با توجه به افزایش جمعت جهان و نیاز بشر به غذا و تولید محصول بیشتر ، توجه بر حفظ کیفیت خاک در راستای کشاورزی پایدار لازم و ضروری است. این تحقیق با هدف : 1- بررسی تغییرات مکانی فاکتورهای کیفیت خاک در مقیاس ناحیه ای و شناسایی مناطق بحرانی به منظور مدیریت صحیح حاصلخیزی، 2- تعیین بهترین فاصله نمونه برداری در دشت تبریز، 3- تعیین شاخص های کمی تنوع خاک در روش ژئوپدولوژی، و 4- تاثیر کاربری ها و لندفرم های مختلف بر فاکتورهای کیفیت خاک انجام شد. با توجه به تفسیر عکس های هوایی، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی، واحدهای مختلف ژئومرفیک بر اساس فرآیند سلسله مراتبی تفکیک گردید. تعداد 98 پروفیل بصورت شبکه ای منظم و به فاصله 1000 متر بر اساس نوع واحد ژئومرفیک و میزان تغییرات خاک حفر و تشریح گردید. پس از تشریح تعداد 27 پروفیل شاهد انتخاب و ضمن تجزیه های فیزیکی و شیمیایی بر روی نمونه ها ، خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کلیه افق های سطحی 98 پروفیل خاک مشخص و تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آمار مکانی، تجزیه عامل ها، تجزیه به توابع تشخیص و gis انجام شد. نتایج نشان داد که اغلب خصوصیات دارای توزیع غیر نرمال بوده و پس از تبدیل لگاریتمی نرمال می شوند که تفکیک نمونه در واحدهای لندفرم باعث بهبود نرمالیتی شد. در بین خصوصیات اندازه گیری شده، آهک، سهم متابولیکی و سهم میکروبی بدون وابستگی مکانی و کربن آلی، ازت کل، تنفس میکروبی، منگنز، فسفر قابل جذب، سیلت، شن، جرم مخصوص ظاهری، mwd و cec دارای وابستگی مکانی متوسط و واکنش خاک، sar، ec، روی، مس، آهن قابل جذب و رس از وابستگی مکانی قوی برخوردار بودند. نتایج نشان داد که وابستگی مکانی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بیشتر تحت تاثیر خواص ذاتی مثل مواد مادری، پستی و بلندی و نوع خاک می باشد و خصوصیات بیولوژیکی بیشتر تحت تاثیر عوامل غیر ذاتی و مدیریتی مانند نوع کاربری، شخم و آبیاری هستند. این خصوصیات به شدت تحت تاثیر مقیاس نیز بوده و موقعی که مقیاس بکار رفته بزرگ تر می شود و وابستگی مکانی قوی تری را نشان می دهند. نقشه های توزیع مکانی نشان دادند که واحدهای لندفرم و کاربری اراضی از عوامل کلیدی در توزیع مکانی اغلب خصوصیات در این منطقه می باشند، هرچند که متغیرهایی مانند سهم میکروبی، آهک، سهم متابولیکی در مقیاس مورد استفاده الگوی مشخصی از توزیع مکانی را نشان ندادند. در ضمن این نقشه ها کمبود عناصر کم مصرف بجز مس را در منطقه نشان دادند. در راستای شمال به جنوب با کاهش ارتفاع و شیب، تجمع املاح و رس بیشتر و کیفیت خاک بدتر می شود. با توجه به وجود افق ناتریک در خاک های شور منطقه مورد مطالعه و منظور نکردن آن در رده بندی امریکایی در رده اریدیسول گروه بزرگ ناتری سالیدز و یا زیر گروه بزرگ ناتریک هاپلوسالیدز پیشنهاد می گردد. سیستم رده بندی wrb در منطقه مورد مطالعه