یکی از روش¬ها برای افزایش کارآیی پالایش سبز خاک¬های آلوده به فلزات سنگین، استفاده از عوامل کمپلکس¬کننده در خاک است. سرب به عنوان یکی از مهمترین آلاینده¬های فلزی، عمدتأ در لایه¬های سطحی خاک تجمع می¬یابد. از مقدار کل سرب موجود در خاک، تنها بخش اندکی از آن در محلول خاک می¬شود. بنابراین، افزایش حلالیت آن در خاک برای موفقیت پالایش سبز ضروری است. بدین¬ منظور اثر کاربرد تعدادی از کی¬لیت¬های طبیعی و مصنوعی بر افزایش حلالیت سرب در خاک و بدنبال آن جذب توسط گیاه (هویج) و انتقال از ریشه به شاخساره، به صورت آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی با 60 تیمار و سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. فاکتورهای آزمایشی شامل: 1) 6 سطح سرب: صفر، 100، 200، 300، 500 و 800 میلی-گرم در کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب، 2) کی¬لیت¬: edta، nta و اسید اگزالیک و 3) غلظت کی¬لیت: صفر، 2/5، 5 و 10 میلی¬مول در کیلوگرم خاک بود. پس از کاشت گیاه، تمامی مراحل داشت در طول دوره رشد (5 ماه) انجام پذیرفت. در انتهای دوره رشد و 10 روز پیش از برداشت گیاه، کی¬لیت¬ها به گلدان¬ها افزوده شدند. سپس گیاهان برداشت، شسته، آون خشک، آسیاب، هضم و عصاره¬گیری شدند. غلظت سرب عصاره¬گیری شده با روش dtpa و کلرید کلسیم 0/01 مولار با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد edta به طور مؤثری باعث افزایش حلالیت سرب در خاک می¬گردد، بطوری¬که در غلظت 10 میلی¬مولار آن، سرب قابل استخراج از خاک با روش dtpa و کلرید کلسیم بترتیب 463 و 1/64 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. نشانه¬هایی از سمّیت سرب در غلظت¬های 5 و 10 میلی¬مولار edta و nta مشاهده شد، لیکن هیچ¬گونه نشانه¬ی سمّیت ناشی از کاربرد اسید اگزالیک مشاهده نگردید. کاربرد کی¬لیت¬ها بطور عام (بویژه edta) باعث افزایش جذب سرب توسط هویج گردید. با افزایش سطوح کی¬لیت، غلظت سرب نیز در شاخساره و ریشه افزایش یافت. بیشترین مقدار سرب در شاخساره و ریشه به ترتیب 342/2 و 301 میلی¬گرم در کیلوگرم در غلظت 10 میلی¬مول بر کیلوگرم edta و سطح 800 میلی¬گرم بر کیلوگرم سرب خاک بدست آمد. نتایج این پژوهش نشان می¬دهد که هویج توانایی زیادی در جذب و تجمع سرب در اندامهای خود دارد. بنابراین می¬تواند به عنوان گیاهی بیش¬اندوز در فناوری پالایش سبز مورد استفاده قرار گیرد.

آلودگی خاک به فلزات سنگین از پی آمدهای دخالت انسان در طبیعت است که اغلب به یک آلاینده محدود نمی شود. معمولاً در مکان های آلوده، چند فلز سنگین به طور توأمان در غلظت های زیاد در خاک یافت می شوند. نیکل (ni) و کادمیم (cd) از فلزات سنگینی هستند که می توانند آسیب هایی قابل توجه به زیست بوم و سلامت انسان وارد آورند. از این رو، یافتن راه کارهایی کارآمد، کم هزینه و آسان برای زدودن یا کاهش این آلاینده ها از زیست بوم ضروری است. پالایش سبز روشی نسبتاً نوین است که از گیاهان برای زدودن آلودگی ها از خاک، آب، رسوبات و نیوار بهره می گیرد. این روش در مقایسه با دیگر روش های پالایش، روشی پایدار، طبیعی، کم هزینه و قابل کاربرد در سطوح وسیع است. مدل سازی پالایش سبز در شناخت فرآیندهای حاکم بر آن و مدیریت خاک های آلوده اهمیت فراوان دارد. هدف از این پژوهش، مدل سازی پالایش سبز خاک های آلوده به دو آلاینده ی نیکل و کادمیم بود. بدین منظور، دو مدل بر مبنای پاسخ خاک و گیاه به آلودگی های نیکل و کادمیم خاک ارایه شد. در مدل اول، "همدمای رهاسازی نیکل، کادمیم و برهم کنش نیکل و کادمیم در خاک" و "تغییرات نرخ جذب آنها به وسیله ی گیاه" بیانگر رفتار خاک و گیاه در نظر گرفته شد. سپس، مدل هایی برای برآورد زمان پالایش سبز خاک های آلوده به دو آلاینده نیکل و کادمیم ارائه شد. در مدل دوم، با استفاده از توابع کاهش عملکرد نسبی و غلظت نسبی نیکل و کادمیم در گیاه به عنوان تابعی از غلظت توأمان این آلاینده ها در خاک، مدلی برای تعیین مقدار پالایش سبز این آلاینده ها از خاک ارائه شد. همچنین، با ترکیب توابع کاهش تعرّق نسبی گیاه و غلظت نیکل و کادمیم در فاز محلول خاک، نرخ پالایش سبز این آلاینده ها از خاک به دست آمد. سپس به منظور آزمون مدل های پیشنهادی، خاکی با بافت لوم رسی با مقادیری مختلف از نیکل، کادمیم و مقادیر توأمان نیکل و کادمیم آلوده شد.پس از پر کردن گلدان ها با خاک آلوده، بذر کلم زینتی (brassica olercea var. viridis) و شاهی (lepidum sativum) در آنها کشت گردید. آنگاه، گیاهان گزینش شده به ترتیب در چهار و سه بازه زمانی برداشت شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعرّق و عملکرد نسبی گیاه اندازه گیری شد. مقدار نیکل و کادمیم کل نمونه های خاک و گیاه به ترتیب با روش های اکسیداسیون تر و اسید نیتریک 4 مولار استخراج گردید. همچنین، مقدار آنها در فاز محلول خاک نیز با آب مقطر عصاره گیری شد. سپس، غلظت نیکل و کادمیم در این عصاره ها به روش طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شد.نتایج نشان داد که مدل های پیشنهادی برای برآورد زمان پالایش سبز آلاینده نیکل، در سطوح کم تا متوسط آلودگی توأمان نیکل و کادمیم خاک کارآیی بالایی دارند (95/0<r2). هر چند در این سطوح از آلودگی در خاک، مدل های پیشنهادی تنها برای به دست آوردن برآوردهایی کلی از زمان پالایش سبز کادمیم توانا نشان دادند. همچنین، نتایج نشان داد مدل های پیشنهادی که از ترکیب توابع ضرب پذیر و جمع پذیر کاهش عملکرد نسبی و تابع نمایی مقدار جذب نیکل به دست آمده اند، در برآورد مقدار پالایش سبز نیکل توسط کلم زینتی (91/0<r2) و شاهی (74/0<r2) کارآمد می باشند. نتایج همچنین نشان داد مدل هایی کلان که از ترکیب توابع ضرب پذیر و جمع پذیر کاهش تعرّق نسبی و غلظت نیکل و کادمیم در فاز محلول خاک به دست آمده اند، برآوردهایی کلی از نرخ پالایش سبز این آلاینده ها توسط کلم زینتی و شاهی ارائه می کنند.

مطالعه ی انتقال باکتری ها در خاک از جنبه های مختلفی مانند آلودگی آبهای زیرزمینی و پالایش زیستی خاک و آب اهمیت دارد. برخی باکتری ها می توانند از بخش غیراشباع خاک عبور کرده و باعث آلودگی منابع آب زیرزمینی شوند. بنابراین، پیش بینی دقیق انتقال باکتری های بیماری زا در خاک برای حفاظت منابع آب ضروری است. هدف از این پژوهش مطالعه کمّی انتقال و نگهداشت باکتری در خاکهای آهکی در شرایط اشباع و غیراشباع خاک و همچنین مطالعه کمّی جذب و واجذب باکتری در خاکهای آهکی بود. به منظور مطالعه کمّی انتقال و نگهداشت باکتری در خاک، منحنی رخنه باکتری سودوموناس فلورسنس و یون کلر در هر دو حالت اشباع و غیراشباع اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال باکتری، تعداد باکتریها در لایه های مختلف خاک شمارش شد. برای پیش بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک، مدل سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه hydrus-1d مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در شرایط اشباع، مدل سینتیک دو مکانی در مقایسه با مدل تک مکانی برآوردی بهتر از انتقال و نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک دارد. جذب باکتری به مکان 1 نسبتا" سریع و واجذب آن کند بود. در حالی که جذب باکتری و واجذب آن از مکان 2 سریع بود. ویژگی جذب سریع و واجذب کند باکتری در مکان 1 به کانی های خاک دارای بار موافق برای جذب باکتری گرم منفی نسبت داده شد. نرخ واجذب باکتری در حالت اشباع کمتر از 0/01 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب تقریبا"غیرقابل برگشت باکتری به خاک است. نرخ حذف باکتری در شرایط اشباع از 4/02 تا 4/88 متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری در شرایط اشباع نیز به پالایش فیزیکی و کانی های با بار موافق جذب نسبت داده شد. نتایج شمارش باکتری در نیمرخ خاک نشان داد که اکثر باکتری ها در لایه های سطحی خاک نگهداشته می شوند و با افزایش عمق مقدار نگهداشت باکتری کاهش یافت. مدل سینتیک تک مکانی برآوردی خوب از منحنی های رخنه باکتری در شرایط غیراشباع داشت. حال آنکه همین مدل، برای تخمین مقدار اندازه گیری شده نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک با کم برآوردی مواجه بود. نرخ واجذب باکتری در شرایط غیراشباع کمتر از 0/001 نرخ جذب آن بود که نشان دهنده جذب غیرقابل برگشت باکتری به خاک است. نرخ حذف باکتری در شرایط غیراشباع از 10/18 تا 13/34متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری در حالت غیر اشباع به جذب باکتری به مرز مشترک آب-هوا، کانی های دارای بار موافق برای جذب باکتری گرم منفی و پالایش فیزیکی نسبت داده شد. همچنین به منظور مطالعه کمّی جذب و واجذب باکتری در مقیاس پیمانه ای، تعداد 60 نمونه خاک از خاکهای آهکی استان مرکزی نمونه برداری شد. ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و ایزوترم جذب باکتری اشریشیاکلی نمونه های خاک اندازه گیری شد. سه ایزوترم جذب خطی، فرندلیخ و لانگمویر مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد جذب تعادلی باکتری به خاک آهکی از رابطه خطی پیروی می کند. در این پژوهش جذب و واجذب باکتری به خاک آهکی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه سطح 10، 21 و 37 درصد کربنات کلسیم فعال و در سه تکرار در دو حالت تعادلی و سینتیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار کربنات کلسیم، جذب تعادلی و سینتیک جذب باکتری افزایش می یابد و این تفاوت بین سطوح 21 و 37 درصد کربنات کلسیم در سطح 5 درصد معنی دار بود.

