فهرست مطالب

مدیریت بیابان - پیاپی 24 (زمستان 1401)

مجله مدیریت بیابان
پیاپی 24 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/01/29
  • تعداد عناوین: 6
|
  • احمد انتظاری زارچ، حسن احمدی*، ابوالفضل معینی، ابراهیم پذیرا صفحات 1-20

    تخریب سرزمین با کاهش چشمگیر تولید بیولوژیک زمین، در نتیجه وقوع رخدادهای طبیعی و یا فعالیت های نادرست انسانی نمایان می شود. پیامدهای ناگوار این پدیده، تهدید امنیت غذایی، رفاه اقتصادی و مشکلات محیط زیستی ناشی از کاهش توان بهره برداری از منابع آب، خاک و پوشش گیاهی است. هدف از پژوهش حاضر مقایسه و سنجش وضعیت تخریب سرزمین براساس دو مدل جهانی گلاسود و مدل ایرانی IMDPA است. به این منظور دشت یزد-اردکان واقع در ایران مرکزی به عنوان محدوده مورد بررسی انتخاب شد. سپس شدت تخریب سرزمین براساس دو مدل گلاسود و IMDPA در هر یک از واحدهای اراضی بررسی شد. صحت و عملکرد دو مدل، از طریق محاسبه شاخص های صحت کلی، ضریب کاپای نقشه های تولیدی و همبستگی غیرپارامتری اسپیرمن و من کندال ارزیابی شد. نتایج ارزیابی صحت نشان داد که نقشه تولیدی IMDPA به مقدار 82 % با واقعیت زمینی تطابق دارد. در حالی که این تطابق در نقشه حاصل از مدل گلاسود 69 % بود. برپایه مدل IMDPA و گلاسود بیابان زایی به ترتیب در 33 % و 12 % از منطقه، به شدت در حال پیشروی است. شدت بیابان زایی از طبقه متوسط، در حال نزدیک شدن به طبقه شدید است. در صورتی که مدیریت صحیح در امر کنترل و پیشگیری بیابان زایی در منطقه صورت نپذیرد، وسعت اراضی با شدت بیابان زایی شدید و خیلی شدید در آینده ای نه چندان دور اضافه خواهد شد. در مجموع فقر پوشش سطح خاک، اصلی ترین عامل در افزایش شدت بیابان زایی دشت یزد-اردکان است. این موضوع حاصل تلفیق عوامل طبیعی و عوامل مخرب انسانی در منطقه است که بر افزایش روند بیابان زایی و تخریب خاک این دشت تاثیر زیادی دارد.

    کلیدواژگان: تخریب خاک، معیار های بیابان زایی، فرسایش بادی، گلاسود، یزد
  • رسول باقرآبادی، مظاهر معین الدینی* صفحات 21-38

    طوفان گرد و غبار به عنوان یک معضل جهانی که تاثیر منفی گسترده ای بر مردم جهان گذاشته است. طوفان گرد و غبار مسافت های زیادی را طی کرده و موجب خسارت های اقتصادی، بهداشتی و محیط زیستی گسترده ای می شود. از این رو، دانش کافی در مورد منشا و زمان وقوع آنها می تواند در کاهش خسارت های ناشی از آن موثر باشد. هدف از پژوهش حاضر شناسایی منشا رخدادهای طوفان گرد و غبار شهر کرمانشاه است. به این منظور، رخدادهای گرد و غبار در دوره زمانی 11 ساله از داده های هواشناسی همدیدی کرمانشاه مورد واکاوی قرارگرفت. تعداد 646 رخداد گرد و غبار مشخص و آشکارسازی آنها با بهره گیری از تصاویر MODIS و Deep Blue انجام شد. برای مسیریابی حرکت گرد و غبار و مسیرهای ورودی آن به داخل شهر کرمانشاه و همچنین مسیرهای حرکت آن و مناطقی که بیشترین تاثیر را در این زمینه داشتند از مدل HYSPLIT  استفاده شد. بر اساس کدهای گرد و غباری بیشترین تعداد پدیده گرد و غبار به ترتیب در سال های 1387 و 1388 ثبت شده است. همچنین بیشترین تعداد روزهای گرد و غبار در تابستان و ماه های خرداد، تیر و مرداد مشاهده شد. نتایج DRS، HYSPLIT و گل طوفان نشان داد جهت های غربی بیشترین سهم ورودی گرد و غبار را به شهر کرمانشاه را دارند؛ تصاویر MODIS وDeep Blue  نیز این واقعیت را تصدیق می کنند. در کل نتایج نشان داد که بیشتر مسیرها از مناطق شمال غربی و مرکزی عراق و بیابان های سوریه و منشا گرد و غبار، مناطق مرزی و خشک شمال و مرکز عراق و سوریه هستند.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، مدل های اسپلیت، غرب ایران، منابع گرد و غبار
  • جمال دشتی، شیما نیکو*، محمد رحیمی، مرتضی اکبری صفحات 39-54
    تولید خالص اولیه یک شاخص حساس به تغییرات عوامل اقلیمی و فعالیت های انسانی است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کمی نقش نسبی تغییر اقلیم و فعالیت های انسانی بر توسعه بیابان زایی در شهرستان های تربت حیدریه و بجنورد بر پایه بهره گیری از تغییرات زمانی-مکانی تولید خالص اولیه انجام شد. ابتدا تولید خالص اولیه با اندازه گیری زمینی برآورد شد. سپس با استفاده از مدل CASA و در طی دوره آماری 1364 تا 1395 شبیه سازی شد. برای تعیین نقش نسبی تغییرات اقلیم و فعالیت های انسانی در توسعه یا بازگشت بیابان زایی ، شش سناریو طراحی شد. نتایج پژوهش نشان داد که تولید خالص اولیه در طول دوره 31 ساله کاهش یافته و روند تغییرات آن منفی است. بررسی سناریو های مختلف بیابان زایی نشان داد که شهرستان بجنورد تحت سناریوی گسترش بیابان زایی ناشی از تغییرات اقلیمی و شهرستان تربت حیدریه تحت سناریوی گسترش بیابان زایی ناشی از تعامل بین تغییرات اقلیم و فعالیت های انسانی است. براین اساس، روند شیب تغییرات تولید خالص اولیه واقعی و پتانسیل در شهرستان های بجنورد و تربت حیدریه، منفی و شدت آن در طبقه کاهشی کم تا متوسط طبقه بندی گردید. همچنین روند شیب تغییرات تولید خالص اولیه ناشی از فعالیت های انسانی در شهرستان تربت حیدریه مثبت و در طبقه افزایش کم تا متوسط و در شهرستان بجنورد، منفی و در طبقه کاهشی کم طبقه بندی گردید. بررسی سناریو های توسعه و یا بازگشت بیابان زایی نشان داد که 23/61 % از مساحت کل مناطق مورد بررسی تحت تاثیر گسترش بیابان ز ایی ناشی از اثر عوامل اقلیمی بوده و 77/38 % آن نیز متاثر از تعامل عوامل اقلیمی و فعالیت های انسانی در توسعه بیابان ز ایی است.
    کلیدواژگان: سناریوهای تغییر اقلیم، فعالیت های انسانی، آزمون های آماری، تخریب سرزمین
  • خدیجه خرمن دار، محسن حسینعلی زاده*، علی مهدوی، علی محمدیان بهبهانی، حسن یگانه صفحات 55-80

    آلودگی خاک با عنصرهای فلزی و شبه فلزی سمی به عنوان مشکل محیط زیستی در جهان به شمار می آید. فعالیت های معدنی منجر به آلودگی منابع طبیعی می شود. در پژوهش حاضر با هدف ارزیابی پتانسیل گیاه پالایی گونه های مرتعی درمنه دشتی Artemisia sieberi Besser و قیچ Fisch. & C.A.Mey atriplicoides Zygophyllum در جذب عنصرهای Ni, Co, As, Cr, V موجود در اطراف سنگ شکن بوکسیت معدن آلومینا پرداخته شد. نمونه برداری خاک در فاصله های m700-450، 1200-800، 2000-1400 و 5000-2500 از سنگ شکن و منطقه شاهد انجام شد. به این منظور بذرها در گلدان هایی به نسبت 3:1:1 ماسه بادی، کود پوسیده و خاک زراعی کاشت و پس از گذشت دو ماه به گلدان هایی با خاک های نمونه برداری شده از فاصله های هدف منتقل شدند. پس از اتمام یک دوره رویشی پتانسیل گیاه پالایی گونه های مذکور با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی، در سه تکرار در شرایط گلخانه بررسی شد. نتایج نشان داد که میزان تجمع عنصرهایNi, Co, Cr, As  در اندام هوایی و زیرزمینی گونه A.sieberi بالاتر از  Z.atriplicoidesاست، اما مقدار تجمع V در اندام هوایی و زیرزمینی گونه Z.atriplicoides بیشتر از A.sieberi بود. مقدار تجمع عنصرهای Ni, Co, Cr, As در گونه A.sieberi به ترتیب 7/7071> 96/2928>1/366> 07/151 و میزان تجمع V درگونه Z.atriplicoides برابر mg/kg55/510 و بین مقدار تجمع V در اندام هوایی و زیرزمینی گونه های مذکور و فاصله های هدف اختلاف معنی داری در سطح 1% مشاهده شد. فاکتور انتقال عناصر در گونه A.sieberi  بیشتر از یک و در گونه Z.atriplicoides کمتر از یک، است. بنابراین، از نظر فاکتور انتقال گونه A.sieberi قابلیت بیشتری برای استخراج گیاهی و گونه Z.atriplicoides توان بهتری برای تثبیت گیاهی دارد. همچنین گونه های A.sieberi و Z.atriplicoides به عنوان گونه های بیش اندوز عنصرهای Ni, Co شناخته شدند. بنابراین، این گونه ها برای پاک سازی اراضی آلوده به عنصرهای مورد بررسی به خصوص Ni، Co در مناطق مشابه می توانند، استفاده شوند.

    کلیدواژگان: استخراج گیاهی، گیاه پالایی، گونه های مرتعی، بیش اندوز
  • رضوان مشتاق، نوازالله مرادی*، حمید غلامی صفحات 81-92

    فراوانی ضایعات محصولات کشاورزی و شیلاتی یکی از معضل های محیط زیستی در مناطق مختلف است. تبدیل این ضایعات به بیوچار و کاربرد آنها در خاک یکی از روش های بهبود زیست بوم های مختلف و نقش مهمی در پایداری آنها دارد. در پژوهش حاضر تاثیر تعلیقه (سوسپانسیون) بیوچار میگو و بادمجان بر برخی از ویژگی‏های شیمیایی خاک شنی مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور نمونه‏های خاک با بافت شنی از اراضی کشاورزی اطراف بندرعباس به صورت دست نخورده در ستون‏هایی از جنس پلیکا به ترتیب با ارتفاع و قطر 25 و 20 cm جمع‏آوری شد. سپس تعلیقه‏های تهیه شده از بیوچار میگو (Fenneropenaeus merguiensis) و بادمجان (Solanum melongena) در قالب طرح کاملا تصادفی در سه غلظت 0، 4 و g/l 8 در سه تکرار به خاک اضافه و به مدت 100 روز در شرایط رطوبتی ظرفیت زراعی و 50% آن در نهالستان نگهداری شد. در ادامه، ویژگی های شیمیایی خاک شامل pH، EC، N، K، Ca، Mg و Na اندازه‏گیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگین داده‏ها در سطح 5% بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن انجام شد. نتایج نشان دهنده تاثیر معنی‏دار بیوچار میگو و بادمجان بر ویژگی‏های شیمیایی خاک شنی است. کاربرد بیوچار ضایعات میگو و بادمجان موجب افزایش معنی‏دار مقدار  K، N و pH و کاهش EC ، Na و Ca نسبت به تیمار شاهد شد. بیشترین مقدار K مربوط به غلظت g/l 8 بیوچار میگو و بادمجان و بیشترین مقدار N نیز مربوط به تیمار g/l 8 بیوچار میگو  بود. افزایش غلظت هر دو نوع بیوچار روند افزایشی در مقدار K و N نشان داده است. کمترین مقدار EC هم مربوط به غلظت g/l 8 بیوچار بادمجان بود. با توجه به نتایج به دست آمده کاربرد بیوچار ضایعات میگو و بادمجان در اصلاح خاک شنی پیشنهاد می‏شود.

