دوماهنامه
دوره و شماره: دوره 37، شماره 3 - شماره پیاپی 89، مرداد و شهریور 1402، صفحه 353-502 
مقالات پژوهشی هواشناسی کشاورزی

ارزیابی کارآیی مدل SSM در شبیه‌سازی رشد و نمو گندم تحت شرایط تنش آبی

صفحه 353-366

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.80355.1237

سعید شیوخی سوغانلو، محمد موسوی بایگی، بنیامین ترابی، محمود رائینی

چکیده ارزیابی کارآیی مدل SSM، در شبیه­سازی رشد و نمو گندم آبی رقم مهرگان تحت شرایط تنش آبی، با انجام آزمایشی در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی (CRBD) در 3 تکرار با پنج  تیمار آزمایشی شامل؛ ]شرایط بدون تنش (NS)، تنش در مرحله آبستنی (WSB)، تنش در مرحله گلدهی (WSF)، تنش در مرحله شیری شدن (WSM) و تنش در مرحله خمیری شدن دانه (WSD)[، در ورامین صورت گرفت. شبیه­سازی رشد و نمو با بهره­گیری از مدل گیاهی SSM-Wheat انجام شد. بر پایه یافته­ها، میان مقادیر مشاهده شده و شبیه­سازی شده وقوع مراحل فنولوژیکی گندم در شرایط بروز تنش تفاوت چندان زیادی مشاهده نشد. به­اختصار، مقادیر مشاهده شده روز تا پایان پر شدن دانه در شرایط بدون تنش، تنش در مراحل آبستنی، گلدهی، شیری شدن و خمیری شدن دانه به­ترتیب 222، 219، 219، 221، 221 روز، مشاهده شد که با مقادیر شبیه­سازی شده آنها به­ترتیب 224، 221، 220، 221، اختلاف بسیار کمی داشت. همچنین تفاوت اندک در مقادیر مشاهده شده عملکرد دانه به­ترتیب (6/5783، 5423، 5160، 5006 و 5100 کیلو گرم در هکتار) و مقادیر شبیه­سازی شده آنها به­ترتیب (4/5630، 5220، 4920، 4680 و 4880 کیلو گرم در هکتار)، نشان از کارایی مطلوب مدل SSM در درک بروز تنش آبی داشت.

مقالات پژوهشی علوم آب

مدیریت و شبیه‌سازی مخزن چندمنظوره سد لتیان و ارزیابی عملکرد آن براساس سیاست بهره‌برداری در مقیاس زمانی روزانه

