دوماهنامه
دوره و شماره: دوره 32، شماره 6 - شماره پیاپی 62، زمستان 1397، صفحه 1234-1041 
مقالات پژوهشی

مطالعه عددی و آزمایشی رفتار هیدرولیکی تالاب مصنوعی زیرسطحی افقی در توزیع‌های متفاوت جریان

صفحه 1041-1054

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.60864

سید سعید اخروی، سعید اسلامیان، نادر فتحیان پور

چکیده بررسی رفتار هیدرولیکی داخلی سامانه تالاب مصنوعی زیرسطحی افقی در جهت بهینه‌سازی طراحی امری ضروری است. بدین منظور، این پژوهش اثرات نحوه توزیع جریان ورودی را در سه آرایش متفاوت شامل: (A) حالت ورودی وسط، (B) ورودی گوشه و (C) ورودی یکنواخت به صورت آزمایشی و عددی بررسی نمود. در تمامی حالات، خروجی در وسط سامانه ثابت بوده است. شبیه‌سازی عددی بر پایه معادله جریان زیر سطحی در محیط‌های متخلخل (دارسی) با نرم‌افزار کامسول انجام و سپس توسط داده‌های آزمایشی واسنجی شد. تحلیل منحنی زمان ماند حاصل از مطالعه آزمایشی نشان داد که توزیع یکنواخت جریان با افزایش پخشیدگی جریان و کاهش مسیرهای میان­بر سبب افزایش زمان ماند میانگین و در نتیجه راندمان هیدولیکی سامانه می‌شود. شبیه‌سازی جریان داخلی این آرایش نیز حاکی از توزیع همگون فشار و خطوط جریان در طول سامانه می‌باشد. دامنه تغییرات فشار درون سامانه در سه آرایش به ترتیب 14، 12 و 10 سانتی‌متر آب است. اختلاف زیاد فشار در نواحی پرفشار و کم­فشار در آرایش ورودی گوشه ناشی از توزیع ناهمگون جریان ورودی بوده که با ایجاد مسیرهای میان­بر متعدد سبب کاهش زمان ماند میانگین و حجم مؤثر در سامانه می‌شود. حجم مؤثر در این آرایش 1/62 درصد می‌باشد در حالی که در دو آرایش دیگر 5/87 درصد است. با توجه به تعریف جریان ایده‌آل در تالاب مصنوعی می‌توان نتیجه گرفت که ورودی یکنواخت به جهت پخشیدگی جریان بالاتر، حجم مرده و میزان مسیرهای میان­بر کمتر به عنوان بهترین آرایش ورودی جریان شناخته می­شود و سپس آرایش ورودی وسط دارای عملکرد مناسبی می‌باشد.

مقالات پژوهشی

تعیین سهم منابع رسوب حوزه با استفاده از تکنیک انگشت‌نگاری عناصر ژئوشیمیایی (مطالعه موردی: حوزه دره انار باغملک)

صفحه 1055-1067

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.65219

امین ذرتی پور، محمد معظمی، محمدرضا انصاری

چکیده لازمه اجرای صحیح برنامه­های حفاظت خاک و کنترل رسوب، کسب اطلاعات از اهمیت نسبی منابع رسوب و تعیین سهم آن­ها در توان رسوب­زایی و همچنین شناسایی کانون­های بحرانی در حوزه­های آبخیز است. امروزه تکنیک­های انگشت­نگاری منابع رسوب، روشی مناسب در تهیة سریع و کم هزینة اطلاعات در مورد منابع اصلی رسوب هستند. در تحقیق حاضر از این تکنیک در سهم­بندی منابع رسوب و شناسایی واحدهای بحرانی در زیرحوزه دره انار باغملک در استان خوزستان استفاده شد. در این روش با به کارگیری آزمون­های آماری مقایسة میانگین­ها و تحلیل تشخیص، از میان هفت ردیاب ژئوشیمیایی انتخاب شده که عبارتند از سرب، روی، مس، آهن، منگنز، نیکل وکروم، ترکیب بهینه­ای از ردیاب­ها شامل مس، آهن و منگنز انتخاب شد. در نهایت با استفاده از یک مدل ترکیبی چندمتغیره، رابطه­ای بین مقادیر ردیاب­های منشاء و رسوبات برقرار شده و سهم منابع رسوب حوزه برآورد شد. سازند گچساران با 3/53 درصد بیش­ترین و سازند بختیاری با 9/0 درصد کم­ترین سهم را در رسوب­زایی حوزه به خود اختصاص دادند. همچنین کاربری مرتع درجه سه و کاربری جنگل نیز به ترتیب با 5/71 و 3/0درصد، بیش­ترین و کم­ترین مقدار رسوب­زایی کاربری اراضی حوزه را بر عهده داشتند. در نهایت برای ارزیابی نتایج از ضریب کارایی مدل استفاده شد و ضریب 98/0 به دست آمد، که نشان داد تکنیک انگشت­نگاری رسوبات صحت و دقت بالایی در برآوردها داشته و روش مناسبی در تفکیک و تعیین سهم منابع رسوب حوزه می­باشد.