    کلیدواژگان: بادمجان، میگو، تعلیقه، ویژگی‏های شیمیایی، ضایعات
  • پریسا کمالی، مهدی تازه، سعیده کلانتری*، مسعود فهرستی، عاطفه جبالی صفحات 93-108

    گرد و غبار یکی از مهم ترین پدیده های اتمسفری رایج در مناطق خشک و نیمه خشک است که طی دهه اخیر مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار گرفته است. پژوهش حاضر، تعداد روزهای گرد و غبار و رابطه آن با ویژگی های اقلیمی، پوشش گیاهی و تیپ های اراضی از سال 2005 تا 2017 میلادی، واقع در منطقه دشت یزد-اردکان مورد بررسی قرار داده است. شاخص غبارناکی منطقه مورد مطالعه در دو ایستگاه هواشناسی یزد و میبد، محاسبه و با طبقه بندی تصاویر دو ماهواره لندست 7 و 8 در سال های مذکور، نقشه تیپ های اراضی در واحدهای کاری اراضی زراعی، اراضی شهری، دشت سر اپانداژ، دشت سر پوشیده و ارگ، تهیه شد، سپس لایه NDVI در دو طبقه، برای ماهواره های لندست 7 و  8  محاسبه شد. مساحت طبقات برای تمام سطوح منطقه و همچنین در دو حریم 10 و 20 Km به مرکز ایستگاه های یزد و میبد، محاسبه گردید. در گام بعد رابطه متغیرهای اقلیمی شامل میانگین دما، بارش و رطوبت نسبی سالانه محاسبه و در پایان رابطه بین شاخص غبارناکی با تیپ اراضی، لایه NDVI و متغیرهای اقلیمی به دست آمد. نتایج نشان داد که رابطه بین شاخص DSI با تیپ ارگ مستقیم، ولی با تیپ های دشت سر اپانداژ، دشت سر پوشیده و اراضی زراعی رابطه عکس دارد. طبق نتایج بدست آمده، تیپ اراضی شهری بر روی شاخص غبارناکی دارای تاثیر چندانی نیست. در بررسی شاخص DSI با شاخص NDVI با افزایش شاخص غبارناکی منطقه، مقادیر NDVI برای تمام سطوح کاهش یافته است. رابطه متغیرهای اقلیمی با شاخص DSI نیز نشان داد که با کاهش میانگین بارش سالانه و رطوبت نسبی و افزایش دمای میانگین، شاخص غبارناکی افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: بافر، طبقه بندی تصاویر، گرد و غبار، لندست
|
  • Ahmad Entezari Zarch, Hassan Ahmadi *, Abolfazl Moeini Moeini, Ebrahim Pazira Pages 1-20

    Land degradation is manifested by a significant decrease in biological productivity of land, as a result of natural events or improper human activities. The unfortunate consequences of this degradation are threats to food security, economic well-being and environmental problems caused by the reduction of the exploitation potential of water, soil and plants. The aim of present research is to compare and measure the state of land degradation based on two global GLASOD and Iranian IMDPA models. The great plain of Yazd-Ardakan located in central Iran was selected as the research area. The land unit map of area was prepared. The severity of land degradation was investigated based on the GLASOD and IMDPA models in each of the land units. Accuracy assessment and comparison of both models’ performance were done by calculating overall accuracy and kappa coefficient, as well as non-parametric tests of Spearman and Mann-Kendall, and the significance of the results were confirmed. The comparison of accuracy assessment results showed that the IMDPA production map matched the actual data on the ground by 82%, while this match in the map obtained by GLASOD model was 69%. According to the IMDPA and GLASOD models, desertification was progressing strongly in 33% and 12% of the region, respectively. The intensity of desertification in the moderate class was approaching the severe class, and if there is no proper management to control and prevent the desertification process in the region, in not-so-distant future, the area of land with severe desertification will increase. In general, the lack of soil surface cover is the main factor in increasing the intensity of desertification in the Yazd-Ardakan plain. This issue is result of combination of natural factors and destructive human factors in the region, which has significant effects on increasing the desertification process and soil degradation.