در تفکیک خاک های متاثر از شوری بهتر عمل نموده و این خاک ها را دو گروه سولونتز و سولونچاک قرار داده در صورتی که در سیستم طبقه بندی جدید آمریکایی هر دو نوع خاک به اجبار در زیر رده سالیدز رده بندی شده اند. نتایج حاصل از شاخص های تنوع خاک نشان داد که در روند حرکت کاتگوری ها از زمین نما به طرف سطوح زمین ریخت ، شاخص تنوع خاک ها افزایش می یابد و این شاخص ها در خلال کاتگوری های سلسله مراتب تاکسونومی نیز همان افزایش را نشان می دهند. خانواده خاک ها دارای تنوع قابل ملاحظه ای در سطوح زمین ریختی هستند این میزان افزایش تنوع خاک ها در خلال سلسله مراتب زمین ریختی، ثابت کننده وجود سیکل تکاملی واگرا در منطقه است. طبق روش ژئوپدولوژیک خاک های منطقه مورد مطالعه در سه رده انتی سول ، اریدیسول و ورتی سول طبقه بندی شدند در صورتی که در روش معمول در دو رده انتی سول و ارید سول تفکیک شدند. در روش خاکشناسی معمول، نقشه سری خاک منطقه مورد مطالعه به شش سری ولی در روش ژئوپدولوژیک سیزده واحد نقشه خاک شناسایی و جدا شده است تجزیه به عامل ها نشان داد که عامل حاصلخیزی و شوری خاک بهترین و قوی ترین عامل در تفکیک بین کاربری های مختلف می باشد و تجزیه به توابع تفکیک نشان داد که میزان سدیم به همراه دیگر متغیرهای شوری و آهن مهمترین خصوصیات تعیین کننده کیفیت خاک در این منطقه هستند.

کشورهای کم آب همچون ایران با محدودیت های هیدرولوژیکی فراوانی روبرو هستند که اغلب به کمبود بارش و بی نظمی پراکنش بارندگی منسوب می شود. این مسئله به ویژه در اجتماعات کشاورزی فقیر که متکی بر کشت دیم می باشند؛ نمود بیشتری می یابد. اخیراً برای مدیریت این شرایط ابتکاراتی انجام شده که بر کشف گزینه های موثرتر برای تأمین آب و تشخیص فرصت های بیشتر برای جمع آوری رواناب به عنوان یک توانایی جهت تأمین آب در دسترس تأکید دارند. در راستای تعیین مناطقی که مستعد جمع آوری و انحصار رواناب هستند، یک سیستم پشتیبانی تصمیم (dss) ارائه شده است که با استفاده از قابلیت های gis، روندی منطقی را به منظورتسهیل تصمیم گیری در رابطه با تعیین مناطق مستعد جمع آوری باران در دشت بیرجندواقع در استان خراسان جنوبی؛ فراهم می کند. چارچوب این سیستم، برنامه جانبی model builder در نرم افزار9.3 arcgis می باشد. برای این منظور دو روند جداگانه در این تحقیق ذکر شد که یکی بر اساس خصوصیات مختلف حوضه و دیگری بر پایه ظرفیت تولید رواناب عمل می کند. اطلاعات مورد نیاز برای هر دو روش شامل نقشه های بارندگی، شیب، بافت خاک، عمق خاک، زهکشی منطقه، کاربری اراضی، نقشه پتانسیل تولید رواناب و نقشه های فاصله از مناطق مسکونی، کشت آبی و کشت دیم و خروجی سیستم نقشه ی نشان دهنده مکان های مستعد جمع آوری باران می باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مکان یابی، استعداد منطقه به منظور جمع آوری باران، مطابق با هر دو روش، در 4 سطح ضعیف، متوسط، خوب و بسیار خوب تعریف شد.

