در سال های اخیر، به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشأ و پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به کمبود اطلاعات پیرامون پراکنش عناصر سنگین در خاک های استان همدان، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات مکانی برخی فلزات سنگین در خاک های سطحی بخشی از استان همدان صورت گرفت. تعداد 263 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه مطالعاتی به وسعت 1600 کیلومترمربع جمع آوری شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه gps تعیین و کاربری محل نیز شناسایی و ثبت گردید پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار کل و قابل جذب عناصر سرب، روی، نیکل، مس و کادمیم در نمونه های خاک عصاره گیری و با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. به منظور بررسی تأثیر مواد مادری بر غلظت عناصر سنگین مورد مطالعه از مواد مادری نیز نمونه برداری صورت گرفت. برخی از ویژگی های خاک شامل قابلیت هدایت الکتریکی، بافت، ph، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی نیز در نمونه ها اندازه گیری شد. تغییرنمای همه جهته عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید و سپس الگوی مناسب بر آن ها برازش داده شد. در نهایت به وسیله روش کریجینگ نقشه پراکنش مکانی عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید. نتایج تجزیه های زمین آماری نشان داد که مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده برای غلظت کل عناصر سرب، روی، نیکل، مس و غلظت قابل جذب سرب و نیکل می باشد. بر اساس نقشه های پراکنش سرب کل و سرب قابل جذب، روی و مس کل، عامل موثر بر روند افزایشی این عناصر، نوع کاربری است. تجزیه سنگ های بستر در منطقه نیز نشان داد که شیل های واقع در قسمت های جنوب شرقی و غرب منطقه، دارای غلظت بالایی از عناصر نیکل و مس هستند. بنابراین، علاوه بر نوع کاربری عامل مهم دیگری که توانسته است غلظت مس را کنترل نماید، نوع مواد مادری در منطقه مورد مطالعه است. غلظت نیکل کل و قابل جذب تنها عامل کنترل کننده در منطقه، نوع مواد مادری می باشد. نتایج بررسی های آماری چندمتغیره نشان داد که کروم، کبالت و نیکل در یک گروه قرار داشته و توسط مواد مادری (عامل اول) کنترل می شوند. مس نیز یک ارتباط دو طرفه با هر دو گروه داشته، عامل دوم را تشکیل می دهد و توسط هر دو منبع انسانی و طبیعی کنترل می گردد. روی و سرب در ارتباط با فعالیت های انسانی بوده و عامل سوم را تشکیل می دهد. همبستگی بالایی بین عناصر با منشأ مواد مادری و برخی ویژگی های خاک مانند ماده آلی، رس و ظرفیت تبادل کاتیونی مشاهده شد. در حالی که روی و سرب همبستگی بالایی با این ویژگی ها نشان ندادند. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس حد استاندارد آلودگی هلند (30 میلی گرم بر کیلوگرم)، نیکل بیشترین آلودگی (حدود 86%) را در منطقه دارد. در حالی که کبالت، روی، سرب و مس به ترتیب با 5، 3/5، 2/7 و 0/7 درصد بیشتر از حد آلودگی هلند، بعد از نیکل قرار دارند.

امروزه پسماندهای آلی به دلیل دارا بودن مقادیر قابل توجه عناصر غذایی و نیز ماده آلی، به طور گسترده ای به عنوان کود در زمین-های کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند. مدیریت و استفاده از پسماندهای آلی صنعتی، کشاورزی و شهری در زمین های کشاورزی ضمن کاهش خطرات زیست محیطی، افزایش بهره وری آنها را در پی دارد. به همین منظور این پژوهش با هدف ارزیابی و مقایسه تأثیر لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر شاخص های کیفیت خاک و بررسی تغییرات زمانی این شاخص ها بعد از اضافه نمودن این پسماندها و نیز تأثیر این پسماندها بر رشد و عملکرد هیبرید سینگل کراس 704 ذرت دانه ای انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری کود گاوی هر کدام در دوسطح (15 و 45 تن در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کاربرد پسماند آلی) بود. آزمابش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) انجام شد. تیمارها قبل از کشت ذرت در سوم تیر ماه 1387 به خاک اضافه شد و نمونه برداری از خاک مزرعه بعد از گذشت 31، 74، 132 و 241 روز بعد از کاربرد پسماندها در خاک انجام شد. برداشت ذرت های کشت شده، همزمان با نمونه برداری سوم (132 روز بعد از اعمال تیمارها) انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که اگر چه کاربرد لجن فاضلاب سبب اختلال در مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و سرعت نفوذ نهایی ورود به آب خاک شد اما به طور کلی کاربرد پسماندهای آلی مورد مطالعه سبب بهبود وضعیت فیزیکی خاک از لحاظ جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی اشباع، پایداری خاکدانه ها و سرعت نفوذ نهایی ورود آب به خاک شد. کاربرد پسمادندهای آلی همچنین باعث افزایش معنی دار هدایت الکتریکی (ec)، مقدار ماده آلی و نیتروژن کل خاک شد. بررسی شاخص های زیستی مورد مطالعه تحت تأثیر کاربرد پسماندهای آلی نشان داد که کاربرد آنها سبب افزایش معنی دار تنفس پایه خاک و فعالیت آنزیم اوره آز می شود. بررسی های انجام شده در مورد عملکرد و اجزای عملکرد ذرت تحت تأثیر کاربرد پسماندهای آلی نشان داد که به طور کلی کاربرد این پسماندها سبب افزایش معنی دار شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، عملکرد زیستی، وزن هزار دانه و عملکرد دانه شد اما تأثیری بر مقدار پروتئین دانه ذرت نداشت. کاربرد پسماندهای آلی سبب افزایش معنی دار غلظت قابل عصاره گیری عناصر آهن، روی و مس خاک در مقایسه با شاهد شد. اما افزایش غلظت روی در اثر کاربرد لجن فاضلاب و نیز افزایش غلظت مس در اثر کاربرد کود گاوی در مقایسه با شاهد معنی دار نبود. کمپوست زباله شهری در مقایسه با کود گاوی و لجن فاضلاب قابلیت عصاره گیری آهن، روی و مس را به مقدار بیشتری افزایش داد. بررسی پسماندهای آلی از لحاظ تأثیر بر آلودگی خاک به فلزات سنگین سمی کادمیم، سرب، کروم و کبالت نشان داد که کاربرد یکساله لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی در مقادیر مورد مطالعه، تأثیری بر آلودگی خاک نداشته است؛ اگر چه بررسی های بلند مدت کاربرد این پسماندها در خاک برای اطمینان از عدم آلودگی خاک در پی کاربرد این پسماندها لازم است

عوامل زمین شناختی و پدولوژی نقش بسیار مهمی بر مقدار، توزیع و رفتار عناصر در خاک های بکر دارند. به منظور تعیین نقش این عوامل بر غلظت و توزیع عناصر اصلی و کمیاب در خاک، شش ماده مادری مختلف، شامل فیلیت (ph)، تونالیت (to)، پریدوتیت (pe)، دولریت (do)، شیل (sh) و سنگ آهک (li) در منطقه فومن-ماسوله شناسایی و نحوه تشکیل و تکامل خاک های درجا، به انضمام کانی شناسی بخش رس، در این مواد مادری مطالعه گردید. غلظت کل عناصر si، al، ca، mg، fe، mn، k، na، ti، p، co، cr، cu، ni، pb، v و zn در کلیه افق های خاک (خاک ساز و غیر خاک ساز) مورد مقایسه قرار گرفت و نقش ترکیب ژئوشیمیایی و کانی شناسی مواد مادری بر غلظت کل عناصر مذکور در خاک بررسی شد. الگوهای غنی شدن-تهی شدن عناصر کمیاب با استفاده از عنصر ti، به عنوان عنصر مرجع و پایین ترین افق، به عنوان لایه مرجع بررسی شد. از روش عصاره گیری متوالی اصلاح شده ( bcr) به منظور تعیین غلظت عناصر fe، mn، co، cr، cu، ni، pb، v و zn در چهار فاز مختلف استفاده شد. در ساپرولیت خاک پریدوتیتی تنها کائولینیت و ورمیکولیت حضور داشت، حال آن که در افق های بالاتر، اسمکتیت در نتیجه هوادیدگی از کانی های پیروکسن، اولیوین، بیوتیت و ورمیکولیت، و از مسیرهای خودتشکیلی و تغییر شکل تشکیل شده است. فراوانی بیشتر ایلیت نسبت به رس های 2:1 انبساط پذیر در خاک مالی سول با منشأ شیل، به ترکیب کانی شناسی سنگ بستر مرتبط بوده و با غلظت بالای k در این خاک هماهنگ است. ترکیب رس ها در خاک ساپرولیت، در خاکرخ li1 نیز متفاوت از افق های خاک ساز است. حداکثر غلظت fe2o3 و mgo در خاک های با منشأ pe و do مشاهده شد؛ این خاک ها دارای غلظت های پایینی از sio2 و al2o3 هستند. این روند با ترکیب ژئوشیمیایی سنگ های مادری هماهنگ است. از طرف دیگر، مقدار fecbd در این خاک ها حداقل بود، که این امر بیانگر توسعه کم این خاک ها و ، به همین دلیل، تأثیر عامل وراثت بر فراوانی این عنصر است. در مقابل، مقایسه fe کل و fecbd در خاک های li1، sh2 و to2 نشان داد که تحول نسبی این خاک ها بیشتر از سایر خاکرخ ها می باشد. شدت تهی شدن si در خاک های ph1، to2 و sh2 نسبت به سنگ بستر، بیشتر از خاک های pe و do است؛ این عنصر در خاک های آهکی غنی شده است. با وجود توزیع مجدد کلیه عناصر اصلی در اثر فرآیندهای خاک ساز، نقش عامل وراثت بر غلظت عناصر si، al، mg، fe، k و ti بیشتر از عوامل خاک ساز می باشد. فراوانی mno در خاک های pe و do تحت کنترل مواد مادری بوده، حال آن که در خاک های شیلی، تأثیر عوامل خاک ساز، به ویژه شرایط اکسیداسیون و احیا، بر رفتار این عنصر بیشتر است. اشکال تبادلی ca و na بیشتر توسط خصوصیات خاک کنترل شده و کمتر تحت تأثیر نوع مواد مادری می باشد. به طور کلی، غلظت کل co، cr، ni و v در خاک های تشکیل شده بر پریدوتیت (به ترتیب 53، 984، 285 و 204 میلی گرم در کیلوگرم) و دولریت (به ترتیب 39، 1023، 176 و 185 میلی گرم در کیلوگرم) حداکثر می باشند. حداکثر مقادیر pb و zn (به ترتیب 27 و 106 میلی گرم در کیلوگرم) در خاک های شیلی مشاهده شد که احتمالاً به دلیل ظرفیت جذب سطحی بالای رس می باشد. عناصر مختلف، الگوهای غنی شدن- تهی شدن متفاوتی را در یک خاک مشخص نشان دادند؛ به علاوه، یک عنصر مشخص نیز الگوهای متفاوتی را در خاک های با مواد مادری مختلف، و حتی در برخی موارد، در خاکرخ های مختلف با یک نوع ماده مادری خاص، نشان داد. pb، zn، cu و mn عموماً و در اکثر خاکرخ ها، به استثنای خاک های اسیدی و شدیداً آبشویی شده، غنی شده اند. در مقابل، co، cr، fe، ni و v، به ویژه در خاک های یوتریودپتز، روند تهی شدن نشان می دهند. با این حال عناصر مذکور، در خاک های هپل یودالفز و آرجی یودولز و به همراه تشکیل افق های ایلوویال، روند غنی شدن نشان می دهند. fe، cr، cu، ni، v و zn، مستقل از نوع خاک و ماده مادری، اساساً در فاز باقی مانده حضور داشته حال آن که، mn، co و pb در اکثر خاکرخ ها، غالباً در فازهای متحرک فراوانی بیشتری دارند. غلظت عناصر کمیاب (به استثنای mn در برخی مواد مادری) در خاک های مورد مطالعه بیشتر تحت کنترل نوع ماده مادری بوده و تأثیر فرآیندهای خاک سازی در این رابطه در درجه دوم اهمیت می باشد.

هوادیدگی کانیهای خاک منشاء اولیه بیشتر عناصر غذایی ضروری به ویژه پتاسیم برای گیاهان است. فراریشه گیاهان با اثرات ویژه خود باعث رهاسازی و جذب پتاسیم از کانی های خاک و تغییر وتبدیل کانیها میگردد. در این تحقیق، در چهار مطالعه جداگانه هوادیدگی کانیهای میکایی و آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از آنها و همچنین تغییرات شکلهای مختلف پتاسیم در شرایط مختلف آزمایشگاهی، گلخانه ای و مزرعه ای بررسی شد. در مطالعه اول اثر نوع عصاره گیر و دفعات عصاره گیری، در مطالعه دوم و سوم، به ترتیب، اثر ریشه گندم و دو رقم پسته بر استخراج پتاسیم غیرتبادلی از میکاها و چگونگی تغییر و تبدیل کانیها و در مطالعه چهارم تغییرات خصوصیات مختلف خاک از جمله شکلهای مختلف پتاسیم و کانیهای مرتبط با این عنصر مورد مطالعه قرار گرفت. کانیهای میکایی بیوتیت، فلوگوپیت و مسکویت از معادنی در املش و همدان تهیه گردید. کانیها به دو اندازه کوچکتر از60 و 60 تا 100 میکرومتر تفکیک و سطوح تبادلی آنها با کلسیم اشباع شد. نتایج مطالعه اول نشان داد برای اندازه ذرات ریزتر، اسیدکلریدریک و برای ذرات درشتتر، استات آمونیوم، پتاسیم بیشتری از کانیهای میکایی استخراج نمودند. همچنین اندازه ذرات کانیها اثر قابل ملاحظه ای بر آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از کانی های میکایی داشت به طوری که ذرات درشت تر پتاسیم بیشتری نسبت به ذرات ریز آزاد کردند. در مطالعه دوم و سوم از ذرات کوچکتر از 60 میکرومتر سه کانی میکایی استفاده شد. این کانیها با نسبت مشخص با شن کوارتزی به عنوان ماده پرکننده گلدانها مخلوط و در این مخلوط، گندم در دو زمان 50 و 100 روزه و دو رقم پسته (بادامی زرند و سفیدپسته نوق) در دو زمان 6 و 12 ماه کشت و دو نوع محلول غذایی (با و بدون پتاسیم) به کاررفت. نتایج آزمایش گندم نشان داد که هیچکدام ازکانیهای مورداستفاده نتوانستند نیازگیاه را به طورکامل مرتفع نمایند اما بیوتیت در هر دو دوره رشد و فلوگوپیت و مسکوویت در دوره 150 روزه کشت گندم موثرتر بودند. تبدیل بیوتیت به ورمیکولیت در دوره رشد 100 روزه و بیوتیت، فلوگوپیت و مسکوویت به ورمیکولیت در دوره رشد 150 روزه در محیطهایی که محلول غذایی بدون پتاسیم دریافت نمودند، شناسایی گردید. نتایج آزمایش پسته نشان داد که ترتیب اثرکانی ها از نظر عملکرد و شاخصهای رشد در رقم بادامی زرند به ترتیب بیوتیت> فلوگوپیت> مسکویت و در رقم سفیدپسته نوق به صورت بیوتیت= فلوگوپیت> مسکویت بود. تغییر کانیها در فراریشه ارقام پسته زمانی رخ داد که کانی میکایی تنها منبع پتاسیم گیاه بود. تنها در رقم بادامی زرند و در دوره رشد 6 ماهه کانی مسکویت تغییر و تبدیل کانی شناسی نداشت ولی مسکویت در دوره رشد 12 ماهه و سایر کانیها در هر دو دوره رشد تغییر نشان دادند و به ورمیکولیت تبدیل شدند. برای انجام مطالعه چهارم در سه منطقه از مناطق پسته کاری رفسنجان باغهایی با سنین 10، 20 و 40 سال در کنار اراضی بکر (به عنوان شاهد) انتخاب و در هر یک، سه پروفیل، حفر و ویژگیهای مختلف خاک از جمله شکلهای مختلف پتاسیم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که آبیاری و مدیریت باغ باعث کاهش زیاد شوری و نسبت جذب سدیم، افزایش شستشوی گچ، ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و بخش رس، ماده آلی و بهبود ساختمان در باغ های پسته به ویژه باغ های پسته 40 ساله نسبت به اراضی بکر شده است. تغییرات کانی شناسی نیز نشان دهنده تبدیل کانی پالیگورسکیت به اسمکتیت و همچنین کاهش مقدار کانی ایلیت و افزایش کانی اسمکتیت احتمالا در اثر خروج پتاسیم از فضای بین لایه ای (در اثر فعالیت ریشه گیاهان و جذب پتاسیم) بوده است. کاهش پتاسیم غیرتبادلی حتی در باغهای پسته 10 ساله اتفاق افتاده، هرچندکه بیشترین کاهش آن مربوط به باغهای پسته 40 ساله (حدود 213 میلیگرم بر کیلوگرم) می باشد. کاهش پتاسیم غیرتبادلی خاک در ناحیه ریشه درختان پسته در مقایسه با سایر لایه های خاک به ویژه در مناطقی که پتاسیم تبادلی اولیه خاک پایین بوده، بیشتر بود. تخلیه پتاسیم از منابع ذخیره ای احتمالا نمی تواند پتاسیم کافی را برای تولید مناسب پسته در باغهای قدیمی که پتاسیم تبادلی اولیه خاک آنها در حدود 200 میلیگرم بر کیلوگرم است، فراهم نماید.

روی از عناصر کمیاب ضروری است که از یک سو نقش مهمی در تغذیه گیاهان، جانوران و انسان داشته و از سوی دیگر به عنوان یک عنصر سنگین شناخته می شود که غلظت های زیاد آن منجر به ایجاد مشکلات زیست محیطی می شود. وجود رابطه معنی دار بین وضعیت روی در خاک های کشاورزی،گیاهان و انسان های یک اکوسیستم مشخص، اهمیت ویژه بررسی و کنترل وضعیت روی خاک های زراعی و نیز بررسی رابطه بین روی خاک و گیاه به ویژه در جوامع متکی بر غذاهای گیاهی را آشکار می سازد. این پژوهش به منظور شناسایی وضعیت روی در خاک های سه استان منطقه خشک و نیمه خشک ایران (فارس، اصفهان و قم)، مدل سازی رابطه بین روی در گیاهان گندم و برنج با ویژگی های خاک و اکوسیستم کشاورزی، شناسایی شارهای مهم روی از خاک به گیاه، نیز مدل سازی روند انباشت روی در خاک های کشاورزی منطقه و بررسی عدم قطعیت آن انجام گرفت. با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی، 222 نمونه خاک و گیاه (گندم و برنج) از زمین های کشاورزی سه استان فارس، اصفهان و قم جمع آوری گردید. تجزیه های آزمایشگاهی لازم بر روی نمونه های برداشت شده انجام گرفت. همچنین اطلاعات مورد نیاز از نقشه های قابل دسترس بارندگی، درجه حرارت و تبخیر و تعرق پتانسیل سالیانه، زمین شناسی، واحدهای فیزیوگرافیک، توپوگرافی، dem و رده بندی خاک استخراج شدند. مدل سازی رابطه بین روی خاک با ویژگی های اکوسیستم زراعی و نیز رابطه بین روی گیاه با ویژگی های مذکور با استفاده از روش های تجزیه رگرسیونی کمترین مربعات و روباست صورت پذیرفت. مدل mfa به منظور محاسبه شار ورودی روی از خاک به گیاه و نیز مدل سازی روند انباشت روی در خاک های زراعی به کمک روش تصادفی مبتنی بر توازن جرمی و با استفاده از ترکیب روش لاتین هایپرکیوب و شبیه سازی مونت کارلو در اکوسیستم های زراعی منطقه مورد مطالعه به کار گرفته شد. به این منظور از اطلاعات زراعی شامل نوع محصول، سطح زیر کشت، عملکرد، نوع و تعداد دام ها، میزان مصرف کودهای شیمیایی، کمپوست و لجن فاضلاب و همچنین اطلاعات مرتبط با غلظت روی در گیاهان و انواع کودها استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت های اندازه گیری شده کل و قابل عصاره گیری با dtpa روی تنها در %16 از خاک های مطالعه شده کمتر از حد بحرانی می باشند. غلظت روی دانه های گندم نمونه برداری شده از جنبه تغذیه گیاه غالبا بیشتر از حد کفایت بود. اما زیاد بودن نسبت مولی فایتیک اسید به روی در بیش از 75 درصد نمونه های تجزیه شده نشان می دهد که قابلیت جذب روی در این نمونه ها برای مصرف کنندگان عموماً کم است. تجزیه های رگرسیونی نشان داد که روی کل خاک در مقیاس ناحیه ای می تواند در مزارع گندم تابعی از ماده مادری، سیستم تناوب زراعی، شرایط دیم یا آبی بودن، نیتروژن کل و فسفر کل و در شالیزارهای برنج تابعی از واحد فیزیوگرافیک، فسفر کل و درصد رس در نظر گرفته شود. اکثر روابط به دست آمده بین غلظت روی گندم و برنج با روی خاک در مقیاس منطقه و تحت تأثیر سایر ویژگی های اکوسیستم زراعی با وجود زیاد بودن ضرایب تبیین، قدرت پیش بینی خوبی از خود نشان ندادند. این امر به پیچیدگی زیاد سیستم مورد مطالعه و روشن نبودن برخی عوامل مهم موثر بر انتقال روی از خاک به گیاه برمی گردد. مقایسه نتایج محاسبات شار جرمی روی از خاک به دانه های گندم و برنج نشان داد که شار روی از خاک به دانه گندم در دامنه g ha-1yr-1 28/158 - 15/62 و به دانه برنج در دامنه g ha-1yr-1 16/120 - 95/68 قرار دارد. نتایج حاکی از انباشت مقدار قابل توجهی روی در زمین های کشاورزی شهرستان های مورد مطالعه و به ویژه نجف آباد (g ha-1yr-1 3009) می باشد. کودهای حیوانی و شیمیایی مهم ترین مسیرهای ورود روی به زمین های کشاورزی (و در اثر فعالیت های کشاورزی)، و کود های حیوانی مهم ترین مسیر موثر بر عدم قطعیت نرخ انباشت روی در منطقه مورد مطالعه را تشکیل می دهند.

فعالیت آنزیم سلولاز عامل کلیدی تجزیه کربن آلی در خاک است. بنابر این مطالعه ایزوآنزیم ها، پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی آنزیم سلولاز و بررسی توانایی قارچ های خاکزی در تولید این آنزیم، می تواند اطلاعات مفیدی در ارتباط با وضعیت چرخه کربن در اکوسیستم های خاکی و تأثیر مدیریت اراضی بر آن ارائه دهد. همچنین، مقدار و تنوع پروتئین های خاک می تواند شاخص مناسبی از میزان اثرپذیری اکوسیستم خاک از تنش های محیطی ناشی از تغییر کاربری باشد. لذا این رساله، به منظور مطالعه اثر تغییرکاربری اراضی بر پارامترهای بیوشیمیایی آنزیم سلولاز، تنوع قارچ های تولید کننده سلولاز و مقدار و تنوع پروتئین های خاک در سه اکوسیستم جنگل (لردگان) ، مرتع (حنا) و بیابان (رودشت) انجام شد. در هر اکوسیستم نمونه های خاک از دو منطقه بکر و تحت کشت که از نظر موقعیت توپوگرافی و نوع خاک مشابه بودند، برداشت شد. بخش اول این مطالعه با هدف بررسی تأثیرات تغییر کاربری اراضی بر مقدار و الگوی پروتئین های خاک در سه اکوسیستم انجام گرفت. پروتئین های خاک عصاره گیری و الگوی پروتئین های عصاره گیری شده از خاک ها با استفاده از روش الکتروفورز (sds-page) تعیین گردید. نتایج حاکی از کاهش قابل توجه مقدار پروتئین خاک در اثر تغییر کاربری اراضی بکر به کشاورزی بود. همچنین، در هر سه اکوسیستم تخریب اراضی بکر موجب تغییـر الگـوی پروتئین های خاک در ژل sds-page گردید. بخش دوم این رساله با هدف ارزیابی تأثیر مدیریت های متفاوت خاک در سه اکوسیستم بر پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی آنزیم سلولاز خاک، تنوع ایزوآنزیم ها و ارتباط بین پارامترهای سیتیکی و ترمودینامیکی با الگوی ایزوآنزیمی سلولاز خاک، انجام گرفت. ثابت میکائیلیس (km) و حداکثر سرعت واکنش آنزیمی (vmax) با استفاده از معادلات خطی میکائیلیس-منتن محاسبه گردیدند. وابستگی دمایی ثابت سرعت و انرژی اکتیواسیون (ea) و ضریب دمایی (q10) واکنش آنزیم سلولاز با استفاده از معادله آرنیوس محاسبه شد. به علاوه، زایموگرافی ایزوآنزیم های سلولاز با استفاده از تکنیک sds-page انجام گرفت. نتایج نشان داد شاخص های vmax و km به نوع مدیریت اعمال شده بر اراضی حساس می باشند. در همه اکوسیستم های مطالعه شده شاخص vmax خاک مناطق بکر به طور معنی داری از مناطق کشت شده مجاورآن ها بیشتر بود که حاکی از بیشتـر بودن غلظت آنزیـم در این خاک ها است. همچنین، کشت و کار اراضی بکر موجب افزایش شاخص km در هر سه اکوسیستم شد که نشان می دهد تمایل آنزیم سلولاز به سلولز در خاک ها در پی تغییر کاربری کاهش یافته است. نتایج زایموگرافی نیز نشان داد که در مناطق بکر و کشت شده ایزوآنزیم های متفاوتی وجود داشته اند که می تواند تأیید کننده این فرضیه باشد که پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی متفاوت آنزیم ها در خاک ها احتمالا باحضور ایزوآنزیم های متنوع در این خاک ها همراه است. مقادیر ea واکنش آنزیمی سلولاز در خاک مناطق مناطق کشت شده بطور معنی داری کمتر از خاک بکر مجاور آنها بود که موید تمایل کمتر سوبسترای سلولز به آنزیم سلولاز در خاک های تحت کشت می باشد. شاخص q10 آنزیم سلولاز نیز بسته به انرژی اکتیواسیون این آنزیم در خاک ها متغیر بود. بطور کلی این نتایج نشان می دهد سرعت تجزیه بقایای گیاهی در خاک های مناطق بکر نسبت به مناظق کشت شده بیشتر تحت تأثیر دما قرار می گیرد. در بخش آخر این رساله، شناسایی جمعیت قارچ های خاک و بررسی توانایی سلولایتیک آن ها در سه اکوسیستم انجام گرفت. جهت بررسی توانایی تجزیه سوبسترای کربوکسی متیل سلولز (cmc) قارچ های جداسازی شده در پتری های حاوی محیط کشت مندل آگار کشت شدند. نتایج نشان داد تغییر کاربری اراضی تأثیر قابل توجهی بر تنوع قارچ های خاک و توانایی تجزیه cmc توسط این قارچ ها داشته است. تنوع قارچ ها در دو اکوسیستم جنگلی و بیابان در اثر تغییر کاربری طبیعی اراضی به زمین های کشاورزی، کاهش یافت. در اکوسیستم مرتع در دو منطقه مرتع قرق شده و زمین های کشت شده مجاور تعداد یکسانی قارچ جداسازی شد، اما تنوع قارچ ها متفاوت بود. از آن جایی که قارچ های خاکزی یکی از پر اهمیت ترین منابع تولید آنزیم سلولاز در خاک بشمار می روند، تغییر تنوع و فعالیت آن ها ممکن است یکی از عوامل تغییر در میزان و نوع (ایزوآنزیم های) آنزیم سلولاز مترشحه به خاک باشد.