صفحه 367-382

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.81012.1252

محمد بابایی، محمدتقی ستاری

چکیده توسعه مخازن به برآورده شدن نیازهای غذایی و انرژی با تامین آب برای کشاورزی و نیروگاه‌های آبی، کمک می­کند. مدیریت کارآمد مخزن چندمنظوره مستلزم اطلاع دقیق از تغییرات ذخیره مخزن و سایر مولفه­های تاثیرگذار در بیلان مخزن در طول دوره بهره­برداری است. شبیه‌سازی مخازن چندمنظوره فرآیندی پویا در راستای ارزیابی مستمر رفتار و عملکرد مخزن در شرایط مختلف پرآبی و کم آبی از یک سو و سیاست‌های بهربرداری از سوی دیگر است. در این مطالعه سیاست بهره­برداری از مخزن چندمنظوره سد لتیان در شرایط واقعی با استفاده از مدل HEC-ResSim شبیه­سازی و ارزیابی گردید. شبیه­سازی با توجه به دبی ورودی رودخانه از سال 1968 تا 2018، نیازهای آبی پایین­دست، ظرفیت تولید انرژی توربین­ها، ویژگی­های فیزیکی و بدنه مخزن انجام گردید. مطابق نتایج به دست آمده از شبیه­سازی، متوسط ذخیره مخزن سد لتیان برای کل دوره معادل 41 میلیون متر مکعب برآورد گردید که افت محسوس 49 درصدی را نسبت به تراز نرمال 83 میلیون­متر مکعبی مخزن نشان می­دهد. براساس داده‌های تاریخی متوسط جریان ورودی به مخزن سد لتیان معادل 7/5 متر مکعب برثانیه می­باشد و متوسط رهاسازی برای کل دوره شبیه­سازی معادل 4/5 متر مکعب برثانیه برآورد شد. این درحالی است که متوسط نیاز پایین دست سد لتیان برای کل دوره 1/12 متر مکعب بر ثانیه می­باشد. براین اساس مخزن سد در اکثر مواقع بخصوص در اواخر دوره شبیه­سازی قادر به تأمین نیازهای پایین­دست نمی­باشد. همچنین متوسط سالانه تولید انرژی برق- آبی نیروگاه سد لتیان (کلان) معادل 68000 مگاوات­ساعت برآورد گردید که با توجه به سیاست بهره­برداری از سد لتیان در اکثر سال­ها نیروگاه کلان قادر به تامین برق مورد نیاز محدوده مطالعاتی می­باشد. در مطالعه حاضر به­منظور مدیریت نتیجه­محور در راستای حل مشکل کمبود مخزن، از اعمال دو سناریو صرفه­جویی در مصرف آب به‌ترتیب به میزان 20 و 30 درصد استفاده گردید. طبق نتایج به دست آمده متوسط ذخیره مخزن سد لتیان برای کل دوره در سناریو اول و دوم به ترتیب معادل 49 و 63 میلیون متر مکعب برآورد گردید. همچنین مخزن سد لتیان طبق این دو سناریو قادر خواهد بود که به ترتیب سالانه معادل 66000 و 63000 مگاوات­ساعت تولید انرژی برق- آبی داشته باشد. طبق نتایج با اعمال سناریوهای صرفه­جویی در مصارف خانگی تهران، علاوه بر اینکه به جهت تامین انرژی در حد قابل قبول، نیازی به رهاسازی بیشتر آب به نیروگاه کلان، به منظور تولید انرژی لازم نخواهد بود. همچنین کمبود آب در سد لتیان به میزان مناسبی به­خصوص در سناریو دوم رفع می­گردد.

مقالات پژوهشی علوم خاک

تأثیر ضربه قطرات باران بر تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارهای شخم تحت شدت‌های مختلف باران

صفحه 383-396

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.15038.0

علی رضا واعظی، رعنا بیگدلی

چکیده ضربه قطرات باران یکی از عوامل مؤثر بر تخریب ساختمان خاک و فرسایش آبی است. اطلاعات کافی در مورد نقش این عامل در تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارها به‌ویژه در خاک­های مناطق نیمه‌خشک موجود نیست. این پژوهش با هدف بررسی اثر ضربه قطرات باران بر تولید رواناب و هدررفت خاک از شیارها تحت شدت‌های مختلف باران در برخی خاک­های منطقه نیمه‌خشک در استان زنجان انجام شد. برای این منظور آزمایش در دو خاک با بافت مختلف ( لوم‌رسی و لوم‌شنی) تحت چهار شدت‌ بارندگی ( 30، 50، 72 و 83 میلی‌متر بر ساعت) در دو حالت بارندگی (تحت ضربه قطرات و حذف اثر ضربه قطرات باران) در فلوم فرسایشی تحت شیب 10 درصد انجام گرفت. نتایج نشان داد که تولید رواناب تحت تأثیر ضربه قطرات باران در خاک لوم‌رسی و لوم‌شنی به‌ترتیب 44 و 36 درصد افزایش یافت (01/0>p) و هدررفت خاک نیز در این دو خاک به‌ترتیب 52 و 62 درصد بیشتر از حالت بدون ضربه قطرات بود (01/0>p). تولید رواناب و هدررفت خاک بین دو حالت باران به شدت باران وابسته بود؛ به‌طوری‌‌که با افزایش شدت باران، نقش ضربه قطرات به ویژه در خاک لوم‌شنی تغییرات زیادی یافت. با افزایش شدت باران هدررفت خاک نسبت به تولید رواناب دچار کاهش بیشتری شد که این موضوع نشان‌دهنده مقاومت اندک خاکدانه‌ها به اثر ضربه قطرات باران در شدت‌های بارندگی بالا است. با توجه به ساختمان ناپایدار خاک‌های مناطق نیمه‌خشک، حفظ پوشش سطحی برای جلوگیری از تأثیر ضربه قطرات باران بر تولید رواناب و هدررفت خاک ضروری است.

مقالات پژوهشی علوم خاک

اثر رهاسازی اراضی کشاورزی بر برخی خصوصیات بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی خاک

صفحه 397-413

https://doi.org/10.22067/jsw.2022.77543.1179

مهرانگیز سادات ساداتی، علی بهشتی آل آقا، فردین حامدی

چکیده تغییر کاربری اراضی، تأثیر زیادی بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک می‌گذارد. در این پژوهش تأثیر رهاسازی اراضی کشاورزی که به مدت حداقل 10 سال رهاشده‌اند بر شاخص‌های pH، EC، وزن مخصوص ظاهری، پایداری خاکدانه‌ها، میزان فسفر، نیتروژن و کربن آلی خاک، معدنی شدن کربن آلی، کسر متابولیکی و کربن زیست‌توده میکروبی در دو عمق صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتی‌متری در 3 منطقه به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی پایداری خاکدانه‌ها را به‌طور معنی‌دار افزایش و میزان رس قابل انتشار را کاهش داد. جرم مخصوص ظاهری نیز در اثر رهاسازی اراضی کشاورزی در کلیه مناطق به‌جز در منطقه قلعه کهنه کاهش یافت. نتایج تجزیه‌وتحلیل ویژگی‌های شیمیایی خاک حاکی از کاهش pH خاک در کلیه مناطق و اعماق به‌جز در منطقه قلعه کهنه بود. نتایج بیولوژیکی نیز نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی سبب تغیر ویژگی‌های بیولوژیکی شد. رهاسازی اراضی کشاورزی در هر سه منطقه منجر به افزایش کربن زیست‌توده میکروبی و تنفس میکروبی خاک شد. بالا بودن تنفس میکروبی در اراضی رهاشده به احتمال زیاد به کربن آلی بیشتر در این خاک‌ها مرتبط است. هدر رفت ماده آلی خاک بر اثر کشت و کار و مدیریت نامناسب خاک اغلب عامل اصلی کاهش تنفس خاک در اراضی کشاورزی نسبت به اراضی رها شده است. به‌طور خلاصه، تغییر کاربری اراضی از کشاورزی به رهاشده باعث بهبود شاخص‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کیفیت خاک، به‌ویژه لایه سطحی خاک گردید که نهایتاً بهبود کیفیت خاک را در تمامی مناطق مورد مطالعه در پی داشته است. از این‌رو، می‌توان چنین نتیجه گرفت که رهاسازی اراضی کشاورزی با افزایش ورود کربن به خاک، بهبود خاکدانه‌ها و بهبود فعالیت میکروبی خاک باعث افزایش سلامت خاک گردیده است.

مقالات پژوهشی علوم خاک

رابطه بین شیب دامنه و سنگ بستر با برخی از ویژگی‌های خاک

صفحه 415-430

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79280.1214

مهدی جعفریان، علی گلکاریان، حجت امامی

چکیده ماده ‌مادری و توپوگرافی از ویژگی‌های مهم وتاثیرگذار بر کیفیت خاک در هر منطقه می‌باشند. خاک‌های حاصل از جنس سنگ‌های مختلف دارای خصوصیات مختلفی هستند که این تفاوت‌ها در کیفیت خاک و فرسایش‌پذیری آن تأثیر مستقیم دارد. هدف از این پژوهش بررسی رابطه بین درصد شیب و جنس سنگ با برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از قبیل درصد ماده آلی، درصد کربنات کلسیم، بافت خاک، مقاومت فروروی خاک، چسبندگی خاک، هدایت اشباع، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، تعداد موثر قطره و سله سطحی در هفت جنس سنگ (گرانیت، آهک پالئوژن، آهک ژوراسیک، افیولیت، شیل، مارن و ماسه سنگ) در استان خراسان رضوی می‌باشد. نمونه‌های خاک از عمق 20-0 سانتی‌متری و از سه کلاس شیب کمتر از 10 درصد،
25-10 درصد و بیشتر از 25 درصد با سه تکرار در هر شیب برداشت شد.‌ نتایج نشان داد تمام متغیرهای مورد بررسی در جنس سنگ‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری می‌باشند (001/0p<). تنها متغیر سله سطحی در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری نمی‌باشد (05/0p<،142/0=sig). متغیرهای درصد کربنات کلسیم و هدایت اشباع در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری می‌باشند (05/0p<،009/0=sig، 030/0=sig). سایر خصوصیات خاک نیز شامل درصد ماده آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، تعداد موثر قطره، مقاومت نفوذ خاک و چسبندگی خاک در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری در سطح یک درصد هستند (001/0p<). با توجه به اینکه کلاس بافت خاک در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری نبود ولی درصد رس، سیلت و شن در طول شیب تغییرات زیادی داشت به‌طوری که با افزایش شیب درصد ذرات درشت‌تر افزایش یافته و از درصد ذرات ریز کاسته می‌شود. بیشترین و کمترین مقدار پارامترهای درصد ماده‌آلی، چسبندگی خاک و مقاومت نفوذ خاک به ترتیب در جنس سنگ گرانیت و شیل مشاهده شد. بیشترین درصد کربنات کلسیم در جنس سنگ آهک چناران (41/40 درصد) و کمترین مقدار آن در جنس سنگ گرانیت (72/14درصد) مشاهده شد. میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در جنس سنگ افیولیت دارای بیشترین مقدار (005/1میلی‌متر) و در جنس سنگ مارن دارای کمترین مقدار (403/0 میلی‌متر) بود. میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در شیب 25-10 درصد به طور معنی‌داری بیشتر از دو شیب دیگر بود. پارامتر تعداد موثر قطره در جنس سنگ گرانیت دارای بیشترین مقدار و در در جنس سنگ مارن دارای کمترین مقدار می‌باشد. مقدار بیشینه متغیر هدایت اشباع در جنس‌ سنگ مارن و کمینه آن در جنس سنگ آهک چناران مشاهده شد. به‌طور کلی با توجه به تغییرات قابل ملاحظه ویژگی‌های خاک در طول شیب‌ دامنه و جنس سنگ‌های مختلف انتظار می‌رود هدررفت خاک نیز دارای تفاوت مشخصی باشد و راهکارهای مقابله با آن باید اتخاذ شود.

مقالات پژوهشی علوم خاک

تاثیر نانو ذرات آهن مغناطیسی در توزیع شکل‌های شیمیایی کادمیوم در یک خاک آلوده

صفحه 431-442

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.80046.1235

سودابه نیکخوثانی گل تپه، سیروس صادقی، مجتبی نورآئین، سید سیامک زواره

چکیده ترکیبات آهن به شکل نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی و یا مغناطیسی، به علت داشتن توانایی حذف یا کاهش اثر آلاینده‌های متعدد آلی و معدنی از جمله اصلاح کننده‌هایی هستند که برای کاهش آلودگی محیط زیست به‌ویژه در محیط‌های آبی به کار می‌روند. مطالعات کمی در مورد استفاده از نانو ذرات آهن مغناطیسی در اصلاح خاک‌‌های آلوده به فلزات سنگین صورت گرفته است، لذا این پژوهش با هدف بررسی کارآیی نانو ذرات آهن مغناطیسی در تثبیت کادمیوم خاک انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه سطح کادمیوم صفر، 6 و 12 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک و نانو ذرات آهن مغناطیسی در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد در زمان چهار هفته با 3 تکرار به انجام رسید. به منظور آلوده سازی خاک مورد نظر از نمک سولفات کادمیوم استفاده گردید و بعد از سپری شدن یک ماه، نانو ذرات آهن مغناطیسی در سه سطح مختلف به هر کدام از ترکیبات تیماری آلوده شده با کادمیوم اضافه و در زمان‌ چهار هفته به صورت جداگانه مقدار کادمیوم استخراجی از فازهای مختلف خاک (تبادلی، کربناتی، اکسیدی، آلی و باقیمانده) به ترتیب اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد نانو ذرات آهن مغناطیسی موجب کاهش معنا‌دار کادمیوم در بخش تبادلی و افزایش معنادار کادمیوم در بخش‌های آلی، اکسیدی، کربناتی و باقیمانده گردید. به طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که افزودن نانو ذرات آهن مغناطیسی به خاک منجر به کاهش فراهمی عنصر کادمیوم در خاک‌های آلوده شده و براساس نتایج حاصل، کاهش دسترسی گیاه به عنصر کادمیوم پیش‌بینی می‌گردد.

مقالات پژوهشی علوم خاک

تغییرات مکانی خطر فرسایش خاک در حوزه آبخیز بریموند استان کرمانشاه

صفحه 443-456

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.80775.1247

سیدحمیدرضا صادقی، مهین کله هوئی، علی نوری، نسترن نادری‎مرنگلو، معصومه هواسی، آراسته پای‌فشرده، مهدی خیرپرست، سحر مصطفایی‎یونجالی، زینب پیروزنیا، معصومه حمزه‎بی‎بالانی

چکیده فرسایش خاک یکی از تهدیدهای مهم برای حفاظت از منابع آب‌وخاک به شمار می‌رود. حال آن‎که تاکنون مؤلفه‌های مختلف آن ازجمله تغییرات مکانی موردتوجه لازم قرار نگرفته است. هدف اصلی این پژوهش تعیین خطر فرسایش بالقوه و بالفعل حوزه آبخیز بریموند استان کرمانشاه با استفاده از مدل CORINE و در سامانه اطلاعات جغرافیایی بوده است. اطلاعات موردنیاز مربوط به عوامل اصلی فرسایش خاک شامل فرسایش‌پذیری و فرسایندگی خاک ازجمله شیب، پوشش گیاهی، عمق، بافت، درصد سنگریزه تهیه و در محیط ArcGIS تلفیق و طبقه‌بندی شد. درنهایت نقشه‌ پتانسیل فرسایش‌پذیری خاک به ترتیب از تلفیق نقشه‌های فرسایش‌پذیری، فرسایندگی و شیب تهیه شد. سپس نقشه فرسایش واقعی خاک از تلفیق نقشه‌ پتانسیل فرسایش‌پذیری خاک و پوشش گیاهی به دست آمد. مطابق نتایج مربوط به پراکنش پوشش گیاهی مختلف در منطقه، مجموع کاربری دیم و بایر با مساحت 48/65 درصد بیش‌ترین مساحت را به خود اختصاص داده است. علاوه بر آن، پوشش‌های مرتع و جنگل نیز با گستره سطحی 65/29 و 87/4 درصد، به ترتیب دومین و سومین مساحت از پوشش گیاهی در منطقه را داشتند. مطابق نقشه پتانسیل فرسایش‌پذیری خاک مشخص شد که به ترتیب حدود 57/65، 62/23 و 81/10 درصد از وسعت منطقه در محدوده پتانسیل فرسایش متوسط، کم ‌و زیاد قرارگرفته است. هم‌چنین فرسایش واقعی خاک به ترتیب 83/53، 53/15، 64/30 درصد در محدوده کم، متوسط و زیاد قرار دارد. بر همین اساس و در راستای مهار فرسایش و جلوگیری از اثرات منفی و توسعه آن در حوزه آبخیز بریموند، استفاده از اراضی متناسب با توانایی و استعداد آن‌ها، حفظ وضعیت پوشش فعلی و انجام طرح‌های مدیریتی باهدف احیا پوشش گیاهی پیشنهاد می­شود.

مقالات پژوهشی علوم خاک

منشأیابی و ارزیابی آلودگی خاک‌های مرکزی استان خوزستان به برخی فلزات با پتانسیل آلایندگی

صفحه 457-471

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.81161.1254

نسیم صحرایی، احمد لندی، سعید حجتی، ادواردو پاسولی

چکیده فلزات با پتانسیل آلایندگی از مهم‌ترین آلاینده‌های ‌محیطی هستند که در تمام جوامع صنعتی یافت می‌شوند از این‌رو ارزیابی وضعیت آلودگی خاک برای توسعه پایدار کشاورزی و احیا خاک‌های آلوده به فلزات با پتانسیل آلایندگی امری ضروری است. مطالعه حاضر با هدف کمی سازی آلودگی فلزات سرب، نیکل، کروم و روی برای ارزیابی زیست‌محیطی خاک با استفاده از شاخص‌های آلودگی و یک رویکرد انعطاف‌پذیر، بر اساس تحلیل چند متغیره در بخشی از اراضی مرکزی استان خوزستان انجام شد. به‌منظور برآورد میزان آلودگی خاک، 200 نمونه از خاک سطحی (عمق صفر تا 10 سانتی‌متری) تهیه گردید. پس از نمونه‌برداری و آماده‌سازی خاک‌ها، غلظت عناصر (روی، نیکل، سرب و کروم) با روش تیزآب سلطانی و دستگاه OES ICP- اندازه‌گیری و با استفاده از شاخص‌های زیست‌محیطی و تحلیل‌های مختلف آماری، میزان آلودگی در منطقه ارزیابی شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت فلزات مورد مطالعه روی، نیکل، کروم و سرب به ترتیب 26/60، 96/50، 38/50 و 67/12 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. مطابق نتایج تجزیه و تحلیل همبستگی پیرسون تمامی فلزات به‌جز کروم از همبستگی بالایی با یکدیگر برخوردار بودند، که نشان دهنده منابع مشابه برای این فلزات در منطقه می‌باشد. به‌علاوه بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل آماری چند متغیره هر دو عامل انسان‌زاد و زمین‌زاد، منشأ فلزات مورد بررسی در منطقه مورد مطالعه تشخیص داده شد. همچنین نتایج ارزیابی فاکتور آلودگی و شاخص زمین انباشتگی نشان داد که فلزات روی، نیکل، کروم و سرب به‌صورت منفرد، آلودگی در خاک سطحی منطقه ندارند و شاخص غنی‌شدگی نیز سطح آلودگی متوسط را در منطقه نشان می‌دهد، این در حالی است که نتایج به دست آمده از شاخص‌های آلودگی اصلاح شده و جامع آلودگی نمرو بیانگر شدت بالای آلودگی تجمیعی این فلزات در منطقه می‌باشد.

مقالات پژوهشی هواشناسی کشاورزی

بررسی انواع خشکسالی و مشخصه‌های آن در ایران با استفاده از شاخص بارش تبخیر-تعرق استاندارد شده (SPEI)

صفحه 473-486

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.81322.1257

نسترن ترابی نژاد، آذر زرین، عباسعلی داداشی رودباری

چکیده خشکسالی یک مخاطره طبیعی پرهزینه با پیامدهای گسترده بر کشاورزی، اکوسیستم و منابع آب است. هدف از این پژوهش بررسی مشخصه­های خشکسالی و انواع آن در ایران طی چهار دهه گذشته است. برای این منظور از داده­های 49 ایستگاه هواشناسی همدید طی دوره آماری 2020-1981 استفاده شده است. خشکسالی با شاخص بارش تبخیر-تعرق استاندارد شده (SPEI) در چهار مقیاس 3، 6، 12 و 24 ماهه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از تئوری Run مشخصه­های خشکسالی شامل بزرگی، طول دوره، شدت و فراوانی آن برای هر چهار مقیاس مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد که در دوره چهل ساله مورد بررسی فراوانی رخداد خشکسالی از حداقل 13/12 درصد تا حداکثر 13/18 درصد از کل ماه­ها در مناطق مختلف کشور در نوسان است. بررسی اقلیم­شناسی مشخصه­های خشکسالی در پهنه ایران نشان می­دهد که فراوانی خشکسالی در غرب، جنوب­غرب، سواحل خلیج فارس و شمال­غرب ایران بیش­تر از سایر مناطق کشور است. این در حالی است که طول دوره خشکسالی در مناطق شرقی و مرکزی ایران بالاتر است. بررسی انواع خشکسالی نشان می­دهد که بیش از 60 درصد از خشکسالی­های رخ داده در ایران از نوع خشکسالی متوسط است. خشکسالی­های متوسط و شدید در ایران بیش­تر در غرب، جنوب­غرب و شمال­غرب ایران دیده می­شوند. طول دوره خشکسالی ایران از حداقل 3 ماه برای SPEI-3 تا بیش از 8 ماه برای SPEI-24 در تغییر است. شدت خشکسالی نیز در مناطق شرقی و داخلی بیش­تر از مناطق غربی و شمال­غربی ایران است. تغییرات دهه­ای خشکسالی نیز نشان می­دهد که طی دهه­های اخیر طول دوره و بزرگی خشکسالی در ایران افزایش یافته و شدت خشکسالی کاهش داشته است.

مقالات پژوهشی علوم آب

ارزیابی میزان تبخیر-تعرق و بهره‌وری آب بر اساس پایگاه داده WaPOR فائو در دشت قزوین

صفحه 487-502

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.81695.1267

محدثه السادات فخار، عباس کاویانی

چکیده دستیابی به امنیت غذایی در آینده با استفاده پایدار از منابع آب، چالشی بزرگ برای نسل فعلی و آینده خواهد بود. افزایش جمعیت، رشد اقتصادی و تغییرات آب ‌و هوا، همگی بر افزایش فشار بر منابع موجود می­افزایند. کشاورزی یک مصرف‌کننده کلیدی آب است و نظارت دقیق بر بهره­وری آب در کشاورزی و بررسی فرصت‌ها برای افزایش بهره­وری آن ضروری است. پایش سیستماتیک بهره­وری آب از طریق استفاده از تکنیک­های سنجش‌ازدور می­تواند به شناسایی شکاف­های بهره­وری آب و ارزیابی راه‌حل‌های مناسب برای رفع این شکاف­ها کمک کند. دشت قزوین با تأمین حدود ۵ درصد محصولات کشاورزی مورد نیاز کشور به‌عنوان قطب کشاورزی مدرن شناخته ‌شده است. در این پژوهش با استفاده از پایگاه داده WaPOR به ارزیابی مقادیر تبخیر-تعرق، میزان زیست‌توده و بهره­وری حجم آب ناخالص و خالص زیست­توده بر اساس نقشه کاربری اراضی در بازه زمانی سال­های 2009 تا 2021 پرداخته شد. نتایج نشان داد مقادیر تبخیر- تعرق گیاهان تحت پوشش شبکه آبیاری در بازه زمانی سال­های 2009 تا 2016 با روند نسبتاً پایداری همراه بوده اما این روند پایدار در سال 2017 به بعد با کاهش روبه‌رو شده است که ازجمله دلایل کاهش میزان تبخیر -تعرق در این بازه زمانی می­توان به کمبود آب در دسترس گیاه با توجه به منابع محدود آب در طی سال­های اخیر اشاره کرد. بررسی روند میزان کل زیست‌توده در اراضی مختلف نشان می­دهد در طی سال­های موردمطالعه این شاخص در تمامی کاربری­ها با افزایش تدریجی همراه شده است. به‌طوری‌که میزان شاخص کل تولید بیومس (TBP) در سال 2020 به میزان 17 درصد بیشتر از سال 2009 است. میزان ناخالص حجم آب زیست‌توده از ابتدای سال 2009 تا سال 2016 در اراضی تحت پوشش شبکه آبیاری با میزان افزایشی همراه بوده است اما از سال 2017 روند تغییرات دمایی و افت شدید تراز آب زیرزمینی باعث کاهش سطح اراضی تحت پوشش شبکه شده و بسیاری از این اراضی به اراضی آیش و دیم تبدیل‌شده‌اند. بررسی شاخص بهره­وری خالص آب زیست­توده (NBWP) نیز نشان داد میزان بهره­وری خالص در اراضی دیم به‌شدت به میزان بارش سالانه وابسته است و بخش زیادی از عملکرد محصول در اراضی دیم وابسته به میزان بارش دریافتی است. ازجمله پارامترهای تأثیرگذار در برآورد مقدار کل زیست­توده می­توان به مقدار، تبخیر، تعرق و برگاب اشاره کرد که افزایشی یا کاهشی بودن هر یک از این پارامترها تأثیر به سزایی در مقدار زیست­توده برآورد شده خواهد داشت. به‌طور کلی پایگاه داده WaPOR می­تواند به‌عنوان یک راهنما در تعیین قابل‌اطمینان مقادیر تبخیر-تعرق و برنامه­ریزی مرتبط با منابع آب در بخش کشاورزی، مورد استفاده قرار گیرد.