خاک قسمتی از شکل اراضی و زمین نما بوده و درک صحیح از لندفرم به شناسایی و فهم ژنز خاک کمک می کند، که در این راستا میکرومورفولوژی خاک در لندفرم های مختلف می تواند ما را در جهت نیل به این هدف رهنمون سازد. در این تحقیق تاثیر شکل اراضی مختلف بر خصوصیات میکرومورفولوژی خاک در چند واحد فیزیوگرافی در ناحیه ایاز دشت تبریز واقع در غرب این شهرستان بین َ9 °38 تا 12َ °38 عرض شمالی و °46 تا َ6 °46 طول شرقی، مورد بررسی قرار گرفته است. رژیم رطوبتی منطقه مورد مطالعه اریدیک ضعیف مایل به زریک و رژیم حرارتی مزیک بوده و ارتفاع آن از سطح آزاد دریا 1350متر می باشد. بدین منظور پنج خاکرخ در واحدهای فیزیوگرافی مختلف اراضی پست، دشت، دشت دامنه ای، دشت آبرفتی رودخانه ای و تپه انتخاب و از افق های مختلف آنها نمونه های دست خورده و دست نخورده جهت مطالعات فیزیکی، شیمیایی و میکرومورفولوژیک برداشته می شود. خاک های تحت بررسی بر اساس ویژگی های مورفولوژیک، فیزیکی و شیمیایی و کلید رده بندی 2010 در رده اریدی سول و اینسپتی سول و تحت رده های سالید، آرجید، کلسید و اورتنت و زیرگروه های calcic haplosalids، xeric natrargids، xeric haplocalcids و xeric torriorthent رده بندی شدند. همچنین مشاهدات میکرومورفولوژیکی تاثیر واحدهای مختلف فیزیوگرافی در تشکیل نمودهای خاکساختی را نشان داد. بر اساس مطالعه واحدهای فیزیوگرافی و فرآیندهای موثر در آنها نهشته ها و پوشش های رسی در خاکرخ های بالادست با وجود توسعه یافتگی کمتر در اطراف ذرات درشت مشاهده و ذرات و میکروکریستال های آهک در تمام خاکرخ ها پراکنده بوده و نشان دهنده جوان بودن خاک های مذکور می باشد. نسبت ذرات درشت به ریز (c/f) در خاکرخ های بالادست به علت جوان تر بودن و تاثیر کم فرایندهای خاکساختی، بزرگتر از خاکرخ های پایین دست بوده و ندول و اکسیدهای آهن و منگنز نیز در اکثر خاکرخ ها مشاهده می شود و خاکرخ های پایین دست دارای ریزساختار توسعه یافته تر مکعبی ولی خاکرخ های بالادست اکثرا فاقد ساختمان هستند. همچنین در خاکرخ شماره 2 با وجود افق btn و شرایط آرجلیک، به علت بالا بودن sar رس موجود بصورت پلی بین ذرات و در حالت پراکنده مشاهده می شود.

در این تحقیق ویژگی های کانی شناسی و مورفولوژیکی خاک های دشت تبریز مطالعه و تأثیر شکل اراضی بر ویژگی های ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت و رده بندی خاک ها نیز انجام شد. برای انجام این مطالعه 5 خاکرخ در شکل های اراضی: تپه، دشت دامنه ای، دشت آبرفتی رودخانه ای، دشت آبرفتی دریاچه ای و اراضی پست حفر و رژیم رطوبتی و حرارتی بر اساس یافته های قبلی مشخص گردید. از واحد تپه به سمت اراضی پست افزایش مقدار رس، کربن آلی و cec، عمق سالوم و کاهش ذرات درشت تر از شن بهمراه تغییر کلاس بافتی نشان دهنده تکامل بیشتر خاک های واقع در پایین دست شیب نسبت به بالا دست شیب می باشد که این امر تأییدکننده نتایج مورفولوژیکی به دست آمده می-باشد، به طوری که تپه با منشأ مواد مادری ماسه سنگ و مارن های الوان و عمق سالوم کمتر در رده انتی سول قرار می-گیرد و سایر لندفرم ها با منشأ مواد مادری آبرفتی و عمق سالوم بیشتر در رده اریدی سول قرار می گیرند. تجزیه های مینرالوژیکی حاصله از پراش پرتو ایکس، نشان داد که کانی های رس شامل: ایلیت، کائولینیت، کلریت منبسط شونده، کلریت، اسمکتیت و کوارتز می باشند. به نظر می رسد که شکل اراضی بر کلریت تأثیر گذاشته است. طبق نتایج آنالیز نیمه کمی مقدار نسبی کانی های رس تحت تأثیر شکل اراضی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که مقدار نسبی بیشتری از ایلیت، کلریت و کوارتز در تپه در مقایسه با سایر شکل های اراضی یافت می شود. مقدار اسمکتیت در تپه کمتر از سایر شکل های اراضی می باشد که نشان دهنده خاک باتکامل کمتر در تپه می باشد. در نهایت خاک های تحت بررسی بر اساس کلید رده بندی (2010) در رده های aridisol و entisol، زیر رده های calcids, argids, salids, orthent ، گروه های بزرگ haplocalcids, natrargids, haplosalids, torriorthent زیر گروه های xeric haplocalcids, natrargids, gypsic haplosalids, xeric torriorthent xericقرار گرفتند.