هدف این پژوهش بررسی تأثیر نقش بخش معدنی و آلی لجن فاضلاب و کودگاوی بر قابلیت دسترسی و توزیع شکل های شیمیایی سرب در خاک و جذب آن توسط ذرت و آفتابگردان بود. آزمایش در دو بخش انجام شد. در مطالعه اول تأثیر نمک نیترات سرب، کودگاوی و لجن فاضلاب بر قابلیت دسترسی سرب در خاک و جذب آن توسط آفتابگردان و ذرت بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از لجن فاضلاب وکودگاوی سبب افزایش معنی دار مقدار ماده آلی، گنجایش تبادل کاتیونی، قابلیت هدایت الکتریکی و مقدار سرب قابل عصاره گیری با dtpa در خاک در مقایسه با تیمار شاهد شد. غلظت کاتیون ها و آنیون ها در عصاره 1:5خاک به عنوان داده های ورودی به نرم افزار visual minteq وارد شده و فعالیت گونه های محلول سرب پیش بینی شد. وجود درصد بالای کربن آلی در تیمارهای کودگاوی و لجن فاضلاب باعث شد بیشترین درصدکمپلکس تشکیل شده سرب با کربن آلی محلول باشد. در مطالعه دوم توزیع شکل های شیمیایی سرب در خاک تیمار شده با نیترات سرب و نیز کودگاوی و لجن فاضلاب قبل و بعد از حذف کربن آلی، اکسید آهن و منگنز قابل کاهش و اکسید آهن بررسی شد. همچنین تأثیر ریزوسفر آفتابگردان و ذرت بر توزیع شکل های مختلف سرب در خاک تیمارشده با نمک نیترات سرب، کودگاوی و لجن فاضلاب مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین توزیع نسبی سرب در خاک تیمار شده با نیترات سرب در بخش کربناته و در خاک تیمار شده با کودگاوی و لجن فاضلاب به ترتیب در بخش کربناته و اکسید مشاهده شد. حذف کربن آلی در تیمار لجن فاضلاب و کودگاوی سبب افزایش توزیع سرب در بخش کربناته و کاهش آن در بخش اکسیدی شد. حذف اکسید آهن از کودگاوی و لجن فاضلاب باعث بیشترین توزیع نسبی مقدار سرب در بخش های کربناته و اکسید شد. حذف آهن و منگنز قابل کاهش از تیمار لجن فاضلاب و کودگاوی باعث کاهش توزیع نسبی سرب در بخش اکسید همراه با افزایش آن در بخش تبادلی شد. کاشت گیاه در تیمار نمک نیترات باعث کاهش معنی دار مقدار سرب در بخش تبادلی، کربناته، اکسید و باقیمانده شد. کاشت آفتابگردان و ذرت در خاک تیمار شده با لجن فاضلاب و کودگاوی به ترتیب باعث کاهش و افزایش مقدار سرب در بخش کربناته شد. کاشت آفتابگردان در تیمار کودگاوی باعث کاهش و در تیمار لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار مقدار سرب در بخش باقیمانده شد. نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که مقدار سرب قابل عصاره گیری با dtpa در خاکهای تیمارشده با نمک معدنی بیشتر از خاکهای تیمار شده با کود آلی است که در اینجا می توان به نقش بخش معدنی و آلی موجود در این ترکیبات آلی در کاهش قابلیت دسترسی سرب اشاره کرد. اضافه کردن کودگاوی در مقایسه با لجن فاضلاب به خاک باعث کاهش معنی دار مقدار سرب قابل عصاره گیری با dtpa شد.

اگرچه حضور کانی های فیبری و بویژه پالیگورسکیت در خاک ها و برخی مواد مادری آنها در کشور ثابت شده است، لیکن اطلاعات بسیار اندکی در رابطه با پراکنش و چگونگی تشکیل این کانی ها در رسوبات ترشیاری ایران و خاک های توسعه یافته بر روی آنها وجود دارد. این رساله با اهداف بررسی حضور کانی های فیبری در برخی رسوبات ترشیاری ایران مرکزی و زاگرس و ایجاد ارتباط بین رسوبات حاوی این کانی ها و زمین شناسی و جغرافیای دیرین این مناطق، بررسی نقش مواد مادری در توزیع کانی های مذکور و تعیین مهمترین عوامل موثر در پراکنش و تشکیل این کانی ها در خاک های توسعه یافته بر روی رسوبات ترشیاری در مناطق ایران مرکزی و زاگرس انجام شد. بدین منظور تعداد 34 نمونه رسوبات ترشیاری و تعداد20 پروفیل خاک های تشکیل شده بر روی رسوبات ترشیاری این مناطق با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری و روبشی مطالعه شدند. به منظور بررسی تأثیر آب زیرزمینی شور و قلیا بر تشکیل کانی پالیگورسکیت، از تعداد 4 پروفیل خاک در طول یک کاتنای آهکی و با عمق آب زیرزمینی متفاوت نمونه برداری شد. همچنین به منظور بررسی حضور کانی پالیگورسکیت در ذرات گرد و غبار و تعیین تأثیر بروز طوفان های گرد و غبار بر الگوی کانی شناختی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی ذرات گرد و غبار از تعداد 12 نقطه در طول یک ترانسکت اقلیمی- ارتفاعی در دو زمان مختلف نمونه برداری شد. نتایج نشان داد که رسوبات با سنین پالئوسن، ائوسن و الیگوسن در ایران مرکزی و رسوبات ترشیاری با سنین ائوسن-الیگوسن و الیگوسن-میوسن و خاک های تشکیل شده بر روی آنها در منطقه زاگرس فاقد کانی های فیبری هستند. در مقابل، مقادیر قابل توجهی از کانی پالیگورسکیت در رسوبات ترشیاری میوسن و پلیوسن ایران مرکزی و خاک های تشکیل شده بر روی آنها وجود دارد.کانی سپیولیت به جزء در یک نمونه رسوب ترشیاری پلیوسن در ایران مرکزی مشاهده نشد. همچنین بر اساس نتایج این مطالعه کانی اسمکتیت فروانترین کانی همراه با پالیگورسکیت در کلیه خاک ها و رسوبات مورد مطالعه تشخیص داده شد. ترسیم دیاگرام پایداری کانی پالیگورسکیت-اسمکتیت در خاک ها و رسوبات ترشیاری مورد مطالعه نشان داد که در رسوبات با سنین میوسن و پلیوسن و خاک های تشکیل شده بر روی آنها کانی پالیگورسکیت در مقایسه با اسمکتیت پایدارتر بوده و در این رسوبات شرایط برای تشکیل کانی پالیگورسکیت از اسمکتیت محتمل به نظر می رسد. در همین ارتباط نتایج نشان داد که رسوبات ترشیاری پالئوژن در ایران مرکزی و زاگرس در محدوده پایداری کانی اسمکتیت واقع می شوند. بیشترین مقدار پالیگورسکیت در افق های تجمع گچ و افق های با تجمع همزمان گچ و آهک وجود دارد. مقایسه ترکیب کانی شناسی رسوبات ترشیاری ایران مرکزی و خاک های حاصل از آنها نشان داد که عمده کانی های موجود در این خاک ها به ارث رسیده از رسوبات ترشیاری است. به کارگیری روش چندمتغیره آماری تحلیل تشخیصی نشان داد که کانی پالیگورسکیت در افق های by، byz و bk عمدتاً در نتیجه فعل و انفعالات خاکسازی ایجاد شده است. نتایج حاصل از تجزیه مولفه های اصلی نشان داد که نسبت منیزیوم به کلسیم محلول، پ-هاش، سیلیسیم محلول و گچ بیشترین نقش را در تشکیل و پراکنش کانی پالیگورسکیت در خاک ها و مواد مادری مورد مطالعه ایفا می کنند. همچنین با استناد به دلایلی از قیبل فعالیت زیاد منیزیوم و سیلیسیم محلول در آب زیرزمینی، رشد رشته های کانی پالیگورسکیت بر روی کانی های کلسیت و هالیت در افق های در تعادل با آب ریرزمینی و همچنین رابطه معکوس بین مقدار دو کانی اسمکتیت و پالیگورسکیت با عمق به نظر می رسد که بخشی از کانی پالیگورسکیت در خاک های متاثر از آب زیززمینی شور و قلیا به صورت درجا در خاک تشکیل شده است. نتایج حاصل از مطالعه ذرات گرد و غبار نیز نشان داد که کانی پالیگورسکیت در گرد و غبار جمع آوری شده از مناطق ایران مرکزی و زاگرس وجود دارد. لیکن مقدار حضور این کانی و کانی هایی مانند گچ و هالیت در ذرات گرد و غبار، نرخ ترسیب ذرات گرد و غبار، الگوی توزیع اندازه ذرات گرد و غبار و ترکیب شیمیایی ذرات گرد و غبار تحت تأثیر طوفان های گرد و غباری که از خارج وارد کشور می-شوند تغییر می کند. همچنین بر اساس نتایج این مطالعه از کانی هایی مانند پالیگورسکیت می توان در منشاء یابی ذرات گرد و غبار ترسیب یافته در مناطق مرطوب تر استفاده نمود.

آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع تأمین آب شرب مورد نیاز انسان است. استفاده از آب های زیرزمینی در کشور ما که فاقد منابع آب سطحی فراوان است، از دیر باز رواج بسیار داشته است. امروزه نیز بخش مهمی از آب های مورد نیاز، به خصوص در بخش کشاورزی و برای مصارف شهری از منابع زیرزمینی تأمین می شود. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات مکانی کیفیت آب و برخی خصوصیات خاک در دشت یزد-اردکان است. این دشت در منطقه ای خشک واقع شده و به علت خشکسالی های مکرر در چند سال اخیر، استفاده از آب های زیرزمینی برای کشاورزی و تأمین آب شرب شهرها و روستاها اهمیت بسیار زیادی یافته است. منطقه مطالعاتی به وسعت 504 کیلومتر مربع در دشت یزد-اردکان در مرکز استان یزد واقع گردیده است. نمونه برداری از آب چاه ها و خاک های منطقه به صورت تصادفی انجام شد. تعداد 123 نمونه آب چاه طی دو مرحله نمونه برداری در اواخر فصل خشک (مهر ماه) و اواخر فصل مرطوب (اردیبهشت ماه) جمع آوری شد. تعداد 128 نمونه خاک) cm20-0( از همان موقعیت آب ها برداشت شد و برخی از پارامترهای شیمیایی در نمونه های آب و خاک اندازه گیری شد. تغییرنمای همه جهته پارامترها در نمونه های آب و خاک های برداشت شده از منطقه با استفاده از نرم افزار variowin تهیه گردید. با استفاده از کریجینگ بلوکی و برنامه رایانه ای illwis 3 نقشه های مربوطه به غلظت پارامترها در خاک و آب تهیه گردید. نتایج بررسی های زمین آماری حاکی از دقت نسبتاً خوب مقادیر تخمین زده شده می-باشد و نشان داد که بیشترین غلظت فلوراید و نیترات مربوط به مناطق کشاورزی می باشد. نقشه های حاصل از کریجینگ بلوکی فلوراید با نقشه های حاصل از کریجینگ بلوکی کلسیم، منیزیم و sar در مهرماه و با نقشه های کریجینگ کلسیم، منیزیم و بی کربنات در اردیبهشت ماه هماهنگی داشت. به دلیل عدم دستیابی به ساختار مناسب تغییرنما، عملیات کریجینگ و تهیه نقشه در دو فصل نمونه برداری دو مورد پارامتر نیترات صورت نگرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که تغییرات غلظت فلوراید طی دو مرحله نمونه برداری مرتبط با شرایط هیدروشیمیایی محیط می باشد. میانگین غلظت فلوراید در مرحله اول بیشتر از مرحله دوم نمونه برداری بود، اما میانگین غلظت نیترات در مرحله دوم نمونه برداری نسبت به مرحله اول نمونه برداری افزایش نشان داد، غلظت فلوراید و نیترات در محدوده آب های غیرآلوده قرار داشت. با توجه به حد استاندارد فلوراید در آب آبیاری (mg/l 5/1) و در آب آشامیدنی (mg/l 1) میزان فلوراید اندازه گیری شده در این پژوهش در محدوده مناسب جهت آبیاری و دارای کمبود جهت آب آشامیدنی است. از نظر مقدار نیترات نیز آب های مورد مطالعه در این پژوهش جهت آب آبیاری و آب آشامیدنی در محدوده استاندارد قرار داشتند. با توجه به واقع شدن دشت یزد-اردکان در منطقه خشک، کمبود بارندگی و عمق زیاد چاه ها در منطقه مطالعاتی، خصوصیات خاک نتوانست تغییرات فلوراید و دیگر پارامترهای شیمیایی در آب های زیرزمینی در طی دو فصل نمونه برداری را توجیه کند.

تخریب اراضی و تغییر کاربری، به ویژه جنگل تراشی پدیده ایست که بسیاری از خصوصیات خاک و ازجمله محتوا و توازن عناصر غذایی خاک را دستخوش تحول می نماید. نیتروژن از جمله عناصر غذایی مهمی است که در این رابطه تحت تأثیر قرار می گیرد. گرچه در فرایندهای مرکزی چرخه نیتروژن( معدنی شدن و آلی شدن) هم نیتروژن معدنی و هم نیتروژن آلی شرکت دارند، تنها نیتروژن معدنی مورد توجه قرار گرفته است. این درحالی است که قسمت عمده نیتروژن در خاک به شکل آلی بوده و در این بخش همواره نیتروژن آلی به شکل محلول وجود دارد. تحقیق حاضر به بررسی اهمیت کمّی نیتروژن آلی محلول در مقایسه با نیتروژن معدنی، اثر تغییر کاربری( جنگل طبیعی و جنگل تخریب یافته)، عمق خاک و نوع پوشش گیاهی( پوشش افرا و کاج) بر ذخایر نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و مجموع آمینواسیدها و نیز همبستگی بین این پارامترها در سه اکوسیستم جنگلی با شرایط متفاوت اقلیمی پرداخته است( اکوسیستم رودبارک، اکوسیستم گیسوم و اکوسیستم دلورا). جهت بررسی روند تغییرات نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و غلظت کل آمینواسیدها با زمان آزمایش های انکوباتوری به مدت 22 هفته انجام گرفت و هرکدام از این سه پارامتر در زمان های 0، 2، 4، 6، 8، 10، 13، 16، 19 و 22 هفته مورد اندازه گیری قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاًً تصادفی انجام پذیرفت( اثر کاربری یا پوشش گیاهی، اثر عمق و اثر متقابل کاربری یا پوشش گیاهی با عمق). آنالیزهای تفکیک جوامع جهت امکان بررسی جداگانه اعماق خاک صورت پذیرفت. نتایج نشان داد عمق سطحی خاک( 0- 20 سانتی متری) از دو عمق دیگر نمونه برداری( 20- 40 و 40- 60 سانتی متری ) جدایی نشان داده و بایستی به صورت یک جامعه آماری مجزا مورد بررسی قرار گیرد. این درحالی است که عمق دوم و سوم نزدیکی قوی با یکدیگر داشته و هر دو با یکدیگر تشکیل یک جامعه آماری جداگانه را می دهند. در بخش هایی از این تحقیق به بررسی اهمیت کمّی نیتروژن آلی محلول در مقایسه با نیتروژن معدنی پرداخته شد. غلظت نیتروژن معدنی در جنگل رودبارک 28 تا 180 میلی گرم بر کیلوگرم، در جنگل گیسوم 21 تا 178 میلی گرم بر کیلوگرم و 30 تا 181 میلی گرم بر کیلوگرم مشاهده شد. غلظت نیتروژن آلی محلول در خاک جنگل رودبارک 23 تا 380 میلی گرم بر کیلوگرم، در جنگل گیسوم 21 تا 444 میلی گرم بر کیلوگرم و در جنگل دلورا 21 تا 441 میلی گرم بر کیلوگرم بوده است. غلظت آمینواسیدها نیز 090/0 تا 7/2 میلی مول بر کیلوگرم، 043/0 تا 7/4 میلی مول بر کیلوگرم و 017/0 تا 3/1 میلی مول بر کیلوگرم به ترتیب در جنگل رودبارک، گیسوم و دلورا مشاهده گردید. مقدار کمّی نیتروژن آلی محلول بیش از نیتروژن معدنی و نسبت نیتروژن آلی محلول به نیتروژن معدنی بین 94/1 تا 58/4 بوده است. ضمن این که در اعماق زیرین خاک نسبت نیتروژن آلی محلول به نیتروژن معدنی بیش از عمق سطحی بوده است. افزایش عمق به طور معنی داری موجب کاهش نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و غلظت کل آمینواسیدها گردید. ضمن این که بیشترین اثر عمق از عمق 0- 20 سانتی متری به عمق 20- 40 سانتی متری مشاهده گردید و بین دو عمق 20- 40 و 40- 60 سانتی متری تفاوت چندانی از نظر میزان این سه پارامتر وجود نداشت. تغییر کاربری در اکوسیستم رودبارک سبب افزایش نیتروژن معدنی و کاهش نیتروژن آلی محلول و مجموع آمینواسیدها شده است. در اکوسیستم گیسوم میزان نیتروژن معدنی در پوشش افرا بیش از پوشش کاج بوده ولی میزان نیتروژن آلی محلول و آمینواسیدها در پوشش افرا کمتر از پوشش کاج مشاهده گردید. در اکوسیستم دلورا با تغییر کاربری و تخریب جنگل از میزان هر سه پارامتر مورد اندازه گیری به طور معنی داری کاسته شد. تفاوت بین دو نوع کاربری و دو نوع پوشش گیاهی متفاوت بیشتر در عمق سطحی خاک نمودار گردید. اثر متقابل عمق و نوع کاربری یا پوشش گیاهی نیز در اکثر زمان ها معنی دار بوده است. بررسی همبستگی بین نیتروژن معدنی، نیتروژن آلی محلول و آمینواسیدها نشان داد بین نیتروژن معدنی و غلظت کل آمینواسیدها همبستگی مثبت معنی دار (*43/0= r تا ***65/0=r ) و بین نیتروژن معدنی و نیتروژن آلی محلول همبستگی منفی معنی دار(***46/0- = r) وجود دارد. نتایج حاصل از تحقیق کنونی نشان داد نیتروژن آلی محلول سهم قابل توجهی از ذخایر نیتروژن را به خود اختصاص داده است و تغییر کاربری و نوع پوشش گیاهی می تواند بر ذخایر son، نیتروژن معدنی و غلظت آمینواسیدها تأثیر بگذارد. جهت تحقیقات آتی پیشنهاد می شود ماهیت شیمیایی و دینامیک نیتروژن آلی محلول مورد بررسی قرار گرفته و تجزیه پذیری این ترکیب مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد.

در سال های اخیر توسعه شهرها و افزایش فعالیت های صنعتی باعث تجمع فلزات سنگین در خاک شده است. آلودگی خاک باعث کاهش کیفیت محیط زیست شده و سلامتی جانداران را به خطر می اندازد. عموماً از روش های شیمیایی در بررسی آلودگی خاک استفاده می شود که روشی دشوار و وقت گیر است، اما اخیراً از اندازه گیری پارامترهای مغناطیسی استفاده می شود که روشی سریع و غیرمخرب است. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی برخی از فلزات سنگین و پارامترهای مغناطیسی و اثر کاربری اراضی بر آن ها در خاک های سطحی بخشی از اراضی اطراف اصفهان انجام گرفت. تعداد 158 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 5-0 سانتی متری از منطقه مطالعاتی به وسعت 700 کیلومترمربع برداشته شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه gps تعیین و کاربری نقاط ثبت گردید وقبل از نمونه برداری پذیرفتاری مغناطیسی درجا با استفاده از حسگر ms2f در صحرا اندازه-گیری شد. پس از آماده سازی نمونه ها مقدار پارامترهای مغناطیسی شامل پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس khz 46/0 (?lf) و khz 6/4 (?hf)، مغناطیس باقیمانده طبیعی (nrm)، همدمای مغناطیس باقیمانده در میدان irm100mt)mt100) و نیز در میدان معکوسirm100mt) 100mt) و همدمای اشباع مغناطیسی باقیمانده (sirm) در نمونه ها اندازه گیری شد. همچنین غلظت فلزات مس، روی، سرب، منگنز، آهن، نیکل، کروم و کبالت در نمونه های خاک پس از عصاره گیری با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. نقشه پراکنش مکانی پارامترهای مورد مطالعه با روش کریجینگ ترسیم گردید. برخی از ویژگی های خاک شامل ph، قابلیت هدایت الکنریکی، بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل و گچ نیز در نمونه ها تعیین شد. نتایج نشان داد که غلظت فلزات روی و مس در خاک های مورد بررسی بیشتر تحت تأثیر فعالیت های انسانی مانند انتشارات وسایل نقلیه و فعالیت-های صنعتی قرار دارند. از طرفی غلظت فلزات منگنز، سرب و آهن در خاک های مورد بررسی تحت تأثیر مشترک فعالیت های انسانی و مواد مادری در منطقه قرار دارند. همچنین به نظر می رسد که غلظت نیکل، کروم و کبالت همبستگی بین فلزات نیکل، کروم و کبالت در خاک های منطقه بیشتر تحت تأثیر مواد مادری قرار دارند. نتایج نشان داد که غلظت فلزات مس، روی، سرب، آهن و منگنز همبستگی مثبت و معنی داری با پارامترهای مغناطیسی دارند که می تواند به دلیل انتشار آلودگی های حاصل از ترافیک و فعالیت های صنعتی در منطقه مطالعاتی باشد. علاوه بر این شاخص pli (tomlinson pollution load index) همبستگی معنی داری با پارامترهای مغناطیسی نشان داد. توزیع مکانی فلزات سنگین و پارامترهای مغناطیسی در خاک های مورد بررسی نشان داد که نواحی صنعتی و شهری در مقایسه با کاربری های کشاورزی و مرتعی آلوده شده است. به نظر می رسد مهمترین فاکتور کنترل کننده افزایش پذیرفتاری مغناطیسی و آلودگی فلزات سنگین در ناحیه مورد بررسی تأثیر فعالیت های انسان بر روی خاک سطحی می باشد. همبستگی منفی و معنی داری بین پذیرفتاری مغناطیسی با گچ و قابلیت هدایت الکتریکی مشاهده شد.افزایش گچ و نمک های محلول پذیرفتاری خاک را از طریق رقیق سازی کانی های مغناطیسی کاهش می دهند. بر اساس نتایج این پژوهش از اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی می توان به عنوان شاخصی برای بررسی غیرمستقیم آلودگی برخی از فلزات سنگین در خاک استفاده کرد.

پتاسیم یکی از عناصر ضروری رشد گیاه است که عمدتاً از طریق کانی های اولیه پتاسیم دار خاک تأمین می شود. نقش این کانی های اولیه به ویژه کانی های میکائی، در تأمین پتاسیم مورد نیاز گیاه به خوبی شناخته شده است. لیکن اطلاعات ناچیزی در مورد تغییرات زمانی میزان رهاسازی پتاسیم و تغییرات کانی شناسی کانی های میکائی با زمان وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی تغییرات زمانی غلظت و جذب پتاسیم از کانی های فلوگوپیت و بیوتیت و تغییرات کانی شناسی این کانی ها توسط گیاه یونجه انجام شد. در این پژوهش از طرح فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار استفاده شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی (بعنوان ماده پرکننده) و کانی فلوگوپیت یا بیوتیت بوده و گیاهان با محلول غذائی پتاسیم دار یا بدون پتاسیم در دوره 200 روزه کشت تغذیه و با آب مقطر آبیاری شدند. در طول آزمایش در زمان های40، 75، 110، 140، 165 و 200 روز، سه تکرار از هر یک از تیمارها برداشت و اندام هوائی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکسترگیری خشک انجام شد و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه توسط دستگاه شعله سنج تعیین شد. همچینن کانی های میکائی بستر کشت و محصولات هوادیدگی آنها از شن کوارتزی جدا شدند و بخش رس آنها به وسیله پراش سنج پرتو ایکس بررسی شد. بدین منظور نمونه ها با منیزیم اشباع شده و سپس تحت تیمار اتیلن گلیکول قرار گرفتند. همچنین جهت مطالعات کامل تر نمونه ها با پتاسیم اشباع و سپس تحت حرارت 550 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد که غلظت پتاسیم در تمامی تیمارهای زمانی به صورت معنی داری کم می شود. همچنین مشاهده شد که فلوگوپیت توانسته است تا بیش از 110 روز پتاسیم گیاه را در محدوده کفایت نگه دارد. در حالیکه توانائی بیوتیت برای نگهداری غلظت پتاسیم گیاه در محدوده کفایت در حدود 75 روز بود. در هر دو کانی فلوگوپیت و بیوتیت، پارامترهای سرعت رشد گیاه و سرعت جذب پتاسیم هم دارای تغییرات معنی داری با زمان بودند. در ابتدا به دلیل توان کم گیاه و توسعه کم ریشه در جذب پتاسیم کم و در اواسط آزمایش با رشد ریشه ها توان جذب گیاه افزایش می یابد. در انتهای آزمایش به دلیل پیر شدن گیاه و همچنین کاهش منابع پتاسیم در تیمارهای تغذیه ای بدون پتاسیم، توان جذب پتاسیم ریشه کاهش می یابد و درنتیجه مقادیر سرعت رشد گیاه و سرعت جذب پتاسیم کم می شود. نتایج پراش نگاشت های پرتو ایکس، نشان دهنده تغییرات کانی-شناسی فلوگوپیت و بیوتیت در شرایط تغذیه ای با محلول غذائی کامل و فاقد پتاسیم بودند. در شرایط تغذیه ای فاقد پتاسیم، فلوگوپیت و بیوتیت تغییرات زیادی با زمان داشتند. به نظر می رسد تغییرات کانی شناسی زیادی با زمان در فلوگوپیت ایجاد شده و فلوگوپیت به ورمیکولیت، اسمکتیت و کلریت تبدیل شده است. در حالیکه این تغییرات برای بیوتیت نسبت به فلوگوپیت کمتر بوده و مقادیر بسیار کمی اسمکتیت و کلریت مشاهده شد. تغییرات زمانی نسبت شدت قله های 4/1 به 0/1 نانومتر بسیار شبیه به تغییرات سرعت رشد و سرعت جذب پتاسیم توسط یونجه در دوره 200 روزه کشت بود. در اوایل دوره کشت گیاه تا حدود 110 روز ، این نسبت حدوداً کم بود. سپس این نسبت با زمان به دلیل افزایش توان گیاه در جذب پتاسیم بین لایه ای افزایش یافت. در پایان آزمایش به دلیل تهی شدن لایه های میکا از پتاسیم و پیر شدن گیاه یا به عبارت دیگر کاهش توان ریشه در جذب پتاسیم بین لایه ای تغییرات نسبت شدت قله 4/1 به 0/1 نانومتر و تغییرات کانی شناسی کاهش یافت. نتایج بدست آمده از این تحقیق به روشنی نشان دهنده تأثیر گذر زمان و رهاسازی پتاسیم با زمان، بر تغییر و تحولات کانی ها می باشد. به علاوه به نظر می رسد سن گیاه و همچنین سن و میزان تکامل خاک علاوه بر سایر فاکتورها، نقش کلیدی در رهاسازی پتاسیم از کانی های پتاسیم دار و تبدیل آنها به کانی های دیگر ایفا نماید.

چکیده: یکی از موارد پرکاربرد مسوولیت مدنی، با توجه به زندگی ماشینی افراد جامعه، مسوولیت مدنی ناشی از وسایل نقلیه موتوری زمینی می باشد. این عامل باعث شده که دامنه مسوولیت مدنی نیز گسترش یابد. خسارت های که از این گونه وسایل ایجاد می شود، دو مسوول دارد. در واقع زیان دیده می تواند با توجه به نقشی فاعلی راننده که مباشر ایجاد خسارت محسوب می شود، جبران خسارت را از او مطالبه کند، و همچنین با توجه به قانون خاص، به دارنده وسیله نقلیه که مسوول جبران خسارت ناشی از وسیله نقلیه خود شناخته شده رجوع نماید. در مورد مبنا های مسوولیتی که برای هر یک از این دو در نظر گرفته شده است، نظریه های متفاوتی ارائه شده، همچون نظریه ی تقصیر، نظریه ی تعهد به حفاظت، نظریه ی تضمین حق، نظریه ی خطر و ... . درحقوق ایران مبنای اصلی مسوولیت مدنی نظریه ی تقصیر بوده ولی این نظریه در مورد این گونه خسارت ها قابل اعمال نیست؛ زیرا، اولاً: بسیاری از خسات های که از این گونه وسایل ناشی می شود، هیچ گونه رفتار قابل سرزنشی را به دنبال نداشته، ثانیاً: راننده و دارنده وسیله نقلیه موتوری با اثبات عدم تقصیر خود می تواند از مسوولیت معاف شود. بنابراین لازم است در برابر این گونه خسارت ها، مسوولیت نوعی ایجاد شود تا زیان دیدگان این گونه وسایل با اثبات ورود ضرر به خود و وجود رابطه سببیت بین ورود ضرر و فعل دارنده، خسارت وارده را مطالبه نمایند. البته ایجاد چنین مسوولیتی مانع از آن نیست که، دارنده با اثبات وجود حادثه خارجی در ایجاد خسارت، از مسوولیت معاف شود. در مورد خسارت های قابل مطالبه از هر یک از راننده و دارنده، اصل بر این است که، زیان دیده حق مطالبه هر گونه خسارت وارده به خود را دارد، مگر آن که جبران آن گونه خسارت به موجب قانون خاص استثناء شده باشد.

به منظور مطالعه خصوصیات مهم در گرد و غبار فرونشسته در اصفهان تعداد 36 نقطه در شهرهای اصفهان، خمینی شهر، فلاورجان، زرین شهر و مبارکه به طور تصادفی انتخاب شد و گرد و غبار از این مناطق طی 5 ماه (ابتدای مردادماه تا انتهای آذرماه) و طی 4 مرحله جمع آوری گردید. جهت به دام انداختن گرد و غبار از تله های شیشه ای یک مترمربعی استفاده شد و تعداد 2 تله در بالای پشت بام در هر یک از نقاط مورد نظر بالاتر از سطح زمین قرار داده شد. در مجموع 144 نمونه گرد و غبار از این مناطق طی چهار دوره زمانی (5 ماه) جمع آوری گردید. هدف از جمع آوری گرد و غبار دانستن نرخ فرونشست اتمسفری گرد و غبار اتمسفری، وضعیت غلظت فلزات سنگین در گرد و غبار، کاربرد پذیرفتاری مغناطیسی برای پیش بینی وضعیت آلودگی فلزات سنگین، بررسی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی گرد و غبار، تعیین منشا گرد و غبار و بررسی تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای ذکر شده می باشد. به منظور مقایسه مکانی خصوصیات اندازه گیری شده در گرد و غبار منطقه مورد مطالعه به سه منطقه شهری صنعتی شامل زرین شهر و مبارکه، منطقه شهری با ترافیک سنگین شامل شهر اصفهان و منطقه شهری با ترافیک کم شامل فلاورجان و خمینی شهر تفکیک شد. در این پژوهش نرخ فرونشست گرد و غبار بر حسب واحد جرم بر واحد سطح در واحد زمان گزارش گردید و پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های گرد و غبار با استفاده از حسگر ms2b تعیین گرید. غلظت کل فلزات سرب، روی، کادمیوم، منگنز، کرم، کبالت، نیکل، مس و آهن قابل عصاره گیری با آمونیوم اکسالات با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. غلظت یون های محلول در آب شامل کلسیم، منیزیم، کلر، کربنات و بیکربنات با استفاده از تیتراسیون، یون های سدیم و پتاسیم با استفاده از دستگاه فلیم فوتومتر و یون سولفات با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد. میزان پ-هاش و هدایت الکتریکی نیز در عصاره 1:5 آب به گرد و غبار تعیین گردید. توزیع اندازه ذرات نیز در نیمی از نمونه ها با استفاده از الک 270 مش و دستگاه سانتریفیوژ تعیین شد. به منظور بررسی تغییرات کانی شناسی در مناطق مختلف و در طول دوره نمونه برداری از هر منطقه یک ایستگاه انتخاب و در مجموع 12 نمونه از نظر کانی شناسی بخش رس توسط دستگاه پراش اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفتند. نرخ فرونشست به دست آمده در این مطالعه در مهرماه حداقل و در آبان-آذر حداکثر بوده و در شهریور و مرداد مابین این دو دوره بدست آمد. همچنین این نرخ با افزایش ارتفاع به طور معنی داری کاهش نشان داد. نتایج بدست آمده از این مطالعه حاکی از بالا بودن غلظت کلیه فلزات در طول دوره آبان-آذر می باشد. حداکثر غلظت فلزات آهن و منگنز در منطقه شهری صنعتی (مبارکه و زرین شهر)، مس و نیکل در منطقه شهری با ترافیک سنگین (اصفهان) و سرب، روی و کادمیوم در منطقه شهری با ترافیک کم مشاهده گردید. غلظت کل فلزات کرم و کبالت بین این سه منطقه اختلاف معنی داری نشان نداد. پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا و پایین در منطقه صنعتی و در دوره آبان-آذر حداکثر بوده و همبستگی خوبی با غلظت فلزات آهن و منگنز در گرد و غبار نشان دادند. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس نیز در منطقه صنعتی حداقل به دست آمد که نشان می دهد ذرات گرد و غبار اتمسفری شدیدا تحت تاثیر فعالیت های انسانی هستند. همبستگی معنی داری بین ?lf و ?fd% به دست آمد و به این مطلب اشاره می کند که ذرات چند حوزه ای (md) و تک حوزه ای پایدار (ssd) ناشی از فعالیت های آنتروپوژنیک در گرد و غبار غالب می-باشند. میانگین ecبدست آمده ds/m 6/5 بوده و این پارامتر به میزان قابل توجهی تحت تاثیر غلظت یون سدیم بوده و از سمت اصفهان به زرین شهر کاهش نشان داد. میانگین ph 3/10 به دست آمد و همبستگی معنی داری با غلظت گونه های کربنات محلول در گرد و غبار نشان داد. این پارامتر برخلاف ec از سمت مبارکه به سمت اصفهان کاهش می یابد. بافت ذرات گرد و غبار عمدتا لومی رسی سیلتی بوده و به طور میانگین ذرات از 17% شن، 52% سیلت و 31% رس تشکیل شده است. کانی های غالب دربخش رس در هر سه منطقه مشابه بوده و شامل کائولینیت، پالیگورسکیت، کلریت، اسمکتیت، ایلیت، کوارتز، فلدسپار و پلاژیوکلاز می-باشد. این کانی ها مشابه کانی های گزارش شده برای منطقه شرق اصفهان می باشد. با توجه به تشابه خصوصیات شیمیایی و کانی-شناسی گرد و غبار با خاک های منطقه شرق اصفهان و نظر به الگوی جهت جریان باد و اندازه ذرات که حاکی از فاصله متوسط تا دور انتقال ذرات می باشد می توان منطقه شرق اصفهان را منبع اصلی برای گرد و غبار اتمسفری اصفهان دانست.

شناخت توانایی خاک ها در جذب عناصر سنگین به علت تأثیرات مهم و کلیدی در مسائل زیست محیطی از جمله پیش بینی خطر ناشی از ورود عناصر فلزی به خاک، اصلاح خاک های آلوده و مدیریت پساب ها ضروری می باشد. اهداف این تحقیق، مطالعه پتانسیل جذب عناصر سنگین سرب و کادمیوم در سه نوع بافت لومی رسی سیلتی، لوم و شنی لومی و تأثیر کانی های سپیولیت و زئولیت طبیعی برآن ها بود. برای این منظور محلول های حاوی غلظت های 0، 50، 100، 200 ، 400 و 600 میلی گرم بر لیتر به صورت تک عنصری از عناصر سنگین کادمیوم و سرب با ph اولیه برابر 5 به کار برده شد. بعد از تنظیم ph موردنظر50 میلی لیتر از محلول های فلزی به 0/5 گرم از هریک از تیمارها (سپیولیت خالص، زئولیت خالص، خاک با بافت لومی رسی سیلتی، لوم و شنی لومی و خاک های حاوی 3، 5، 10 و 15 درصد از هر یک از دو کانی) افزوده شد. نمونه ها، به مدت 24 ساعت در دور 150 دور در دقیقه توسط دستگاه تکان دهنده برقی تکان داده شدند. سپس به مدت 10 دقیقه در 3000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شده و مایع رویی با استفاده از کاغذ صافی صاف شد. در نهایت غلظت باقیمانده فلزات در محلول ها توسط دستگاه جذب اتمی قرائت شد. مدل های جذب لانگمویر و فروندلیش بر داده ها برازش یافت. نتایج نشان داد که مدل جذب لانگمویر قادر به توصیف بهتر داده های جذب بودند. حداکثر کادمیوم جذب شده (b) به وسیله کانی زئولیت و سپیولیت به ترتیب 29/4 و 19/2 میلی گرم بر گرم و حداکثر سرب جذب شده به ترتیب 52/63 و 50 میلی گرم بر گرم بود. ثابت kf برای جذب کادمیوم توسط کانی های زئولیت و سپیولیت به ترتیب 5/37 و 5/47 بود و این مقدار برای عنصر سرب به ترتیب 13/6و 12/3 بدست آمد. مدل لانگمویر در توصیف جذب سرب و کادمیوم به وسیله هر سه خاک لومی رسی سیلتی، خاک لوم وخاک شنی لومی نسبت به مدل فروندلیش موفق تر بود. حداکثر سرب جذب شده به وسیله خاک های لومی رسی سیلتی، لومی و شنی لومی به ترتیب 38/4، 33/3 و 23/8میلی گرم بر گرم و ثابت تمایل جذب سرب نیز در این سه خاک به ترتیب 0/13، 0/11 و 0/06تعیین شد. حداکثر کادمیوم جذب شده به وسیله این خاک ها نیز به ترتیب 6/9، 6/8 و 7/6 میلی گرم بر گرم و ثابت تمایل جذب کادمیوم نیز در این سه خاک به ترتیب 0/038، 0/024 و 0/03 بدست آمد. در همه تیمار ها میزان جذب فلز سرب نسبت به کادمیوم بیشتر بوده که این به دلیل بزرگ بودن کاتیون سرب و انرژی آبپوشی کم آن نسبت به کادمیوم بوده است. در یک غلظت ثابت با افزایش مقدار کانی راندمان جذب در ابتدا با شیب زیاد افزایش یافته و در مقادیر بیشتر ثابت می باشد. با افزایش غلظت اولیه محلول، راندمان جذب عناصر کاهش یافت زیرا در غلظت های زیاد به دلیل اشباع شدن سایت های جذب، درصد جذب کاهش می یابد. در خاک های لومی رسی سیلتی و لومی اضافه کردن 10 درصد کانی به خاک تفاوت معنی دار در جذب عناصر ایجاد کرد ولی در مورد بافت شنی لومی 15 درصد کانی تفاوت معنی دار داشت. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند برای برآورد کارایی کانی های زئولیت و سپیولیت مورد مطالعه در تثبیت عناصر سنگین در خاک های آلوده به کار رود.

شناسایی رقومی خاک ها به عنوان ابزاری برای تأمین اطلاعات مکانی خاک محسوب می شود که راه حل هایی را برای نیاز رو به افزایش نقشه های خاک با تفکیک مکانی بالا ارائه می کند. این مطالعه با هدف نقشه برداری رقومی خاک در منطقه ی زرند کرمان طراحی گردید. به منظور نیل به این هدف و انجام دقیق پروژه نقشه برداری، لازم است یک شناخت کافی از منطقه شامل شناخت پدیده های موثر در تشکیل خاک و چگونگی تکامل و تکوین زمین نما حاصل شود. در این مطالعه، مدل های رگرسیون شامل رگرسیون لاجیستیک دوتایی، لاجیستیک چندجمله ای، رگرسیون درختی توسعه یافته لاجیستیک، درختی توسعه یافته چندکلاسه و شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی گروه بزرگ خاک استفاده گردید. متغیرهای کمکی شامل نقشه ی ژئومرفولوژی، اجزای سرزمین و شاخص های سنجش از دور به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شدند. یک طرح نمونه برداری طبقه بندی شده در منطقه ای به مساحت نود هزار هکتار تعریف شد و در نهایت، 126 خاک رخ، حفر و تشریح گردید. مدل های رگرسیون لاجیستیک دوتایی و رگرسیون درختی توسعه یافته لاجیستیک به عنوان مدل های غیرمستقیم مورد مطالعه قرار گرفتند. بدین معنی که برای پیش بینی گروه های بزرگ خاک، ابتدا افق های مشخصه پیش بینی شدند و سپس براساس احتمال حضور افق های مشخصه، پیش بینی گروه های بزرگ خاک انجام شد. به منظور ترکیب احتمال حضور پیش بینی افق های مشخصه، یک درخت تصمیم گیری ایجاد گردید. مدل هایی که به طور مستقیم گروه بزرگ خاک را پیش بینی می کنند، شامل مدل های رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای، رگرسیون درختی توسعه یافته چندکلاسه و شبکه عصبی مصنوعی می باشند. نتایج نشان داد در پیش بینی همه گروه های بزرگ خاک، سطوح ژئومرفیک به عنوان یک پیش بینی کننده موثر محسوب می شود و به افزایش دقت پیش بینی کمک می کند. بعد از سطوح ژئومرفیک، پارامترهای سرزمین و شاخص های سنجش از دور در پیش بینی وارد شدند. مدل های غیرمستقیم، احتمال بالای حضور افق سالیک را در سیمای اراضی پلایا، افق جیپسیک را در تپه های گچی و افق کلسیک را در مخروط افکنه ها پیش بینی کردند. نتایج نشان داد عملکرد پیش بینی برای گروه های بزرگ هپلوجیپسید و هپلوسالید بهتر از گروه های بزرگ کلسی جیپسید و هپلوکمبید بود. خاک های با دقت پیش بینی بهتر خاک هایی هستند که به شدت تحت تأثیر مشخصات توپوگرافی و ژئومرفولوژی قرار گرفتند (گروه های بزرگ هپلوسالید، تری سامنت و هپلوجیپسید) و خاک های با دقت پیش بینی کمتر خاک هایی هستند که به سختی تحت تأثیر مشخصات توپوگرافی و ژئومرفولوژی (گروه های بزرگ هپلوکمبید و کلسی-جیپسید) قرار گرفتند. پیش بینی های ضعیف عمدتاً مربوط به اندازه نمونه کم، تغییرپذیری شدید متغیرهای پیش بینی کننده و ناتوانی نقشه ژئومرفولوژی در تفکیک جزئی تر طبقات می باشد. خلوص نقشه خاک تحت تأثیر تنوع خاک قرار می گیرد به طوری که براساس رده بندی خاک از سطح رده تا سطح تحت گروه روند معکوسی نشان داد. نتایج حاصل از تنوع نشان داد که بیشترین انتروپی در لندفرم های پلایا، باهادای بریده بریده، باهادای قدیمی و کمترین انتروپی در زمین نمای کوه و تپه های ماسه ای مشاهده می شود. تنوع لندفرم ها یا در مقیاس بزرگ تر تنوع سطوح ژئومرفیک، موجب تنوع خاک ها می شوند و تغییرات خاک ها را دیکته می کنند. مقدار افزایش تنوع و مقدار کاهش خلوص نقشه براساس سلسله مراتب رده بندی خاک، پیشروی غیریکنواختی را در منطقه مطالعاتی نشان می دهد. تفسیر این شاخص ها و استفاده کاربردی از آنها نشان دهنده خاکشناسی کاربردی و توانایی و قابلیت آن در پروژه های عملی است.

با توجه به آلودگی روزافزون محیط زیست به فلزات سنگین در اثر کاربرد انواع فاضلاب و پسماند صنعتی، بررسی راه های مختلف برای حذف و کاهش اثرات زیان بار این عناصر مورد توجه محققان قرار گرفته است. جذب و نگهداشت این فلزات توسط مواد طبیعی نظیر کانی ها یکی از بهترین راه های کنترل آن ها محسوب می شود. فهم بهتر واکنش های جذب و واجذب و سینتیک جذب فلزات سنگین اطلاعات مهمی در اختیار محققین علوم زیست محیطی قرار می دهد تا راهکارهای بهتری برای پالایش محیط خاکی یا آبی آلوده به این فلزات به کار برند. در این پژوهش کانی های بنتونیت، زئولیت و سپیولیت طبیعی ایران در حضور مقادیر مختلف کلسیت به عنوان جاذب نیکل و کادمیوم که از فلزات سنگین مهم و خطرناک در محیط زیست به شمار می آیند، مورد استفاده قرار گرفت. نمونه های کانی سپیولیت و بنتونیت مورد استفاده در این تحقیق از معادن یزد و زئولیت مورد استفاده از معدن سیاه زاغ سمنان تهیه شدند. الگوی پراش پرتو ایکس، تجزیه عنصری و ظرفیت تبادل کاتیونی نمونه ها تعیین گردید. نمونه ها پس از خالص سازی با نسبت های وزنی 0، 5، 10 و 20 درصد کلسیت مخلوط شد. آزمایشات همدمای جذب به روش پیمانه ای در محلول زمینه نیترات کلسیم 01/0 مولار در دمای آزمایشگاه در سه تکرار و به نسبت 100:1 جاذب به محلول فلز انجام شد. مقدار 30 میلی لیتر از محلول های نیکل وکادمیوم با 3/0 گرم از مخلوط جاذب در ظروف پلی اتیلنی ریخته شد. غلظت اولیه نیکل بین 5 تا mg l-1250 و برای کادمیوم بین 5 تا mg l-1180 برای همه جاذب ها بود. در این آزمایشات پس از مخلوط شدن به مدت 24 ساعت با شیکر دورانی، به وسیله سانتریفیوژ با شتاب g 10000 در مدت 10 دقیقه بخش محلول تعادلی از بخش جامد جدا و غلظت نیکل یا کادمیوم آن ها با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری گردید. ph محلول های تعادلی به طور تصادفی قرائت شد. مدل های همدمای جذب فروندلیخ، لانگمویر و کوبله- کوریگان به خوبی بر داده های جذب نیکل و کادمیوم برازش یافت. بیشترین مقدار جذب نیکل روی بنتونیت و بیشترین مقدار جذب کادمیوم روی سپیولیت مشاهده شد. حضور کلسیت در همه تیمارها باعث افزایش تمایل و ظرفیت جذب برای نیکل و کادمیوم گردید که احتمالاً از طریق افزایش ph و ایجاد گونه های جدیدی از فلز و نیز رسوب آن صورت گرفته است. آزمایشات سینتیک جذب دو عنصر در شرایط مشابه آزمایشات همدمای جذب، با غلظت های اولیه 250 و mg l-1180 به ترتیب برای نیکل وکادمیوم و در زمان های 25/0 تا 24 ساعت انجام شد. نتایج این بخش نشان داد که از مدل های سینیتک جذب الوویچ، تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک می توان در توصیف سینتیک جذب دو عنصر روی جاذب ها استفاده کرد. زمان رسیدن به تعادل به نوع کانی و مقدار کلسیت بستگی داشت و با افزایش کلسیت افزایش سرعت جذب نیکل و کادمیوم روی جاذب ها مشاهده شد و در زمان مشابه مقدار جذب نیکل روی بنتونیت و کادمیوم روی سپیولیت بیشتر از سایر سیستم های جذب بود.آزمایشات واجذب ازنمونه های غنی شده با استفاده از محلول250 و mg l-1180 به ترتیب برای نیکل و کادمیوم با محلول الکترولیت 01/0 مولار نیترات کلسیم انجام شد و تا رسیدن نیکل یا کادمیوم محلول تعادلی به زیر حد تشخیص دستگاه ادامه یافت. نتایج همدمای واجذب نشان داد که بخش عمده نیکل و کادمیوم جذب شده روی بنتونیت، آزاد شده و احتمالاً جذب بر این کانی برگشت پذیر و غیر اختصاصی بوده است. حضور کلسیت واجذب نیکل از بنتونیت را کاهش داده ولی در مورد کادمیوم موفق نبوده است. واجذب نیکل وکادمیوم از زئولیت کمتر از بنتونیت بوده و با افزایش کلسیت در سیستم، کاهش یافته است. مقدار نیکل و کادمیوم آزادشده از سپیولیت نسبت به دوکانی دیگر کمتر است و بیانگر جذب برگشت ناپذیر و اختصاصی این فلزات روی سپیولیت می باشد. در مجموع به نظر می رسد در بین این سه کانی سپیولیت همراه با 20 درصد کلسیت بهترین جاذب برای جذب و نگهداشت دو فلز به ویژه کادمیوم است.

نتایج مطالعات کانی شناسی در ایران نشان داده است که در اکثر خاک ها به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک کانی های پتاسیم دار جزء کانی های غالب خاک هستند. بعلاوه مطالعات زیادی در رابطه با سرعت رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی و ساختمانی کانی های پتاسیم دار نشان داده اند که گیاهان می توانند از کانی های پتاسیم دار جهت تأمین پتاسیم مورد نیاز خود در شرایط کمبود پتاسیم استفاده کنند. بنابراین ریزوسفر گیاهان و ترشحات ریشه می تواند باعث آزادسازی پتاسیم از کانی های پتاسیم دار شده و سبب تغییر شکل کانی ها شود. خصوصیات بیوشیمیایی ریزوسفر علاوه بر خصوصیات خاک به نوع گیاه نیز وابسته است. در بین عوامل موثر متعدد به اثر اندازه ذرات کانی میکایی بر تبدیل کانی های حاوی پتاسیم و اثر آنها بر تغذیه پتاسیم توجهی نشده است. بعلاوه، اثر نوع واریته بر جذب پتاسیم از کانی های میکایی و تغییر و تحول آنها مورد بررسی قرار نگرفته است. لذا این مطالعه با اهداف بررسی نقش ارقام متفاوت یونجه بر توانایی جذب پتاسیم از فلوگوپیت، بررسی نقش اندازه ذرات کانی فلوگوپیت در رهاسازی و امکان جذب پتاسیم، مطالعه تاثیر نوع رقم یونجه بر تغییر و تحولات کانی شناسی رسی فلوگوپیت و بررسی رابطه بین نوع و میزان تغییرات کانی شناسی فلوگوپیت و میزان پتاسیم جذب شده توسط گیاه انجام شد. آزمایش گلدانی در گلخانه با آرایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار طی یک دوره شش ماهه انجام شد. تیمارها شامل چهار اندازه ذرات کانی فلوگوپیت شامل اندازه کوچکتر از 53 میکرومتر(d1)، 53 تا 62 میکرومتر(d2)، 62 تا 250 میکرومتر(d3) و 250 میکرومترتا 1 میلی-متر(d4) و شن کوارتزی به عنوان شاهد، سه رقم یونجه (رهنانی(r) همدانی(h) و pickseed 2065 mf) و دو نوع محلول غذایی (با و بدون پتاسیم) بود. طی فصل رشد چهار برداشت از اندام هوایی و در انتها برداشت ریشه انجام و غلظت پتاسیم گیاهان با دستگاه فلیم فتومتر قرائت شد. برای مطالعات کانی شناسی در بخش رس از ریزوسفر بستر d1 نمونه برداری انجام و اسلاید تهیه شد و سپس به وسیله دستگاه xrd آنالیز شد. به طور کلی در تیمارهای تغذیه شده با محلول غذایی فاقد پتاسیم بیشترین وزن خشک شاخسار و ریشه گیاهان متعلق به رقم رهنانی بود. بیشترین وزن خشک شاخسار و ریشه به ترتیب در بستر d1 و d3 اندازه گیری شد. کمترین مقادیر وزن خشک شاخسار و ریشه در رقم mf و تیمارهای شاهد که بستری عاری از فلوگوپیت داشتند مشاهده شد. در تمام تیمارهای تغذیه شده با محلول غذایی کامل و فاقد پتاسیم بیشترین غلظت پتاسیم شاخسار و ریشه گیاهان متعلق به رقم mf بود. بیشترین غلظت پتاسیم شاخسار و ریشه به ترتیب در بستر d1 و d2 اندازه گیری شد. به طور کلی در تیمارهای تغذیه شده با محلول غذایی فاقد پتاسیم بیشترین میزان جذب پتاسیم شاخسار و ریشه گیاهان متعلق به رقم mf بود. بیشترین میزان جذب پتاسیم شاخسار و ریشه به ترتیب در بستر d1 و d3 اندازه گیری شد. در تیمارهای تغذیه شده با محلول فاقد پتاسیم در طول زمان کشت با افزایش نیاز پتاسیمی گیاه و کاهش توانایی رهاسازی پتاسیم از فلوگوپیت، غلظت پتاسیم شاخسار تا برداشت سوم افزایش و بعد از آن کاهش می یابد. با کاهش اندازه کانی میزان رهاسازی پتاسیم از کانی میکایی فلوگوپیت افزایش یافت. کانی فلوگوپیت با اندازه ی ذرات درشت تر می تواند پتاسیم را در مدت زمان طولانی تری آزاد نماید و لذا می تواند نیاز پتاسیمی گیاه را در مدت زمان بیشتری تأمین نماید. در پراش نگاشت های پرتو ایکس نمونه های اشباع با منیزیم کانی فلوگوپیت و محصولات هوادیدگی احتمالی آن در ارقام مختلف و در شرایط تغذیه ای بدون پتاسیم نشان داد که در تمامی گیاهان تحت کشت از شدت قله 1 نانومتر کاسته شده و قله 4/1 نانومتر تشکیل شده است. بیشترین نسبت شدت قله 4/1 به 1 نانومتر در نمونه تغذیه شده با محلول غذایی بدون پتاسیم و تحت کشت یونجه رقم mf مشاهده شد. این تغییرات نشان دهنده ایجاد کانی های منبسط شونده مثل اسمکتیت و ورمی-کولیت است.

با توجه به روند رو به رشد صنعتی شدن مشکل آلودگی زیست محیطی برای چند دهه افزایش یافته است. در میان تعداد زیادی از آلاینده های خاک، فلزات سنگین به ویژه فلزات سنگین خطرناک به علت سمیت و طول عمر بالا در محیط زیست و بهداشت عمومی اهمیت زیادی دارد. بنابر این تهیه نقشه های توزیع مکانی فلزات سنگین برای کنترل خطرات ناشی از فلزات سنگین ضروری می باشد. عموماً از روش های شیمیایی در بررسی آلودگی خاک ها استفاده می شود که روشی دشوار و وقت گیر است. اما اخیراً از اندازه گیری پارامترهای مغناطیسی استفاده می شود که روشی سریع و غیرمخرب است. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات عمقی و سطحی برخی عناصر سنگین و پذیرفتاری مغناطیسی در خاک های فضای سبز کارخانه ذوب آهن اصفهان به وسعت 2000 هکتار انجام شد. تعداد 202 پروفیل براساس یک شبکه بندی منظم حفر گردید و در مجموع 500 نمونه خاک از اعماق 0 تا 30، 60 تا 90 و 120 تا 150 سانتی متری برداشته شد. پس از آماده سازی نمونه ها، مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس khz 46/0 (lf?) و khz 6/4 (hf?) اندازه گیری شد و مقدار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس نیز محاسبه گردید. غلظت فلزات سرب، روی، منگنز، آهن، مس، نیکل، کروم و کبالت در نمونه های خاک نیز پس از عصاره گیری با اسید نیتریک 5 نرمال، با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. برخی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک شامل، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی، هدایت الکتریکی، ph، گچ، ظرفیت تبادل کاتیونی و بافت خاک نیز در نمونه ها تعیین گردید. با استفاده از فاکتور آلودگی و نقشه های فاکتور آلودگی عناصر به بررسی آلودگی و توزیع فلزات سنگین در خاک منطقه مورد مطالعه پرداخته شد. با توجه به نتایج فاکتور آلودگی، منطقه مورد بررسی از نظر آلودگی به عناصر سنگین از بیشترین به کمترین به این صورت رتبه بندی می شود: سرب > روی > منگنز > آهن > مس > نیکل ? کبالت > کروم. نتایج حاصل از تجزیه عنصری و تصاویر میکروسکوپ روبشی نشان دادند که نواحی آلوده در منطقه مورد بررسی حاوی ذرات فری مغناطیس می باشند. نتایج نشان داد غنی شدن سطح خاک به وسیله ذرات فری مگنتیک حاوی آهن، سرب، روی و منگنز با منشاء انسانی باعث افزایش معنی دار پذیرفتاری مغناطیسی در عمق 0 تا 30 سانتی متری شده است. نتایج نشان داد که غلظت فلزات آهن، منگنز، سرب و روی درعمق 0 تا 30 سانتی متری تحت تأثیر فعالیت های صنعتی قرار دارند. از طرفی غلظت نیکل، مس، کروم و کبالت در خاک های مورد بررسی عمدتاٌ تحت تأثیر مواد مادری قرار دارند. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سرب، روی، آهن و منگنز در عمق 0 تا 30 سانتی متری همبستگی مثبت و معنی داری با پارامترهای مغناطیسی (lf? و hf?) دارند که می تواند به دلیل انتشار آلودگی-های حاصل از فعالیت های صنعتی در منطقه مطالعاتی باشد. همچنین همبستگی منفی و معنی داری بین کبالت و پذیرفتاری مغناطیسی مشاهده شد. علاوه بر این شاخص بار آلودگی همبستگی مثبت و معنی داری با پذیرفتاری مغناطیسی نشان داد. بر اساس نتایج این پژوهش می توان از پذیرفتاری مغناطیسی به عنوان شاخصی برای بررسی غیر مستقیم آلودگی خاک به عناصر سنگین در نواحی صنعتی استفاده کرد.

فلزات سنگین از مهم ترین عوامل آلوده کننده محیط زیست به ویژه در مناطق با فعالیت های انسانی بالا می باشند. وجود فلزات سنگین در اتمسفر، خاک و آب مشکلاتی برای تمام موجودات زنده ایجاد می نماید. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی غلظت کل عناصر سرب (pb)، روی (zn)، مس (cu)، کادمیم (cd)، کروم (cr)، کبالت (co)، نیکل (ni)، منگنز (mn) و آهن (fe)، تعیین عوامل موثر بر پراکنش آن ها، تأثیر کاربری اراضی بر پذیرفتاری مغناطیسی و انباشت فلزات سنگین و تغییرات عمقی فلزات سنگین در خاک های اطراف شهر زنجان انجام گردید. منطقه ای با مساحتی بالغ بر 2000 کیلومترمربع بخشی از اراضی مرکزی استان زنجان انتخاب گردید. تعداد 241 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه مطالعاتی جمع آوری شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه gps تعیین و کاربری و نوع زمین-شناسی محل نیز شناسایی و ثبت گردید. هم چنین برای بررسی تغییرات عمقی عناصر سنگین و تأثیر مواد مادری بر آزادسازی و کنترل مقدار عناصر سنگین در خاک تعداد 15 پروفیل با متوسط عمق 2 متر بر روی مواد مادری غالب منطقه مطالعاتی حفر شد و از سنگ های غالب منطقه (غیرهوازده) برای تعیین مقدار عناصر نمونه های مرکب برداشته شد. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، غلظت کل عناصر سرب، روی، کادمیم، مس، نیکل، کروم، کبالت، منگنز و آهن در نمونه ها توسط اسید نیتریک 5 نرمال عصاره گیری و با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. نقشه پراکنش مکانی پارامترهای مورد مطالعه با روش کریجینگ ترسیم شد. برخی از ویژگی های خاک شامل ph، قابلیت هدایت الکتریکی، بافت، ماده آلی، آهک و ظرفیت تبادل کاتیونی نیز در نمونه ها تعیین شد. هم چنین پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های خاک اندازه گیری شد. پراکنش مکانی فلزات سنگین نشان داد که غلظت سرب، روی، مس و کادمیم در خاک های اطراف شهر زنجان، سلطانیه و کارخانجات صنعتی بالاترین مقدار را دارند و با فاصله از این مراکز از آلودگی این عناصر کاسته شده و در فواصل خیلی دورتر به مقدار تقریباً ثابتی می رسند. پراکنش مکانی بقیه فلزات سنگین، عمدتاً تحت تأثیر ماده مادری است. هم چنین نتایج نشان داد که نوع کاربری بر غلظت عناصر تأثیر می گذارد. عناصر سرب، روی، کادمیم و مس در کاربری شهری بالاترین غلظت را دارند، در حالی که کنترل کننده کروم، کبالت و نیکل در خاک مواد مادری است. عناصر منگنز و آهن تحت تأثیر دو عامل مشترک لیتوژنیکی و آنتروپوژنیکی در منطقه می باشند. نتایج تجزیه عامل ها و آنالیز خوشه ای هم کاملاً مطابق با این امر بود. پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا و پایین ( و ) در کاربری شهری بیشترین مقدار را دارد که نشان دهنده تأثیر فعالیت های آنتروپوژنیک می باشد. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس ( ) در کاربری هایی که کمتر تحت تأثیر فعالیت های مستقیم انسانی هستند، مقدار بالایی داشت که نشان می دهد عوامل خاکسازی در این پارامتر تأثیر بیشتری دارند. پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا و پایین همبستگی مثبت و معنی داری با سرب، روی، کادمیم و شن نشان داد، در حالی که با کروم، کبالت، نیکل و مقدار سیلت و رس همبستگی منفی دارد. نتایج تجزیه سنگ ها نشان داد که مواد مادری آذرین (گرانیت، آندزیت، بازالت و پورفیریت) بیشترین مقدار سرب، روی، مس، منگنز و آهن را دارند. شیل-ها دارای غلظت بالای کروم، نیکل، کبالت و آهن می باشند. در پروفیل های با مواد مادری متفاوت، روند تغییرات عناصر سنگین با عمق متفاوت می باشد. در تمامی این پروفیل ها غلظت عناصر در افق سطحی بالاست که می تواند ناشی از بالا بودن فرآیندهای خاکسازی، فرونشست های جوی، فعالیت های کشاورزی و در برخی موارد استخراج عناصر سنگین توسط گیاه از خاک های عمقی و تجمع آن در خاک سطحی باشد.