انباشت عناصر سنگین در خاک ها سبب ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوانی در جهان گردیده است. این مطالعه، با هدف مدل سازی روند انباشت کادمیم همراه با بررسی اثر عدم قطعیت پارامترهای ورودی بر نتایج آن با لحاظ نمودن دو نوع توزیع پارامترهای ورودی (واقعی و یکنواخت) انجام شد. بدین منظور، روند انباشت کادمیم در خاک با استفاده از یک مدل تصادفی مبتنی بر توازن جرمی جریان های ورودی و خروجی و با روش نمونه برداری لاتین هایپرکیوب مدل سازی شد. برای مدل سازی، از اطلاعات زراعی 27 ساله منطقه مورد مطالعه، شامل منابع ورود کادمیم به خاک و خروجی آن از خاک استفاده شد. بررسی اثر پارامترهای ورودی بر عدم قطعیت نتایج مدل با استفاده از روش نمونه برداری لاتین هایپرکیوب و رگرسیون چندگانه انجام شد. برای مطالعه آلودگی، در سال زراعی 87-1386 در دوره رسیدگی گندم، از 250 مزرعه گندم در استان خوزستان به مساحت حدود 355 هزار هکتار با توجه به سطح زیر کشت گندم هر شهر و نیز الگوی پراکنش مزارع به روش وزنی نمونه برداری مرکب از خاک (20-0 سانتی متر) و گیاه صورت گرفت. غلظت کل و قابل عصاره گیری کادمیم خاک با dtpa و نیز غلظت کادمیم بذر و برخی ویژگی های خاک اندازه گیری شد. توزیع مکانی کادمیم خاک، کادمیم بذر و برخی ویژگی های مهم خاک با استفاده از روش کریجینگ بررسی شد. نتایج نشان داد با فرض توزیع واقعی پارامترهای ورودی مدل، بیشترین سرعت انباشت کادمیم در منطقه دزفول به میزان 38/14 و کمترین آن درمنطقه باغ ملک به میزان 00/3 گرم در هکتار در سال می باشد. با فرض توزیع یکنواخت پارامترها، بیشترین سرعت انباشت در منطقه بهبهان، به میزان 30/56 و کمترین در منطقه باغ ملک به میزان40/8 گرم در هکتار در سال بدست آمد. مطالعه عدم قطعیت پارامترهای ورودی بر نتایج مدل تصادفی، نشان داد که پارامتر مقدار کودهای فسفاتی، بیشترین اثر را بر عدم قطعیت خروجی مدل دارد. میزان غلظت کادمیم کل خاک در 95 درصد، غلظت کادمیم قابل جذب خاک در 25 درصد، و غلظت کادمیم بذر گندم در 95 درصد نمونه های خاک به ترتیب بیشتر از 80/0، 10/0، و 20/0 میلی گرم در کیلوگرم بود. از طرف دیگر، کادمیم کل خاک همبستگی معنی داری با درصد آهک، فسفر قابل جذب (01/0p<)، ظرفیت تبادل کاتیونی و کربن آلی داشت (05/0p<). غلظت کادمیم بذر نیز با مقدار کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی (01/0p<) و کادمیم قابل جذب (05/0p<) خاک همبستگی معنی داری نشان داد. بررسی نقشه های کریجنیگ نشان داد که کادمیم کل خاک در مناطق جنوبی و غربی، کادمیم قابل جذب در مناطق شرقی و جنوبی، و کادمیم بذر در مناطق شرقی و برخی از مناطق جنوبی استان بیش از دیگر نقاط می باشد. چنین به نظر می رسد که مصرف کودهای شیمیایی فسفاتی، مدیریت کشت و کار منطقه (تناوب)، ویژگی های خاک، آلودگی های ناشی از جنگ و نوع رقم گندم از دلایل اصلی افزایش این عنصر درخاک و بذر گندم باشد. بدین ترتیب می توان نتیجه گرفت که مهم ترین مسیر ورود کادمیم به خاک مزارع گندم، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفاتی کادمیم دار می باشد.

هرچند در دهه های اخیر پیشرفت های قابل توجهی در زمینه توصیف و مدل سازی توابع هیدرولیکی در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی به دست آمده، لیکن تحلیل های دقیق در مقیاس مزرعه ای اندک بوده است. عمده ترین علت این امر را می توان به پیچیدگی های ذاتی ناشی از ناهمگنی خاک در مقیاس مزرعه ای نسبت داد. این ناهمگنی موجب می شود تا هر گونه توصیف کمّی فرآیندهای هیدرولیکی خاک با مقداری نااطمینانی توأم گردد. هدف از این پژوهش، بیان کمّی فرآیندهای هیدرولیکی خاک با استفاده از روش های نوینی همچون هندسه فرکتالی، فرامقیاس سازی و k- نزدیکترین همسایه در مقیاس مزرعه ای بود. بدین منظور، در مرحله نخست، تغییرپذیری مکانی ویژگیهای فیزیکی و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از طیف فرکتالی چندگانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که توزیع فرکتالی متغیرهای جرم ویژ? ظاهری، شن و سیلت به شکل قابل قبولی از الگوی خطی پیروی کرده و مماس با خط 1:1 امتداد یافته-اند که این بیانگر ماهیت فرکتالی یگانه توزیع این متغیرهاست. بر خلاف متغیرهای فوق، متغیرهای رس، کربن آلی و ضریب آبگذری اشباع خاک در دو انتهای توزیعشان تمایل به افتادگی داشته و حالت محدب به خود می گیرند. بنابراین می توان نتیجه گرفت؛ توزیع این متغیرها از نوع فرکتالی چندگانه می باشد. این امر بیانگر لزوم مطالعه روابط بین ویژگیهای هیدرولیکی خاک و ضریب آبگذری اشباع آن در مقیاسهای مختلف می باشد. بنابراین در مرحله دوم، رویکرد فرامقیاس سازی تصادفی برای تخمین ضریب آبگذری اشباع خاک، در سه مقیاس بالاتر از مقیاس مشاهده ای به کار گرفته شد. برای مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده توسط مدل از آماره های ضریب همبستگی پیرسون (8/0=r)، کارآیی مدل (5/0=ef)، ریشه میانگین مربعات خطا (22/42=rmse)، ضریب تبیین (76/0=cd) و ضریب جرم باقی مانده (11/0=crm) استفاده شد. نتایج نشان داد که رویکرد پارامتریک استفاده شده برای تخمین ضریب آبگذری اشباع (فرامقیاس سازی تصادفی)، افزون برتمایل به بیش برآوردی تخمینها (بر اساس آماره های cd و crm) کارآیی متوسطی(بر اساس آماره ef) در تخمین مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع دارد. بنابراین در مرحله سوم، رویکرد غیرپارامتریک k - نزدیکترین همسایه، برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از دیگر ویژگیهای کمکی خاک شامل توزیع اندازه ذرات، هدایت الکتریکی عصاره اشباع (ece)، رطوبت اشباع (s?)، درصد کربن آلی (oc)، مقدار مواد خنثی شونده (tnv) و جرم ویژ? حقیقی و ظاهری بکار گرفته شد. بر اساس روش ارزیابی تقاطعی، برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع هر نمونه خاک هدف، تعداد ده نمونه خاک که حداکثر تشابه با خاک هدف را داشتند، از بانک مرجع که حاوی 151 نمونه خاک بود، انتخاب و مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع آنها برآورد گردید. استفاده از آماره های ضریب هبستگی پیرسون (80/0=r)، ریشه میانگین مربعات خطا (5/71=rmse)، ضریب تبیین (32/1=cd)، کارآیی مدل (65/0=ef) و ضریب جرم باقیمانده (046/0-=crm) نشان داد که در بیشتر موارد، این تکنیک بصورتی قابل قبول توانایی تخمین ضریب آبگذری اشباع را دارد. مقایسه کمّی دو رویکرد پارامتریک فرامقیاس سازی و غیرپارامتریک k - نزدیکترین همسایه، نشان داد که تکنیکk-nn می تواند به عنوان روشی جایگزین برای تخمین ویژگیهای هیدرولیکی خاک بکار رود.

در مدیریت طرح ها و پروژه های کشاورزی، محیط زیستی و همچنین اطمینان از وجود امنیت غذائی، نقشه سازی و پایش پهنه و شدت شوری خاک ضروری به نظر می رسد. غالبا فرایند تهیه نقشه مناطق تحت تاثیر شوری که به شکل های مختلفی ظاهر می شود، مشکل است؛ حتی در خیلی از مواردی که نمک به صورت چشمی بر روی زمین قابل شناسایی باشد. واضح است که مساله پیچیده تر است چنانچه نمک در لایه های زیر سطحی و زیرین خاک تجمع شده باشد. چرا که داده های سنجش از دور متداول در به نقشه در آوردن عوارض (چه عکس های هوائی و چه داده های ماهواره ای) کلا قادر به برداشت عارضه های سطح می باشند. این نمک در طی زمان و با پیروی از فرایند طبیعی نیروی شعریه به سطح خاک می آید که در چنین شرایطی، تهیه نقشه آن به مراتب سخت خواهد بود و و استفاده از اراضی رابه مراتب غیر ممکن می کند. از طرف دیگر، اندازه گیری هدایت الکتریکی خاک (ec) در عرصه و حتی درآزمایشگاه، کاری زمان بر و پر هزینه است. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست در دوره زمانی 1972 تا 2010 به کمک پاره ای از شاخصهای طیفی مانند شوری، پوشش گیاهی انتقال طیفی و مولفه های اصلی، اقدام به شناسائی پهنه های شوری شد و سپس با بررسی عوامل اقلیمی و کاربری و پوشش گیاهی ارتباط بین آنها با تغییرات پهنه های شوری بررسی شد و با ارائه مدلی با استفاده از مدل های پیش بینی مارکوف و توابع همسایگی شوری در سال 2011 و 2015 پیش بینی شد. نتایج نشان داد که بین ec خاک با تصاویر ماهواره ای و چند شاخص مشتق شده از تصاویر، رابطه معنا داری وجود دارد. اطلاعات طیفی به دست آمده از داده های سنجش از دور، شاخص خوبی برای اندازه گیری ec خاک به شمار می رود. در بین این شاخص ها، باند 7 و 1 ماهواره لندست tm همبستگی بالائی (76%) با هدایت الکتریکی خاک مشاهده ای داشته و می تواند در پیش بینی و برآورد آن استفاده شود. در میان شاخص های استخراجی از باندهای ماهواره لندست، انتقال طیفی 3 و مولفه اصلی 2 دارای همبستگی بالائی باec مشاهده ای بوده و می توانند در برآورد آن مورد استفاده قرار گیرند. گسترش مدل های پیش بینی شوری، به ویژه آنهائی که دارای متغیر های طیفی هستند، در برآورد و استخراج شوری در یک منطقه بزرگ مفیدند. نوسانات عوامل اقلیمی مانند دما و باران در طول دوره مطالعه نشان از ارتباط و همبستگی زیاد باران با تغییرات کلاسهای هدایت الکتریکی و گسترش شوری داشت. به گونه ای که کلاس های بین 4 تا25 و همچنین بالاتر از 30 دسی زیمنس بر مترارتباط معنی داری در سطح اطمینان 99% با ضریب رگرسیون بالای 70% را نشان دادند و کلاسهای کمتر از 4 و 25 تا 30 تغییراتشان تابعی از باران نبود. تغییرات درماده اولیه تشکیل دهنده خاک، پوشش زمین و کاربری انسانی در گسترش شوری نیز، با نوسانات شوری در سطح 99% ارتباط معنا داری داشتند. استفاده از مدل آمار مکانی که از خصوصیات طیفی باند 7 و انتقال طیفی 3 استفاد نمود، با مدل های توابع احتمالاتی زنجیره مارکوف و توابع خودکار همسایگی مورد مقایسه قرار گرفت و نشان از پیش بینی با موفقیت بالای 70 % داشت و ثابت نمود که نقشه پیش بینی سال 2010 با نقشه وضعیت موجود به وسیله مدل آمار مکانی همخوانی بهتری نسبت به نقشه های پیش بینی مدل تلفیق مارکوف و توابع همسایگی دارد. برای سال 2015 از این مدل استفاده و نشان داد که اراضی کشاورزی کمتر از 4 دسی زیمنس تا این سال به میزان 7100 هکتار در کلاسهای 4 تا 10 دسی زیمنس شوری قرار خواهند گرفت که پیشنهاد می شود با اعمال مدیریت لازم از گسترش این نواحی جلوگیری شود

هدف کلی این تحقیق ارزیابی اثرات اجتماعی طرح کنترل سیل و رسوب در حوزه آبخیز شهرستانک واقع در استان البرز می باشد. جامعه آماری پژوهش، کلیه سرپرستان خانوار در روستای شهرستانک بود که از 400 خانوار ساکن دائمی و موقت روستا 150 نفر مرد و زن بعنوان نمونه آماری انتخاب شدند. جهت انجام پژوهش پیمایشی، پرسشنامه ای در 7 بخش (ویژگی های فردی و حرفه ای، کیفیت زندگی، سرمایه اجتماعی (شامل:اعتماد اجتماعی، انسجام اجتماعی و مشارکت اجتماعی)، رفاه اجتماعی، حفظ منابع ملی، شرایط اقتصادی و کشاورزی و میزان رضایت از طرح) تدوین گشت. پس از بررسی روایی و پایایی ابزار تحقیق از طریق یک تست مقدماتی با 30 پرسشنامه، ضریب آلفای کرونباخ 3/73 بدست آمد که نشان دهنده مورد اعتماد و اطمینان بودن پرسشنامه است. از تجزیه و تحلیل پرسشنامه ها با استفاده از برنامه spss و آمارهای تحلیلی نظیر ضریب همبستگی، آزمون f، رگرسیون چند متغیره این نتایج بدست آمد: طرح بر روی مولفه های جمعیتی از جمله ماجرت و بیکاری تأثیر خاصی نداشته است و بر نگرش و پنداشت جمعی مردم به مجریان آبخیزداری اثرات منفی گذارده است؛ به عبارتی جامع نبودن طرح و عدم مشارکت جامعه محلی از جانب پیمانکار به بی اعتمادی و بدبینی مردم نسبت به مجریان آبخیزداری انجامیده و رضایت مندی مردم را در پائین ترین سطح ممکن نگه داشته است و نیز طرح به دلیل عدم ارتباط با مردم و تشخیص نیاز آنان باعث تشدید احساس بی تفاوتی مردم در قبال طرح های توسعه ای شده است، البته از تاثیرات مثبت طرح بر مردم می توان به ارتقاء آگاهی جهت مقابله با سوانح (سیل – بهمن) اشاره کرد.

چکیده بیان کمّی تغییرپذیری مکانی ویژگی های هیدرولیکی خاک برای برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری بهینه از آن اهمیت فراوان دارد. اندازه گیری نفوذ آب به خاک به عنوان یکی از مهمترین ویژگی های هیدرولیکی، بسیار پرهزینه و زمان بر است. تعیین تغییرپذیری مکانی فرآیند نفوذ آب به خاک در مزرعه از دیدگاه کشاورزی دقیق بسیار مهم است. هدف از این پژوهش، کمّی سازی تغییرپذیری مکانی پارامترهای مدل های نفوذ آب به خاک با استفاده از هندسه فرکتالی، زمین آمار و مقیاس سازی بود. بدین منظور، نفوذ آب به خاک در 161 سایت و در یک شبکه منظّم 500×500 متری، با استفاده از استوانه های دوگانه با بار ثابت اندازه گیری شد. کلی? داده های حاصله به سه مدل انتخابی نفوذ آب به خاک برازش داده شدند. سپس، بهترین مدل برای هر ایستگاه تعیین گردید. با استفاده از روش حداقل مجموع مربعات، مدل فیلیپ با بیشترین ضریب تبیین به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. به طور کلی، سرعت نفوذ پایه در بیشتر ایستگاه ها کم (11/31-11/1) و میانگین آنها 69/6 سانتی متر بر ساعت بود. جرم ویژ? ظاهری، مقدار رطوبت خاک، فراوانی نسبی انداز? ذرات خاک، توزیع انداز? خاکدانه ها (asd)، مقدار کربن آلی، درصد اشباع خاک، ec، ph خاک، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (mwd) و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (gmd) نیز اندازه گیری شدند. میان یابی پارامترهای نفوذ در نقاط فاقد داده با روش های کریجینگ، وزن دادن عکس فاصله و کوکریجینگ، و با برازش مدل های خطی، نمایی، گوسی و کروی بر نیم تغییرنمای تجربی انجام شد. برای دستیابی به بهترین روش میان یابی از اعتبارسنجی متقاطع و آماره های میانگین اریب خطاها، میانگین مطلق خطاها، مربع میانگین خطاها و جذر میانگین مربعات خطاها استفاده شد. با بهترین روش درون یاب، نقشه پراکنش مکانی پارامترها تهیه گردید. فاکتور مقیاس-سازی بر اساس ضریب جذبی ( ) و ضریب انتقالی ( ) محاسبه و داده های نفوذ اندازه گیری شده، مقیاس بندی شد. فاکتور مقیاس سازی بهینه (opt?) از روش حداقل مربعات محاسبه گردید. فاکتورهای مقیاس سازی میانگین حسابی، هندسی و هارمونیکِ و نیز محاسبه شدند. پارامترهای فرکتالی توزیع انداز? خاکدانه ها با استفاده از سه مدل فرکتالی مختلف محاسبه گردیدند. نتایج نشان داد که، برآورد ضریب a مدل کوستیاکوف روش کوکریجینگ با مدل کروی و فاکتور کمکی جرم ویژ? ظاهری بر روش کریجینگ ارجحیت داشت. لیکن، برای ضریب b مدل کوستیاکوف روش کریجینگ با مدل نمایی بهترین بود. برای برآورد ضریب s مدل فیلیپ، روش کوکریجینگ با مدل کروی و با فاکتور کمکی میانگین رطوبت اولی? خاک بر روش کریجینگ برتری داشت. برآورد ضریب انتقالی مدل فیلیپ با روش کریجینگ و مدل نمایی نیز دقّت مناسبی داشت. رطوبت اولی? خاک، جرم ویژ? ظاهری، درصد رس، سیلت، شن، ماد? آلی و درصد اشباع خاک به عنوان فاکتورهای کمکی نتایج نسبتاً قابل قبولی برای برآورد پارامترهای نفوذ ارائه کردند. ضرایب جذبی و انتقالی مدل فیلیپ، تغییرات گسترده ای داشت. این دو پارامتر به ترتیب بر اساس عامل مقیاس سازی s? و a? محاسبه و سپس داده های نفوذ آب به خاک مقیاس بندی گردید. مقیاس سازی حاصله از a? بهتر از مقیاس سازی s? بود. مقیاس بندی داده های نفوذ آب به خاک بر اساس فاکتور مقیاس سازی بهینه و فاکتورهای مقیاس سازی حاصل از میانگین هارمونی s? و a? بهتر از دیگر فاکتورهای مقیاس سازی بودند. برای بیان کمّی ساختمان خاک در پهن? وسیع از هندس? فرکتالی و شاخص های mwd و gmd استفاده شد. نتایج نشان داد که asd از رفتاری فرکتالی برخوردار بوده و همبستگی های خوبی بین بُعد فرکتالی و پارامترهای نفوذ ایجاد گردید. بر اساس نتایج این پژوهش نتیجه گیری می شود که اگر چه پارامترهای مدل های نفوذ تغییرپذیری گسترده ای داشتند و روش های مقیاس سازی، هندسه فرکتالی و روش های زمین آماری در برآورد آن ها با داده های محدود، دقت بالایی داشتند و در این بین روش مقیاس سازی بهترین بود.

بررسی اثر رطوبت خاک به ویژه اثر ترکیبی آن با شدت بارندگی بر فرآیندهای پاشمان، روان آب، فرسایش خاک و تولید رسوب در جهت شناخت و شبیه سازی پاسخ هیدرولوژیکی خاک ضروری است. حال آن که تحلیل فرآیندی اثرات اصلی و متقابل آن ها تاکنون کم تر مورد توجه قرار گرفته است. بر همین اساس پژوهش حاضر برای خاک شنی لومی مراتع ییلاقی البرز در آزمایشگاه شبیه-ساز باران و فرسایش دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس و مجهز به کرت های شیب پذیر آزمایشی با ابعاد 6×1 متر انجام شد. در این راستا، اثر پنج سطح رطوبت پیشین خاک در چهار سطح شدت بارندگی بر پاشمان، روان آب، فرسایش و رسوب در سه تکرار و در مجموع 60 کرت مورد آزمون قرار گرفت. برطبق نتایج پژوهش حاضر، تأثیرپذیری تمامی متغیرهای مورد بررسی شامل پاشمان کل و خالص، زمان شروع و ضریب روان آب، کل جابجایی خاک در کرت و سهم پاشمان، فرسایش بین شیاری، غلظت رسوب و هدررفت خاک از کرت و نسبت تحویل رسوب از رطوبت پیشین خاک و شدت بارندگی معنی دار بود. حال آن که نسبت پاشمان بالادست به پایین-دست تنها تحت تأثیر معنی دار شدت بارندگی بود. اثر متقابل رطوبت پیشین خاک و شدت بارندگی نیز در مجموع بر تمامی متغیرها به غیر از متغیرهای مربوط به پاشمان، ضریب روان آب و نسبت تحویل رسوب، معنی دار بود. نتایج حاصل از کاربرد خاک دانه های رنگی مصنوعی نشان داد که میانگین جابجایی خاک در دامنه شدت های بارندگی 30 تا 90 میلی متر در ساعت از 321 به 1079 گرم در متر مربع به طور نسبتاً یک نواخت افزایش یافت حال آن که در دامنه رطوبت های پیشین خاک 12 تا 44 درصد ابتدا از 839 به 654 در رطوبت پیشین 29 درصد کاهش و سپس مجدداً تا 765 گرم در متر مربع افزایش یافت. تحلیل نتایج نسبت تحویل رسوب کرت ها نیز نشان داد که نسبت تحویل رسوب حاصل از فرسایش بین شیاری در تمام تیمارها به دلیل زمان کوتاه آزمایش ها و طبعاً عدم وجود فرصت کافی برای انتقال ذرات جدا شده خاک توسط روان آب، کم تر از 20 درصد بود.