برداشت های بی رویه از منابع آب زیرزمینی جهت جبران اثرات حاصل از کاهش بارندگی باعث افت شدید سطوح ایستابی گردیده است. از طرفی میزان هدر رفت رواناب حاصل از بارندگی در جهان و بالاخص در کشور ما ایران بسیار زیاد و قابل توجه می باشد. بنابراین تمایل به سمت استفاده بهینه از رواناب ها و منابع آب سطحی کنترل نشده به جای برداشت های بی رویه از منابع آب زیرزمینی امری لازم و ضروری است. در راستای مقابله با مسئله بحران آب، به بررسی مناطق دارای پتانسیل بالا جهت جمع آوری آب باران اقدام شده است. با توجه به این که تعدد معیارهای تأثیرگذار، تصمیم گیری را از حالت ساده خود به امری پیچیده مبدل می سازد فرآیند تصمیم گیری چند معیاری ارائه شده است که با توجه به قابلیت های gis روندی منطقی را به منظورتسهیل تصمیم گیری در رابطه با تعیین مناطق مستعد جمع آوری باران در دشت بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی؛ فراهم می کند. به این منظور ابتدا از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ahp و لایه های اطلاعاتی فضایی معمولی جهت انجام تحقیق استفاده شد. سپس برای وارد کردن اثر ابهامات حاکم بر فر آیند تصمیم گیری تصمیم گیرندگان از تلفیق فرآیند ahp با منطق ارزش دهی تدریجی فازی تحت عنوان fahp جهت محاسبه وزن های معیارها و همچنین از لایه های فازی معیارها استفاده شد. اطلاعات مورد نیاز برای هر دو روش شامل نقشه های بارندگی، شیب، بافت خاک، عمق خاک، زهکشی منطقه، کاربری اراضی، فاصله از مناطق مسکونی و فاصله از زراعت های آبی و دیم و خروجی سیستم نقشه ی نشان دهنده مکان های مستعد جمع آوری باران می باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مکان یابی، استعداد منطقه به منظور جمع آوری باران، در هر دو روش در 5 کلاس ضعیف، متوسط، نسبتاًخوب، خوب و بسیارخوب طبقه بندی شدند. نتایج حاصل از هر دو فرآیند به همدیگر نزدیک و مشابه هستند و هر دو روش استعداد منطقه را از غرب دشت به سمت شرق آن رو به رشد دانسته اند. اما روش fahp به دلیل لحاظ نمودن پدیده ابهام و عدم قطعیت در امر تصمیم گیری، بیشتر با واقعیت سازگار بوده و نقشه نهایی را با دقت بیشتری به دست آورده است و بنابراین استفاده از روش fahp به جای روش ahp ترجیح داده می شود. هرچند تصمیم گیری نهایی بر عهده مدیران است که کدام روش را انتخاب کنند.