پتاسیم به عنوان یکی از عناصر پرمصرف، عمدتا از هوادیدگی آلومینوسیلیکات هایی مانند فلدسپار های پتاسیم و میکاها در خاک تامین می شود. هدف از این پژوهش، بررسی آزادسازی پتاسیم از کانی های میکایی بیوتیت، فلوگوپیت و موسکویت و دو نوع فلدسپار پتاسیم زنجان و یزد بود. ابتدا، شکل های محلول، تبادلی و غیر تبادلی پتاسیم کانی های مورد مطالعه در دو اندازه 100-50 و کوچک تر از 50 مکیرون در سه تکرار اندازه گیری شدند و در قالب یک طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در مرحله دوم، ارتباط بین پتاسیم آزاد شده توسط عصاره گیر تیزاب سلطانی با نوع کانی های پتاسیم دار مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعه سوم، در قالب یک طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل، شامل چهار غلظت اسید اگزالیک (صفر، 1، 10 و 100 میلی مولار)، چهار زمان (5 ساعت، 20، 60 و 90 روز) و دو تکرار، تاثیر غلظت های مختلف اسید اگزالیک در افزایش شکل های محلول، تبادلی و غیر تبادلی پتاسیم در کانی ها مورد بررسی قرار گرفت. در آخر، روند رهاسازی پتاسیم از کانی های مورد مطالعه توسط عصاره گیری متوالی با کلرید باریم در طول زمان (2 تا 600 ساعت) تعیین شد. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم محلول و تبادلی به ترتیب 7/0-2/0 و 4/1-2/0 گرم بر کیلوگرم بود. مقدار پتاسیم محلول و تبادلی فلدسپار ها، تفاوت چندانی با میکا های بیوتیت و فلوگوپیت نداشت ولی موسکویت، اهمیت کمتری حتی نسبت به فلدسپارها داشت. پتاسیم غیر تبادلی میکا های سه جایی (تا 17 گرم بر کیلوگرم) به طور معنی داری بیشتر از فلدسپارها و موسکویت (تا 3 گرم بر کیلوگرم) بود. پتاسیم آزاد شده با کاهش اندازه ذرات افزایش پیدا کرد. تیزاب سلطانی توانست بیش از 98 درصد از پتاسیم کل میکا های سه جایی را آزاد کند؛ در حالی که، این مقدار در موسکویت و فلدسپارها کمتر از 5 درصد بود. بنابراین، پتاسیم عصاره گیری شده با تیزاب سلطانی می تواند شاخصی از نوع کانی های پتاسیم دار و احتمالا قدرت خاک در تامین پتاسیم باشد. نتایج مطالعه سوم نشان داد که غلظت 100 میلی مولار اسید اگزالیک، بیشترین مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر تبادلی را در تمام کانی ها آزاد نموده است. مقدار افزایش پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی آزاد شده در اثر اسید اگزالیک در کانی های سه جایی، موسکویت و فلدسپارها به ترتیب 3/308-8/46، 58-19 و 71-31 درصد بود. بیشترین مقدار پتاسیم تجمعی آزاد شده توسط کلرید باریم در اندازه کوچک تر از 50 مکیرون، در کانی بیوتیت به مقدار 29/9 گرم بر کیلوگرم و کمترین میزان آن در اندازه 100-50 میکرون در کانی های موسکویت و فلدسپار یزد با مقدار 33/4 گرم بر کیلوگرم بود. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که کانی های میکایی سه جایی، ذخیره گاه اصلی پتاسیم قابل دسترس هستند و تیزاب سلطانی تقریبا کل پتاسیم این کانی ها را آزاد می کند. بخش اصلی پتاسیم عصاره گیری شده مربوط به این کانی ها بود. پیشنهاد می شود مطالعه ای برای ارتباط شکل های مختلف پتاسیم خاک در ارتباط با کانی شناسی انجام شود و امکان ارزیابی پتاسیم خاک ها بر اساس پتاسیم قابل استخراج با تیزاب سلطانی مورد بررسی قرار گیرد

پتاسیم یکی از عناصر ضروری و پرمصرف برای گیاهان و جانوران و همچنین یک جزء اصلی از چندین کانی خاک است. مقدار جذب پتاسیم توسط گیاه از جذب هر عنصر غذایی دیگری به غیر از نیتروژن بیشتر بوده و در بعضی از گیاهان حتی از جذب نیتروژن نیز بیشتر می باشد. با وجود اینکه نقش کلیدی پتاسیم در گیاهان زراعی به اثبات رسیده، اما کمبود این عنصر در اراضی کشاورزی به یک مشکل جهانی تبدیل شده است. یکی از دلایل این امر، ناکافی بودن اطلاعات مورد نیاز در رابطه با پتاسیم میباشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مکانی پتاسیم کل و قابل جذب در مهمترین خاکهای زراعی، مرتعی و جنگلی استان مازندران به عنوان یکی از مناطق مهم کشور از نظر تراکم جمعیت، موقعیت جغرافیایی و تولیدات کشاورزی صورت پذیرفت. در این پژوهش عوامل موثر بر توزیع سطحی و عمقی پتاسیم کل و قابل جذب از قبیل ماده مادری و کاربری اراضی مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور تعداد 258 نمونه خاک از عمق 10-0 سانتیمتری به روش نظام دار آشیانه ای و 65 نمونه از افق های ژنتیکیِ 12 خاک رخ حفر شده در منطقه ای با مساحت بالغ بر 450 هزار هکتار جمع آوری گردید. منطقه مورد مطالعه دارای 6 کاربری و چندین نوع ماده مادری مختلف میباشد. غلظت پتاسیم کل(به روش هضم با مخلوط چهار اسید) و پتاسیم قابل جذب(به روش عصاره گیری با استات آمونیوم) اندازه گیری و همچنین تعدادی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل اسیدیته، درصد آهک، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد ماده آلی و توزیع اندازه ذرات تعیین شد. نتایج نشان دادکه به احتمال 95 درصد، کاربری مرتع دارای بیشترین غلظت پتاسیم قابل جذب بوده و پتاسیم کل، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی بالایی نیز دارد. کمترین میزان پتاسیم کل نیز به کاربری شهری تعلق دارد که درصد شن و آهک نیز در آن نسبت به سایر کاربریها بیشتر است. خاک های تشکیل شده بر روی مواد مادری شیل و کنگلومرا در مقایسه با سایر خاک ها دارای پتاسیم کل و قابل جذب بیشتری هستند. ضرایب همبستگی و مدل های رگرسیونی نشان میدهند که پتاسیم کل با درصد شن و آهک رابطه منفی داشته و پتاسیم قابل جذب با درصد ماده آلی و پتاسیم کل رابطه مثبت دارد. کانی شناسی بخش رس حاکی از این است که غالب خاکهای منطقه مطالعاتی به ترتیب فراوانی دارای ایلیت، ورمی کولیت، اسمکتیت، کائولینیت و کوارتز می باشند. خاک های حاوی ایلیت و ورمی کولیت، نسبت به خاکهای حاوی اسمکتیت و کائولینیت دارای پتاسیم قابل جذب کمتر و پتاسیم کل بیشتری هستند. نتایج آنالیز همبستگی نشان می دهد که پتاسیم کل نسبت به پتاسیم قابل جذب ساختار مکانی قویتر و ناهمسانگردی کمتری دارد. از طرفی تخمین پتاسیم قابل جذب به روش کوکریجینگ (با استفاده از داده های کمکی ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و پتاسیم کل) در مقایسه با کریجینگ معمولی، نتایج دقیقتری ارائه میدهد. نقشه احتمال تهیه شده با استفاده از کریجینگ شاخص، نشان میدهد که شالیزارهای منطقه از لحاظ پتاسیم قابل جذب، زیر حد بحرانی برای کشت برنج قرار دارند و مدیریت کودی صحیح برای نیل به عملکرد زراعی مطلوب در این مناطق ضروری به نظر می رسد.

وجود عوامل نامساعدی نظیر دمای بالا و بارندگی کم در مجموع شرایطی را برای خاکهای مناطق خشک ونیمه خشک ایجاد نموده است که تنها گونه های خاص گیاهی مانند پسته در این خاک ها قادر به رشد و فعالیت هستند. سطح زیر کشت وسیع باغ های پسته در استان کرمان و محدودیت منابع آب و خاک، مدیریت دقیق بهره وری از منابع موجود را ضروری می نماید تا بتوان با در نظر گرفتن تغییرات خاک حتی در فواصل کم نیز اطلاعاتی از وضعیت تغییرپذیری ویژگی های مهم و موثر بر افزایش عملکرد، کیفیت و سلامت خاک ارائه نمود. مطالعه حاضر با اهداف؛ بررسی روند تغییرپذیری مکانی برخی شاخص های فیزیکی، شیمیایی، تغذیه ای و بیولوژیکی خاک در عمق های 40-0، 80-40 و 120-80 سانتی متر و پهنه بندی این شاخص ها در مساحتی به وسعت حدود 5000 هکتار در بخشی از باغ های پسته منطقه انار شهرستان رفسنجان انجام شد. نمونه ها در قالب شبکه منظم و به تعداد 117 نقطه مطالعاتی و برای هر نقطه از سه عمق و در اسفندماه 1390 برداشت شد. ویژگی های بافت خاک، شوری، گچ، نسبت جذب سدیم، تنفس پایه خاک، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی و عناصر فسفر، پتاسیم، آهن، مس و روی قابل جذب باتوجه به اهمیت آنها در عمق های مختلف به طور کامل و یا یک چهارم نمونه ها اندازه گیری شد. تجزیه های آماری شامل؛ توصیف آماری و همبستگی ها و مطالعات زمین آماری شامل؛ بررسی همسانگردی و ناهمسانگردی، واریو گرام ها و اجزاء آنها و نقشه های کریجینگ و اعتبار آنها مورد بررسی قرار داده شد. ویژگی های مورد مطالعه همگی همسانگرد بوده و واریوگرام نمایی بهترین برازش را بر آنها داشت. قدرت همبستگی ویژگی ها عمدتاً متوسط و کریجینگ با تخمین نسبتاً خوبی نقشه ویژگی های مورد مطالعه فاقد اثر قطعه ای را ترسیم نمود و برای ویژگی های دارای اثر قطعه ای جهت درک بهتر از نقشه های پراکندگی و نقشه های کریجینگ شاخص استفاده شد. نقشه های کریجینگ روند تغییرپذیری مشابهی را برای هر ویژگی و ویژگی های دارای همبستگی مانند شوری و واکنش خاک و همچنین مکان و وسعت هر دامنه از تغییرات را نیز نشان می دهند. بر مبنای نقشه های بدست آمده؛ درصد رس کم، شوری و نسبت جذب سدیم بالا، آهک نسبتاً زیاد، واکنش بالای خاک، تنفس کم خاک و کمبود فسفر، آهن، روی و مس قابل جذب تقریباً در تمام محدوده، کمبود پتاسیم قابل جذب در بیش از 80 درصد محدوده، کمبود منگنز قابل جذب در بیش از 50 درصد محدوده وجود دارد. به طور کلی، شمال و غرب محدوده از وضعیت مناسب تری برخوردار است که احتمالا ًبه علت مدیریت بهتر، درصد ماده آلی و رس بیشتر است زیرا علارغم شوری بیشتر خاک خصوصاً در غرب محدوده تنفس پایه خاک و غلظت عناصر غذایی آن بیشتر است. بنابراین توجه به مدیریت دقیق خاک بر مبنای آنچه گفته شد مهم و ضروری است تا بتوان به افزایش عملکرد و حفظ کیفیت خاک کمک نمود. کلمات کلیدی: تغییرپذیری مکانی. کیفیت خاک. عناصر غذایی. شوری. قلیائیت

مطالعه نحوه تشکیل و تکامل خاک ها، اطلاعات مهمی در ارتباط با خاک در اختیار ما قرار می دهد. در این تحقیق نقش مواد مادری آذرین درونی (آلکالی گرانیت، گرانودیوریت،منزودیوریت، سینیت و پیروکسن دیوریت) و بیرونی (هورنبلند آندزیت، پیروکسن آندزیت، داسیت و آندزیت)، در منطقه نیمه خشک شمال غرب ایران در درجه تحول و تکامل خاک مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی تحول و تکامل خاک ها از خصوصیات فیزیکوشیمیایی، کانی شناسی، میکرومورفولوژی، و شاخص های هوادیدگی شیمیایی متفاوت استفاده شد. همچنین رفتار عناصر اصلی (si، al، ca، mg، k، na، fe ) و کمیاب (rb، sr، ba، co، ni،cu ، zn، as، pb، cr، v، y، zr، nb) مطالعه گردید. خاکرخ های توسعه یافته روی سنگ های آذرین بیرونی در مقایسه با آذرین درونی بافت سنگین تر و آهن پدوژنیک بیشتری دارند. اسمکتیت کانی رسی غالب در تمام خاکرخ ها می باشد. علاوه بر این کانی در خاکرخ های توسعه یافته روی مواد مادری آذرین درونی(داسیت و آندزیت) ایلایت و کائولینیت نیز حضور دارند. در خاکرخ های توسعه یافته روی سینیت، پیروکسن دیوریت و آندزیت، ورمی کولیت نیز مشاهده شد. در دو خاکرخ حاصل از هورنبلند آندزیت و پیروکسن آندزیت بیش از 80% بخش رس، اسمکتیت است و احتمالاً کانی های حد واسط ایلایت و ورمی کولیت، که طی هوادیدگی کانی های اولیه ایجاد می شوند در این دو خاکرخ حذف و به اسمکتیت تبدیل شده اند. با این تفاسیر اسمکتیت کانی پایدار و محصول اصلی هوادیدگی درجای کانی های اولیه در شرایط رطوبتی محدود منطقه نیمه خشک مطالعاتی است. خاکرخ های توسعه یافته روی مواد مادری آذرین بیرونی به جز آندزیت (فابریک striated) فابریک کلسیتی دارند. در این خاکرخ ها نودول های کلسیت، کلسیت سوزنی شکل و هایپوکوتینگ کلسیت مشاهده شد. ریشه های کلسیتی شده (quera) همراه با مناطق تخلیه آهک در خاکرخ های حاصل از آندزیت و هورنبلند آندزیت حضور دارد. منشأ کلسیم در این خاکرخ ها احتمالاً هوادیدگی درجای سیلیکات هایی (فلدسپات های کلسیم دار، هورنبلند و پیروکسن) که کلسیم در ساختار خود دارند، می-باشد. پذیرفتاری مغناطیسی در خاکرخ ها متأثراز مقدار آن در سنگ مادری است و مقدار آن در سنگ و خاکرخ ها بدین صورت است: سینیت>پیروکسن دیوریت>آلکالی گرانیت، گرانودیوریت و منزودیوریت >هورنبلند آندزیت و داسیت > پیرکسن آندزیت > آندزیت. مقدار این فاکتور در همه خاکرخ ها به جز خاکرخ حاصل ازآندزیت در مقایسه با سنگ مادری آن کاهش یافت. علت آن تخریب کانی های فرومغناطیس اولیه طی هوادیدگی و حذف آنها از خاکرخ است. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس در خاکرخ های توسعه یافته روی مواد مادری آذرین درونی کم و در دیگر خاکرخ-ها بیش از یک است. شاخص های هوادیدگی شیمیایی ba، b/a، b/r، cia، ciw، pia، pwi و wr با خصوصیات خاک (رس، آهن پدوژنیک و جرم مخصوص ظاهری) همبستگی بالایی دارند و می توانند شدت هوادیدگی خاکرخ ها را نشان دهند. بر اساس منحنی mfw روند هوادیدگی بدین صورت است: هورنبلند آندزیت< پیروکسن آندزیت< داسیت< سنگ های آذرین درونی. عنصر ca و سپس na در بین عناصر اصلی به مقدار قابل توجهی در تمامی خاکرخ ها به خصوص خاکرخ های حاصل از سنگ های آذرین بیرونی تخلیه شده اند. تخلیه این دو عنصر عمدتاً به علت هوادیدگی ذرات پلاژیوکلاز است. تخلیه کلسیم طی هوادیدگی کانی های هورنبلند و پیروکسن نیز محتمل است. تخلیه k از خاکرخ ها کمتر از ca و na می باشد و در مورد mg تقریباً تخلیه ای رخ نداد. با توجه به فاکتور تجمع، عناصر rb، sr و ba در بخش شن و سیلت تجمع یافته اند ، که نشان از عدم تجمع این عناصر درکانی های ثانویه می باشد. غلظت عناصر co، zn، cu، ni، as و pb در رس بیشتر از سیلت و شن می باشند. غلظت عناصر cr، v و y در رس کمتر از سیلت و شن است. تجمع zrو nb در بخش سیلت و سپس شن است. بین مقدار عناصر کمیاب در خاک و سنگ مادری ضریب همبستگی بالایی مشاهده شد، که نشان دهنده درجا بودن خاکرخ ها و منشأ توارثی این عناصر در خاک است. rb، sr و ba در تمامی خاکرخ ها طی هوادیدگی تخلیه شده اند. عناصر as و pb به مقدار قابل توجهی و cr کمی در تمام خاکرخ ها غنی شدند. به طور کلی با توجه به نتایج مطالعات متفاوت انجام شده، خاکرخ های توسعه یافته روی سنگ های آذرین بیرونی در مرحله متوسط و خاکرخ های حاصل از سنگ های آذرین درونی در مرحله ابتدایی هوادیدگی می باشند.

مخاطرات زیست محیطی مانند آلودگی خاک به فلزات سنگین به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و تخریب منابع طبیعی به عنوان یکی از پیامدهای جهان امروزی بیش از پیش مورد توجه محققان گرفته است. با توجه به عدم اطلاعات کافی پیرامون وضعیت و پراکنش فلزات سنگین در خاک های استان مازندران، این پژوهش با هدف تحلیل مکانی و ارزیابی زیست محیطی غلظت کل برخی فلزات سنگین شامل مس، روی، نیکل، سرب و کادمیم و تعیین عوامل موثر بر آنها در خاک های بخشی از اراضی مرکزی استان مازندران با وسعتی برابر 5500 کیلومترمربع اجرا گردید. بدین منظور 256 نمونه مرکب از عمق 10-0 سانتیمتر خاک سطحی بر اساس روش نظام مند آشیانه ای برداشته شد. از این تعداد نمونه، 148 نمونه در اراضی کشاورزی (کاربری های شالیزاری، زراعی غیر شالیزاری و باغ)، 60 نمونه در مناطق شهری و 48 نمونه در عرصه های طبیعی (مرتع و جنگل) واقع شدند. همچنین برای بررسی توزیع عمودی فلزات سنگین و تأثیر فرآیندهای لیتوژنیک، پدوژنیک و زیستی بر آزادسازی و کنترل مقدار عناصر سنگین در خاک ها، تعداد 12 خاکرخ با توجه به مواد مادری و کاربری های غالب منطقه مطالعاتی حفر و از سنگ های بستر برای تعیین مقدار عناصر نیز نمونه گیری شد. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ و هضم با اسید نیتریک 5 نرمال غلظت کل فلزات سنگین توسط دستگاه جذب اتمی تعیین شد. همچنین برخی از ویژگی-های خاک شامل ph، ظرفیت تبادل کاتیونی، ماده آلی، آهک معادل و توزیع اندازه ذرات در حدود نیمی از نمونه ها تعیین شدند. مطالعه تحلیل مکانی و پراکنش فلزات سنگین با استفاده از مدل های نیمه تغییرنما و روش های میان یابی کریجینگ و کوکریجینگ صورت گرفت. ارزیابی زیست محیطی و شناسایی مناطق آلوده با تخمین غلظت زمینه طبیعی و معیارهایی مانند فاکتور آلودگی و شاخص بار آلودگی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نوع کاربری بر غلظت عناصر تأثیرگذار است. عناصر سرب، روی در کاربری شهری بالاترین غلظت را داشتند، در حالیکه دو عنصر نیکل و کادمیم کمترین غلظت را در این مناطق نشان داده و احتمال می رود مواد مادری کنترل کننده غلظت این عناصر در خاک باشد. عنصر مس نیز تحت تأثیر همزمان فعالیت های انسانی و بوده و بالاترین غلظت آن در کاربری های شهری، باغ و مرتع مشاهده شد. نتایج بخش مطالعه توزیع عمودی فلزات سنگین نشان داد، بسته به اینکه خاکرخ های مورد مطالعه بر روی چه ماده مادری و کاربری واقع شده و در کدام مرحله از تکامل خود باشند، دارای تغییرات عمقی متفاوتی هستند. چهار عامل مهم لیتوژنیک، پدوژنیک، فیتوپدوژنیک و نیز آنتروپوژنیک در ارتباط با توزیع عمودی فلزات سنگین شناسایی و مهم تلقی شدند. پراکنش مکانی سرب و روی در منطقه مورد مطالعه هماهنگی بالایی با عامل انسان زاد مانند ترافیک و توسعه شهرنشینی دارد و بالاترین غلظت این عناصر در خاک های مناطق شهری، مسکونی و حواشی جاده های بین شهری مشاهده شد. نتایج حاصل از تجزیه مولفه های اصلی، تحلیل خوشه ای و همبستگی میان فلزات سنگین موید این امر بود که عناصر نیکل و کادمیم تقریباً پراکنش مکانی مشابهی در منطقه نشان دادند و عامل زمین زاد در پراکنش آنها بسیار بیشتر از فعالیت-های انسانی تاثیر گذار بوده است. همچنین پراکنش مکانی عنصر مس نشان داد که این عنصر به طور مشترک تحت تأثیر عوامل زمین زاد و انسان زاد در منطقه است. نتایج ارزیابی روش های میان یابی به کار رفته نشان داد، روش کوکریجینگ نسبت به روش کریجینگ با استفاده از داده های کمکی کم هزینه از قبیل پارامترهای مغناطیسی، داده های ماهواره ای و معیارهای شهری، در ارتباط با پیش بینی پراکنش غلظت کل فلزات سنگین با کاهش خطای میان یابی، تخمین بهتری به دنبال داشته است. با توجه به کلاس های ارزیابی فاکتور آلودگی، غالب نمونه ها (84-53 درصد) دارای غلظتی بیش از غلظت زمینه طبیعی هستند. نقشه پراکنش شاخص بار آلودگی نیز نشان داد که بیشترین نگرانی موجود در ارتباط با فلزات سرب، روی و مس در مناطق شهری، حواشی بزرگراه ها و اراضی مجاور آنها است که شامل 2/33 درصد یا مساحتی به وسعت 128 کیلومتر مربع از کل منطقه مورد مطالعه است و دیگر مناطق بار آلودگی قابل ملاحظه ای نشان ندادند. همچنین مطالعه غلظت زمینه طبیعی فلزات سنگین نشان داد که همواره عوامل انسانی و طبیعی توأم در پراکنش فلزات سنگین دخیل هستند.

تنش در آستانه تراکم (تنش پیش تراکمی، pc?) خاک معمولاً به تنش بیشینه ای که می توان به خاک اعمال نمود، قبل از این که تغییرشکل (یا نشست) قابل ملاحظه ای در خاک رخ دهد، گفته می شود. با محدودکردن بار اعمالی بر خاک به کمتر از pc?، از خطر ایجاد تراکم اضافی در خاک کاسته می شود. هنگامی که تنش واردشده به خاک بیشتر از تنش پیش تراکمی شود، حساسیت خاک به تراکم را با شاخص فشردگی (cc) بیان می نمایند. یکی از ویژگی های خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، وجود درصد زیاد کربنات کلسیم (آهک) در خاک می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر مقدار آهک در شرایط چرخه های تر و خشک شدن خاک بر pc? و مقاومت برشی خاک و یافتن ارتباط بین این دو مقاومت می باشد. در این پژوهش، از یک خاک لوم سیلتی با محتوای بسیار ناچیز آهک استفاده شد. سپس نمونه های خاک با مقادیر مختلف درصد وزنی آهک تهیه شد. برای دست یابی مجدد خاک به ساختار طبیعی خود، ابتدا خاک درون گلدان به مدت 2 ماه در شرایط رطوبتی گنجایش مزرعه ای و سپس 10 ماه در شرایط آزمایشگاه نگه داشته شد. سپس هر گلدان توسط کمان اره به آرامی از وسط به دوقسمت تقسیم شد. قسمت بالایی برای آزمایش های بدون چرخه های تر و خشک شدن و قسمت پایینی برای آزمایش های با چرخه های تر و خشک شدن استفاده شد. سپس رطوبت هر نیم گلدان به رطوبت موردنظر رسانده شد. در حالت بدون چرخه های تر و خشک شدن و بدون پیش بار، نیم گلدان مستقیماً استفاده شد و درصورت وجود پیش بار، خاک آن به آرامی و با دقت و با حداقل به هم خوردگی درون استوانه فلزی انتقال داده شد، ولی در حالت با چرخه های تر و خشک شدن، در هر دو صورت وجود یا عدم وجود پیش بار، نیم گلدان مستقیما استفاده شد. اثر آهک، تر و خشک شدن، رطوبت و پیش بار بر تنش پیش تراکمی و مقاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد در آزمایش های نشست صفحه ای، تنش پیش تراکمی حاصل از روش های کاساگراند و انحنای بیشینه به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را داشت و در آزمایش های فشردگی محصور، تنش پیش-تراکمی به روش کاساگراند دارای بیشترین مقدار و روش تقاطع خط فشردگی بکر با محور x دارای کمترین مقدار بود. با افزایش مقدار آهک، رطوبت، پیش بار و 6 چرخه تر و خشک شدن، تراکم پذیری خاک بالا رفت. همچنین pc? در هردو آزمایش pstو cct با افزایش آهک، افزایش پیش بار، فرایند تر و خشک شدن وکاهش رطوبت، افزایش یافت. افزایش آهک، فرایند تر و خشک شدن و پیش بار موجب کاهش، و افزایش رطوبت خاک سبب افزایش حساسیت خاک به تراکم گردید. افزایش آهک در خاک سبب کاهش چسبندگی خاک شد. همچنین این پارامتر با فرایند تر و خشک شدن، افزایش رطوبت و پیش بار افزایش یافت. افزایش آهک منجر به افزایش و فرایند تر و خشک شدن، افزایش رطوبت و افزایش پیش بار به خاک موجب کاهش زاویه اصطکاک داخلی گردید. مقاومت برشی خاک برآوردشده در نقطه تنش پیش تراکمی، با افزایش میزان آهک خاک افزایش یافت و در هر دو آزمایش pst و cct، همبستگی قوی و معنی داری بین تنش پیش تراکمی و مقاومت برشی خاک وجود داشت.

