره یی وضعیت پوشش گیاهی و معناداری در تراز 5% شاخص بارش بمعیار با وضعیت پوشش گیاهی است، که نشان می دهد در نبود شاخص های هواشناسی ممکن است وضعیت پوشش گیاهی برای بررسی خشک سالی منطقه به کار برده شود.
    کلیدواژگان: شاخص اختلاف بهنجارشده ی پوشش گیاهی، شاخص بارش بمعیار، شاخص وضعیت پوشش گیاهی، لرستان
  • محمدتقی آوند، حمیدرضا مرادی*، مهدی رمضان زاده لسبویی صفحات 91-107

    این پژوهش با هدف شبیه سازی و پیش بینی کردن تغییر کاربری و پوشش زمین با کاربرد مدل تغییر سرزمین (LCM) بر مبنای دو حالت ممکن مدیریتی تداوم و افزایش کشاورزی در آبخیز تجن استان مازندران به انجام رسید. تصویرهای ماهواره ی لندست و سنجنده های تی ام و اوال آی در 1370، 1389 و 1398 تجزیه وتحلیل شد. کاربری ها در هر سه مقطع زمانی به پنج طبقه ی مسکونی، کشاورزی، جنگل، باغ و مرتع طبقه بندی شد. پیش بینی وضعیت کاربری زمین برای 1398 با نقشه ی کاربری سال‎های 1370 و 1389 در نرم افزار ال سی ام انجام شد. این نرم افزار شبکه ی عصبی پرسپترون چندلایه را برای ساخت زیرمدل های دگرگونی، تهیه ی نقشه ی احتمال دگرگونی، و پیش بینی تغییر کاربری زمین به کار می برد. متغیرهای مکانی فاصله از جاده، فاصله از رودخانه، شیب، ارتفاع، فاصله از روستا، و فاصله از زمین کشاورزی در جایگاه عامل های موثر بر تغییر در شبکه ی عصبی به کار برده شد. برای اعتبارسنجی نرم‎افزار نقشه ی کاربری زمین 1398 به کار برده شد، و ضریب کاپا و ROC به ترتیب 0/84 و 0/89 به دست آمد. نتیجه های شبیه سازی بر مبنای حالت ممکن تداوم نشان دهنده ی 5/74 % کاهش مساحت زمین های مرتعی، و 9/17 % افزایش در مساحت زمین های باغی در 20 سال آینده است، در حالی که در حالت ممکن دوم مساحت زمین های کشاورزی 8/61% افزایش، و زمین های مرتعی 5/59 % کاهش نشان می دهد. در نتیجه، زمین های مرتعی و جنگلی در هر دو حالت ممکن رو به کاهش، و زمین های کشاورزی و مسکونی رو به افزایش است.

    کلیدواژگان: آبخیز تجن، تصویرهای ماهواره یی، روش LCM، شبکه ی عصبی مصنوعی، کاربری زمین
  • یاسر حسینی* صفحات 108-123
    آگاهی از آب دهی سیل در پژوهش های بهره وری از منابع آب و کاهش دادن زیان های سیل اهمیت زیادی دارد. این پژوهش با هدف به کاربردن سامانه ی تحلیل سلسله مراتبی برای تعیین کردن منطقه های پرخطر از نظر سیل گیری در آبخیز عموقین، استان اردبیل، انجام شد. مساحت آبخیز 78 کیلومتر مربع است. برای تعیین کردن مقدار شماره ی منحنی منطقه، تلفیق نقشه ی کاربری زمین و گروه نفوذپذیری خاک (B، C، و D) به کار برده شد، که برای سال 1394 به اندازه ی 78/7 برآورد شد. شاخص های موثر بر سیلاب شامل شیب، شماره ی منحنی، فاصله از رودخانه، توان فرسایش آبراه، شاخص رطوبت پستی بلندی، جهت شیب، بارندگی، و ارتفاع بررسی، و لایه های موثر بر خطر سیل خیزی به نه رده طبقه بندی شد .نقشه ی پهنه بندی خطر سیل گیری با پنج رده ی خیلی کم، کم، متوسط، زیاد، و خیلی زیاد به دست آمد. نتیجه ها نشان داد که بیش ترین تاثیر بر خطر سیل گیری از شماره ی منحنی نفوذ بود. فاصله از رودخانه و اندازه ی بارندگی در رده های بعدی اهمیت، و کم ترین شاخص تاثیرگزار شکل شیب بود. نتیجه ها نشان داد که 0/64 و 4/4% از منطقه ی بررسی شده به ترتیب منطقه های با خطرسیل خیزی زیاد و خیلی کم است.
    کلیدواژگان: آبخیز، اردبیل، تحلیل حساسیت، تحلیل سلسله مراتبی، سیلاب
  • نفیسه قزل سفلو، سمیه سلطانی گردفرامرزی* صفحات 124-133

