۲-۳-۲-۱۳-۱- دینداری ریائی
و در روایتی امام صادق, از جدش رسول­خدا۳ روایت کند که فرمود: «سَیَأْتِی عَلَى النَّاسِ زَمَانٌ … یَکُونُ دِینُهُمْ رِیَاءً … یَعُمُّهُمُ اللَّهُ بِعِقَابٍ فَیَدْعُونَهُ دُعَاءَ الْغَرِیقِ فَلَا یَسْتَجِیبُ لَهُمْ»^[۲۲۹]: زود است بیاید بر مردم زمانی­که دینشان ریائی باشد و خداوند هم عقابش را شامل حال ایشان کند به طوری که او را بخوانند مانند شخص غریق و به اجابت نرسد.
۲-۳-۲-۱۳-۲- ضعف ایمان
پیامبر۳ فرمود: «إِنَّ عِنْدَهَا … یُقَارِبُ الْأَسْوَاقُ إِذَا قَالَ هَذَا لَمْ أَبِعْ شَیْئاً وَ قَالَ هَذَا لَمْ أَرْبَحْ شَیْئاً فَلَا تَرَى إِلَّا ذَامّاً لِلَّهِ»^[۲۳۰]: آن وقت بازارها نزدیک هم باشند یکی گوید چیزی نفروختم و دیگری گوید ربحی نبردم، همه را مذمت کننده خدا بینی.
در این روایت مستقیماً به موضوع فوق اشاره نشده است ولی می­توان آن را استنباط کرد که این، از نشانه­ های ضعف ایمان است وقتی که آدم ضررها را از جانب خداوند می­دانند.
۲-۳-۲-۱۳-۳- طولانی شدن غیبت امام زمان, و ایجاد انحراف در مردم
از دیگر انحرافاتی که در آخرالزمان متوجه مردم می­باشد این است که مردم به خاطر طولانی شدن غیبتِ امام زمان, دچار نوعی لغزش می­شوند و این در حالی است که خداوند این غیبت را برای اهدافی قرار داده است که روایت زیر آن را بیان می­ کند:

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

امام باقر, فرمود: «و ذلک بعد غیبه طویله لیعلم اللَّه من یطیعه بالغیب و یؤمن به»‏^[۲۳۱]: و این (یعنی خروج حضرت مهدی,) بعد از غیبت طولانی است برای این که خداوند بداند چه کسی در غیب او را مطیع است و به او ایمان دارد.
اما برخی از مهم ترین انحرافات در آخرالزمان به خاطر امر غیبت؛
الف- حیرت جاهلان، هلاکت باطل جویان و دروغگو بودن وقت گذاران
امام عسکری, فرمود:«أَمَا إِنَّ لَهُ‏ غَیْبَهً یَحَارُ فِیهَا الْجَاهِلُونَ وَ یَهْلِکُ فِیهَا الْمُبْطِلُونَ وَ یَکْذِبُ فِیهَا الْوَقَّاتُون‏»^[۲۳۲]: آگاه باشید که برای او غیبتی است که جاهلان در آن حیران بمانند و باطل جویان در آن هلاک شوند و وقت گذاران در آن دروغ گویند پس از آن خارج شود.
ب- فراموشی یاد حضرت, و امتحان دیگران
صقر بن دلف از امام جواد, درباره علنی کردن نام گذاری امام زمان به «قائم» و « مُنْتَظَرَ» پرسید و ایشان در جواب فرمود: «لِأَنَّهُ یَقُومُ بَعْدَ مَوْتِ ذِکْرِهِ وَ ارْتِدَادِ أَکْثَرِ الْقَائِلِینَ بِإِمَامَتِهِ فَقُلْتُ لَهُ وَ لِمَ سُمِّیَ الْمُنْتَظَرَ قَالَ لِأَنَّ لَهُ‏ غَیْبَهً یَکْثُرُ أَیَّامُهَا وَ یَطُولُ أَمَدُهَا فَیَنْتَظِرُ خُرُوجَهُ الْمُخْلِصُونَ وَ یُنْکِرُهُ الْمُرْتَابُونَ وَ یَسْتَهْزِئُ بِذِکْرِهِ الْجَاحِدُونَ وَ یَکْذِبُ فِیهَا الْوَقَّاتُونَ وَ یَهْلِکُ فِیهَا الْمُسْتَعْجِلُونَ وَ یَنْجُو فِیهَا الْمُسْلِمُونَ»^[۲۳۳]: چون پس از آن قیام کند که از یادها رفته است و بیشترِ معتقدانِ به امامتش برگشته‏اند، عرض کردم چرا ایشان را منتظر نامیده­اند؟ فرمود براى آن­که غیبتى دارد که روزهاى بسیارى از آن گذشته باشد و مدتش طولانى شود و مخلصان، انتظار او را کشند و شکاکان منکر او شوند و جاحدان، یاد او را به تمسخر گیرند و وقت‏گذاران درباره او دروغگو باشند و شتاب‏زدگان درباره او هلاک گردند و تسلیم شدگان –به امر- او نجات یابند.
ج- ارتداد از دین به خاطر طولانی شدن غیبت
امام حسین, فرمود: «لَهُ‏ غَیْبَهٌ یَرْتَدُّ فِیهَا أَقْوَامٌ وَ یَثْبُتُ فِیهَا عَلَى الدِّینِ آخَرُونَ فَیُؤْذَوْنَ وَ یُقَالُ لَهُمْ‏ مَتى‏ هذَا الْوَعْدُ إِنْ کُنْتُمْ صادِقِینَ‏ أَمَا إِنَّ الصَّابِرَ فِی غَیْبَتِهِ عَلَى الْأَذَى وَ التَّکْذِیبِ بِمَنْزِلَهِ الْمُجَاهِدِ بِالسَّیْفِ بَیْنَ یَدَیْ رَسُولِ اللَّهِ­ص»^[۲۳۴]:براى او غیبتى است طولانى که جمعى در آن از دین بیرون روند و دیگران بر دین پا برجا بمانند و آزار کشند و به آنها گفته شود این وعده چه وقت عملى شود اگر شما راست‏ می­گویید؟ آگاه باشید که اگر صبرکنندگان در غیبت او، بر آزار و تکذیب بمانند -همانند- جهادکنندگان با شمشیر در رکاب رسول خدا۳ هستند.
د- گمراه شدن امت­ها
رسول­خدا۳ فرمود: «الْمَهْدِیُّ مِنْ وُلْدِی تَکُونُ لَهُ‏ غَیْبَهٌ وَ حَیْرَهٌ تَضِلُّ فِیهَا الْأُمَمُ یَأْتِی بِذَخِیرَهِ الْأَنْبِیَاءِ , فَیَمْلَؤُهَا عَدْلًا وَ قِسْطاً کَمَا مُلِئَتْ جَوْراً وَ ظُلْماً»^[۲۳۵]: فرزندم مهدى یک غیبت و حیرتى دارد که گمراه شوند در آن امتها، با ذخیره پیغمبران آید و زمین را پر از عدل و داد کند چنانچه پر از جور و ظلم شده است.
ه- تغییر دید مردم نسبت به امام عصر,
امام صادق, فرمود: «إِیَّاکُمْ وَ التَّنْوِیهَ أَمَا وَ اللَّهِ لَیَغِیبَنَّ إِمَامُکُمْ سِنِیناً مِنْ دَهْرِکُمْ وَ لَتُمَحَّصُنَّ حَتَّى یُقَالَ مَاتَ قُتِلَ هَلَکَ بِأَیِّ وَادٍ سَلَکَ وَ لَتَدْمَعَنَّ عَلَیْهِ عُیُونُ الْمُؤْمِنِینَ وَ لَتُکْفَؤُنَّ کَمَا تُکْفَأُ السُّفُنُ فِی أَمْوَاجِ الْبَحْرِ … وَ لَتُرْفَعَنَّ اثْنَتَا عَشْرَهَ رَایَهً مُشْتَبِهَهً لَا یُدْرَى أَیٌّ مِنْ أَیٍّ»^[۲۳۶]: بپرهیزید از فاش کردن اسرار مذهب، همانا به خدا که امام شما سال­هاى سال از روزگار این جهان غایب شود و هر آینه شما در فشار آزمایش قرار گیرید تا آن­جا که بگویند: امام مُرد، کشته شد، به کدام دره افتاد؟ ولى دیده اهل ایمان بر او اشک بارد، و شما مانند کشتی­هاى گرفتارِ امواجِ دریا، متزلزل و سرنگون شوید، همانا دوازده پرچم مشتبه برافراشته گردد که هیچ یک از دیگرى تشخیص داده نشود (حق از باطل شناخته نشود).
و- یأس از فرج
از دیگر انحرافات در آخرالزمان آن است که مردم از فرج و ظهور امام زمان بنا به دلایلی نا امید و مأیوس می­شوند.
رسول­خدا۳ فرمود: «کیف أنتم إذا استیأستم من المهدی فیطلع علیکم مثل قرن الشمس یفرح به أهل السماء و الأرض فقیل یا رسول الله و أنى یکون ذلک قال إذا غاب عنهم المهدی و أیسوا منه»^[۲۳۷]: چه شود شما را وقتی که مأیوس شوید از مهدی پس مثل خورشید بر شما طلوع کند که اهل آسمان و زمین خوشحال شوند. عرض شد این چه وقت خواهد بود؟ فرمود وقتی که مهدی غائب شود و از او مأیوس شوید.
۲-۳-۲-۱۳-۴- برانگیخته شدن وسوسه­ها در اعتقادات
در روایتی امام علی, فرمود: «إذا … هاجت الوساوس»^[۲۳۸]: هنگامی که وسوسه­ها به هیجان درآیند. که این برانگیخته شدن وسوسه­ها به احتمال قوی همان وسواس­های فکری و یا اعتقادی باشد که در آخرالزمان میان مردم زیاد می­ شود.
۲-۳-۲-۱۳-۵- شیوع انحرافات، در درون دین
با توجه به روایات آخرالزمان آنچه در آن موقع از ناحیه مسلمین گریبان­گیر اسلام می­ شود به قرار زیر است:
الف- ابطال اسلام و احکامش
امام علی, فرمودند: «و تبطل الأحکام و تحبط الإسلام»^[۲۳۹]: و اسلام و احکام آن باطل شود.
که نتیجه این ابطال و تعطیل شدن اسلام و احکام دین، ضعیف و ناقص شدن آن است که امام علی, در ذکر نشانه­ های آخرالزمان فرمودند: «إِذَا … ضَعُفَ الدِّینُ»^[۲۴۰]: هنگامی که دین ضعیف شد.
ب- عدم اقامه حدود برای خدا
حضرت رسول۳ فرمودند: «یَا سَلْمَانُ إِنَّ عِنْدَهَا … فَلَا یُقَامُ لِلَّهِ حَدٌّ وَ لَنْ یَضُرَّ اللَّهَ شَیْئاً»^[۲۴۱]: ای سلمان! آن وقت حدی برای خدا جاری نمی­ شود و به خدا هم ضرری نمی­رسانند.
ج- انکار احکام دین
پیامبر۳ فرمودند: «یَا سَلْمَانُ إِنَّ عِنْدَهَا … یُنْکِرُونَ الْأَمْرَ بِالْمَعْرُوفِ وَ النَّهْیَ عَنِ الْمُنْکَرِ»^[۲۴۲]: ای سلمان! آن وقت امر به معروف و نهی از منکر را انکار کنند.
د- غربت اسلام
پیامبر۳ فرمودند: «إِنَّ الْإِسْلَامَ بَدَأَ غَرِیباً وَ سَیَعُودُ غَرِیباً کَمَا بَدَأَ فَطُوبَى لِلْغُرَبَاءِ»^[۲۴۳]: به راستی که اسلام در آغاز امر غریب بود و در آینده هم غریب خواهد شد همانطور که در اولش بود پس خوشا به حال غرباء.
بیان: در ابتدا بهتر است که مراد از غربت اسلام را بدانیم که چیست. عده­ای گفته­اند که مراد از غربت اسلام در ابتدا و انتهایش به دلیل کمی تعداد مسلمانان به لحاظ کمّی است، یعنی همان ­طور که در آغاز، تعداد مسلمین کم بود در آخرالزمان هم، کم خواهد شد.^[۲۴۴] ولی این بیان قابل قبول نیست؛ زیرا در دنیای کنونی روند و رشد مردم جهان به سوی اسلام و مسلمان شدن، قابل ملاحظه و چشمگیر است. لذا قطعاً غربت اسلام به دلیل کم بودن تعداد مسلمین نیست. عده­ای بیان می­دارند که مراد از غربت اسلام در اولش به دلیل شیوع کفر و کمی اسلام می­باشد و در آخر الزمان هم به همین دلیل در جایی که اسلام و ایمان از مردم منقطع می­گردد، غریب می­ شود.^[۲۴۵] این دیدگاه هم اندکی جای اشکال دارد از این جهت که با گسترش روز به روز اسلام در جهان، دیگر محدوده کفر در حال کوچک شدن است ولی از این جهت که ایمان از مردم سلب می­ شود، قابل توجه است. عده­ای دیگر، غربت اسلام را به دلیل محو شدن رسوم و احکام دین می­دانند^[۲۴۶] که در اول و آخر اسلام هم به این شکل بوده و خواهد شد. که این حرفِ درستی است. گروهی هم غربت دین را به دلیل ضعف آن می­دانند که در ابتدا ضعیف بود و در آخرالزمان هم ضعیف خواهد شد که امام زمان, با ظهورش آن را قوی می­گرداند.^[۲۴۷] که این حرف اگر به لحاظ کمّی و تعداد مسلمین باشد اشتباه است ولی اگر به لحاظ کیفیت و تحکیم احکام و اخلاقیاتِ فراموش شده باشد حرف کاملاً درستی است. و در روایتی آمده است که ابوبصیر از امام صادق, از معنای روایت فوق می­پرسد که امام در پاسخ به او می­گوید: «یَا أَبَا مُحَمَّدٍ یَسْتَأْنِفُ الدَّاعِی مِنَّا دُعَاءً جَدِیداً کَمَا دَعَا إِلَیْهِ رَسُولُ اللَّهِ۳ فَأَخَذْتُ بِفَخِذِهِ فَقُلْتُ أَشْهَدُ أَنَّکَ إِمَامِی فَقَالَ أَمَا إِنَّهُ سَیُدْعَى کُلُّ أُنَاسٍ بِإِمَامِهِمْ أَصْحَابُ الشَّمْسِ بِالشَّمْسِ وَ أَصْحَابُ الْقَمَرِ بِالْقَمَرِ وَ أَصْحَابُ النَّارِ بِالنَّارِ وَ أَصْحَابُ الْحِجَارَهِ بِالْحِجَارَهِ»^[۲۴۸]: دعوت‏کننده­ ما، دعوت خود را از سر مى‏گیرد. مانند دعوت پیغمبر۳‏، پس دستم را بر پای ایشان گذاشتم و گفتم شهادت می­دهم که شما امام من هستید. پس ایشان فرمود: حضرت حجت, هر گروهی را به سمت رهبرانش هدایت می­ کند (مثلاً) اصحاب خورشید و ماه و آتش و سنگ را هر کدام به سمت رهبرشان راهنمایی می­ کند. [منظور این است که حضرت,، حق و باطل را کاملاً مشخص می­نماید.]
اما از اقوال فوق به این نتیجه می­رسیم که مراد از غربت اسلام در ابتدایش، همین کم بودن تعداد مسلمین و نیز درست انجام ندادن احکام، و فراموشی اخلاقیاتش می­باشد ولی غربتِ دین در آخرالزمان نه به خاطر کم بودن تعداد مسلمین است چرا که تعدادشان زیاد است بلکه به خاطر فراموشی احکام و حدود و به خصوص اخلاقیات و مسائل تربیتی ناب اسلامی است که به دست فراموشی سپرده شده است.
اما مراد از غرباء چه کسانی است؟ در این مورد نظریات گوناگونی مطرح شده است:
۱: غرباء همان مسلمین اندکی هستند که در آخر الزمان بر اذیت آزارهای کفار صبر می­ کنند و بر دین اسلام می­مانند.^[۲۴۹]
۲: غرباء کسانی هستند که در آخرالزمان یا هر دو زمان [یعنی آغاز و انجام اسلام]، تابع حق، باقی مانده­اند.^[۲۵۰]
۳: اینان در واقع همان منتظرین امام زمان, و قائلین و عارفین به امامت آن بزرگوار می­باشند.^[۲۵۱]
۴: در روایتی رسول خدا۳ اینان را این گونه معرفی می نماید: «إِنَّ الْإِسْلَامَ بَدَأَ غَرِیباً وَ سَیَعُودُ غَرِیباً کَمَا بَدَأَ فَطُوبَى لِلْغُرَبَاءِ فَقِیلَ وَ مَنْ هُمْ یَا رَسُولَ اللَّهِ۳ قَالَ الَّذِینَ یَصْلُحُونَ إِذَا فَسَدَ النَّاسُ إِنَّهُ لَا وَحْشَهَ وَ لَا غُرْبَهَ عَلَى مُؤْمِنٍ وَ مَا مِنْ مُؤْمِنٍ یَمُوتُ فِی غُرْبَتِهِ إِلَّا بَکَتْ عَلَیْهِ الْمَلَائِکَهُ رَحْمَهً لَهُ حَیْثُ قَلَّتْ بَوَاکِیهِ وَ فُسِحَ لَهُ فِی قَبْرِهِ بِنُورٍ یَتَلَأْلَأُ مِنْ حَیْثُ دُفِنَ إِلَى مَسْقَطِ رَأْسِهِ»^[۲۵۲]: اسلام در آغاز غریب بود و بار دیگر هم غریب خواهد شد، و خوشا بحال غرباء گفته شد. یا رسول اللَّه این غریبان چه افرادى هستند؟ فرمود: آنها کسانى هستند هرگاه مردم فاسد گردند جامعه را به صلاح دعوت مى‏کنند. مؤمن هرگز در وحشت و تنهائى نیست، هرگاه مؤمنى در غربت بمیرد فرشتگان براى او گریه مى‏کنند و براى او طلب مغفرت مى‏نمایند، و این براى مؤمنى است که غریب بمیرد و گریه‏کننده نداشته باشد، در قبر او نورى خواهد بود که از محل دفنش تا مسقط الرأس او را روشن خواهد کرد.
۵: در جایی دیگر رسول خدا۳ غرباء را این گونه معرفی می­ کند: «إن الإسلام بدأ غریبا و سیعود غریبا کما بدأ طوبى للغرباء قیل و ما الغرباء قال النزاع من القبائل»^[۲۵۳]: به راستی که اسلام غریب بود و در آینده هم غریب می­گردد همان­طور که در ابتدا این­گونه شد. خوشا به حال غرباء! گفته شد: غرباء کیانند؟ فرمود: کسانی که از قبیله­ها –شان به دلیل انحرافات زیاد - جدا شده ­اند.
و: شاید مراد از غرباء همان مؤمنین اندکی باشند که در آن روزگاران پایبند به تمام دستورات اسلام از احکام تا اخلاقیات باشند که با توجه به این­که در آن زمان، اسلام و اخلاقیات از بین رفته و کم رنگ گشته است و سعی در عمل و رعایت کردن آنها دارند، در میان خیل منحرفین در امت اسلامی همچون افراد غریب و مظلوم می­باشند که البته به آنها هم به خاطر همین صبرشان بر این رنج­ها اجر عظیمی قرار داده شده است. و شاهد ما هم روایتی است از امام باقر, که فرمود: «فَالْمُؤْمِنُ غَرِیبٌ فَطُوبَى لِلْغُرَبَاء»^[۲۵۴]: مؤمن غریب است پس خوشا به حال غرباء.
ه- کهنه شدن اسلام
پیامبر۳ به حضرت فاطمه فرمودند: «مِنَّا مَهْدِیُّ هَذِهِ الْأُمَّهِ … یَقُومُ بِالدِّینِ فِی آخِرِ الزَّمَانِ کَمَا قُمْتُ بِهِ فِی أَوَّلِ الزَّمَانِ»^[۲۵۵]: مهدیِ این امت از ماست که دین را در آخرالزمان برپا می­ کند همان­طور که من آن را در اولِ زمان به پا داشتم.
با این بیان که وقتی رسول خدا۳ ظهور کرد، دین جدیدی را برای مردم آورد به گونه ­ای که برای ایشـان غریب بود و حتـی قبـولش نیز برای اکثـریت سخـت می­آمـد و همین گونـه اسـت وقتـی که حـضرت حجت, ظهور می­ کند، مردم به این دلیل که از اسلام و قوانین آن اعم از احکام و اخلاقیات و اعتقادات فاصله گرفته­اند که گویا اسلام از خاطرشان فراموش شده است و نزد ایشان رنگ کهنگی به خود گرفته است لذا حضرت, با ظهور خود این معضل را رفع خواهد نمود.
۲-۳-۲-۱۴- راضی نبودن به خواست الاهی
رسول­خدا۳ فرمود: «سَیَأْتِی عَلَى النَّاسِ زَمَانٌ تَخْبُثُ فِیهِ سَرَائِرُهُمْ وَ تَحْسُنُ فِیهِ عَلَانِیَتُهُمْ طَمَعاً فِی الدُّنْیَا لَا یُرِیدُونَ بِهِ مَا عِنْدَ رَبِّهِمْ»^[۲۵۶]: روز گاری بر مردم خواهد آمد که به خاطر طمع به دنیا، درونشان پلید و خبیث و ظاهرشان آراسته باشد و -«به خاطر همین حُسن ظاهر و خُبث طینت و اعمالِ ناپسندی است که انجام می­ دهند»^[۲۵۷]- آن چه را که در نزد خداوند است را نمی­خواهند.
۲-۳-۲-۱۵- شیوع عدم ترس از خدا
امام صادق, فرمود: «فَإِذَا … رَأَیْتَ اللَّیْلَ لَا یُسْتَخْفَى بِهِ مِنَ الْجُرْأَهِ عَلَى اللَّهِ»^[۲۵۸]: و دیدی که برای انجام کارهای بد، مردم انتظار شب را نمی­کشند بلکه در روز انجام می­ دهند.
و در روایتی امام صادق, فرمود: «سَیَأْتِی عَلَى أُمَّتِی زَمَانٌ … لَا یُخَالِطُهُمْ خَوْفُ أَنْ یَعُمَّهُمُ اللَّهُ بِبَلَاءٍ فَیَدْعُونَهُ دُعَاءَ الْغَرِیقِ فَلَا یَسْتَجِیبُ لَهُمْ»^[۲۵۹]: بزودى بر امت من زمانى فرا خواهد رسید که هرگز نمى‏ترسند که خداوند متعال بلایى عمومى و فراگیر نازل کند که در آن حال، مردم همانند انسان غریق او را بخوانند ولى اجابتشان نکند.
۲-۳-۲-۱۶- تأثیر پذیری امت اسلام از فرهنگ و انحرافات بیگانه

شکل (۲-۹) پل بای هو در تایوان (بالا) و سیستم جداسازی آن (پایین) ]۱۶[
روگذر بولو در ترکیه : همان طور که در شکل (۲-۱۰) مشاهده می شود عایق بندی این روگذر که از نوع بتن پیش تنیده می باشد، از میراگرهای هیسترتیک فولادی به شکل Cو بالشتک های تفلونی استفاده شده است. طول آن بالغ بر ۲۳۱۳ متر و عرض آن به ۵/۱۷ متر میرسد. در زلزله های سال ۱۹۹۹ ترکیه که بزرگای آن ها به طور متوسط ۵/۷ ریشتر بوده است، پاسخ این پل جداسازی شده کاملا رضایت بخش بوده است، طوری که در زلزله ای با شتاب ماکزیمم حدود g0/1 که خیلی بیشتر از شتاب طرح بوده است، پل جداسازی شده با وجود تحمل خسارت های بسیار، واژگون نشده است. خسارت های وارده به پایه ها محدود به ترک های خمشی ظریف می شود و اغلب خسارت های سازه ای توسط روسازه وکوله ها تحمل شده اند. جابجائی جانبی قابل توجهی در عرشه نسبت به پایه ها رؤیت شده است؛ خرد شدگی بتن و چرخش کوله ها در انتهای روگذر مشاهده می شود که به علت برخورد بین عرشه و کوله می باشد. بالشتک های تفلونی، روی اغلب پایه ها از محل خود خارج شده اند و در میراگرهای هیسترتیک فولادی که به عنوان قطعات مستهلک کننده انرژی می باشند، تغییرشکل های دائمی ناشی از جاری شدن عناصر فولادی صورت گرفته است. این درحالی است که همین روگذر در معرض زلزله ای به همین بزرگی و با شتاب ماکزیمم زمین مشابه شتاب طرح g 4/0 مواجه شده بود، که هیچ گونه خسارتی ندیده بود ]۱۶[.

شکل (۲-۱۰) روگذر بولو درترکیه (راست) و زوال بالشتک آن (چپ) ]۱۶[
در ایسلند نیز چهار پل جداسازی شده در زلزله های سال ۲۰۰۰ عملکرد رضایت بخشی داشته اند؛ این زلزله دارای شتاب ماکزیمم g 84/0 بوده است. پل های جداسازی شده با جداگرهای لاستیکی- سربی تنها در جهات طولی و عرضی مقداری جابجائی پیدا کرده اند و هیچ مشکل دیگری نداشته اند ]۱۶[. در شکل های (۲-۱۱) تا (۲-۱۴) چند پل جداسازی شده تازه ساز که در آن ها از بالشتک پاندول اصطکاکی برای تحمل نیروهای بزرگ بهره گرفته شده است، آورده شده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل(۲-۱۱) پل کودائیک که در آن ۱۵ عایق لرزه ای از نوع پاندول اصطکاکی بکار رفته است ]۱۶[
شکل(۲-۱۲) پل مارتینز که در آن به ازای هر پایه دو عایق لرزه ای از نوع بالشتک پاندول اصطکاکی بکار رفته است (کالیفرنیا) ]۱۶[
شکل(۲-۱۳) پل امریکن ریور که در آن ۴۸ عایق لرزه ای از نوع بالشتک پاندول اصطکاکی بکار رفته است (کالیفرنیا) ]۱۶[
شکل(۲-۱۴) پل آی ۴۰ و عایق لرزه ای بکار رفته در آن که از نوع بالشتک پاندول اصطکاکی می باشد (روی رو میسیسیپی^[۱۷]) ]۱۶[
زمانی که طراحی یک پل به صورت جداسازی شده توجیه می شود، فرض می گردد که عمده اتلاف انرژی در سیستم جداساز اتفاق می افتد و تنها تحت زلزله های حدی ممکن است مقدار کمی شکل پذیری توسط پایه ها نیاز باشد. دستیابی به چنین پاسخی به سادگی امکان پذیر است، به شرطی که سطح تسلیم سیستم جداساز طوری انتخاب شود که تسلیم در پایه ها اتفاق نیفتد. به عبارت دیگر لازم خواهد بود تا سیستم جداساز حتما زودتر از پایه تسلیم شود .ضرایب حفاظت پایه در محاسبه مقاومت های اسمی به منظور پرهیز از تسلیم زود هنگام پایه به کار می روند. این ضرایب به میزان قابلیت اعتماد مشخصات مکانیکی سیستم های جداساز بستگی دارد. در بسیاری از موارد لازم است که مقاومت واقعی سیستم جداساز بیشتر از ۱۰ درصد با مقاومت طرح آن اختلاف نداشته باشد و مقاومت سیستم جداساز در تغییر مکان طرح برابر ۸۵ درصد مقاومت اسمی پایه باشد ]۱۴[.
اصول طراحی بر مبنای ظرفیت به منظور پرهیز از مودهای شکست نا مطلوب پایه ها و پی ها همچنان قابل کاربرد می باشد. به طور مثال اطمینان از اینکه مقاومت برشی پایه زودتر از مقاومت خمشی آن فعال نمی شود، ضروری است. ضرایب حفاظت پایه در محاسبه مقاومت تکیه گاه ها ، اتصالات و کوله ها به کار می روند. ضریب حفاظت پایه (PPI) از رابطه (۲-۱) به دست می آید:
(۲-۱)
به گونه ای که حداکثر تغییر مکان جانبی رأس پایه در حالت پل جدا نشده و حداکثر تغییرمکان جانبی رأس پایه در حالت پل جدا شده می باشد. لازم به ذکر است که مقدار PPI همواره بین صفر و یک قرار می گیرد. زمانی که پایه در حالت جدا نشده باشد، مقدار ضریب حفاظت پایه برابر صفر می باشد و مقدار ۱ برای ضریب حفاظت پایه بدین معناست که پایه کاملا ازحرکات زمین جدا شده است ]۱۴[.
معمولا افزایش سختی جداساز منجر به کاهش تغییر مکان های عرشه می گردد. لیکن تغییر مکان رأس پایه با تغییر سختی جداساز تغییر چندانی نمی کند. به عبارت دیگر مقدار ضریب حفاظت پایه در محدوده مشخصی از مقدار سختی جداساز مستقل است. همچنین افزایش سطح تسلیم جداساز در غالب موارد باعث کاهش تغییر مکان های عرشه می گردد. میزان تأثیر افزایش سطح تسلیم جداساز در کاهش تغییر مکان های عرشه، زمانی قابل توجه است که سختی جداساز در حدود ۲۰ تا ۴۰ درصد سختی پایه انتخاب شود. با افزایش سختی جداساز از میزان این تأثیر به شدت کاسته می شود. همواره با کاهش مقاومت تسلیم جداساز تغییر مکان های رأس پایه کاهش می یابد و به عبارت دیگر کاهش مقاومت تسلیم جداساز باعث افزایش ضریب حفاظت پایه می گردد. در حالی که با افزایش مقاومت تسلیم جداساز، ضریب حفاظت پایه کاهش یافته و امکان ورود پایه به محدوده های غیر ارتجاعی افزایش می یابد. لذا در چنین مواردی مانند حالت پل جداسازی نشده و یا پل های با تکیه گاه های نئوپرن انبساط حرارتی، لازم است که پایه های پل با بهره گرفتن از المان های دارای رفتار غیر خطی مدل سازی شود ]۱[.
۲-۷- مفهوم و مکانیزم جداسازی لرزه ای پل ها
توانایی و مزایای تکیه گاه های جداگر بعنوان ابزار کنترل نیروهای جانبی که به طراحان اجازه می دهد نیروهای زلزله وارد بر پایه ها و کوله های پل را کاهش داده و یا منحرف کنند، به خوبی به اثبات رسیده است. از این تکیه گاه ها می توان به نحو مؤثری در مقاوم سازی پل های موجود و یا طراحی سازه پل های جدید واقع در نواحی لرزه خیز بهره برد. هزینه اضافی تکیه گاه های جداکننده نسبت به تکیه گاه های معمولی با صرفه جویی در هزینه مقاوم سازی زیر سازه و یا ساخت پل جبران می شود. این صرفه جویی به علت کاهش میزان نیروی زلزله به علت استفاده از این تکیه گاه ها می باشد. البته کوشش هایی نیز برای ساخت جدا کننده های لرزه ای ارزان قیمت در کشور انجام می گیرد که با به ثمر رسیدن آن، هزینه اضافی فوق کاهش یافته و یا از بین خواهد رفت. تکیه گاه های جداگر مورد استفاده در جداسازی لرزه ای پل ها معمولا در زیر عرشه پل و روی پایه ها و کوله ها قرار می گیرند ]۱[.
مکانیزم کاهش نیروی زلزله در یک پل دارای تکیه گاه های جد اکننده می تواند بوسیله یک یا چند مورد از عوامل زیر بوجود آید ]۱۴[:
۱ -افزایش پریود اصلی سازه پل (اثر تغییر پریود در طیف پاسخ) در اثر کاهش سختی جانبی پل که نیروها را کاهش داده، ولی تغییر مکان ها را افزایش می دهد.
۲ -افزایش میرایی که تغییر مکان ها را کاهش داده و ممکن است نیروها را نیز کاهش دهد. افزایش میرایی می تواند در اثر جاری شدن بعضی از اجزاء تکیه گاه مانند هسته سربی و یا بوسیله نیروهای اصطکاکی موجود در سطوح لغزش تکیه گاه ها بوجود آید.
۳ -توزیع و پخش نیروهای زلزله در همه تکیه گاه ها ؛ افزایش انعطاف پذیری جانبی یک پل، منجر به افزایش تغییر مکان افقی روسازه پل تحت بارهای جانبی می شود. بکار بردن تکیه گاه های جداکننده در پل ها، انعطاف پذیری جانبی و پریود ارتعاش پل را در هنگام زلزله افزایش می دهد که این امر با افزایش تغییر مکان های جانبی روسازه پل همراه می باشد.
در شرایط بار سرویس، تغییر مکان روسازه بایستی در حدود مجاز نگه داشته شود. تکیه گاه های جداکننده تحت بار زلزله نیز تغییر مکان روسازه نسبت به زیر سازه را کنترل می کنند. با افزایش میرایی جدا کننده ها می توان از تغییر مکان زیاد جلوگیری نمود.
شتاب اکثر زلزله ها معمولا دارای زمان تناوب غالبی در حدود ۱/۰ تا ۱ ثانیه می باشد و حداکثر شدت آن در محدوده زمان تناوب های ۲/۰ تا ۶/۰ ثانیه است. بنابراین چون امکان تشدید پاسخ سازه هایی که زمان تناوب طبیعی آن ها در محدوده ۱/۰ تا ۱ ثانیه است، در مقابل زلزله وجود دارد، این سازه ها در محدوده های تناوبی فوق آسیب پذیرترند. مهمترین ویژگی جدا کننده های لرزه ای در این است که با انعطاف پذیری زیاد خود، زمان تناوب طبیعی سازه را افزایش می دهند. این پدیده افزایش زمان تناوب سازه موجب می گردد که از عمل تشدید یا از نزدیک شدن به آن اجتناب شود و در نهایت، پاسخ سازه کاهش یابد. اما لایه های عمیق خاک نرم می تواند فرکانس پایین حرکات زلزله را تشدید نماید. منطقه بستر دریاچه قدیمی در مکزیکوسیتی مثالی از این مورد است. در چنین حالاتی، سازه های انعطاف پذیری که میرایی متوسطی داشته باشند، به جای کاهش پاسخ سازه باعث افزایش آن می شوند. در این حالت تمهیدات لازم به منظور افزایش میرایی بعنوان بخشی از سیستم جدا کننده لرزه ای می تواند نقش مهمی در جلوگیری از وقوع رویدادهای غیر قابل پیش بینی داشته باشد.
همانطور که گفته شد، یکی از خصوصیات مهم تکیه گاه های جداکننده در پل ها قابلیت استهلاک انرژی زلزله می باشد. بعنوان مثال در یک تکیه گاه لاستیکی استهلاک انرژی بوسله تغییر شکل پلاستیک هسته سربی انجام می شود و در یک تکیه گاه از نوع اصطکاکی، انرژی توسط کار نیروهای اصطکاکی موجود بین سطوح لغزشی مستهلک می گردد.
در مورد روسازه های واقع بر تکیه گاه های جدا کننده، همه تکیه گاه ها می توانند در تحمل و انتقال نیروهای جانبی شرکت کنند. اصلاح توزیع بار جانبی بین تکیه گاه ها وسیله مقاوم سازی مؤثری است که می تواند با استفاده صحیح از تکیه گاه های جداکننده بدست آید. بعضی از سیستم های جداسازی رفتار صرفا نرم شونده دارند و تقریبا رابطه نیرو- تغییر مکان دو خطی از خود نشان می دهند، مانند تکیه گاه های لاستیکی سربی، تکیه گاه های پاندول اصطکاکی و یا سیستم های دوگانه شامل سطوح لغزش با فنرهای بازگرداننده. برای تحلیل غیر خطی چنین سیستم هایی، با بهره گرفتن از قطعات هیسترزیس (برای هر تکیه گاه یک قطعه) می توان پاسخ تکیه گاه را در همه محدوده های تغییر مکان، با دقت بدست آورد. از نقطه نظر انرژی، المان های هیسترزیس برای چنین تکیه گاه هایی مناسب هستند، زیرا مکانیزم استهلاک انرژی یا مکانیزم ناشی از تسلیم سرب و یا ناشی از اصطکاک کولمب (لغزشی) می باشد و به دقت با استهلاک انرژی حاصل از مدل المان دو خطی مطابقت دارد. لکن بعضی از سیستم های جداکننده مانند لاستیک با میرایی زیاد، رفتار نرم شونده- سخت شونده دارند. برای چنین سیستم هایی، مدل ساده دو خطی رابطه نیرو - تغییر مکان را در محدوده تغییر مکان های زیاد به درستی نشان نمی دهد ]۱۷[.
برای تحلیل سیستم جداگر تحت زلزله های خیلی قوی، مدل بایستی رفتار لاستیک را در کرنش های بزرگ در نظر بگیرد. تکیه گاه های الاستومریک اگر بطور صحیح طراحی و ساخته شوند در کرنش های بزرگ سختی بیشتری از خود نشان می دهند که این پدیده ناشی از کریستالیزه شدن کرنشی در لاستیک می باشد. اگرچه اکثر پروژه های طراحی شده تا امروز فقط با اتکا بر سیستم های جد اکننده نرم شونده بوده است، تمایل به استفاده از زلزله های طرح بزرگتر احتمالاً منجر به بهره گیری از سیستم های نرم شونده - سخت شونده خواهد شد تا عملکرد قابل قبولی در محدوده های گسترده تر شدت های زلزله فراهم شود. یک سیستم صرفا نرم شونده که برای زلزله های خیلی بزرگ، بهینه طراحی شده باشد، تحت زلزله های متوسط معمول، نسبتاً سخت می باشد که باعث افزایش شتاب در سطح روسازه می شود. در مقابل، یک سیستم نرم شونده - سخت شونده را در ترازهای زلزله متوسط، می توان با انعطاف پذیری کافی طراحی کرد، بطوری که نیروهای منتقل شده بوسیله تکیه گاه ها در زلزله های مورد انتظار کاهش اساسی پیدا کند، در حالی که در زلزله های سخت احتمال وقوع تغییر مکان های بزرگتر از حدود مجاز بسیار کم باشد ]۱۷[.
۲-۸- انواع تکیه گاه های جداگر لرزه ای
تاکنون، سیستم های جداگر متنوع و مختلف بسیاری ساخته شده و به ثبت رسیده است و همه ساله نیز بر تعداد انواع آن افزوده می شود. دو نوع اصلی سیستم جداکننده وجود دارد:
تکیه گاه های الاستومریک متشکل از لاستیک طبیعی یا نئوپرن و تکیه گاه های لغزشی با سطح لغزشی حاصل از تفلون و فولاد ضد زنگ و یا سطوح لغزشی دیگر. سیستم هایی نیز ساخته شده اند که ترکیبی از تکیه گاه های الاستومریک و لغزشی می باشند. در ادامه، انواع تکیه گاه های جداکننده معرفی می شود.
۲-۸-۱- سیستم های الاستومریک
تکیه گاه جداکننده الاستومریک که در آن از لاستیک طبیعی یا مصنوعی (نئوپرن) استفاده می شود، بعنوان ابزاری برای کاهش نیروهای زلزله و توزیع بهتر نیروهای جانبی بین تکیه گاه های پل مورد استفاده قرار می گیرد. بطور کلی انعطاف پذیری این تکیه گاه ، سختی جانبی کل پل را کاهش داده و در هنگام زلزله تغییر مکان های جانبی روسازه را افزایش داده و نیروهای اینرسی را کاهش می دهد. این تکیه گاه ها در عین حال که حرکات پل را تحت بار سرویس در یک حد مجاز، نگه می دارند، امکان یک مقدار کنترل شده حرکت روسازه نسبت به زیرسازه را درهنگام زلزله فراهم می کنند. همچنین نیروهای جانبی به نسبت سختی قسمت های مختلف زیر سازه که شامل اثرات نرمی تکیه گاه های جداکننده نیز می باشد، بین هسته تکیه گاه ها توزیع می شود. این سیستم در هر تکیه گاه بین روسازه و زیر سازه اتصال برقرار می کند و خطر فروافتادن شاه تیرها را که اغلب در طی زلزله های گذشته در پل های با تکیه گاه های معمولی اتفاق افتاده است، از بین می برد. بطور کلی این جدا کننده ها را می توان به انوع زیر تقسیم بندی نمود:
۲-۸-۱-۱- تکیه گاه های جداکننده الاستومریک چند لایه مسلح شده توسط ورق های فولادی :
در این تکیه گاه ها که در شکل(۲-۱۵) مشاهده می شود، لاستیک طبیعی یا مصنوعی با ورق های فولادی مسلح می شود، به این صورت که صفحات فولادی و لاستیک یک در میان روی هم قرار می گیرند. کاربرد اولیه این تکیه گاه های الاستومریک در روسازه پل ها برای تحمل تغییر شکل های ناشی از تغییرات درجه حرارت بوده است. این بالشتک ها طوری طراحی می شوند که وزن های بزرگ را تحمل کرده، در حالی که در برابر جابجایی های بزرگ مقاومت اندکی دارند. این تکیه گاه ها را می توان با ابعادی ساخت که ظرفیت باربری و انعطاف پذیری افقی لازم برای جداسازی لرزه ای را تأمین کنند.
شکل(۲-۱۵) تکیه گاه الاستومریک چند لایه لاستیکی با میرایی کم ]۱[
این نوع تکیه گاه ها به انواع زیر تقسیم می شوند ]۶،۱۸[ :
۱- تکیه گاه الاستومریک چند لایه لاستیکی با میرایی کم
۲- تکیه گاه های لاستیکی – سربی
۳- تکیه گاه الاستومریک چند لایه لاستیکی با میرایی زیاد
شکل(۲-۱۶) تکیه گاه لاستیکی- سربی ]۱[
۲-۸-۱-۲- جدا کننده های الاستومریک مسلح شده توسط الیاف
در این نوع جدا کننده ها ، به جای صفحات فولادی از الیاف پلیمری (مانند الیاف کولار) با سختی و مقاومت بالا برای مسلح کردن الاستومر استفاده می شود. این الیاف قابلیت چسبندگی و پیوستگی مناسبی با زمینه الاستومر دارند. همچنین این الیاف دارای وزن کمی می باشد. بنابراین با بکار بردن این روش، معایب استفاده از صفحات فولادی که عبارت از سنگینی آن ها و نیز گران قیمت بودن به علت فرایند پیچیده آماده ساختن، جهت قرار دادن در بین لایه های لاستیکی و حرارت دادن مجموعه آن می باشد، مرتفع می گردد ]۲۰،۱۹[.
۲-۸-۲- سیستم های جد اکننده لغزشی (اصطکاکی)
یکی از رایج ترین و مؤثرترین تکنیک ها در جداسازی لرزه ای، استفاده از تکیه گاه های جداکننده لغزشی است. سیستم های لغزشی تحت انواع بارگذاری زلزله های شدید به خوبی عمل کرده و در کاهش شتاب روسازه پل ها بسیار مؤثرند. مزایای سیستم جداکننده لغزشی در مقایسه با تکیه گاه های لاستیکی عبارتند از:
۱- سیستم با جداگر اصطکاکی در محدوده وسیعی از فرکانس های ورودی مؤثر است.
۲- از آنجا که نیروهای اصطکاکی که در پایه تولید می شوند با جرم سازه متناسب اند و مرکز جرم و مرکز مقاومت نگهدارنده لغزشی برهم منطبق می باشند، در نتیجه اثرات پیچشی ناشی از سازه های نامتقارن خنثی می شود.
در تکیه گاه لغزشی، کم بودن مقدار اصطکاک، انتقال برش را از سطح جداسازی کاهش می دهد. هر قدر ضریب اصطکاک کمتر باشد، برش کمتری انتقال می یابد. همچنین تغییر مکان های بین روسازه و زیرسازه و مقاومت اصطکاکی در سطح لغزش تکیه گاه، انرژی زلزله را مستهلک می کند. گاهی اوقات میراگرهایی نیز مانند پین های فلزی با میرایی هیسترزیس در داخل یک تکیه گاه لغزشی به آن اضافه می شود. برای فراهم نمودن مقاومت کافی در برابر باد و اجتناب از حرکت سازه تحت زلزله های کوچک یا اثرات دیگر، یک مقدار مناسب ضریب اصطکاک لازم است. مشخصه های لغزشی بسیاری از سطوح اصطکاکی به فشار و سرعت نسبی لغزش وابسته بوده و فرایند لغزش ذاتا غیرخطی است. بنابراین تحلیل دینامیکی این سیستم ها باید بصورت غیرخطی انجام پذیرد. در تحلیل های تئوری تکیه گاه های لغزشی معمولا از فرض اصطکاک کولمب استفاده می شود، ولی این فرض نشان دهنده رفتار واقعی سیستم نمی باشد. ماده ای که بیشترین کاربرد را در تکیه گاه لغزشی دارند، پلی تترا فلور اتیلن (تفلون) واقع بر فولاد ضد زنگ می باشد و مشخصه های اصطکاکی این سیستم به دما، سرعت حرکت صفحه میانی، درجه سایش و تمیزی سطح وابسته است. مواد دیگری که برای تکیه گاه لغزشی مورد استفاده قرار می گیرند، صفحات آلیاژ سرب- برنز می باشند که بر روی یک سطح از جنس فولاد ضد زنگ می لغزد.
مشکل استفاده از لغزنده ها در سیستم جداسازی این است که نیروی مقاوم و بازگرداننده مؤثری وجود ندارد. بنابراین تغییر مکان سیستم نسبتاً بزرگ می شود. چون این تغییر مکان می تواند در هر جهت افقی رخ دهد، قطر صفحات تکیه گاه و سیستم تکیه گاه باید خیلی بزرگ باشد، لکن به چند روش می توان نیروهای مقاوم و بازگرداننده را ایجاد نمود. بعنوان مثال می توان از ترکیب سطوح لغزشی و الاستومریک استفاده کرد. بعضی از انوع این نوع تکیه گاه عبارتند از ]۱۷[ :
- سیستم اصطکاک خالص
- میله های غلتان بین پایه و پی (دایروی یا بیضوی)
- سیستم پاندول اصطکاکی
- سیستم اصطکاکی EQS که جزئیات آن در شکل (۲-۱۷) نشان داده شده است.
- سیستم جداگر لغزشی FIP که جزئیات آن در شکل (۲-۱۸) نشان داده شده است.

In recent years studying genetic variation among population by determination of allele frequencies and genetic parameters became a new method that it has been done in different population all around the world. By using this method lots of similarities has been founded among population around the world. These similarities represent the same genetic pool and also it may show the same population in the past as well. So it seems that different population were one at the first and geographical situations or migrations were the reasons that caused its separation.
Studying short tandem repeats (STR) in genome is the best way to founding genetic variation in population. The aim of this study was to investigate the genetic variation of two population of Iran, Yazd and Kermanshah people.
For this purpose the genetic profile of 50 unrelated individual from each population prepared by using ABI kit. This kit contains fifteen str loci (D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539, D2S1338, D19S433, VWA, TPOX, D18S51, D5S818 and FGA) and also amylogenin gene for sex determination. The result showed all the loci were in Hardy Weinberg equilibrium except two loci(D19s433 , D2s820) in Kermanshah and three loci (D19s433, D21s11 and VWA) in Yazd population. More over forensic parameters including PIC, PD, PE and MP have been calculated. After all the results have been compared with other population in neighbor countries.
This study revealed that these loci were the suitable loci for identification people and studying genetic population variation. Also the comparison showed that both of Yazd and Kermanshah people were similar to Turkish genetically, but were different from other countries. In addition Yazd has more homogeneous population than Kermanshah, that it could be due to pristine gene pool of this population in the past centuries.
Keywords: Short tandem repeats; Microsatellite markers; Population genetic
فصل اول
مقدمه
۱-۱ مقدمه
درگذشته مطالعه‏ی تکامل و مهاجرت‏ها از طریق کشف و بررسی بقایای اسکلتی و فسیل‏ها انجام می‏شد. اما از حدود سه دهه‏ی پیش، باستان‏شناسان و زیست‏شناسان با به‌کار‏گیری آنالیز‏های DNA موفق به کشف‏های بسیار دقیقی شدند که کمک فراوانی به ردیابی تاریخ مهاجرت بشر و تکامل انسان‏ها نموده است. یکی از پر‏کاربرد‏ترین راه‏های آنالیز DNA، بررسی نشان‌گرهای^[۱] ژنتیکی افراد است، که از مهم‌ترین آنها می‏توان به توالی‏های کوتاه تکراری^[۲] موسوم به STR اشاره کرد. STR‏ها، توالی‏هایی به طول یک تا سیزده نوکلئوتید هستند که در ژنوم موجودات در نواحی غیر‌کد‏کننده موجود می‏باشند. هر فرد توالی‏های منحصر به فردی دارد و هیچ دو نفری در جهان نیستند که توالی‏های یکسانی داشته باشند. به همین دلیل ازSTR ‏ها می‏توان در مطالعات جمعیتی و بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیت‏ها سود جست [۱].
علاوه بر مطالعات جمعیتی ازSTR ‏ها می‏توان در موارد تعیین هویت‏، تعیین ابویت، تست‏های پزشکی‏قانونی و سایر موارد استفاده کرد. به طور معمول STRهایی که برای تعیین هویت و مطالعات ژنتیکی جمعیت به‌کار می‏روند، یکسان هستند و شامل پانزده جایگاه به نام‏های D8S1179،D21S11 ، D7S820،CSF ،D3S1358 ،TH01 ، D13S317، D16S539،D2S1338 ، D19S433، VWA، TPOX،D18S51 ، D5S818،FGA ،VWA ، TPOXو TH01 می‏باشند [۱].

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

هم‌چنین از روش مشترکی موسوم به تعیین الگوی DNA در این زمینه‏ها استفاده می‏شود. هر فرد دارای الگوی DNA منحصر به فرد است که تا پایان عمر تغییر نخواهد کرد. محققان دریافتند که افراد یک جمعیت در الگوهای ژنتیکی خود دارای تشابهاتی هستند که منحصر به همان جمعیت است و با الگوی افراد جمعیت‏های دیگر متفاوت است. از این تفاوت‏ها می‏توان برای ردیابی تاریخ مهاجرت و تکامل انسان‏ها استفاده نمود (۱).
۱-۲ نشان‌گر چیست؟
صفاتی را که می‏توانند به عنوان نشانه‏ای برای شناسایی افراد حامل آن صفت مورد استفاده قرار گیرند، نشان‌گر می‏نامند. مندل^[۳] نخستین کسی بود که از نشان‌گرهای ظاهری برای مطالعه چگونگی توارث صفات در نخود‌فرنگی استفاده کرد. اما گاهی صفات به سادگی و با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند، مانند گروه خونی. برای مشاهده چنین صفاتی باید آزمایش‏های خاصی صورت گیرد. به طور کلی هر صفتی که بین افراد متفاوت باشد، ناشی از تفاوت موجود میان محتوای ژنوم آنها می‏باشد. حتی بروز صفات به صورت متفاوت در میان افراد (در شرایط محیطی یکسان)، به علت تفاوت‏ در ژنوم آنها است. این تفاوت‏ها می‏توانند به عنوان نشانه یا نشان‌گر ژنتیک به کار گرفته شوند. به طور کلی برای آنکه صفتی به عنوان نشان‌گر ژنتیک مورد استفاده قرار گیرد، باید دست کم دو ویژگی داشته باشد‌:
۱-در بین دو فرد متفاوت باشد (چند شکلی^[۴])
۲-به توارث برسد (۲).
۱-۳ انواع نشان‌گرهای ژنتیکی
نشان‌گرهای ژنتیکی عبارتند از:
۱-نشان‌گرهای مورفولوژیک
۲-نشان‌گرهای پروتئینی
۳-نشان‌گرهای مولکولی در سطح DNA و RNA
۱-۳-۱ نشان‌گرهای مورفولوژیک
کاربرد نشان‌گرهای مورفولوژیک به ده‏ها سال پیش از کشف DNA مربوط می‏شود. نشان‌گرهای مورفولوژیکی که پیامد جهش‏های قابل رویت در مورفولوژی هسته، از ابتدای این سده مورد استفاده قرار گرفتند. صفات مورفولوژیکی که عمدتا توسط یک ژن کنترل می‏شوند، می‏توانند به عنوان نشان‌گر مورد استفاده قرار گیرند. این نشان‌گرها شامل دامنه وسیعی از ژن‏های کنترل‌کننده صفات فنوتیپی هستند و جز نخستین نشان‌گرها به شمار می‌آیند و از زمان‏های بسیار دور یعنی از زمانی که محل ژن‏ها روی کروموزوم مشخص شد، مورد استفاده قرار می‏گرفتند (۲).
معایب نشان‌گرهای مورفولوژیک

• اغلب دارای توارث غالب و مغلوب بوده و اثرات اپیستازی و پلیوتروپی^[۵] دارند.

• تحت تاثیر شرایط محیطی و مرحله رشد موجود قرار می‏گیرند.

• فراوانی و تنوع کمی دارند.

• گاهی برای مشاهده و ثبت آنها باید منتظر ظهور آنها ماند.

• اساس ژنتیک بسیاری از نشان‌گرهای مورفولوژیک هنوز مشخص نشده است‌(۲).

۱-۳-۲ نشان‌گرهای پروتئینی
در دهه ۱۹۵۰، نشان‌گرهای پروتئینی قابل مشاهده توسط الکتروفورز پروتئین‏ها تحول شگرفی را ایجاد نمودند. برخی از تفاوت‏های موجود در ردیفDNA بین دو موجود ممکن است به صورت پروتئین‏هایی با اندازه‏های مختلف تجلی کنند، که به روش‏های مختلف بیوشیمیایی قابل ثبت و مطالعه می‏گردند. این قبیل نشان‌گرها را نشان‌گرهای مولکولی در سطح پروتئین می‏نامند که از آن جمله می‏توان به سیستم آیزوزایم^[۶]/آلوزایم^[۷] اشاره کرد. معمول‏ترین نوع نشان‌گرهای پروتئینی آیزوزایم‏ها هستند که فرم‏های مختلف یک آنزیم را نشان می‏دهند. آیزوزایم‏ها به‏ طور گسترده در بررسی تنوع ژنتیکی به‌کار گرفته‌شدند. نشان‌گرهای پروتئینی تغییرات را در سطح ردیف و عمل ژن به صورت نشان‌گرهای هم‌بارز نشان می‏دهند. اما این دسته از نشان‌گرها هم دارای معایبی هستند. برخی از معایب آن‏ها عبارت‌اند از:

• محدود بودن فراوانی این نوع نشان‌گرها؛

• تعداد آیزوزایم‏های قابل ثبت و مشاهده که می‏توان از آنها به عنوان نشان‌گر استفاده کرد به یکصد عدد نمی‏رسد؛

• محدود بودن تنوع ژنتیکی قابل ثبت در آیزوزایم‏ها‌(نداشتن چند شکلی)؛

• پیچیدگی فنوتیپ‏های الکتروفورزی آیزوزایم‏ها به دلیل دخیل بودن آنزیم‏های مرکب از چند پلی‌پپتید مستقل در ترکیب برخی از آیزوزایم‏ها‌(۳).

اما پیشرفت‏هایی که در زمینه‏ی الکتروفورز دو‏بعدی با قدرت تفکیک زیاد پدید آمده، تجزیه تحلیل هم‌زمان هزاران پروتئین را میسر ساخته و مجددا به‌عنوان فناوری پیشتاز در عرصه نشان‌گر‏های مولکولی مطرح شده‏اند. تاثیرپذیری نشان‌گرها از محیط که به‌طور معمول به‌عنوان یکی از محدودیت‏ها و نکات منفی نشان‌گرهای مولکولی یاد می‏شود، در مورد این نشان‌گر‏ها تبدیل به برتری شده و جایگاه متمایزی را در بین سایر نشان‌گرها به ارمغان آورده است. پروتئومیکس‌(مطالعه سراسری کل پروتئین‏های موجود در یک سلول یا یک ارگانیسم) می‏تواند به‌طور هم‌زمان برای مطالعه بیان ژن و هم‌چنین برای شناسایی پروتئین‏های واکنش دهنده به شرایط محیطی مورد استفاده قرار گیرد(۳).
۱-۳-۳ نشان‌گرهای مولکولیDNA وRNA
دسته‌ای دیگر از تفاوت‏های موجود در سطح DNA هیچ تظاهری ندارند. نه صفت خاصی را کنترل می‏کنند و نه در ردیف اسید‏های آمینه پروتئین‏ها تاثیری برجای می‌گذارند. این دسته از تفاوت‏ها را می‏توان با روش‏های مختلف شناسایی، قابل دیدن و ردیابی کرد و به عنوان نشان‌گر مورد استفاده قرار داد. این نشان‌گر‏ها که تعدادشان تقریبا نا‏محدود است، فقط از راه تجزیه و تحلیل مستقیم DNA قابل ثبت هستند. بنابراین به آنها نشان‌گرهای مولکولی در سطح DNA گفته می‏شود. نشان‌گرهای مولکولی فراوان و در هر موجود زنده‌ای می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. تاکنون تعداد زیادی از نشان‌گرهای DNA معرفی شده‌اند. این نشان‌گرها از نظر بسیاری از ویژگی‏ها مانند درجه‏ی چندشکلی، غالب یا هم‌بارز بودن، تعداد جایگاه‏های تجزیه شده در هر آزمایش DNA، توزیع در سطح کروموزوم، تکرار‌پذیری، نیاز یا عدم نیاز به توالی‏یابی DNA الگو و هزینه‏ی مورد نیاز با همدیگر متفاوت‌اند. انتخاب بهترین نشان‌گر به هدف مطالعه (انگشت نگاری، تهیه نقشه پیوستگی^[۸]، ژنتیک جمعیت و روابط تکاملی) و سطح پلوئیدی موجود مورد مطالعه بستگی دارد‌(۴).
مزایای کاربرد نشان‌گرهای مولکولی

• عدم تاثیرپذیری آنها از شرایط محیطی خارجی و داخلی موجود؛

• امکان به‌کارگیری آنها در مراحل نخستین رشد جنینی حیوانات و مراحل نخستین رشد موجودات؛

دیسرود و کراوز (۱۹۷۱) با به کارگیری روش­های آماری برای ثبت داده ­های بارش و باد در کانزانس، به این نتیجه رسیدند که باد، انرژی جنبشی باران را به طور قابل ملاحظه­ای افزایش می­دهد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

لایلز و همکاران (۱۹۶۹) کلوخه­های خاک را در معرض باران رانده شده توسط باد (باران تحت تاثیر باد) قرار دادند و مشاهده کردند که جدا شدن ذرات خاک به طور قابل توجهی افزایش یافت. دیسرود و کراوز (۱۹۷۱) به نتیجه­ مشابهی رسیدند و این افزایش تفکیک ذرات خاک توسط باران تحت تاثیر باد را، در درجه­ اول به افزایش نیروی برشی باد بر کلوخه­ها نسبت دادند. لایلز و همکاران، ۱۹۷۴؛ دلیما و همکاران، ۱۹۹۲، به این نکته تاکید کردند و همچنین دریافتند که با افزایش رطوبت خاک و چسبندگی خاک، قدرت فرسایش­زایی باران مهار می­گردد.
در زمین­های مسطح شدت بارندگی و سرعت نهایی قطرات باران به آسانی قابل محاسبه است. اما در تپه­ها جریان باد تحت تاثیر توپوگرافی تپه است. سرعت باد در قسمت­ های مختلف تپه تغییر می­ کند. قطرات باران در حال سقوط بر روی تپه، تحت تاثیر الگوی جریان باد محلی اطراف تپه، قرار می­گیرد. و از این رو، شدت و سرعت قطرات باران رانده شده توسط باد در قسمت­ های مختلف دامنه تپه، متفاوت خواهد بود (چوی^[۶۲] ،۲۰۰۲).
چوی(۲۰۰۲) در تحقیقی اثر سرعت قطرات باران رانده شده توسط باد (WDR) بر دامنه تپه­هایی با ارتفاع مختلف و میزان جدا شدن ذرات خاک را مورد بررسی قرار دادند و نتایج حاصل نشان داد که زمانی که سرعت باد زیاد است، میزان جداشدن ذرات خاک در دامنه تپه نسبت به زمین­های افقی، به طور قابل ملاحظه­ای افزایش می­یابد. و همچنین بیان نمودند که سرعت باد عامل کنترل کننده اصلی در فرایند جداشدن ذرات خاک، به وسیله باران رانده شده توسط باد است و با افزایش سرعت باد، میزان جدا شدن ذرات خاک افزایش می­یابد، گرچه این میزان افزایش به زاویه شیب تپه بستگی دارد. در تپه­های با ارتفاع کم و شیب ملایم، بسته به سرعت باد میزان جداشدن ذرات خاک ۳۰-۱۵% نسبت به زمین­های افقی افزایش می­یابد و در تپه­های مرتفع با شیب تند، میزان جداشدن ذرات خاک، ۳-۲ برابر زمین­های افقی است و با نزدیک شدن به قله تپه این میزان افزایش شدیدتر می­ شود. آن­ها همچنین گزارش کردند که درسرعت باد ۱۵متر بر ثانیه، میزان جداشدن ذرات خاک در تپه­ها بیش از ۱۲ برابر در زمین­های افقی است.
باد علاوه بر این که در سطوح شیب­دار معمولا سبب پرتاب نابرابر ذرات می­گردد در سطوح مسطح نیز معمولا به همان گونه عمل می­ کند زیرا قطرات باران تحت زاویه­ای به زمین برخورد می­ کنند و بنابراین آب و خاک به طرف عکس جهت باد پرتاب خواهد شد (رفاهی، ۱۳۸۵).
۴-۲-۱-۲ ارتفاع آب روی خاک
بررسی­ها نشان داده که قابلیت جدا شدن ذرات خاک در اثر قطرات باران به ارتفاع آب روی خاک نیز بستگی دارد. اگر ارتفاع آب در سطح خاک بیش از ۳ برابر قطر قطره باران باشد، جدا شدن ذرات خاک توسط باران به طور قابل ملاحظه­ای کاهش می­یابد (پروفیت و همکاران^[۶۳]، ۱۹۹۱؛ ساندر و همکاران^[۶۴]، ۱۹۹۶).
بررسی­های پالمر نشان می­دهد که هر چه ضخامت لایه آب سطحی افزایش می­یابد فرسایش حاصل از برخورد قطرات باران افزایش می­یابد. به نظر می­رسد که دلیل این امر تلاطمی باشد که در اثر برخورد قطرات باران به وجود می ­آید. البته باید در نظر داشت این موضوع تا ضخامت معینی از آب صادق است و اگر ضخامت لایه آب از آن حد تجاوز کند مقدار فرسایش دوباره کاهش پیدا می­ کند زیرا در این حالت قسمت اعظم انرژی قطرات باران در آب مستهلک می­ شود و اثری بر سطح خاک نخواهد داشت. بررسی­های آزمایشگاهی نشان داده است که ضخامت این لایه برابر قطر قطرات باران است ولی در بعضی موارد ۱:۵ و یا ۱:۳ آن نیز گزارش شده است. این نتایج در مورد خاک­های مختلفی که بافت آن­ها از رس تا لوم سیلتی، لوم و لوم شنی تغییر می­ کند صادق است. در خاک­های شنی افزایش ضخامت آب سطحی باعث زیاد شدن فرسایش ناشی از قطرات باران نمی­ شود (رفاهی، ۱۳۸۵).
توری و همکاران (۱۹۸۷) با بررسی اهمیت چسبندگی ذرات خاک و تاثیر عمق رواناب سطحی بر میزان جدا شدن ذرات خاک نشان دادند که میزان جدا شدن ذرات خاک با افزایش عمق رواناب کاهش می­یابد. بنابراین توان قطرات باران در تفکیک ذرات خاک تا حدودی به وسیله لایه آب خنثی می­گردد.
حضور لایه آب بر سطح خاک بر جهت پرتاب ذرات اثر می­ گذارد. در حضور لایه نازکی از آب در سطح خاک، زاویه پاشمان بین ۵۰ تا ۷۰ درجه تغییر می­ کند و با افزایش عمق آب، این زاویه عمودی­تر می­ شود (کینل، ۲۰۰۵ ). بنابراین با افزایش عمق جریان، میزان پاشمان در جهت افقی کاهش می­یابد. همچنین وجود لایه آب در سطح بر میزان جدا شدن ذرات نیز اثر می­ گذارد. این به خاطر صرف انرژی قطرات، برای عبور از لایه آب است لذا، انرژی کمتری صرف جدا نمودن ذرات خاک می­ شود. از این رو، با افزایش قدرت جریان (عمق جریان) آستانه انرژی جنبشی قطرات باران افزایش می­یابد. به همین خاطر در شرایط باتلاقی، پاشمان قطره باران شاخص مناسبی از میزان جدا شدن نیست ( کینل، ۲۰۰۵ ).
عمق جریان بر تنش فرساینده بر سطح خاک دراثر برخورد قطرات باران، اثر می­ گذارد (کینل، ۱۹۹۱). کینل (۱۹۹۱ و ۲۰۰۵) نشان داد که با افزایش عمق جریان در عمق­های بیش از حدود ۴ میلی­متر، تولید رسوب حاصل از برخورد قطرات با اندازه متوسط (با قطر ۷/۲ میلی­متر) و درشت ( با قطر ۱/۵ میلی­متر)، به صورت خطی کاهش می­یابد. موس و گرین^[۶۵]، (۱۹۸۷) نتیجه گرفتند که بین انرژی جنبشی باران ( با میانه اندازه قطر ۱/۵ میلی­متر )، که با جریانی با عمق­های ۲۵/۴ و ۱۰ میلی­متر برخورد می­ کنند و شدت تولید رسوب، رابطه خطی وجود دارد. کینل (۲۰۰۵) بر این باور است که فرسایش ناشی از برخورد قطرات باران (RIIE, Raindrop Impact Induced Erosion)، عامل اصلی در فرسایش بین شیاری است. این حالت وقتی اتفاق می­افتد که جریان رواناب انرژی کافی برای جدا نمودن ذرات را ندارد و همچنین عمق جریان، مانع برخورد قطرات به سطح خاک نمی­ شود.
۵-۲-۱-۲ شیب زمین
در اراضی مسطح ذرات خاک می­توانند تا ارتفاع۱ متر و به طور جانبی تا حدود ۵/۱ متر پرتاب شوند. قطرات باران وقتی که به یک خاک لخت مسطح و در هوای آرام و بدون باد برخورد می­ کنند تمایل دارند که به طور مساوی در تمام جهات پاشیده شوند. بنابراین خاک خارج شده از هر قسمتی از زمین با خاک دریافتی از پرتاب شدن ذرات از قسمت­ های دیگر جبران می­ شود. با وجود این که در اثر ضربه قطرات باران خاک زیادی حرکت می­ کند اما در هیچ نقطه زمین از بین رفتن وجود ندارد. متوسط زاویه پرتاب ذرات برابر زاویه برخورد قطره به زمین است ولی در جهت عکس آن.
در سطوح شیب­دار مقدار ذراتی که در اثر برخورد قطرات باران به پایین پرتاب می­شوند بیش از ذراتی است که به بالا پرتاب می­شوند بنابراین جابجایی مواد به سمت پایین شیب است. هرچه درجه شیب بیشتر باشد این نسبت افزایش می­یابد. الیسون دریافت که در یک شیب ۱۰% حدود ۷۵% درصد از مواد خاک به طرف پایین دست پرتاب می­ شود در این شرایط ۵۰% مواد از محل خود جا به جا خواهند شد (رفاهی، ۱۳۸۵).
پوسن^[۶۶] در سال ۱۹۸۵ بیان کرد که گرچه شیب سطح خاک بر میزان جداشدن ذرات خاک موثر است، اما دانشمندان مختلف نتایج متناقضی را گزارش نمودند. به عنوان مثال نتایج موسلی^[۶۷](۱۹۷۳)، هارمون و مییر^[۶۸](۱۹۷۸)، فرولیچ و اسلوپیک^[۶۹] (۱۹۸۰)، ساوات^[۷۰](۱۹۸۱) نشان داد که میزان جدا شدن ذرات خاک سطحی با افزایش شیب سطحی، افزایش می­یابد. برخلاف انتظار نتایج مورگان(۱۹۷۸) نشان داد که هیچ رابطه­ قابل توجهی بین شیب سطحی و میزان جداشدن ذرات خاک وجود ندارد بنابراین پوسن لازم دانست اثر شیب بیشتر بررسی گردد و در سال ۱۹۹۲ توری و پوسن اثر شیب بر میزان جداشدن ذرات خاک در اثر برخورد قطرات باران را مورد بررسی قراردادند و نتایج آن­ها حاکی از این بود که با زیاد شدن درجه شیب میزان پاشمان افزایش می‌یابد.
۶-۲-۱-۲ پوشش گیاهی
پوشش گیاهی معمولا میزان هدر رفت خاک را کاهش می­دهد، اما تحقیقات نشان می­دهد که در مورد فرسایش پاشمانی همیشه درست نیست. مخصوصا در مورد گیاهان با ارتفاع زیاد که سبب افزایش پاشمان شدن ذرات خاک می­گردند.
پوشش گیاهی هم در برابر جریان رواناب و همه در برابر برخورد قطرات باران به عنوان یک عامل حفاظتی عمل می­ کند و در کل فرسایش آبی را کاهش می­دهد. در بررسی نقش پوشش گیاهی در فرایند فرسایش باید به نوع، ارتفاع، تراکم پوشش گیاهی توجه کرد. هرچه پوشش گیاهی متراکم­تر باشد و درصد بیشتری از سطح زمین را بپوشاند و ارتفاع کمتری داشته باشد، فرسایش را بیشتر کنترل می­ کند.
گیاهانی که در تماس با سطح خاک هستند بیشتر از گیاهان مرتفع که سطح زمین آنها عاری از پوشش است فرسایش را کنترل می­ کنند گیاهانی که در نزدیکی سطح زمین هستند انرژی جنبشی باران را می­گیرند و آب با سرعت کم به سطح خاک برخورد می­ کند در حالی گیاهان مرتفع گرچه انرژی قطرات باران را می­گیرند، اما به علت فاصله زیاد از سطح زمین، قطرات باران که از آن ریزش می­ کند می­توانند فرسایش­گر باشند، از سوی دیگر قطرات باران در سطح برگ­ها به هم می­پیوندند و قطره بزرگ­تری را به وجود می­آورند که قطعا فرساینده­تر از قطرات باران است.
بانسی^[۷۱] (۱۹۹۴) برای ارزیابی میزان انتقال پاشمان در شیب تحت پوشش گیاهی مختلف، ۴ تیمار گیاه ذرت، گیاه لوبیا، کشت مخلوط ذرت-لوبیا و آیش را بررسی کردند نتایج آن­ها نشان داد که در همه تیمارها میزان پاشمان در پایین شیب بیشتر از بالای شیب بود و مقدار خاک پاشمان شده در پایین شیب در زمین آیش و زمین تحت کشت ذرت بیشتر از زمین­های تحت کشت لوبیا و کشت مخلوط بود. پاشمان خاک در پایین شیب نسبت به بالای شیب در زمین آیش ۷ برابر و در زمین ذرت ۶ برابر بود در حالی که در زمین­های تحت کشت مخلوط و لوبیا این نسبت در حدود ۳-۱ بود و این نشان می­دهد که حضور پوشش گیاهی مقدار انتقال پاشمان به پایین شیب را در طی فرسایش پاشمانی کاهش می­دهد. زیرا هم لوبیا و هم کشت مخلوط نسبت به ذرت، در نزدیکی سطح زمین پوشش بیشتری داشتند از این­رو افزایش پوشش گیاهی سبب کاهش پاشمان خاک به سمت پایین شیب می­گردد.
قهرمانی و همکاران (۲۰۱۱) اثر پوشش گیاهی بر فرسایش پاشمانی و صفحه­ای در دامنه جنگل­های شیب­دار ژاپن را بررسی کردند و به این منظور ۳ کرت به ابعاد (۵*۲) با درصد پوشش ۱%، ۴۵% و ۹۴% ایجاد کردند به ترتیب برای کرت­های با پوشش گیاهی کم، متوسط و زیاد و نسبت پاشمان به کل فرسایش خاک حدود ۱۶%، ۳۲% و ۱۸% و نسبت پاشمان به انتقال رسوبات به ترتیب ۸/۶۰%-۱/۲%، ۸۱%-۸/۲% و ۷/۷۶%-۸% به دست آمد.
گیبلر و همکاران (۲۰۱۰) برای مطالعه فرسایش­زایی باران و تاج بارش در نواحی نیمه گرمسیری جنوب شرقی چین از جام پاشمانی پرشده با شن، استفاده کردند، نتایج به دست آمده نشان داد که قدرت فرسایش­زایی قطرات تاج بارش در مناطق جنگلی، ۵۹/۲ مرتبه بیشتر از قدرت فرسایش­زایی باران در مناطق باز است و این به اهمیت بوته­ها، گیاهان و لایه لاشبرگ در اکوسیستم­های جنگل برای حفاظت خاک در برابر فرسایش تاکید می­ کند. یکی شدن و پیوستن قطرات باران موجود در سطح برگ­ها و شاخه­ها عامل افزایش قدرت فرسایش­زایی هستند. علاوه بر این نتایج نشان داد که پتانسیل فرسایش در جنگل­ها به ساختار جنگل، به ویژه ارتفاع و میزان سطح تاج پوشش بستگی دارد. و متوسط پتانسیل فرسایش در جنگل­های کهنسال ۵۳/۱ مرتبه بیشتر از جنگل‌های جوان به دست آمد.
این مطالعات نشان می­دهد که پوشش گیاهی از طریق جلوگیری از برخورد قطرات باران و کاهش انرژی جنبشی آنها، خاک را از فرسایش پاشمانی حفظ می­ کند و جدا شدن و انتقال ذرات را کاهش می­دهد. پوشش گیاهی همچنین از پاشمان ذرات خاک به سمت بالای شیب جلوگیری می­ کند و همه مسیرهای حرکتی ذرات خاک را محدود می­سازد. بنابراین با افزایش پوشش گیاهی، مخصوصا انواع کوتاه و در حال رشد، انتقال پاشمان و میزان پاشمان کاهش می­یابد و پوشش گیاهی قادر است هم قبل از ایجاد رواناب و هم در زمان شروع رواناب هدر رفت خاک را کاهش دهد.
۲-۲ کاربری اراضی
رشد بی­رویه جمعیت و به دنبال آن نیاز روزافزون انسان به غذا، کشاورزان کشورهای مختلف جهان را به سوی بهره ­برداری از زمین­های نامرغوب و اراضی حاشیه­ای هم­چون مراتع و جنگل­های واقع در اراضی شیب­دار سوق داده است(حاج عباسی، ۱۳۸۶). یک روش برای توسعه اراضی کشاورزی، جنگل­تراشی و تبدیل آن به اراضی مرتعی و کشاورزی است که یکی از پیامدهای این تخریب، تاثیر منفی بر کیفیت خاک می­باشد( کیانی،۱۳۸۶) که منجر به تخریب اکوسیستم­های طبیعی می­ شود و ظرفیت فعلی و آینده تولید خاک را کاهش داده و سبب فرسایش خاک می­گردد (عمادی، ۲۰۰۹). در ایران تغییر کاربری زمین از مرتع به کشاورزی دیم با سرعت بالایی (حدود ۴۰۰ مترمربع در هر ثانیه) در حال رخ دادن است(عباس زاده افشار و همکاران، ۲۰۱۰).
پژوهش و همکاران (۱۳۹۰)در تحقیقی با هدف تعیین اثر نوع کاربری اراضی مختلف در تولید فرسایش و رسوب در حوضه آبخیز تنگ گزی(یکی از زیر حوضه­های بزرگ حوضه­ی زاینده­رود) نشان دادند که بیشترین مقدار هدر رفت خاک و تولید رسوب با بهره گرفتن از معادله جهانی فرسایش خاک در حوضه مورد مطالعه، از کاربری­های مرتع متراکم و بیشه و بوته­زارهایی که در واحد فیزیوگرافی کوه خاکی قرار دارند، صورت گرفته است. این افزایش تولید رسوب در این دو نوع کاربری، ناشی از تأثیر متقابل دو عامل شیب و چرای بی­رویه دام در اوایل فصل بهار (عدم مدیریت صحیح زراعی) بوده است. بنابراین با اولویت دادن به این دو نوع کاربری اراضی و اجرای عملیات مکانیکی از قبیل تراس­بندی و احداث بند و کشت برروی خطوط تراز در کنار عملیات بیولوژیکی و همچنین قرق کردن آن­ها می­توان نقش چشمگیری در کاهش اثر منفی شیب و کنترل فرسایش خاک داشت و از سوی دیگر با توجه به آن­که بیشتر ساکنان این منطقه را عشایر تشکیل می­ دهند و شغل اصلی آن­ها دامداری و دامپروی است، توصیه می­ شود که از ورود دام به این کاربری­ها جلوگیری شود. به طورکلی در این تحقیق مقادیر ضریب فرسایش­پذیری در کاربری­های مختلف که از طریق اندازه ­گیری مستقیم به دست آمد، نشان داد که بیشترین مقدار این عامل در کاربری جنگل با پوشش کم و کمترین مقدار در کاربری مرتع متراکم است.
با بررسی نقش تغییرات کاربری اراضی در میزان فرسایش و رسوب در چهار حوضه در چین مشخص شد در مناطق جنگلی مقدار فرسایش و رسوب بین ۱۰ تا ۱۰۰ درصد کاهش داشت(ژانگ و همکاران^[۷۲]،۲۰۱۰). همچنین، مشخص شد در حوضه­های کوچک) ۱کیلومترمربع( تغییرات کاربری اراضی اثر کمتری بر رواناب سطحی و تولید رسوب دارد.
تجوانی^[۷۳](۱۹۸۰) اثر کاربری اراضی بر روی فرسایش را در شیب­های مختلف در مناطق مختلف هندوستان آزمایش کرد و نتیجه گرفت که پوشش گیاهی طبیعی و گراس­های طبیعی در قیاس با اراضی کاشته شده شامل گندم، جو و ذرت از هدر رفت خاک کمتری برخوردار است. مورگان(۱۹۸۰) بر اساس مطالعه­ ای روی فرسایش خاک در انگلستان دریافته است که کاربری اراضی کشاورزی، کنترل مهمی روی منبع و مقدار رسوب رودخانه دارد. همچنین او نتیجه گرفته است که تبدیل اراضی مرتعی به اراضی زراعی باعث تشدید فرسایش در مقیاس وسیع می­ شود و نوع کاربری اراضی کنترل مهمی روی منبع و مقدار رسوب رودخانه دارد. آزموده و همکاران ) ۸۹۱۳) در پژوهشی به منظور بررسی رواناب و فرسایش خاک در خاک­های تحت پوشش اراضی جنگلی و مقایسه آن با اراضی زراعی و باغی که منتج از تغییر کاربری جنگل بوده، نسبت به شناسایی عوامل مؤثر در رواناب و فرسایش خاک در محدوده شهرستان ساری اقدام نموده و در هر یک از کاربری­ها، میزان رواناب و فرسایش خاک ناشی از شبیه­سازی باران را اندازه ­گیری کردند. نتایج حاصله نشان داد بیشترین و کمترین میزان رواناب به ترتیب در کاربری جنگل و باغ ایجاد شده است. هم چنین، مقدار فرسایش خاک در اراضی زراعی و باغی به ترتیب ۷۶/۱ و ۳۶/۱ برابر کاربری جنگل اندازه ­گیری شد. تاون^[۷۴](۱۹۸۹) در تایوان اثر کاربری اراضی را بر ضریب هرزآب و تولید رسوب در چهار حوضه کوچک مطالعه کرد و نتیجه گرفت که در هر واحد اراضی، با افزایش درجه­ بهره ­برداری از اراضی، ضریب هرزآب ناخالص و ضریب هرزآب پیک و تولید رسوب زیاد می­ شود. تمام این ضرایب وقتی که عملیات حفاظت خاک به وسیله­ پوشش گیاهی انجام شود، کاهش می­یابند. او همچنین ثابت کرد که وقتی در عملیات حفاظت خاک از پوشش طبیعی یا پوشش مصنوعی استفاده شود، مقدار تولید رسوب به طور معنی­داری کم می­ شود. ونیامپی و همکاران^[۷۵](۲۰۰۲) در بلژیک اظهار داشتند، تغییرات جزئی کاربری از جنگل به اراضی کشاورزی تأثیر معنی­داری بر افزایش میزان فرسایش خاک دارد. تحقیقات انجام شده در حوضه­ی آبخیز رودخانه­ی یونار، علت افزایش فرسایش را ناشی از تغییر مراتع دائمی به کشاورزی مکانیزه نسبت می­دهد (فوسگری^[۷۶]، ۱۹۸۸). در پژوهش دیگری، جوکارسرهنگی و غلامی (۱۳۸۷) با ایجاد تغییر فرضی در کاربری اراضی در محیطGIS ، امتیاز عامل کاربری حوضه زارم­رود را سه بار در مدل تغییر داده، تأثیر تغییر کاربری اراضی را در میزان فرسایش و رسوب بررسی نمودند. نتایج نشان داد تنها با تغییر کاربری اراضی مزارع و باغ­ها (مکان­های با امکان تغییر کاربری و نوع کشت( می­توان شدت فرسایش را به طور قابل ملاحظه­ای کاهش داد. چپی (۱۳۷۷) در تحقیقی که در حوضه­ی سد قشلاق سنندج انجام داده، نشان داده است که اراضی زراعی حوضه ۳۴/۸ درصد سطح حوضه را شامل می­شوند، دارای کاربری نامناسب هستند و با توانایی­های بالقوه حوضه منطبق نمی­باشند و اگر مراتع مخروبه و فقیر احیا و اراضی زراعی حوضه تبدیل به مرتع شوند، فرسایش و رسوب حوضه آبخیز حدود ۳۵درصد کاهش خواهد یافت. غفاری (۱۳۷۷) از مطالعات خود بر روی حوضه­ی آبخیز رودخانه علاء مرودشت نتیجه گرفت که تبدیل بی­رویه­ی اراضی مرتعی و جنگلی به کشاورزی و سایر مصارف غیر اصولی منجر به افزایش فرسایش و تولید رسوب به میزان ۱۵ درصد شده است. نبی پی لشکریان (۱۳۷۹) اقدام به بررسی آثار تغییر کاربری اراضی بر میزان فرسایش خاک و رسوب در حوضه­ی آبخیز ماسوله گیلان نمود. او با کاربرد مدل­های MPSIAC و EPM، رسوب­دهی حوضه را در شرایط کاربری اراضی فعلی و آتی (متناسب با استعداد اراضی) مقایسه نمود. نتایج حاصل از این دو مدل نشان داد که در صورت اصلاح و احیای پوشش گیاهی و استفاده از اراضی بر اساس استعداد خاک­ها، فرسایش ویژه در مدل MPSIAC به میزان ۲۳/۹ در صد و در مدل EPM به میزان ۹۸/۲۲ درصد کاهش خواهد یافت. وی همچنین مشخص کرد که شدت فرسایش در اراضی با کاربری زراعت دیم به مراتب بیشتر از سایر کاربری­ها است. محققان دیگر بسیاری نیز از جمله؛ خیرالدین و همکاران (۱۳۸۷)، شعبانی و همکاران (۱۳۸۶)، بیات و همکاران (۱۳۹۱)، نظری سامانی و همکاران (۱۳۹۲)، آرخی (۱۳۹۲) و … به نقش عمده مدیریت کاربری اراضی بر فرسایش خاک اشاره داشته اند. سینگر و لی بیسوناس^[۷۷] (۱۹۹۸) مشاهده کردند که مقدار ماده آلی در سه خاک مورد مطالعه تفاوت اندکی با هم داشتند و تغییرات بافت خاک تاثیر معنی­داری بر پاشمان ندارد.
تغییر کاربری اراضی علاوه بر تاثیر بر فرسایش خاک، بر سایر ویژگی­های خاک که به طور مستقیم یا غیر مستقیم با فرسایش در ارتباط هستند نیز تاثیرگذار می­­باشد. شوکلا و همکاران^[۷۸] (۲۰۰۳) گزارش دادند که تغییر کاربری زمین می ­تواند تاثیر زیادی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک داشته باشد. رضایی پاشا و همکاران (۱۳۹۰) در بررسی نرخ فرسایش پاشمانی و مقایسه آن در کاربری­های مختلف و ارتباط آن با برخی خصوصیات خاک نشان داد که اختلاف معنی­داری بین نرخ فرسایش پاشمانی در کاربری­های مختلف وجود ندارد و تغییر کاربری جنگل به کاربری کشاورزی و مرتع درصد ماده­آلی را به ترتیب۹۳/۵۹ و۶۲/۳۳ درصد در عمق سطحی۳۳/۳۳ و ۹۵/۲۹ درصد در عمق زیرین کاهش داده است. همچنین نشان دادند درصد سیلت در کاربری کشاورزی دارای همبستگی مثبت معنی­دار، ماده آلی در کاربری مرتع دارای همبستگی منفی معنی­دار و شاخص فرسایش­پذیری خاک در کاربری کشاورزی دارای همبستگی مثبت معنی­دار با نرخ پاشمان است. تغییر کاربری اراضی و بخصوص تبدیل جنگل­های طبیعی به اراضی کشاورزی موجب کاهش شدید کیفیت خاک می­ شود (اسکانلتز^[۷۹]،۲۰۰۰). تغییر کاربری اراضی در مناطق شمالی ایران معمولاً با کاهش میزان ماده آلی و مواد مغذی خاک همراه بوده و به تخریب ساختمان خاک و تغییر توزیع و پایداری خاکدانه­ها منجر می­ شود (عمادی و همکاران،۲۰۰۸). حقیقی و همکاران (۲۰۱۰) نشان دادند که ماده آلی و چگالی ظاهری در خاک مرتع در مقایسه با خاک­های مزارع دیم بیشتر بود. مطالعات چلیک^[۸۰] (۲۰۰۵) بر روی اثرات تغییر کاربری در اراضی کوهستانی مدیترانه نشان داد که تبدیل اراضی طبیعی به اراضی زراعی، اثرات زیانبار جدی بر خصوصیات خاک داشته و منجر به کاهش معنی­دار پایداری خاکدانه­ها، هدایت هیدرولیکی و مواد آلی خاک (تا ۴۹ درصد در مدت ۱۲ سال)، گردیده است و میزان حساسیت به فرسایش در اراضی کشاورزی به ترتیب ۴/۲ و ۲ برابر بیشتر از میزان حساسیت به فرسایش در اراضی جنگلی و اراضی مرتعی شده است. مطالعات عجمی^[۸۱]( ۲۰۰۷) نشانگر کاهش تنفس میکروبی، تغییر بافت خاک از لوم رسی­ سیلتی به بافت سبک لوم سیلتی و کاهش میانگین وزنی قطرخاکدانه­ها در اثر تغییر کاربری اراضی در مدت حدود پنجاه سال می­باشد.
نیک نهاد و مارمایی (۱۳۹۰) با تحقیقی در حوضه آبخیز کچیک واقع در استان گلستان نشان دادند که در اثر تغییر کاربری، بافت خاک از شنی رسی لومی به شنی لومی و رده خاک از خاک رسی با خاصیت خمیری بالا به خاک رسی با خاصیت خمیری پایین تبدیل شده و متوسط قطر خاکدانه­ها نیز کاهش می­یابد و در نتیجه خاک زراعی در مقایسه با خاک­های جنگلی و مرتعی دارای تخلل کمتر و جرم مخصوص بیشتری می­گردد. همچنین میزان ماده آلی، ازت آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در کاربری زراعی در قیاس با کاربری­های جنگل و مرتع کاهش معنی­داری دارد.
حیدری و همکاران(۱۳۹۲) در تحقیقی نشان دادند که ماده آلی، وزن مخصوص ظاهری و ازت شاخص­ های مناسبی در ارزیابی تأثیر مدیریت بر اکوسیستم جنگلی بلوط غرب براساس خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاک محسوب می­شوند.
محققان مختلف مانند ذوالفقاری و حاج­عباسی (۱۳۸۷)، کیانی و همکاران (۱۳۸۶)، یوسفی­فرد و همکاران (۱۳۸۶)، گاجیک و همکاران^[۸۲](۲۰۰۶) و مارتینز- منا و همکاران^[۸۳](۱۹۷۰) در بررسی­های خود به تاثیر سوء تغییر کاربری اراضی بر ماده آلی خاک اشاره نموده ­اند. ماول و همکاران^[۸۴](۱۹۹۳) مطالعه­ ای را در کشور قزاقستان انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که تغییر و تبدیل اراضی مرتعی به اراضی زراعی و اراضی شخم خورده باعث کاهش شدید حاصلخیزی خاک مخصوصاً مقدار هوموس خاک شده است.
از ویژگی های فیزیکی برخی از خاک­ها که رواناب را در مناطقی که این پدیده در آن وجود دارد، افزایش می­دهد آبگریزی خاک می­باشد که در ایران کمتر به این مسئله توجه شده و مطالعات کمی در مورد این پدیده وجود دارد. تغییر در کاربری اراضی جنگل سبب می­گردد که خاک­های آبگریز خاصیت خود را از دست داده و به خاک­هایی با قابلیت مرطوب شدن تبدیل شوند که البته این پدیده همیشه در تمام موارد صحیح نمی ­باشد. تغییر در کاربری اراضی مرتع و جنگل سبب هدر رفت کربن آلی، تخریب ساختمان خاک، کاهش هدایت هیدرولیکی و افزایش چگالی ظاهری خاک می­گردد. تغییر در کاربری اراضی همچنین سبب کاهش نفوذ آب در خاک و افزایش رواناب و فرسایش می­گردد (ذوالفقاری و حاج عباسی،۱۳۸۷).
تغییر کاربری اراضی از عرصه ­های منابع طبیعی نظیر مرتع به کاربری­های دیگر که تحت سیستم مدیریت انسان می­باشد باعث افزایش فرسایش، هدر رفت تشدیدی خاک و انتقال عناصر غذایی همراه با آن می­ شود (یوسفی­فرد و همکاران، ۱۳۸۶).
با جمع­بندی مطالب، می­توان نتیجه گرفت تغییرات کاربری اراضی یکی از فاکتورهای مهم در تغییر جریان هیدرولوژی، فرسایش حوضه و تولید رسوب است. لذا، بررسی نقش آن در تولید رسوب مدیران ارضی را در اولویت­ بندی عوامل مؤثر بر روند افزایش تولید رسوب به منظور برنامه­ ریزی حفاظت خاک یاری می­ کند.
۳-۲ منطق فازی
انتخاب یک روش و رویکرد مناسب برای مدل­سازی یک سامانه، کاملا بستگی به میزان پیچیدگی آن داشته و پیچیدگی نیز ارتباط معکوس با میزان دانش و شناخت ما از آن سامانه دارد. امروزه توسط محققین سعی گردیده تا از روش­های ریاضی و آماری و همچنین از ابزارهای مختلف، شامل: شبکه های عصبی مصنوعی، الگوریتم­های ژنتیکی، زمین آمار، منطق فازی و غیره جهت برآورد دقیق­تر فرسایش و رسوب استفاده شود (کوره پزان،۱۳۸۴). در سال­های اخیر استفاده از تئوری مجموعه های فازی جهت مدل­سازی پدیده های هیدرولوژیکی که دارای عدم قطعیت بالایی هستند، مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این راستا نبی­زاده و همکاران b) 1391 (مدل فازی را جهت پیش ­بینی جریان روزانه رودخانه استفاده نمودند. نتایج تحقیق آنها نشان داد که مدل فازی با دقت بالا و خطای کم به خوبی می ­تواند به عنوان روشی کارآمد و دقیق در پیش ­بینی جریان رودخانه به کار گرفته شود. همچنین دقت مدل فازی در پیش ­بینی دبی بیشتر از مدل رگرسیون خطی بوده و این مدل مقادیر دبی پیک را با دقت بسیار بیشتری نسبت به مدل رگرسیون خطی برآورد کرده است.
از مدل­های مبتنی بر منطق فازی شامل سیستم استنتاج فازی (FIS) و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (ANFIS) به منظور پیش ­بینی جریان روزانه رودخانه، نیز استفاده شده است، در یکی از این پژوهش­ها، از سه پارامتر بارندگی، دما و دبی روزانه حوضه آبریز لیقوان چای برای پیش ­بینی جریان روزانه رودخانه لیقوان، استفاده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، به طور کلی، در بررسی دوره­ های سالیانه، دما در پیش ­بینی جریان روزانه این رودخانه تأثیر چندانی نداشته و بارندگی روز جاری مؤثرتر از دبی دو روز قبل در پیش ­بینی جریان روزانه می­باشد )نبی­زاده و همکاران، .(۱۳۹۱a نبی­زاده و مساعدی (۱۳۹۰) با هدف بررسی تاثیر دمای روزانه بر افزایش دقت پیش ­بینی آبدهی روزانه با بهره گرفتن از روش­های مبتنی بر منطق فازی در مناطق سردسیر، اعلام داشتند دما در ماه­های آذر و فروردین برای مدلFIS ، بر فرایند پیش ­بینی مؤثر بوده و باعث افزایش دقت پیش ­بینی آبدهی می­گردد. ایشان علت این موضوع را به تاثیرپذیری نوع بارش از دمای هوا در ماه­های آذر و فروردین در منطقه مورد مطالعه نسبت دادند و کارآیی بالای مدل FIS را مورد تایید قرار داده­اند.
یکی دیگر از کاربردهای منطق فازی در زمینه مطالعات هیدرولوژی و آبشناسی، تعیین عرصه ­های همگن است، زیرا در صورت کمبود آمار و نقص داده ­های هیدرولوژی، اطلاعات هیدرولوژیکی فقط در مناطق همگن قابل انتقال می­باشند. در مطالعات هیدرولوژیکی از منطق فازی در سایر موضوعات همچون مدل­سازی خشکسالی، برآورد تبخیر و تعرق و … نیز استفاده شده است. شو و برن^[۸۵] (۲۰۰۴) با مقایسه روش­های مختلف تعیین مناطق همگن هیدرولوژیکی در انگلستان نشان دادند که سیستم فازی از دقت بیشتری نسبت به سایر روش­ها برخوردار است، اما آن­ها در مطالعات خود تنها از تابع عضویت گوسی استفاده نمودند.
در توصیف مولفه­های هیدرولوژیکی شامل؛ نفوذپذیری، رواناب سطحی و جریان غیراشباع از سامانه استنتاج فازی بهره جست (بردوسی^[۸۶]، ۱۹۹۶).
منطق فازی در زمینه مطالعات آبخیزداری نسبت به سایر بخش­های منابع طبیعی بیشتر به کار برده شده است. از مطالعات موجود در این زمینه می­توان به تحقیق یمانی و همکاران (۱۳۸۴) در بررسی پهنه­ بندی فرسایش در حوضه آبخیز داورزن به کمک منطق فازی اشاره کرد. نتایج آنها نشان داد که در تعیین پهنه­های فرسایش­پذیر، اپراتور فازی گاما با تابع۰.۵، بهترین پهنه­ بندی را برای فرسایش حوضه داورزن ارائه نموده است. بر اساس نتایج این محققین، این اپراتور دقت بالایی را نشان داده است و مطابق با آن نیمی از حوضه دارای فرسایش خیلی زیاد بوده است. قدوسی(۱۳۸۲) ، در زمینه کاربرد الگوی منطق فازی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی برای الگوسازی مورفولوژی فرسایش خندقی، تحقیقی را انجام داده است. نتایج حاصل از ارزیابی الگوهای مورد استفاده وی نشان می­دهد که اپراتورهای الگوی منطق فازی بیشترین درصد همپوشانی را با عرصه ­های کنترل دارا هستند. تیفر و همکاران^[۸۷](۲۰۰۳)، منطق فازی را به منظور تخمین بار رسوب از سطح خاک لخت به کار گرفتند و کارایی آن را با مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل­های فیزیکی مقایسه نمودند و نتیجه گرفتند که استفاده از مدل فازی تحت شرایط بارندگی­های شدید در شیب­های متفاوت بهتر است و همچنین در شیب­های زیاد دامنه، تحت بارندگی­هایی با شدت­های متفاوت، مدل فازی کارایی بهتری در توضیح قابلیت فرسایش خاک و میزان رسوب دارد. پژوهش(۲۰۱۲) با بهره گرفتن از تکنیک فازی بار رسوب را در حوضه زاینده رودعلیا با دقت بالایی نسبت به روش­های کلاسیک برآورد نمودند. معتمدوزیری و همکاران(۱۳۸۸) در مدل­سازی بار معلق رودخانه در حوزه آبخیز زنجانرود با بهره گرفتن از منطق فازی به کارایی دقیق­تر روش فازی نسبت به روش­های USBR و FAO اشاره دارند. تعدادی از محققین از جمله: میترا و همکاران^[۸۸](۱۹۹۸)، چانگینگ و چاژنگ^[۸۹](۲۰۰۰)، گاکتیپ و همکاران^[۹۰](۲۰۰۵)، چنگ و همکاران^[۹۱](۱۹۹۶)، شکوری و همکاران(۲۰۰۷)، لی و لی ^[۹۲](۲۰۰۶)، اکیورک و اوکالپ^[۹۳](۲۰۰۶)، فرارو^[۹۴](۲۰۰۹)، جیان­گوا و همکاران^[۹۵] (۲۰۰۱)، مناسب بودن استفاده توامان مدل­های فرسایش خاک و منطق فازی را پیشنهاد نموده ­اند.
تعدادی از مطالعات مبتنی بر نظریه مجموعه­های فازی در ارتباط با معادله جهانی فرسایش خاک می­باشد که به مطالعات توری و همکاران(۱۹۹۷)، احمد و همکاران^[۹۶](۲۰۰۰)، می­توان اشاره نمود. توری و همکاران با بهره گرفتن از سامانه استنتاج فازی توزیع مکانی ضریب فرسایش­پذیری خاک را بررسی نمودند. میترا و همکاران (۱۹۹۸)، کاربرد منطق فازی را در پیش ­بینی از دست رفتن خاک در حوضه­های بزرگ مورد بررسی قرار دادند. آکی یوریک و اوکالپ (۲۰۰۶)، از ریاضیات فازی برای پیش ­بینی مکانی خطر فرسایش خاک استفاده نمودند. آن­ها با مقایسه معادله جهانی فرسایش خاک و تلفیق آن با سامانه فازی، نتیجه ­گیری نمودند که معادله جهانی فرسایش خاک، مقدار ار دست رفت خاک را بیش برآورد می­نماید، حال آن که روش تلفیقی معادله جهانی فرسایش خاک و سامانه فازی، روش مناسبی برای پیش ­بینی­های دقیق­تر می­باشد. تران و دوکستین^[۹۷](۲۰۰۱)، کاربرد منطق فازی را در مدل تجدید نظر شده جهانی فرسایش خاک بررسی، و نتیجه گرفتند منطق فازی انعطاف لازم را در ارتباط با پیش ­بینی مقدار خاک از دست رفته و فاکتورها و اطلاعاتی که از دقت کافی برخوردار نمی­باشند ایجاد می­نماید.
کاندل^[۹۸](۱۹۹۸)، مدل­های مختلف فازی را که متناسب با خصوصیات خاک می­باشند، ارائه نموده است. در مطالعه عامل فرسایش­پذیری خاک بر اساس سامانه استنتاج فازی می­توان به مطالعات زیر اشاره نمود. بهرامی و همکاران(۲۰۰۵) با بهره گرفتن از سامانه استنتاج فازی، روش جدیدی برای برآورد عامل فرسایش­پذیری خاک ارائه نمودند. پژوهش(۱۳۹۰) در بررسی عامل فرسایش­پذیری خاک با بهره گرفتن از منطق فازی به نتایج قابل قبولی دست یافت. نتایج نشان داد که این روش می ­تواند جایگزین روش نموگراف ویشمایر گردد. محققین مختلفی استفاده از سامانه فازی را در بهبود پیش ­بینی مقدار خاک از دست رفته بیان نموده ­اند (میترا و همکاران، ۱۹۹۸ و ترن و همکاران، ۲۰۰۱). روش منطق فازی نه تنها یک روش قابل انعطاف و دقیق در برقراری رابطه بین عامل فرسایش­پذیری خاک و متغیرها می­باشد، بلکه بر مشکلات نادقیق بودن عوامل مدل غلبه می­نماید. یک مرحله مهم در سامانه فازی تدوین عبارات اگر و آنگاه می­باشد. این عبارات از نظر آنکه خروجی حاصل از متغیرهایی که به سامانه وارد می­گردند، کمترین تغییر را دارند، دارای اهمیت می­باشد(بردوسی و دوکستین^[۹۹]، ۱۹۹۵ و موکایدنو^[۱۰۰]، ۲۰۰۱).
اسکلوتر و ساتلر^[۱۰۱](۲۰۱۰) اثرات اقدامات کشاورزی بر فرسایش خاک را با بهره گرفتن از منطق فازی مورد بررسی قرار دادند. آنها نتیجه گرفتند که تغییر اقدامات کشاورزی باعث افزایش فرسایش خاک می­گردد. لی جی و لی کی (۲۰۰۶) کاربرد ریاضیات فازی و مرزهای جغرافیایی در از دست رفتن خاک را مورد بررسی قرار دادند. آنها نتیجه گرفتند که اثر روش فازی بر روی مدل اصلاح شده قابل ملاحضه است و نتایج آن به واقعیت نزدیک­تر و این روش نسبتا ساده و کاربردی­تر است. احمد و همکاران (۲۰۰۰)، با بهره گرفتن از معادله جهانی فرسایش خاک و توابع عضویت فازی، مقدار فرسایش خاک را در کشور هند رده­بندی نمودند.
در بخشی دیگر از تحقیقات، محققین از توابع عضویت فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی برای ارزیابی اراضی استفاده نمودند. وانگ و همکاران^[۱۰۲](۱۹۹۰) با بهره گرفتن از رده­های توابع عضویت فازی و به کمک نرم افزار GIS، اراضی کشاورزی را مورد ارزیابی قرار داده و نتایج قابل قبولی را کسب نمودند. در مقایسه منطق دو ارزشی و منطق فازی می­توان به تحقیق دیویدسون و همکاران^[۱۰۳](۱۹۹۴) اشاره نمود. آن­ها با مقایسه روش­های منطق دو ارزشی و منطق فازی، نتیجه گرفتند که روش منطق فازی در ارزیابی اراضی بسیار دقیق عمل می­نماید. آن­ها بیان می­دارند که برای تصمیم­های حساس نیاز به انتخاب توابع عضویت و ضرایب وزنی می­باشد که اثر بسیار مهمی در نتایج بر جا می­ گذارد. آل شیخ و همکاران (۲۰۰۸) تحقیقی بر روی ارزیابی زمین برای یافتن مکان مناسبی برای پخش سیلاب انجام دادند. نتایج نشان داد که روش فازی اطلاعات جامع­تر و مناسب را در مقایسه با زمین شاهد به دست می ­آورد. چانگ و بیروق^[۱۰۴](۱۹۸۷)، بیروق و همکاران^[۱۰۵](۱۹۹۲)، با بهره گرفتن از توابع عضویت فازی میزان پایداری اراضی را مورد ارزیابی قرار دادند. باجا و همکاران^[۱۰۶](۲۰۰۶)، از مدل­های فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی برای تعیین پایداری محیطی زمین­های روستایی استفاده نمودند، در این روش از دو شاخص، پایداری محیطی، و تحمل فرسایش خاک با کمک مجموعه­های فازی و سامانه جغرافیایی استفاده گردید. نتایج به دست آمده از تحقیق، قابل قبول و دقیقی بودند.
موتا و همکاران^[۱۰۷](۲۰۰۷) با بهره گرفتن از روش طبقه ­بندی فازی، نقشه­های کاربری اراضی و پوشش گیاهی را به روز رسانی نمودند. آن­ها نتیجه گرفتند که استفاده از روش فازی، بهبود محسوسی در نتایج نسبت به روش­های کلاسیک و قدیمی ایجاد نموده است. دادرسی و خسروشاهی (۱۳۸۷) به منظور مهار بیابان­زایی، در ۶ شهرستان از استان­های خراسان رضوی، شمالی و جنوبی، اقدام به شناخت مناطق مستعد گسترش سیلاب نمودند. آن­ها جهت این پهنه­ بندی، از مدل­های فازی، بولین و شاخص همپوشانی استفاده نمودند. نتایج تحقیق ایشان نشان داد که روش استفاده از مدل مکان­ یابی فازی با اپراتور جمع فازی از کارایی بالاتری نسبت به سایر روش­ها برخوردار است. همچنین دی گروتر و همکاران^[۱۰۸](۲۰۱۱) از روش مدل بولین فازی برای تخمین دیجیتالی خاک بهره گرفتند. تقوی­فر و مردانی(۲۰۱۳) از روش منطق فازی ممدانی در پیش ­بینی تغییرات ضریب مقاومت در مرکز بن خاک لوم رسی استفاده نمودند. کارمان^[۱۰۹] (۲۰۰۸) در پیش ­بینی تراکم خاک تحت تایرهای بادی از رویکرد منطق فازی استفاده نمودند. کامارینا^[۱۱۰](۲۰۱۱) در تحقیقی با بهره گرفتن از روش منطق فازی و ژئواستاتیک نشان داد که در منطقه مورد مطالعه (برزیل) خواص ویژه خاک مانند بافت می ­تواند ابزار مهمی برای مدیریت کاربری اراضی به منظور کم کردن هدررفت خاک در طی فصل بارش ­باشد.
ساسیکالا و همکاران^[۱۱۱](۲۰۰۶)، با بهره گرفتن از طبقه ­بندی فازی میزان خطر بیابانی شدن مناطق جنگل­های دفن شده مدیترانه را مورد بررسی قرار دادند، آن­ها نتیجه گرفتند که با بهره گرفتن از روش فازی می­توان خطرات ناشی از بیابانی شدن مناطق جنگلی را به خوبی بررسی نمود. آزادی نصرآباد (۱۳۸۴) در پایان نامه دکتری خود برای تعیین نرخ واقعی دام­گذاری در سه منطقه از استان فارس با بهره گرفتن از پارامترهای ورودی نرخ دام­گذاری در مراتع، تراکم پوشش گیاهی در هر هکتار مرتع و تعداد گله­دارانی که در مرتع زندگی می­ کنند، از منطق فازی استفاده نمود. نتایج مدل­سازی وی حاکی از چرای بیش از حد دام در این سه منطقه از استان فارس می­باشد.
استفاده از منطق فازی در مطالعات زیست­محیطی در ایران نیز توسط تعداد زیادی از محققان انجام شده است، عمده بررسی­ها، پیرامون مکان­ یابی محل دفن زباله­های شهری با بهره گرفتن از منطق فازی و GIS (از جمله لطفی و همکاران ۲۰۰۷) می­باشند. اما در زمینه ارزیابی زیست­محیطی و زون­بندی مناطق حفاظت شده مطالعات بسیار اندکی حتی در سطح دنیا مطرح است. در این رابطه می­توان به بررسی کاربرد مدل فازی برای مدیریت احیاء زیست محیطی بزرگراه­ها توسط فیلیپو و همکاران^[۱۱۲](۲۰۰۷) اشاره نمود. مطالعه فوق روشی برای رتبه ­بندی زیست­محیطی بزرگراه­ها از طریق اولویت­ بندی آن­ها با بهره گرفتن از منطق فازی است. در این راستا در تحقیقی که قدیمی و همکاران (۱۳۸۹ ) انجام دادند، منطق فازی را برای مدل­سازی حفاظتی منطقه حفاظت شده مانشت و قلارنگ در شمال استان ایلام به کارگرفتند. ایشان با بهره گرفتن از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) از میان ۱۲ فاکتور موثر، فاکتورهای شیب، خاک­شناسی، زمین­ شناسی، پوشش گیاهی، فرسایش، کاربری اراضی و فاصله از آبراهه را به دلیل وزن بیشتر، به عنوان فاکتورهای موثر بر حفاظت بررسی کردند. پس از تهیه نقشه هر یک از عوامل مذکور، نقشه پهنه­ بندی حفاظتی منطقه را با بهره گرفتن از اپراتورهای فازی جمع( Sum ) ، ضرب( Product) ، و مقادیر مختلفی از اپراتور گاما(Gama) ، )از ۰.۳ تا ۰.۹۷۵) ترسیم نمودند. نتایج آن­ها نشان داد که اپراتور فازی گاما ۰.۹۷۵ بیشترین دقت و صحت را در منطقه مورد مطالعه از خود نشان می­دهد. یکی از مسائلی که توجه بیشتر محققین محیط زیست را به خود جلب کرده است، افت سطح آب دریاچه ارومیه است که از لحاظ زیست­محیطی این دریاچه را با خطر جدی مواجه ساخته است. یکی از راه­های جلوگیری از این فاجعه، پیش ­بینی جریان ورودی به این دریاچه و اتخاذ تصمیمات مدیریتی صحیح با توجه به نتایج آن می­باشد. برای این منظور از دو روش سیستم استنتاج فازی Fuzzy Inference System) ، (FIS و سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) ، ( ANFISاستفاده شده است. سپس با مقایسه نتایج این دو مدل با بهره گرفتن از معیارهای مختلف آماری مشاهده شد که روش ANFIS نتایج دقیق­تری را نسبت به روش FIS ارائه داده است )نبی زاده و همکاران،۱۳۸۹ ). دهقانی (۱۳۹۲) در اولویت­ بندی مکانی عملیات کاهش سیل و کنترل فرسایش در حوزه­ آبخیز فورگ از روش منطق فازی بخوبی بهره جست.
همچنین استفاده از سامانه استنتاج فازی در مدل­های محیطی و اکولوژیکی نیز بسیار سودمند ارزیابی شده است (بوسرمن و راگید^[۱۱۳]،۱۹۸۲؛ کولیاس و ولیوتیز^[۱۱۴]، ۱۹۹۱؛ سالسکی^[۱۱۵]، ۱۹۹۲). همچنین دانیت و همکاران^[۱۱۶](۱۹۹۶) کاربرد منطق فازی را در مطالعات گلخانه­ای بررسی نمودند. امروزه تکنیک فازی به منظور تهیه نقشه در علوم مختلف به طور گسترده مورد استفاده قرار می­گیرد. با توجه به این که عوامل موثر در حاصلخیزی خاک دارای یک اثر پیوسته بر عملکرد گیاه می­باشد، بنابراین بررسی آن­ها با بهره گرفتن از منطق صفر و یک منجر به نتایج مبهم و غیرمنطبق با واقعیت می­ شود، در نتیجه استفاده از مدل فازی به عنوان یک تکنیک مفید برای تهیه نقشه حاصلخیزی خاک می ­تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این راستا ازغدی و همکاران (۱۳۸۹)، از منطق فازی جهت ارزیابی حاصلخیزی خاک بر اساس فاکتورهای فسفر، پتاسیم و مواد آلی برای یک گونه گیاهی مشخص استفاده نمودند. همچنین امینی و همکاران (۲۰۰۵) برای تهیه نقشه آلودگی خاک، و هادزا^[۱۱۷](۲۰۱۰) در تهیه نقشه خاک از منطق فازی بهره گرفتند. سانیانی و همکاران^[۱۱۸] (۲۰۱۱) در مطالعه آلودگی خاک از منطق فازی استفاده نمودند. علی­پور و همکاران (۱۳۸۶) برای تهیه نقشه فرسایندگی باران در حوضه دریاچه نمک از تکنیک فازی کریجینگ استفاده نمودند.
۱-۳-۲ رگرسیون فازی
از زمان ارائه نظریه مجموعه­های فازی توسط پروفسور زاده، استفاده از این نظریه در بخش­های وسیعی از علم آمار در حال گسترش است. یکی از مهم­ترین و کاربردی­ترین این بخش­ها، رگرسیون است (کلکین نما، ۱۳۸۶). اولین بار تاناکا و همکاران^[۱۱۹] در سال ۱۹۸۲ موضوع رگرسیون فازی را مطرح نمودند. آن­ها مدل رگرسیون خطی با مشاهدات دقیق و پارامترهای فازی را مورد توجه قرار دادند. در رهیافت آن­ها، که به نام رگرسیون امکانی نیز شناخته شده است، برازش مدل خطی فازی به صورت مینیمم کردن مجموع ابهام در مقدار برآورد شده مشاهدات انجام می­ شود. با توجه به این قید که میزان عضویت مقدار مشاهده شده در مقدار برآورد شده فازی متناظر آن، حداقل به میزان h باشد. این مساله معادل با یک مسئله برنامه­ ریزی خطی و گاهی غیرخطی می­ شود که با حل آن، مدل بهینه رگرسیون فازی به دست می ­آید (کلکین نما، ۱۳۸۶). رهیافت دیگر در زمینه رگرسیون فازی توسط دیاموند^[۱۲۰] (۱۹۸۷) و کلمینس^[۱۲۱] در سال ۱۹۸۷ ارائه شد که با بهره گرفتن از روش کمترین مربعات به بررسی و برازش مدل رگرسیون فازی می ­پردازد و می­توان آن را تعمیم یافته رگرسیون کمترین مربعات معمولی دانست. مبنای این روش، استفاده از یک فاصله روی مجموعه اعداد فازی است که بر اساس آن، مجموع مربعات فواصل مقادیر خروجی فازی مشاهده شده و مقادیر برآورد فازی آن­ها، مینیمم می­ شود.
کپی و همکاران^[۱۲۲](۲۰۰۸)، در تحقیقی نتیجه گرفته­اند که مدل­های رگرسیون فازی را به عنوان یک ابزار قدرتمند برای ارتباط بین متغیرهای مستقل و وابسته معرفی، و نتایج آن­ها را نسبت به روش بولی دقیق­تر بیان نمودند. به طور خلاصه برآورد ضرایب رگرسیون فازی عمدتا به دو روش صورت می­گیرد: روش بهینه­سازی امکانی و روش حداقل مربعات و گاها از مدل­های رگرسیون مبتنی بر تحلیل بازه­ای استفاده می­ شود.
در رگرسیون معمولی، متغیرهای مورد مطالعه و مشاهدات مربوط به آن­ها دقیق هستند و روابط بین متغیرها نیز با اضافه نمودن جمله تصادفی در قالب مدل­های دقیق بررسی می­ شود. اما اگر یک سامانه، با متغیرهای نادقیق و یا روابط مبهم روبه رو باشد، آنگاه رگرسیون فازی می ­تواند الگوهای مناسب­تری را در اختیار گذارد. لذا به کار گیری شیوه ­ها و ابزارهای نظریه مجموعه­های فازی در گسترش و تعمیق روش­های آماری، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. محمدی و طاهری (۱۳۸۴) در برازش توابع انتقالی با بهره گرفتن از رگرسیون فازی نشان داد که روش رگرسیون فازی در شرایط روابط ابهامی بین متغیرها و به طور کلی در مواردی که با خطاهای ناشی از ابهام در ساختار معادلات رگرسیونی روبه رو هستیم. می ­تواند مکمل و یا جایگزین مناسبی برای روش رگرسیون آماری تلقی شود. بردوسی و همکاران (۱۹۹۰) در طی مطالعات خود به این نکته اشاره می­ کنند که در مباحث هیدرولوژی به جهت وجود مشاهدات نادقیق، می­توان از نتایج رگرسیون فازی در تصمیم گیری­های مدیریتی بهره جست. ساداتی­نژاد و همکاران (۲۰۰۹) در بازسازی داده ­های تخلیه ماهانه حوضه ایستگاه در حوزه رودخانه کارون بزرگ، و همچنین بازسازی داده ­های گمشده سالیانه بارش در این حوضه عنوان کردند روش رگرسیون خطی فازی نسبت به روش­های رگرسیون ساده و رگرسیون چندگانه خطی از دقت کمتری برخوردار است(ساداتی نژاد و همکاران،۱۳۹۰). متین زاده و همکاران (۱۳۹۰) با بهره گرفتن از رگرسیون فازی به تخمین و بازسازی داده ­های حداکثر بارش ٢۴ ساعته در استان چهارمحال و بختیاری پرداختند. خزایی و همکاران(۱۳۹۱) در تحقیقی به افزایش دقت معادله­ بیلان آب به کمک رگرسیون فازی پرداختند. هدف این مطالعه اعمال یک مجموعه ضرایب فازی بر اجزای معادله­ بیلان بود که بیانگر عدم دقت در برآورد آن جز می­باشد و به کمک آن می توان خطای کلی معادله­ بیلان در یک محدوده مطالعاتی و دوره­ زمانی مشخص را، در یک فرایند مبتنی بر رگرسیون فازی وحداقل نمودن خطا در سیستم، به حداقل رساند. در انتخاب نوع آفت­کش­ها (ورف و زیمر^[۱۲۳]،۱۹۹۶)، در ارزیابی اراضی (کسل-گینتز^[۱۲۴] ،۱۹۹۷)، و در شستشوی نیترات (مرتنز و هیو^[۱۲۵] ،۲۰۰۲)، از روش حداقل مربعات فازی استفاده گردید. نوری و همکاران (۱۳۸۶) در پیش ­بینی سیلاب با بهره گرفتن از مدل جدید شبکه عصبی- موجکی شعاعی و رگرسیون امکانی فازی نتیجه گرفتند که عملکرد رگرسیون فازی در مقایسه با مدل شبکه عصبی - موجکی شعاعی بهتر بوده و دارای خطای نسبی کمتری می­باشد.
همچنین پرویز و خلقی (۱۳۸۷) در مقایسه بین مدل استوکستیکی ARIMA و رگرسیون فازی در پیش ­بینی جریان رودخانه، دقت بیشتر رگرسیون فازی را تایید می­ کنند. جعفری میانایی و کشاورزی (۱۳۸۷) در تحقیقی نشان دادند که روش فازی نسبت به روش معمول آماری، برآورد نسبتاً دقیق­تری از میزان رسوبات حمل شده ارائه نموده است.

دارای خاصیت نرم کننده پوست (زخم)
کاهنده قند خون
تسکین التهاب معده
ضد حساسیت
ضد درد و ضد التهاب
درمان سوء حاضمه
درمان و کاهش علائم خماری از الکل
ارزش دارویی کاکتوس بسیار زیاد است. مطالعات انجام گرفته حاکی از آن است که کاکتوس دارای خواص ضد تومور، ضد زخم معده، ضد التهابی و ضد روماتیسی است. علاوه بر این، کارشناسان اظهار داشته اند که کاکتوس توانایی جلوگیری از رشد سلول­های سرطانی را دارد. برای مثال کاکتوس گلابی خاردار، علاوه بر طعم خوشمزه و لذت بخش دارای ارزش و اهمیت دارویی فراوان می باشد. رادیکال های آزاد، بیماری­های مهمی از جمله آلزایمر، پارکینسون، ناراحتی­های قلبی، آب مروارید و آترواسکلروز را ایجاد می­ کنند. ترکیبات فعال موجود در کاکتوس مانند بتالایین، کاروتنوئیدها، ویتامین C و اسید کارمینک به عنوان آنتی اکسیدان با مهار رادیکال های آزاد سبب تأخیر و جلوگیری از آسیب اکسیداتیو می شود (استکی، ۱۳۹۲).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۱-۶-خاک و عناصر غذایی مورد نیاز
۱-۶-۱-خاک
در یک خاک مطلوب باید ۴۵ درصد مواد معدنی، ۵ درصد مود آلی، ۲۵ درصد آب و ۲۵ درصد هوا باشد. ذرات تشکیل دهنده خاک یعنی بافت خاک باید به نسبت­های مناسب باشد. قسمت جامد خاک را مواد آلی و معدنی تشکیل می­ دهند و قسمت مایع آن را محلول خاک می­نامند، که شامل آب و مواد معدنی قابل حل در آب می باشد. قسمت گازی خاک را نیتروژن، اکسیژن و دی اکسیدکربن تشکیل می­دهد. وجود اکسیژن کافی برای رشد ریشه­ها الزامی می­باشد. بافت خاک را ذرات شن با قطر ۲-۰۲/۰ میلی­متر، سیلت با قطر۰۰۲/۰-۰۲/۰ میلی­متر و رس با قطر کمتر از ۰۰۲/۰ میلی­متر تشکیل می­ دهند. بافت لومی اندازه کافی از ذرات خاک را دارا بوده و خاک مناسب برای ازدیاد گیاهان می­باشد. ساختمان خاک مربوط به چگونگی قرار گرفتن ذرات خاک در توده خاک می­باشد (جلیلی مرندی، ۱۳۸۲).
منشأ اصلی مشکلات پرورش دهندگان گیاهان (کاکتوس ها)، اغلب بستر­کشتی است که رشد نشاء از مرحله جوانه­زنی و ریشه زایی تا زمان انتقال به محیط دائمی در آن صورت می­گیرد. تمام آب و مواد غذایی توسط ریشه ­های کاکتوس از محیط کشت جذب می­ شود. برای تأمین مقادیر کافی مواد غذایی، محیط کشت باید این مواد غذایی را در خود نگه دارد، دارای اسیدیته قابل قبول برای فراهمی این عناصر باشد و محیطی را ایجاد نماید که ریشه­ها بتوانند در آن رشد کرده و عمل خود را انجام دهند.
کیفیت بستر­کشت را می­توان به دو عامل تقسیم نمود: ویژگی­های فیزیکی و ویژگی های شیمیایی. این ویژگی­ها اهمیت زیادی در بسترکشت خوب دارند و تفاوتی نمی­کند که اندازه گیاه ما چقدر باشد.کمبود وسمّیت عناصر غذایی، بیماری­های پوسیدگی ریشه، رشد ضعیف ریشه، کشیدگی گیاهان و جوانه زنی ضعیف، همگی مشکلاتی هستند که از کیفیت نامناسب بسترکشت ناشی می شوند. بسیاری از پرورش­دهندگان کاکتوس، به دلیل عدم درک کیفیت بسترکشت و چگونگی کنار آمدن با آن، کل محصول خود را از دست می دهند. هدف کلی هر پرورش دهنده کاکتوس، توسعه و بهبود کیفیت بستر­کشت و سپس ارزیابی ثبات آن در طول زمان است.
۱-۶-۲-ویژگی های فیزیکی
شایستگی عمومی محیط­کشت کاکتوس­ها برای جذب آب و مواد معدنی توسط ویژگی فضای باز یا روزنه­هایی تعیین می­ شود که بین ذرات جامد محیط­کشت وجود دارد. این فضاها در اصل جایی در خاک هستند که آب و هوا در آنها ذخیره شده یا حرکت می­ کنند و ریشه ­های گیاه در آن رشد می­یابند. حجم کل حفره ها(تخلخل) و اندازه حفره­ها هر دو مهم هستند. تخلخل تعیین کننده ظرفیت نگهداری آب و اندازه حفره­ها تعیین کننده مقدار حقیقی نگهداری آب و فضای هوا پس از آبیاری و زهکشی است.
ویژگی­های فیزیکی اصلی را که باید در مورد محیط کشت بدانیم شامل: ظرفیت نگهداری آب، تخلخل هوا و ظرفیت تبادل کاتیونی است. ظرفیت نگهداری آب (WHC)^[1]، یا ظرفیت گلدانی یک محیط کشت، شامل تواتایی نگهداری آب توسط آن محیط است. آبی که توسط محیط کشت نگه داشته می­ شود، ممکن است برای گیاه قابل دسترس باشد یا نباشد. آب غیرقابل دسترس آبی است که با نیروی زیادی به سطح ذرات چسبید و ریشه ­های گیاه نمی ­توانند آن را جدا نماییند. درخاک­های معدنی، آب بسیار کمی وجود دارد که آن هم برای ریشه غیر قابل دسترس است. مقدار آب غیر قابل دسترس محیط کشت­های آلی یا آمیخته­های تجاری بالاست و تحت تاثیر اجزای تشکیل دهنده محیط قرار می­گیرد. ظرفیت نگهداری آب محیط بر دفعات آبیاری محیط تاثیر گذار است. فضاهای روزنه­ای کاپیلاری (حفره­های بسیار ریز بین ذرات) آب را بر خلاف نیروی جاذبه زمین در خود نگه می­دارند، بنابراین درWHC دخیل هستند. هرچهWHCبیشتر باشد، نیاز به آبیاری آن محیط بیشتر خواهد بود (Kramer, 1995).
برخلاف WHC، این فضاهای تخلخل هواست (AP)^[2] که تا حدی توسط مقدار فضا­های روزنه­ای غیر کاپیلاری در محیط­کشت تعیین می شود. فضاهای غیر­روزنه­ای غیر کاپیلاری حفره­های بزرگتری بین ذرات هستند که آب بین آنها توسط نیروی جاذبه زمین زهکشی شده و به جای آن هوا قرار می گیرد (Kramer 1995). به طور طبیعی، در یک گلدان ۱۵سانتی متری، یک محیط رشد خوب غیر­خاکی باید %۲۰-۱۵AP داشته باشد. هر چه ظروف کشت و اندازه ذرات سازنده محیط­کشت کوچکتر باشند، میزان AP کاهش می­یابد.
ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)^[3]محیط کشت، توانایی محیط در جلوگیری از نشت عناصراست، بنابراین آنها را برای استفاده گیاه در خود نگه می­دارد. ظرفیت­تبادل­کاتیونی معمولأ به صورت میلی­اکی­والان بر ۱۰۰سانتی متر مکعب (meq/100cc) اجزای خشک تشکیل دهنده محیط ریشه بیان می شود. سطح ۶ تا ۱۵ میلی­اکی­والان بر۱۰۰سانتی­متر­مکعب، برای محیط کشت گلخانه ای، مناسب تلقی می شود(Nelson, 1991). آمیخته­های بر پایه پیت، دارایCEC پایین­تری نسبت به خاک­های معدنی هستند، بنابراین نیاز به دفعات کوددهی تکمیلی بیشتری دارند.
چگالی توده عبارتست از وزن خشک اجزای تشکیل دهنده محیط کشت به حجم آنها. برای مثال، ماسه دارای چگالی توده زیاد است و پرلایت دارای چگالی توده کم است. برخی از اجزای تشکیل دهنده مانند پیت خزه هنگامی که خشکند خیلی سبک هستند اما توانایی جذب مقدار زیادی آب را دارند و سنگین می­شوند. به طور معمول، برای بیشتر فراورده­ها محیط­کشتی با چگالی توده کم تا متوسط ۱۶۰ تا ۱۸۰ گرم بر لیتر مکعب به کار گرفته می­ شود تا از خستگی کارگران بکاهد و هزینه­ های جا­به­جایی را کم کند. افزون بر این، سبدهای آویزان باید هرچه ممکن است سبک وزن باشند تا وزن روی اسکلت گلخانه کم شود. در بعضی موارد محیط کشتی با چگالی توده بالاتر ممکن است لازم باشد تا گیاهان بلند مانند گیاهان برگساره­ای و گیاهان مادری در مراحل تولید و بازار رسانی نیفتند (خوشخوی، ۱۳۹۲).
۱-۶-۳-ویژگیهای شیمیایی
ویژگی­های شیمیایی بسته به چگونگی آبیاری و کوددهی، کیفیت آب و محیط رشدگیاهان به سرعت تغییر می کند. باید موارد زیر را بدانید:
اسیدیته محیط­کشت ۲) نمک­های محلول ۳) عناصر غذایی
۱-۶-۳-۱-اسیدیته محیط
فراهمی عناصر توسط اسیدیته محیط ریشه کنترل می­ شود (جدول۱-۱).
جدول (۱-۱) فراهمی عناصر با pHدر محیط کشت بر پایه پیت تغییر می کند.