مقالات پژوهشی

تأثیر مدیریت آبیاری (نوع سیستم و تنش کم ‌آبی) بر عملکرد و شاخص‌های فیزیولوژیکی انگور (مطالعه موردی منطقه ناغان)

صفحه 1069-1080

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.67733

فاطمه فتاحی ناغانی، مهدی قبادی نیا، عبدالرحمان محمدخانی، محمدرضا نوری امامزاده‌ایی

چکیده به منظور بررسی اثر نوع سیستم آبیاری و تنش کم­آبی بر میزان آب مصرفی، عملکرد و شاخص­های فیزیولوژیکی انگور رقم عسگری، پژوهشی در تابستان 1395 در قالب طرح بلوک­های کاملا تصادفی با 5 تیمار در یکی از باغ‌های انگور در منطقه ناغان انجام گرفت. تیمار­ها شامل آبیاری رایج در منطقه (شاهد)، آبیاری سطحی با 100 درصد نیاز آبی، آبیاری سطحی با 60 درصد نیاز آبی، آبیاری قطره­ای با 100 درصد نیاز آبی و آبیاری قطره­ای با 60 درصد نیاز آبی در 4 تکرار بود. سن گیاهان در حدود 60 سال و بافت خاک رس لومی تعیین شد. در انتهای آزمایش کارایی مصرف آب، عملکرد محصول، RWC، تعداد حبه و وزن 100 حبه در خوشه و همچنین صفات کیفی مانند مواد جامد محلول، اسید کل و pH آب انگور اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد، در هردو سیستم، تنش کم­آبی باعث کاهش محتوای نسبی آب برگ، عملکرد محصول، وزن 100 حبه و تعداد حبه در خوشه و همچنین اسید کل شده است. تیمار شاهد کمترین مقدار کارایی مصرف آب را داشته است. تیمار آبیاری قطره­ای 100 درصد در بیشتر پارامتر­ها اختلاف معنی­داری با تیمار شاهد ندارد و به مراتب ویژگی­های کیفی و کارایی مصرف آب آن از تیمار شاهد بهتر بوده است. سیستم آبیاری قطره­ای با جلوگیری از هدر­رفت آب به میزان حدود 40درصد ، موجب تولید محصولی با کیفیت­تر و بازار پسند نسبت به آبیاری سنتی شده است. بنابراین می­تواند جایگزین مناسبی برای آبیاری باغ­های انگور در منطقه باشد.

مقالات پژوهشی

بررسی تغییرات برخی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی به روش زمین‌آمار در حوزه ‌آبخیز شهرستان مرند- آذربایجان‌شرقی