نقش رس ها در فعالیت فیزیکی و شیمیایی و ساختمان خاک و در ویژگی های هیدرولیکی و مکانیکی آن قابل توجه می باشد. نه تنها مقدار رس، بلکه نوع کانی رسی نیز بر رفتار فیزیکی و مکانیکی خاک موثر است. از میان کانی های 2:1 سیلیکاتی کانی هایی مانند سپیولیت و پالیگورسکیت فراوانی زیادی در خاک های مناطق خشک ایران دارند، ولی پژوهش های اندکی در مورد ویژگی-های هیدرولیکی و مکانیکی سپیولیت و پالیگورسکیت (که جزو کانی های فیبری می باشند) انجام شده است. در این پژوهش اثر افزودن دو کانی سپیولیت و پالیگورسکیت بر منحنی مشخصه رطوبتی و مقاومت های کششی و فروروی مخلوط آنها با شن بررسی گردید. نمونه های شن-کانی دارای درصد رس 15، 30 و 45، با چگالی ظاهری برابر 90 درصد چگالی ظاهری بحرانی برای رشد -گیاه ساخته شدند. منحنی مشخصه رطوبتی نمونه های ساخته شده با قطر و ارتفاع 5 سانتی متر با استفاده از دستگاه های جعبه شن، جعبه شن-کائولین و صفحه فشاری اندازه گیری شد. مقاومت کششی استوانه های خاک در رطوبت های مختلف با استفاده از روش غیر مستقیم برزیلی اندازه گیری شد. هم چنین مقاومت فروروی با استفاده از دستگاه فروسنج ریز با زاویه مخروط 30 درجه، قطر مخروط mm4 و با سرعت فرو روی mm/min 2 اندازه گیری شد . نتایج نشان داد که با افزایش رس پالیگورسکیت در مخلوط شن-رس مقاومت کششی به طور چشم گیری افزایش می یابد که در نتیجه تاثیر این رس بر پیوند بین ذرات شن و مقابله با گسیختگی می باشد. هم چنین با افزایش مقدار رس و کاهش رطوبت مقاومت فروروی افزایش یافته که در تیمار های دارای سپیولیت تاثیر بیش -تری دیده شد و این به تاثیر سپیولیت بر افزایش اصطکاک میان مخروط فروسنج و مخلوط شن-رس اشاره دارد . با استفاده از داده-های منحنی مشخصه رطوبتی ، پس از برازش مدل ون گنوختن-معلم ، مقدار آب قابل استفاده (paw) و دامنه رطوبتی با حد اقل محدودیت (llwr) در خاک محاسبه شد که در مورد هر دو نوع رس با افزایش مقدار رس ، مقدار آب قابل استفاده و llwr افزایش یافت .با استفاده از داده های منحنی مشخصه رطوبتی و داده های مقاومت کششی و فروروی اثر تنش موثر بر مقاومت مکانیکی تیمار ها بررسی گردید ، با افزایش مقدار رس و کاهش درجه اشباع مقدار تنش موثر افزایش یافت. هم چنین شیب منحنی مقاومت مکانیکی – تنش موثر به عنوان شاخص سخت شوندگی در نظر گرفته شد و دیده شد که با افزایش مقدار رس مقدار شاخص سخت شوندگی افزایش یافته و رس سپیولیت همواره تاثیر بیشتری در افزایش استعداد سخت شوندگی شن نسبت به رس پالیگورسکیت داشته است و در تیمار های دارای پالیگورسکیت با افزایش 45% رس شاخص سخت شوندگی کاهش می یابد.

فرونشست گرد و غبار به طور گسترده در مناطق خشک و نیمه خشک جهان اتفاق می افتد. به دلیل اینکه ذرات گرد و غبار دارای اندازه ریز هستند، جذب سطحی بالا و در نتیجه امکان انتقال آلودگی بالائی دارند. بنابراین فلزات سنگین با اتصال به آنها، می توانند در مقیاس وسیعی منتشر شوند. کرمان از جمله شهرهای صنعتی ایران می باشد که کارخانجات و معادن مختلفی در اطراف آن قرار دارد. هدف از این تحقیق، بررسی توزیع زمانی و مکانی فرونشست اتمسفری و نیز غلظت فلزات سنگین، پذیرفتاری مغناطیسی، شناسایی منابع احتمالی، خصوصیات شیمیایی، بافت و کانی شناسی رسی گرد و غبار شهر کرمان می باشد. نمونه های گرد و غبار به وسیله ی تله های شیشه ای نصب شده بر روی پشت بام ساختمان های یک طبقه در 35 نقطه شهر کرمان به صورت ماهانه طی اردیبهشت تا پایان آبان 1391 (مجموعاً 245 نمونه) جمع آوری شد. همچنین جهت مقایسه نتایج آنالیز گرد و غبار اتمسفری با خاک منطقه، 60 نمونه مختلف خاک سطحی (cm10- 0) از مناطق برون شهری و 35 نمونه مختلف خاک از مناطق درون شهری کرمان تهیه شد. نرخ فرونشست گرد و غبار بر حسب واحد جرم بر واحد سطح در واحد زمان محاسبه گردید. همچنین پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های گرد و غبار با استفاده از حسگر ms2b تعیین گردید. غلظت کل فلزات سرب، روی، منگنز، نیکل و مس بعد از هضم با اسید نیتریک 6 نرمال توسط دستگاه جذب اتمی قرائت گردید. همچنین، میزان پ-هاش و هدایت الکتریکی نیز در عصاره 1:2 آب به گرد و غبار و توزیع اندازه ذرات با استفاده از الک 270 مش و دستگاه سانتریفیوژ تعیین شد. تغییرات کانی شناسی رسی ذرات گرد و غبار نیز توسط دستگاه پراش اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که متوسط نرخ فرونشست بین ماه های اردیبهشت تا آبان از 4/17 به 5 گرم بر متر مربع در ماه کاهش یافته است که می توان به کاهش متوسط سرعت باد نسبت داد. پراکنش مکانی نمونه ها نیز نشان می دهد که میزان فرونشست از 84/4 در قسمت های جنوبی تا 84/14 گرم بر متر مربع در ماه (غالباً در قسمت های شمالی) متغیر می باشد. همچنین مشخص گردید که غلظت فلزات سنگین در گرد و غبار به مراتب بالاتر از نمونه های خاک درون شهری و برون شهری است. همچنین، به دلیل منابع متعدد آلاینده های شهری از قبیل حمل و نقل، ساختمان سازی و صنایع متعدد، غلظت کل فلزات سنگین در خاک های درون شهری نسبت به خاک های برون شهری بیشتر می باشد. بررسی توزیع زمانی و مکانی غلظت فلزات سنگین و نیز مطالعه همبستگی بین فلزات مختلف نشان داد که 3 فلز مس، سرب و روی و نیز 2 فلز نیکل و منگنز توزیع زمانی و مکانی مشابهی دارند. بنابراین به نظر می رسد که این عناصر از دو منبع متفاوت سرچشمه می گیرند. شناسایی منابع احتمالی آلودگی گرد و غبار به روش تجزیه و تحلیل مولفه-های اصلی این نتیجه را تأیید کرد و مشخص گردید که فلزات مس، سرب و روی ناشی از فعالیت های انسانی بوده و فلزات منگنز و نیکل از عوامل طبیعی منشأ می گیرند. پراکنش مکانی فلزات سنگین نیز نشان داد که غلظت فلزات در نیمه غربی کرمان بیشتر بوده که در این رابطه، توپوگرافی اطراف کرمان نقش مهمی را بر عهده دارد. به طور کلی متوسط شاخص جامع آلودگی فلزات سنگین مورد مطالعه در نمونه های گرد و غبار، برابر 98/2 می باشد و 71/65% نمونه در کلاس متوسط آلودگی و 28/34% آن ها در کلاس آلودگی شدید قرار می گیرند. نتایج پذیرفتاری مغناطیسی نیز نشان داد که بیشترین تفاوت معنی دار پذیرفتاری مغناطیسی مربوط به ماههای آبان و تیر و مرداد می باشد که علت آنرا می توان تنوع ورود مواد مغناطیسی به گرد و غبار دانست. همچنین مشخص گردید که فعالیت های انسانی مانند فعالیت های صنعتی و گرد و غبارهای ناشی از آن، باعث افزایش پذیرفتاری مغناطیس خاک های درون شهری شده است. بررسی خصوصیات شیمیایی گرد و غبار نیز نشان داد که خاک های شور و قلیای اطراف کرمان (منشأ محلی) منشأ بخش عمده گرد و غبار شهری است. نتایج به دست آمده از توزیع اندازه ذرات گرد و غبار نیز حاکی از آن است که گرد و غبار منشأ محلی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده مبنی بر بالا بودن نرخ فرونشست گرد و غبار اتمسفری در کرمان، لازم است با مدیریت مناسب شرایط را برای کاهش منابع آلاینده فراهم نمود.

در این رساله دیدگاه و نگرشی جدید به نحوه مطالعه خاکها و روش جدیدی برای ارائه داده ها و نقشه های تولیدی معرفی گردیده است. برای این منظور و برای پوشش دادن به مراحل مختلف اجرای یک مطالعه خاک شناسی، ترکیبی از انواع مطالعات کمی و تفاسیر مختلف استفاده شده است. در این فرایند تمام دانش و تجربه خاکشناس همراه با تجزیه و تحلیل ها و استناجات او از رابطه خاک-زمین نما و همچنین از اطلاعات کلاسه شده علوم محیطی در قالب مدل های آماری و ریاضی برای بیان تئوری های قدیمی خاکشناسی استفاده شده است. برای نقشه برداری کامل و دقیق از خاکهای تشکیل شده درهر زمین نما، مراحل زیر حائز بیشترین اهمیت میباشند. اول تشخیص عوامل موثر در تشکیل و چگونگی تشکیل ترتیبی واحدهای اراضی دوم، چگونگی تکامل و تکوین انواع واحدهای زمین ریختی و خاکها و سوم نقشه برداری خصوصیات ژنتیکی خاکها و ارائه اطلاعات مربوطه طراحی و در دره زاینده رود و در وسعتی 300000 هکتار از اراضی دشت زاینده رود اجرا گردید.

بهسازی و نوسازی دمیدن روح حیات و تازگی به بافت های شهری است. محیط های شهری به دلیل پویایی و زنده بودن همواره نیازمند نو و تجدید شدن هستند و هیچ فضایی و بنایی بدون مرمت نمی تواند دوام و بقای طولانی داشته باشد. جزیره کیش با وجود توسعه یافتگی، مدرن و جدید بودن فضای شهری آن، در گوشه ای از خاک خود بافت قدیمی (محله سفین قدیم) را در خود جای داده، که به دلیل فرسودگی نیازمند بهسازی و نوسازی می باشد. با توجه به این مهم موضوع پژوهش حاضر بهسازی و نوسازی بافت قدیم جزیره کیش انتخاب و به دلیل اهمیت مطالعات اجتماعی و اقتصادی تدکید پژوهش بر آنها قرار گرفت. روش تحقیق تلفیقی از مطالعات توصیفی و تحلیلی، روش گردآوری اطلاعات به دو صورت کتابخانه ای و برداشت میدانی با استفاده از پرسشنامه و از طریق نمونه گیری می باشد. برای تجزیه و تحلیل داده ها و آزمون فرضیات از نرم افزارهای cad، ‍gis و از مدلها و ضرایب آماری مختلفی همچون خی دو تک و چند متغیره، تاو سی کندال، تاو بی کندال، رگرسیون، تی، ضریب گاما، ضریب همبستگی پیرسون و اسپیرمن در محیط نرم افزار spssاستفاده شده است. نتایج تحقیق بیانگر فرسودگی شدید کالبدی و اثبات فرضیه اول که بافت قدیم جزیره کیش را فرسود می دانست، و از نظر اجتماعی و اقتصادی محله مورد نظر در طول 40 سال گذشته و بخصوص در طول 15 سال گذشته مورد توجه مهاجران کم درآمد و کم سواد وارد شده به کیش قرار گرفته است به گونه ای که در حال حاضر 63 درصد جمعیت محله را مهاجران تشکیل می دهند که این امر ترکیب اجتماعی محله را بر هم زده است. فرضیه دوم تحقیق که بیانگر ارتباط معنادار بین محل تولد و ویژگیهای اجتماعی و اقتصادی است اثبات می شود همچنین فرضیه سوم که بیانگر ارتباط بین ویژگیهای اجتماعی و اقتصادی است اثبات می شود همچنین فرضیه سوم که بیانگر ارتباط بین ویژگیهای اجتماعی و اقتصادی با کیفیت واحد مسکونی است نیز اثبات می شود. با توجه به بنیان های نظری و ویژگیهای محله، مهمترین راهبردها و راهکارهای ارایه شده برای بهسازی و نوسازی محله سفین قدیم عبارتند از نوسازی و بهسازی کالبدی محله با حفظ و احیای هویت و تاکید بر معماری بومی، رویکرد گردشگری فرهنگی و احیای فرهنگ بومی، توانمندسازی اقتصادی با تأکید بر بهره گیری از اقتصاد گردشگری.

بر اساس سند چشم انداز جمهرری اسلامی ایران، ایران در سال 1404 کشوری خواهد بود "برخوردار از دانش پیشرفته، توانا در تولید علم و فناوری، متکی بر سهم برتر منابع انسانی و سرمایه اجتماعی در تولید ملی، دست یافته به جایگاه اول اقتصادی، علم و فناوری در سطح منطقه آسیای جنوب غربی". به همین منظور،ایجاد کریدورهای علم و فناوری به عنوان منظومه ای از انبوه امکانات علمی، صنعتی، تولیدی، آزمایشگاهی، تحقیقاتی، زیر ساخت ها و محیط های ارتباطی، نهادها و موسسات، افراد و اطلاعات که با تکیه بر خلاقیت ها و نوآوری ها در یک گستره جغرافیایی مستقرند، به عنوان یکی از مکانیزم های توسعه ای در دستور کار قرار گرفته است. از این رو و از آنجایی که استقرار هر عنصر شهری در موقعیت مکانی از سطح شهر، تابع اصول و قواعد خاصی است که در صورت رعایت شدن، به موفقیت و کارایی عملکردی آن عنصر در همان مکان مشخص خواهد انجامید، تحقیق حاضر با هدف بررسی پتانسیل ایجاد کریدور علم و فناوری در استان یزد و همچنین پیدا کردن بهترین مکان برای استقرار کریدور علم و فناوری یزد تعریف گردید. در این راستا، پس از مطالعه چندین کریدور موفق جهانی و همچنین لحاظ نمودن الزامات مکان گزینی کریدورها و ضوابط و مقررات و اسناد بالا دستی، پارامترهای موثر در دو سطح شاخص های اصلی و زیر شاخص ها مطابق با روش تحلیل سلسله مراتبی شناسایی گردید. در مرحله بعدی پس از طراحی پرسشنامه، نظریات خبرگان، مدیران و متخصصین در تعیین ضریب اهمیت شاخصها لحاظ و با بهره گیری از نرم افزار سوپردیسیژن و تحلیل اطلاعات نسبت به تعیین وزن شاخص ها اقدام شد. در گام بعدی تصویر ماهواره ای محدوده مورد مطالعه تهیه و با بهره گیری از سامانه اطلاعات جغرافیایی پس از زمین مرجع کردن محدوده مورد مطالعه تهیه و با بهره گیری از سامانه اطلاعات جغرافیایی پس از زمین مرجع کردن محدوده مورد مطالعه نسبت به تهیه بانک اطلاعاتی اقدام و سپس نسبت به آماده سازی لایه های اطلاعاتی بر اساس الزامات برخاسته از نتایج پرسشنامه و مصاحبه های تخصصی اقدام شد و در جهت رسیدن به نقشه نهایی که از همپوشانی نقشه های وزن دار به دست می آید، ابتدا اهمیت لایه های اطلاعاتی از بعد فاصله در محدوده مورد مطالعه مشخص و سپس از روش همپوشانی لایه ها محدوده استقرار کریدور علم و فناوری یزد پیشنهاد گردید. با مقایسه محدوده پیشنهادی با محدوده انتخابی استان مشخص گردید، این در محدوده 85 درصد همپوشانی داشته و مکان انتخابی استان به کمی اصلاحات قابل قبول می باشد.

از مهمترین پیامدهای فرسایش خاک میتوان کاهش حاصلخیزی و قدرت باروری خاک بر جا مانده و انتقال عناصر غذای و رسوبات به آبهای سطحی را نام برد. مدیریت غلط کاربری اراضی از مهمترین عوامل موثر بر هدر رفت خاک است به طوریکه با تخریب مراتع و توسعه کشاورزی در سالهای اخیر افزایش مداومی در هدر رفت نیتروژن و فسفر از اراضی مرتعی صورت گرفته که تاثیرات زیانباری را بر کیفیت آب و محیط زیست به جا گذاشته است. به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی مرتعی بر مقدار کربن آلی، نیتروژن و برخی اشکال فسفر در خاک و انتقال آنها در اثر فرسایش، مطالعه ای در دو منطقه سولیجان در استان چهارمحال بختیاری و سادات آباد در استان اصفهان صورت گرفت.

خاکها، لندفرمها و رسوبات دریاچه ای مناطق خشک شواهد محیطی گذشته را حفظ کرده و بنابراین شاخصهای مناسبی جهت بررسی تکوین فاکتورهای موثر در تکوین لنداسکیپ های این مناطق ارایه می کند. منطقه اصفهان به عنوان قطب کشاورزی و صنعتی ایران دارای اهمیت بوده و شرق اصفهان به عنوان یکی از کانونهای بحران زیست محیطی کشور مطرح است با این وجود تا کنون مطالعات اندکی درباره تغییرات محیطی گذشته این منطقه صورت گرفته است. این تحقیق با اهداف شناسایی لندفرمهای موجود در منطقه و نقشه برداری از سطوح ژیومرفیک، مطالعه چگونگی تشکیل و تکامل خاکها در لندفرمهای مختلف و بازسازی شرایط محیطی، رسوبگذاری و اقلیمی منطقه با توجه به امکانات موجود صورت گرفت. جهت رسیدن به اهداف فوق در ابتدا لندفرمها و سطوح ژیومرفیک با استفاده از تفسیر عکسهای هوایی و تصاویر ماهواره ای شناسایی و تفکیک شدند. 11 پروفیل خاک بر روی لندفرمها و سطوح ژیومرفیک و 8 مقطع بر روی لنداسکیپ قدیمی منطقه مطالعه شدند. نتایج این تحقیق نشان می دهد. تکتونیک نقش اصلی در تکوین مخروطه افکنه ها ایفا کرده است اما تغییرات اقلیمی با اثر بر پوشش گیاهی و دبی جریانات در تکوین سطوح ژیومرفیک در نسل جدید مخروطه افکنه ها موثر بوده است. مطالعه پدولوژیکی دلالت بر وجود خاکهای قدیمی مدفون و رلیکت به ترتیب در سطوح ژیومرفیک qf1 و qf2 دارد.اما سطح ژیومرفیک qf3 فاقد تکامل پدوژنیکی می باشد. مورفولوژی کربنات ها در سطوح ژیومرفیک به خوبی سن نسبی سطوح ژیومرفیک را نشان داد. توزیع شوری، یونهای محلول و گچ در منطقه مورد مطالعه شدیدا تحت تاثیر موقعیت ژیومرفیک و هیدرولوژی لندفرم قرار دارد. ترکیب ایزوتوپی کربن در کربنات های پدوژنیک نشانگر آنست که در زمان تکامل خاکها و تشکیل کربنات های پدوژنیک گیاهان c4 پوشش گیاهی غالب منطقه مورد مطالعه را تشکیل داده است. بنظر میرسد این گیاهان به شکل علفزار و با تراکم زیاد سبب پایداری لنداسکیپ و ایجاد شرایط مناسب برای تکامل پدوژنیکی شده اند. معادلات ایزوتوپی دماهای گذشته هم نشان می دهد در زمان تشکیل کربنات های پدوژنیک میانگین دمای منطقه به شکل قابل ملاحظه ای کمتر بوده است. مطالعه کانی شناسی افقهای تجمع کربنات ها و رس نشان داد افقهای پتروکلسیک دارای مقادیر بیشتر اسمکتیت و مقادیر کمتر پالیگورسکایت هستند که این امر با نتایج آانالیز ایزوتوپی اکسیژن و وجود ایزوتوپهای سبکتر همخوانی دارد. همچنین افقهای آرجیلیک در سطح qf1 دارای اسمکتیت و در سطح qf2 حاوی پالیگورسکایت زیادی هستند که می تواند نشانگر هوادیدگی و سن بیشتر سطح ژیومرفیک qf1 باشد. مطالعه چینه نگاری تغییرات محیطی منطقه مورد مطالعه از محیط دریاچه ای تا محیط رودخانه ای ،پدوژنز و رسوبگذاری بادی را نشان می دهد

خاک های مرتعی از دید اکولوژیکی دارای اهمیت فوق العاده ای می باشند. مراتع حدود نیمی از اراضی دنیا را پوشانده و وجود ارتفاعات زاگرس در استان چهار محال و بختیاری پوشش متنوعی از مراتع را به وجود آورده است که به دلیل ویژگی و موقعیت خاص جغرافیایی، شرایط آب و هوایی و همچنین تشکیلات زمین شناسی از اهمیتی حیاتی برخوردار می باشند. ماده ی مادری و پستی بلندی جزو فاکتورهای ذاتی کیفیت خاک محسوب می شوند ولی هنوز مطالعه ی دقیقی در رابطه با نقش این دو فاکتور بر کیفیت خاک به وی‍ژه در ایران انجام نشده است. در این تحقیق سعی شده است که اثر نوع ماده ی مادری و جهت شیب بر برخی پارامترهای کیفیت خاک و ماده آلی بررسی شود. مراتع مورد مطالعه در سه ناحیه نزدیک به هم در 39 کیلومتری جنوب بروجن در دو جهت شمالی و جنوبی روی مواد مادری سنگ آهک دولومیتی، مارن و کنگلومرا انتخاب شدند. از هر یک از 6 ناحیه تعداد 20 نمونه ی خاک از عمق 0 تا 10 سانتی متری جمع آوری و فاکتورهای کربن آلی کل، ph، تنفس میکروبی (mr)، فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز، مقدار آهک، بافت، رس قابل پراکنش در آب (wdc)، کربن قابل اکسید شدن با پرمنگنات پتاسیم در زمان های 2 (lc2) و 60 (lc60) دقیقه (کربن فعال)، کربوهیدرات محلول در آب سرد (chcw)، محلول در آب داغ (chhw) و قابل هیدرولیز با اسید رقیق (chda) اندازه گیری و شاخص های رس خاکدانه ای (ca)، نسبت پراکنش رس (cdr)، نسبت پراکنش (dr) و فعالیت ویژه آنزیم بتاگلوکوزیداز (sea) محاسبه شد. جهت شیب و نوع ماده ی مادری بر شاخص های کیفیت خاک تأثیر دارند. حرارت پایین تر خاک و حد اقل تبخیر رطوبت روی شیب های شمالی منجر به حد اقل تجزیه مواد آلی و در نتیجه کربن آلی بیشتر در خاک می شود. به دنبال آن مخزن عناصر تغذی ای و حاصلخیزی عمومی روی شیب شمالی بزرگ تر از شیب جنوبی است و mr، lc2،lc60 ،chda ، chhw و ca در خاک های حاصل از جهت شمالی بیشتر و cdr کمتر از جهت جنوبی می باشد. به علت تخریب و فرسایش در خاک های حاصل از جهت جنوبی، این خاک ها نسبت به خاک های تشکیل شده در جهت شمالی رس کمتر و شن بیشتری دارند. در خاک های مطالعه شده مقدار آهک و ph توسط نوع ماده ی مادری کنترل می شوند و جهت شیب نقش تعیین کننده ای ندارد. بیشترین و کمترین میزان آهک و ph به ترتیب در خاک های حاصل از مارن و سنگ آهک دولومیتی می باشد. خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی به علت شرایط پایدارتر نسبت به خاک های تشکیل شده از مارن و کنگلومرا پوشش گیاهی و توده ی ریزوسفری بیشتری دارند و از این رو حاوی مقادیر بالاتری از کربن آلی کل، تنفس میکروبی و کربوهیدرات ها هستند. در خاک های مطالعه شده، با افزایش ورودی مواد آلی و نسبت رس و سیلت به کربن آلی کل، مقدار کربن فعال نیز زیاد می شود. از این رو مقدار کربن فعال به ترتیب از خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی به کنگلومرا و نهایتاً مارن کاهش می یابد. تجمع مواد آلی در خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی باعث کاهش sea می شود در حالی که خاک های حاصل از مارن و کنگلومرا پتانسیل معدنی شدن و sea بالاتری دارند. خاک های حاصل از مارن و کنگلومرا مقادیر مشابهی از تنفس میکروبی، کربن آلی کل، chda و chcw دارند. خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی، کنگلومرا و مارن به ترتیب کمترین تا بیشترین فرسایش پذیری را نشان می دهند. در خاک های حاصل از مارن و کنگلومرا در جهت شمالی نسبت به جهت جنوبی کیفیت خاک افزایش می یابد ولی اختلاف معنی داری در خاک های حاصل از سنگ آهک دولومیتی مشاهده نمی شود. ضروری است که اثرات جهت شیب و نوع ماده ی مادری بر خصوصیات خاک در ارزیابی کیفیت خاک، عملیات های حفاظتی و تصمیم گیری های مدیریتی در نظر گرفته شود.

فرسایش بادی یکی از اصلی ترین فرآیندهای تخریب اراضی و یکی از جدی ترین مشکلات محیط زیست در مناطق خشک و نیمه خشک است. نسبت سطوح مناطق تحت تأثیر فرسایش بادی در ایران بیش از 6 برابر متوسط جهانی است. بنابراین کنترل فرسایش بادی در مناطق خشک ایران که مشکلات محیط زیست جدی دارند سخت است. در این تحقیق روش سزیم-137 برای محاسبه نرخ فرسایش بادی استفاده شد. سزیم-137 یک عنصر رادیواکتیو مصنوعی باتشعشع گاما و نیمه عمر 2/30 سال می باشد که در سال های 1950-1970 در اثر انفجارهای هسته ای همراه با بارش باران وارد زمین شد. سزیم فرونشسته روی زمین، به شدت جذب سطحی رس و ماده آلی شده و در افق های سطحی متمرکز می شود. تحرک آن در خاک به صورت شیمیایی و بیولوژیکی بسیار کند است و فقط به صورت فیزیکی از قبیل فرسایش و خاکورزی حرکت می کند. در منطقه سگزی واقع در شرق اصفهان، به علت بهره برداری نامناسب از معادن رس و گچ شدت فرسایش بادی افزایش یافته است. بنابراین هدف این تحقیق برآورد نرخ فرسایش بادی و همچنین ارزیابی همبستگی بین خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پذیرفتاری مغناطیسی با سزیم-137 به عنوان شاخصی از فرسایش بادی در طول ترانسکت شمال شرقی- جنوب غربی عبوری از سگزی واقع در منطقه شرق اصفهان انجام شد. در این بررسی، در طول ترانسکت شمال شرقی- جنوب غربی به طول 42 کیلومتر 16 نقطه انتخاب شد و 80 نمونه از 5 عمق 0-5، 10-5 ، 20-10، 30-20 و50-30 آنالیز شد. علاوه بر این 20 نمونه خاک از نقاط رفرنس برای محاسبه هدررفت خاک و رسوب برداشته شد .نمونه های خاک در آزمایشگاه هوا خشک و از الک 2 میلی متری رد شد. نمونه های 500 گرمی در ظرف مارینلی برای آنالیز سزیم-137 با استفاده از دستگاه اسپکترومتری اشعه گاما مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مغناطیسی نمونه های خاک به وسیله دستگاه bartington در فرکانس های 46/0 و 6/4 کیلوهرتز اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که در میان ویژگی های فیزیکوشیمیایی و مغناطیسی خاک، که با سزیم-137 همبستگی معنی دار و مثبت نشان دادند، ماده آلی (**63/0= r)، هدایت الکتریکی خاک (*62/0= r)، درصد سیلت (*5/0= r)، درصد رس (**63/0= r)، پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین (*59/0= r)، پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا (*55/0= r) و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (*5/0= r) بودند. همچنین خصوصیاتی که با سزیم همبستگی معنی دار و منفی نشان دادند درصد آهک (*53/0= - r)، درصد شن (*55/0= - r) و اسیدیته خاک (**7/0= - r) بودند. نتایج محاسبات سزیم-137 اغلب مناطق مورد مطالعه در بخش شمالی ترانسکت نرخ فرسایش بادی را از دامنه 90/12 تا 86/46 تن در هکتار در سال نشان داد. تأثیر عمده فرآیند فرسایش خاک در بخش شمالی ترانسکت مورد مطالعه به دلیل بهره برداری بیش از حد معادن گچ و فعالیت های انسانی بود. در بخش جنوبی ترانسکت مورد مطالعه دامنه نرخ رسوب از 21/7 تا 64/7 مشاهده شد که احتمالاً تحت تأثیر افزایش پوشش گیاهی بود. این نتایج برگرفته از سزیم-137 برای اولین بار نتایج قابل توجهی برای تحقیقات آینده در مورد فرسایش بادی در مناطق خشک ایران به دست آورد. کلمات کلیدی: فرسایش بادی، رسوب، سزیم- 137 و پذیرفتاری مغناطیسی.

چکیده خاک های مناطق زیادی از جهان از جمله ایران به طور کامل یا به روز نقشه برداری نشده اند. نیاز به جمع آوری و تفسیر اطلاعات خاک برای مدیریت سیستم های کشاورزی و محیط زیست افزایش یافته است. عکس های هوایی در نقشه برداری رقومی و سنتی خاک استفاده می شود. نقشه برداران خاک به عکس های هوایی دقیق برای تهیه نقشه ژئوفرم به روش فیزیوگرافی نیاز دارند. با توجه به محدودیت دسترسی به عکس های هوایی به روز و عدم انجام نقشه برداری خاک برای بخش گسترده ای از ایران، ضروری است جایگزینی مناسب برای عکس های هوایی پیدا کرد. از اهدف این مطالعه، ارزیابی تفسیر تصاویر گوگل ارث جهت تهیه نقشه ژئومرفولوژی و تفکیک تغییرپذیری کلاس های خاک (مطالعه اول) و خصوصیات خاک سطحی (مطالعه دوم) با مقیاس 1:50000 در منطقه مروست یزد بودند. واحدهای ژئومرفیک بر اساس فرآیندهای شکل گیری، ساختار و ریخت کلی خودشان توسط تفسیر تصاویر گوگل ارث و با استفاده از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی در سطوح مختلف تفکیک شدند. برای تحقق اهداف آماری مطالعه اول، روی دو واحد ژئومرفیک pi111 (فن بریده بریده) و pl111 (بالادست دشت آبرفتی) انتخاب شد. سپس، نمونه از افق های 18 خاکرخ برداشت و ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آن ها اندازه گیری شد. همچنین برای تحقق اهداف آماری مطالعه دوم، مهم ترین ویژگی های 313 نمونه خاک سطحی برداشت شده از کل سطوح ژئومرفیک (با مساحت 34000 هکتار)، اندازه گیری شد. کیفیت نقشه ژئومرفولوژی از نظر تفکیک تغییرپذیری کلاس های خاک در کلیه سطوح رده بندی سیستم های تاکسونومی و مرجع جهانی خاک با محاسبه شاخص های تنوع و خلوص و از نظر تفکیک تغییرپذیری ویژگی های خاک سطحی با آنالیزهای تحلیل ممیزی، مقایسه ی میانگین و ضریب تبیین بررسی گردید. نتایج مطالعه اول نشان داد که سطوح ژئومرفیک pi111 و pl111 بر اساس سیستم تاکسونومی به ترتیب دارای 23 و 40 درصد خلوص در سطح فامیل و بر اساس سیستم مرجع جهانی خاک، دارای 31 و 46 درصد خلوص در سطح توصیف کننده ها هستند و تا سطح زیرگروه هر دو آن ها دارای بیش از 75% خاک غالب می باشند. خلوص تفسیری سطح ژئومرفیک با در نظر گرفتن خاک های مشابه، به بیش از 69 درصد در سطح سری افزایش یافت. مقایسه درصد خلوص طبقه بندی سطوح ژئومرفیک در هر دو سیستم نشان می دهد که به طور میانگین درصد خلوص بر اساس طبقه بندی سیستم مرجع جهانی خاک کمتر از تاکسونومی می باشد و سیستم مرجع جهانی خاک برای پارامتر شوری و گچ شرایط محدود کننده تری در نظر گرفته است. علاوه بر این، شاخص های تنوع خاک در خلال سلسله مراتب هر دو سیستم از سطوح بالا به پایین افزایش می یابد و سطح ژئومرفیک pi111 نسبت به pl111 متنوع تر است. نتایج مطالعه دوم نشان داد که خاک های منطقه مطالعاتی از نظر ویژگی های ph، ماده آلی و بافت خاک سطحی تغییرات شدیدی ندارد اما، از نظر میزان سنگریزه، گچ، sar، آهک، ece و شن دارای تغییرات معنی داری می باشد و این ویژگی ها از مهم ترین پارامترها در تمایز بین واحدها می باشند. تحلیل ممیزی نشان داد که صحت اکثر واحدهای تفکیک شده بیش از 60 درصد می باشد و واحدهای نقشه تهیه شده منطقه مطالعاتی با صحت میانگینی 2/64 درصد مرزبندی شده اند. تجزیه واریانس نشان داد که واحدهای نقشه از نظر خصوصیات خاک سطحی دارای تفاوت معنادار (در سطح 01/0) هستند و ضریب تبیین نشان داد که واحدهای نقشه بیش از 50 درصد از واریانس کل اکثر خصوصیات شامل سنگریزه، گچ، sar، آهک، ece، شن و ماده آلی (به جز خصوصیات رس، ph، سیلت و پتاسیم محلول)، را توجیه کرده اند. استفاده از تصاویر گوگل ارث که رایگان، قابل دسترس و دارای قدرت تفکیک مکانی بالا می باشند، واقعیت تغییرپذیری خاک ها را با دقت قابل قبول بیان می کند و در نقشه برداری خاک مفید می باشد؛ لذا با تفسیر تصاویر گوگل ارث می توان، نقشه های خاک در مقیاس های متوسط تا کوچک در سطح زیر گروه با صرف هزینه و زمان نسبتاً کم تهیه کرد. کلمات کلیدی: تصاویر گوگل ارث، نقشه برداری خاک، نقشه ژئومرفولوژی، خلوص، تنوع، تحلیل ممیزی، تغییرپذیری خاک ها

میکروارگانیسم ها در فراهم سازی عناصر غذایی برای گیاه و تکامل خاک نقش ویژه ای دارند. میکروارگانیسم ها با مکانیسم های متعددی باعث آزادسازی عناصر غذایی از کانی های خاک می شوند. این مطالعه به منظور بررسی اثر دو سویه باکتری bacillus cereus بر آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی های میکایی در شرایط آزمایشگاهی و تحت ریزوسفر گیاه انجام شد. بدین منظور برای مطالعه آزمایشگاهی از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در برگیرنده دو نوع کانی (فلوگوپیت و موسکویت)، دو سویه باکتری (ptcc 1247 و ptcc 1665) و شاهد (فاقد باکتری) و هشت زمان شامل 12 ساعت، 1، 2، 4، 8، 16، 32 و 64 شبانه روز با سه تکرار استفاده شد. کانی های میکایی تحت تاثیر سویه های باکتری در زمان های معین قرار گرفتند. سپس، مقدار پتاسیم و آهن آزاد شده (محلول) از کانی ها، به ترتیب با دستگاه شعله سنج و جذب اتمی اندازه گیری شد. آزمایش گلخانه ای نیز با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح محلول غذایی (کامل، بدون آهن و پتاسیم، با آهن و بدون پتاسیم و بدون آهن و با پتاسیم)، نوع کانی های پتاسیم دار در دو سطح (فلوگوپیت و موسکویت) و دو سویه باکتری (ptcc 1247 و ptcc 1665) و شاهد بود. گلدان ها در طول دوره رشد با چهار نوع محلول غذایی تغذیه شده و پس از 150 روز اندام هوایی و ریشه گیاهان برداشت شد و مقدار پتاسیم و آهن آنها اندازه گیری شد. سپس ذرات در اندازه رس کانی ها جدا و با xrd آنالیز شدند. نتایج بخش آزمایشگاهی نشان داد که میزان آزادسازی پتاسیم و آهن بسته به سویه باکتری و نوع کانی متفاوت است. سویه ptcc 1665 پتاسیم بیشتری آزاد نمود و با گذر زمان تا 32 شبانه روز میزان آزادسازی پتاسیم دارای روند افزایشی و پس از آن، دارای روند کاهشی شد. در تمام تیمارهای زمانی، میزان پتاسیم آزاد شده در تیمار تلقیح شده با سویه ptcc 1665 نسبت به سویه ptcc 1247 و تیمار شاهد بیشتر بود. همچنین نتایج بر خلاف انتظار نشان داد که میزان آزادسازی پتاسیم از کانی موسکویت بیشتر از کانی فلوگوپیت است. آهن آزاد شده در ابتدای آزمایش (12 ساعت) افزایش یافت، اما با گذشت زمان روند کاهشی شد ومجددا روند افزایشی پیدا نمود. بیشترین مقدار آهن در زمان 12 ساعت از فلوگوپیت آزاد شد و به طور کلی میزان آزاد شدن آهن از فلوگوپیت بیشتر از موسکویت بود. نتایج آزمایش گلخانه ای نشان داد که سویه های باکتری باعث افزایش وزن خشک ریشه و اندام هوایی گیاهان شده است. همچنین حضور سویه های باکتری در ریزوسفر سبب افزایش جذب پتاسیم و آهن در بسترهای کشت شده است. بررسی های پراش نگاشت پرتو اشعه ایکس نشان داد که در بسترهای حاوی فلوگوپیت در اثر خروج پتاسیم از بین لایه ها و آهن از ساختار کانی ها کانی هیدروکسی بین لایه ای ورمیکولیت تشکیل شد. در حالی که تغییر قابل تشخیص با xrd برای کانی موسکویت مشاهده نشد. حضور باکتری ها در ریزوسفر گیاهان می تواند باعث آزادسازی عناصر غذایی از کانی های خاک شده و در نتیجه موجب بهبود رشد و عملکرد گیاه می شود. همچنین استفاده بهینه از گونه های مفید باکتری می تواند باعت کاهش استفاده از کودهای شیمیایی در شرایط گلخانه ای شود.

اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی اگر چه ساده می باشد ولی تفسیر نتایج آن مهم تر و پیچیده تر و به طور معمول نیازمند آگاهی از عوامل موثر بر آن می باشد. مطالعه حاضر با هدف روشن کردن توزیع عمقی پذیرفتاری مغناطیسی، تعیین تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی بعد از حذف برخی عوامل موثر بر آن و همچنین اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی مینروژنیک در خاک های مسیر اصفهان و چلگرد با اقلیم خشک و نیمه خشک انجام گرفت. مهم ترین گروه های بزرگ خاک های مسیر اصفهان و چلگرد در قالب 7 پروفیل در منطقه اصفهان با رژیم رطوبتی اریدیک و حرارتی ترمیک و 8 پروفیل در منطقه چهارمحال و بختیاری با رژیم رطوبتی زریک و حرارتی مزیک در مناطق با خاک های طبیعی انتخاب و تا عمق 150 سانتی متری حفر شدند. به طوری که70 افق ژنتیکی از این پروفیل ها جهت مطالعات آزمایشگاهی مورد نمونه برداری قرار گرفت. به منظور تعیین میزان اثر مواد دیامغناطیس بر پذیرفتاری مغناطیسی، خاک های اصفهان با توجه به اقلیم خشک تحت تیمار های حذف شوری و گچ به وسیله شست و شوی متوالی با آب مقطر و خاک های چهارمحال و بختیاری با اقلیم نیمه خشک تحت تیمار حذف ماده آلی با آب اکسیژنه 30% قرار گرفتند. تیمارهای حذف آهک به وسیله بافر اسید استیک-استات سدیم با پ هاش 5 و حذف آهن به وسیله سیترات- بی کربنات- دی تیونات بر روی تمامی خاک ها اعمال شد. نتایج نشان داد ماده آلی که معمولاً به سطح خاک اضافه می شود، همچنین شوری، گچ و کربنات ها با توجه به رفتار دیامغناطیسی و به دلیل تحرکی که در خاک دارند در جریان فرآینهای خاکسازی و به نسبت سهمی که از خاک اشغال می کنند باعث رقیق شدن تأثیر کانی های مغناطیسی می شوند. معنی دار نبودن اثر تیمار حذف شوری بر افزایش پذیرفتاری مغناطیسی نشان می دهد که بخشی از پذیرفتاری مغناطیسی که تحت تأثیر شوری بوده، به دلیل درصد وزنی پایین شوری بخش کوچکی از کل تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی را شامل می شود. همچنین حذف آهن باعث ناپایداری، حذف کانی مگهمیت و در نتیجه کاهش پذیرفتاری مغناطیسی می شود. تغییرات توزیع عمقی پذیرفتاری مغناطیسی در پروفیل های چهارمحال و بختیاری به علت عدم وجود انقطاع و یکنواختی مواد مادری یکنواخت است. در صورتی که تغییرات توزیع عمقی پذیرفتاری مغناطیسی در پروفیل ها و بین پروفیل ها در اصفهان به دلیل غیر یکنواختی مواد مادری، انقطاع و شرایط آنتروپوژنیک غیر یکنواخت می باشد. برخلاف انتظار پذیرفتاری مغناطیسی به عنوان یک شاخص از تکامل خاک بعد از حذف آهک در اصفهان با تکامل کمتر نسبت به چهارمحال و بختیاری بیشتر می باشد. در صورتی که اعمال تیمار حذف آهن نشان می دهد که پذیرفتاری مغناطیسی بالا در اصفهان حاصل تکامل نیست بلکه به تفاوت مواد مادری از نظر مینرالوژی در لنداسکیپ های مورد مطالعه وابسته می باشد. در صورتی که بخش عمده پذیرفتاری مغناطیسی در چهارمحال و بختیاری از نوع خاکساز (مانند پذیرفتاری مغناطیسی ناشی از مگهمیت) می باشد. بنابراین در سایر مطالعات با توجه به مقدار عوامل موثر بر پذیرفتاری مغناطیسی و با حذف اثر این عوامل می توان مقدار تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی و تأثیر واقعی هر عامل دیگر بر پذیرفتاری مغناطیسی را به صورت تئوری مورد مطالعه قرار داد. برای حذف اثرات مواد دیامگنتیک و مقایسه واقعی تغییرات صورت گرفته، پذیرفتاری مغناطیسی مینروژنیک محاسبه می شود.

از بین فاکتورهای خاکسازی، اقلیم نقش اساسی را ایفا می کند. توپوگرافی نیز معمولاً با ویژگی های اقلیمی به طور موازی عمل می کند. رژیم رطوبتی خاک مشخصه مهم خاک است و مهم ترین فاکتور در تشکیل خاک و حاصلخیزی است. رژیم رطوبتی خاک نقش ویژه ای را در رده بندی، طبقه بندی و نقشه برداری خاک و مسائل مدیریتی و ارزیابی خاک ایفا می کنند. تعیین و تفکیک رژیم های رطوبتی فرآیندی مشکل، زمان بر و پرهزینه است. مطالعه حاضر در جهت تفکیک رژیم های رطوبتی توسط تکنیک پذیرفتاری مغناطیسی و برخی ویژگی های فیزیکی وشیمیایی خاک انجام شده است. به عبارت دیگر مطالعه رابطه بین پذیرفتاری مغناطیسی و خصوصیات خاک در رژیم های رطوبتی مختلف می تواند بیان روشنی از تفاوت رژیم های رطوبتی با هم و نیز تغییرات مشخصه های خاک های مورد مطالعه که تحت تأثیر اقلیم و رژیم رطوبتی بوده است را ارائه نماید. مواد مادری خاک های منطقه مورد مطالعه در بخشی از اراضی شهرستان گرگان تقریباً مشابه هم هستند و عمدتاً شامل لس و رسوباتی است که از تپه های لسی به ارث رسیده است. تحقیق حاضر در چهار رژیم رطوبتی مختلف یودیک، زریک، اریدیک و آکوییک موجود در منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. در جهت نیل به صحت فرضیه های مورد انتظار، در هر رژیم 25 پروفیل و در مجموع 100 پروفیل حفر و تشریح شدند. بر اساس تغییرات اقلیم در رژیم رطوبتی اریدیک خاک هایی با تکامل کم شامل راسته-های aridisols و entisols در قالب گروه های بزرگ aquisalids،haplocalcids مشاهده شد. در رژیم زریک خاک ها تکامل بیشتری داشته و راسته های inceptisols، alfisols دیده شدند. رژیم رطوبتی یودیک فقط شامل گروه بزرگ argiudolls بوده که به راسته molisols تعلق دارد. پس از آماده سازی نمونه ها، خصوصیات فیزیکوشیمیایی و ترکیبات آهن متبلور، بی شکل و آلی بوسیله عصاره گیری توسط سیترات بی کربنات دی تیونات و میزان اکسید آهن بی شکل توسط اگزالات-آمونیوم در نمونه ها اندازه گیری شد. همچنین مقدار پارامترهای مغناطیسی شامل پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس بالا khz 6/4 و پایین khz 46/0، پسماند مغناطیسی اشباع (sirm) در شدت میدان 1000 میلی تسلا و پسماند مغناطیسی در شدت 100 میلی تسلا (100irm+) و نیز در میدان معکوس 100 میلی تسلا (irm -100mt) در نمونه ها اندازه گیری شد. بیشترین پذیرفتاری مغناطیسی مربوط به رژیم رطوبتی یودیک و کمترین مربوط به رژیم رطوبتی آکوییک است. بین پارامترهای مغناطیسی(به جز ln(sirm/?)و dp) همبستگی مثبت و معنی دار وجود دارد. ضریب همبستگی مثبت بین پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین با غلظت آهن عصاره گیری شده با دی تیونات و تفاضل غلظت آهن عصاره گیری شده با دی تیونات از آهن عصاره گیری شده با اگزالات مشاهده شد. پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین با نسبت غلظت آهن عصاره گیری شده با اگزالات به غلظت آهن عصاره گیری شده با دی تیونات دارای همبستگی منفی بود. درصد گچ و هدایت الکتریکی همبستگی منفی و معنی داری با پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین و بالانشان دادند. از مهم ترین ویژگی های فیزیکوشیمیایی که با ویژگی های مغناطیسی ارتباط معنی داری نشان دادند، می توان به درصد آهک، ماده آلی، میزان شوری، غلظت آهن فعال عصاره گیری شده با دی-تیونات، درصد رس، درصد سیلت و نسبت آهن فعال عصاره گیری شده با دی تیونات اشاره کرد. آنالیز تحلیل ممیزی دارای دقت بیشتری در تفکیک و تعیین رژیم های رطوبتی نسبت به روش رگرسیون چندمتغیره می باشد. نتایج نشان داد که پذیرفتاری مغناطیسی می تواند به عنوان ابزاری برای تفکیک رژیم های رطوبتی استفاده شود. همچنین برای تفکیک رژیم ها بهتر است از بخش کنترل رطوبتی برای آنالیزها استفاده شود، به طوری که نتایج حاصل از پیش بینی درصد عضویت و درصد گروه بندی صحیح رژیم های رطوبتی نشان داد که در بخش کنترل رطوبتی بیشترین درصد موفقیت آمیز بودن پیش بینی بدست می آید. نتایج این مطالعه نشان داد هرچند داده های پذیرفتاری مغناطیسی نسبت به تلفیق داده های مزبور با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، دارای صحت کمتر طبقه بندی است ولی با توجه به اینکه این داده ها به راحتی و ارزان قابل اندازه گیری هستند، با صحت 80 درصد می-توان رژیم های رطوبتی خاک را در منطقه مورد مطالعه پیش بینی کرد.

چکیده تحقیقات نشان می دهد که تمرکز فعالیتهای صنعتی، کشاورزی و شهرنشینی باعث تجمع آلاینده های مختلف در خاک شده و در نهایت سبب ورود این ترکیبات به زنجیره غذایی انسان خواهد شد. یکی از مهمترین آلاینده های محیطی شناخته شده فلزات سنگین هستند که امروزه در اثر فعالیتهای صنعتی افزایش قابل توجهی پیدا کرده اند. تشخیص نوع و منشاء این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. شهر اصفهان به عنوان یکی از بزرگترین مراکز صنعتی در ایران در معرض این آلودگی ها قرار دارد. در بررسیهای گذشته همواره تمامی فلزات سنگین موجود در خاک به آلودگی های صنعتی نسبت داده شده است. هدف اصلی در این تحقیق تفکیک فلزات سنگین با منشاء انسانی از مقادیر زمینه موجود فلزات سنگین در خاک برخی از لندفرمهای شهر اصفهان می باشد. به این منظور در هر لندفرم پروفیلهایی به عمق دو متر انتخاب و تمامی عمق خاک موجود از لحاظ غلظت این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفت. سه روش مختلف عصاره گیری انجام شد و مقادیر شش عنصر سنگین سرب، کادمیوم، روی، مس، کبالت و نیکل به کمک دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. نتایج حاصل نشان داد که به جز سرب و روی مقادیر افزایش غلظت فلزات سنگین ناشی از فعالیتهای انسانی بسیار ناچیز و قابل اغماض است و غلظتهای موجود در خاکهای عمق دو متری منطقه مورد مطالعه تفاوت چندانی با مقادیر تعیین شده در خاک سطحی ندارد. تمامی مقادیر فلزات سنگین بدست آمده در روشهای مختلف، غلظتی پایینتر از حدود استانداردهای این فلزات در کشورهای مختلف را دارا بوده و تنها افزایش غلظت در سطح خاک قابل مشاهده می باشد. تفاوت در بین لندفرمها بیانگر تفاوت در مواد مادری و میزان زمینه فلزات سنگین مورد بررسی در خاک می باشد. نتایج عصاره گیری مرحله ای نشان دهنده این است که بیشترین غلظت فلزات سنگین در جزء باقیمانده خاک وجود دارد و نمی توان آن را به فعالیتهای صنعتی انسان نسبت داد. ارتباط قوی میان آهک، ec و درصد رس خاک نشان دهنده تاثیرگذاری زیاد این عوامل در نگهداری و نیز تغییرات این فلزات در خاک منطقه می باشد. با توجه به رسوب فلزات سنگین در خاکهای آهکی مناطق خشک می توان این گونه استنباط کرد که اگرچه وجود کربنات زیاد همواره باعث مشکلات تغذیه ای برای گیاهان شده است، اما با تثبیت فلزات سنگین در خاک از تحرک و جابجایی آنها در خاک جلوگیری کرده و به این ترتیب از تاثیرات نامطلوب این ترکیبات در اثر ورود به زنجیره غذایی انسان تا حد زیادی می کاهد.

ساختمان خاک فاکتور کلیدی کیفیت خاک و توانایی آن برای حفاظت از زندگی گیاهی و حیوانی و تعدیل کیفیت محیط زیست می‎باشد. ساختمان خاک بر حرکت آب و املاح، فرسایش خاک، سله، چرخه عناصر غذایی، آلودگی آب‎های زیرزمینی و انتشار co2 به اتمسفر موثر می‎باشد. پایداری خاکدانه ها به عنوان شاخص ساختمان خاک استفاده می‎شود. خاکدانه¬سازی نتیجه بازآرایی، اتصال و اجتماع ذرات در کنار یکدیگر می‎باشد. این پژوهش با هدف تحلیل مکانی وضعیت پایداری خاکدانه‎های خاک سطحی و بررسی مهم‎ترین عوامل موثر بر آن در استان اصفهان صورت گرفت. بدین منظور 252 نمونه تصادفی و بر اساس زمین¬شناسی غالب منطقه از شبکه های 20×20 کیلومتری از عمق 0–20 سانتی‎متری (خاک سطحی) استان اصفهان جمع¬آوری شد. برای ارزیابی پایداری خاکدانه‎های درشت خاک از روش الک تر استفاده شد که نتایج آن با میانگین وزنی قطر (mwd) و میانگین هندسی قطر (gmd) خاکدانه‎ها و درصد خاکدانه‎های پایدار در آب (wsa) بیان شد. برای ارزیابی پایداری خاکدانه‎های ریز از رس به آسانی قابل پراکنش (rdc) استفاده شد. برخی از ویژگی‎های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم، گچ، ph، ec، sar و cec نیز اندازه گیری شدند. ارزیابی اثرگذاری هر یک از عوامل با استفاده از ضرایب هم¬بستگی و معادلات رگرسیونی گام به گام و تحلیل مکانی با استفاده از مدل‎های نیمه¬تغییرنما و روش میان‎یابی کریجینگ صورت گرفت. بر اساس نتایج حاصل از هم¬بستگی بین شاخص‎های پایداری ساختمان و ویژگی‎های خاک رس و گچ از مهم‎ترین عوامل در تشکیل و پایداری خاکدانه‎ها بودند، در حالی که ec، sar و سیلت از جمله عوامل مخرب خاکدانه ها به شمار می‎روند. مواد مادری رسوبی بدلیل قابلیت تولید رس زیاد و آزادکردن کلسیم، قادر به ایجاد خاکدانه‎های نسبتاً پایدار بوده و مواد مادری دگرگونی با ایجاد بافت درشت خاکدانه‎های ناپایداری ایجاد می‎کنند. در نتایج حاصل از تحلیل مکانی قسمت‎های شرقی استان دچار تخریب شدید ساختمان خاک بوده، به طوری که از ساختمان سست در سطح خاک برخوردار می‎باشند. در قسمت‎های غربی و بخشی از قسمت‎های جنوبی استان تا حدودی ساختمان خاک پایداری وجود دارد. بیش¬ترین ضرایب هم¬بستگی بدست¬آمده به شاخص rdc اختصاص داشت و هم¬چنین رس به آسانی قابل پراکنش توانست پایداری ساختمان خاک در استان اصفهان را بهتر ارزیابی کند. در کل به دلیل پایداری ضعیف ساختمان خاک¬های مورد بررسی، پیشنهاد می‎شود با حفظ و افزایش پوشش سطح خاک (پوشش گیاهی و سنگ¬فرش) ساختمان خاک¬های سطحی استان اصفهان را در برابر عوامل مخرب بهبود بخشید.

در ده های اخیر در اثر افزایش آلودگی های محیط زیست و به دنبال آن، تدوین استانداردهای جدید توسط سازمان های مسئول، تلاش های گسترده ای در جهت تولید بسته های بر پایه بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر صورت گرفته است. سلولز بدلیل فراوانی و تجدید پذیری منابع تولید، زیست تخریب پذیری بالا توجه به استفاده از این بیوپلیمر در تولید مواد بسته بندی، بصورت روز افزون در حال افزایش است. در کنار آن کربوکسی متیل سلولز(cmc) از مشتقات سلولز بوده و محلول در آب است. cmc توانایی تشکیل فیلم های مقاوم و شفاف را دارد. پلی وینیل الکل(pvoh)، فراوانترین پلیمر سنتزی محلول در آب است و غیر سمی بودن و استحکام کششی بالا و ویژگی های چسبندگی مطلوب این ترکیب را برای استفاده در تولید فیلم ها مناسب می کند. خصوصیات ضعیف مکانیکی و ممانعتی و فیزیکی فیلم های زیست تخریب پذیر از جمله محدودیت های آن ها در زمینه استفاده در صنعت بسته بندی بوده است. نانو ذره رس به عنوان یکی از بهترین پرکننده های نانومتری در صنعت بسته بندی مطرح می باشد. این نانوذره بدلیل داشتن ساختار صفحه ای به عنوان یک مانع در برابر نفوذ گازها عمل می کند. نانو رس از طریق برقراری پیوندها و برهمکنش های قوی با بسپار بیوپلیمری سبب استحکام بیشتر نانوکامپوزیت تولید شده می شود. بنابراین هدف ازین پژوهش، ابتدا تولید نانو رس اصلاح شده و بعد از آن استفاده در تهیه فیلم های تک لایه و دولایه است. در این پژوهش از سنگ سپیولایت یزد برای تولید نانو رس اصلاح شده استفاده شد. در مرحله اول پس از آسیاب کردن سنگ، رس بدست آمده را شست و شو داده ، سپس برای قرار گیری کاتیون های سدیم از محلول سدیم کلرید 1 مولار استفاده شد. در مرحله بعد به منظور آبگریز کردن رس از سورفکتانت ستیل پریدینیوم کلراید استفاده شد. بعد از اصلاح سپیولایت در مرحله آخر آن توسط آسیاب نانو به نانو رس سپیولایت تبدیل شد. به منظور تشخیص جایگزینی ستیل پریدینیوم کلراید با سدیم در رس اصلاح شده آزمون طیف سنجی مادون قرمز فوریه گرفته شد. نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی رویشی نشان داد که استفاده از آسیاب نانو به مدت 4 ساعت برای تولید نانو رس سپیولایت مناسب بود. فیلم¬های بیو نانو کامپوزیتی تک لایه و دولایه به روش قالب ریزی تهیه شد. اثرات مقادیر مختلف از نانو رس(2،5،10،15%) برخصوصیات مکانیکی، ممانعتی در برابر بخارآب، رنگ، شفافیت، ضخامت، حلالیت درآب، تورم، محتوای رطوبت و رطوبت پذیری در فیلم های تک لایه cmc و pvoh و فیلم دولایه cmc/pvoh بررسی شد. نتایج حاصل از آزمون های انجام شده نشان داد که افزودن نانو رس تا سطح 10% بر مبنای ماده خشک موجب بهبود خصوصیات مکانیکی و فیزیکی فیلم های تولیدی شده داشت، ولی افزودن 15% نانو رس بدلیل توده ای شدن و عدم پخش یکنواخت در شبکه پلیمری در بهبود ویژگی های مکانیکی تاثیر مثبت نداشت. مقایسه بین فیلم¬های تک لایه و دولایه نشان داد که فیلم دولایه از شفاف بیشتری برخوردار بود. در مجموع فیلم دو لایه حاصل که حاوی 10% نانو رس بودند به عنوان فیلم مناسب در صنعت بسته بندی می تواند کاربرد داشته باشد.

کربناتها که در مناطق خشک و نیمه خشک از اجزاء متداول تشکیل دهنده خاک ها می باشند، تاثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک ها دارند که می توان به جذب و نگهداری و آزاد سازی کاتیونها و آنیون ها، و واکنش خاک اشاره کرد. پتاسیم و آهن موجود در کانی های رسی، منبع مهمی برای پتاسیم و آهن مورد نیاز گیاهان در بسیاری از خاک ها محسوب می شوند. این مطالعه به منظور بررسی اثر آهک بر آزاد سازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت در شرایط آزمایشگاهی و ریزوسفر گیاه انجام شد. بدین منظور برای مطالعه آزمایشگاهی از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج سطح آهک (0، 2، 5، 12، 25%) و هشت زمان شامل 12 ساعت، 1، 2، 4، 8، 16، 32 و 64 شبانه روز با سه تکرار استفاده شد. برای بررسی آزادسازی پتاسیم از کانی فلوگوپیت از عصاره گیر استات آمونیوم یک نرمال و برای بررسی آزادسازی آهن از کانی فلوگوپیت از عصاره گیر dtpa استفاده شد. سپس، مقدار پتاسیم و آهن آزاد شده (محلول) از کانی ، به ترتیب با دستگاه شعله سنج و جذب اتمی اندازه گیری شد. آزمایش گلخانه ای نیز با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار نوع محلول غذایی (کامل، بدون آهن و پتاسیم، با آهن و بدون پتاسیم و بدون آهن و با پتاسیم) و پنج سطح آهک (0، 2، 5، 12، 25%) بود. گلدان ها در طول دوره رشد با چهار نوع محلول غذایی تغذیه شده و پس از 180 روز اندام هوایی و ریشه گیاهان برداشت شد و مقدار پتاسیم، آهن، کلسیم و منیزیم آن ها اندازه گیری شد. در پایان دوره رشد از بستر کشت نمونه برداری شده و مقدار پتاسیم و آهن قابل جذب آن اندازه گیری شد. نتایج بخش آزمایشگاهی نشان داد که میزان آزاد سازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت بسته به مقدار آهک در محیط و زمان تماس با عصاره گیر در هر تیمار متفاوت است. تیمارهای بدون آهک پتاسیم بیشتری آزاد کرده و با گذر زمان تا 32 شبانه روز میزان آزاد سازی پتاسیم دارای روند افزایشی بوده و در 64 روز مقدار تقریبا ثابتی به خود گرفت ولی هنوز مقداری آزادسازی وجود داشت. در تمام تیمارهای زمانی، میزان پتاسیم آزاد شده از تیمار بدون آهک بیشتر بود. آهن آزاد شده از ابتدای آزمایش روند افزایشی داشت، تا در زمانهای پایانی مقدار ثابتی به خود گرفت اما هنوز مقدار کمی آزادسازی وجود داشت. بیشترین مقدار آهن آزاد شده از کانی فلوگوپیت در تیمار بدون آهک بود و به طور کلی با افزایش آهک میزان آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت کاهش یافت. نتایج آزمایش گلخانه ای نشان داد که حضور آهک در بستر کشت گیاهان باعث کاهش وزن خشک ریشه و اندام هوایی گیاهان می شود. به نظر می رسد حضور آهک در بسترهای کشت شده سبب افزایش کلسیم قابل جذب بستر کشت شده که جذب پتاسیم و آهن را کاهش داده است. بررسی های بستر کشت نشان داد که با افزایش آهک مقدار پتاسیم و آهن عصاره گیری شده با استات آمونیوم و dtpa کاهش یافته است. حضور آهک در ریزوسفر گیاهان می تواند باعث کاهش آزادسازی عناصر غذایی از کانی های خاک شده و در نتیجه موجب کاهش رشد و عملکرد گیاه می شود. حضور آهک باعث برهم خوردن تعادل پتاسیم به کلسیم در بستر کشت و گیاه می شود. این عدم تعادل در بستر کشت باعث می شود جایگاه های اتصال در ریشه عمدتا توسط کلسیم اشغال گردیده و بدین ترتیب پتاسیم کمتری به داخل ریشه و شاخساره منتقل گردد. غلظت کلسیم شاخساره در گیاهانی که پتاسیم کمتری جذب کردند افزایش یافته است. به نظر می رسد وجود کلسیم زیاد در محلول خاک با fe2+برای اشغال مواضع پیوندی با ترکیبات کلات کننده رقابت کرده و در نتیجه قابلیت جذب آهن توسط گیاه کاهش می یابد. مشاهده شد جذب آهن و پتاسیم با افزایش آهک در بستر کشت کاهش یافته است.

حدود 90 میلیون هکتار یا 54 درصد از سرزمین ایران را مراتع تشکیل می¬دهد و این خود لزوم واهمیّت پژوهش و تحقیقات در جنبه¬های مختلف مرتع را نشان می¬دهد با وجود این، متأسفانه در مطالعات منابع طبیعی توجّه کمی به این موضوع شده است. ارزیابی تناسب اراضی مرتعی از موارد مهم در مدیریت آن به شمار می¬رود. تحقیق حاضر در حوزه آبخیز آب ماهی با وسعت 15800هکتار، واقع در شمال غربی استان فارس، انجام شده است. هدف اصلی این مطالعه، بررسی تناسب کیفی اراضی این حوزه آبخیز، جهت چرای دام )بز و گوسفند( با استفاده از چهارچوب ارائه شده توسط ککم، بعنوان مدلی که تا¬کنون در کشورمان جهت ارزیابی مرتع مورد استفاده قرار نگرفته، و همچنین مدل تعدیل شده فائو، با بکارگیری فنّاوری 3s که تلفیقی از سه فنّاوری سیستم¬ اطّلاعات جغرافیایی، سیستم موقعیّت¬یاب جهانی و سنجش از دور می¬باشد، بوده است. اجزاء واحدهای اراضی بعنوان واحدهای همگن کاری تعیین شدند و پس از مطالعات میدانی و جمع¬آوری داده¬های مختلف مورد نیاز اجرای مدل ککم و تعدیل شده فائو، و همچنین نمونه¬برداری¬های میدانی جهت فرآیند سنجش از دور، برای تولید لایه رقومی درصد پوشش گیاهی و مدل¬سازی آن و ورود آنها به سیستم اطّلاعات جغرافیایی و ساخت یک بانک اطّلاعات اراضی و لینک آن به داده¬های مکانی، بر اساس تعاریف موجود در هر مدل، و استفاده از توابع مختلف gis و تجزیه و تحلیل جدولی، نقشه¬های تناسب کیفی اراضی جهت چرای دام درهر یک از روش¬های ذکر شده، تولید گردید. نتایج حاصل از اجرای دو مدل ککم و تعدیل شده فائو در حوزه آبخیز آب ماهی دارای تفاوت¬هایی از نظر تعیین کلاس¬های تناسب می¬باشد که این موضوع مربوط به فاکتور¬های مورد بررسی و نحوه امتیاز دهی مختلف به آنها در دو مدل می باشد. از سوی دیگر مشخص گردید خصوصیّات فیزیکی از جمله: شیب زیاد، سنگریزه سطحی فراوان، فرسایش و کم بودن درصد پوشش گیاهی به دلیل چرای مفرط و بیشتر از ظرفیّت، مهم-ترین عوامل محدود¬کننده و کاهش دهنده تناسب اراضی مراتع حوزه آبخیز آب ماهی می¬باشند و در نهایت نشان داده شد که می توان با استفاده از تصاویر ماهواره¬ای و اعمال پردازش¬های رقومی مناسب، درصد پوشش گیاهی را با دقّت قابل قبولی مدل سازی نمود و تخمین زد.

اسید¬های کربوکسیلیک با وزن مولکولی کم (lmw)، نقش مهمی در افزایش فراهمی زیستی عناصر غذایی خاک به عهده دارند. پتاسیم غیر تبادلی خاک¬ها که در بین لایه¬های کانی¬های رسی محبوس گردیده است، منبع مهمی برای پتاسیم مورد نیاز گیاهان در بسیاری از خاک¬ها محسوب می¬شود. اهداف این مطالعه تعیین تأثیر برخی اسیدهای آلی در رها¬سازی پتاسیم از کانی¬های میکایی و تعیین اثر ریشه بر حلالیت کانی¬های میکایی در ریزوسفر گیاه یونجه و مطالعه تغییرات کانی شناسی کانی¬ها تحت تأثیر اسیدهای آلی و ریزوسفر گیاهان بود. به این منظور از طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار استفاده شد. کانی¬های میکایی بیوتیت، موسکویت و فلوگوپیت ( کوچک¬تر از 60 میکرومتر) تحت تأثیر اسیدهای آلی اگزالیک، سیتریک و مالیک با غلظت¬های صفر، 500، 2000 و 4000 میکرومولار به مدت 5 ساعت تا 120 روز قرار گرفتند. سپس مقدار پتاسیم رها شده از این کانی¬ها به محلول، با دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. آزمایش گلخانه¬ای نیز با استفاده از طرح کاملاً تصادفی و چهار تکرار انجام شد. گیاهان یونجه در بسترهای کوارتز، کوارتز+ بیوتیت، کوارتز+ موسکویت و کوارتز+ فلوگوپیت کشت شدند. گلدان¬هایی نیز به صورت کشت نشده با اندازه کوچکتر تهیه شدند تا تأثیر گیاه بر هوادیدگی کانی¬ها بررسی شود. گلدان¬ها با محلول¬های غذایی پتاسیم دار و بدون پتاسیم تغذیه شدند و پس از 90 روز مقدار پتاسیم در ریشه و اندام هوایی اندازه گیری شد. سپس ذرات میکای جدا شده از کوارتز با xrd آنالیز شدند. نتایج نشان دادند که سرعت رها سازی پتاسیم بسته به نوع اسیدهای آلی و ترکیب شیمیایی و ساختمان تبلور کانی¬های میکایی متفاوت بود. اسید سیتریک با غلظت 4000 میکرومولار در بین سایر اسیدها پتاسیم بیشتری از کانی¬ها آزاد نمود و مقدار پتاسیم رها شده از کانی¬ها با افزایش غلظت اسیدها افزایش یافت. توالی آزاد شدن پتاسیم از کانی¬ها به صورت فلوگوپیت> موسکویت> بیوتیت بود. سینتیک رها سازی پتاسیم غیر تبادلی از کانی¬ها دارای دو فاز مشخص بود و با معادلات سینتیکی ایلوویچ، تابع نمایی و پخشیدگی پارابولیک برازش خوبی داشت. به نظر می¬رسد اسیدهای آلی از طریق کئوردیناسیون گروه¬های کربوکسیلیک و هیدروکسیل با کاتیون¬های فلزی، جذب کانی¬ها شدند و کئوردیناسیون قوی اسیدهای آلی، حلالیت کانی¬ها و هوادیدگی آنها را از طریق جداسازی کمپلکس¬های سطحی به محلول افزایش داد. کانی¬های میکایی تحت تأثیر اسیدهای آلی تغییر کانی شناسی قابل تشخیص با xrd نداشتند. نتایج آزمایش گلخانه¬ای نیز نشان داد که گیاه یونجه مقادیر چشمگیری از پتاسیم بین لایه¬ای میکاها را در طول کشت استخراج و جذب نمود. نتایج تفرق اشعه ایکس ورمیکولیتی شدن قوی فلوگوپیت و بیوتیت را نشان داد که این تغییر شکل بیان می¬کند ریشه¬ها با تخلیه پتاسیم ریزوسفر تعادل موجود را بر هم زده و با آزاد سازی پتاسیم بین لایه¬ای و انبساط فضای بین لایه¬ای فیلوسیلیکات¬ها باعث تغییر شکل بیوتیت و فلوگوپیت به ورمیکولیت شدند. در حالی¬که موسکویت هوادیده نشده، بنابراین تغییر شکل قابل تشخیص با xrd برای این کانی مشاهده نشد. روند متفاوت رهاسازی پتاسیم کانی¬های میکایی تحت تأثیر اسیدهای آلی و ریزوسفر گیاهان بیان می¬کند که فرآیند آزاد سازی بسته به مکانیزم رهاسازی متفاوت میباشد.

در سال های اخیر دربسیاری از مناطق جهان، آلودگی خاک به فلزات سنگین به یک معضل مهم زیست محیطی تبدیل شده است. تاکنون مطالعه جامعی با هدف بررسی تعیین غلظت کل، قابل جذب و پراکنش مکانی فلزات سنگین در خاک های سطحی استان اصفهان انجام نشده است. لذا این پژوهش با هدف بررسی توزیع مکانی غلظت کل و قابل جذب عناصر سنگین و ارتباط آن ها با ویژگی های خاک، اقلیم و مواد مادری انجام شد. بدین منظور 252 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 20-0 سانتی متری بر اساس روش شبکه بندی منظم با نمونه برداری تصادفی از کل استان جمع آوری گردید. پس ازآماده سازی نمونه های خاک، غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین پس از هضم و عصاره گیری به ترتیب با اسید نیتریک 5 نرمال و محلول dtpa، با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. به منظور بررسی تأثیر مواد مادری بر غلظت عناصر سنگین مورد مطالعه در خاک ها، تعداد 44 نمونه سنگ بستر غالب در استان نیز مورد آنالیز قرار گرفت. هم چنین مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در نمونه های خاک نیزتعیین شد. برخی از ویژگی های خاک نیز شامل قابلیت هدایت الکتریکی، بافت خاک، مواد آلی، ph، درصد گچ و کربنات کلسیم نیز در نمونه ها اندازه گیری شد. تخمین مقادیر دما و بارش در نقاط نمونه برداری با استفاده از روابط رگرسیونی بین ارتفاع و متغیرهای اقلیمی بدست آمده از ایستگاه های سینوپتیک انجام شد. مطالعه توزیع مکانی فلزات سنگین با استفاده از مدل های تغییرنمای همه جهته و سپس تعیین بهترین الگوی برازش داده شده انجام گرفت. در نهایت به وسیله روش میانیابی کریجینگ معمولی، نقشه پراکنش مکانی عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید. نتایج نشان داد که همبستگی بالایی بین عناصر با منشأ مواد مادری و برخی از ویژگی های خاک مانند ماده آلی، رس و بافت خاک وجود دارد. فلزات منگنز، کبالت و کروم همبستگی مثبت و معنی داری با ?lf و ?hf دارند و آهن، روی و نیکل همبستگی مثبت و معنی داری با ?fd% نشان دادند که دلالت بر وجود ذرات سوپر پارامگنتیک با منشاء لیتوژنیک در منطقه دارد. توزیع فراوانی فلزات سنگین نشان داد که بر اساس حد استاندارد آلودگی ایران نیکل بیشترین آلودگی (حدود 51%) را در منطقه دارد. در حالی که کروم و کبالت به ترتیب با 5/17 و 4 درصد بیشتر از حد استاندارد، بعد از نیکل قرار دارند. همچنین آلودگی به روی، منگنز، آهن در اکثر نقاط وجود ندارد. متوسط غلظت مس در خاک ها نیز برابر با متوسط غلظت جهانی است. همچنین تنها بخشی از مناطق آلوده به سرب هستند. اما از نظر غلظت قابل جذب عناصر مس، منگنز، آهن و روی به ترتیب 67، 62، 30 و 56 درصد از نمونه ها در محدوده ی کم تا متوسط قرار دارند. نقشه های تغییرات مکانی غلظت اغلب عناصر خاک های استان اصفهان نشان داد که غلظت های بالای این عناصر در مناطق غربی، شمال غربی، جنوب و جنوب غربی استان نسبت به سایر مناطق مشاهده می شود. در واقع می توان بیان کرد، عامل مهم و موثر بر تجمع کلیه عناصر در نمونه خاک های مورد مطالعه، ساختار زمین شناسی و حضور مواد مادری از قبیل شیل، سنگ های آندزیت، دیوریت ، شیست- میکاشیست و هوادیدگی و فرسایش حاصل از آن ها می باشد، که با توجه به نتایج حاصل از آنالیز سنگ ها، دارای غلظت بالایی از فلزات سنگین بوده و می توانند به عنوان عامل لیتوژنیک، کنترل کننده غلظت این عناصر در خاک ها باشند. اما فعالیت های کشاورزی نیزدر بعضی نقاط به دلیل مصرف بالای کود های شیمیایی، فعالیت های معادن در اراضی صنعتی و فرونشست های جوی حاصل از آن ها در افزایش میزان این عناصر تأثیرگذار هستند. همچنین افزایش ارتفاع و به تبع آن کاهش دما و افزایش میزان بارندگی با توجه به اقلیم منطقه، عامل موثر دیگری در تجمع این عناصر در خاک های مناطق غربی استان اصفهان می باشد.

چکیده پتاسیم یک عنصر پرنیاز برای گیاهان و حیوانات است. این عنصر جزء اصلی برخی از کانی های خاک بوده و اهمیت آن در کشاورزی به اثبات رسیده است. آهن ازجمله عناصری است که در ساختار برخی کانی های میکایی همانند پتاسیم وجود دارد و در کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. گچ در خاک برای جذب برخی عناصر غذایی توسط گیاه و تولید محصول، محدودکننده است. علیرغم اینکه بخش وسیعی از اراضی مناطق خشک دنیا به ویژه ایران را خاک های گچی می پوشاند، تأثیر گچ بر قابلیت آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی های میکائی بررسی نشده است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر گچ بر قابلیت جذب پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت تحت شرایط آزمایشگاهی و همچنین در شرایط گلخانه ای توسط گیاه یونجه بود. برای بررسی آزمایشگاهی آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت تحت تأثیر گچ از آزمایش فاکتوریل با سه تکرار استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل گچ در 5 سطح (0، 2، 5، 12 و25 درصد) و هشت زمان متفاوت شامل 12 ساعت، 1، 2، 4، 8، 16، 32 و 64 روز بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد با افزایش سطح گچ، به دلیل افزایش غلظت یون کلسیم، غلظت پتاسیم و آهن آزاد، روند کاهشی نشان داد. بررسی آزادسازی پتاسیم و آهن تحت شرایط گلخانه ای با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به صورت گلدانی و در شرایط گلخانه انجام شد. در این تحقیق گیاه یونجه به عنوان گیاه آزمون انتخاب شد. محیط کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) و کانی میکایی فلوگوپیت و سطوح مختلف گچ بود. در طول دوره شش ماهه کشت گلدان ها به وسیله آب مقطر و چهار نوع محلول غذایی شامل با پتاسیم و با آهن، فاقد پتاسیم و فاقد آهن، با پتاسیم و فاقد آهن و فاقد پتاسیم با آهن آبیاری و تغذیه شدند. در پایان دوره کشت گیاهان برداشت و مقدار پتاسیم، آهن و کلسیم ریشه و شاخسار اندازه گیری شدند. نتایج تأثیر معنی دار سطوح مختلف گچ بر وزن خشک، غلظت و جذب پتاسیم و آهن ریشه و شاخسار را نشان داد. در بسترهای کشت با سطوح 0% ، 2% و 5% و در شرایط تغذیه با محلول های غذایی فاقد پتاسیم و آهن و فاقد پتاسیم و با آهن، فلوگوپیت به عنوان میکای تری اکتاهدرال توانست نیاز پتاسیمی گیاهان تحت کشت را به خوبی تأمین کند ولی در بسترهای کشت با سطوح 12% و 25% گچ و در شرایط تغذیه با محلول های غذایی فاقد پتاسیم و آهن و فاقد پتاسیم و با آهن، به دلیل حضور فعال یون کلسیم، فلوگوپیت نتوانست نیاز پتاسیمی گیاهان را به اندازه کافی تأمین کند. همین نتایج در مورد عنصر غذایی آهن هم صدق می کند. بیشترین جذب کل پتاسیم و آهن شاخسار در بستر کشت فاقد گچ در شرایط تغذیه با محلول غذایی کامل مشاهده شد. به طورکلی با افزایش ph به دلیل حضور گچ در بستر کشت، کاهش جذب پتاسیم و آهن مشاهده شد به طوری که در سطح 25% گچ بیشترین کاهش جذب را نشان داد. افزایش غلظت کلسیم سبب برهم زدن تعادل عناصر غذایی پتاسیم و آهن ازنظر حد کفایت شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق به روشنی نشان می دهد که آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی های میکایی در حضور گچ به شدت محدود می شود و ضرورت دارد توجه ویژه ای به مدیریت تغذیه ای این خاک ها مبذول شود. کلمات کلیدی: رهاسازی پتاسیم و آهن، فلوگوپیت، گچ، یونجه

چکیده پتاسیم عنصری ضروری برای رشد گیاهان بوده و از نظر مقدار مورد نیاز گیاه، حد واسط نیتروژن و فسفر قرار دارد. جهت برنامه ریزی صحیح استفاده از اراضی شناخت وضعیت عناصر تغذیه ای (از جمله پتاسیم) ضروری است. بنابراین مطالعه حاضر با توجه به اهمیت استان اصفهان به عنوان یکی از مناطق مهم از نظر کشاورزی و با هدف بررسی تأثیر خصوصیات خاک، مواد مادری و همچنین اقلیم بر وضعیت پتاسیم با استفاده از مدل سازی توزیع مکانی و پهنه بندی فرم های مختلف پتاسیم صورت گرفت. در این راستا از منطقه مطالعاتی (کل استان اصفهان) تعداد 252 نمونه از خاک سطحی به عمق 0 تا 20 سانتی متر تشکیل شده بر روی مواد مادری متفاوت به روش نمونه برداری تصادفی جمع آوری گردید. هم چنین تعداد 44 نمونه غالب از سنگ بستر خاک ها گرفته شد. پتاسیم محلول با استفاده از روش عصاره اشباع، پتاسیم تبادلی با استفاده از روش عصاره گیری متوالی، پتاسیم شبه کل به روش اسید نیتریک مولار جوشان و پتاسیم قابل جذب به روش عصاره گیری با استات آمونیوم اندازه گیری گردید. سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک نظیر هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد ماده آلی، درصد گچ، درصد آهک، بافت و نسبت جذب سدیم نیز با روش های متداول اندازه گیری شد. پس از تعیین ویژگی های عمومی خاک و میزان اشکال مختلف پتاسیم در نقاط تعیین شده مورد مطالعه، داده ها از نظر آماری توصیف و ارتباط ویژگی های خاک با اشکال مختلف پتاسیم در منطقه بررسی گردید. جهت محاسبات زمین آماری پس از نرمال سازی داده ها و تعیین بهترین مدل تغییرنمای اشکال مختلف پتاسیم با روش کریجینگ معمولی انجام پذیرفت. هم چنین نقشه احتمال ریسک کمبود پتاسیم قابل جذب از روش کریجینگ شاخص بدست آمد. نتایج حاصل از بررسی های آماری نشان داد که تقریباً 1% خاک های منطقه از لحاظ پتاسیم قابل جذب زیر حد بحرانی 160 میلی گرم بر کیلوگرم قرار دارند و 6% نمونه ها زیر حد بحرانی 250 میلی گرم بر کیلوگرم قرار دارند. خاک های حاصل از مواد مادری سنگ آهک در مقایسه با سایر خاک ها دارای پتاسیم قابل جذب و محلول و خاک های حاصل از مواد مادری سنگ های آذرین دیوریتی دارای پتاسیم شبه کل و پتاسیم غیرتبادلی بیشتری هستند. پتاسیم شبه کل، قابل-جذب، تبادلی و غیرتبادلی با مواد آلی خاک، میزان رس، بارش و ارتفاع همبستگی مثبت و با میزان شن و دما و میزان جذب سدیم همبستگی منفی نشان دادند. بخش شن خاک دارای پتاسیم زیادی نبوده و در بخش رس خاک کانی های پتاسیم دار یافت می شود. خاک های ریزبافت پتاسیم بیشتری نسبت به خاک های درشت بافت دارند. پراکنش اشکال مختلف پتاسیم ساختار مکانی مناسبی دارند. آنالیز همبستگی مکانی کلاس همبستگی متوسط را برای غلظت پتاسیم شبه کل، قابل جذب، محلول، تبادلی و غیرتبادلی در منطقه مورد مطالعه نشان داد. نتایج هم چنین نشان داد به طور کلی عواملی مانند وجود آهک زیاد، مواد آلی کم و شوری زیاد ناشی از اقلیم خشک در شرق منطقه مورد مطالعه از عوامل کاهش پتاسیم قابل جذب و تبادلی در منطقه مورد مطالعه می باشند. وجود میزان رس کم و به تبع آن میزان پتاسیم تبادلی کم از عوامل کاهش غلظت در بخش های شرقی منطقه مورد مطالعه می باشد. پتاسیم محلول در منطقه مورد مطالعه تقریباً از روند خاصی پیروی نکرده و کاهش آن در بخش هایی از شرق را می توان به وجود تپه های شنی در منطقه مورد مطالعه نسبت داد. تجمع میزان پتاسیم شبه کل و غیرتبادلی را می توان به مواد مادری دیوریت، آندزیت و شیل واقع در بخش های مرکزی، غرب، شمال غربی تا جنوب غربی منطقه مورد مطالعه نسبت داد که آنالیز مواد مادری نیز افزایش مقدار را نشان داد. بیشترین مساحت منطقه میزان پتاسیم قابل جذب بین 413 تا 589 میلی گرم بر کیلوگرم را به خود اختصاص داده است که بیش از حد بحرانی بوده که این محدوده می تواند تأمین کننده پتاسیم مورد نیاز گیاهان باشد. 4/23 درصد از منطقه پتاسیم قابل جذب بین 250 تا 300 میلی گرم بر کیلوگرم خاک داشته که مدیریت کودی در منطقه مورد نیاز می باشد. کلمات کلیدی: پتاسیم، مواد مادری، توزیع مکانی، کریجینگ

چکیده تخریب خاک که به دنبال تغییر کاربری زمین و پوشش گیاهی آن رخ می دهد، مشکل زیست محیطی گسترده ای است که می تواند سبب تغییر ساختمان و به تبع آن منافذ خاک شود. از این رو این پژوهش به منظور بررسی آثار تغییر کاربری اراضی و توپوگرافی بر توزیع اندازه منافذ خاک در مقیاس میکروسکوپی با استفاده از تکنیک میکرومرفولوژی در زیر حوضه بشار، حوضه آبخیز کارون شمالی انجام گرفته است. این منطقه در گذشته تحت اشکوب جنگل های بلوط غرب بوده است، ولی به علت تهدیدهای انسانی تخریب شده و بخش عمده آن به صورت اراضی کشت دیم مورد بهره برداری قرار می گیرد. در این مطالعه از 45 نقطه روی شیب های10-0 درصد (1s)، 20-10 درصد (2s) و 30-20 (3s) درصد در سه کاربری جنگل طبیعی، جنگل تخریب شده و اراضی کشت دیم نمونه برداری از عمق 10-0 سانتی متری خاک انجام شد. همچنین نمونه های خاکدست نخورده برای تلقیح با رزین با قوطی مکعبی برداشت شد. نمونه های خاک برای انجام تجزیه های فیزیکی و شیمیایی و آزمایش های میکرومرفولوژی به آزمایشگاه منتقل شدند. پس از آماده شدن مقاطع نازک با رزین پلی استر و توصیف میکرومرفولوژی آن ها به کمک میکروسکوپ پلاریزان و چهار عکس از هر مقطع، درصد تخلخل کل، قطرمعادل، محیط، درجه کرویت و مساحت منافذ خاک با استفاده از نرم افزار image tool 3.00 محاسبه شد. داده های به دست آمده در قالب فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد تغییر کاربری بر ph و رسانایی الکتریکی خاک تأثیر معنی داری نداشت اما بر چگالی ظاهری، ماده آلی، آهک و گنجایش تبادل کاتیونی خاک تأثیر معنی داری داشته است. در کاربری های دیم و جنگل تخریب شده به علت دخالت بشر و عملیات خاک ورزی، درصد آهک، چگالی ظاهری و درصد شن خاک افزایش یافته، ولی ماده آلی و گنجایش تبادل کاتیونی خاک کاهش یافته است. نتایج نشان داد که در اراضی کم شیب (1s و 2s) جنگل طبیعی و پس از آن جنگل تخریب شده بیشترین درصد تخلخل خاک و اراضی تحت کشت دیم در شیب های کم (1s و 2s) کمترین درصد تخلخل خاک را دارند. همچنین به دلیل حضور ماشین های کشاورزی در کاربری کشت دیم و فشار ناشی از آن ها خاکدانه های موجود در این کاربری شکسته شده و همین امر سبب شده است که اندازه منافذ از نظر قطر معادل و مساحت نسبت به کاربری های طبیعی کاهش یابد. در این کاربری اندازه غالب منافذ خاک در محدوده کم تر از 706 میکرون مربع (منافذ ریز) در اراضی با شیب کم (1s و 2s) بودند، در حالی که در جنگل طبیعی تنوع منافذ خاک از نظر اندازه و مساحت منافذ بزرگ تر از 4415 میکرون مربع (منافذ درشت) بود که وجود چنین منافذی می تواند باعث گسترش و توزیع بهتر ریشه ها و جذب آب و عناصر غذایی بیشتر در جنگل طبیعی گردد. در اراضی جنگل تخریب شده، عمده منافذ از نوع متوسط (4415-706 میکرون مربع) بودند. وجود ساختمان مکعبی بدون زاویه در کاربری کشت دیم نشان دادکه ساختمان مطلوب خاک از بین رفته و ساختمان سطحی خاک تا حدی به نوع توده ای تبدیل شده است. ولی ساختمان دانه و متخلخل در کاربری جنگل طبیعی حاکی از ساختمان مطلوب این کاربری است. منافذ خاک موجود در کاربری جنگل طبیعی و جنگل تخریب شده از نوع کانال، حجره ای و درصد کمی واگ بود اما در کاربری هایی که تحت کشت و کار و عملیات خاک ورزی قرار گرفته بودند، درصد و نوع منافذ تغییر کرده و به طور عمده، منافذ از نوع واگ، کانال، صفحه ای و کمی حجره ای موجود بود. از بین ویژگی‎های فیزیکی و شیمیایی خاک که بیشترین همبستگی را با ویژگی های منافذ خاک داشتند می توان به ماده آلی، چگالی ظاهری و گنجایش تبادل کاتیونی خاک اشاره نمود. بنابراین این ویژگی ها می‎توانند به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر توزیع اندازه منافذ و تخلخل خاک تأثیرگذار باشند. نتایج مدل سازی رگرسیون چند متغیره نشان داد از بین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، ماده آلی، چگالی ظاهری، گنجایش تبادل کاتیونی و آهک وارد مدل شدند و قادر به توصیف بیش از 50% تغییرات درصد نسبی منافذ خاک بودند. به طور کلی نتایج این پژوهش تأیید می نماید که تکنیک میکرومرفولوژی در تلفیق با آنالیز تصویر می تواند به خوبی اثر تغییرات کاربری اراضی را بر ویژگی های منافذ خاک ردیابی کند.

