مدیران آبخیز برای اداره موفق آبخیزها با چالش های زیادی مواجه هستند. برخی از این مسائل فرآیندهای فیزیکی مانند اثرات هیدرولوژیکی متأثر از تغییرات اقلیمی بوده و برخی دیگر پیامدهای ناشی از رشد جمعیت و به تبع آن فشار فزاینده جوامع بهره بردار آبخیز بر منابع محیطی هستند. مدیریت یکپارچه آبخیز رویکردی مناسب برای غلبه بر چالش های مدیریتی می باشد که به حفاظت و کنترل سیستم آبخیز و به موازات آن تأمین نیازهای آبخیز نشینان در حال و آینده توجه دارد. در این راستا رویکرد تلفیقی را می باید مورد استفاده قرار داد که روابط پیچیده بین متغیرهای طبیعی سیستم آبخیز را در نظر گیرد و عدم قطعیت موجود در آن را نشان دهد. مدل های بیزین دارای از یک ساختار ترسیمی بوده و روابط بین متغیرها در یک سیستم را با قوانین احتمالاتی نمایش می دهد. لذا برای مدل سازی منابع طبیعی بسیار مفید می باشند. هدف از انجام این تحقیق کاربرد مدل تصمیم بیزین برای پیش بینی اثرات بیوفیزیکی (رواناب، فرسایش و اکولوژیکی) و اقتصادی- اجتماعی اقدامات مدیریتی پیشنهادی در آبخیز چهل چای می باشد. آبخیز مورد مطالعه با مساحت حدود 257 کیلومتر مربع از سر شاخه های رودخانه گرگانرود، در استان گلستان واقع شده است. در این آبخیز، به دلایلی از جمله تغییر شدید کاربری اراضی و کشت نامناسب روی دامنه های پرشیب، میزان رواناب و فرسایش خاک زیاد می باشد. همچنین جوامع اکولوژیکی در آبخیز چهل چای به دلیل استفاده نادرست از منابع موجود، تحت فشار هستند. مهم تر از اینها بهره برداران به عنوان یکی از اجزای سیستم آبخیز نه تنها به منابع طبیعی خسارت وارد کرده بلکه معیشت خود را در وضع نامناسبی قرار می دهند. با توجه به نوع و گستره این مشکلات در منطقه مورد مطالعه و بررسی منشأ آنها، شش فعالیت مدیریتی شامل تراس بندی، احداث باغ، اگروفارستری، درختکاری، علوفه کاری و قرق مناطق جنگلی انتخاب شده و از ترکیب آنها 33 سناریوی مدیریتی ممکن تدوین شدند. یک مدل مفهومی نمایانگر متغیر های سیستم آبخیز و نحوه ارتباط بین آنها تهیه شد. برای تعیین احتمالات کل متغیرهای پایانی مدل بیزین، احتمالات وقوع اولیه و جداول احتمالات شرطی بین متغیرها با استفاده از داده های مشاهداتی و یا با استفاده از نتایج اجرای مدل های مرتبط و استخراج قضاوت های کارشناسی تعیین شدند. برای کمّی کردن اثر اقدامات مدیریتی تعدادی شاخص انتخاب شده و مقدار آنها بدست آمد. این شاخص ها شامل میزان رواناب سطحی، مقدار فرسایش خاک، شاخص وزنی مساحت پوشش گیاهی و شاخص میانگین وزنی اندازه لکه های گیاهی، شاخص اقتصادی سود به هزینه و شاخص اجتماعی سطح پذیرش مردمی می باشند. برای اجرای مدل تصمیم بیزین و تجزیه و تحلیل حساسیت آن از امکانات برنامه کامپیوتری نتیکا استفاده شد. با توجه به نتایج حاصل از مدل تصمیم بیزین آبخیز چهل چای و با استفاده از رویکرد تصمیم گیری چند معیاره (روش وزن دهی ساده) اولویت بندی سناریوها برای تعیین سناریو یا دسته سناریوهای برتر انجام شد. نتایج حاصل از رویکرد تصمیم گیری چند معیاره نشان داد که سناریوی هفت (ترکیب تراس بندی و احداث باغ) بر اساس روش وزن دهی دلفی سناریوی برتر می باشد. در حالی که سناریوی 21 (ترکیب تراس بندی، احداث باغ و علوفه کاری) بر اساس تأکید بر معیارهای مختلف وزن دهی (به استثنای دیدگاه تأکید بر پذیرش مردمی)، سناریوی برتر قلمداد می شود. بررسی نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدل تصمیم بیزین به عنوان رویکردی کاربردی وسودمند در مدیریت یکپارچه منابع طبیعی کارایی دارد و برای بیان تعامل های نسبتاً پیچیده در سیستم های طبیعی در شرایط فقدان، کمبود و یا غیر قابل اعتماد بودن داده ها مناسب می اشد. استفاده از این رویکرد احتمالاتی به دلیل ارائه وضعیت عدم قطعیت در نتایج، برای مدیریت منابع طبیعی که معمولاً با عدم قطعیت همراه است توصیه می شود.