    روش های متعددی برای مهارکردن فرسایش خاک معرفی شده است. یکی از جدیدترین آن ها در مدیریت فرسایش خاک و کاهش روان آب کاربرد بس پاره (پلیمرها) است. بس پارها تثبیت کننده ی خاک اند که با بهبوددادن ساختار آن باعث افزایش رشد گیاه، افزایش نگه داشت آب، و در نتیجه کاهش فرسایش آبی و بادی می شوند. در این پژوهش، تاثیر اندازه های مختلف پلی اکریل آمید (0، 0/2، 0/4 و 0/6 گرم بر متر مربع) بر مقدار فرسایش پاشمانی در سه زمان بارندگی 10، 20 و 30 دقیقه با کاربرد باران ساز FEL3 در آزمایشگاه روی خاک آهک رسی با شدت بیشینه ی 120 میلی متر بر ساعت بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که بین اندازه های مختلف پلی اکریل آمید در زمان های تداوم بارندگی از نظر کاهش اندازه ی پاشمان اختلاف معنی دار آماری هست. اثر برهم کنش مدت بارندگی و مقدار پلی اکریل آمید بر مهارکردن اندازه ی پاشمان اختلاف معنی داری نشان نداد. به علت فرسایش پذیری زیاد خاک آهک رسی، مقدار کم این ماده نتوانست هدررفت پاشمان را به خوبی مهار کند، هرچند آن را به مقدار کم کاهش داد. نتیجه های تحلیل آماری در مدت های مختلف بارندگی نشان داد که اندازه های مختلف پلی اکریل آمید در زمان 10 دقیقه نسبت به تیمار شاهد اختلاف معنی دار نداشت، ولی در مدت 20 و 30 دقیقه مقدار ماده در مدیریت فرسایش نسبت به شاهد در تراز 95% معنی دار بود. اندازه ی پاشمان با تداوم یافتن بارندگی افزایش، و با افزایش یافتن مقدار پلی اکریل آمید کاهش یافت. بیش ترین تاثیر در زمان 30 دقیقه و مقدار 0/6 گرم بر متر مربع پلی اکریل آمید نسبت به شاهد یافته شد، که فرسایش را به اندازه ی 21/2% در مقایسه با شاهد کاهش داد، که از نظر آماری در تراز 95% با آزمون دانکن معنی دار بود.

    کلیدواژگان: باران ساز FEL3، پلی اکریل آمید، خاک آهک رسی، فرسایش پاشمانی، مدت بارندگی
  • رضا طلایی*، صمد شادفر، فرزانه عظیمی مطعم، یونس رستمی کیا، مجید صوفی صفحات 134-150

    این پژوهش با کاربرد روشی کمی برای ارزیابی توان گیاهان در مهارکردن فرسایش شیاری و خندقی در منطقه مغان استان اردبیل اجرا شد. در پنج سال از 1395 تا 1399، پنج شاخص تراکم ساقه (SD)، توان ریشه گیاه در کاهش دادن فرسایش خاک سطحی در برابر جریان تمرکزیافته ی فرسایشی (RSD)، توان ایجادکردن مانع در برابر مواد معلق (SOP)، شاخص سفتی گیاه (MEI) و چسبندگی ریشه (Cr) برای20 گیاه بومی در منطقه محاسبه شد (0/28 - 4-10×1/411SD=، 10/1076 - 24- 10×6/68RSD=، 0/696 - 10-5×8/275SOP=، N 27/134 - 10-6×69/1MEI=، Pa 626/34 - 10-4×432/5Cr=). گونه های گز (Tamarix ramosissima Ledeb.)، علف شور(Salsola dendroides Pall.)، درمنه معطر(Artemisia fragrans Willd.)، زلف پیر ریش دار (Stipa arabica Trin. & Rupr. var. arabica)، خارشتر (Alhagi camelorum Fisch.)، گل ماهور سنبله ای (Verbascum stachydifome Boiss.& Buhse.)،علف بره(Festuca ovina L.) و ملیکای بلند (Melica altissima L.) برای مهارکردن فرسایش شیاری و خندقی در منطقه بسیار مناسب است. علف بره، زلف پیر ریش دار و ملیکای بلند به دلیل سازگاری به شرایط خشکی در منطقه و مقاومت زیاد در برابر جریان های تمرکزیافته ی فرسایشی ممکن است در احیای پوشش گیاهی به کار برده شود. ممکن است ترکیب گونه های گیاهی مختلف به دلیل توان شان در یک یا چند شاخص برای مهارکردن فرسایش بسیار موثر باشد. نتیجه های این پژوهش را می توان در ناحیه های همسایه ی این منطقه و در اقلیم های مشابه نیمه خشک و خشک سرد نیز به کار برد.

    کلیدواژگان: استان اردبیل، پوشش گیاهی، خندق، شاخص، فرسایش، گونه های گیاهی
|
  • Eisa Jokar Sarhangi *, Abolfazl Yousefi Pages 2-14
    Forms of erosion demonstrate its intensity. The study area is one of the suitable rangelands for animal husbandries in the Province of Semnan, which is subjected to a plethora of water erosion forms due to an overuse of the land. Therefore, it is necessary to investigate the effective factors in an aggravation of water erosion conditions in this area to manage and control it. Erosion in arid and semi-arid regions is intense; therefore, it is necessary to take action to inhibit or reduce it. As the forms of erosion are identifiable, we tried to determine the relationships between geomorphologyand forms of water erosion, namely: sheet, rill, gully and badland in a sub-watershed of the Hablehroodcatchment. Different classes of lithology, slope, aspect and elevation were correlated with any of forms of erosion in the area to determine their variety in the development and dominant erosion on each of the classes and each factor. Using the guidelines of the Land Degradation Assessment in Drylands (LADA), the forms of erosion in terms of its intensity was ranked and was used according to the typology of the variables. The Kruskal-Wallis test was on. The results indicated that the highly developed forms of water erosion, gullies and badlands, marl, gypsum and salt formations (8.4 and 15.8%), an elevation of 1000-1200 meters, the slope of 10-20% (8.7 and 15%) and the southern aspects domain (5.7 and 9.5%) respectively. The result of Kruskal-Wallis test for the slope and aspect at 0.01 and elevation at 0.05, respectively, were found to be significant, which indicated that there were specified differences in the forms of water erosion at the specified classes of geomorphologyfactors of the area. Therefore, geomorphologyfactors may be used to assess forms of water erosion and its intensity in similar regions.
    Keywords: Forms of Erosion, Geomorphology, LADA, Hablehrood
  • Abdulvahed Khaledi Darvishan *, Seyed HamidReza Sadeghi, Mehdi Homaee, Mahmood Arabkhedri Pages 15-31

    Sediment production at each stage of erosion and its redistribution vary at different scales in a watershed, a slope and even a plot. The preparation of sediment budgets on watershed and slope scales have been considered in the two preceding decades, and a review of this tool on a plot scale can also help to better understand the process of sediment production, redistribution and delivery. The present study was conducted to budget sediments in laboratory plots with sandy-loamy soil and under rainfall simulation with the intensities of 30, 50, 70 and 90 mm h-1. Sediment tracing was performed on the surface of the plots by measuring the changes in the density of synthetic color-contrast aggregates using image processing. The results indicated the ability of this method to prepare sediment budgets on a plot scale. The contribution of interrill erosion in sediment production was increased with an increase in the rainfall intensity; however, the proportion of sediment redistribution within the plot was decreased. The average sediment delivery ratios for the rainfall intensities of 30, 50, 70 and 90 mm h-1 were 7.30, 8.54, 11.74 and 15.64%, respectively. The insignificance of this ratio on a plot scale was emphasized due to the short period of the experiment and should be considered in laboratory research projects.

    Keywords: Inter rill erosion, Sediment budget, Sediment delivery ratio, splash erosion, Synthetic color-contrast aggregates
  • Farzaneh Vakili Tajareh, Ali Salajegheh *, AliAkbar Nazari Samani, Arash Malekian, Khosrow Shahbazi Pages 32-47

    One of the important challenges and issues in land management programs is that of physical growth of cities in different directions over time. The transformation of non-urban watersheds into urban ones has led to some environmental challenges and problems. An overall management plan needs accurate spatial information at consecutive times. Remote sensing technology offers great help in identifying and detecting land use changes. The aim of this study was to detect land use changes using images collected from 1991 and 2001 Landsat 5 satellite¢s TM sensor and 2018 images provided by the Landsat 8 satellite¢s OLI sensor over a period of 27 years on Abshuran Watershed, the Kermanshah. Following the required procedures in the preprocessing stage, a change detection map was prepared with an acceptable accuracy with supervised classification in the ENVI5.3 software environment. The results indicated that during the 2001-2018 periods, about 1.17 % of the share of the rangeland and farmland decreased and that the urban and residential lands increased from 5.92 % to 17.19 % of the total area. Most of the land use change has occurred in the urban and residential areas, thus an increase in the impermeable areas causes an increase in natural disasters such as flooding in addition to some negative effects on natural resources.

    Keywords: Landsat, Land-use change, Monitored classification, Remote Sensing, satellite images
  • Hamed Kheirandish, Ahmad Sadeghipour *, Hananeh Mohammadi Kangarani Pages 48-60
    Healthily watersheds provide many ecosystem services in various fields, such as social and economic well-being; Therefore, we need to develop methods that can be used to determine the levels of health and sustainability of watersheds. The aim of this research was an evaluation of the sustainability of the Bakhtegan Watershed servicer using the watershed sustainability index (WSI) in a ten year periods of (2006 to 2016). The UNESCO – HELP demonstration has proposed an integrated watershed sustainability index (WSI), based on four criteria of hydrologic (quantity and quality), environmental, life, water policy issues and three parameters of pressure, status and, the response was used in order to achieve low, medium, and high levels of the basin¢s sustainability of services. The results showed that the pressure parameter with a score of 0.75 and the response parameter with the score of 0.45 had the highest and lowest scores for an assessment of the watershed¢s sustainability of services. Furthermore, the results showed that the criterion of quantity hydrological with a score of 0.25 and the environmental quality with a score of 1 offer the most and least priorities for its management. The value obtained for the WSI was 0.61, which represents an intermediate level of basin¢s sustainability of services, thus points to the need for more attention to the region's sustainability level.
    Keywords: Bakhtegan, Environment Indicator, Life Indicator, Hydrology Indicator, sustainability
  • Amin Salehpour Jam *, Jamal Mosaffaie, MahmoudReza Tabatabaei Pages 61-76

    Understanding the barriers in achieving people¢s persistent participation, resolving problems and participating in watershed management plans have an important role to play in increasing the effectiveness of the watershed management plans and reducing the related costs. Arad district is located in Ray County, the Province of Tehran, and is one of such areas where has been implemented the operational proposals from detailed studies of watershed management implemented. Several factors may contribute to a lack of people¢s participation in watershed management plans. These factors were identified by experts based on desk studies, queries from experts, as well as face-to-face interviews with residents of the area as four indicators and 11 sub-indicators, whereby their validity were confirmed by experts. These indicators were prioritized based on the fuzzy analytic hierarchy process method as well as the Friedman nonparametric test based on the expert group (28 experts) and the residents based on the sample size derived from Cochrane's formula (220 locals). The two-sample Kolmogorov-Smirnov test was also used to examine the agreement of the two views on the importance of the items. The range of consistency ratio of judgments and Cronbach's alpha varied from 0.035 to 0.079 and 0.710 to 0.815, respectively. Accordingly, the priority of effective indicators and sub-indicators on a lack of people participation from the viewpoint of expert and residents from the importance of high to low were determined and an agreement of the views was established. It is suggested that the solutions to remove the barriers of participation, be considered in the future detailed studies of watershed management in the study area based on the priorities presented in this investigation.

    Keywords: Centralized decision-making power, Economic incentive, Non-governmental organizations, People's trust, Prioritization
  • Tahereh Sadat Mirmohammadhosseini, Bagher Ghermezcheshmeh *, Seyed Abbas Hosseini, Ahmad Sharafati Pages 77-90
    Effect of meteorological drought on vegetation conditions and their relationships with each other was investigated in the Province of Lorestan. The standard precipitation index (SPI) as a meteorological drought index was used for 28 rain gauging stations during the years 1987-2017 in that province. Benefiting from the remote sensing and MODIS images, the normalized difference vegetation index (NDVI) was extracted for the years 2000-2017 and the vegetation condition index (VCI) was calculated. Using the SPI results, the dry, normal and wet years were identified and the index year was selected for them. The correlation between the SPI and VCI was investigated using linear regression. The results indicated that the highest correlation coefficient of Pearson was related to the VCI in March with a 9-month SPI in November was equal to 0.64; the correlation coefficient between the multivariate linear regressions of the SPI with VCI in June was 0.7. The results of multivariate linear regression indicated that the SPI had a significant correlation with the VCI at the five percent level over a period of 9 and 12 months. A confusion matrix was used to evaluate the compatibility of the SPI drought classes with the VCI; the results also indicated that the highest compliance of the VCI with the SPI was in the moderate drought class. Furthermore, the results of this study indicated a 9-month delay in the meteorological drought index with satellite drought index at the 5 % level significance of the SPI with the VCI, which indicates that the VCI may be used in the absence of meteorological indicators for the study area.
    Keywords: Lorestan, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Vegetation Condition Index (VCI), Standardized precipitation Index (SPI)
  • MohammadTaghi Avand, HamidReza Moradi *, Mehdi Ramazanzadeh Lasbuie Pages 91-107

    The purpose of this research was to model and predict land use/cover changes using the LCM model based on two management scenarios, namely the sustainability scenario and the agricultural increase scenario in the Tajan Watershed, the Province of Mazandaran. Landsat satellite images and the data collected by the TM and OLI sensors were analyzed for 1991, 2010 and 2019. Images from the three-time periods were categorized into five categories: residential, farmland agricultural, forest, orchard, and rangeland. Land use forecasting for 2019 was performed using the 1991 and 2010 land use maps in the LCM model. The LCM model uses the perceptron multilayer neural network to construct transmission sub-models, map the probability of transmission, and ultimately predict the land use changes. Spatial variables such as distance from a road, distance from a river, slope, altitude, distance from a village, and distance from farmland were used as the influencing factors on the neural network changes. The land use map of 2019 was used to validate the model, which resulted in the Kappa and ROC coefficients of 0.84 and 0.89, respectively. The modelling results based on the sustainability scenario show a 5.74 percent decrease in the rangeland area and a 9.17 percent growth in the orchard area over the next 20 years, while the second scenario showed an increase of 8.61% in farmlands and a decrease of 5.59% in rangeland areas. Therefore, both rangeland and forest areas are declining and farmland and residential areas are increasing. A better land use management will require conservation scenarios in different parts of the watershed.

    Keywords: Artificial Neural Network, land use, LCM method, satellite images, Tajan watershed
  • Yaser Hoseini * Pages 108-123
    Knowledge of the flood discharge rate is of the utmost importance in water resources utilization and flooding damage mitigation studies. Therefore, the aim of the current research was mainly to assess the Analytical Hierarchy Process (AHP) method to predict the flooding susceptibility of the Amughin Basin, located in the Province of Ardabil. The basin¢s area is approximately 78 km2. The curve number (CN) of the basin was found by integrating the land use maps with the soil hydrologic groups namely: B, C, D. The CN was estimated 78.7 the year for 2015. Different effective factors, namely: the slope percentage, land curvature, distance from the river, topographic wetness index, stream power index (SPI), and the CN were used in the application of the AHP method, and the effective layers were classified into nine classes. A flooding into susceptibility map was constructed and classified into five classes with very low, low, moderate, high, and very high susceptibility. The results indicated that the CN was the most prominent in flooding susceptibility; the distance to the river and the amount of rain occupied the next priorities. The lowest factor in the flooding susceptibility was related to the plan curvature. Moreover, the results indicated that about 0.64% and 4.4% of the study area were categorize with high and very low sensitivities, respectively.
    Keywords: watershed, Ardabil, Susceptibility analysis, Analytical Hierarchy Process, flooding
  • Nafiseh Ghezelseflu, Somayeh Soltani Gerdefaramarzi * Pages 124-133

    Several methods have been introduced to control soil erosion. One of the newest methods used to control soil erosion and reduce runoff is the use of polymers.This study was conducted to determine the effects of different rate of Polyacrylamide, PAM, (0, 0.2, 0.4, and 0.6 gm2) on marl soils in rainfall different durations (10, 20 and 30 minute) using FEL3 rainfall simulator with rain high intensity 120 mm/hr at Laboratory. The results showed that all of the PAM levels (0, 0.2, 0.4 and 0.6 gm2) in the three rainfall durations (10, 20 and 30 minute) had significant differences in decreasing splash erosion in comparison with control treatment. However, the interaction effect of rain duration and PAM levels, were not statistically significant. Low rate of PAM (0.2 gm2) cannot control splash erosion as well as, however decreased it less. The statistical analyzes showed there was no statistical significance noted at a rain duration of 10 min, however at rain duration 20 and 30 min, with different amounts of PAM, there was a significant difference in splash erosion control. When rain duration increased from 10 to 30 minute, the splash erosion enlarged. So, the splash erosion decreased due enhancement of PAM level, as the most effect was observed in rain duration 30 min and 0.6 gm2 PAM rate respect to control treatment which is 21.2% effective in decreasing erosion. This reduction was statistically significant at 95% level with Duncan test.

    Keywords: : Polyacrylamide, rain duration, splash erosion, FEL3 rainfall simulator, Marl soil
  • Reza Talaei *, Samad Shadfar, Farzaneh Azimi Motem, Younes Rostamikia, Majid Soufi Pages 134-150

    A quantitative method is presented to evaluate the ability of plants for rill and gully erosion control in the Moghan region in the province of Ardabil. This research was carried out during a five-year period (2016-2020). Five indicators, namely, stem density (SD), topsoil erosion-reducing potential of plant roots during the concentrated flow erosion (RSD), sediment obstruction potential (SOP), index of plant stiffness (MEI), and root cohesion (Cr) were calculated for 20 native plants of the region (SD=1.411×10-4 – 0.28, RSD=6.68×10-24 – 10.1076, SOP=8.275×10-5 – 0.696, MEI=1.69×10-6 – 27.134 N, Cr=5.432×10-4 – 34.626 Pa). Tamarix ramosissima Ledeb., Salsola dendroides Pall.,Artemisia fragrans Willd., Stipa arabica Trin. & Rupr. var. arabica, Alhagi camelorum Fisch., Verbascum stachydifome Boiss. & Buhse., Festuca ovina L., and Melica altissima L. are very appropriate species for controlling rill and gully erosion. Festuca ovina L., Stipa arabica Trin. & Rupr. var. arabica and Melica altissima L.have a distinct potential to obstruct sediment inflow into channels at the gully outlets. As each species has a particular ability in one or more of the indices, combined planting of selected plant species may be more effective in erosion control. The results of this study may be used in adjacent regions and under similar cold-semiarid and cold-arid environments.

    Keywords: Ardabil province, erosion, Gully, indicators, plant species, vegetation