صفحه 1081-1095

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.72066

لیلا کاشی زنوزی، محمدرضا یزدانی، محمد خسروشاهی، محمد رحیمی

چکیده آب‌های زیرزمینی تنها منبع اصلی آب برای مصارف شرب، کشاورزی و صنعتی در شهرستان مرند می‌باشد و اهمیت حیاتی آن موجب می‌شود تضمین کیفیت آن به طور جدی مورد توجه قرار گیرد. در این مطالعه به منظور ارزیابی روند تغییرات پارامترهای کیفی آب زیرزمینی شامل EC, TDS, Cl-, SAR  و SO42-، اطلاعات مربوط به چاه‌های پیزومتری طی سال‌های آماری 84، 88 و 91 استفاده شدند و با روش‌های زمین آمار شامل روش کریجینگ معمولی در حالت‌های کروی، گوسی و نمایی و روش فاصله معکوس وزن‌دار (IDW) با توان‌های 1 تا 3 مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس روش ارزیابی متقاطع، روش کریجینگ در مقایسه با روش فاصله معکوس وزن‌دار دارای RMSE  و ME کمتری بود. نقشه پهنه‌بندی آنیون SO42- در سال 91 با مقادیر آماره G و شاخص موران به ترتیب برابر 41/21 و 59/0 درصد دارای بیشترین تعامل در ساختار فضایی و نقشه پهنه‌بندی EC در سال 84 با شاخص موران و آماره G به ترتیب 16/0 و 45/3  درصد از کمترین تعامل ساختار فضایی برخوردار می‌باشد. با ترسیم نمودارهای روند تغییرات پارامترهای کیفی در طول و عرض جغرافیایی معلوم شد مقادیر آنیون Cl EC, SAR, و TDS و SO42 بین سالهای 84 تا 88 در جهت غربی –شرقی روند افزایشی نامحسوسی  داشتند و در سال 91 با شیب بیشتری افزایش یافتند. این عوامل در جهت شمالی-جنوبی از سال 84 تا 91 در قسمت شمال حوزه افزایش، در میانه حوزه آبخیز روند کاهشی و در جنوب حوزه آبخیز دوباره افزایش یافته‌اند. در نهایت با قطع دادن نقشه کاربری اراضی و زمین‌شناسی حوزه آبخیز با نقشه‌های پهنه‌بندی هر یک از این پارامترها چنین استنباط می‌شود که با توجه به پراکنش روستاها، مناطق مسکونی و اراضی کشاورزی اطراف آن­ها در مرکز و شرق حوزه آبخیز، روند تغییرات این پارامترهای کیفی در آب زیرزمینی حوزه آبخیز شهرستان مرند تحت تأثیر فعالیت‌های انسانی هستند. همچنین برخی سازندهای زمین‌شناسی و کانی‌های ژیپس‌دار و دولومیتی حوزه در کیفیت آب زیرزمینی سبب بالا رفتن مقادیر TDS و سولفاته شدن منابع آب در بخش‌های شرقی حوزه شده است. 

مقالات پژوهشی

برآورد سیلاب طرح حوضه آبخیز با به‌کارگیری تئوری فرکتال و مدل بارش- رواناب HEC-HMS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز رودخانه خرم‌آباد)

صفحه 1097-1107

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.71723

حمیدرضا باباعلی، زهره رامک، رضا سپهوند

چکیده برآورد سیلاب طرح حوضه آبخیز جهت طراحی سازه­های هیدرولیکی، تثبیت سواحل رودخانه، پروژه­های آبخیزداری و پهنه­بندی سیل یکی از مهم‌ترین مسائل هیدرولیکی و هیدرولوژیکی به­شمار می­آید. منحنی­های شدت- مدت- فراوانی (IDF) بارش یکی از ابزارهای هیدرولوژیکی جهت محاسبه سیلاب طرح و طراحی سازه­های هیدرولیکی می­باشند. حوضه آبخیز رودخانه خرم­آباد یکی از زیرحوضه­های حوضه کرخه همواره در معرض وقوع سیلاب­های مخرب و خسارت­های ناشی از آن بوده است. در این تحقیق، ابتدا منحنی­های شدت- مدت- فراوانی حوضه آبخیز به کمک تئوری فرکتال برآورد گردید و پس از آن، بارش طرح حوضه در دوره­های بازگشت­ مختلف به­دست آمد. در مرحله بعد مدل بارش- رواناب HEC-HMS برای حوضه مورد نظر واسنجی و در نهایت سیلاب طرح حوضه در دوره­های بازگشت­ مختلف تخمین زده شد. نتایج تحقیق، کارآیی بالای مدل فرکتال و نیز مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS را در این حوضه نشان داد. همچنین نتیجه تحقیق توزیع احتمالاتی گامبل را با آزمون کای­اسکور، اندرسون دارلینگ و نیز کولموگروف-اسمیرنوف با سطح معنا داری 5 درصد برای داده­های حداکثر بارش سالانه با تداوم روزانه این حوضه مناسب دانست.

مقالات پژوهشی

بسط منحنی‌های هاف برای پنج ایستگاه منتخب در شرق دریاچه ارومیه

صفحه 1109-1123

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.72443

ساینا وکیلی آذر، یعقوب دین پژوه

چکیده در این مطالعه، با استفاده از آمار رگبارهای ثبت شده برای 517 رویداد در 5 ایستگاه عجب­شیر، آذرشهر، بناب، بستان­آباد و لیقوان (واقع درشرق دریاچه ارومیه)، منحنی­های­ هاف بسط داده شد. کل رویدادهای منتخب براساس مدت دوام رگبار در چهار کلاس متمایز به­شرح 1- صفر تا دو ، 2- دو تا شش، 3- شش تا دوازده و 4- بیش از دوازده ساعت دسته­بندی شدند. سپس منحنی­های هاف برای هر دسته به­ازای درصد احتمالات 10 درصد، 20 درصد، ... و 90 درصد رسم گردید. ضمنا منحنی­های هاف برای کل رویدادها (بدون دسته­بندی) در هر ایستگاه نیز تهیه شد. در این مطالعه، از توزیع‌های آماری رایج در هیدرولوژی استفاده شد. همچنین، سه شاخص جدید که نشان­دهنده نسبت درصد عمق بارش از آغاز بارندگی تا پایان 25 درصد، 50 درصد و 75 درصد زمان بارندگی منحنی هاف 50 درصد به منحنی هاف 90 درصد می­باشند، به­صورت S، I و Q تعریف شد. هیتوگراف رگبار طرح در هر ایستگاه برای کل رویدادها (بدون کلاس­بندی) برای منحنی هاف 50 درصد به­دست آمد. مدل ریاضی منحنی­های هاف در فرم مدل لاجستیک بسط و پارامترهای آن تخمین زده شدند. نتایج حاکی از آن است که برای کلاس­های با مدت دوام کمتر از 6 ساعت بخش قابل توجهی از بارش در چارک­های اول یا دوم زمانی رخ می­دهد. درحالیکه در بارش­های با مدت دوام بیش از 6 ساعت بارش­ها با شدت کم آغاز شده و به­تدریج تا آخر بارندگی بر شدت آن­ها افزوده می­شود. همچنین نتایج نشان داد که روند تغییرات مقادیر شاخص­های S، I و Q به­صورت S>I>Q می­باشد. بر اساس نتایج حاصله، مدل لاجستیک قادر به برازش خیلی خوب رگبارها در ایستگاه­های منتخب می­باشد، طوریکه ضریب همبستگی بین مشاهدات و مدل بین 978/0 و 998/0 است که از نظر آماری در سطح 5 درصد معنی­دار بودند.

مقالات پژوهشی

ارتباط شماره منحنی حوضه آبخیر با شاخص سطح برگ (مطالعه موردی: حوضه آبخیز کره‌بس)

صفحه 1125-1134

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.72907

خدایار عبدالهی، سمیرا بیاتی

چکیده شماره منحنی (CN) یک پارامتر هیدرولوژیکی با مبنای تجربی است که جهت پیش­بینی مقدار رواناب مستقیم و یا مقدار بارش مازاد نفوذ یافته در خاک استفاده می­شود. از بین ویژگی­های سطح زمین، پوشش گیاهی یکی از عوامل مؤثر بر مقدار دبی اوج و حجم سیلاب می­باشد. یکی از شاخص­های معرف وضعیت پوشش گیاهی، شاخص سطح برگ است که از طریق اطلاعات سنجش از دور در دسترس است. در این مطالعه با هدف بررسی رابطه شاخص سطح برگ و شماره منحنی در مقیاس حوضه آبخیز، هیدروگراف سیلاب حوضه آبخیز کره­بس با استفاده از مدل HEC-HMS شبیه­سازی و مقادیر شماره منحنی سالانه حوضه برآورد شد. فایل­های رستری شاخص سطح برگ نیز از پایگاه اینترنتی مودیس تهیه و برای برقراری رابطه­­ای بین شماره منحنی حوضه و شاخص سطح برگ استفاده شد. دقت شبیه­سازی هیدروگراف با استفاده از ضریب کارایی نش- ساتکلیف 72/0 نشان داد که رابطه به­دست آمده با تابع انتقال، شماره منحنی حوضه مورد مطالعه را به خوبی برآورد می­کند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش شاخص سطح برگ، مقدار شماره منحنی کاهش می­یابد. این نشان می­دهد که افزایش پوشش گیاهی در منطقه موجب کاهش دبی اوج و حجم سیلاب می­شود. مقایسه کلاس­های شیب نیز مبین آن است که این عامل توپوگرافی نیز بر دبی اوج و حجم سیلاب اثر مستقیم دارد.

مقالات پژوهشی

پهنه‌بندی کربن آلی خاک با استفاده از روش‌های زمین‌آماری و شبکه عصبی مصنوعی (استان کهگیلویه و بویراحمد)

صفحه 1135-1148

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.67983

پریسا لاهوتی، سید مصطفی عمادی، محمدعلی بهمنیار، مهدی قاجار سپانلو

چکیده برای درک بهتر از ترسیب یا آزادسازی کربن به اتمسفر، پهنه‌بندی کربن آلی خاک برای داشتن خط مبنایی از مقدار و ذخیره آن در خاک و همچنین امکان پایش تغییرات آن در طول زمان، بسیار حائز اهمیت است. هدف اصلی این تحقیق، شناخت تغییرپذیری مقدار و ذخیره کربن آلی خاک با استفاده از روش‌های شبکه عصبی مصنوعی و زمین‌آمار در شرق و جنوب شرق استان کهگیلویه و بویراحمد بود. نمونه‌های خاک به‌صورت مرکب و تصادفی از 204 نقطه از عمق 0-15 سانتی‌متر جمع‌آوری و مقدار کربن و ذخیره کربن آلی و برخی خصوصیات خاک اندازه‌گیری شد و از شاخص پوشش گیاهی، ارتفاع، دما، بارش و شیب به‌عنوان داده‌های کمکی استفاده شد. به‌منظور تخمین نقاط در محل‌های نمونه­برداری نشده از روش­های شبکه عصبی مصنوعی (پرسپترون چندلایه، MLP)، کوکریجینگ، کریجینگ معمولی و وزن­دهی معکوس فاصله استفاده شد و از شاخص­های آماری نظیر ضریب همبستگی (R2)، ضریب همبستگی همگام (CCC)، خطای میانگین (ME) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای تعیین بهترین روش استفاده شد. مقدار و ذخیره کربن آلی خاک با کاهش میانگین دما و افزایش ارتفاع، ارتقا یافت و در کاربری جنگل بیشترین مقدار بود. بهترین مدل واریوگرام برای مقدار و ذخیره کربن آلی مدل گوسی بود و روش MLP نسبت به روش­های زمین‌آماری در تخمین مقدار و ذخیره کربن آلی خاک دقت بیشتری داشت. پهنه‌بندی حاصل از روش MLP با توجه به‌دقت بالای آن (856/0= RMSE، 133/0= ME، 89/0 CCC=و 68/0= R2) و مدنظر قرار دادن عوامل زمینی، خاکی و اقلیمی، می­تواند به‌عنوان یک نقشه مبنا برای بیان وضعیت فعلی کربن آلی در منطقه معرفی گردد.

مقالات پژوهشی

رابطه بین اشکال مختلف آهن و پذیرفتاری مغناطیسی با تکامل خاکهای منطقه رامهرمز، استان خوزستان

صفحه 1149-1164

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.68206

یونس عبدلی، سیروس جعفری، عباس بشکار

چکیده این تحقیق به منظور بررسی رابطه بین اشکال مختلف آهن و پذیرفتاری مغناطیسی با تکامل خاک های گچی استان خوزستان صورت گرفت. برای این منظور 14 خاکرخ تشریح و نمونه برداری شده و مقادیر آهن و پذیرفتاری مغناطیسی آن اندازه گیری شد. موقعیت خاکها طوری انتخاب شد که از لحاظ توپوگرافی در موقعیت­های مختلف شیب قرار داشته باشند. نتایج نشان داد که میانگین آهن پدوژنیکی (Fed) و آهن بلوریFeo) - Fed) به ترتیب در خاکرخ های دشت مرتفع با کاربری زارعی، تپه و اراضی پست افزایش یافت که با میزان تکامل آنها هماهنگی دارد. کمترین و بیشترین مقدار اکسیدهای آهن فعالFed) / (Feoبه ترتیب مربوط به تپه یا اینسیلرگ قدیمی و واحدهای اراضی پست با زه‏کشی ضعیف بود. مقایسه میانگین آهن فعال نشان داد که بین واحدهای دشت مرتفع و تپه به دلیل تکامل و سن بیشتر، اختلاف معنی داری وجود نداشت اما در اراضی پست اختلاف معنی داری بین آنها وجود داشت که نشان دهنده تکامل کم این خاک­ها بود. میزان پذیرفتاری مغناطیسی آون در خاکهای تپه، بیشترین و در اراضی پست با شرایط زه‏کشی ضعیف و کاربری زراعی حداقل بود. پذیرفتاری مغناطیسی مینروژیک در خاکرخ‏های متاثر از گچ، پس از حذف آنها افزایش یافت که با مجموع کربنات کلسیم، گچ، مواد آلی و درصد شن رابطه مثبت و معنی دار و با درصد سیلت و رس رابطه معکوس و معنی داری داشت. این روند تاثیر مواد مادری را بر میزان پذیرفتاری مغناطیسی مینروژیک آشکار نموده و نشان می‏دهد که پذیرفتاری مغناطیسی مینروژیک، ارتباط مثبتی با تکامل پدوژنیکی ندارد. همچنین همبستگی بین پذیرفتاری مغناطیسی و مینروژنیک با Feo رابطه منفی و معنی دار و پذیرفتاری مغناطیسی با میزانFeo -Fed  رابطه مثبت و معنی دار نشان داد. این پژوهش نشان داد که کاربری، زه کشی و مواد مادری بیشترین اثر را بر مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی و آهن دارند که سبب تغییر خصوصیات ژنتیکی و تکامل خاکهای گچی مورد مطالعه گردیده است.

مقالات پژوهشی

تاثیر کمپوست بقایای هرس درختان بر برخی شاخص‌های میکروبیولوژیکی یک خاک آهکی در حضور میکوریز در شرایط رایزوباکس

صفحه 1165-1177

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i5.71736

رقیه واحدی، میرحسن رسولی صدقیانی، محسن برین

چکیده با توجه به کمبود مواد آلی در اغلب خاک­های ایران، بقایای هرس درختان میوه یکی از منابع مهم مواد آلی خاک به شمار می­روند که با تبدیل شدن به کمپوست به همراه تلقیح میکوریزی می­تواند از راهکارهای افزایش خصوصیات میکروبیولوژیک در خاک­های آهکی ­باشد. از این رو، در این پژوهش تاثیر کمپوست حاصل از بقایای هرس درختان میوه در حضور تلقیح میکوریزی بر برخی شاخص­های میکروبیولوژیکی یک خاک آهکی در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی در شرایط گلخانه­ای در رایزوباکس اجرا گردید. فاکتورها شامل منابع آلی (کمپوست بقایای هرس، بقایای هرس و شاهد بدون ماده آلی) و خاک (خاک ریزوسفر و غیرریزوسفر) در شرایط تلقیح میکوریزی بودند. پس از پایان دوره رشد گیاه گندم، کربن آلی (OC)، کربن زیست توده میکروبی (MBC)، فسفر زیست توده میکروبی ((MBP، کسر متابولیکی (qCO2)، بهر میکروبی (MBC/OC) و شاخص قابلیت دسترسی به کربن (CAI)، فعالیت آنزیم­های فسفومنواستراز اسیدی (ACP) و قلیایی (ALP) و نیز درصد کلنیزاسیون میکوریزی ریشه در خاک­های ریزوسفری و غیرریزوسفری تعیین گردید. نتایج نشان داد که کاربرد کمپوست باعث افزایش OC، MBC، MBP و کاهش MBC/MBP نسبت به تیمار شاهد شد. به طوریکه کمپوست بقایای هرسOC،  MBCوMBP را به ترتیب 08/8، 79/46 و 18/37 درصد در خاک ریزوسفر نسبت به غیرریزوسفر افزایش داد. بقایای هرس موجب افزایش 45/1، 26/1 و 3/1 برابری به ترتیب در qCO2،  CAI و ACP در خاک ریزوسفری در مقایسه با غیرریزوسفر شد. در حالی که بیشترین میزان بهر میکروبی در تیمار شاهد بدون ماده آلی بود. همچنین، بیشترین فعالیت ALP و درصد کلنیزاسیون میکوریزی ریشه را کمپوست بقایای هرس در خاک ریزوسفری به خود اختصاص داد.

مقالات پژوهشی

کاربرد ماشین‌های بردار پشتیبان برای تهیۀ نقشۀ پوشش/ کاربری اراضی از تصاویر ماهوارۀ لندست

صفحه 1179-1190

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.72967

محمد علی محمودی، سهیلا مومینی، مسعود داوری

چکیده آگاهی از وضعیت پوشش زمین و نوع کاربری­های آن برای بسیاری از مطالعات زیست­ محیطی، تغییرات اقلیمی و مدیریت منابع خاک و آب ضروری است. امروزه به­طور فزاینده­ای از اطلاعات سنجش از دور، که از ماهواره­ها بدست می­آیند، برای تهیۀ نقشۀ پوشش/کاربری اراضی استفاده می­شود. هدف از این مطالعه بررسی کارایی ماشین­های بردار پشتیبان برای طبقه­بندی تصاویر ماهوارۀ لندست 8 به منظور تهیۀ نقشه­های پوشش/کاربری اراضی حوضه آبخیز سد گاوشان در غرب ایران با مساحتی در حدود 206 هزار هکتار و نیز مقایسۀ آن با شبکه­های عصبی مصنوعی بود. بدین­منظور از 1320 نقطه به عنوان نقاط کنترل زمینی یا نقاط مرجع استفاده شد. کلاس کاربری در هر نقطه با پیمایش صحرایی و یا با استفاده از تصاویر گوگل ارث مشخص گردید. برای ترکیب ماشین­های بردار پشتیبان دودویی برای طبقه­بندی چند کلاسه از استراتژی­های یک در مقابل یک، یک در مقابل همه و ترتیبی استفاده شد. همچنین در هر استراتژی کرنل­های مختلف خطی، چند جمله­ای و شعاعی بکار گرفته شد. بر این اساس در بین مدل­های مختلف ایجاد شده بهترین عملکرد بر اساس روش یک در مقابل یک و تابع کرنل چند جمله­ای درجۀ سه به­دست آمد. آزمون مک­نمار نشان داد که کارایی مدل به­دست امده با صحت کلی 5/89 درصد و شاخص کاپای 9/84 به­طور معنی­داری از شبکه­های عصبی مصنوعی بالاتر است (001/0>P). نتایج این مطالعه نشان می­دهد که ماشین­های بردار پشتیبان در مقایسه با شبکه­های عصبی مصنوعی از کارایی بالاتری برای طبقه­بندی تصاویر ماهواره­ای برخوردارند؛ با اینحال صحت آنها به­طور قابل ملاحظه­ای متأثر از الگوی ترکیب ماشین­ها و نوع تابع کرنل می­باشد.