    Keywords: Soil Degradation, Desertification, Wind erosion, GLASOD, Yazd
  • Rasol Bagherabadi, Mazaher Moeinaddini * Pages 21-38

    The dust storm is recognized as a global problem which has a large-scale negative impact on the world. Dust strong winds transport them long distances. The dust storm caused a lot of damage to the economy, health and the environment. Therefore, an adequate understanding of the origin and time of dust storms can be effective in reducing dust damage. The purpose of the ongoing research is to identify the source of the dust storm events. For this purpose, the dust events in a period of 11 years were analyzed using the synoptic meteorological data of Kermanshah. The number of 646 dust storms were identified, and their detection operations and identifying of the areas affected by dust storm and areas of origin were performed using MODIS and Deep Blue. The HYSPLIT was used to route the dust storm and the entry routes of dust storm into the Kermanshah city. Based on the dust codes, the highest number of dust storms per year was registered in 2008 and 2009, respectively.  Most dust storms were observed in summer and during May, June and January. The results of DRS, HYSPLIT have shown that the western directions have the largest amount of dust input in Kermanshah, and the MODIS and Deep Blue images also confirm this fact. Overall, the findings showed that most of the routes come from the north and centre of Iraq and the Syrian Desert.  Dust storms originate at the border and arid lands of northern and central Iraq and Syria.

    Keywords: Remote Sensing, HYSPLIT, West of Iran, Source Dust Storm
  • Jamal Dashti, Shima Nikoo *, Mohammad Rahimi, Morteza Akbari Pages 39-54
    Net primary production is a sensitive index to changes in climatic factors and human activities. The present study was conducted with the aim of quantitatively evaluating the relative role of climate change and human activities on the development of desertification in Torbat Heydarieh and Bojnoord based on the spatio-temporal variations of net primary production. First, primary net production was estimated by ground measurement. Subsequently, it was simulated using the CASA model in statistical period between 1986 and 2017. Six scenarios were designed to determine the relative role of climate change and human activities in the expansion or inversion of desertification. The results of the research showed that net primary production has declined over the 31-year period and that the trend in its changes is negative. An examination of different desertification scenarios showed that the city of Bojnord is under the scenario of expansion of desertification due to climate change, and Torbet Heydarieh city is under the scenario of desertification expansion due to the interaction between climate change and human activities. Based on this, the trend of changes in actual and potential primary net production in Bojnord and Torbat Heydarieh cities was negative and its intensity was classified in the low to medium decline category. Also, the slope trend of changes in primary net production caused by human activities in Torbat Heydarieh city was positive and in the low to medium increase class, and in Bojnord city, it was negative and in the low decrease class.The study of the development or return of desertification scenarios showed that 61.23% of the total area of the study area was affected by the expansion and development of desertification due to the impacts of climatic factors, and 38.77% of those affected by the interaction of climatic factors and human activities in expansion of desertification.
    Keywords: climate change scenarios, human activities, Statistical tests, land degradation
  • Khadijeh Khermandar, Mohsen Hosseinalizadeh *, Ali Mahdavi, Ali Mohammadian Behbahani, Hasan Yeganeh Pages 55-80

    Soil contamination by heavy metals is a significant environmental problem worldwide. Human activities, including mining, are a source of pollution to natural resources. In this study, the phytoremediation potential of rangeland species including, Artemisia sieberi Besser, Zygophyllum atriplicoides Fisch. and C.A. Mey for the absorption of heavy metals of Ni, Co, As, Cr and V was investigated around the bauxite crusher of the Jajarm alumina mine in the direction of the prevailing wind. Soil sampling was performed at the distances of 450-700, 800-1200, 1400-2000 and 2500-5000 meters from the center of the bauxite crusher, and the control site. For this purpose, the seeds were planted in pots with a 3:1:1 ratio of sand, fertilizer and soil. Two-months later, they were transferred to pots with soils sampled from target distances. After completing of a vegetative period, the phytoremediation potential of the species was performed a factorial experiment in a completely randomized block design with three replications in greenhouse conditions. Results indicated that As, Ni, Cr, and Co absorption in above/underground of A. sieberi tissues were higher than Z. atriplicoides. But V absorption in above/underground of Z. atriplicoides tissues were higher than that for A. sieberi and between the vanadium accumulation in the aerial and underground organs of the target species and distances a significant difference was observed at the level of 1%. The amount of heavy metals transfer factor for A. sieberi and Z. atriplicoides was more and less than one in turn. Therefore, in terms of the transfer factor, A. sieberi has a potential for phyto-extraction and Z. atriplicoides has a potential for phyto-stabilization. The results also showed that A. sieberi and Z. atriplicoides were recognized as hyper-accumulating of nickel and cobalt metals. These species can therefore be recommended for the ecological restoration of soils polluted by heavy metals, especially nickel and cobalt in similar regions.

