كمي‌سازي پارامترهاي فرسايش بادي، ارزيابي ريسك اكولوژيك ناشي از عناصر سنگين گرد و خاك و تعيين شاخص تحمل گياهان به آلودگي (مطالعه موردي:دشت سجزي اصفهان)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي منابع طبيعي

دكتري

پديده فرسايش بادي و توليد گرد و خاك در مناطق خشك و نيمه‌خشك ايران، به‌ويژه در منطقه سجزي واقع در شرق استان اصفهان، به‌عنوان يكي از چالش‌هاي مهم محيط‌زيستي، بهداشتي و اقتصادي مطرح است. اين منطقه به دليل شرايط اقليمي خشك، ساختار زمين‌شناسي شكننده، كاهش پوشش گياهي و فعاليت‌هاي انساني، به يكي از كانون‌هاي اصلي بحران‌هاي فرسايشي كشور تبديل شده است. در همين راستا، پژوهش حاضر با هدف كمي‌سازي شدت فرسايش بادي، ارزيابي ريسك زيست‌محيطي عناصر سنگين همراه گرد و خاك و تعيين شاخص تحمل گياهان به آلودگي هوا طراحي و اجرا شد. در فاز نخست، 13 رخداد شاخص فرسايش بادي در بازه زماني مهر 1401 تا مرداد 1402 از طريق ايستگاه سنجش مستقر در دشت سجزي پايش گرديد و براي هر رخداد، پارامترهايي همچون ظرفيت انتقال ذرات، الگوي حركت ذرات (جهشي، معلق و خزشي) و مقدار تلفات خاك استخراج شد. پهنه‌بندي مكاني با استفاده از نرم‌افزار Surfer نشان داد كه بخش‌هاي جنوبي و مركزي منطقه بيشترين شدت فرسايش را تجربه مي‌كنند. افزون بر اين، مدل SWEEP براي شبيه‌سازي رخدادها به‌كار گرفته شد و پس از كاليبراسيون مبتني‌بر ضريب زبري آلماراس، ضريب تعيين مدل از 78/0 به 94/0 ارتقا يافت كه نشان‌دهنده دقت مطلوب مدل در انطباق با داده‌هاي ميداني است. در فاز دوم، گرد و خاك جمع‌آوري‌شده توسط تله‌هاي MDCO تحت آناليز شيميايي قرار گرفت و غلظت عناصر سنگين نظير Pb، Cd، Zn، Ni و As اندازه‌گيري شد. ارزيابي ريسك با استفاده از شاخص‌هايي همچون RI ، Er و Cf نشان داد كه با افزايش سرعت باد، تمركز عناصر آلاينده در ذرات معلق بيشتر شده و برخي نقاط از نظر ريسك زيست‌محيطي در طبقه «زياد تا بسيار زياد» قرار مي‌گيرند كه مي‌تواند تهديدي جدي براي سلامت انسان و اكوسيستم باشد. در فاز سوم، به‌منظور شناسايي گونه‌هاي گياهي مقاوم براي پروژه‌هاي تثبيت خاك و احياي پوشش گياهي، 104 گونه گياهي منطقه ارزيابي و شاخص APTI آنها بر اساس چهار پارامتر كلروفيل كل، pH عصاره برگ، مقدار اسكوربيك اسيد و تعرق نسبي محاسبه شد. نتايج نشان داد گونه‌هاي قره‌داغ، كارلينا و جغجغه داراي بالاترين تحمل به آلودگي هستند و خانواده‌هاي Chenopodiaceae، Asteraceae، Poaceae، Fabaceae و Zygophyllaceae بالاترين سهم را در ميان گونه‌هاي مقاوم دارند. درمجموع، نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه بهره‌گيري از رويكردهاي تلفيقي مبتني‌بر مدل‌سازي فرسايش، ارزيابي آلايندگي و شاخص‌هاي زيستي گياهان، مؤثرترين راهكار براي درك و مديريت پديده فرسايش بادي در مناطق خشك ايران است و مي‌تواند مبناي برنامه‌ريزي براي كنترل فرسايش، احياي اكولوژيكي و انتخاب گونه‌هاي مقاوم در ساير كانون‌هاي بحراني كشور قرار گيرد

236853

علوم مرتع

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان