در سال های اخیر آلودگی میکروبی آب های سطحی و زیرسطحی، یک مسئله و مشکل جدی برای برخی از کشورها به شمار می رود که منجر به بیماری های خطرناک می شود. کودهای دامی منبع میکروارگانیسم های بیماری زایی می باشند که می توانند آلودگی آب های سطحی و زیرسطحی را سبب شوند. باکتری ها پس از آزاد شدن از کود، می توانند به درون خاک نفوذ کرده و انتقال یابند. این مطالعه با اهداف بررسی اثر بافت خاک و نوع کود حیوانی بر پالایش و انتقال باکتری اشریشیاکولی انجام شد. در این تحقیق اثر بافت های لوم رسی، لوم و شن لومی و کودهای آلی شامل: مرغی و گاوی به میزان 10 تن در هکتار (برحسب وزن خشک) بر پالایش و انتقال باکتری اشریشیاکولی در ستون های خاک دست خورده به ارتفاع 35 سانتی متر و قطر 10 سانتی متر در شرایط جریان غیراشباع غیرماندگار بررسی شد. اثر تیمارهای بافت خاک و نوع کود بر پالایش و انتقال باکتری اشریشیاکولی در خاک با اندازه گیری تعداد باکتری در زه آب خروجی تا چهار حجم آب منفذی (pv) بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ستون های خاک شن لومی (بافت سبک) احتمالا بدلیل منافذ درشتر و زمان کمتر برای جذب باکتری، باکتری اشریشیاکولی بیشتری از خود عبور داده و تعداد باکتری در زه آب این خاک بیشتر بود. در خاک لوم رسی (بافت سنگین) با سطوح جذب و منافذ ریز بیشتر نسبت به خاک شن لومی میزان جذب باکتری بیشتر و میزان آلودگی زه آب کمتر بود. بافت لوم (بافت متوسط) از نظر ایجاد آلودگی زه آب بین دو بافت سنگین و سبک قرارگرفت. تعداد باکتری اشریشیاکولی خروجی از زه آب ستون های تیمار شده با کود مرغی در تمامی موارد بیشتر از کود گاوی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که بافت خاک و نوع کود در انتقال باکتری اشریشیاکولی و آلودگی آب های زیرزمینی از اهمیت ویژه ای برخوردارند.

هدایت هیدرولیکی اشباع و نفوذپذیری از ویژگی های پایه ای خاک می باشند که تعیین آن ها برای مدل سازی جریان آب و انتقال املاح در خاک بسیار مهم می باشد. همچنین این ویژگی ها در طراحی و امکان پذیر بودن فنی و اقتصادی پروژه های زهکشی زیرزمینی نقش عمده ای دارند. هر چند روش-هایی برای اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها پیشنهاد شده است لیکن اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها چه به صورت صحرایی و چه در آزمایشگاه بسیار وقت گیر و پرهزینه است. علاوه بر این به دلیل تغییرات زیاد زمانی – مکانی خاک ها، اندازه گیری های مستقیم نقطه ای نمی تواند نماینده واقعی این ویژگی ها در خاک باشد، مگر آنکه تعداد بسیار زیادی نمونه برداری صورت گیرد. به همین منظور تلاش های زیادی صورت گرفته تا با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک بتوان این ویژگی ها را با دقت قابل قبولی برآورد کرد. توابع انتقالی خاک یکی از این روش های غیر مستقیم بوده که قادر است ویژگی های دیریافت خاک را از ویژگی های زودیافت آن برآورد نماید. روش های ایجاد توابع انتقالی، تجزیه و تحلیل رگرسیونی و شبکه های عصبی مصنوعی می باشند. هدف از این پژوهش استخراج توابع انتقالی برای هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، سرعت نفوذ نهایی آب به خاک و نفوذ تجمعی آب به خاک می باشد تا بتوان بر مبنای این توابع این ویژگی های دیریافت خاک را از ویژگی های زودیافت درصد توزیع اندازه ذرات، وزن مخصوص ظاهری، تخلخل موثر و درصد رطوبت در نقاط ظرفیت زراعی و پژمردگی دائم برآورد نمود. برای ایجاد توابع انتقالی با استفاده از رگرسیون خطی چندگانه آزمون نرمال بودن و غیر همراستایی داده ها که جزء آزمون های معتبرسازی تجزیه و تحلیل آماری می باشند، از نرم افزار spss و برای شبکه های عصبی مصنوعی از نرم افزار matlab استفاده شد. در این پژوهش از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و شبکه های تابع پایه شعاعی استفاده شد. نتایج نشان داد که شبکه های عصبی ایجاد شده قادرند هدایت هیدرولیکی اشباع را با دقت بالایی (ضریب تعیین 0.82برای mlp و ضریب تعیین 0.5برای rbf) تخمین بزنند و در مقایسه با مدل رگرسیون خطی شبکه های عصبی عملکرد بهتری داشتند. اما برای سرعت نفوذ نهایی آب به خاک دقت هر دو روش پایین بود به طوریکه بیشترین ضریب تعیین برابر 44/0 برای شبکه های عصبی مصنوعی بوده است. همچنین نتایج بدست آمده برای نفوذ تجمعی آب به خاک دارای ضریب تعیین بالاتری (0.8r2= برای شبکه rbf) نسبت به سرعت نفوذ نهایی آب به خاک بود. در مجموع نتایج حاکی از آن است که برای هر سه پارامتر دیریافت خاک شبکه های عصبی عملکرد بهتری نسبت به معادلات رگرسیونی داشته اند.

تراکم خاک در نتیجه تردد ماشین آلات کشاورزی، خصوصیات هیدرولیکی خاک و در نتیجه نفوذ پذیری و جریان آب و املاح را تحت تاثیر قرار می دهد. در خاک متراکم اندازه و پیوستگی منافذ تغییر کرده و جرم مخصوص ظاهری خاک افزایش و منافذ درشت خاک کاهش می یابند. بخشی از حجم منافذ درشت و اتصال آنها به هم اثر عمده ای روی جریان آب و املاح، تهویه، خصوصیات مکانیکی خاک و توسعه ریشه دارد.مطالعات کمی درباره اثرات تراکم خاک بر خصوصیات هیدرولیکی خاک غیراشباع در خاک های آهکی صورت گرفته است.بنابراین این مطالعه جهت ارزیابی اثرات تیمارهای مختلف تراکم خاک بر خصوصیات هیدرولیکی خاک غیراشباع در ارتباط با منافذ درشت و متوسط فعال هیدرولیکی و بخش روان رطوبت صورت پذیرفت. مطالعه با توسط نفوذسنج صفحه ای انجام گردید.بدین منظور سه سطح تراکم شامل تیمار شاهد، دوبار عبور و چهار بار عبور تراکتور در قالب طرح کاملاً تصادفی در مزرعه اعمال گردید. برداشت داده ها در چهار پتانسیل 14-،4-،1- و 0 سانتی متر آب صورت گرفت. برای تعیین بخش روان رطوبت از آنیون نیترات تحت مکش 2- سانتی متر آب استفاده گردید. برای اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی خاک ازروش تحلیلی آنکنی استفاده شد. بخش روان رطوبت با استفاده از معادله ساکن-روان (mim) محاسبه گردید. شدت نفوذ نهایی و هدایت هیدرولیکی غیراشباع در سطح 001/0 درصد معنی دار بود. تعداد منافذ درشت در تیمار دوبار و چهار بار عبور نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 15 و 65 درصد کاهش یافتند، در حالی که تعداد منافذ متوسط به ترتیب 1 و 79 درصد نسبت به تیمار بدون عبور تراکتور کاهش نشان دادند. نتایج نشان داد که در تیمار شاهد، منافذ درشت و متوسط در لایه بالایی ایجاد شده است، در حالی که در دو تیمار دیگر در اثر تراکم ناشی از تردد تراکتور، این منافذ تخریب و کاهش پیدا کرده است. در هر سه تیمار تراکمی، علیرغم تخلخل درشت خیلی کم، منافذ درشت مسیرهای اصلی شرکت کننده برای جریان آب بودند. تیمار بدون عبورتراکتور با داشتن بیشترین تخلخل موثر وتعداد منافذ درشت و متوسط فعال هیدرولیکی در خاک حداکثر نفوذپذیری آب و املاح با بخش روان رطوبتی21/0=?_m در بین سه تیمار را دارا بود. برای تیمار چهار بار عبور با بیشترین سطح فشردگی، کمترین بخش روان رطوبتی10/0=?_m و غیریکنواختی حرکت آب و نیترات مشاهده گردید. همچنین در بررسی انتقال نیترات در سه جهت افقی، شعاعی و عمودی با افزایش فاصله از مرکز دیسک غلظت نیترات و مقدار رطوبت منتقل شده کاهش یافتند و مقادیر ذکر شده در دو جهت عمودی و شعاعی داده های نزدیک به هم بدست آمد.

