Wetland Ecobiology

fa مطالعه اثرات محیط زیستی حضور نیترات و فسفات در رودخانه کارون با استفاده از مدل آکواتاکس Environmental Fate of Nutrients in the Karun River Aquatic Ecosystem Using the Aquatox Model تخصصي Special پژوهشي Research بررسی سرنوشت مواد مغذی در اکوسیستم‌های آبی از اهمیت بالایی در مدیریت محیط‌زیستی و حفظ تنوع زیستی برخوردار است. این تحقیق با هدف ارزیابی سرنوشت محیط زیستی مواد مغذی در رودخانه کارون و با استفاده از مدل آکواتاکس در سال ۱۴۰۲ انجام شده است. نمونه‌برداری از آب در ۱۰ نقطه مختلف (۴۰ نمونه در مجموع)، (۸۰ کیلومتر شمالی تا ۴۰ کیلومتر جنوبی) و به‌صورت فصلی انجام شد و مقادیر فسفات و نیترات با استفاده از روش اسپکتروفتومتری Hach اندازه‌گیری شدند. همچنین، پارامترهای اکسیژن محلول، EC، pH و TSS طبق متدهای استاندارد سنجش شد. نمونه‌برداری از رسوبات کف رودخانه با استفاده از دستگاه اکمن گراپ انجام و  برای شناسایی و شمارش گونه‌های بنتیک از میکروسکوپ نوری استفاده شد. برای مدل‌سازی سرنوشت مواد مغذی، دو سناریو شامل S1 (کاهش ۱۵ درصدی مواد مغذی) و S2 (افزایش ۱۵ درصدی مواد مغذی) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که میانگین شاخص‌های تنوعزیستی شامل شانون، سیمپسون، کامارگو و بریلون به ترتیب برابر با 1/295، 0/585، 0/308 و 1/247 بود که حاکی از تنوع زیستی نسبتاً ضعیف در اکوسیستم رودخانه کارون است. همچنین، میانگین سالانه فسفات و نیترات به ترتیب 4/55 میلی‌گرم بر لیتر و 64/23 میلی‌گرم بر لیتر تخمین زده شد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد که کاهش ۱۵ درصدی غلظت مواد مغذی منجر به افزایشتنوع زیستی می‌شود، به‌طوری‌که میانگین شاخص شانون در سناریوی کاهش مواد مغذی به 1/48 و در سناریوی افزایش غلظت به 1/01 رسید. همچنین، مقادیر GPP (تولید اولیه ناخالص) در سناریوی کاهش مواد مغذی از ۳۱۴ گرم بر مترمربع در سال به ۲۲۳ گرم کاهش یافت، در حالی که در سناریوی افزایش مواد مغذی، GPP به ۴۵۳ گرم بر مترمربع رسید. شاخص Faunal Factor نیز نشان داد که در سناریوی کاهش مواد مغذی، این شاخص به تدریج افزایش یافته و در مقابل، در سناریوی افزایش مواد مغذی کاهش یافت. به‌طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که کاهش مواد مغذی می‌تواند به کاهش رقابت بین گونه‌ها و افزایش تنوعزیستی کمک کند.   The study of nutrient fate in aquatic ecosystems is of paramount importance for environmental management and biodiversity conservation. This research aimed to assess the environmental fate of nutrients in the Karun River using the Aquatox model in 2023. Water sampling was conducted seasonally at 10 different points (40 samples in total) (80 km north to 40 km south), and phosphate and nitrate levels were measured using the Hach spectrophotometry method. Additionally, the parameters Dissolved Oxygen (DO), Electrical Conductivity (EC), pH, and Total Suspended Solids (TSS) were measured according to standard methods. Benthic sediment samples were collected using an Ekman grab. A light microscope was used for the identification and counting of benthic species. For modeling the fate of nutrients, two scenarios were considered: S1 (15% reduction in nutrients) and S2 (15% increase in nutrients). The results showed that the average biodiversity indices, including Shannon, Simpson, Camargo, and Brillouin, were 1.295, 0.585, 0.308, and 1.247, respectively, indicating relatively poor biodiversity in the Karun River ecosystem. Furthermore, the annual average concentrations of phosphate and nitrate were estimated to be 4.55 mg/L and 64.23 mg/L, respectively. The simulation results revealed that a 15% reduction in nutrient concentration led to an increase in biodiversity; the average Shannon index reached 1.48 in the nutrient reduction scenario and 1.01 in the concentration increase scenario. Furthermore, the values of GPP (Gross Primary Production) decreased from 314 g per square meter per year to 223 g in the nutrient reduction scenario, while GPP reached 453 g per square meter per year in the nutrient increase scenario. The Faunal Factor index also showed a gradual increase in the nutrient reduction scenario, and conversely, a decrease in the nutrient increase scenario. Overall, the results of this research indicated that a reduction in nutrients can contribute to decreased interspecific competition and increased biodiversity. مدل سازی سرنوشت زیست محیطی, اکوسیستم های آبی, تنوع زیستی, مواد مغذی, مدل Aquatox, آلودگی آب Environmental fate, modeling, Aquatic ecosystems, Biodiversity Nutrients , AQUATOX model , Water pollution 54 73 http://jweb.ahvaz.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-237-3&slc_lang=fa&sid=1 Mohsen Davoudi محسن داودی mohsen.dawoodi.1@g 10031947532846007127 10031947532846007127 No Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی AZITA KOUSHAFAR آزیتا کوشافر az.koushafar@iau.ac.ir 10031947532846007128 10031947532846007128 Yes Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی fatemeh Karimi organi فاطمه کریمی اورگانی fatemeh_karimi88@iau.ac.ir 10031947532846007129 10031947532846007129 No Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی Hosein Fathian حسین فتحیان fathian.h@iau.ac.ir 10031947532846007130 10031947532846007130 No Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی Hadideh Mabudi حدیده معبودی 4131987252@iau.ac.ir 10031947532846007131 10031947532846007131 No Islamic Azad University دانشگاه آزاد اسلامی