فهرست مطالب

مجله مدیریت بیابان
پیاپی 17 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/27
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مائده عابدی، رضا جعفری* صفحات 1-14
    فرسایش بادی و مدیریت آن همواره یکی از مباحث مهم مناطق خشک بوده است. بنابراین ، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی قابلیت داده های سنجش از دور در پهنه بندی این فرآیند بر اساس عوامل فرسایش بادی مدل IRIFR در استان پهناور اصفهان انجام شد. به این منظور عامل های مختلف شامل پستی و بلندی زمین، سرعت باد، دشت ریگی، پوشش گیاهی، رطوبت خاک، پراکنش نهشته های بادی، کاربری و مدیریت اراضی از تصاویر ماهواره ای مودیس، لندست و مدل رقومی ارتفاع شاتل فضایی استخراج و با استفاده از منطق فازی تلفیق شد. سپس، صحت نقشه فرسایش بادی به دست آمده توسط نقشه فرسایش بادی موجود با استفاده از 200 نقطه تصادفی و ماتریس خطا ارزیابی شد. نتایج نشان داد که فرسایش بادی، بیشتر در شهرستان های نایین، آران و بیدگل، اردستان و اصفهان غالب است. مطابق نقشه فرسایش بادی تولید شده در این پژوهش، کلاس های کم 26.3%، متوسط 56.9%، زیاد 11.8% و خیلی زیاد 5% از سطح منطقه مطالعاتی را تشکیل داده است. صحت کلی 73% نقشه تولید شده و نقشه زمینی موجود در منطقه مطالعاتی، مبین کارآیی مناسب داده های سنجش از دور در پهنه بندی فرسایش بادی است. بنابراین، با توجه به مزایای فراوان این داده ها می توان از روش ارایه شده برای پهنه‎ بندی و گزارش دهی وضعیت فرسایش بادی در مقیاس های مختلف مکانی و زمانی در بخش های اجرایی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: تصاویر ماهوراه ای، لندست، مدیریت بیابان، منطق فازی، مودیس
  • فهیمه عربی علی آباد، محمد زارع*، حمیدرضا غفاریان مالمیری صفحات 15-34

    دما به عنوان یکی از مهم ترین مولفه های فیزیکی، انتقال و تبادل انرژی را بین لایه های مختلف زمین و جو کنترل می کند. روش های برآورد دمای سطح زمین، مبتنی بر تصاویر ماهواره ای، به متغیرهای سطحی و جوی مانند گسیلمندی سطح، میانگین دمای هوا، ضریب انتقال اتمسفری و بخار آب به عنوان ورودی نیاز دارد. عدم قطعیت در این متغیرها باعث ایجاد خطا در بازیابی دمای سطح زمین می شود. هدف از پژوهش حاضر مقایسه دقت روش های مختلف تخمین بخار آب جو در برآورد دمای سطح زمین با بهره گیری از تصاویر لندست 8 است. به این منظور بخار آب جو، با استفاده از روش های تصحیح اتمسفری FLAASH، تصاویر سنجنده مودیس و روش SWCVR برآورد شد. سپس تاثیر بخار آب جو بر دقت دمای سطح زمین حاصل از روش های پنجره مجزا و تک باندی بررسی شد. اعتبارسنجی تصاویر دمای سطح زمین با استفاده از روش اعتبارسنجی تقاطعی و روش مبتنی بر اندازه گیری زمینی انجام شد. سپس،20 تصویر از ماهواره لندست 8 مربوط به سال های 2018 و 2019، برای تخمین بخار آب جو به روش تصحیح اتمسفری FLAASH  و SWCVR و برآورد دمای سطح زمین استفاده شد. از داده های رقومی رادیانس مودیس برای تخمین بخار آب جو و از محصول دمای سطح زمین این سنجنده برای ارزیابی متقابل استفاده شد. دما با استفاده از دماسنج در نقاطی با پوشش همگن برای اعتبارسنجی مبتنی بر برداشت زمینی، اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در میان روش های برآورد بخار آب جو، روش SWCVR برای برآورد دمای سطح زمین مناسب تر است. روش پنجره مجزای مبتنی بر روش SWCVR کمترین مقادیر RMSE و MADE را به مقدار3.47 و 3.18 نشان می دهد. یافته های طبقه بندی تصاویر RMSE خوارزمیک (الگوریتم) پنجره مجزای مبتنی بر SWCVR، نشان داد که 1.67 درصد از مساحت منطقه، خطای بیشتر از 4 درجه سانتیگراد و 98 درصد از منطقه مطالعاتی دارای خطای کمتر از 4 درجه سانتیگراد است.

    کلیدواژگان: پنجره مجزا، دمای سطح زمین، سنجش از دور حرارتی، مودیس، یزد
  • فاطمه سهرابی، محمد بهمنی جعفرلو* صفحات 35-50
    پژوهش حاضر با هدف بهبود رشد اندام هوایی، ریشه زایی و شاخص کیفی نهال های استبرق (Calotropis procera Ait) با استفاده از بیوپرایمینگ بذر با ریزوباکتری Pseudomonasputida (Trevisan) سویه 169 انجام شده است. این آزمایش در دو سطح مایه تلقیح شامل شاهد و باکتری ریزوسفری و سه دوره زمانی رشد شامل نهال های یک ماهه، دوماهه و سه ماهه، با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با پنج تکرار انجام شد. نتایج بیوپرایمینگ نشان داد که نهال های حاصل از پرایمینگ باکتریایی در دوره های زمانی یک ماهه، دوماهه و سه ماهه در مقایسه با شاهد به ترتیب در شاخص حجم ریشه 707.5، 1823.1 و 47.6%، سطح ریشه 654.6، 1798.6 و 40.3%، وزن تر ساقه 270.6، 38.5 و 6.6% و ارتفاع نهال 58.5، 19.3 و 2.5% افزایش داشته است. بالاترین مقدار شاخص کیفی در نهال های سه ماهه تلقیح شده با ریزوباکتری مشاهده شد. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که شاخص اندام های هوایی ازجمله ارتفاع، قطر یقه و وزن ساقه نسبت به هم به جز طول ریشه و وزن خشک ریشه همبستگی معنی داری داشته است. نتایج نشان داد که پرایمینگ باکتری های ریزوسفری مورد استفاده در این پژوهش، عملکرد مثبتی بر ارتقای شاخص های رشد نهال استبرق داشته است. بنابراین، پیشنهاد می شود که پژوهش های بیشتری بر روی همزیستی باکتری های ریزوسفری با گیاهان مختلف و تعامل اثر آن ها صورت گیرد تا بتوان از این فن در راستای تولید گیاهی و احیای اراضی بیابانی بهره بیشتری جست.
    کلیدواژگان: باکتری های محرک رشد، استقرار نهال، بیومس، تولید گیاهی، بیابان های ساحلی
  • هستی پطروسیان، علی اکبر نظری سامانی*، افشین دانه کار، ناصر مشهدی صفحات 51-66