مصرف کود ازته در کشاورزی، تجمع و حرکت املاح در خاک و مدل سازی این حرکت در سال های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. از طرفی در استفاده از این مواد بایستی تدابیری اتخاد نمود که ضمن افزایش تولید و کیفیت محصولات کشاورزی از اثرات نامطلوب آن، مانند آلوده کردن محیط زیست، خاک، آب های زیر زمینی و مواد آلاینده، نظیر نیترات در اندام های مصرفی محصولات کشاورزی کاست. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر زئولیت پتاسیمی در جذب و نگهداری یون های نیترات و آمونیوم در شرایط آزمایشگاهی و خاک اشباع با چهار تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 8 گرم زئولیت در کیلوگرم خاک به صورت طرح بلوک های کاملا تصادفی از طریق مدل فیزیکی، و شبیه سازی آبشویی این یون ها، به وسیله مدل hydrus-1d در ستون های خاک انجام شد. ستون های خاک با استفاده از بار ثابت آبی 1 سانتی متر و تا 5/2 حجم تخلخل، تحت عمل آبشویی قرار گرفتند. غلظت یون های نیترات و آمونیوم در 10 حجم تخلخل اندازه گیری شد و منحنی های رخنه مربوط به نیترات و آمونیوم ترسیم گردید. افزایش زئولیت پتاسیمی به خاک باعث کاهش شستشوی نیترات و آمونیوم و افزایش نگهداشت آن در خاک می شود. برای تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 8 گرم زئولیت در کیلوگرم خاک مقدار نیترات خارج شده از ستون های خاک، به ترتیب 88/93، 91/73، 62/59 و 61/53 درصد مقدار اضافه شده به خاک به دست آمد. برای آمونیوم نیز این مقادیر به ترتیب برابر 74/4، 12/4، 37/3 و 24/3 درصد اندازه گیری شد. در این پژوهش از مدل hydrus-1d و نیز توانایی معادلات جریان روان- پخشیدگی (cde) و رطوبت متحرک- غیر متحرک (mim) در برآورد حرکت و آبشویی یون های نیترات و آمونیوم در یک خاک شنی لومی استفاده شد. ضرایب ایزوترم جذب یون آمونیوم در آزمایشگاه تعیین شد. نتایج نشان داد که ایزوترم جذب از مدل فروندلیچ پیروی کرده است. ایزوترم های جذب و ضرایب پخشیدگی و انتشار از طریق مدل سازی معکوس نیز برای هر دو یون نیترات و آمونیوم تعیین گردید. نتایج شبیه سازی حرکت آمونیوم با مدل hydrus-1d در خاک نشان داد که اگر چه این مدل توانست برآورد خوبی از روند حرکت آمونیوم در خاک انجام دهد ولی مقادیر پارامتر های جذبی بهینه شده ایزوترم فروندلیچ توسط مدل، از میزان تعیین شده در آزمایشگاه بسیار کمتر بوده است. این مساله نشان می دهدکه مدلhydrus-1d توانایی پیش بینی حرکت در خلل و فرج درشت خاک را ندارد و برای جبران در نظر نگرفتن جریان در خلل و فرج درشت خاک، مقدار پارامتر های جذب را به شدت کاهش می دهد. در نتیجه غلظت یون آمونیوم در محلول خاک افزایش می یابد، بدین روش حرکت بیشتر یون آمونیوم در خاک شبیه سازی می شود. با توجه به دست خورده بودن نمونه های خاک، برآورد مدل cde به مقادیر اندازه گیری شده در هر چهار تیمار، نزدیک تر بود. بنابراین نتیجه گیری شد که مدل cde در خاک های دست خورده کارایی بهتری دارد. همچنین هردو مدل cde و mim نشان دادند که افزایش کاربرد زئولیت باعث کاهش ضریب پخشیدگی و افزایش ضریب انتشار آبی یون های نیترات و آمونیوم در خاک می شود.

بافت خاک فراوانی نسبی ذرات شن، رس و سیلت را در یک نمونه خاک نشان می دهد. از بافت خاک در مسائل کشاورزی، مکانیک خاک و غیره استفاده می شود. همچنین از بافت خاک جهت تعیین مشخصه های هیدرولیکی خاک مانند هدایت هیدرولیکی اشباع خاک استفاده می شود. تعیین بافت خاک با روش های مختلفی مانند روش الک کردن، لمس کردن، پی پت ، هیدرومتر و دستگاه مستر سایزر آنالایزر انجام می گیرد. هدف از این تحقیق مقایسه روش هیدرومتری با روش مستر سایزر آنالایزر به منظور استفاده از نتایج آنها در تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع بوسیله نرم افزار rosetta می باشد. برای انجام این تحقیق سه ناحیه برای هر کدام از سه گروه بافتی سبک، متوسط و سنگین در اطراف شهر های اهواز ، شوش، شوشتر و ایذه واقع در استان خوزستان انتخاب شد و از هر ناحیه 6 نمونه خاک از عمق 30 سانتی متری برداشت شد پس برای هر گروه بافتی 18 نمونه و در مجموع 54 نمونه خاک برداشت شد. بافت خاک نمونه ها با استفاده از روش هیدرومتری و دستگاه مستر سایزرآنالایزر تعیین گردید. مقایسه نتایج دو روش نشان داد که روش هیدرومتری در خاک های سبک و متوسطدرصد ذرات ماسه و شن را بیشتر ولی درصد ذرات سیلت و رس را کمتر از روش مستر سایزر آنالایزر تعیین می کند. شاید علت این امر شکل غیر کروی ذرات باشد. همچنین این آزمایشات نشان داد که هر چه بافت نمونه های خاک سنگین باشد، نتایج دو روش بهم نزدیکتر می شود. سپس هدایت هیدرولیکی اشباع خاک ها بوسیله نرم افزار rosetta محاسبه شد و با مقایسه نتایج بوسیله نرم افزار spss مشخص شد که مقادیر هدایت هیدرولیکی نمونه ها اختلاف معنی داری با همدیگر دارند.

با توجه به اهمیت حفظ منابع آب و خاک و توسعه پایدار، اتخاذ شیوه های نوین و مناسب مدیریتی به ویژه در بخش کشاورزی بسیار اساسی می باشد. نقش خاکورزی به عنوان مهم ترین عملیات کشاورزی، در کشاورزی پایدار حائز اهمیت می باشد. از این رو این مطالعه جهت بررسی و مقایسه تأ ثیر کوتاه مدت شیوه بی خاکورزی و خاکورزی مرسوم در شمال استان خوزستان صورت گرفت. در این مطالعه حرکت نیترات و آمونیوم در طول پروفیل خاک طی فصل رشد ذرت و خصوصیات فیزیکی خاک از جمله هدایت هیدرولیکی(اشباع و غیراشباع)، وزن مخصوص ظاهری ، تخلخل کل ، تعداد ماکروپورها و درصد جریان عبوری آب از منافذ، نفوذ آب به خاک، منحنی مشخصه رطوبتی و پایداری خاکدانه ها بعد از برداشت محصول تعیین شد. آزمایش در قالب طرح کرت های خرد شده بر پایه بلوک کامل تصادفی در یک خاک سیلتی کلی لوم و با دو تیمار خاکورزی مرسوم و بی خاکورزی در سه تکرار در مرکز تحقیقات صفی آباد دزفول انجام شد. نیتروژن مورد نیاز گیاه به صورت کود اوره در سه تقسیط یعنی پس از کشت ذرت، در مرحله 6 تا 8 برگی و قبل از گلدهی به روش کودآبیاری سطحی در اختیار گیاه قرار گرفت. نمونه های خاک 8 تا 10 روز قبل و پس از هر کودآبیاری از عمق های 30-0، 60-30، 90-60 و 120-90 سانتی متری برداشت شدند و غلظت نیترات و آمونیوم آن ها تعیین شد. نتایج نشان داد که شیوه خاکورزی بر خواص هیدرولیکی خاک و پایداری خاکدانه ها تأثیر معنی دار نداشت. اما بی خاکورزی نسبت به خاکورزی مرسوم باعث افزایش پایداری خاکدانه ها شد، از طرفی موجب کاهش تخلخل موثر خاک، میزان نفوذ آب به خاک و هدایت هیدرولیکی و افزایش جریان عبوری آب از طریق منافذ درشت گردید که مقدار آن در خاکورزی 70% و بی خاکورزی 64% بود. تأثیر شیوه خاکورزی بر حرکت نیترات و آمونیوم نیز معنی دار نشد. بی خاکورزی باعث افزایش غلظت نیترات در خاک نسبت به خاکورزی گردید، که به علت افزایش جریان ترجیحی و احتمالاً افزایش نیتریفیکاسیون در این روش بود. در هر دو تیمار با افزایش عمق خاک غلظت نیترات کاهش یافت. بیشترین تجمع غلظت نیترات در لایه 30-0 سانتی متری خاک بود که این امر احتمالاً به دلیل کاهش نیتراته شدن(نیتریفیکاسیون) با افزایش عمق باشد. بنابراین روش بی خاکورزی نسبت به روش مرسوم می تواند موجب افزایش پتانسیل آبشویی در فصول بارندگی و کشت بعدی شود.

هدایت هیدرولیکی و نفوذ آب به خاک از جمله ویژگی های پایه ای و مهم خاک می باشند که تعیین آن ها برای مدل سازی جریان آب و انتقال املاح در خاک بسیار با اهمیت می باشد. امروزه روش هایی برای اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها پیشنهاد شده است ولی از آنجا که اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها چه به صورت صحرایی و چه آزمایشگاهی بسیار وقت گیر و پرهزینه است و همچنین به دلیل تغییرپذیری زیاد زمانی و مکانی خاک ، اندازه گیری مستقیم نقطه ای نمی تواند نماینده واقعی این ویژگی ها در خاک باشد، بنابراین کوشش های زیادی برای تخمین این ویژگی ها با استفاده از روش های غیر مستقیم صورت گرفته است. از جمله این روش ها، توابع انتقالی خاک (ptfs) است که ویژگی های دیریافت خاک را از ویژگی های زودیافت آن برآورد می نمایند. هدف از این پژوهش ایجاد توابع انتقالی برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، سرعت نفوذ نهایی و نفوذ تجمعی آب به خاک با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک مانند درصد توزیع اندازه ی ذرات، جرم ویژه مخصوص ظاهری، تخلخل موثر و درصد رطوبت در نقاط ظرفیت زراعی و پژمردگی دائم بود. بدین منظور از مدل استنتاج فازی-عصبی و رگرسیون چند متغیره خطی برای ایجاد توابع انتقالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل استنتاج فازی- عصبی ایجاد شده در مقایسه با مدل رگرسیون خطی برآوردی بهتر از هدایت هیدرولیکی اشباع داشت (ضریب تعیین 95/0 و میانگین مربعات خطای 056/0).

تحقیقات نشان می دهد که افزایش فعالیت های صنعتی، کشاورزی باعث آلودگی و تجمع فلزات سنگین در خاک شده که نهایتا منجر به جذب این فلزات توسط گیاهان و آلودگی زنجیره غذایی خواهد شد.با توجه به اهمیت استان خوزستان از نظر فعالیت های کشاورزی و صنعتی، همچنین جمعیت زیاد این استان و نقش بالای برنج در تغذیه مردم این منطقه، این تحقیق با هدف ارزیابی تغییرات مکانی کادمیم، سرب و آرسنیک در شالیزارهای استان خوزستان و همچنین تهیه نقشه آلودگی این عناصر در خاک و گیاهان این استان انجام گرفت.در این تحقیق از 70 شالیزار از نقاط مختلف استان ( اهواز، شوشتر، رامهرمز، باغملک و دشت آزداگان) نمونه برداری شد. موقعیت نمونه برداری با استفاده از gps تعیین و ثبت گردید. پس از آماده سازی نمونه های خاک و گیاه در آزمایشگاه، مقدار قابل جذب کادمیم، سرب و آرسنیک به وسیله دستگاه جذب اتمیک گرافیتی تعیین گردید.با استفاده از غلظت عناصر، به روش کریجینگ نقطه ای و با استفاده از نرم افزار gs+ نقشه آلودگی خاک و گیاه به عناصر مورد مطالعه در شالیزارهای استان خوزستان تهیه شد. در این تحقیق مدل گوسین بهترین مدل برای نشان دادن توزیع کادمیم قابل جذب، سرب قابل جذب، آرسنیک قابل جذب و سرب بذر برنج، همچنین مدل کروی بهترین مدل برای نشان دادن توزیع کربن آلی، پ هاش و کادمیم بذر برنج در منطقه مورد مطالعه بود. بررسی های آماری در جهت تعیین همبستگی احتمالی بین برخی خصوصیات خاک با پراکنش عناصر کادمیم، سرب و آرسنیک در شالیزارها توسط نرم افزار آماری spss صورت گرفت و نتایج حاصل به این شکل بود که، کادمیم خاک با آهک و کادمیم گیاه با پ هاش همبستگی داشت، سرب خاک با کربن آلی و سرب گیاه با آهک و پ هاش، و در نهایت آرسنیک خاک با پ هاش همبستگی نشان داد. بیشترین میزان کادمیم، سرب و آرسنیک قابل جذب به ترتیب2/958 ، 5/1449 و7/110 ،کمترین میزان آنها 9/8 ، 3/199 ، 6/11ومیانگین آنها 8/92 ، 8/702 و1/58 میکروگرم بر کیلوگرم بودند. بیشترین میزان کادمیم و سرب بذر به ترتیب521 ، 8/218 وکمترین میزان 3/63، 4/100 و میانگین آنها 6/273 و 8/121 میکروگرم بر کیلوگرم بود.