مقالات پژوهشی

اثر اسید هیومیک بر شاخص‌های فیزیولوژیکی کمبود آهن در گیاه کلزا (رقم هایولا 308)

صفحه 1191-1205

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.73520

طالب نظری، مجتبی بارانی مطلق، اسماعیل دردی پور، رضا قربانی نصرآبادی، سمیه سفیدگر شاهکلایی

چکیده در این پژوهش، تأثیر کاربرد خاکی، محلول­پاشی و مصرف همراه با آب آبیاری اسیدهیومیک بر فرآهمی آهن، انواع کلروفیل و آنزیم­های گیاهی در گیاه کلزا (رقم هایولا 308) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 10 تیمار در 4 تکرار به اجرا درآمد که تیمارها شامل مصرف خاکی اسیدهیومیک در سه سطح (1، 2 و 4 گرم بر کیلوگرم خاک)، محلول­پاشی اسیدهیومیک در سه سطح (1/0، 2/0 و 4/0 درصد)، همراه با آب آبیاری در سه سطح (1000، 2000 و 4000 میلی‌گرم در لیتر) و تیمار شاهد بود. نتایج به­دست آمده نشان داد که بیشترین مقدار آهن کل برگ مربوط به تیمار 4/0 درصد محلول­پاشی و کمترین مقدار مربوط به تیمار شاهد بود. همچنین بیشترین مقدار آهن کل ساقه و آهن فعال به ترتیب با میانگین 85 و 86/44 میلی­گرم بر کیلوگرم مربوط به تیمار 2000 میلی­گرم بر لیتر مصرف همراه با آب آبیاری اسیدهیومیک بود. بیشترین مقادیر کلروفیل a، b و کلروفیل کل به ترتیب با میانگین 58/3، 79/1 و 37/5 در تیمار محلول‌پاشی اسیدهیومیک باسطح 4/0 درصد دیده شد. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم­های گیاهی سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون ‌پراکسیداز به ترتیب با میانگین 20/4 و 95/1 (Iu /gr.fw) مربوط  تیمار 1/0 درصد محلول پاشی اسیدهیومیک و بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز با میانگین 46/4 (Iu /gr.fw) مربوط به تیمار 1000 میلی گرم در لیتر مصرف همراه با آب آبیاری بود. همچنین همبستگی منفی بین آنزیم­های گیاهی با انواع کلروفیل و آهن فعال وجود داشت. آهن فعال و آنزیم­های آنتی اکسیدان که نشان­دهنده آهن درون سیتوپلاسم سلول­اند، شاخص­های مناسبی برای ارزیابی تحمل به کمبود آهن در مقایسه با سنجش آهن کل برگ می­باشند.

مقالات پژوهشی

تغییرات مکانی ذرات معدنی خاک با استفاده از زمین آمار و سنجش از دور جهت پهنه‌بندی بافت خاک