    با توجه به تغییرات گسترده و غیراصولی کاربری اراضی، آشکار سازی تغییرات پوشش سرزمین و کاربری اراضی در طول دوره های زمانی با استفاده از تصاویر ماهواره ای، برای مدیریت پایدار منابع طبیعی، امری ضروری است. پژوهش حاضر با هدف پایش تغییرات کاربری اراضی، مدل سازی و پیش بینی وضعیت آن ها در 15 سال آینده در سواحل بیابانی جاسک (دریای عمان) انجام شد. به منظور آشکارسازی تغییرها از تصاویر ماهواره لندست سال های 1366، 1382 و 1397 استفاده شد. پس از انجام تصحیح های هندسی و جوی بر روی تصاویر، نقشه کاربری مربوط به هر سال در قالب 11 واحد کاربری و پوشش اراضی با استفاده از روش طبقه بندی ترکیبی تهیه شد. مدل سازی تغییر کاربری با به کارگیری مدل سلول های خودکار زنجیره مارکوف در مرحله اول برای صحت سنجی مدل و در مرحله دوم برای پیش بینی کاربری اراضی در سال 1412 انجام شد. ارزیابی مقدار تطابق نقشه شبیه سازی شده سال 1397 و نقشه واقعی با ضریب کاپای 0.83 نشان داد مدل سلول های خودکار زنجیره مارکوف، مدلی مناسب برای پیش بینی تغییرپذیری کاربری اراضی است. بر اساس نتایج به دست آمده، مشابه با روند تغییرات 30 سال اخیر، در سال 1412 کشاورزی در منطقه روندی صعودی خواهد داشت و نسبت به سال 1397 رشد 74% خواهد داشت. مساحت سکونتگاه ها، شبکه دسترسی دریایی و کاربری آبزی پروری نیز در این دوره افزایش خواهد یافت. در سال 1412، مساحت پوشش مرتعی و پوشش گیاهی موجود در بستر رودخانه دارای روند کاهشی و بیشتر به سمت تبدیل به زمین های کشاورزی خواهد بود. مساحت تپه های ماسه ای در سال 1412، 33.4 % افزایش خواهد یافت. این افزایش موجب خواهد شد که بخش جنوبی روستای سورگلم و بخش شرقی جنگل های مانگرو در معرض حرکت و جابه جایی ماسه های روان، آسیب ببینند. نتایج این پژوهش نشان دهنده آن است که در صورتی که روند توسعه و تغییر کاربری/پوشش اراضی همانند 30 سال قبل باشد، مناطق زیادی در معرض تهدید و آسیب حرکت ماسه های روان قرار خواهند گرفت و برای کنترل و مدیریت آن لازم است تا اقدامات لازم مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آشکارسازی تغییرات، لندست، پوشش، کاربری اراضی، سلول های خودکار، مکران
  • علی زارع، محمدعلی حکیم زاده*، علی اکبر کریمیان صفحات 67-80

    تاغ کاری و توسعه جنگل های دست کاشت در مناطق خشک یکی از کارهای اساسی برای مقابله با بیابان زایی است. در پژوهش حاضر روش های کاشت گونه سیاه تاغ (Haloxylon  aphyllum Iljin) از قبیل ریپینگ، هلالی آبگیر و حفر چاله و کاشت در خشکه رودها در محدوده منطقه بیابانی آسیاب دوسنگی میبد با شاهد مقایسه شد. به این منظور در هر محدوده چهار نوار (ترانسکت) m300 به صورت تصادفی- نظام مند (سیستماتیک) در نظر گرفته شد و بر روی هر نوار 15 قطعه (پلات) 10 متر مربعی به صورت تصادفی داده برداری شد. در هریک از قطعه ها ویژگی های پوشش گیاهی شامل درصد پوشش گیاهی کل، تراکم، تاج پوشش، شادابی و عمق ریشه دوانی تاغ و ویژگی های خاک شامل رطوبت، نفوذپذیری و ذخیره کربن درخاک اندازه گیری و محاسبه شد. داده های جمع آوری شده از نظر نرمال بودن با آزمون Shapiro-Wilk بررسی و با استفاده از آزمون های تجزیه واریانس یک طرفه و دانکن تجزیه و تحلیل شد. طبق نتایج حاصل از تجزیه واریانس تاثیر تاغ کاری با روش های مختلف بر تاج پوشش، تراکم، شادابی و عمق ریشه دوانی درختچه تاغ و درصد پوشش گیاهی در سطح 1% معنی دار است و تاثیر آن بر نفوذپذیری و رطوبت خاک در اردیبهشت ماه در سطح 1% و ذخیره کربن در سطح 5% معنی دار است. افزایش تاج پوشش گیاهی به مقدار 5.1%، تراکم 249.7 اصله در هکتار، تاج پوشش تاغ 3.7%، طبقه شادابی 1.5، رطوبت خاک در بهار 1.38% ریشه دوانی بیش از 3 متر و نفوذپذیری 8.03 سانتیمتر بر ساعت مربوط به کاشت در خشکه رودها بوده که موفقیت نسبی در توسعه پوشش گیاهی منطقه داشته است.

    کلیدواژگان: نفوذپذیری خاک، ذخیره کربن، هلالی آبگیر، خشکه رود، رطوبت خاک، ریپینگ
  • ابوالفضل توسلی* صفحات 81-96
    یکی از روش های موثر در افزایش تولید محصولات زراعی در نواحی خشک و بیابانی کشور، استفاده از ساز و کارهای افزایش مقاومت گیاهان از جمله پیش تیمار بذرها است. به این منظور، آزمایش مزرعه ای روی گونه چای ترشHibiscus sabdariffa L.  به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1397-1396 در مزرعه ای واقع در جلگه شاه هاشم شهرستان دلگان با اقلیم بیابانی انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی از سه سطح تنش خشکی شامل آبیاری در ظرفیت زراعی (بدون تنش)، آبیاری در 75 % ظرفیت زراعی یا "تنش ملایم"  و آبیاری در 50 %  ظرفیت زراعی یا "تنش شدید" به عنوان فاکتور اصلی؛ و پیش تیمار بذرها در چهار سطح شامل بدون پرایمینگ، هیدروپرایمینگ، اسموپرایمینگ با پلی اتیلن گلایکول و هورمونال پرایمینگ با سالیسیلیک اسید به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که پرایمینگ بذرها در مقایسه با تیمار بدون پرایم موجب کاهش تعداد روز تا جوانه زنی گیاه شد. در بین تیمارهای پرایم نیز هیدروپرایم دارای سریع ترین زمان جوانه زنی بذرها پس از کاشت بود. از طرفی تیمارهای تنش و پرایم موجب زودرسی گیاه شد. در بین تیمارهای فوق کوتاه ترین طول دوره رشد تا رسیدگی از تیمار تنش شدید و هیدروپرایم به دست آمد. بیشترین مقدار وزن تر و خشک بوته ها، عملکرد کاسبرگ تازه و خشک چای ترش نیز از تیمار بدون تنش و پرایمینگ بذرها در همه سطح های تیمارهای هیدروپرایمینگ، اسموپرایمینگ و هورمونال پرایمینگ حاصل شد. با مقایسه سه تیمار فوق مشخص شد که پرایمینگ بذر با سالیسیلیک اسید نتیجه بهتری نسبت به دیگر تیمارها در شرایط بدون تنش نشان می دهد. برای صفت های محتوای آنتوسیانین و ترکیب های فنولی کاسبرگ نیز مشاهده شد که با افزایش شدت تنش، محتوی این ترکیب ها در کاسبرگ افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: بلوچستان، پیش تیمار، خشکی، چای ترش، عملکرد کاسبرگ، ترکیب های ثانوی
|
  • Maedeh Abedi, Reza Jafari * Pages 1-14
    Wind erosion and its control has always been one of the important topics in arid regions. Therefore, this study aimed to assess the potential of remote sensing data in mapping this phenomenon based on the wind erosion indicators of IRIFR model in Isfahan province. For this purpose, different parameters including land topography, wind speed, desert pavement, vegetation cover, soil moisture, aeolian sediments, land use and land management were extracted from MODIS, Landsat and SRTM space shuttle, and combined using fuzzy logic. Then, the accuracy of produced map was assessed with 200 random points and error matrix against field-based wind erosion map which was obtained from IRIFR model. Results showed that wind erosion is more dominant in Naein, Aran and Bidgol, Ardestan and Isfahan counties. According to the produced wind erosion map, 26.3% of the study area was classified as low, 56.9% as moderate, 11.8% as high and 5% as very high. The overall accuracy of more than 73% between produced and field-based maps indicated the high performance of remote sensing data in mapping of wind erosion. Therefore, due to many advantages of these data, the presented method can be used to map and report wind erosion condition at different spatial and temporal scales.
    Keywords: Arid Lands management, Fuzzy logic, Landsat, MODIS, Satellite Imagery
  • Fahime Arabi Aliabad, Mohammad Zare *, HamidReza Ghafarian Malamiri Pages 15-34

    Temperature is one of the most important physical parameters that control the transfer and exchange of energy between different layers of the earth and the atmosphere. LST estimation methods based on satellite images require surface and atmospheric parameters such as surface emissivity, average air temperature, atmospheric transfer coefficient, and water vapor as input. Uncertainty in these parameters causes errors in the retrieval of land surface temperature. This study aimed to compare the accuracy of different methods for estimating atmospheric water vapor in estimating land surface temperature using Landsat 8 images. In this study, atmospheric water vapor was estimated using FLAASH atmospheric correction methods, MODIS sensor images, and SWCVR method. Then, the impact of atmospheric water vapor on land surface temperature accuracy was investigated using the split window and single-channel methods. Validation of Land surface temperature images was performed using cross-validation and ground measurement methods. Therefore, 20 Landsat 8 images related to 2018 and 2019 were used to estimate atmospheric water vapor by the FLAASH atmospheric correction and SWCVR methods, and land surface temperature estimation. MODIS radiance images were used to estimate atmospheric water vapor and the land surface temperature product of this sensor was used for cross-validation. The surface temperature was measured using a thermometer in places with homogeneous cover, for ground-based validation. Results showed that among water vapor estimation methods, the SWCVR method is more suitable for estimating land surface temperature and the split-window method based on the SWCVR method shows the lowest RMSE and MADE at 3.47 and 3.18. Results of RMSE image classification of split-window algorithm based on the SWCVR showed that 1.67% of the area has an error of more than 4 °C and 98% of the study area has less than 4 °C error.

    Keywords: Split-window, Land surface temperature, Thermal remote sensing, MODIS, Yazd
  • Fatemah Sohrabi, Mohammad Bahmani Jafarlou * Pages 35-50
    The present study was conducted to improve root, shoots growth, and seedling quality index of milkweed (Calotropis procera) using biopriming bacteria Pseudomonas putida (Trevisan) strain 169. An experiment was performed with two levels of inoculum including control and rhizospheric bacteria and three growth periods of one, two, and three months, using a factorial experiment in a completely randomized design with five replications. Biopriming results showed that seedlings obtained from bacterial priming in one-month, two-month, and three-month periods compared to the control, increased 707.5, 1823.1 and 47.6% in root volume; 654.6, 1798.6 and 40.3% in root area; 270.6, 38.5, and 6.6% in fresh weight of stem and 58.5, 19.3 and 2.5% in seedling height, respectively. The highest value of the quality index was observed in seedlings inoculated with the bacterium in the third month. The results of Pearson correlation showed that the parameters of aerial parts such as height, collar diameter, and stem weight were significantly correlated with each other, except root length and root dry weight. Results revealed that the priming of rhizosphere bacteria used in this study had a positive effect on improving the growth parameters of milkweed seedlings. Therefore, it is suggested that more research be done on the coexistence of rhizosphere bacteria in different plants and the interaction of their effects so that this technique can be used more for plant production and desertification.
    Keywords: Plant Growth Promotion Bacteria, Seedling Establishment, Biomass Allocation, Plant Production, Coastal Deserts
  • Hasti Petrosians, Aliakbar Nazari Samani *, Afshin Danehkar, Naser Mashhadi Pages 51-66