    Keywords: Phyto-extraction, Phytoremediation, Rangeland species, Hyper-accumulating
  • Rezvan Moshtagh, Navazollah Moradi *, Hamid Gholami Pages 81-92

    The abundance of agricultural waste and fishing is one of the environmental issues in various regions. Converting these wastes to biochar and using them in the soil is a way to enhance diverse ecosystems and plays a vital role in environmental sustainability. In the present study, the effect of shrimp (Fenneropenaeus merguiensis) and eggplant (Solanum melongena) biochar suspension on certain chemical characteristics of sandy soil was investigated. For this purpose, samples of sandy soil from the agricultural lands around Bandar Abbas were collected intact in PVC columns with a height of 25, and diameter of 20 cm. Then the prepared suspension of shrimp and eggplant biochar was added to the soil in a completely random design in three concentrations of 0, 4, and 8 g/l in three replications. After adding the different soil treatments into columns, they were incubated for 100 days at a humidity range of field capacity and 50% of it was kept in nursery condition. Next, some soil chemical properties including of pH, EC, N, K, Ca, Mg, and Na were measured. Statistical analysis and comparison of means at P<0.05 between various treatments were performed using a one-way analysis of variance and the Duncan’s test in SPSS16. The results of ANOVA showed that the application of both types of biochar had a significant effect on the chemical properties of sandy soil, so that the application of shrimp and eggplant waste biochar caused a significant increase in the amount of K, N, and pH, and a decrease in EC, Na, and Ca compared to the control treatment. The maximum value of K was related to the concentration of 8 g/l of shrimp and eggplant biochar and the maximum value of N was obtained by applying 8 g/l of shrimp biochar. In addition, the increase in the concentration of the two types of biochar indicates an increase in K and N values. The lowest CE value was obtained by applying 8 g/l of eggplant biochar. Based on the results obtained, shrimp and eggplant biochar waste are suggested in the sand soil amendment.

    Keywords: Eggplant, shrimp, Suspension, chemical properties, biochar
  • Parisa Kamali, Mahdi Tazeh, Saeideh Kalantari *, Masoud Fehresti, Atefeh Jebali Pages 93-108

    Dust is one of the most important atmospheric phenomena, which has attracted the attention of many scientists as an emergent phenomenon. Current research has studied trend of the number of dust days and its relation to climatic parameters and vegetation index from 2005 to 2017 in the Yazd-Ardakan plain. The DSI was computed for the two meteorological stations at Yazd and Meybod. By classifying the two Landsat 7 and 8 satellite images, the land form/cover maps, including agricultural lands, urban, mantled pediments, covered pediment and erg have been prepared. The NDVI layer was then computed in two classes for the Landsat 7 and 8 satellites. The class area was calculated for all levels of the region and also within two buffers of 10 and 20 km at the center of stations Yazd and Meybod. The relationship between the climatic parameters, including annual average temperature, annual average precipitation and annual average relative humidity, was then calculated. Finally, the relationship between dust index and land form types, NDVI layer and climatic parameters has been investigated. The results showed that the relationship between the DSI and the erg type is direct, but there is an inverse relation with the mantled pediments, covered pediment and agricultural land. Based on the results obtained, urban lands have little effect on the dust storm index. By comparing the DSI with the NDVI, with the increase in the region's dust storm index, the NDVI values for all levels decreased. By comparing the DSI with the climatic parameters, with the decrease in annual average precipitation and relative humidity and the increase in annual average temperature, the dust Storm index increased.

    Keywords: Dust, Landsat, Image Classification, Buffer