صفحه 1207-1222

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.74046

فرخ اسدزاده، کمال خسروی اقدم، نفیسه یغمائیان مهابادی، حسن رمضانپور

چکیده شناخت توزیع فضایی و تغییرپذیری مکانی بافت خاک به‌ عنوان یکی از مهم­ترین مشخصه­های خاک‌‌شناخت، ویژگی اساسی جهت مدیریت بهینه اراضی تلقی می­شود که آگاهی دقیق از این تغییرات مکانی به استفاده بهینه از زمین و در نهایت افزایش تولیدات کشاورزی منجر خواهد شد؛ بنابراین این مطالعه با هدف افزایش دقت تخمین بافت خاک به کمک تصاویر ماهواره ترا، سنجنده مادیس انجام شد. در این راستا، نمونه­برداری برای تخمین بافت خاک سطحی در 60 نقطه به روش تصادفی سیستماتیک در منطقه مطالعاتی واقع در شرق آذربایجان شرقی، انجام شد. بعد از تجزیه آزمایشگاهی ذرات معدنی با روش هیدرومتری، بافت خاک تعیین گردید، سپس به بررسی همبستگی اجزای معدنی خاک با باندهای SWIR ماهوراه ترا، سنجنده مادیس با قدرت تفکیک مکانی 500 متر در جهت کاهش خطای RMSE و MAE در تخمینگر زمین آماری کوکریجینگ پرداخته شد و رابطه رگرسیونی گام به گام چندگانه خطی بین باندهای SWIR و ذرات معدنی خاک ارائه شد، همچنین رابطه رگرسیونی بین سطوح تخمینی کریجینگ و کوکریجینگ از طریق تفاضل آن­ها به دست آمد. در انتها پهنه­بندی بافت خاک به کمک پیش­بینی کوکریجینگ از سه جزء معدنی خاک انجام شد. نتایج نشان داد که از بین باندهای SWIR، باند سه دارای بیشترین همبستگی با ذرات معدنی خاک می­باشد و استفاده از این متغیر کمکی، مقدار خطای تخمین RMSE را برای ذرات شن، سیلت و رس را به ترتیب 81/2، 73/2 و 06/2 و خطای تخمین MAE را به ترتیب 011/0، 025/0 و 136/0 کاهش می­دهد. برازش مدل­های تئوریکی نشان داد که بهترین مدل نیم تغییرنما برای رس، سیلت و شن به ترتیب کروی، کروی، نمایی و برای نیم تغییرنمای متقابل به ترتیب کروی، نمایی و نمایی می­باشد، همچنین بیشترین خطای تخمین مربوط به شن و کمترین خطای تخمین مربوط به رس می­باشد، که متغیر کمکی باند 3 سنجنده مادیس در پایین آوردن خطای تخمین بیشترین و کمترین اثر را به ترتیب در تخمین مربوط به شن و رس دارد، همچنین نتایج نقشه کوکریجینگ بافت خاک، با بافت­های خاک تعیین شده در آزمایشگاه به میزان 70 درصد همخوانی دارد.

مقالات پژوهشی

کاربرد کیتوسان اتصال عرضی یافته با کاپاکاراگینان در حذف یون‌های کادمیم از محلول‌های آبی و خاکی

صفحه 1223-1234

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i6.75071

سارا ملاعلی عباسیان، فرحناز داشبلاغی، غلامرضا مهدوی نیا

چکیده در این مطالعه، کارایی جذب کیتوسان اتصال عرضی یافته با کاپاکاراگینان برای پاکسازی آب و خاک آلوده به فلز سنگین کادمیم به طور مجزا مورد بررسی قرار گرفت. جذب و واجذب کادمیم توسط جاذب زیستی در سیستم تعادلی یا پیمانه­ایی انجام شد. مطالعه جذب و واجذب کادمیم توسط کیتوسان مورد مطالعه (g/L 11/1) در دامنه غلظتی 97/1-0 میلی مولار کادمیم در pH معین 6/7 در قدرت یونی 8 میلی مولار انجام گردید. به منظور تعیین واجذبی کادمیم جذب شده توسط کیتوسان اصلاح شده، به هر کدام از نمونه کیتوسان­های باقیمانده از آزمایش جذب، 90 میلی­لیتر EDTA 1/0 مولار افزوده شد. مدل های فرندلیچ و لنگموئیر بر داده های حاصل برازش یافت. بهترین مدل بوسیله ضریب تبیین (r2) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) انتخاب گردید. نتایج بیانگر آن است که معادله فرندلیچ در مقایسه با معادله لنگموئیر در هر دو سیستم آب و خاک بخوبی بر داده برازش یافت. ماکزیمم پتانسیل جذب توسط کیتوسان مورد مطالعه در سیستم آب برابر 750 میکرومول بر گرم و در سیستم خاک برابر 993 میکرومول بر گرم بدست آمد. یافته­های این پژوهش نشان داد که جاذب مورد استفاده می­تواند جاذب زیستی مناسب­تری برای حذف کادمیم در سیستم خاک در مقایسه با سیستم آب معرفی شود چرا که بدلیل مقادیر پایین کادمیم واجذبی در سیستم آب، استفاده مجدد از جاذب مذکور در آن سیستم به آسانی مقدور نمی­باشد.