اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات282
تعداد نشریات سازمان80
تعداد شماره‌ها3,251
تعداد مقالات35,917
تعداد مشاهده مقاله54,572,245
تعداد دریافت فایل اصل مقاله93,694,251
قاسمی آریان, یاسر, اسکندری دامنه, هادی, نعیمی, مریم, جلیلی, عادل, زندی فر, سمیرا, گوهردوست, آزاده, لطفی نسب اصل, سگینه. (1404). تبیین بیابان‌زایی و تخریب سرزمین از منظر فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم. سامانه مدیریت نشریات علمی, 32(1), 1-17. doi: 10.22092/ijrdr.2025.133421
یاسر قاسمی آریان; هادی اسکندری دامنه; مریم نعیمی; عادل جلیلی; سمیرا زندی فر; آزاده گوهردوست; سگینه لطفی نسب اصل. "تبیین بیابان‌زایی و تخریب سرزمین از منظر فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم". سامانه مدیریت نشریات علمی, 32, 1, 1404, 1-17. doi: 10.22092/ijrdr.2025.133421
قاسمی آریان, یاسر, اسکندری دامنه, هادی, نعیمی, مریم, جلیلی, عادل, زندی فر, سمیرا, گوهردوست, آزاده, لطفی نسب اصل, سگینه. (1404). 'تبیین بیابان‌زایی و تخریب سرزمین از منظر فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم', سامانه مدیریت نشریات علمی, 32(1), pp. 1-17. doi: 10.22092/ijrdr.2025.133421
قاسمی آریان, یاسر, اسکندری دامنه, هادی, نعیمی, مریم, جلیلی, عادل, زندی فر, سمیرا, گوهردوست, آزاده, لطفی نسب اصل, سگینه. تبیین بیابان‌زایی و تخریب سرزمین از منظر فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1404; 32(1): 1-17. doi: 10.22092/ijrdr.2025.133421

تبیین بیابان‌زایی و تخریب سرزمین از منظر فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم

تحقیقات مرتع و بیابان ایران
مقاله 2، دوره 32، شماره 1، اردیبهشت 1404، صفحه 1-17    اصل مقاله (1.63 M)
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijrdr.2025.133421
نویسندگان
یاسر قاسمی آریان* 1؛ هادی اسکندری دامنه2؛ مریم نعیمی3؛ عادل جلیلی4؛ سمیرا زندی فر3؛ آزاده گوهردوست5؛ سگینه لطفی نسب اصل3
1استادیار پژوهش، بخش تحقیقات بیابان، موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2پژوهشگر بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3استادیار پژوهش، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
4استاد پژوهش، بخش تحقیقات گیاه‌شناسی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
5کارشناس پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
چکیده
سابقه و هدف
 فرونشست زمین که بیشتر پیامد برداشت بی‌رویه از لایه‌های آبدار زیرزمینی است، آخرین و غیرقابل‌بازگشت‌ترین مرحله از فرایند بیابان‌زایی و تخریب سرزمین است. اگرچه این موضوع امروزه به عنوان یک ابرچالش، بسیاری از دشت‌ها و حتی کلان‌شهرهای مهم ایران را با تهدید جدی مواجه کرده است، اما در بیشتر معیارها و شاخص‌های مربوط به مدل‌های برآورد شدت بیابان‌زایی، میزان فرونشست زمین و نقش بخش کشاورزی (به عنوان اصلی‌ترین مصرف‌کننده آب زیرزمینی) مغفول مانده است. در همین راستا، این پژوهش با هدف برآورد شدت بیابان‌زایی و تخریب سرزمین از منظر آب و فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش نقشه‌های پهنه‌بندی سه شاخص معیار آب زیرزمینی (هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، افت سطح تراز) برای 273 چاه مشاهده شده در بازه زمانی 97-1380، براساس طبقات شدت بیابان‌زایی (کم، متوسط، شدید و خیلی شدید) به روش معکوس مربع فاصله (IDW) در محیط نرم‌افزار GIS10.8 تهیه گردید. با تلفیق نقشه‌های یادشده با نقشه میزان فرونشست زمین برای سال آبی 95-1394، نقشه شدت بیابان‌زایی محدوده مطالعاتی استخراج شد. با توجه به اهمیت تغییرات حجم مخزن، به عنوان عامل اصلی پدیده فرونشست، تغییرات این شاخص نیز در طول سال‌های آبی 1397-1364 به تفکیک هر آبخوان تجزیه‌وتحلیل گردید.
نتایج
 نتایج نشان داد وضعیت بالفعل بیابان‌زایی از نظر شاخص هدایت الکتریکی، در 6/46 درصد حوضه مورد مطالعه شدید و خیلی شدید است. همچنین این میزان در رابطه با نسبت جذب سدیم در 6/90 درصد حوضه، کم و در رابطه با شاخص افت آب زیرزمینی 4/53 درصد حوضه شدید و خیلی شدید می‌باشد. بدترین وضعیت مربوط به شاخص افت آب زیرزمینی بوده که وضعیت مشکوک و نامناسب شوری در آبخوان‌های سرخس، فریمان – تربت جام، جنوب‌غربی مشهد و نریمانی نیز تا حدود زیادی معلول این شاخص است. نتایج بررسی شاخص میزان فرونشست نشان داد وضعیت بیابان‌زایی از نظر این شاخص در 1/18 درصد از حوضه مورد مطالعه شدید است. در این میان آبخوان‌های مشهد، فریمان – تربت جام، تایباد و کرات، به ترتیب دارای بیشترین میزان فرونشست هستند. نتایج بررسی تغییرات حجم مخزن نیز نشان داد که بیشترین سطح فرونشست در آبخوان مشهد با بیشترین تغییرات حجم همراه بوده است. نتایج به‌دست آمده در مورد وضعیت بالفعل بیابان‌زایی تحت دو معیار آب زیرزمینی و فرونشست در حوضه آبریز قره‌قوم نشان داد که 9/55 درصد از محدوده مورد مطالعه در طبقه متوسط و 1/26 درصد از آن در طبقه کم قرار دارد. بر این اساس، شدت بیابان‌زایی در کل حوزه تحت دو معیار آب زیرزمینی و فرونشست در طبقه متوسط و کم قرار می‌گیرد.
با توجه به اینکه بخش کشاورزی بیشترین مصرف آب را در حوضه مورد مطالعه به همراه دارد، پیشنهاد می‌گردد تمهیدات ویژه‌ای در مورد افزایش کارایی و بهره‌وری آب در این بخش انجام شود. در غیر این صورت، پیامدهای اجتماعی، اقتصادی و اکولوژیکی بیابان‌زایی و تخریب سرزمین، جبران‌ناپذیر خواهد بود.
کلیدواژه‌ها
تخریب اراضی؛ مدل IMDPA؛ هدایت الکتریکی؛ SAR؛ فرونشست
عنوان مقاله [English]
Explanation of desertification and land degradation from the Perspective of water and subsidence in the Qareqom Basin
نویسندگان [English]
Yaser GHasemi Arian1؛ Hadi Eskandari Dam aneh2؛ Maryam Naeimi3؛ Adel Jalili4؛ Samira Zandifar3؛ Azadeh Gohardoust5؛ Sakineh Lotfinasabasl3
1Assistant Professor, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2Researcher, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
3Assistant Professor, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
4Professor, Botany Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
5Researcher, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]
Background and objectives
Land subsidence, primarily caused by excessive groundwater extraction, constitutes the most advanced and irreversible stage of desertification and land degradation. While this phenomenon poses a significant threat to numerous plains and major urban centers across Iran, existing desertification assessment models have largely overlooked subsidence rates and the agricultural sector's substantial groundwater consumption. This study evaluates desertification intensity in the Qaraqom basin through the dual lenses of water resource utilization and land subsidence dynamics.
Methodology
The study employed the Inverse Distance Weighting (IDW) method in GIS 10.8 to create zonation maps for three critical groundwater indices: electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio (SAR), and groundwater level decline. Data from 273 observation wells (2001-2018) were classified into four desertification intensity categories (low, moderate, severe, and very severe). These maps were integrated with a land subsidence rate map (2015-2016 water year) derived from Sentinel-1 satellite imagery provided by the Geological Survey of Iran. Additionally, reservoir volume changes (1985-2018) were analyzed for each aquifer to assess their relationship with subsidence patterns.
Results
Analysis revealed severe to very severe desertification across 46.6% of the basin based on EC values, while SAR indicated low degradation in 90.6% of the area. Groundwater depletion showed the most critical conditions, with 53.4% of the basin experiencing severe to very severe impacts, particularly in the Sarakhs, Fariman-Torbat Jam, southwest Mashhad, and Narimani aquifers. Subsidence rates reached severe levels in 18.1% of the basin, with maximum values observed in the Mashhad, Fariman-Torbat Jam, Taybad, and Karat aquifers. The Mashhad aquifer demonstrated the highest subsidence rates and the most significant reservoir volume changes. Integrated assessment of groundwater and subsidence criteria classified 55.9% of the Qara Qom watershed as moderately affected and 26.1% as low-intensity desertification.
Conclusion
As agriculture represents the dominant water consumer in the basin, immediate implementation of water efficiency and productivity measures in this sector is crucial to prevent irreversible socio-economic and ecological consequences of ongoing desertification and land degradation.
کلیدواژه‌ها [English]
Electrical conductivity, land degradation, IMDPA model, SAR, subsidence
مراجع
  • Abdi, J., 2007. Investigation and preparation of desertification intensity map based on IMDPA model with emphasis on two criteria of water and soil in Abu Zaidabad. M.Sc. Thesis, University of Tehran, Iran. (In Presian).
  • Adem, E., Shults, R., Ukasha, M., Elfeki, A., Alqahtani, F., & Elhag, M., 2024. Land subsidence and groundwater storage change assessment using InSAR and GRACE in the arid environment of Saudi Arabia. Natural Hazards, 1-23. https://doi.org/10.1007/s11069-024-06733-8
  • Akbari, Morteza, Masoud Jafari Shalamzari, Hadi Memarian, and Atefeh Gholami., 2020. "Monitoring desertification processes using ecological indicators and providing management programs in arid regions of Iran." Ecological Indicators 111: 106011. (In Presian). https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.106011
  • Baartman, J. E., van Lynden, G. W., Reed, M. S., Ritsema, C. J., & Hessel, R., 2007. Desertification and land degradation: origins, processes and solutions. DESIRE Report series: Scientific Report, (Wageningen: DESIRE).
  • Eskandari Damaneh, H. and Ghasemi Aryan, Y., 2025. Investigating the trend and explaining the key drivers of desertification and land degradation in Salehiyeh wetland and Qazvin salt plain. Integrated Watershed Management, 4(4): 81-93. doi: 10.22034/iwm.2024.2026209.1146
  • Eskandari Damaneh, H., Eskandari Damaneh, H., Sayadi, Z., & Khoorani, A., 2021a. Evaluation of spatiotemporal changes and correclations of aerosol optical depth, NDVI and climatic data over Iran. Iranian Journal of Range and Desert Research, 28(4): 772-786. (In Presian). https://doi.org/10.22092/ijrdr.2021.125252
  • Eskandari Dameneh, H., Gholami, H., Telfer, M. W., Comino, J. R., Collins, A. L., & Jansen, J. D. 2021b. Desertification of Iran in the early twenty-first century: assessment using climate and vegetation indices. Scientific Reports, 11(1): 20548. https://doi.org/10.1038/s41598-021-99636-8
  • Eskandari Damaneh, H., Gholami, H. , Mahdavi, R. , Khoorani, A. and Li, J., 2022. Evaluation of land degradation trend using satellite imagery and climatic data (Case study: Fars province). Desert Ecosystem Engineering, 8(24): 49-64. doi: 10.22052/deej.2018.7.24.35
  • Farahani, A., & Darvish, M., 2013. Assessment and generating desertification map using FAO and UNEP method in Kavire-e-Meighan basin. Iranian Journal of Range and Desert Research, 19(4), 547-556. (In Presian). https://doi.org/10.22092/ijrdr.2013.3027.
  • Ghasemi Aryan, Y., 2022. Monitoring of dust sources and shifting sand in Khorasan Razavi province. Final project report, Research institute of forests and rangelands. 188. (In Presian).
  • Ghasemi Aryan, Y., 2023. Comprehensive studies of soil degradation and subsidence under the influence of groundwater resources in the plains of iran (Case Study: Qare-qom Basin). Final project report, Research institute of forests and rangelands, Pp. 188. (In Presian).
  • Ghasemi Aryan, Y., 2023. Investigation and quantitative study of underground water and its zoning in Qareqom basin. Final project report, Research institute of forests and rangelands. 88. (In Presian).
  • Hu, R. L., Yue, Z. Q., Wang, L. U., & Wang, S. J., 2004. Review on current status and challenging issues of land subsidence in China. Engineering Geology, 76(1-2), 65-77. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2004.06.006
  • Jamab consulting engineering., 1994. water resources studies in the Qareqom basin. Khorasan Razavi Regional Water Company. Bureau of basic studies of water resources. (In Presian).
  • Kassas, M., 1995. Desertification: a general review. Journal of arid environments, 30(2), 115-128. https://doi.org/10.1016/S0140-1963(05)80063-1
  • Khosravi, H., Zehtabian, G. R., Abolhasani, A., & Eskandari Damaneh, H., 2019. Assessment, Monitoring and Early Warning System for Desertification Based on Water Criterion (case Tudy: Kashan, Iran). The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42: ‪629-637. https://org/10.5194/isprs-archives-XLII-4-W18-629-2019
  • Kohbanani, H., Yazdani, M. R., & Hosseini, S. K., 2019. Mapping Land Subsidence Hazard through InSAR (Case study: Kashmar and Khalil Abad plain). Desert Management, 7(13), 65-76. (In Presian). https://doi: 10.22034/jdmal.2019.36526
  • Lee, E. J., Piao, D., Song, C., Kim, J., Lim, C. H., Kim, E., ... & Lee, W. K., 2019. Assessing environmentally sensitive land to desertification using MEDALUS method in Mongolia. Forest Science and Technology, 15(4): 210-220. https://doi.org/10.1080/21580103.2019.1667880.
  • Lyu, H. M., Shen, S. L., Zhou, A., & Yang, J., 2020. Risk assessment of mega-city infrastructures related to land subsidence using improved trapezoidal FAHP. Science of the Total Environment, 717, 135310. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135310
  • Naeimi, M., Mirakbari, M., Khosroshahi, M., Zandifar, S., & Ghasemi Aryan, Y., 2022. Analyzing the effects of climate change on dust events, a case study: Khorasan Razavi province. Desert Ecosystem Engineering, 10(33): 65-78. (In Presian). https://doi: 10.22052/deej.2021.10.33.41.
  • Saleh, I., Khazaei, M., & Naeimi, M., 2023. Desertification intensity affected by groundwater and land subsidence in Maharloo-Bakhtegan watershed. Water and Soil Management and Modelling, 3(2), 171-184. (In Presian). https://doi: 10.22098/mmws.2022.11906.1187.
  • Sarbaz H, Aghamiri M., 2023. Policymaking and cross-sectoral management to solve the problem of subsidence phenomenon in Iran. Quarterly Journal of Energy Policy and Planning Research. 9 (2): 5. (In Presian).
  • shahedi, M., & Talebi Hossein Abad, F., 2014. Introducing few indices to evaluate the balance of Water Resources and sustainable development (Case Study: Qareh-Qum Basin in Iran). Journal of Water and Sustainable Development, 1(1): 73-79. (In Presian). https://doi: 22067/jwsd.v1i1.34603.
  • Shahini, Z., Faramarzi, M., Garaee, P., & Alimoradi, S., 2021. Evaluating Desertification Intensity with Emphasis on Groundwater Criteria Using IMDPA Model (Case Study: Mehran Plain in Ilam Province). Integrated Watershed Management, 1(1): 17-28. (In Presian). https://doi: 10.22034/iwm.2021.247940
  • Shokoohi, A., Zehtabiyan, Gh., & Tavili, A., 2013. Study of desertification status using IMDPA model with emphasis on water and soil criteria (Case study: Khezr Abad - Elah Abad of Yazd - plain). Journal of Rangeland and Watershed Management. Iranian Journal of Natural Resources, 4: 517 -528. (In Presian). https://doi:22059/jrwm.2012.32050
  • Soleimanpour S M, Naeimi M, Rahmati O, Moatamednia Investigate Desertification using Underground Water and Subsidence Criteria by IMDPA Model (Case Study: Rafsanjan Watershed). E.E.R., 2024; 14 (2):126-140. (In Presian).
  • Studies on updating the country's comprehensive water plan in the watersheds of the east of the country, Tous-Ab consulting engineers., 2018. (In Presian).
  • Toosab Consulting Engineering., 2015. Update report on the integration of water resources studies in the Qareqom basin. Report No. 430517-4673. Khorasan Razavi Regional Water Company. Bureau of basic studies of water resources. (In Presian).
  • Yue, H., Hanssen, R., Van Leijen, F., Marinkovic, P., & Ketelaar, G., 2005. Land subsidence monitoring in city area by time series interferometric SAR data. In Proceedings. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 7: 4590-4592. IEEE. https://doi:10.1109/IGARSS.2005.1526689
  • Zakerinejad, R., masoudi, M., Fallah shamsi, R., & Afzali, F., 2012. Assessment of Desertification using ground water criteria and GIS (case study:Zarin Dasht Fars). Irrigation and Water Engineering, 2(3), 1-10. (In Presian).
  • Zandifar, S., 2023. Quantitative assessment and zoning of groundwater resources in the plains of Iran. Final project report, Research institute of forests and rangelands. (In Presian).
  • Zehtabian G, khosravi H, Eskandari Damaneh H, Abolhasani A., 2018. An Iranian Model of Desertification Potential Assessment for Sustainable Regional Development. E.E.R. 8 (1):21-38. (In Presian).
  • Zhao, F., Gong, W., Tang, H., Pudasaini, S. P., Ren, T., & Cheng, Z., 2023. An integrated approach for risk assessment of land subsidence in Xi'an, China using optical and radar satellite images. Engineering Geology, 314, 106983. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2022.106983.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 382
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 409


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب