تنش شوری و خشکی از مشکلات اساسی در حال افزایش جهان است که سطح وسیعی از مناطق شور و کم آب کشور ما را در بر می گیرد. با توجه به افزایش سطح اراضی شور و خشک و کمبود اراضی مطلوب در کشور، شناسایی گیاهان مرتعی مقاوم به شوری و خشکی در مرحله جوانه زنی و گیاهچه در اصلاح و احیای مراتع اهمیت زیادی دارد. به این منظور، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با هفت سطح شوری شامل غلظت های مشخصی از nacl (شاهد، 2، 4، 8، 16، 32 و 64 بار) و نه سطح پتانسیل اسمزی، شامل غلظت های مشخصی از مانیتول (شاهد، 2، 4، 6، 8، 10، 12، 14 و 16 بار) با سه تکرار، بر روی گونه هایtrifolium pratense, vicia sativa, sanguisorba minor, secale cereale, medicago sativa, medicago scutellata انجام شد. نتایج تجزیه واریانس آزمایش نشان داد در سطوح مختلف تنش های شوری و خشکی کلیه شاخص های مورد مطالعه در مرحله جوانه زنی، از جمله، طول ریشه چه و ساقچه، وزن ریشه چه و ساقچه، سرعت و درصد جوانه زنی، بنیه بذر و ضریب آلومتری و هم چنین پارامترهای رشدی گیاهچه از قبیل، طول ریشه و ساقه، وزن ریشه و ساقه و نسبت طول ریشه به ساقه به طور معنی داری (01/0> p) کاهش یافتند. بر طبق نتایج بدست آمده گونه vicia sativa متحمل ترین گونه نسبت به تنش های شوری و خشکی بود. گونه های، agropyron elongatom،agropyron desertrum،trifolium pratense و sanguisorba minor به ترتیب گونه های متحمل به تنش شوری و خشکی در مرحله جوانه زنی بودند. هم چنین در مرحله رشد گیاهچه، گونه vicia sativa به عنوان متحمل ترین گونه و به ترتیب گونه های secale cereale ، medicago scutellata، sanguisorba minor، medicago sativa و trifolium pratense به عنوان گونه های متحمل به تنش شوری و خشکی معرفی شدند.

با توجه به شرایط خشک آب و هوایی و شوری خاک ها در اعظم مناطق کشور، برای اصلاح و احیای بعضی از این مناطق اقدام به کشت گونه های غیر بومی آتریپلکس شده است. کاشت گیاهان غیر بومی، تغییراتی را در اکوسیستم به دنبال دارد. افزایش جمعیت جوندگان از مواردی است که در آتریپلکس کاری ها گزارش شده است. این تحقیق در مراتع آتریپلکس کاری شده منطقه چپر قویمه انجام شد. اثر کشت آتریپلکس و تغییر در سن، سطح تاج پوشش و تراکم این گیاه در واحد سطح بر تغییرات احتمال حضور، تراکم و غنای گونه ای جوندگان منطقه بررسی گردید. در هر یک از توده های دست کاشت آتریپلکس با سن متفاوت و منطقه شاهد تعداد 10 پلات (m15×m15) به صورت تصادفی، مستقر گشت. داخل هر پلات 9 تله در دهانه لانه فعال جوندگان کار گذاشته شد. در هر پلات متغیّرهای بیوفیزیکی گیاه آتریپلکس شامل سن، درصد تاج پوشش و تراکم در واحد سطح، همچنین حضور یا عدم حضور، تراکم و غنای گونه ای جوندگان اندازه گیری و ثبت گردید. داده های گرد آوری شده با استفاده از آنالیز واریانس، آزمون توکی، رگرسیون و روش فاکتور بیز تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد کشت آتریپلکس بر تراکم و غنای گونه ای جوندگان اثر دارد و باعث افزایش تراکم و غنای گونه ای جوندگان می شود. با افزایش سن توده های آتریپلکس، احتمال حضور، تراکم و غنای گونه ای جوندگان کاهش می یابد. با افزایش سطح تاج پوشش و تراکم بوته های آتریپلکس در واحد سطح، احتمال حضور، تراکم و غنای گونه ای جوندگان افزایش می یابد.

اثر آللوپاتی گیاهان بر یکدیگر از اهمیت بسزایی در اصلاح و احیای مراتع برخوردار است؛ با این وجود مطالعات اندکی در ارتباط با این موضوع وجود دارد. لذا این تحقیق در شرایط آزمایشگاهی برخی از آللوکمیکال ها شناسایی شد و پتانسیل آللوپاتیکی عصاره آبی artemisia sieberi در سه مرحله ی فنولوژیکی مختلف بر برخی صفات مربوط به جوانه زنی، فیزیولوژیکی (کلروفیل a، b و کل) و بیوشیمیایی (فنل کل) گونه های همراه (medicago minima و salsola rigida) و پیشنهادی (agropyron elongatum و medicago scutellata) بررسی گردید. به منظور آزمایشات زیست سنجی، غلظت های مختلف عصاره آبی گیاه تست (0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درصد) از عصاره اولیه تهیه شد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار انجام گردید. هم چنین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در زیر و بین بوته اندازه گیری شد. برمبنای نتایج به دست آمده از این مطالعه، ترپنوئیدها، ساپونین ها، تانن ها، فلاون ها، آنتوسیانین ها در هریک از عصاره های اتانولی و آبی مختص مشاهده شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات متقابل بین غلظت های مختلف و دوره های مختلف فنولوژیکی در تمام صفات مورد اندازه گیری، بجز وزن خشک ساقه چه برای تمام گیاهان تست، وزن خشک ریشه چه m. minima، s. rigida و a. elongatum، درصد جوانه زنی در m. minima، s. rigida و m. scutellata و فنل کل در s. rigida معنی دار بودند. در این تحقیق مرحله گلدهی اثر بازدارندگی بیشتری بر روی اکثر صفات مورد اندازه گیری گیاهان تست در غلظت های بالا نسبت به سایر مراحل فنولوژیکی تحت مطالعه داشت. در غلظت های مختلف گیاه تیمار، رشد گیاهچه ای گیاهان تست m. minima و s. rigida در مراحل مختلف فنولوژیکی بیشترین تاثیر و a. elongatum کمترین تاثیر را نسبت به درصد جوانه زنی داشتند. بزرگی بازدارندگی به ترتیب گلدهی> رویشی> بذردهی بود. نتایج آنالیز خاک نشان داد که a. sieberi باعث بهبود خاک و برخی عناصر شیمیایی در زیر بوته نسبت به بین بوته شده است. با توجه به چگونگی تغییر خاصیت آللوپاتی گیاه درمنه در چرخه زندگی خود، توصیه می شود که کشت سایر گیاهان علفی مرتعی در زیر اشکوب آن گیاه در مرحله بذردهی انجام شود چرا که گیاه درمنه کم ترین تاثیر بازدارندگی را در این مرحله دارد.

ایران در منطقه خشک و نیمه خشک جهان قرار گرفته است. بنابراین، خشکسالی به عنوان یک پدیده موقت و تکراری هر چند سال یکبار در این مناطق حادث می شود. استان گلستان نیز کم و بیش تحت تاثیر خشکسالی های خفیف و شدید طی سالیان گذشته بوده است. تعیین وقوع و روند خشکسالی می تواند در مدیریت برنامه ریزی نقش بسزایی داشته باشد. امروزه استفاده از شاخص-های برآورد کننده خشکسالی گزینه مناسبی در تعیین روند آن محسوب می شود. اما شاخص های خشکسالی متفاوت، تحلیل های کمی و کیفی متفاوتی را به منظور ارائه تصویر قابل فهمی از خشکسالی نشان می دهند. لذا شناسایی مناسب ترین شاخص را دچار مشکل کرده است. به همین تناسب پهنه بندی خشکسالی و ایجاد رابطه دقیق و مشخص بین پوشش گیاهی مراتع و پهنه خشکسالی برای استفاده در مدیریت بحران در مراتع استان گلستان با دقت مناسب امکان پذیر نشده است. هدف تحقیق حاضر تعیین شاخص مناسب و روند وقوع خشکسالی و خصوصیات آن در استان و مراتع شمال گلستان است. در بخش اول پایان نامه پنج شاخص اقلیمیspi, di, czi, zsi و pn مورد بررسی قرار گرفته، سپس توسط الگوی کمینه بارندگی مناسب ترین شاخص اقلیمی معرفی شده و روند وقوع خشکسالی و پهنه خشکسالی در دوره آماری طولانی مدت تعیین گردید. در بخش دوم پایان نامه شاخص های پوشش گیاهی شامل savi,ndvi و vci با استفاده از سنجنده modis در نرم افزار arcgis مدل سازی شده و در نهایت ارتباط میان شاخص های ماهواره ای با شاخص برتر اقلیمی با استفاده از رگرسیون خطی مورد بررسی قرار گرفت. نتایح نشان داد که از میان شاخص های متداول اقلیمی مورد استفاده، شاخصspi به عنوان مناسب ترین شاخص اقلیمی معرفی گردید. همچنین روند افزایشی شدت خشکسالی از غرب به سمت شمال و شمال شرقی استان گلستان دیده شد. شاخص های پوشش گیاهی مورد استفاده ndvi, savi, vci نتایج مشابه ای نشان دادند. بعلاوه، ارتباط میان شاخص های ماهواره ای با شاخص برتر spi در استان و مراتع شمال گلستان در ماه های اوج رشد پوشش گیاهی دارای بیشترین همبستگی بوده و در ماه های بدون پوشش گیاهی ارتباط معنی داری وجود نداشت.

قرار گرفتن بر روی کمربند خشک جهان و ایجاد شرایط خاص سینوپتیکی، همواره سبب وقوع خشکسالی در کشور ایران گردیده است. خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی و از جمله رخدادهایی است که هر ساله خسارت¬های زیادی را باعث می¬شود. این پدیده در واقع از ویژگی اصلی و تکرار شونده¬ی اقلیم¬های متفاوت به شمار می¬آید و اثرات آن صرفا به نواحی خشک و نیمه خشک محدود نمی¬شود، بلکه خشکسالی هم در نواحی خشک هم در نواحی مرطوب به وقوع می¬پیوندد و باعث کمبود منابع آب می¬گردد. استان گلستان نیز تحت تاثیر خشکسالی¬های مختلف قرار گرفته است. بنابر این شاخص¬های مختلف خشکسالی برای تعیین کمیت وضعیت و بررسی روند خشکسالی توسعه داده شده¬اند. هدف اصلی این پژوهش بررسی روند خشکسالی و تعیین مناسب¬ترین شاخص اقلیمی و پوشش گیاهی در استان گلستان می¬باشد. شاخص¬های اقلیمی مورد بررسی در این پایان¬نامه عبارتند از: شاخص کلاسه¬بندی دامنه-بارش، میانگین متحرک، spi، czi، mczi، pnpi و di. با استفاده از الگوی کمینه بارندگی شاخص اقلیمی spi به عنوان مناسب¬ترین شاخص معرفی شد، سپس با بررسی خصوصیات خشکسالی توسط شاخص spi روند وقوع خشکسالی و پهنه¬بندی خشکسالی در استان گلستان تعیین گردید. در ادامه این پژوهش شاخص¬های پوشش گیاهی ndvi، vci، savi با استفاده از تصاویر ماهواره¬ای و در محیط نرم¬افزار gis مورد بررسی قرار گرفتند. و در نهایت بین مناسب¬ترین شاخص اقلیمی (spi) و شاخص¬های پوشش گیاهی، توسط روش¬های همبستگی و تقارن عددی ارتباط برقرار شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد با توجه به خصوصیات خشکسالی روند مشخص و باضریب اطمینان بالا برای وقوع پدیده خشکسالی در استان گلستان وجود ندارد. شاخص¬های پوشش گیاهی عملکرد مشابهی از خود نشان دادند و هیچکدام از شاخص¬های پوشش گیاهی برتری نداشتند. ارتباط بین شاخص spi و شاخص¬های پوشش گیاهی بیشترین همبستگی را در ماه¬هایی نشان داد که افزایش مقادیر بارندگی با فصل رویش گیاهی (کلیماکس) همگام بود.