موسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Sensitivity Analysis of Rainfed Wheat Yield to Climatic Indices Using The Interpretable Xgboost–SHAP Model Under Climate Change Conditions: Zanjan Province Case Studyتحلیل حساسیت عملکرد گندم دیم نسبت به شاخصهای اقلیمی با استفاده از مدل یادگیری ماشین تفسیرپذیر XGBoost SHAP تحت شرایط تغییر اقلیم: مطالعه موردی استان زنجان12010670010.22059/ijswr.2026.401180.670000FAسجادعسگریگروه مهندسی آبیاری آبادانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهرانزهراآقاشریعتمداریاستادیار/گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانJournal Article20250823This study aimed to assess the sensitivity of rainfed wheat yield to climatic indices over the period 1990–2023 across three representative stations in Zanjan Province, Iran —Zanjan, Khodabandeh, and Khorramdarreh. The Extreme Gradient Boosting (XGBoost) algorithm, interpreted via SHapley Additive exPlanations (SHAP) values, was employed to identify the most influential climatic variables and to determine their optimal and yield-limiting thresholds. The methodological framework integrated four key approaches that have been seldom considered simultaneously in previous research: (i) estimating the length of the growing period (LGP) based on updated FAO guidelines, (ii) aligning climatic data with the actual crop growing period, (iii) focusing on the temporal distribution patterns of climatic indices rather than solely on their cumulative or seasonal means, and (iv) performing interactive and interpretable climatic analysis. The results indicated increasing trends in both yield and LGP across all three sites, although the LGP trend in Zanjan was statistically non-significant (P > 0.1). SHAP analysis revealed that moisture-related variables were the primary determinants of yield in all sites. Specifically, effective rainfall (ERGP: 1.8–2.9 mm/day) in Khodabandeh, the number of precipitation days (N_pr^GP: 4–31 days) in Zanjan, and uniform rainfall distribution (URGP: 11.2–31 mm) in Khorramdarreh emerged as the most influential positive drivers. Conversely, yield limitations were associated with shortened growing periods (LGP: 50–68 days) in Khodabandeh, poorly distributed rainfall (UR/ER: 5.4–10 mm) in Khorramdarreh, and a low number of precipitation days in Zanjan.این پژوهش با هدف تحلیل حساسیت عملکرد گندم دیم به شاخصهای اقلیمی، طی سالهای ۱۳۶۹ تا ۱۴۰۲ در سه ایستگاه زنجان، خدابنده و خرمدره انجام شد. برای این منظور، از مدل یادگیری ماشین (XGBoost) Extreme Gradient Boosting به همراه الگوریتم تفسیرپذیری SHAP استفاده گردید تا مهمترین شاخصهای اقلیمی تأثیرگذار شناسایی و بازههای بهینه و محدودکننده آنها بر عملکرد مشخص شوند. روششناسی پژوهش در چهار بخش تدوین شد : برآورد طول دوره رشد بر اساس دستورالعمل بهروزشده FAO، انطباق دادهها با دوره واقعی رشد گیاه، تحلیل تغییرات توزیع زمانی شاخصهای اقلیمی و انجام تحلیل تعاملی و تفسیرپذیر شاخصهای اقلیمی. نتایج نشان داد در هر سه منطقه، عملکرد گندم و طول دوره رشد روند افزایشی داشتند، اما روند طول دوره رشد در زنجان از نظر آماری معنی دار نبود (P > 0.1). همچنین، در هر سه ایستگاه، متغیرهای مرتبط با رطوبت مهمترین شاخصهای تعیینکننده عملکرد بودند، به طوری که در خدابنده بارش موثر (ERGP) ، در زنجان تعداد روزهای بارش (N_pr^GP) و در خرم دره شاخص ناهمواری بارش (URGP) است. افزون بر این، بارش موثر (1.8 ≤ ERGP ≤ 2.9 mm/Day) در خدابنده ، توزیع بهینه بارش (10.3 ≤ Ur/Er (GP) ≤ 12.4) در خرم دره و دمای میانگین بهینه (9 ≤ T ̅_mean^GP ≤ 9.2 ℃) موثرترین شاخصهای افزایش عملکرد در مقابل کوتاهی طول دوره رشد (50 ≤ LGP ≤ 68 Day) در خدابنده ، توزیع نامناسب بارش (1.1 ≤URGP ≤ 8.7 mm) در خرم دره و تعداد روزهای بارش کم (4 ≤ N_pr^GP ≤ 31 Day) در زنجان بهعنوان مهمترین محدودیتها شناخته شدند.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106700_0b84f5fb06c669205fe5e1d02e1e3367.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Probabilistic Analysis of Land Subsidence Caused by Groundwater Extraction under Unsteady Conditions in Fine-Grained Soilsتحلیل احتمالاتی فرونشست زمین ناشی از برداشت آب زیرزمینی تحت شرایط غیرماندگار در خاکهای ریزدانه213810670110.22059/ijswr.2026.407325.670062FAمریمنجاتی کلاشمیگروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، استان گیلان، ایرانامیرملک پورعضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه گیلانبهنامشفیعی ثابتگروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، استان گیلان، ایرانJournal Article20251201Land subsidence, as a consequence of the excessive groundwater extraction, poses a serious threat to infrastructure and environment. In the current research, the land subsidence caused by groundwater withdrawal was investigated and modeled using a probabilistic analysis approach. A computer program was developed in MATLAB based on the modified Budryk–Knothe influence function and several copula functions were employed to model the dependence among input parameters. Given the significance of incorporating uncertainty in subsidence modeling, two approaches were considered and compared including the application of temporal random variables and the random variables related to mechanical soil properties. A case study was conducted in the Foomanat region of Guilan Province, characterized by silty clay soil. The results demonstrated that when the temporal random variables were considered, the variations in the range of calculated subsidence gradually decreased over time, indicating a more stable subsidence model. In contrast, incorporating the uncertainties associated with mechanical soil properties led to an increased scattering in subsidence values with time. Accordingly, the findings suggest that for short-term subsidence assessments, greater emphasis should be placed on soil mechanical properties, whereas temporal uncertainties become more dominant in long-term analyses. Generally, for the silty clay soil of the study area, the Frank copula was identified as the most appropriate function for modeling the joint probability distributions when the temporal random variables and random soil properties are considered.فرونشست زمین بهعنوان یکی از پیامدهای برداشت بیرویه آبهای زیرزمینی، تهدیدی جدی برای زیرساختها و محیطزیست به شمار میرود. در این تحقیق، مدلسازی فرونشست ناشی از برداشت آب زیرزمینی با استفاده از یک رویکرد تحلیل احتمالاتی انجام شده است. بدین منظور، یک برنامه رایانهای در محیط نرمافزار MATLAB بر پایه تابع تاثیر اصلاحشده بودریک–کنات توسعه داده شد و برای مدلسازی همبستگی میان پارامترهای ورودی، از چندین تابع کاپولا استفاده گردید. در تحقیق حاضر، با توجه به اهمیت نقش عدمقطعیت در فرآیند مدلسازی فرونشست، دو رویکرد شامل اعمال عدمقطعیت موجود در متغیرهای زمانی و متغیرهای مرتبط با خصوصیات مکانیکی خاک مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج مطالعه موردی انجامشده در منطقه فومنات استان گیلان با نوع خاک رسی سیلتی نشان داد که در شرایط اعمال عدمقطعیت متغیرهای زمانی، با گذشت زمان دامنه تغییرات فرونشست محاسبهشده کاهش یافته و مدل رفتار پایدارتری نشان میدهد. در مقابل، با اعمال عدمقطعیت موجود در خصوصیات مکانیکی خاک، افزایش پراکندگی مقادیر فرونشست در طول زمان مشاهده میشود. بر این اساس، یافتهها بیانگر این است که در ارزیابیهای کوتاهمدت فرونشست باید بیشتر به خصوصیات مکانیکی خاک تاکید گردد، در صورتی که عدمقطعیتهای مبتنی بر زمان در بلندمدت تاثیر غالب ایفا میکنند. به طور کلی، نتایج بیانگر آن است که برای خاک رسی سیلتی، تابع کاپولا فرانک مناسبترین توزیع احتمال مشترک در شرایط اعمال عدمقطعیت متغیرهای زمانی و خصوصیات مکانیکی خاک میباشد.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106701_b6ff5583997d37318fb83bb0c3ab272b.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Evaluation and Prioritization of Factors Affecting Smart Management of Concrete Dam Construction Projects Using a Hybrid Fuzzy MCDM and Machine Learning Approachارزیابی و اولویتبندی عوامل مؤثر بر هوشمندسازی مدیریت پروژههای ساخت سدهای بتنی با رویکرد ترکیبی تصمیمگیری چند معیاره فازی و یادگیری ماشین396710670210.22059/ijswr.2026.409192.670080FAاُسامَه عبدالطیف عبدالهالموسویدانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.میرعلیمحمدیگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشکاه ارومیه0000-0001-7194-9393محمدخردرنجبراستادیار گروه مهندسی عمران، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.شاهینرفیعیاستاد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.Journal Article20260102Given the increasing complexity of concrete dam construction projects and the growing demand for intelligent technologies, the absence of a comprehensive and locally adapted framework for identifying and prioritizing the factors influencing smart project management creates significant technical and managerial challenges. This study aims to develop a multi-criteria evaluation framework by identifying 100 critical factors categorized into nine major criteria: technical, temporal, economic, safety, cultural, environmental, legal, supervisory, and technological. Data were collected through two structured questionnaires: the first for assessing the 100 factors by 33 experts, and the second for pairwise comparison of the nine criteria by 42 experienced specialists. Fuzzy multi-criteria decision-making methods were applied to determine the weights of criteria and rank the factors. To enhance the robustness and predictive accuracy of the results, three machine learning models—Partial Least Squares Regression, Bayesian Ridge, and Ridge Regression—were employed. Among these, the PLSR model demonstrated superior performance and was therefore selected for weight prediction and sensitivity analysis. The results indicate that technical–local factors, particularly sanctions-related constraints, challenges of constructing massive concrete structures, and the need for intelligent monitoring systems for phenomena such as erosion and settlement, have the highest influence, accounting for approximately 30–50% of the total impact. Furthermore, emerging technologies such as digital twin systems, Internet of Things platforms, and integrated supervisory tools ranked highest in priority. The proposed framework provides a practical basis for policymakers and project managers to develop more targeted smart-management strategies, prioritize technological investments, and mitigate operational risks in large-scale dam construction projects.با توجه به پیچیدگی روزافزون پروژههای ساخت سدهای بتنی و گسترش کاربرد فناوریهای هوشمند، فقدان یک چارچوب بومی و نظاممند برای شناسایی و اولویتبندی عوامل مؤثر بر هوشمندسازی مدیریت این پروژهها، تصمیمگیریهای مدیریتی و فنی را با عدم قطعیت مواجه کرده است. هدف این پژوهش، توسعه یک چارچوب ترکیبی و دادهمحور برای ارزیابی و اولویتبندی عوامل مؤثر بر هوشمندسازی مدیریت پروژههای سدهای بتنی است. در این راستا، ۱۰۰ عامل کلیدی در قالب ۹ معیار اصلی شامل فنی، زمانی، اقتصادی، ایمنی، فرهنگی، محیطی، قانونی، نظارتی و فناوری شناسایی شد. دادهها از طریق دو پرسشنامه ساختاریافته گردآوری گردید؛ بهگونهای که ارزیابی عوامل توسط ۳۳ کارشناس و مقایسههای زوجی معیارها توسط ۴۲ متخصص باتجربه انجام شد. در گام نخست، از روشهای تصمیمگیری چندمعیاره فازی برای وزندهی معیارها، تحلیل روابط علّی میان آنها و محاسبه امتیاز نهایی هر عامل استفاده شد. در گام دوم، خروجیهای حاصل از این مرحله بهعنوان دادههای ورودی به 12 مدلهای یادگیری ماشین بهکار گرفته شد تا قابلیت پیشبینی وزنها، پایداری رتبهبندی و تحلیل حساسیت نتایج مورد ارزیابی قرار گیرد. در چارچوب تلفیقی، سه مدل رگرسیون شامل رگرسیون حداقل مربعات جزئی، رگرسیون بیزی و رگرسیون ریج بررسی شد که نتایج نشان داد مدل حداقل مربعات جزئی از دقت و پایداری بالاتری برخوردار است. یافتهها حاکی از آن است که عوامل فنی و بومی، بهویژه محدودیتهای ناشی از تحریمها و نیاز به سامانههای هوشمند پایش، بیشترین اثرگذاری را دارند. چارچوب ارائهشده، با توجه به ماهیت دادهمحور و ساختار انعطافپذیر، برای مناطق دارای شرایط فنی، مدیریتی و نهادی مشابه قابل تعمیم است.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106702_c4db3e0edb74ce918ceab932b2b78e62.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Application of Shannon Entropy and Evidential Belief Function Models in Identifying Flood Prone Areas Using a Spatial Integration and Statistical Comparison Approach (Kela Rud Watershed, Babol, Mazandaran Province)کاربرد مدلهای آنتروپی شانون و تابع شواهد قطعی در شناسایی نواحی بحرانی سیلاب با رویکرد تلفیق فضایی و مقایسه آماری (حوضه آبریز کلارود بابل، مازندران)698410670310.22059/ijswr.2026.405784.670046FAسید اسداللهحجازیدانشیار دانشگاه ژئومورفولوژی، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانسبیکهروحانی زادهدانشجوی دکتری رشته ژئومورفولوژی، دانشکده برنامه ریزی وعلوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانمعصومهرجبیاستاد دانشگاه ژئومورفولوژی، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانJournal Article20251109The present study aims to identify flood prone areas and evaluate the performance of two statistical models—Shannon Entropy and Evidential Belief Function (EBF)—for flood hazard zoning in the Kela Rud watershed, Babol County, Mazandaran Province (northern Iran). To achieve this objective, a spatial integration approach in the GIS environment was employed using data derived from nine influential factors, including elevation, slope, aspect, land use, soil type, distance from rivers, distance from roads, drainage density, and the topographic wetness index (TWI). Base information was extracted from digital elevation data (DEM, 30 m), thematic maps, and Sentinel 2 satellite imagery (2023). The Shannon Entropy model, based on the probabilistic information of flood occurrence within each spatial class, calculated the informational weights of the factors. The results indicated that elevation (0.1983), aspect (0.1517), and slope (0.1423) have the greatest impact on flood occurrence. In the Evidential Belief Function (EBF) model, by computing the indices of Belief (Bel), Disbelief (Dis), and Uncertainty (Unc), the spatial distribution of flood probability was reconstructed more accurately. Statistical comparison of model performance based on AUC, RMSE, indices showed that the EBF model (AUC =0/83 RMSE =0/214) has higher accuracy than the Shannon Entropy model (AUC =0/71, RMSE =0/293) in predicting flood susceptible zones. Areas with elevations between 700–1300 m and slopes of 30–45°, mainly within villages such as Shiadeh, Anjilak, and Lamsukola, fall into the very high flood hazard class. Based on these findings, the EBF model, owing to its capability in handling uncertain data and systematically integrating spatial evidence, exhibits greater accuracy and stability in analyzing the complex hydrological systems of northern Iran. The results of this research can serve as a scientific basis for watershed management planning, flood risk monitoring, and sustainable land management in similar forested basins.پژوهش حاضر با هدف شناسایی نواحی بحرانی سیلاب و ارزیابی کارایی دو مدل آماری آنتروپی شانون و تابع شواهد قطعی (EBF) در پهنهبندی خطر سیلاب در حوضه آبریز کلارود بابل واقع در استان مازندران انجام گرفته است. برای دستیابی به این هدف، از رویکرد تلفیق مکانی در محیط GIS و دادههای حاصل از نه عامل مؤثر شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، کاربری اراضی، نوع خاک، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، تراکم زهکشی و شاخص رطوبتی توپوگرافی (TWI) استفاده شد. اطلاعات پایه از دادههای رقومی (DEM 30 m)، نقشههای موضوعی و تصاویر2Sentinel سال 1402 استخراج گردید. مدل آنتروپی شانون بر اساس اطلاعات احتمالی وقوع سیلاب در هر کلاس مکانی، وزنهای اطلاعاتی عوامل را محاسبه کرد. نتایج نشان داد عوامل ارتفاع (1983/0 )، جهت شیب (1517/0) و شیب (1423/0) بیشترین اثر را در وقوع سیلاب دارند. در مدل تابع شواهد قطعی (EBF)، با محاسبه شاخصهای باور (Bel)، ناباوری (Dis) و عدمقطعیت (Unc)، توزیع مکانی احتمال وقوع سیلاب بهصورت دقیقتر بازسازی شد. مقایسه آماری عملکرد مدلها بر اساس شاخصهای AUC، RMSE نشان داد مدل EBF با AUC = 0/83 و0/219 RMSE =نسبت به مدل آنتروپی شانون با AUC = 0/71 و RMSE =0/293 دقت بالاتری در پیشبینی مناطق مستعد سیلاب دارد. نواحی با ارتفاع بین ۷۰۰ تا ۱۳۰۰ متر و شیب ۳۰ تا ۴۵ درجه، عمدتاً در محدوده روستاهای شیاده، انجیلک و لمسوکلا، در کلاس خطر بسیار زیاد قرار گرفتند. براساس یافتهها، مدل EBF بهواسطه توان مدیریت دادههای نامطمئن و تلفیق نظاممند شواهد مکانی، در تحلیل سیستمهای پیچیده هیدرولوژیکی شمال ایران از دقت و پایداری بیشتری برخوردار است. نتایج این پژوهش میتواند بهعنوان مبنای علمی برای برنامهریزی اقدامات آبخیزداری، پایش خطر سیلاب و مدیریت پایدار اراضی در حوضههای جنگلی مشابه مورد استفاده قرار گیرد.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106703_a82fb3793edb3f37776fe5887ee3fbc8.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Comparative Efficiency of Rice Husk Biochar and Magnesium/Aluminum Layered Double Hydroxide for Lead Removal from Aqueous Solutionمقایسه کارایی بیوچار کاه وکلش برنج و هیدروکسید دوگانه لایهای منیزیم-آلومینیوم در حذف سرب از محلول آبی8510510670410.22059/ijswr.2026.404609.670043FAفاطمهشکسته بندگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرانسید مصطفیعمادیهیات علمی/دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریمحمدعلیبهمنیارگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران0000-0001-8804-8479اسماعیلگلی کلانپاگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانمهدیقاجار سپانلوگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منلع طبیعی ساری، ساری، ایرانJournal Article20251101Lead contamination of water resources as an environmental challenge requires the development of highly efficient decontamination methods such as the use of efficient, non-toxic and low-cost adsorbents. This study was conducted to compare the performance of rice husk biochar (RHB) and layered double hydroxides (Mg/Al-LDH) in removing lead from aqueous solutions. In this study, biochar was prepared from the pyrolysis of rice straw and stubble residues at 500°C under limited oxygen conditions and magnesium/aluminum layered double hydroxides at a ratio of 2:1 by co-precipitation method. The evaluation of parameters including adsorption kinetics, isotherm, and the initial solution pH on lead adsorption was performed. According to the results, kinetic studies showed that lead adsorption by RHB and LDH reached equilibrium in 60 and 240 min, respectively and the pseudo-second-order kinetic model showed high ability to predict the adsorption kinetics. with the increasing of initial solution pH, lead adsorption by both adsorbents increased. The Langmuir models showed high ability to predict the lead adsorption behavior by the adsorbents. The maximum lead adsorption capacity by RHB and LDH was 297.83 and 173.46 mg/g, respectively. The results of this study confirm that rice husk biochar can be considered a superior, low – cost, non – toxic and environmentally friendly option for the decontamination of lead from aquatic environments due to the high accessibility of active sites and stable performance over a wide pH range.آلودگی سرب به منابع آب بهعنوان یک چالش زیستمحیطی، نیازمند توسعه روشهای بسیار کارآمد برای رفع آلودگی مانند استفاده از جاذبهای کارآمد، غیرسمی و کمهزینه است. این مطالعه با هدف مقایسه عملکرد بیوچار پوسته برنج (RHB) و هیدروکسیدهای دوگانه لایهای (Mg/Al-LDH) در حذف سرب از محلولهای آبی انجام شد. در این مطالعه، بیوچار از پیرولیز بقایای کاه و کلش برنج در دمای 500 درجه سلسیوس تحت شرایط محدود اکسیژن و هیدروکسیدهای دوگانه لایهای منیزیم/آلومینیوم با نسبت 2:1 به روش هم رسوبی تهیه شد. ارزیابی پارامترهایی شامل سینتیک جذب، ایزوترم و pH اولیه محلول بر جذب سرب انجام شد. طبق نتایج، مطالعات سینتیکی نشان داد که جذب سرب توسط RHB و LDH به ترتیب در 60 و 240 دقیقه به تعادل میرسد و مدل سینتیکی شبه درجه دوم توانایی بالایی در پیشبینی سینتیک جذب نشان داد. با افزایش pH اولیه محلول، جذب سرب توسط هر دو جاذب افزایش یافت. مدلهای لانگمویر توانایی بالایی در پیشبینی رفتار جذب سرب توسط جاذبها نشان دادند. حداکثر ظرفیت جذب سرب توسط RHB و LDH به ترتیب 83/297 و 46/173 میلیگرم بر گرم بود. مطالعات مکانیکی نشان داد که حذف سرب توسط بیوچار عمدتاً از طریق تبادل کاتیونی و تشکیل کمپلکسهای سطحی با گروههای عاملی حاوی اکسیژن رخ میدهد، در حالی که در LDH، فرآیند حذف به دلیل محدود بودن مکانهای فعال در منافذ ریز محدود است. نتایج این مطالعه تأیید میکند که بیوچار پوسته برنج میتواند به دلیل دسترسی بالای مکانهای فعال و عملکرد پایدار در طیف وسیعی از pH، به عنوان یک گزینه برتر، کمهزینه، غیرسمی و سازگار با محیط زیست برای رفع آلودگی سرب از محیطهای آبی در نظر گرفته شود.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106704_e0e9df4d99562aec087c3da8c6d36df5.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Estimation of Field Capacity and Permanent Wilting Point using Visible-Near Infrared Spectral and Soil-Based Pedotransfer Functionsبرآورد رطوبت ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم با استفاده از توابع انتقالی طیفی مرئی-مادون قرمز نزدیک و خاکی10712910670510.22059/ijswr.2026.405383.670041FAچیمنمهدی زادهگروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران0009-0005-9418-2785حسینبیاتگروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایرانمسعودداوریگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.Journal Article20251101Soil water retention characteristics, such as field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP), are critical for efficient water management in agriculture. However, direct measurement of these parameters at the field scale is not always practical. This study aimed to estimate FC and PWP using visible-near infrared (Vis-NIR) spectral data combined with soil physicochemical properties through random forest (RF) and multiple linear regression (MLR) models. A total of 130 soil samples were collected from five provinces in Iran, and their spectral and soil properties were measured. The dataset was divided into training (90 samples) and testing (40 samples) sets, and 11 pedotransfer functions (PTFs) were developed in three steps. To improve model performance, in addition to the no-preprocessing (NP) method, multiplicative scatter correction (MSC), first and second derivatives with Savitzky–Golay filtering (FD-SG, FD-SG2), and standard normal variate (SNV) were applied to the spectral data prior to model development. The results showed that the RF model (RMSE = 0.050) outperformed MLR (RMSE= 0.057) during the training stage. However, in the testing stage, no statistically significant difference was observed between the two methods in estimating FC. In contrast, for PWP estimation, RF generally yielded better results than MLR across most functions; however, these differences were not statistically significant, except for PTF2 (AIC = −264.3), where a significant difference was observed. During the training stage, PTF11 exhibited the best performance for FC estimation (AIC= −540.2), while PTF7 showed the highest performance for PWP estimation (AIC = −612.4). PTF3, incorporating sand, clay, and organic matter as input variables, was identified as the most accurate estimator of FC (AIC = −553.3). Similarly, PTF6, using sand, clay, organic matter, and total porosity, was identified as the most effective estimator of PWP (AIC = −616.2). Principal component analysis identified key wavelengths at 409 nm for FC and 1414, 1912, and 2150 nm for PWP. Overall, soil-property-based PTFs outperformed spectral-only models, but combining spectral and soil data with machine learning improved prediction accuracy.ویژگیهای نگهداری آب خاک، نظیر ظرفیت زراعیFC) ) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) نقش مهمی در مدیریت منابع آب در کشاورزی دارند. با این حال اندازهگیری مستقیم این پارامترها در مقیاس مزرعه همیشه عملی نیست. هدف این مطالعه، برآورد FC و PWP، با استفاده از دادههای طیفی مرئی-مادون قرمز نزدیک (Vis-NIR) و ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی خاک از طریق روشهای جنگل تصادفی (RF) و رگرسیون خطی چندگانه (MLR) بود. بدین منظور، 130 نمونه خاک از 5 استان ایران جمع آوری و ویژگیهای خاکی و طیفی آنها اندازهگیری شد. دادهها به دو مجموعه آموزش (90 نمونه) و تست (40 نمونه) تقسیم شدند و 11 تابع انتقالی در سه گام ایجاد شد. برای افزایش دقت مدلها علاوه بر روش بدون پیشپردازش (NP)، از پیشپردازشهای تصحیح پخشیده چندگانه (MSC)، مشتق اول و دوم همراه با فیلتر ساویتزکی–گلای (FD-SG, FD-SG2) و متغیر نرمال استاندارد (SNV) بر روی دادههای طیفی استفاده شد. نتایج نشان داد مدل RF در مرحله آموزش با 050/0 RMSE= عملکرد بهتری نسبت به MLR با 057/0RMSE= دارد. ولی در مرحله تست عملکرد دو روش در تخمین FC تفاوت معنیداری نداشت. این در حالی است که در تخمین PWP در غالب توابع (به جز تابع 2 به صورت معنیدار 3/264- AIC=) روش RF به طور غیرمعنیدار بهتر از MLR بود. در مرحله آموزش تابع انتقالی 11PTF11) ) با 2/540- AIC= برای FC و PTF7 با 4/612- AIC= برای PWP بهترین عملکرد را داشت. PTF3 با متغیرهای شن، رس و مادهآلی بهعنوان بهترین تخمینگرFC با 3/553- AIC= و PTF6 با ورودیهای شن، رس، مادهآلی و تخلخل کل به عنوان موثرترین تخمینگر PWP با 2/616- AIC= شناسایی شدند. همچنین تحلیل مؤلفههای اصلی، طولموجهای کلیدی 1414، 1912و 2150 نانومتر را برای تخمین PWP و طول موج 409 نانومتر را برای تخمین FC شناسایی کرد. نتایج این پژوهش نشان داد توابع مبتنی بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک نسبت به دادههای طیفی عملکرد بهتری داشتند، اما ترکیب دادههای طیفی و خاکی همراه با الگوریتمهای یادگیری ماشین، میتواند دقت مدلها را بهبود بخشد.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106705_f9f5c4708ded32a916a4459a499c3f31.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Response of Soil Biological and Quality Indicators to Land-Use Change from Forest to Tea Plantation and Paddy Field (A Case Study from Fuman, Gilan Province, Iran)
ABSTRACTبررسی پاسخ شاخصهای زیستی و کیفی خاک به تغییر کاربری از جنگل به باغ چای و شالیزار (مطالعه موردی: شهرستان فومن، استان گیلان، ایران)13114910670610.22059/ijswr.2026.405888.670048FAعاطفهتوکلیگروه علوم و مهندسی خاک،دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان،ایران.احمدگلچینگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.پرویزکرمیگروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران. عضو گروه پژوهشی مطالعات محیطی دریاچه زریبار، پژوهشکدهشهریارصبح زاهدیبخش تحقیقات جنگل، مرتع و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،Journal Article20251110This study was conducted to investigate the effects of land-use change and soil depth variations on the biological, chemical, and physical properties of soil in Fuman region, Gilan Province. Accordingly, 15 soil samples were collected from each of the natural forest, tea plantation, and paddy field land uses at five soil depths (0–20, 20–40, 40–60, 60–80, and 80–100 cm). The measured indicators included soil organic carbon (SOC), microbial respiration (Cmin), microbial biomass carbon (MBC), glomalin, mean weight diameter of aggregates (MWD), activities of dehydrogenase, acid and alkaline phosphatases, cellulase, soil pH, and the metabolic quotient (qCO₂). Analysis of variance showed that the interaction effect of depth and land use on all measured indicators was significant at the 1% probability level (p < 0.01). Overall, the tea plantation performed better in most indicators compared with the other two land uses; in the surface layer (0–20 cm), the values of SOC, Cmin, MBC, cellulase, glomalin and MWD were respectively 17.94%, 0.36%, 19.44%, 16%, 14.3% and 7% higher relative to the forest, and 36.86%, 1.68%, 46.79%, 23.61%, 55.92% and 52.34% higher relative to the paddy field. In the surface soil layer, acid phosphatase activity in the forest land use was 23.66% and 10.88% higher than those in the tea plantation and paddy field, respectively. In contrast, in the surface layer, Dehydrogenase and alkaline phosphatase activities, and qCO₂ in the paddy field were, respectively, four times, 7.35% and 31.86% higher relative to the forest, and 15.89%, 9.5% and 43.28% higher relative to the tea plantation. This increase suggests that under flooded paddy field conditions, soil microorganisms require greater energy expenditure to maintain their metabolism as a result of oxygen limitation and low carbon-use efficiency. Other indicators also showed a significant decrease with increasing depth. These results indicate the relative superiority of tea plantations in terms of biological quality and structural stability of the soil compared with other land uses, and highlight the importance of maintaining this land use for the sustainability of soil ecosystems in northern Iran. <br />این پژوهش با هدف بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و تغییرات عمق بر ویژگیهای زیستی، شیمیایی و فیزیکی خاک در منطقه فومن، استان گیلان انجام شد. بدینمنظور، از هر یک از کاربریهای جنگل طبیعی، باغ چای و شالیزار، تعداد ۱۵ نمونه خاک در پنج عمق (20-0، 40-20، 60-40، 80-60 و 100-80 سانتیمتر) جمعآوری شد. شاخصهای اندازهگیری شده شامل کربن آلی خاک (SOC)، تنفس میکروبی (Cmin)، کربن زیستتوده میکروبی (MBC)، گلومالین، میانگین وزنی قطر خاکدانه (MWD)، فعالیت آنزیمهای دهیدروژناز، فسفاتاز اسیدی و قلیایی، سلولاز، pH و ضریب متابولیک (qCO₂) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل عمق و کاربری بر تمام شاخصهای اندازهگیری شده در سطح احتمال یک درصد (p<0.01) معنیدار بود. بهطورکلی، باغ چای در اغلب شاخصها عملکرد بهتری نسبت به دو کاربری دیگر داشت؛ بهگونهای که در لایه سطحی (20-0 سانتیمتر)، مقدار SOC، Cmin، MBC، آنزیم سلولاز، گلومالین و MWD بهترتیب 94/17، 36/0، 44/19، 16، 3/14 و 7 درصد بیشتر از جنگل و 86/36، 68/1، 79/46، 61/23، 92/55 و 34/52 درصد بیشتر از شالیزار بود. فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در لایه سطحی کاربری جنگل نسبت به کاربریهای باغچای و شالیزار بهترتیب 66/23 و 88/10 درصد بیشتر بود. در مقابل، در لایه سطحی، فعالیت آنزیمهای دهیدروژناز، فسفاتاز قلیایی و شاخص qCO₂ در شالیزار بهترتیب 4 برابر، 35/7 و 86/31 درصد بیشتر از جنگل و 89/15، 5/9 و 28/43 درصد بیشتر از باغ چای بود. این افزایش نشان میدهد که میکروارگانیسمهای خاک در شرایط غرقابی شالیزار، بهدلیل محدودیت اکسیژن و کارایی پایین مصرف کربن، انرژی بیشتری برای حفظ متابولیسم صرف میکنند. سایر شاخصها نیز با افزایش عمق کاهش معنیداری داشتند. این نتایج بیانگر برتری نسبی باغهای چای از نظر کیفیت زیستی و پایداری خاک نسبت به سایر کاربریها و اهمیت حفظ این کاربری در اکوسیستمهای خاکی شمال ایران است.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106706_465533e1556512a96bb52577fd19c2e6.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Effect of Sulfur Application and Soil Moisture Content on Sulfur Oxidation and Chemical Properties in Calcareous Soilsاثر مصرف گوگرد و محتوای رطوبت خاک بر اکسایش گوگرد و ویژگیهای شیمیایی خاکهای آهکی15116710673610.22059/ijswr.2026.404098.670024FAجلالقادریاستادیار پژوهشی بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه،محمد حسینداوودیمؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانندامحمدیبخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی. ایران.کریمشهبازیمؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانکمالخلخالبخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایران.Journal Article20251011Calcareous soils constitute more than 87 percent of Iran's agricultural lands. This study aimed to investigate the effect of different sulfur levels (0, 500, and 1000 kg/ha) under two moisture conditions (40% and 60% of saturated moisture) on sulfur oxidation and some chemical properties of calcareous and non-calcareous soils inoculated with Thiobacillus bacteria. The results showed that the highest sulfur oxidation rate occurred at 40% moisture and a dose of 500 kg/ha, which created optimal conditions for sulfur-oxidizing microbial activity and adequate soil aeration. Increasing moisture to 60% led to a reduction in the oxidation rate due to oxygen limitation and decreased microbial activity. In this study, the most significant decrease in pH and increase in electrical conductivity (EC), available phosphorus, sulfate, iron, and zinc concentration of the five soils were related to the treatment of 1000 kg/ha at 40% moisture. Among the soils, the largest pH reduction was recorded in Qezelr soil (a decrease of 0.87 units), while Babol soil showed the highest increase in EC (1.19 dS/m) and the highest concentrations of available phosphorus (41.1 mg/kg), sulfate (2690 mg/kg), iron (62.9 mg/kg), and zinc (1.25 mg/kg). In contrast, Sharifabad soil, with a 44% calcium carbonate equivalent content, demonstrated the least sensitivity to sulfur oxidation and subsequent pH changes. The results of this study indicate that sulfur application combined with optimal moisture can be used as an efficient strategy for the reclamation of soils with calcium carbonate content below 50%.خاکهای آهکی بیش از 87 درصد اراضی کشاورزی ایران را تشکیل میدهند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر مقادیر مختلف گوگرد (صفر، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ کیلوگرم در هکتار) در دو سطح رطوبتی (۴۰ و ۶۰ درصد رطوبت اشباع) بر فرایند اکسایش گوگرد و برخی ویژگیهای شیمیایی خاکهای آهکی و غیرآهکی همراه با باکتری تیوباسیلوس (Thiobacillus) بود. آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در پنج نوع خاک با درصد آهک متفاوت انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان اکسایش گوگرد در رطوبت 40 درصد و مقدار 500 کیلوگرم در هکتار حاصل شد که این امر بهینهترین شرایط برای فعالیت میکروبی اکسیدکننده گوگرد را فراهم میآورد. افزایش رطوبت به 60 درصد باعث کاهش سرعت اکسایش ناشی از محدودیت اکسیژن و عملکرد کمتر فعالیت میکروبی شد. در این تحقیق بیشترین کاهش معنیدار pH و افزایش هدایت الکتریکی (EC)، غلظت قابلجذب فسفر، سولفات، آهن و روی پنج نوع خاک مربوطه به تیمار 1000 کیلوگرم گوگرد در هکتار و در رطوبت 40 درصد بود. بیشترین کاهش pH در خاک قزلر (87/0 واحد)، بیشترین افزایش EC در خاک بابل (19/1 دسیزیمنس بر متر)، و بیشترین غلظت فسفر (1/41 میلیگرم برکیلوگرم)، سولفات (2690 میلیگرم برکیلوگرم)، آهن (9/62 میلیگرم برکیلوگرم) و روی (25/1 میلیگرم برکیلوگرم) در خاک بابل ثبت شد. خاک شریفآباد با 44 درصد آهک، کمترین تأثیرپذیری را نسبت به اکسایش گوگرد و تغییرات pH داشت. نتایج این مطالعه نشان داد که مصرف گوگرد همراه با رطوبت بهینه میتواند بهعنوان راهکاری کارآمد برای اصلاح خاکهای با محتوای آهک کمتر از ۵۰ درصد مورد استفاده قرار گیرد.موسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Synergistic Effect of Biochar and Microalgae on Improving the Physical Properties of a Fire-Affected Silt loam Soilاثر همافزایی بیوچار و ریزجلبک در بهبود ویژگیهای فیزیکی یک خاک لومسیلتی متاثر از آتش16918810673710.22059/ijswr.2026.408494.670077FAمهساکوهستانیگروه علوم و مهندسی خاک- دانشکده علوم کشاورزی- دانشگاه گیلان-رشت-ایرانسپیدهابریشم کشگروه علوم و مهندسی خاک- دانشکده علوم کشاورزی-دانشگاه گیلان-رشت-ایراننسرینقربانزادهگروه علوم و مهندسی خاک-دانشکده علوم کشاورزی-دانشگاه گیلان-رشت-ایراننفیسهیغمائیانگروه علوم و مهندسی خاک-دانشکده علوم کشاورزی-دانشگاه گیلان-رشت-ایرانJournal Article20251223Nature-based solutions for the restoration of damaged soils are of great importance due to their consideration of intrinsic resilience and ecosystem sustainability. However, the efficacy of such methods, such as the application of biochar and photosynthetic microorganisms, in improving the properties of damaged soils needs to be examined. In the present study, a loamy silt soil from a fire-affected forest area in Roudbar, Gilan province, was collected and treated with 2% and 5% by weight biochar produced from pine wood residues (treatments B2 and B5), the microalgae Scenedesmus sp. (treatment S), and their combinations (treatments SB2 and SB5). After a six-month incubation period, some chemical and structural properties of the soil were measured. The mean comparison results showed that biochar and microalgae, both individually and in combination, significantly increased pH, organic carbon content, bulk density, porosity, and aggregate stability. Except for treatment S, all other biochar and microalgae treatments increased the soil's electrical conductivity (EC). Treatment SB5 showed the greatest effect, increasing soil organic carbon content and porosity by approximately 117% and 30%, respectively. The highest increase in mean weight diameter (MWD) was observed in treatment S, while the greatest increase in geometric mean diameter (GMD) and decrease in fractal dimension (FD) of aggregates were related to treatment SB2. A higher GMD indicates a more uniform size distribution, and a lower FD suggests less aggregate fragmentation in treatment SB2. Therefore, biochar, with its recalcitrant carbon content and ability to create porosity, along with microalgae through photosynthetic carbon fixation and the secretion of adhesive polysaccharides that bind soil aggregates—particularly in combined applications with a synergistic effect—effectively contributes to enhancing carbon storage and improving the stability of degraded soils.راهحلهای طبیعتمحور برای بازیابی خاکهای آسیبدیده بهدلیل درنظر گرفتن تابآوری ذاتی و پایداری زیستبوم حائز اهمیت فراوان هستند، اما نیاز است کارایی چنین روشهایی در بهبود ویژگیهای خاکهای آسیبدیده مورد بررسی قرار گیرد. در پژوهش حاضر، یک خاک لومسیلتی از منطقه جنگلی تحتتاثیر آتش واقع در روبار استان گیلان تهیه و تحت تیمار افزودن سطوح 2 و 5 درصد وزنی بیوچار تولیدی از بقایای چوبی درخت کاج (تیمارهای B2وB5)، ریزجلبک <em>Scenedesmus </em>sp<em>.</em> (تیمار S) و ترکیب آنها (تیمارهای SB2و SB5) به خاک قرار گرفت. پس از یک دوره انکوباسیون شش ماهه، برخی ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی مرتبط با ساختمان خاک اندازهگیری شدند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیوچار و ریزجلبک بهصورت منفرد و ترکیبی موجب افزایش معنادار pH، کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری تخلخل و پایداری خاک شدند. بهغیر از تیمار S، سایر تیمارها موجب افزایش مقدار EC خاک شدند. تیمار SB5 با افزایش بهترتیب حدود 117 و 30 درصد بیشترین اثرگذاری را بر مقدار کربن آلی و تخلخل خاک داشت. بیشترین افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه (MWD) مربوط به تیمار Sو بیشترین افزایش میانگین هندسی قطر خاکدانه (GMD) و کاهش بعد فرکتال خاکدانه (FD) مربوط به SB2بود. GMD بیشتر، نشاندهندهی بهبود یکنواخت توزیع اندازه و FD کمتر، بیانگر خردشدگی کمتر خاکدانهها در تیمار SB2 است. بنابراین بیوچار با دارابودن کربن مقاوم و ایجاد تخلخل و ریزجلبک از طریق تثبیت فتوسنتزی کربن و ترشح پلیساکاریدهای چسباننده خاکدانهها، بهویژه در کاربرد ترکیبی با اثر همافزایی، بهطور مؤثر در افزایش کربن و بهبود پایداری خاکهای آسیبدیده عمل میکنند.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106737_76f4673d9c7e8d3cdcbeafa8621cd129.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Effect of Actinomycete Isolates on Potassium Availability, Soil Characteristics, and Barley Growthتاثیر جدایههای اکتینومایست بر فراهمی پتاسیم و برخی ویژگیهای خاک و رشد گیاه جو18920810673810.22059/ijswr.2026.407444.670064FAرضاطالبیگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایراننسرینقربان زادهگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایرانمحمد باقرفرهنگیگروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایرانسینانوری زادهسازمان کشاورزی استان گیلان، مدیریت و حفاظت گیاهان، رشت، ایرانJournal Article20251206This study comprises two complementary experiments to evaluate whether actinomycete isolates can (i) enhance potassium solubility and improve soil properties, and (ii) promote barley growth. Part I employed a completely randomized design with 29 actinomycete isolates cultured in Alexandrov medium (three replications per isolate) to evaluate their ability to dissolve potassium and to alter culture medium pH. Part II examined the effects of the two superior isolates on barley growth traits and soil properties using a completely randomized block design with four treatments: control (C), chemical fertilizer (CF), and the two selected isolates, S3C and S5A, each with three replications. A suite of soil properties, plant growth metrics, and plant nutritional status was measured. In Alexandrov medium, isolates S3C and S5A produced the lowest pH values (3.23 and 4.25, respectively) and the highest soluble potassium concentrations (4.83 and 4.73 mg L-1, respectively). In soil, both actinomycete containing treatments yielded the lowest pH and the highest available potassium. Additionally, the highest available soil phosphorus was observed in the S3C treatment, and the highest available nitrogen and iron in the S5A treatment. Plant analyses showed that the potassium content in barley increased approximately 3 times in the S3C and S5A treatments relative to the control. The highest plant phosphorus and iron contents were observed in the S3C and S5A treatments, respectively. Overall, these microorganisms not only release potassium into the soil but also enhance the broader soil nutrient status. These results support the potential of actinomycete isolates as biofertilizers to boost crop productivity and promote sustainable agricultural practices. Further field validation is warranted to translate these findings into agronomic recommendations.این پژوهش با هدف بررسی توانایی جدایههای اکتینومایست در افزایش فراهمی پتاسیم و بهبود ویژگیهای خاک و رشد گیاه جو در دو بخش انجام شد. در بخش اول، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با ۲۹ جدایه اکتینومایست در محیط الکساندروف در سه تکرار انجام و توانایی جدایهها در انحلال پتاسیم و تغییر pH محیط کشت ارزیابی شد. در بخش دوم، تاثیر دو جدایه برتر بر برخی صفات رشدی گیاه جو و برخی ویژگیهای خاک بررسی شد. آزمایش به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تیمار (شاهد (C)، کود شیمیایی (CF) و دو جدایهS3C وS5A) و در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که در محیط الکساندروف کمترین مقدار pH (23/3 و 25/4) و بیشترین مقدار پتاسیم محلول (83/4 و 73/4 میلیگرم بر لیتر) به ترتیب مربوط به جدایههای S3C و S5A بود. کمترین مقدار pH و بیشترین مقدار پتاسیم خاک در دو تیمار دارای جدایههای اکتینومایست اندازهگیری شد. مقدار فسفر فراهم خاک در تیمار S3C و مقدار نیتروژن معدنی و آهن فراهم در تیمار S5A بیشترین مقدار بود. مقدار پتاسیم گیاه در تیمارهای S3C وS5A نسبت به تیمار شاهد به مقدار 3 برابر افزایش نشان داد. بیشترین مقدار فسفر و آهن گیاه به ترتیب در تیمارهای S3C و S5A ثبت شد. از آنجا که این ریزجانداران علاوه بر آزادسازی پتاسیم در خاک، موجب بهبود عناصر غذایی قابل دسترس میشوند، استفاده از آنها پس از انجام آزمایشهای میدانی، میتواند بهرهوری محصول را افزایش دهد.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106738_e2e4a38d3f69e4c1aee4fb2615f69031.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321Integrating Bioremediation and Microbial Fuel Cell Technologies: The Role of Soil Microbial Communities In Contaminant Degradation and Bioelectricity Generationادغام زیستپالایی و فناوری پیل سوختی میکروبی: نقش میکروارگانیسمهای خاک در تجزیه آلایندهها و تولید زیستی الکتریسیته20924710673910.22059/ijswr.2026.406137.670051FAشایانشریعتیگروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.هادیمسیب زادهگروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایرانحمیدمقیمیدانشیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده زیست شناسی دانشگاه تهران، تهران، ایرانJournal Article20251115With growing global concerns about soil and water pollution and the escalating impacts of climate change, there is an urgent need for innovative technologies capable of simultaneously achieving bioremediation and clean energy generation. Microbial fuel cells (MFCs) and their sediment- or soil-based variants (SMFCs) have emerged as promising bioelectrochemical systems that convert the chemical energy of organic matter into electrical energy through the metabolic activity of electrogenic microorganisms, while concurrently degrading resistant pollutants. Microbial communities residing in sediments and soil layers, particularly those forming anodic biofilms, play a crucial role in system performance by facilitating direct and mediated electron transfer. However, the open and dynamic nature of SMFC environments leads to complex microbial succession, influencing the electrochemical stability and long-term efficiency of the system. Despite significant progress, challenges such as limited diversity of efficient electroactive species, competition between non-electrogenic and electrogenic microorganisms, and biofilm instability continue to restrict large-scale deployment. This review focuses on the microbial and electrochemical aspects of MFCs and SMFCs, discussing electron transfer mechanisms, microbial community dynamics in anodic and cathodic zones, and the influence of electrochemical parameters on system performance. Future perspectives include the development of engineered microbial consortia with complementary functionalities, integration of biostimulation strategies to regulate microbial succession, and optimization of operational conditions to enhance both power generation and bioremediation efficiency. The insights presented in this review may facilitate the design of more sustainable and efficient systems for environmental management and renewable energy production.با تشدید نگرانیهای جهانی پیرامون آلودگی آب و خاک و پیامدهای فزاینده تغییرات اقلیمی، نیاز به فناوریهای نوینی که بتوانند بهطور همزمان زیستپالایی آلایندهها و تولید انرژی پاک را محقق سازند، بیش از پیش احساس میشود. در این میان، پیلهای سوختی میکروبی (MFCs) و گونههای خاکی رسوبی آنها (SMFCs) بهعنوان سامانههای زیستالکتروشیمیایی نوظهور مطرح شدهاند که قادرند انرژی شیمیایی مواد آلی را از طریق فعالیت متابولیکی میکروارگانیسمهای الکتروژن، به جریان الکتریکی تبدیل کنند و همزمان در تجزیه و حذف آلایندههای مقاوم نقش داشته باشند. جوامع میکروبی مستقر در رسوبات و لایههای خاکی، بهویژه از طریق تشکیل زیستلایههای آندی و تسهیل انتقال مستقیم یا واسطهای الکترون، نقشی تعیینکننده در عملکرد و کارایی این سامانهها ایفا میکنند. با این حال، ماهیت باز و دینامیک محیطهای عملیاتی SMFCs منجر به توالی اکولوژیکی میکروبی میشود که میتواند پایداری الکتروشیمیایی و بازده بلندمدت سامانه را تحت تأثیر قرار دهد. علیرغم پیشرفتهای قابل توجه در این حوزه، محدودیت در تنوع گونههای الکتروژن کارآمد، رقابت میان میکروارگانیسمهای الکتروژن و غیرالکتروژن، و چالشهای مرتبط با پایداری زیستلایهها همچنان از موانع اصلی توسعه و بهکارگیری این فناوریها در مقیاس صنعتی به شمار میروند. این مقاله مروری با تمرکز بر جنبههای میکروبی و الکتروشیمیایی پیلهای سوختی میکروبی و انواع مبتنی بر خاک و رسوب آنها، به بررسی سازوکارهای انتقال الکترون، پویایی جوامع میکروبی در نواحی آندی و کاتدی، و تأثیر پارامترهای الکتروشیمیایی بر عملکرد سامانه میپردازد. افزون بر این، چشماندازهای آینده شامل توسعه کنسرسیومهای میکروبی مهندسیشده با عملکردهای مکمل، بهکارگیری راهبردهای تحریک زیستی برای تنظیم جانشینی میکروبی، و بهینهسازی شرایط عملیاتی بهمنظور افزایش همزمان بازده تولید برق و کارایی زیستپالایی مورد بحث قرار میگیرد. یافتههای این مرور میتواند زمینهساز طراحی سامانههایی پایدارتر و کارآمدتر برای مدیریت محیطزیست و تولید انرژیهای تجدیدپذیر باشد.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106739_3a028f360f7ae4f0dd086c9ded5e1e8c.pdfموسسه انتشارات دانشگاه تهرانتحقیقات آب و خاک ایران2008-479X57120260321A Review of Bioengineering of Rill and Gully Erosion Based on the Suitable Plant Species Selectionمروری بر مدیریت زیستی فرسایش شیاری و آبکندی با تاکید بر انتخاب گونههای گیاهی مناسب24928110674010.22059/ijswr.2026.404090.670034FAمحسنحسینعلی زادهگرگان ، میدان بسیج، پردیس دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان ، دانشکده مرتع و آبخیزداریعلیرادکانیگروه آموزشی آبخیزداری، دانشکدة مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایرانقادیرقلیکوچکنژادگروه آموزشی آبخیزداری، دانشکدة مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.فرخندهآقاجان لیافوگروه آموزشی آبخیزداری، دانشکدة مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.حسنیگانهگروه آموزشی مدیریت مرتع، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.Journal Article20251018Soil, as one of the most vital components of natural resources, plays a critical role in human life. Among various land degradation processes, soil erosion is considered the most significant threat and is recognized as a dynamic mechanism that must be addressed with a broader and more forward-thinking perspective. Any intervention lacking technical and environmentally sustainable principles may result in irreversible or costly consequences. This study aims to provide a model for selecting appropriate plant species to reduce and biologically manage rill and gully erosion in line with sustainable development and the protection of soil and water resources. Following a comprehensive review of erosion sources in multiple studies, the impact of specific plant species—based on canopy characteristics, stems, roots, adaptability, and reproduction—on rill and gully erosion was evaluated. The plant species recommended in the reviewed studies were preferably perennial, with rigid stems, dense upper canopy cover, and deep root systems. These species should tolerate both dry and moist soil conditions and have the capacity to regenerate even after being buried by sediments. In addition to highlighting the high potential and widespread applicability of plant species in controlling gully erosion and the need for greater attention to bioengineering in gully rehabilitation, this study also suggests several suitable species, including Reed (Phragmites australis), Vetiver (Vetiveria zizanioides), Bermuda grass (Cynodon dactylon), Tamarix ramosissima Ledeb, Lycium depressum Stocks and Prosopis koelziana Burkil. These species may serve as effective models for management and implementation decisions in restoration and bio-management of erosion at the national level.<br /> <br />(Tamarix ramosissima Ledeb)، کهور درهای (Prosopis koelziana Burkil)، دیوخار (Lycium depressum Stocks)خاک بهعنوان یکی از مهمترین ارکان منابع طبیعی، نقش بسیار عمدهای در زندگی انسان دارد. در میان فرآیندهای مختلف تخریب سرزمین، فرسایش خاک بزرگترین تهدید به حساب آمده و بهعنوان سازوکاری پویا بهشمار آمده که بایستی با تغییر دیدگاه و فراتر از گذشته به کاهش و مدیریت بههنگام آن پرداخته شود. چرا که هرگونه اقدامی بدون توجه به اصول فنی و پایدار محیط زیستی، تأثیرات جبرانناپذیر و یا پرهزینهای را رقم میزند. پژوهش حاضر به ارائه الگو برای انتخاب گونههای گیاهی مناسب بهمنظور کاهش و مدیریت زیستی فرسایش شیاری و آبکندی خاک در راستای توسعه پایدار و حفاظت از آب و خاک میپردازد. بعد از مرور منابع فرسایش در پژوهشهای متعدد، تأثیر برخی از گونههای گیاهی از لحاظ ویژگیهای تاج پوشش، ساقه، ریشه و شرایط سازگاری و تکثیر در فرسایش شیاری و آبکندی مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان پیشنهادی در پژوهشهای مروری عموماً چندساله و با ساقههای سخت بودند که جوامع گیاهی با پوشش متراکم فوقانی و ریشه متراکم و عمیق را دارا بوده، تحمل شرایط خشک و مرطوب خاک را داشته و در صورت مدفون شدن توسط رسوبات، توان رشد و نموی مجدد را داشته باشند. در این پژوهش علاوه بر پتانسیل و گستردگی بالای گونههای گیاهی در کنترل فرسایش آبکندی و نیازمندی توجه بیشتر به مهندسی زیستی در احیا و کنترل آبکندها، برخی گونههای مناسب مانند نی (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud)، وتیور (Chrysopogon zizanioides L.)، پنجهمرغی (Cynodon dactylon (L.) Pers)، گز پرشاخه (Tamarix ramosissima Ledeb)، کهور درهای (Prosopis koelziana Burkil)، دیوخار (Lycium depressum Stocks) پیشنهاد شده است که میتواند الگوی مناسبی برای اتخاذ تصمیمات مدیریتی و اجرایی پروژههای مرتبط با احیای پوشش گیاهی و مدیریت زیستی فرسایش در سطح ملی باشد.https://ijswr.ut.ac.ir/article_106740_14ac5741bbf2db20faf8bc1cdfae3e32.pdf