به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشأو پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. آلودگی خاک باعث کاهش کیفیت محیط زیست شده و سلامت موجودات زنده را به خطر می اندازد. معمولاً از روش های شیمیایی در بررسی آلودگی خاک استفاده می شود که روشی دشوار، پرهزینه و مخرب است ولی امروزه روش های جدید اندازه گیری به وسیله مغناطیس سنجی به عنوان یک روش مناسب برای ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک استفاده می شود که روشی سریع، ارزان و غیر مخرب است. با توجه به عدم وجود اطلاعات کافی پیرامون وضعیت و پراکنش عناصر سنگین در خاک های استان کردستان، این پژوهش با هدف ارزیابی زیست محیطی غلظت کل برخی عناصر سنگین و تعیین عوامل موثر بر آنها در خاک های توسعه یافته بر روی برخی سنگ های آذرین(گابرو-بازالت، دیوریت گابرویی، گابرودیوریت، مونزودیوریت، اسپیلیت-بازالت، گرانیت و گرانیت پورفیری) در منطقه جنوب شرق استان کردستان و ارتباط آن با ویژگی های مغناطیسی خاک صورت گرفت. در مجموع از 76 نقطه خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه ای به وسعت 260 کیلومتر مربع نمونه برداری صورت گرفت. موقعیت نقاط نمونه برداری توسط دستگاه gps تعیین شد و مواد مادری نمونه ها نیز با استفاده از نقشه زمین شناسی منطقه تعیین گردید. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در در دو فرکانس khz (χlf)0/46 khzو4/6 (χhf) اندازه گیری شد و مقدار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χfd) نیز با استفاده از معادله مربوطه محاسبه گردید. غلظت فلزات آهن، منگنز، مس، روی، سرب، نیکل، کبالت و کروم در نمونه های خاک و سنگ پس از عصاره گیری، با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. عنصر سرب به دلیل غلظت کم و دقت پایین دستگاه قرائت نشد. برخی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک شامل هدایت الکتریکی، ph، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی و بافت خاک نیز در نمونه ها تعیین گردید. نتایج نشان داد که در منطقه مورد مطالعه بین عناصر آهن، منگنز، نیکل، مس و کروم همبستگی مثبت و معنی داری با (χfd) وجود دارد که دلالت بر وجود ذرات سوپرپارا مگنتیک در منطقه دارد. بر اساس نتایج این پژوهش از اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس می توان به عنوان شاخصی برای بررسی غیر مستقیم آلودگی برخی از فلزات سنگین در خاک استفاده کرد. مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در همه خاک ها به استثنای خاک های توسعه یافته بر روی سنگ های مادری مونزودیورت و گابرودیوریت در مقایسه با سنگ مادری آن کاهش یافت. علت آن تخریب کانی های فرومغناطیس اولیه طی هوادیدگی و حذف آنها از خاکرخ می باشد. . در بین عناصر مورد مطالعه عنصر مس بیشترین غنی شدگی را دارد. عناصر نیکل و کروم دارای غنی شدگی متوسط و مابقی عناصر شاخص غنی شدگی پایینی دارند. عناصر نیکل و کبالت همبستگی مثبت و معنی داری با بخش سیلت خاک و همبستگی منفی و معنی داری با بخش شن خاک نشان داد. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس همبستگی مثبتی را با بخش سیلت و همبستگی منفی با بخش شن نشان داد. همبستگی منفی و معنی-داری بین پذیرفتاری مغناطیسی با غلظت عناصر آهن، منگنز، نیکل و کروم موجود در خاک مشاهده شد. همبستگی مثبت و معنی داری بین غلظت مس موجود در مواد مادری و خاک های توسعه یافته بر روی آنها مشاهده شد که نشان دهنده درجا بودن خاک ها و منشأ توارثی این عنصر در خاک است. همبستگی مثبت و معنی داری بین عناصر موجود در مواد مادری برقرار بود. بین غلظت عناصر موجود در خاک های منطقه مورد مطالعه همبستگی مثبت و بالایی برقرار بود که نشان دهنده منشأ یکسان ورود این عناصر به خاک است. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس حد استاندارد آلودگی هلند، نیکل بیشترین آلودگی (96/8درصد از نقاط مورد مطالعه) از نقاط را در منطقه دارد. در حالی که کبالت، مس، کروم و روی به ترتیب با 95/4، 23/1، 12/5 و 4/7درصد بیشتر از حد آلودگی هلند، بعد از نیکل قرار دارند. به طور کلی، غلظت کل co، ni، fe، mn و cu در خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری گابرو-بازالت و غلظت عناصر روی و کروم به ترتیب در خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری گرانیت پورفیری و اسپیلیت-بازالت مشاهده شد. نتایج کلی تحقیق نشان دادکه پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین و بالا در مناطق مورد مطالعه که دور از فعالیت های بشری و صنعتی قرار دارد نمی تواند به عنوان معیار قابل اعتمادی برای ارزیابی آلودگی خاک به عناصر سنگین مورد استفاده قرار گیرد.

یکی از روشهای بررسی آلودگی محیط زیست استفاده از ردیاب های زیست محیطی است. خزه به دلیل فقدان پوشش کوتیکول و سیستم ریشه ای کامل، توانایی زیادی برای جذب فلزات از ته نشست ها را دارد. همین ویژگی ها خزه را به عنوان یکی از بهترین ردیاب های زیست محیطی برای سنجش آلودگی هوا و گرد و غبارهای موجود در جو مطرح کرده است. هدف از این تحقیق بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی و پذیرفتاری مغناطیسی خاک موجود در پوشش خزه و مقایسه سه بخش سطحی، میانی و درونی خزه در سه منطقه اصفهان، شهرکرد و تهران می باشد

عناصر سنگین از جمله روی و مس از مسیرهای مختلف و به ویژه از طریق فعالیت های انسان وارد خاک های کشاورزی می شوند. به دلیل پویایی کم در طول زمان، این عناصر در خاک انباشته می شوند. عناصر انباشته شده در خاک به طرق مختلف وارد زنجیره غذایی انسان شده و باعث تهدید سلامت انسان و سایر حیوانات می گردند. لذا بررسی روند انباشت عناصر سنگین جهت پیشگیری از آلودگی خاک و حفظ محیط زیست ضروری است و باید مدّ نظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار بگیرد. این مطالعه به منظور بررسی توازن جرمی عناصر روی و مس به کمک مدل سازی تصادفی در خاک های کشاورزی استان کرمانشاه در مقیاس شهرستان و استان (منطقه)، شناسایی مسیرهای غالب ورود روی و مس، تعیین میزان گرد و غبار فرونشسته طی فصول بهار و تابستان و تعیین میزان ترسیب این عناصر در گردوغبار و سهم این مسیر در ورود آن ها به اراضی کشاورزی صورت گرفت.

خاک را می توان بخش فرسایش یافته سنگ مادر و سطح زمین دانست که بر گیاهان تأثیر می گذارد و ازآنها متاثر می شود. خاک به عنوان بستر رشد گیاهان چهار نیاز اساسی تعادل گیاه، استقرار ریشه ها، ذخیره آب و هوا و ذخیره مواد غذایی را تامین می کند و در مقابل گونه های گیاهی بر روی خواص خاک اثرگذار هستند. شناخت رابطه گیاه با خاک، به منظور افزایش بهره-وری و برآورد اهداف مورد نظر در راستای احیا اراضی ضروری است. به منظور شناخت بهتر و درک کارکرد و پتانسیل یک اکوسیستم مرتعی، مطالعه اثرات و روابط موجود بین پوشش گیاهی و خاک ضروری است. هدف این مطالعه بررسی تاثیر گیاهان مرتعی و مواد مادری مختلف بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی خاک های کوهرنگ است. این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام گرفت. بدین منظور در منطقه مورد مطالعه سه ماده مادری متفاوت شامل آهک های مارنی فسیل دار، کنگلومرا و ماسه سنگ قرمز و آهک دولومیتی فسیل دار انتخاب و در هر ماده مادری سه مکان انتخاب شدند. در هر مکان دو پروفیل برای گیاهان گون، دافنه و یک پروفیل در منطقه بدون گیاه به عنوان پروفیل شاهد در شیب های یکسان تا عمق 100 سانتی متر حفر گردید. سپس رده بندی پروفیل های خاک مطابق با معیارهای رده-بندی آمریکایی و مرجع جهانی انجام گرفت و ویژیگی های فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی هر منطقه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج رده بندی خاک نشان داد که خاک ها طبق رده بندی آمریکایی در رده مالی سول و طبق رده بندی مرجع جهانی در واحدکاستانوزم قرار گرفتند و مواد مادری متفاوت با پوشش های گیاهی متفاوت تاثیری در رده بندی خاک های منطقه تا سطح زیر گروه بزرگ نداشتند، ولی در سطح فامیل رده بندی خاک های منطقه متفاوت بود بدین صورت که خاک های تشکیل شده در ماده مادری کنگلومرای قرمز به دلیل مقاومت بیشتر نسبت به هوادیدگی دارای کلاس بافتی درشت تر نسبت به ماده مادری آهک مارنی و آهک دولومیتی بود. نتایج آنالیز های شیمیایی و فیژیکی نشان داد که خاک های تشکیل شده بر روی مواد مادری آهک مارنی و آهک دولومیتی به دلیل تکامل بیشتر و در نتیجه عمق خاک بیشتر دارای ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی ، پذیرفتاری مغناطیسی، میزان رس و میزان سیلت بیشتری نسبت به خاک تشکیل شده بر روی کنگلومرای قرمز هستند. تفاوتی بین میزان ph، درصد آهک و پایداری خاکدانه ها در مواد مادری مختلف مشاهده نشد. همچنین میزان ماده آلی، پذیرفتاری مغناطیسی و درصد رس در خاک های تشکیل شده زیر پوشش گیاهی به دلیل فعالیت های گیاهی و در نتیجه تاثیر در هوادیدگی بیولوژیکی نسبت به منطقه بدون پوشش گیاهی بیشتر بود ولی میزان ph، ظرفیت تبادل کاتیونی و پایداری خاکدانه ها بین پوشش گیاهی و منطقه بدون پوشش تفاوت جشمگیری نداشت. نتایج کانی شناسی خاک نشان داد به طور کلی در تمامی نمونه های سنگ بستر و خاک های مورد مطالعه، کانی های میکا، کوارتز، کائولینیت و ورمیکولیت وجود دارد و منشأ این کانی ها در خاک های منطقه توارثی است. همچنین کانی اسمکتیت در برخی خاک های منطقه وجود دارد. با توجه به این که کانی اسمکتیت در هیچ یک از نمونه های سنگ بستر مشاهده نشد، می توان منشأ این کانی در خاک های منطقه را به عوامل خاکساز نسبت داد. در ماده مادری آهک مارنی به دلیل پوشش گیاهی قویتر نسبت به ماده مادری آهک دولومیتی، نقش گیاهان گون و دافنه در تشکیل کانی اسمکتیت بیشتر است و میزان کانی اسمکتیت در این منطقه نسبت به ماده مادری آهک دولومیتی بیشتر است. در ماده مادری کنگلومرای قرمز کانی اسمکتیت در هیچ یک از خاک های تشکیل شده زیر پوشش گیاهی و منطقه بدون پوشش به دلیل هوادیدگی کمتر، بافت درشت تر و در نتیجه تکامل کمتر این ماده مادری، مشاهده نشد.

توسعه صنعتی، افزایش جمعیت و کاربرد تکنولوژی های نوین موجب ورود فلزات سنگین به محیط زیست و آلودگی منابع آب و خاک گردیده است. آلودگی آبها به فلزات سنگین معمولاً در اثر فعالیتهای آبکاری فلزات، پلاستیک سازی، رنگ و رزین، معدن کاری، فلزکاری و کاربردکودهای شیمیایی به وجود می آید. جهت حذف فلزات سنگین از آبهای آلوده از جاذب های متخلخلی استفاده می-شود که سطح و ظرفیت کافی را برای جذب این فلزات دارا باشند. در این مطالعه، از کانی های رسی زئولیت و سپیولیت و پلیمری به نام آلژینات با قابلیت جذب بسیار زیاد جهت حذف سرب از محلولهای آبی مورد استفاده قرار گرفت. جاذب های هیبرید حاصل از اختلاط نسبت های مختلف رس به آلژینات (1:2، 1:4 و 1:8) نیز ساخته شد و قابلیت جذب این هیبریدها و رس های زئولیت و سپیولیت و پلیمر آلژینات در غلظت های متفاوت سرب (25 تا 2000 میلی گرم بر لیتر) مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین، با توجه به اهمیت اطلاعات ترمودینامیکی در مورد رفتار فیزیکوشیمیایی سرب در محلولهای آبی، جذب سرب در چهار دمای 15، 25، 35 و 45 درجه سانتی گراد جهت تعیین ثابت های ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفت.

ماده مادری و پوشش گیاهی دو عامل مهم و تأثیرگذار در تشکیل خاک به حساب می آیند. نوع عناصر موجود در خاک و میزان فراهمی آن ها برای گیاه به شدت به ماده مادری خاک وابسته است، به طوری که ماده مادری متفاوت مقادیر متفاوتی از عناصر را در روند هوادیدگی در خاک آزاد می کند. از طرفی نوع و تراکم پوشش گیاهی با تغییر در میزان ماده آلی و مکانیسم چرخه عناصر، فراهمی عناصر را در اکوسیستم های مرتعی تحت الشعاع قرار می دهد. ویژگی های گیاهشناسی هر پوشش گیاهی و مقدار بقایای گیاهی اضافه شده آن به خاک، اهمیت آن گونه گیاهی را در مقدار عنصر آزاد شده در خاک و جذب شده در گیاه تعیین می کند. عناصر سنگین در خاک مراتع با ورود به بافت های گیاهی و جانوری وارد چرخه غذایی انسان شده و سلامت انسان را به مخاطره می اندازد. از این رو مطالعه روند تغییرات عناصر سنگین در خاک و مقدار عناصر سنگین جذب شده در گیاه می تواند آگاهی لازم را در پیش بینی مخاطرات موجود بر سر راه سلامتی انسان فراهم کند. این مطالعه در ارتباط با توزیع پروفیلی عناصر سنگین و تغذیه ای تحت تاثیر گونه های گیاهی گون و دافنه و مواد مادری مختلف (آهک مارنی،آهک فسیل دار وکنگلومرای قرمز) در مراتع کوهستانی اطراف شهرستان کوهرنگ به عنوان نمونه ای از مراتع زاگرس انجام شد. این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام گرفت. بدین منظور در منطقه مورد مطالعه سه ماده مادری متفاوت شامل آهک مارنی فسیل دار، آهک دولومیتی فسیل دار و کنگلومرا و ماسه سنگ قرمز انتخاب و در هر ماده مادری سه مکان انتخاب شدند. در هر مکان دو پروفیل برای گیاهان گون و دافنه و یک پروفیل در منطقه بدون گیاه به عنوان پروفیل شاهد تا عمق 100 سانتی متر حفر و نمونه برداری گردید. سپس خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، غلظت عناصر تغذیه ای و سنگین در پروفیل خاک و غلظت عناصر سنگین در گیاه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که فلزات سنگین ارتباط مثبت و معنی دار با کربن آلی و گنجایش تبادل کاتیونی و ارتباط منفی و معنی داری با مقدار آهک خاک دارند. وجود پوشش گیاهی با اثر بر میزان کربن آلی خاک، نقش مهمی در تثبیت عناصر سنگین در سطح الاض داشته و سبب افزایش فراهمی عناصر در افق رویین گردیده است. ماده آلی به عنوان یک جاذب مهم عناصر، آن ها را در سطح خاک نگه داشته و از حرکت آن ها در عمق پروفیل ممانعت می کند. نوع ماده مادری اثر معنی داری بر مقدار عناصر خاک داشت در حالی که پوشش گیاهی در برخی موارد نتوانست تفاوت معنی داری در غلظت عناصر ایجاد کند. ماده مادری کنگلومرای قرمز به دلیل بافت درشت تر، مقدار عناصر کم تری در خاک نسبت به آهک مارنی و دولومیتی آزاد می نماید. خاک های تشکیل شده بر روی مواد مادری آهک مارنی و آهک دولومیتی به دلیل تکامل بیش تر و در نتیجه عمق خاک بیش تر دارای ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد رس و درصد سیلت بیش تری نسبت به خاک تشکیل شده بر روی کنگلومرای قرمز هستند. خاک های تشکیل شده بر روی ماده مادری کنگلومرای قرمز، نسبت به مواد مادری آهکی دارای درصد شن بیش تری هستند. روند تغییرات غلظت کل و قابل-جذب عناصر در پروفیل یکسان است، به گونه ای که تغییرات در اعماق مختلف پروفیل از الگوی مشابهی پیروی می نماید. همچنین مشاهده می گردد که ماده مادری و پوشش گیاهی می توانند بر غلظت عناصر سنگین در بافت گیاهی تأثیر معنی داری داشته باشند. نکته ی مهم در رابطه با غلظت عناصر سنگین در گیاه این است که غلظت برخی عناصر نظیر نیکل، مس و آهن در ریشه بیشتر از اندام هوایی بوده یا به عبارتی نرخ انتقالشان به اندام هوایی پایین می باشد و این به دلیل کم تحرک بودن عناصر مذکور در گیاه است و در مقابل نرخ انتقال به اندام هوایی برای عنصر روی بالاتر است که می تواند حاکی از تحرک نسبی بیشتر این عنصر در گیاه باشد.

مطالعه حاضر به منظور امکان سنجی تفکیک گروه های بزرگ خاک به کمک ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی خاک در بخشی از اراضی شهر زرند استان کرمان به مساحت نود هزار هکتار و تعداد 100 پروفیل طراحی و اجرا شد. نتایج نشان داد که بیشترین پذیرفتاری مغناطیسی در هر سه عمق مورد مطالعه مربوط به گروه بزرگ torriorthents است. در بخش کنترل رطوبتی و افق زیر سطحی پس از torriorthents بیشترین پذیرفتاری مغناطیسی متعلق به گروه بزرگ torripsamments می باشد و مقدار آن در سایر گروه های بزرگ تفاوت چندانی ندارد.بین نسبت غلظت آهن عصاره گیری شده توسط اگزالات به آهن عصاره گیری شده با دی تیونات با پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین ، فرکانس بالا و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس همبستگی منفی و معنی داری وجود دارد. بین پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا و پایین با مقدار آهن عصاره گیری شده با دی تیونات همبستگی مثبت وجود دارد.نتایج حاصل از پیش بینی درصد عضویت و درصد گروه بندی صحیح گروه های بزرگ خاک نشان داد که در بخش افق سطحی، کنترل رطوبتی و افق زیرسطحی زمانی که تنها از داده های پذیرفتاری استفاده شود، گروه های بزرگ از یکدیگر تفکیک نمی شوند. زمانی که در کنار داده های پذیرفتاری مغناطیسی، ویژگی-های فیزیکوشیمیایی خاک وارد شدند، مشاهده شد که درصد پیش بینی تابع افزایش یافت و در کل در بخش سطحی و کنترل رطوبتی بیشترین درصد موفقیت آمیز بودن پیش بینی بدست می آید.

در بین موجودات زنده درختان به دلیل عمر طولانی و ثابت بودن در یک منطقه از بهترین زیست ردیاب ها بحساب می آیند. هدف از این مطالعه مقایسه و تعیین گونه مناسب از بین چهار گونه درختی غالب در فضای سبز شهری و تعیین بهترین پارامتر برگ، در ردیابی فلزات سنگین اتمسفری بود. نتایج مطالعه بر روی فلزات سنگین نیکل، مس، روی، منگنز، آهن، سرب، کبالت و کادمیوم در گرد و غبار اتمسفری حاکی از این بود که غلظت این فلزات در ابتدای دوره نمونه برداری بالا است و در طی فصل از غلظت فلزات کاسته می شود. در نهایت با نزدیک شدن به ماه های انتهایی نمونه برداری (مهر و آبان) غلظت فلزات سنگین به دلیل افزایش ترافیک شهری و برودت هوا به حداکثر مقدار خود می رسد. ضریب همبستگی پیرسون بین غلظت فلزات سنگین موجود در گرد و غبار ترسیب شده بر روی تله های شیشه ای و غلظت همین فلزات در برگ های شسته نشده و اختلاف بین برگ های شسته نشده و شسته شده در هر ماه برای هر چهار گونه درختی در این مطالعه محاسبه شد. اختلاف غلظت فلزات سنگین بین برگ های شسته نشده و شسته شده در برگ درخت چنار در اکثر فلزات سنگین دارای بیشترین همبستگی بود. . از این رو می توان بجای استفاده از وسایلی با هزینه های گزاف و صرف زمان طولانی از این پارامتر در برگ درخت چنار استفاده کرد.

پتاسیم و آهن به عنوان دو عنصر ضروری برای رشد و حیات گیاهان شناخته می شوند. هوادیدگی کانی ها و آزادسازی پتاسیم و آهن تثبیت شده در آن ها، منبع مهم تامین این عناصر غذایی در بسیاری از خاک ها به ویژه خاک های مناطق خشک و نیمه خشک است. کربنات ها به عنوان یکی از متدوال ترین ترکیبات در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، تاثیر قابل توجهی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها و از جمله کاهش آزادسازی عناصر غذایی از کانی ها دارند. تاکنون تحقیقات فراوانی در زمینه عوامل موثر بر آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی ها انجام شده است اما تحقیقی در زمینه تاثیر ماده آلی در کاهش اثرهای منفی آهک بر آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی های میکایی صورت نگرفته است. در این مطالعه اثر آهک و ماده آلی و تاثیر متقابل آن ها بر آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت و جذب این دو عنصر توسط گیاه یونجه در شرایط گلخانه ای بررسی شد.

این تحقیق با هدف ارزیابی وضعیت آلودگی خاکهای اطراف در کارخانه مجتمع فولاد مبارکه و ذوب آهن اصفهان به فلزات سنگین سرب، روی و نیکل در دو فرم کل و قابل جذب و همچنین تهیه نقشه آلودگی این فلزات در خاکهای این منطقه انجام گرفته است.

در این پژوهش اثرات کشت برنج بر برخی از ویژگیهای فیزیکی خاک و پراکنش مکانی آنها مورد بررسی گردیده است. در پاییز سال 1377 پس از برداشت برنج در دو قطعه 5 هکتاری مجاور یکدیگر انتخاب گردید . که در یکی از آنها کشت برنج به صورت سنتی در تناوب زراعی قرار داشت. قطعه دیگر در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع گردیده بود که سابقه زراعی کشت برنج نداشت. در هر قطعه بر روی گره های شبکه ای به طول 450 متر و عرض 120 متر به فاصله 30 متر از یکدیگر وزن مخصوص ظاهری خاک، هدایت آبی اشباع و شاخص مخروطی اندازه گیری شد. اندازه گیری ها در دوره برداشت گندم پاییزه در هر دو قطعه تکرار گردید. همچنین هدایت الکتریکی خاک و ‏‎ph‎‏ نمونه های مذکور تعین گردید و مقایسه های آماری انجام شد. در قطعه برنجکاری شده وزن مخصوص ظاهری خاک ، هدایت آبی اشباع و شاخص مخروطی با قطعه محاور آن تفاوت معنی دار آماری در سطح یک درصد داشته است. در اثر کشت برنج وزن مخصوص ظاهری خاک افزایش یافته است و هدایت آبی اشباع کم شده است. کشت برنج باعث افزایش مقاومت خاک در برابر نفوذ شده و شاخص مخروطی آن را بالا برده است. هنگامی که در هر دو قطعه گندم پاییزه کشت گردید وزن مخصوص ظاهری خاک و هدایت آبی اشباع در دو قطعه در سطح یک درصد آماری تفاوت معنی دار داشته است. کشت برنج باعث کاهش معنی دار در واکنش خاک و هدایت الکتریکی آن گردیده است. قرار دادن کشت برنج در تناوب زراعی منطقه بر روی ویژگیهای خاک و پراکنش مکان آن اثرات قابل توجهی داشته است بنابراین حتی در صورتیکه بازده اقتصادی تناسب کشت برنج در این اراضی را نشان دهد با توجه به ملاحظات زیست محیطی و مدیریت پایدار خاک تجدید نظر در این الگوی کشت ضروری به نظر می رسد در غیر این صورت با استفاده از روشهای بهسازی ساختمان خاک می توان اثرات سو کشت برنج را تا حدی کاهش داد.

این مطالعه با هدف شناسایی برخی از شاخص های کیفیت خاک در عرصه های مرتعی و جنگلی ایران مرکزی و نیز تاثیر مدیریت مرسوم بر تغییرات مکانی این شاخص ها انجام گرفت.

حوزه آبخیز گل آباد یکی از حوزه های آبخیز مناطق خشک با شدت بالای فرسایش خاک می باشد. حساسیت بالای بعضی از خاکهای حوزه آبخیز ، ضعف پوشش گیاهی حوزه ، وابسته بودن اقتصاد منطقه به دامداری و تنوع زمین شناسی حوزه بویژه وجود سازندهای رسوبی و آذرین به فرسایش باعث ایجاد روانابهای مکرر با دبی و گل آلودگی بالا می گردد. سیلابهای ایجاد شده از طریق خشکه رود گل آباد از منطقه خارج شده و در پایین دست بخشی وارد شبکه پخش سیلاب موغار گردیده و باقیمانده در قسمت پست تر منطقه توزیع می گردد. وجود آبراهه های عریض وعمق زیاد نشان دهنده پتانسیل بالای منطقه در تولید رواناب و رسوب می باشد. اهداف کلی تحقیق عبارت است از : بدست آوردن فرسایش پذیری نسبی خاکهای سطحی در خاکها با مواد مادری متفاوت به منظور زیرحوزه های با حساسیت بالا ، کنترل پارامترهای فرسایش پذیری خاکهای منطقه .

اهداف اصلی تحقیق عبارت است :1)بررسی میزان مقاومت گونه اروشیا سراتوایدس به فشار چرا و ارزیابی اثر چرا بر تولید آن جهت ارائه سیستم چرایی مناسب. 2) شناخت پتانسیل مقاومت به خشکی گونه جهت بررسی امکان گسترش آن در مناطق خشک و نیمه خشک . 3) بررس امکان استقرار گونه در مناطق شور با توجه به حد تحمل آن به شوری .واهداف فرعی پایان نامه عبارت است از : 1)بررسی اثرات شدت و تواتر قطع بر شاخصهای رشد. 2) بررسی تاثیر تنش رطوبتی بر عملکرد گیاه. 3) بررسی میزان تحمل گیاه به شوری در مراحل جوانه زنی و استقرار و اثر سطوح مختلف شوری بر مولفه های رشد گیاه.این تحقیق مشتمل بر پنج فصل است : فصل اول به اهمیت موضوع و بیان اهداف تحقیق می پردازد. فصل دوم مروری است بر سابقه تحقیق و تشریح مفاهیم مرتبط با موضوع . فصل سوم به معرفی منطقه مورد مطالعه و روش انجام کار پرداخته شده است.فصل چهارم به بررسی نتایج حاصل از تحقیق و تجزیه و تحلیل آنها می پردازد و در نهایت در فصل پنجم با توجه به اطلاعات بدست آمده نتایج جمع بندی و پیشنهادی ارائه گردیده است.

از دیرباز تغییرات مکانی خاکها مورد توجه خاکشناسان بوده و امروزه نیز چگونگی دستیابی به اطلاعات کمی و دقیق از این تغییرات به منظور ارزیابی کیفیت زیست محیطی خاک، ریسک آلودگی و سیر قهقرایی خواص خاک بعنوان جزئی از محیط زیست و ارائه تفسیرهای توسعه ای غیرکشاورزی از خاکها، چالشهای نوینی را فرا روی متخصصین خاک قرار داده است. در اراضی مواج شدت این تغییرات بیشتر است.

خاکهای گچی جز خاکهای غالب موجود درمناطق خشک و نیمه خشک بوده ، حدود 28 میلیون هکتار در ایران گسترش دارند. در حالیکه مطالعات زیادی مربوط به رابطه خاک-ژئومرفولوژی در خاکهای آهکی وجود دارند، در مورد خاکهای گچی اطلاعات زیادی در دسترس نمی باشد. منطقه رفسنجان در فاصله 110کیلومتری غرب کرمان به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید. تعداد 14 پروفیل شاهد در سطوح مختلف ژئومرفیک شامل پدیمنت سنگی، پدیمنت پوشیده، حاشیه پلایا، پلایا و سطوح حدواسط پدیمنت و پلایا واقع بر دو ترانسکت عمود بر هم در مناطق نوق و علی آباد مورد مطالعه قرار گرفت.نتایج نشان می دهد که تغییرات آب و هوایی در منطقه به وضوح مشاهده گردید . بنابراین رابطه بسیار نزدیکی بین کلیه خصوصیات مرفولوژیک، فیزیکی-شیمیایی ، کانی شناسی رسی، میکرومرفولوژی، میکروسکوپ الکترونی و ژئوشیمی ایزوتوپهای پایدار در خاک با موقعیت ژئومرفیک در منطقه یافت شد که موید رابطه خاک-ژئومرفولوژی می باشد.