آبشویی املاح از زمین های کشاورزی منجر به مشکلات فراوان زیست محیطی می شود، مشکل آلودگی خاک در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده و جوامع بشری خواستار پیش بینی و تعیین این اثرات و همچنین توسعه بیشتر دانش در مورد مکانیسم انتقال املاح در اراضی زراعی هستند. در سال های اخیر همزمان با پیشرفت علم و ارائه مدل های کامپیوتری حل معادلات انتقال املاح و پیش بینی سرنوشت آب و املاح در خاک امکان پذیر گردیده است. لذا این مطالعه به منظور شبیه سازی انتقال کلراید برخی خاک های شور و سدیمی واقع در شمال خوزستان با استفاده از مدل hydrus-1d انجام شد. انتقال کلراید به عنوان یونی که جذب سطحی نمی شود و همچنین یک نمک غیرواکنشی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعه با استفاده از اطلاعات چهار ایستگاه با سری های متفاوت خاک که به منظور کاهش شوری و قلیائیت مورد آبشویی قرار گرفتند، انجام شد. در این ایستگاه ها غلظت کلراید در چهار دور آبشویی با و بدون کاربرد اسید سولفوریک و پنج عمق تعیین گردیده بود. خصوصیات هیدرولیکی خاک بر اساس خصوصیات فیزیکی اندازه گیری شده در هر ایستگاه با استفاده از نرم افزار rosetta تعیین شد. ابتدا آنالیز حساسیت مدل به منظور برآورد میزان حساسیت مدل نسبت به پارامترهای ورودی مورد نیاز انجام شد. سپس مدل سازی مستقیم مورد بررسی قرار گرفت، و برای بهینه سازی پارامترهای ورودی مدل از روش مدل سازی معکوس استفاده شد، در نهایت علاوه بر معادله cde معادلهmim نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که در هر چهار ایستگاه مدل hydrus-1d در پیش بینی حرکت کلراید به تغییرات درصد رطوبت اشباع بیشترین حساسیت را نشان می دهد و هدایت هیدرولیکی اشباع و ضریب n در درجه دوم اهمیت قرار گرفتند. مدل-سازی مستقیم در ایستگاه شماره پنج با سری خاک سیدحسن که دارای کمترین میزان شوری خاک در بین ایستگاه های مورد مطالعه بود برآورد قابل قبولی از پروفیل غلظت کلراید ارائه داد. نتایج حاصل از مدل سازی معکوس بهتر از مدل سازی مستقیم بود. هر چند این مدل در برخی از دورهای آبشویی غلظت کلراید را کمتر از مقادیر اندازه گیری شده برآورد کرد. در نهایت، علاوه بر معادله cde، از معادله mim نیز استفاده گردید. نتایج بیانگر این موضوع بود که بین مقادیر برآورد شده غلظت کلراید توسط معادله های cde و mimتفاوت اندکی وجود دارد و رطوبت ساکن نقش مهمی در فرآیند انتقال در منطقه ایفا نکرده است.

فرسایش خاک و کویری شدن از جمله فرآیندهایی است که منابع آب و خاک هر کشوری را تهدید می کند، لذا درک اهمیت فرسایش خاک و کنترل آن باعث انجام مطالعات متعددی در این زمینه گشته است. عدم وجود یا کمبود داده در زمینه فرسایش و رسوب در بسیاری از حوضه های کشور، کاربرد روشهای تجربی مناسب برای برآورد فرسایش خاک و رسوب زایی را الزامی می نماید، از طرفی به دلیل تعدد فاکتورهای موثر در فرسایش و رسوب زایی جهت بالا بردن سرعت و سهولت انجام عملیات، بکار گیری سیستم اطلاعات جغرافیایی امری کاملا مهم و ضروری می باشد. این تحقیق با هدف مقایسه سه مدل mpsiac، epm و fao در جهت برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبخیز رود زرد واقع در استان خوزستان با مساحتی بالغ بر 502/882 کیلومتر مربع و تنوع شرایط سنگ شناسی و پوشش گیاهی، با استفاده از تکنیک های gis انجام گرفته است. در تحقیق پیش رو واحدهای هیدرولوژیکی به عنوان واحد کاری در نظر گرفته شد و بر این اساس 12 زیرحوضه (واحد هیدرولوژیکی) در منطقه مورد مطالعه، با استفاده از توابع تحلیلی gis استخراج و سپس عوامل موثر در مدل ها به عنوان داده های ورودی به gis از منابع مختلف، وارد محیط gis شده و با توجه به شدت و ضعف نقش آنها در فرسایش و تولید رسوب در هر یک از زیر حوضه ها، امتیاز دهی گردید، بخشی دیگر از داده های مورد نیاز از طریق مطالعات جامع آبخیزداری حوضه تأمین شد. در نهایت لایه های مربوط به مدل ها در محیط gis تهیه و سپس با استفاده از تحلیل مکانی و هم پوشانی لایه های اطلاعاتی مقدار رسوب کل به تفکیک برای هر زیر حوضه برآورد گردید. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج ضبط شده در ایستگاه هیدرومتری نشان می دهد که مدل mpsiac نتایج قابل قبولتری را نسبت به دیگر مدل ها ارائه می دهد.

تالاب هورالعظیم در جنوب غربی ایران در استان خوزستان در مرز ایران و عراق قرار گرفته است. وسعت تالاب از رژیم رودخانه ها و شاخه های ورودی و تامین آن تبعیت می کند. بدین ترتیب که هور العظیم تحت تاثیر رژیم سیلابی رودخانه های کرخه در ایران و دجله و فرات عراق می باشد. در سال 1377، ایران شروع به بهره برداری از بزرگ ترین سد بر روی رودخانه ی کرخه نموده، این رودخانه یکی از بزرگ ترین منابع آبی مرداب هورالعظیم است. آبگیری از سد باعث افت کمی و کیفی آب ورودی به حوضه مذکور و به دنبال آن کاهش قابل ملاحظه وسعت تالاب شده است. وقوع طوفان های شن و تحت تأثیر قرار گرفتن مناطق وسیعی از کشور های همسایه از جمله ایران از پیامد های منفی این مدیریت نامناسب بود. اگرچه مطالعات مختلفی در مورد تخریب تالاب هورالعظیم و وسعت آن انجام شده است ولی تاکنون مطالعه ای که دو جنبه اثر وضعیت کمی و کیفی آب ورودی به تالاب را در نظر بگیرد، صورت نگرفته است. این مطالعه با هدف بررسی تحوّلات کمی (آبدهی و بارندگی) و همچنین تحولات کیفی (کل املاح محلول، هدایت الکتریکی، مجموع کاتیون ها و مجموع آنیون ها)، آب ورودی به تالاب هورالعظیم در طول یک دوره ی آماری مشخص در سه ایستگاه هیدرومتری حوضه آبریز کرخه (هوفل، نیسان، حمیدیه) صورت گرفت. به منظور دسترسی به اهداف این تحقیق ضمن استفاده از آمار و اطلاعات ثبت شده حدود 40 سال اخیر سازمان آب و برق استان خوزستان از نرم افزارهای rs، gis و spss بهره گرفته شد. همچنین تاثیر این تحولات بر وسعت تالاب و در نهایت ایجاد گرد و غبار در شهر اهواز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که عامل اصلی کاهش وسعت تالاب، کاهش آب ورودی به آن ناشی از آبگیری سد کرخه و همچنین نزول کیفیت آب ورودی به تالاب می باشد. با توجه به اینکه میزان بارندگی در سال های اخیر تغییر چندانی نداشت، ولی مقدار آب ورودی به تالاب به میزان قابل توجهی کاهش یافت. طبق نتایج حاصله وسعت تالاب از 900 کیلو مربع در سال 1370 به حدود 300 کیلومتر مربع در سال 1387 رسیده است، همچنین این کاهش وسعت با افزایش گرد و غبار در منطقه همراه بود.

طوفان های گردوغبار یکی از پدیده های جوی است که آثار و پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی بر جای می گذارند. در سال های اخیر وقوع طوفان های گردوغبار ابعاد تازه ای به خود گرفته است و به یک بحران جدی منطقه ای تبدیل شده است. استان خوزستان(شهر اهواز) یکی از مناطقی است که به طور مرتب تحت تأثیر این پدیده قرار می گردد. به خاطر صدمات فراوانی که این پدیده به سلامتی انسان، کشاورزی، منابع آب، و تأسیسات وارد می کند، بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، شناسایی منشأ، و استفاده از روش های نوین از جمله سنجش از دور در مطالعه گردوغبارها اهمیت فراوان دارد. در این پژوهش، ذرات گردوغبار 14 طوفان که طی یک دوره هفت ماهه اتفاق افتاده جمع آوری گردید. خصوصیات فیزیکی ذرات از جمله بافت، توزیع اندازه ذرات آن ها، و همچنین غلظت فلزات سنگین سرب و روی در آن ها اندازه گیری شدند. با بهره گیری از تصاویر سنجنده مودیس ماهواره ی آکوا و ترا، اعمال شش روش بارزسازی، تفسیر چشمی، طبقه بندی نظارت شده، استخراج نقشه های اقلیمی با استفاده از داده های مرکز پیش بینی های محیطیncep، اطلاعات خاکشناسی منطقه، توزیع اندازه ذرات، و کانی شناسی ذرات گردوغبار، منشأ دقیق طوفان های گردوغبار مشخص گردید. از بین الگوریتم های بارزسازی، الگوریتم شناسایی 1 و 2 در شناسایی توده گردوغبار از سایر پدیده ها موثرتر بودند.با استفاده از محصولات سطح 2 و 3 سنجنده مودیس،و غلظت pm10 روزانه و ساعتی ایستگاه های مختلف شهرستان، روابط بین داده های مذکور طی دوره سه ساله 1390-1388 بررسی و غلظت گردوغبار با استفاده از داده های محصولات مودیس تخمین زده شد.نتایج نشان داد که نرخ ترسیب تجمعی گردوغبار 64/169گرم بر متر مربع و بالاتر از دیگر نقاط جهان می باشد. همچنین درصد غالب ذرات نمونه های گردوغبار سیلت و کلاس بافتی غالب لوم سیلتی بود.توزیع اندازه ذرات نمونه های گردوغبار در تمام نقاط نمونه برداریدونمایی بود که بیانگر ذرات ترسیب شده از چند منشأ در هر طوفان می باشد. مقادیر سرب و روی در طوفان های مختلف متفاوت بودند. مقادیر سرب نمونه ها در محدوده 3/64 -9/17 میلی گرم بر کیلوگرم، و مقادیر روی نیز در محدوده 1/1706-3/144 میلی گرم بر کیلوگرم اندازه گیری شد. هم چنین نتایجمنشأیابی، نشان دهنده وجود هشت منشأ گردوغبار از جمله شرق سوریه و شمال غرب عراق (بیشترین سهم)، جنوب ترکیه، جنوب عراق، محدوده اطراف تالاب هورالعظیم، جنوب اردن، غرب عراق، شمال عربستان سعودی، و شرق عربستان سعودی بودند. بررسی روابط بین pm10 و عمق اپتیکی آئروسل(aod) نشان داد که داده های سطح 2 مودیس و غلظت ساعتی pm10 جهت تخمین غلطت ذرات مناسب ترند. ضریب تبیین رگرسیون خطی( r2)بدست آمده با استفاده از aod و deep blue aodسطح 2 ماهواره ترا و آکوا و غلظت ساعتی pm10به ترتیب 803/0و 79/0 بدست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده، پیشنهاد می گردد که از داده های ماهواره ای مودیس به منظور تخمین غلظت ذرات pm10 و پایش آن در منطقه مورد مطالعه استفاده گردد.

طوفان های گردوغبار به دلیل اثرات نامطلوب اقلیمی و زیست محیطی به عنوان پدیده مخرب شناخته می شوند. استان خوزستان و بخصوص مناطق اطراف تالاب هورالعظیم به طور مرتب تحت تأثیر این پدیده قرار می گیرند. به خاطر صدمات فراوانی که این پدیده به سلامتی انسان، کشاورزی، منابع آب، و تأسیسات وارد می کند، بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، مینرالوژیکی و شناسایی منشأیابی در مطالعه گردوغبارها اهمیت فراوان دارد. لذا این مطالعه با هدف 1) بررسی خصوصیات کانی شناسی و نرخ ذرات گردوغبار ترسیبی در 24 نقطه اطراف تالاب هورالعظیم 2) تأثیر این تالاب در تشدید گردوغبار 3) مقایسه خصوصیات ذرات گردوغبار در حالت وقوع و عدم وقوع گردوغبار 4) منشأیابی ذرات گردوغبار ترسیبی انجام شد. با مطالعه خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک های محلی اطراف تالاب هورالعظیم مشاهده شد که بخش اعظم این خاک ها دارای بافت لوم و لومی رسی و دارای مقادیر بالایی ازآهک و نمک(ec) می باشد. با بررسی نرخ ترسیب ذرات گردوغبار تجمعی در 6 دوره مورد مطالعه (3 دوره در حالت وقوع گردوغبار و 3 دوره بدون وقوع گردوغبار)، مشاهده گردید که بیشترین و کمترین نرخ تجمعی را به ترتیب ایستگاه های روستای مالکیه و چذابه، دارا می باشد. نتایج این مطالعه همچنین نشان داد که میانگین نرخ ترسیب ذرات گردوغبار در دوره های با وقوع گردوغبار خیلی بیشتر از دوره های بدون وقوع گردوغبار بوده است. مطالعه الگوی توزیع اندازه ذرات گردوغبار ترسیبی در منطقه مورد مطالعه نشان داد که در هر دو شرایط وقوع و عدم وقوع پدیده گردوغبار الگوی توزیع اندازه ذرات گردوغبار دو قله ای بوده و ذرات ترسیب یافته عمدتاً در اندازه سیلت می باشند. مطالعه کانی شناسی ذرات گردوغبار ترسیبی و خاک های محلی نیز، حاکی از وجود مقادیر قابل توجهی کوارتز و کلسیت است. نتایج مطالعه کانی شناسی بخش رس خاک های منطقه مورد مطالعه حاکی از حضور کانی های مونت موریلونیت، پالیگورسکیت، کلریت و ایلیت می باشد. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که دوره های با وقوع پدیده گردوغبار دارای فراوانی بیشتری از کانی پالیگورسکیت نسبت به دوره های بدون وقوع گردوغبار می باشند. آنالیز کروماتوگرافی یونی نشان داده که یون های کلر، سولفات، کلسیم و سدیم به ترتیب مهمترین و بیشترین نوع آنیون ها و کاتیون های محلول در ذرات ترسیبی در دوره های بدون و با وقوع گردوغبار در مناطق مورد مطالعه را شامل می-شوند. بنابراین تشابه در مقادیر یون های محلول، خصوصیات فیزیکی و مینرالوژیکی در خاک های محلی و ذرات ترسیبی دوره های بدون وقوع گردوغبار نشان می دهد که این ذرات می توانند دارای منشأ محلی و احتمالاً از هورالعظیم باشند. حال آنکه در دوره های با وقوع پدیده گردوغبار سهم منابع خارجی مانند مناطق بیابانی در کشور عراق در تولید ذرات گردوغبار افزایش می یابد.

مشکل آلودگی خاک به عنوان یکی از مسایل مهم در چند دهه اخیر در رأس مطالعات زیست محیطی قرار گرفته است و پژوهش های زیادی را متوجه خود ساخته است. مدل ها ابزارهایی مفید برای انجام آنالیز سناریوهای زمانی و مکانی می باشند که در عرصه مدیریت و ارزیابی احتمال خطر پا به عرصه ظهور گذارده و به طور گسترده ای کاربرد دارند. عدم قطعیت در نتایج مدل ها مشکل جدی در توسعه و گسترش آنها در جنبه های مدیریتی محسوب می شود. خصوصیات خاک به طور پیوسته در زمان و مکان در حال تغییر است. این مطالعه به منظور بررسی تأثیر تغییر پذیری زمانی خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی بر مدل-سازی حرکت کلراید و مس با استفاده از مدل hydrus-1d صورت گرفت. این مطالعه با استفاده از داده های جمع آوری شده از طرح انجام شده در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک صورت گرفت. در سال 1378 تأثیر سطوح مختلف لجن فاضلاب بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک مورد مطالعه قرار گرفته بود. برخی از خصوصیات فیزیکی خاک در 6 دوره نمونه برداری مختلف به ترتیب 28، 85، 148، 220، 440 و 530 روز پس از افزودن تیمار لجن فاضلاب در لایه سطحی (cm 30-0) خاک تعیین گردیده بود. غلظت کلراید و مس در سه دوره زمانی مختلف به ترتیب 350، 1700 و 2450 روز پس از اعمال تیمار لجن فاضلاب در 5 عمق مختلف خاک با فواصل cm 20 تعیین گردید. خصوصیات هیدرولیکی خاک بر اساس خصوصیات فیزیکی اندازه گیری شده در زمان های مختلف نمونه برداری با استفاده از نرم افزار rosetta بر مبنای معادله وانگنختن (1980) برازش یافت. تأثیر تغییر پذیری خصوصیات هیدرولیکی خاک بر مدل سازی حرکت کلراید و مس در هفت سناریوی مختلف بر اساس خصوصیات هیدرولیکی اندازه گیری شده در به ترتیب 28، 85، 148، 220، 440 و 530 روز پس از اعمال تیمار در سناریوی 1 تا 6 و سناریوی هفتم میانگین مقادیر اندازه گیری شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل hydrus در پیش بینی حرکت کلراید نسبت به پارامتر های هیدرولیکی ازحساسیت بالایی برخوردار است و تغییر پذیری خصوصیات هیدرولیکی خاک به شدت غلظت کلراید پیش بینی شده توسط مدل را تحت تأثیر قرار می دهد.واسنجی با دیدگاه معمول قادر به از بین بردن تأثیر تغییر پذیری خصوصیات در غلظت کلراید پیش بینی شده نمی باشد. واسنجی پارامتر های ورودی مدل با در نظر گرفتن تغییر پذیری زمانی خصوصیات هیدرولیکی خاک، تأثیر این تغییرات بر غلظت کلراید پیش بینی شده را تا حد زیادی کاهش می دهد. مدل hydrus در پیش بینی حرکت مس در خاک بیشترین حساسیت را نسبت به پارامتر های جذب نشان داد. نتایج نشان داد که تغییر پذیری زمانی خصوصیات هیدرولیکی خاک بر مدل-سازی حرکت مس در خاک تأثیر چندانی ندارد. در ادامه مطالعه ضرایب ایزوترم و سینتیک جذب مس در کرت هایی که با سطوح مختلف لجن فاضلاب در تعداد دفعات متفاوت تیمار شده بوده اند نشان دادکه این خصوصیات طی زمان در حال تغییر هستند و مقادیر آنها تحت تأثیر ماده آلی خاک تغییر می کند.

در طی سال¬ها، توسعه¬ی پالایشگاه¬ها و صنایع پتروشیمی وعدم رعایت الزامات زیست¬محیطی و رها¬سازی ضایعات هیدروکربنی در طبیعت سبب ایجاد آلودگی خاک در استان خوزستان شده است. یکی از مشکلاتی که در خاک¬های آلوده به نفت ایجاد می-شود آبگریزی است. آبگریزی خاک یکی از ویژگی¬های خاک بوده که منجر به کاهش رشد گیاه، زایل کردن جریان آب سطحی و زیر سطحی و فرسایش خاک می¬گردد. ازاین¬رو، اصلاح خاک¬های آبگریز یکی از مهمترین اولویت¬های کشاورزان و پژوهشگران محیط¬زیست می¬باشد. برای این منظور، در این مطالعه دو نمونه خاک آلوده به نفت و خاک آلوده به گل¬ پایه-روغنی از مناطق نفت¬خیز استان خوزستان تهیه شد. سپس خاصیت آبگریزی این خاک¬ها با اندازه گیری مدت زمان لازم جهت نفوذ قطرات آب تعیین گردید و اصلاح آبگریزی این خاک¬ها طی مجموعه¬ای از آزمایش¬ها توسط دو نوع باکتری¬های تجزیه-کننده ترکیبات نفتی (باسیلوس پومیلوس و سودوموناس پوتیدا)، هوادهی و کانی¬های رسی مختلف (کائولینیت، سپیولیت، زئولیت و بنتونیت) صورت گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که در هر دو نمونه خاک مورد مطالعه، باکتری باسیلوس -پومیلوس در مقایسه با سودوموناس¬ پوتیدا به طور معنی¬داری قابلیت بیشتری در کاهش آبگریزی خاک داشت. همچنین، با افزایش زمان تلقیح باکتری، آبگریزی دو نمونه خاک آلوده به نفت و گل¬ پایه روغنی به طور معنی داری کاهش یافت. افزون-براین، با افزایش مدت¬زمان هوادهی در خاک و دفعات خراش¬دهی، میزان آبگریزی خاک کاهش یافت. نتایج آزمایشات تاثیر کانی بر روی آبگریزی دو نمونه خاک نشان داد که کانی کائولینیت نسبت به سایر کانی های مورد استفاده بهترین عملکرد و بنتونیت ضعیف¬ترین عملکرد را در اصلاح آبگریزی خاک داشته است. همچنین زئولیت و سپیولیت تاثیر تقریبا یکسانی در کاهش آبگریزی در تمام تیمارها از خود نشان دادند. با افزایش مقدار کاربرد کانی کاهش آبگریزی روند نزولی پیداکرد. اندازه کانی در بیشتر تیمارها تاثیر معنی داری نداشت. کانی اشباع شده با سدیم در مقایسه با کانی اشباع شده با کلسیم تاثیر معنیداری در کاهش آبگریزی هر دوخاک داشت.اما رطوبت حداکثر میزان کاهش آبگریزی را در میان پارامترهای مورد مطالعه داشت؛ به طوری که با افزایش رطوبت آبگریزی به طور معنی داری کاهش پیداکرد. با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، به نظر می¬رسد که در میان تمام تیمارهای مورد استفاده در این پژوهش، استفاده از کانی¬های رسی 1:1 (کائولینیت) همراه با رطوبت، مناسب¬ترین تکنیک است

فرسایش خاک مسئله ای بسیار جدی در اغلب کشورها، به ویژه کشورهای در حال توسعه و با اقلیم های خشک و نیمه خشک است. هدررفت خاک، کاهش سطح اراضی زراعی و تولیدات کشاورزی، پرشدن مخازن سدها، تخریب جنگل و مرتع و مهاجرت روستاییان از جمله تبعات فرسایش خاک است. بنابراین کنترل فرسایش خاک ضروری است. یکی از ابزارهای اساسی جهت اجرای برنامه های پیشگیری از فرسایش خاک در اختیار داشتن نقشه پهنه بندی خطر فرسایش است. در این مطالعه از نه عامل مدل mpsiac به عنوان معیارهای مورد استفاده در روش تحلیل سلسله مراتبی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت پهنه¬بندی خطر فرسایش خاک حوضه رودزرد استفاده گردید. سی سناریو با جابه جایی وزن نهایی معیارها طراحی و بهترین سناریوها از طریق مقایسه با نتایج مدل mpsiac انتخاب گردید. نتایج نشان داد حدود 56 درصد سطح حوضه دارای شدت فرسایش زیاد و خیلی زیاد می باشد که این اراضی در بخش های مرکزی و جنوبی حوضه واقع شده¬اند. سازگاری خوبی بین پهنه¬بندی ahp و پیش بینی mpsiac وجود دارد. علاوه بر این، ahp نقاط حساس به فرسایش بیشتری نسبت به مدل mpsiac نشان می دهد. بیشترین عوامل تاثیرگذار بر فرسایش حوضه، به ترتیب وضعیت فعلی فرسایش، خاک، پوشش و کاربری اراضی شناخته شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزار توانمندی برای نمایش و پهنه بندی مناطق حساس به فرسایش خاک می باشد.

امروزه هدررفت خاک در عرصه آبخیز ها به عنوان معضلی جدی شناخته می شود. مدیریت نامناسب در آبخیزها منجر به فرسایش خاک، شکل گیری سیلاب ها، کاهش سطح سفره های آب زیرزمینی و نیز کاهش عملکرد محصولات و آلودگی آب ها می گردد که این امر منابع آب و غذا را با بحران مواجه می سازد. به همین دلیل برآورد رواناب و رسوب و نیز مولفه های آب سبز و آب آبی جهت مدیریت بهینه حوزه های آبخیز و شناسایی زیرحوزه های بحرانی برای اولویت بندی مبارزه با فرسایش امری ضروری است. به همین منظور از مدل swat جهت شبیه سازی مولفه های منابع آب، هدررفت خاک و اولویت بندی زیرحوزه های بحرانی در حوزه آبخیز رودخانه کهنک واقع در استان خوزستان استفاده شد. برای بهبود دقت داده های اقلیمی مورد استفاده در مدل، از دو سناریوی داده های اقلیمی حوزه کهنک و داده های اقلیمی جهانی استفاده گردید. شبیه سازی برای دوره زمانی 2009-1992 با در نظر گرفتن 3 سال دست گرمی انجام شد و روش هارگریوز به عنوان روش مناسب برای تبخیر و تعرق استفاده گردید. واسنجی، اعتبارسنجی و تجزیه و تحلیل عدم قطعیت نتایج مدل با استفاده از الگوریتم sufi-2 انجام گرفت و پس از شناسایی پارامترهای حساس برای هر مولفه، واسنجی و اعتبارسنجی مدل برای برآورد مولفه های هیدرولوژیکی انجام شد. هم چنین دامنه عدم قطعیت برای هر مولفه تعیین و در نهایت زیرحوزه های با شرایط بحرانی تعیین شدند. نتایج شبیه سازی رواناب و رسوب نشان داد که بیش ترین برآورد رسوب در زیرحوزه های شماره 5، 2، 3، 9 و 12 می باشد و این زیرحوزه ها به عنوان زیرحوزه های باخطر هدررفت خاک زیاد شناسایی شدند. علاوه بر آن زیرحوزه های شماره 1، 2، 3، 4، 5و 9 دارای بیش ترین تولید رواناب در منطقه بودند. نتایج شبیه سازی بارش و ذخیره آب سبز نیز نشان داد که زیرحوزه شماره 6 به علت بارش بیش تر و عدم قطعیت کم تر مناسب کشت دیم و از نواحی شمالی حوزه به دلیل ذخیره کم رطوبت در خاک، کم تر می توان برای کشت دیم استفاده نمود.

نیتروژن به دلیل تغییر شکل و انتقال در سیستم ناهمگن خاک، یکی از فعال ترین عناصر در طبیعت به شمار می رود. یکی از عوامل موثر بر حرکت نیتروژن در خاک، تناوب زراعی است. در این پژوهش تغییرات شکل های مختلف نیتروژن تحت تاثیر سه نوع تناوب زراعی گندم-ذرت، گندم-آیش و گندم-برنج بررسی شد. شبیه سازی حرکت شکل های معدنی نیتروژن (آمونیم و نیترات) با استفاده از نرم افزار1d hydrus- انجام گردید. نمونه های خاک پس از هر نوبت آبیاری یا بارندگی از سه عمق 30-0، 60-30 و 90-60 سانتی متر تهیه شد. غلظت نیتروژن کل، نیترات، آمونیم و نیتروژن آلی محلول در نمونه های خاک اندازه-گیری گردید. نتایج نشان داد که سه تناوب زراعی مورد نظر، از نظر غلظت نیترات خاک اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. غلظت نیترات خاک در تناوب زراعی گندم-ذرت (59/26 میلیگرم بر کیلوگرم) به طور معنی داری از دو تناوب دیگر بیشتر بود در حالی که تناوب گندم-برنج کمترین غلظت نیترات (38/6 میلیگرم بر کیلوگرم) را داشت. نوع تناوب زراعی بر غلظت آمونیم خاک تاثیری نداشت. تناوب زراعی گندم-ذرت از نظر غلظت نیتروژن آلی محلول اختلاف معنی داری با دو تناوب دیگر داشت. بیشترین غلظت نیتروژن آلی محلول (54 میلیگرم بر کیلوگرم) در تناوب گندم-ذرت و در عمق 90-60 سانتی متر مشاهده گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که مدل hydrus-1dبا دقت بالایی (13/0-07/0=rmse و 95/0-77/0 r2=) قادر به پیش بینی حرکت نیترات در نیمرخ خاک بود. همچنین مدل پیش بینی خوبی (16/0-11/0=rmse و 72/0-65/0 r2=) از غلظت آمونیم خاک در سه تناوب زراعی موردنظر داشت.

هر گونه تغییر در میزان غلظت گازهای گلخانه¬ای در اتمسفر زمین منجر به برهم خوردن تعادل بین اجزا سیستم اقلیم کره زمین می¬شود. تغییر اقلیم بر چرخه هیدرولوژیکی و در نتیجه منابع آب قابل دسترس تاثیر عمده¬ای دارد. اما اینکه در آینده چه مقدار از این گازها در جوامع بشری وارد اتمسفر زمین می¬شود، معین و قطعی نیست و تحت سناریوهای مختلفی ارائه شده¬است. به دلیل تفکیک فضایی کم یا ساده¬سازی برخی پدیده¬های خرد مقیاس،مدل¬های گردش عمومی جو نمی¬توانند تقریب درستی از شرایط آب و هوایی منطقه مورد مطالعه ارائه دهند. لذا بایستی خروجی آن¬ها تا حد ایستگاه هواشناسی ریز مقیاس گردد. اهداف این مطالعه بررسی روند تغییرات پارامترهای اقلیمی در دوره گذشته، پیش¬بینی تغییرات اقلیمی آینده (تغییرات بارش و دما) در حوضه آبخیز رودزرد، برآورد مقدار رواناب حوضه مورد مطالعه برای دوره آتی و دوره پایه و هم¬چنین تاثیر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه بود. در این تحقیق، داده¬های مدل گردش عمومی جو hadcm3و gfcm21با به کارگیری مدل lars-wgریز مقیاس شدند. مدل lars-wgتوسط سه سناریو a1bو b1و a2 تایید شده توسط هیئت بین¬الدول تغییر اقلیم، اجرا شد و تغییرات بارش، دمای حداکثر و دمای حداقل حوضه رودزرد در دوره 2065-2046 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان بارش در سال¬های 2065-2046 در تمامی سناریوها کاهش می¬یابد. در سناریوa2 ، a1b وb1 بارش به ترتیب 7، 4 و 3 درصد کاهش می¬یابد. دمای حداقل و حداکثر نیز در تمامی سناریوها برای دوره آتی روند افزایشی دارد. در سناریوa2 ، a1b وb1 دمای حداقل به ترتیب 1.8، 1.6 و 1.2 درجه سانتی گراد و برای دما حداکثر به ترتیب 1.8، 1.5 و 1/1 درجه سانتی¬گراد افزایش می¬یابد. در قسمت دوم این تحقیق مدل سوات برای شبیه¬سازی رژیم هیدرولوژی حوضه رودزرد، در ترکیب با سوات کاپ با نرم افزار sufi2 برای واسنجی و اعتبار¬سنجی مدل هیدرولوژیکی مورد استفاده قرار گرفت. دوره زمانی 2003-1997 برای واسنجی و دوره زمانی 2009-2004 برای اعتبار¬سنجی در دو ایستگاه ماشین و پل منجنیق مورد استفاده قرار گرفت. بر طبق نتایج، مدل تطابق خوبی را با داده¬های مشاهداتی نشان داد. در مرحله واسنجی ضریب تعیین در ایستگاه ماشین 0.83 و در ایستگاه پل منجنیق برابر 0.85 بود. همچنین در مرحله اعتبارسنجی این ضریب برای دو ایستگاه به ترتیب برابر با 0.87 و 0.78 بود. پس از معرفی داده¬های اقلیمی آتی به مدل سوات، رواناب برای دوره آتی شبیه¬سازی گردید. نتایج مدل حاکی از کاهش رواناب در دوره آتی در سه سناریو مورد بررسی بود. در سناریوa2 ، a1b وb1 رواناب به ترتیب 39، 33 و 31 درصد کاهش می¬یابد که علت آن را می¬توان کاهش باران در دوره آتی بیان کرد.

چکیده ندارد.

جمعیت رو به افزایش دنیا و نیاز به غذا باعث گردیده که علاوه بر به زیر کشت رفتن زمینهای جدید میزان عملکرد در واحد سطح با استفاده از ارقام پر محصول و عملیات به زراعی ارتقا یابد. گسترش زمینهای کشاورزی و نیاز غذایی بالای ارقام به کار گرفته شده منجر به مصرف روز افزون کودهای شیمیایی در کشاورزی مدرن شده است ، که با توجه به محدود بودن میزان تولید کودهای کشاورزی در مقیاس جهانی و هزینه های زیاد تولید آن ، تغییر الگوی کاربرد کودها در جهت بالا بردن راندمان مصرف ، همواره از هدف های محققان و تولید کنندگان کشاورزی می باشد. عوامل مذکور به اضافه عواملی نظیر افزایش قیمت آب ، کاهش آب در دسترس و مشکلات آلودگی ناشی از کاربرد نیتروژن از دیگر عواملی بود که محققان را به سمت یافتن راههایی جهت بهبود مصرف آب و نیتروژن رهنمون کرد.لذاتحقیقی گلخانه ای به منظور برسی تاثیر کاربردهای مختلف نیتروژن بر عملکرد گندم و آبشویی نیترات در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. خاک مورد نظر درون ستونهایی به ارتفاع 50 و قطر 20 سانتی متر ریخته شد و گیاه گندم در ستونها کشت شد. به منظور جمع آوری زه آب در تیمارهای مختلف، انتهای هر ستون با توری پلاستیکی با مش ریز مسدود و ستونها روی چهار پایه نگهداری شدند. در چهار مرحله آبیاری زه آب خروجی جمع آوری و میزان کاتیونها، آنیونها، ece و ph اندازه گیری شد. در پایان پس از رسیدگی کامل گیاه، گیاه کف بر شده، خاک و گیاه مورد تجزیه کامل قرار گرفتند. تیمارهای استفاده شده در این طرح شامل:1-تیمارشاهد(بدون دریافت کود)،2- تیمار کود-آبیاری(کود اوره به صورت محلول در آب استعمال شد)،3- تیمار پخش سطحی(کود اوره بر روی سطح خاک پخش شد)و 4- تیمار محلول پاشی(50 کیلوگرم گود اوره به صورت محلول بر روی شاخ و برگ گیاهان و 150 کیلوگرم به صورت کاربرد خاکی). کود اوره استفاده شده 200 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج حاکی از بالاترین عملکرد کاه و دانه در تیمار کود-آبیاری یود و بالاترین میزان آبشویی نیترات در تیمار پخش سطحی بودکه در سطح احتمال 5 درصد با تیمارهای محلول پاشی و شاهد اختلاف معنی دار داشت. . محاسبه بیلان جرمی نیتروژن نشان داد که در تیمارهای پخش سطحی، کود-آبیاری ومحلول پاشی به ترتیب 5/16، 5/13و 4/8 درصد از نیتروژن کاربردی دچار آبشویی شده است. راندمان مصرف آب در تیمار شاهد کمترین و در تیمار کود-آبیاری بالاترین میزان را نشان داد. با توجه به اینکه بهترین تیمار از نظر حداقل آبشویی نیترات تیمار محلول پاشی می¬باشد اما با توجه به اینکه بالاترین عملکرد محصول و بالاترین راندمان مصرف آب مربوط به تیمار کود-آبیاری می باشد و از نظر آبشویی نیترات هم اختلاف معنی داری با روش محلول¬پاشی ندارد می¬توان چنین عنوان کرد که روش کود-آبیاری، تیمار برتر در این طرح بوده است.

دستگاه نفوذ سنج صفحه ای یکی از وسایل پر طرفداری می باشد که اخیراً برای اندازه گیری در جای هدایت هیدرولیکی خاک در حالت نزدیک اشباع خاک طراحی شده است. نفوذ سنج صفحه ای برای اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی منافذ درشت خاک مزرعه و جریانهای ترجیحی، طراحی شده است و به طور ویژه ای برای مطالعات مدیریتی قابل استفاده می باشد به طوری که از آن می توان برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی غیر اشباع خاک در محدوده مکش صفر تا 200 میلیمتر استفاده کرد. به دلیل نیاز گسترده جامعه مهندسی آب و خاک کشور و با توجه به قیمت بالای دستگاه و خروج ارز از کشور تصمیم به ساخت یک مدل اولیه از دستگاه گرفته شد. برای دستیابی به این مهم با الگو قرار دادن دستگاه ساخته شده توسط پیروکس و وایت (1988) و مطالعه مقالات ارائه شده در این زمینه، اقدام به طراحی و ساخت یک طرح اولیه از دستگاه شد. دستگاه دارای اجزای مختلفی از جمله دیسکت کف، سیستم ماریوت، مخزن آب و برج حباب می باشد. برج حباب، مکش مورد استفاده (h0) روی سطح خاک را با تنظیم ارتفاع آب در لوله ورودی هوا کنترل می کند، آنچنانکه منافذ خاک به انرژی معادل h0 برای خارج کردن آب مخزن (نگهداری شده با مکش h0) نیاز دارند. دستگاه ساخته شده دارای دیسکتی با قطر 20 سانتیمتر می باشد. دیسکت کف دارای قسمت های حمایت کننده، پرکننده و تماس دهنده می باشد که برای ساخت آن ها مواد مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و با اندازه گیری ضریب هدایت (ضریب آلفا) لایه های مختلف، بهترین لایه ها برای نصب در دیسکت انتخاب شدند. برای بررسی صحت کار دستگاه، دستگاه از چند نظر، نظیر توانایی اعمال صحیح مکش های انتخابی، توانایی کار در خاک های مختلف و مقایسه با نمونه خارجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دستگاه به طور کامل مکش های تنظیم شده را لحاظ کرده و به خوبی توانایی انجام کار در خاک های با بافت های مختلف را دارد. و بین نتایج بدست آمده از دستگاه ساخته شده و دستگاه خارجی اختلاف معنی داری وجود نداشت