یکی ازابزار‏های مناسب که می‏تواند امکانات لازم را در زمینه مدیریت اثرات حاصلخیزی خاک و وضعیت آب و هوا بر عملکرد گیاهان فراهم آورد نقشه‏های پهنه بندی می‏باشند. هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی وضعیت آب و هوا و شرایط خاک بر عملکرد زیره سبز و تهیه نقشه‏های پهنه بندی شده با استفاده از gis و تکنیک آماری می باشد. در این تحقیق تعداد 20 مزرعه زیره سبز با مساحت حداقل 500 متر مربع از بخش خوشاب سبزوار انتخاب و اطلاعات کلی آن‏ها در پرسشنامه ثبت گردید. سپس از هر یک از مزارع 2 نمونه خاک قبل از کاشت گیاه و 2 نمونه بعد از برداشت به صورت نامنظم و کاملاً تصادفی از عمق 30-0سانتی متری تهیه و پس از انتقال به آزمایشگاه خصوصیاتی شامل بافت خاک، هدایت الکتریکی عصاره اشباع (ece)، ph، نیتروژن، پتاسیم و فسفر قابل جذب خاک و همچنین از آب آبیاری شاملec و ph اندازه گیری شد. همزمان با نمونه برداری مختصات جغرافیایی مزارع مذکوربا استفاده از gps ثبت شد. به علت عدم وجود ایستگاه هواشناسی در بخش خوشاب با استفاده از داده‏های آب و هوایی شهر‏های قوچان، سبزوار، کاشمر و نیشابور نقشه پهنه بندی آب و هوایی خوشاب تهیه گردید و سپس با استفاده از روش فازی نقشه‏های پهنه بندی پارامتر‏های موثر را بدون بعد و بین صفر و یک کرده و در نهایت در محیط gis نقشه‏های فازی را روی هم انداخته تا نقشه نهایی که مشخص کننده بهترین مکان برای کشت زیره در منطقه مورد مطالعه می‏باشد بدست آید نتایج نشان داد بهترین منطقه برای کشت زیره سبز مناطق شمالی می‏باشند و نواحی مرکزی و شرق عملکرد متوسط داشته و نواحی غربی، نواحی نامناسب برای کشت زیره سبز است. برا ساس نقشه‏‏های آب و هوا نیز مشخص گردید عملکرد‏های بالاتر مربوط به مناطق شمالی بخش خوشاب است که دارای دمای کمتر و بارش بیشتر در طی فصل رشد زیره سبز می‏باشند.

دو عامل خشکی آب و هوا و شوری خاک از جمله مهم ترین عوامل طبیعی هستند که از ایجاد مراتع مرغوب در بسیاری از نقاط ایران جلوگیری می کنند.در بسیاری از مراتع مناطق خشک کشور، برنامه های مرتعکاری با شکست مواجه شده است. یکی از دلایل این عدم موفقیت، عدم اطلاع از میزان سازگاری گونه های گیاهی مورد استفاده نسبت به تنش های خشکی و شوری می باشد. این مطالعه جهت بررسی مقاومت گیاهان سیاه تاغ (haloxylonaphyllum) و عجوه (halothamnussubaphyllus) در شرایط شور در گلخانه ی تحقیقاتی و آزمایشگاه دانشکده کشاورزی بیرجند در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل 4 سطح شوری 3 (شاهد)، 10، 20، 50دسی زیمنس بر متر کلرید سدیم با 4 تکرار بودند.نتایج نشان داد که بین شوری 3 و 10 دسی زیمنس بر متر اختلاف معنی داری از نظر تأثیر بر صفات رویشی گیاه سیاه تاغ وجود نداشته لیکن خصوصیات مورد نظر تحت اثر شوری 20 دسی زیمنس بر متر کاهش معنی دار داشتند. در گیاه عجوه نیز بین سطوح شوری مختلف از نظر تأثیر بر طول ریشه چه، اختلاف معنی داری وجود داشت و افزایش شوری موجب کاهش معنی دار طول ریشه چه گردید. طول ساقه چه، وزن تر ساقه چه و ریشه چه، وزن خشک ریشه چه و ساقه چه نیز در گیاه عجوه با افزایش شوری کاهش داشته و این کاهش بین سطوح 3 و 10 دسی زیمنس بر متر از نظر آماری اختلاف معنی داری نشان داد. در شوری 50 دسی زیمنس بر متر هر دو گیاه قادر به رویش نشدند. همچنین نتایج حاصله نشان داد افزایش شوری موجب کاهش روند سرعت جوانه زنی در هر دو گونه سیاه تاغ و عجوه شده است.