    Due to the intense and unprincipled changes in land use, it is necessary to detect land cover/use change over time using satellite imageries for sustainable land management. This study aims to monitor land use and land cover changes, model and predict their status in the next 15 years in Jagin plain, Jask coastal desert. In this study, Landsat satellite images of 1987, 2003 and 2018 were used to detect changes. After applying geometric and atmospheric corrections on the images, land use maps  of each year at 11 land use /land cover classes including farmlands, aquaculture, erg, halophyte, mangrove, habitable zones, nebka, vegetation affected by water flow vegetation (rangeland), bare lands, were prepared using hybrid classification method. The Markov chain forecasting model was used to validate the model in the first stage, and was used in the second stage to predict land cover/land change in 2033. Comparison of the simulated map of 2018 and the real map with the Kappa coefficient of 83% confirmed the capability of the Cellular Automata Markov Chain in predicting of land cover/land changes. According to the results, in 2032, agriculture lands in the region will have an upward trend and grow by 74% compared to 2018. Habitable zones, marine access network and aquaculture lands will also increase during the study period. In the study area, vegetation and riverbed vegetation areas show a downward trend and will mainly converted to agricultural lands. Sand dunes, which are among the main threats to people and mangrove forests, will be extended by 2032, threatening the southern part of Sorglam village and the eastern part of the mangrove forest.

    Keywords: Change Detection, Landsat, Landuse, cover, CA Markov chain, Makran
  • Ali Zare, MohammadAli Hakimzadeh *, AliAkbar Karimian Pages 67-80

    Haloxylonplanting and developing artificial forests in arid lands is one of the important actions to combat desertification. In this research, tree planting (by Haloxylon  aphyllum Iljin) in Dosangi Meybod in different methods including repairing, runoff control, pitting and planting in owed have been compared with control area. For this purpose, in each area, four 300 m transects were considered randomly - systematically, and 15 plots (10 m2) were randomly collected on each transect. In each plot, vegetation characteristics including total vegetation percentage, density, canopy cover, freshness and depth of root and soil characteristics including moisture, permeability and soil carbon storage were measured. The Shapiro-Wilk test were used to test of normality of the collected data,  and were analyzed using one-way analysis of variance and Duncan's test. According to the results of analysis of variance, the effect of planting with different methods on crown cover, density, freshness and deep rooting of Haloxylon shrubs and the percentage of vegetation is significant at 1% level. However, its effect on permeability and soil moisture in May is significant at 1% level and on carbon storage is significant at 5% level. Increase of vegetation cover by 5.1%, density of 249.7 number per hectare, Haloxylon cover of 3.7%, freshness class 1.5, soil moisture in spring 38.1% rooting more than 3 m and permeability 8.03 cm/h was related to the planting in dry river, which had a relative success in vegetation development in this region.

    Keywords: Soil infiltration, carbon sequestration, Runoff, Riperring, Ephemeral river, Soil Moisture
  • Abolfazl Tavassoli * Pages 81-96
    One of the effective methods to increase crop production in arid and desert regions of the country are some mechanisms increasing plant resistance such as seed priming. A field experiment was conducted on a farm located in Jolgeh Shah Hashem, Dalgan, with a desert climate, in 2017-2018. This research was carried out as a split-plot experiment in a randomized complete block design with three replications. Experimental treatments consisted of four drought stress levels of irrigation at field capacity "no stress"; irrigation at 75 % of field capacity "moderate stress"; and irrigation at 50 % of field capacity "severe stress"; as main plots, and four seeds priming levels of no priming; hydropriming; Osmopriming with polyethylene glycol; and hormonal priming with salicylic acid as subplots. Results showed that seed priming reduced the number of days to plant germination compared to non-priming treatment. Among prime treatments, hydroprim had the fastest seed germination time after sowing. On the other hand, stress and prime treatments caused early maturity of the plant and among the above treatments, the shortest day to ripening was obtained from severe stress and hydroprime treatment. The highest values of the fresh and dry weight of the plant, fresh and dry sepals of roselle were obtained from no stress treatment and seed priming at all levels of hydropriming, osmopriming, and hormonal priming. Comparing the above three treatments, it can be concluded that the seed priming with salicylic acid achieved better results than other treatments in no stress conditions. It was also observed for the traits of anthocyanin and sepal phenolic compounds that with increasing stress intensity, the content of these compounds increased in sepals.
    Keywords: Priming, Drought, Sepal yield, Secondary metabolites, Balochistan