مواد آلی خاک نقش مهمی در بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک داشته و در تعیین رفتار خاک، به ویژه در برابر فرسایش و بیابان زایی تأثیر بسزایی دارد. همچنین، برخی عناصر غذایی را برای رشد گیاه فراهم و مقدار دی اکسید کربن هوا و گرمایش جهانی را تعدیل می کند. بنابراین، اطلاع از مقدار مواد آلی در خاک و تغییر پذیری مکانی آن برای دستیابی به کشاورزی دقیق ضروری است. از دیگر سو، اندازه گیری مقدار ماده آلی خاک در مقیاس های بزرگ بسیار پرهزینه و زمان بر است. بنابراین، استفاده از روش های غیرمستقیم برای تخمین مقدار آن در خاک اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، دستیابی به مدلی بهینه برای تخمین مقدار مواد آلی خاک و تهیه نقشه دیجیتالی آن بود. ابتدا تصاویر ماهواره ای هایپریون منطقه مورد مطالعه تهیه و سپس تصحیحات اتمسفری، رادیومتری و هندسی بر روی آن ها اعمال گردید. سپس، مناطق حاوی خاک لخت با روش طیفی خطی غیر مختلط جدا و تعداد 31 واحد همگن در منطقه مشخص شد. بدین منظور، از تصاویر ماهواره ای هایپریون منطقه ایوانکی که دارای قدرت تفکیک طیفی بیشتری نسبت به دیگر سنجنده ها بودند، برای ایجاد ارتباط بین باندهای ماهواره و مقدار مواد آلی مناطق نیمه خشک با مدل های swr، minr، ann، pls و pca استفاده گردید. آنگاه از 23 نمونه برداشت شده از دشت ارومیه به منظور صحت سنجی مدل نهایی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل های ann، minr و pca از دقتی کافی برای تخمین مواد آلی خاک برخوردار نمی باشند. لیکن مدل های swr و pls با rmse یکسان 18/0 و ضرایب همبستگی به ترتیب 69/0و 66/0 بیشترین دقت را در تخمین مواد آلی منطقه داشتند. نتایج همچنین نشان داد که مدل تخمینی نهایی منطقه مورد مطالعه قابل تعمیم به مناطق نیمه خشک دیگر نمی باشد و روش جداسازی واحدهای همگن می تواند به عنوان روشی مناسب برای نمونه برداری مواد آلی خاک مناطق نیمه خشک مورد استفاده قرار گیرد.

رطوبت خاک سطحی، متغیری مهم در چرخ? آبی طبیعت است که نقش مهمی در تعادل جهانی آب و انرژی به واسطه تاثیر بر فرآینده های هیدرولوژک، اکولوژیک، هواشناسی، ژئومورفولوژیک و دیگر فرآیندهای طبیعی دارد. رطوبت خاک تا حد زیادی در مکان و زمان به دلیل ویژگی های گوناگون خاک، ویژگی های توپوگرافی، ویژگی های پوشش گیاهی و پویایی نیوار تغییر می کند. رطوبت خاک همچنین به طور مستقیم با استفاده از روش های درجا مانند نوترون متر و tdr یا به طور غیر مستقیم به وسیله روش های سنجش از دور اندازه گیری می-شود. از آنجا که اندازه گیری های درجا معمولا برای مناطق وسیع هزینه بر و زمان بر هستند، برای برآورد رطوبت خاک در مقیاس های مکانی بزرگ، نیازمند به کارگیری روش های سنجش از دور هستیم. هدف از انجام این پژوهش، برآورد رطوبت خاک سطحی با استفاده از شاخص های ndvi، ndmi و lst و آلبیدوی سطحی است. بدین منظور با استفاده از تصاویر modis 1b شاخص های مورد نظر استخراج و با داده های زمینی رطوبت خاک در دشت ورامین واسنجی و اعتبارسنجی شدند. نتایج نشان داد بین مقادیر رطوبت خاک سطحی با شاخص های ndvi، ndmi و lst همبستگی خوبی (65%) وجود دارد. نتایج صحت سنجی مدل 1 نشان داد که این مدل با میانگین خطای کمتر از 018/0 ، قادر به پیش بینی رطوبت خاک سطحی است. تجزیه و تحلیل های آماری بین مقادیر رطوبت خاک سطحی با شاخص های ndvi، lst و آلبیدوی سطحی برای مدل 2 نیز همبستگی مناسبی (67/0) را نشان داد. مقدار me برابر با 013/0 برای مدل دوم نشان دهنده دقت بالای مدل پیشنهادی برای برآورد رطوبت خاک سطحی است.

برآورد تبخیر و تعرق واقعی برای مدیریت منابع آب، به ویژه در اراضی کشاورزی ضروری است. لیکن اندازه گیری مستقیم آن، بویژه در مقیاس های بزرگ بسیار زمان بر، پرهزینه و دشوار است. به همین دلیل در سال های اخیر، روش های مختلفی برای برآورد تبخیر و تعرق بر پایه مشاهدات سنجش از دور ارائه شده است. هدف از این پژوهش، ارزیابی کارآیی مدل sebal برای تخمین تبخیر وتعرق در یک منطقه نیمه خشک بود. این مدل پارامترهایی همچون شاخص های گیاهی، تابش خالص خورشیدی، شدت جریان گرمای خاک، شار گرمای محسوس و شار گرمای نهان را با استفاده از داده های جمع آوری شده توسط سنسورهای ماهواره ای در ترکیب با داده های هواشناسی برآورد می کند. سپس، کسر تبخیری را محاسبه کرده که از آن برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی روزانه استفاده می شود. این پژوهش در بخشی از حوزه آبخیز زنجان رود واقع در استان زنجان که کشت غالب آن گندم آبی و دیم است، انجام شد. در این پژوهش، توزیع مکانی تبخیر و تعرق واقعی روزانه برای حوزه یاد شده برآورد شد. گرچه شارهای برآورد شده از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا دارای اطلاعات بیشتری است، لیکن گرفتن تصاویر بدون ابر طی فصل رشد از سنسور landsat عملا غیرممکن بود. بنابراین، با استفاده از تصاویر سنسورهای modis (terra/aqua)وtm (landsat-5) امکان استفاده از sebal با داده های سنسورهای مختلف از ماه ژوئن تا جولای سال 2007 بررسی شد. سپس، تبخیر و تعرق روزانه برآورد شده توسط مدل sebal با استفاده از مشاهدات تشتک تبخیر ارزیابی شد. با توجه به مقدار آماره ی rmse که برای هر دو سنسور از میانگین مقادیر واقعی کمتر است (بین 85/0 تا 25/1)، می توان نتیجه گرفت که تبخیر و تعرق برآورد شده برای منطقه مورد مطالعه از دقتی مناسب برخوردار است. همچنین، نتایج نشان داد که دقت تصاویر landsat یک و نیم برابر بیشتر از تصاویر modis می باشند. سنسور modis مستقر بر ماهواره aqua، تبخیر و تعرق واقعی را با دقتی (08/1rmse =) در حدود 1/1 برابر بیشتر نسبت به سنسور modis مستقر بر ماهواره terra(25/1rmse =) برآورد می کند. بنابراین می توان نتیجه گرفت که سنسور tm مستقر بر ماهواره landsat می تواند با دقت بهتری نسبت به سنسور modis مقدار تبخیر وتعرق واقعی را برای منطقه مورد مطالعه برآورد کند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

منحنی رطوبتی خاک و هدایت آبی از ویژگیهای بنیادی هستند که بیان کمی آنها برای نمون سازی جریان آب و انتقال املاح در بخش غیراشباع خاک بسیار مهم هستند. هر چند که پیشرفتهایی در اندازه گیریهای مستقیم این ویژگیها صورت گرفته ، لیکن این روشها همچنان پرهزینه و زمان بر می باشند. افزون بر این به دلیل تغییر پذیری زمانی و مکانی ذاتی این ویژگیها اندازه گیری مستقیم آنها نیاز به نمونه برداری فراوان دارد. بنابراین ، در سالهای اخیر روشهای غیر مستقیم مورد توجه بیشتر پژوهشگران قرار گرفته است. یکی از این روشها، توابع انتقالی خاک است که ویژگیهای دیریافت خاک را از ویژگیهای زودیافت آن برآورد می کنند. در مناطق خشک و نیمه خشک ، گچ از اجزا ، مهم تشکیل دهنده خاک بوده که بر ویژگی های فیزیکی آن موثر است. هدف از این پژوهش ، اشتقاق توابع انتقالی خاکهای گچی به منظور برآورد منحنی رطوبتی ، پارامترهای نمون وان گنوختن و معلم-وان گنوختن از ویژگیهای زودیافت خاک و نیز بررسی اثر گچ بر ویژگیهای هیدرولیکی خاک است.

بیان کمی منحنی رطوبتی و هدایت آبی خاک برای مطالعه و نمون سازی حرکت آب و املاح در خاک بسیار مهم است.به دلیل تغییر پذیری های زمانی و مکانی این دو ویژگی ، اندازه گیری مستقیم آنها نیاز به نمونه برداری های فراوان دارد. علی رغم پیشرفتی که در روشهای مستقیم اندازه گیری ویژگیهای هیدرولیکی خاک صورت گرفته ، این روشها همچنان پرهزینه و زمان بر می باشند. بنابراین ، استفاده از روشهای غیرمستقیم به جای اندازه گیری مستقیم اجتناب ناپذیر است. یکی از این روشهای غیرمستقیم ایجاد و استفاده از توابع انتقالی خاک است.