یکی از روش های برآورد فرسایش، استفاده از آمار رسوب ایستگاه های هیدرومتری و رسوب سنجی است. آنالیز رگرسیونی ارتباط بین آمار رسوب و خصوصیات حوزه آبخیز را به خوبی نشان می دهد. در این تحقیق، ابتدا با انتخاب یازده ایستگاه هیدرومتری و رسوب سنجی که از آمار و اطلاعات کافی برخوردار بودند و پراکنش مناسبی در منطقه داشتند، متغیرهای مختلف موثر بر رسوب دهی اندازه گیری شدند. همچنین میزان رسوب معلق 30 ساله ایستگاه ها به روش حد وسط دسته ها و تلفیق آمار آبدهی ماهانه و روزانه برآورد گردید. با تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره، مناسب ترین رابطه آماری بین رسوب دهی معلق و مشخصات حوزه آبخیز ایستگاه ها به دست آمد. با توجه به این معادله، پارامترهای درصد اراضی جنگلی کم تراکم و نیمه متراکم و دبی متوسط سالیانه، رابطه مثبت و درصد سازندهای زمین شناسی مقاوم و نسبتا مقاوم به فرسایش ماقبل کواترنر رابطه منفی با میزان رسوب دهی معلق حوزه آبخیز گرگان رود دارند. این سه متغیر بر روی هم بیش از 96 درصد تغیییرات رسوب دهی معلق را بیان کرده و اشتباه معیاری در حدود 0.19 در برآورد دارند.

بی شک یکی از نگرانی های محققین درباره تغییرات قابل توجهی که انتظار می رود در اثر گرمایش زمین سبب تغییر فراوانی و مقدار بارش و درجه حرارت شود. این مطالعه به منظور مقایسه نتایج سه آزمون من-کندال (MK)، من ویتنی (MW) و من-کندال اصلاح شده (MMK) برای آشکارسازی روند تغییرات سالانه و فصلی رژیم دمایی و بارش طی دوره آماری 30 سال (2011- 1982) در هفت ایستگاه شرق حوزه آبخیز گرگان رود انجام شد. در این تحقیق خط روند در داده های نمونه با روش سن تخمین زده شد. نتایج نشان داد که بیش ترین شیب خط روند دمای بیشینه مربوط به بهار، سپس تابستان است و میانه شیب های خطوط روند همه فصول مثبت است. میان آماره های مورد مطالعه، دمای کمینه در منطقه مورد مطالعه تغییرات معنی داری بیش تری مشاهده شد. خط میانه شیب های دمای کمینه و بارش، در همه فصول مثبت است که نشان هنده این است که شیب خط روند این دو پارامتر در اکثر ایستگاه های منطقه افزایشی است. بیش ترین شیب مثبت خط روند بارش فصلی مربوط به فصل تابستان و پس از آن به ترتیب مربوط به فصول زمستان، بهار و پاییز می باشد. نتایج این تحقیق بیانگر کاهش کاهش تعداد روندهای معنی داری بعد از پیش سفید کردن بدون روند در سری های زمانی مورد مطالعه در مقیاس های زمانی مختلف بود.

در دهه های اخیر تغییرات شدید کاربری اراضی در استان گلستان باعث کاهش میزان چشم گیری از جنگل های هیرکانی شده است. در بررسی این تغییرات از نقشه های پوشش سرزمین حاصل از طبقه بندی تصاویر ماهواره ای لندست (سنجنده TM) مربوط به سال های 1984، 2012 و 2016 به عنوان ورودی مدل ساز تغییر سرزمین (LCM)، برای تحلیل و نیز پیش بینی تغییرات پوشش سرزمین در سال 2030 استفاده شد. به منظور برآورد صحت مدل سازی از آماره های عملکرد نسبی (ROC)، نسبت موفقیت به هشدار خطا و عدد شایستگی استفاده شد. در ادامه به بررسی نقش تغییر کاربری اراضی در تولید رواناب حوزه آبخیز به عنوان یکی از خدمات اکوسیستمی پرداخته شد. نتایج بیانگر صحت بالای شبکه عصبی مصنوعی با میزان ROC برابر 949/0، نسبت موفقیت به هشدار خطا 57 درصد و عدد شایستگی 11 درصد بود. نتایج مدل-سازی تغییرات کاربری اراضی نشان داد از سال1984 تا 2012 بیشترین تغییرات مربوط به کاهش پوشش جنگلی بوده است. مدل سازی این روند با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نشان داد از سال 2016 تا 2030 در حدود 30361 هکتار از سطح پوشش جنگلی کاسته خواهد شد. نتایج بررسی تولید رواناب نشان داد، میزان رواناب در کل حوزه، مخصوصاً در قسمت شرق و شمال شرق حوزه که بیشترین تغییرات کاربری هم در این مناطق رخ داده-افزایش یافته است. این افزایش در میزان رواناب بر اثر تغییر کاربری اکوسیستم جنگلی به کاربری کشاورزی در این مناطق صورت گرفته است. نتایج این مطالعه، درک ما را از پیامدهای هیدرولوژیکی تغییرات کاربری زمین بهبود می بخشد و دانش مورد نیاز را برای توسعه و مدیریت مناسب زمین به منظور پایداری و بهره وری در حوزه آبریز گرگان رود فراهم می کند.

مقدمه   طی سالیان اخیر وقوع مخاطرات محیطی و بروز خسارات زیان بار و تلفات قابل ملاحظه ناشی از آن، در اکثر نقاط جهان به یک چالش اساسی تبدیل شده است. در راستای کاهش اثرات مخاطرات محیطی، توجه به ر ویکرد تاب آوری مطرح شده است. تاب آوری به منزله یکی از سنجه های مؤثر در فرایند مدیریت مخاطرات محسوب می شود. همچنین رویکردی اجتماع محور است که آمادگی جوامع محلی را در برابر ناپایداری های ناشی از مخاطرات ارتقا می دهد. با آگاهی و شناخت از میزان تاب آوری، می توان با برنامه ریزی مناسب به کاهش صدمه ها و آثار مخرب کمک نمود. بلایای طبیعی به سه شکل باعث کاهش تاب آوری می شوند؛ آسیب های فیزیکی، شامل آسیب های وارده به کاربری های مسکونی، تجاری، تجهیزات و تأسیسات. آسیب های اقتصادی، شامل از بین رفتن اشتغال، به تعلیق درآمدن تجارت، هزینه های تعمیر و بازسازی. آسیب های اجتماعی، شامل تأثیر بر افرادی که به کمک های دارویی و سرپناه نیاز دارند. از جمله این مخاطرات طبیعی در استان گلستان نیز می توان به مواجهه شدن با حوادث طبیعی از جمله سیل سال 1398، اشاره نمود. ازاین رو، تحقیق حاضر با هدف تعیین شاخص های مؤثر در سنجش میزان تاب آوری سکونت گاه های روستایی حوزه آبخیز گرگان رود و تعیین میزان و اهمیت تاب آوری اجتماعی، اقتصادی و اکولوژیکی روستاهای مورد بررسی در برابر سیلاب سال  مذکور انجام شده است. مواد و روش ها    منطقه مورد مطالعه حوضه آبخیز گرگان رود، واقع در ارتفاعات جنگل گلستان است. تحقیق حاضر از نظر هدف کاربردی و از نظر روش توصیفی-تحلیلی است. برای جمع آوری اطلاعات از دو روش اسنادی و میدانی و با استفاده از ابزار پرسش نامه انجام شد. جامعه آماری تحقیق روستاهای آبخیز گرگان رود شامل ساکنان بومی روستاهای منطقه است که مشتمل بر 126 روستا و جمعیت کل 22942 خانوار بوده است. از بین پرجمعیت ترین روستاهای بخش بالادست، مرکزی و پایین­دست حوضه آبخیز گرگان­رود، برخی روستاها با روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای دو مرحله ای و بر اساس روش کوکران انتخاب شدند. در نهایت از بین روستاهای موجود  تعداد 10 روستای پرجمعیت و 200 سرپرست خانوار انتخاب شدند. پرﺳﺶﻧﺎﻣﻪﻫﺎی پژوﻫﺶ ﻣﺸﺘﻤﻞ ﺑﺮ سه ﺑﻌﺪ اﺟﺘﻤﺎعی-فرهنگی (19 مؤلفه)، اﻗﺘﺼﺎدی (5 مؤلفه) و محیط زیستی-مدیریتی (7 مؤلفه) اﺳﺖ. روایی محتوایی پرسش نامه نیز با نظرخواهی از اساتید مرتبط با موضوع تأیید شد و سپس با استفاده از مصاحبه، مشاهده و تکمیل میدانی پرسش نامه ها به گردآوری داده ها اقدام شد. در یافته های توصیفی تنها خصوصیات فردی پاسخگویان بررسی شده است. در یافته های تحلیلی از آزمون تی تک نمونه ای استفاده شد. برای انجام استنباط های آماری میانگین تاب آوری مؤلفه ها با میانه مطلوب مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی ارتباط درونی میان ابعاد کلان مؤثر تاب آوری سکونت گاه های روستایی در مواجهه با بحران از آزمون کروسکال والیس استفاده شد. در بخش آمار استنباطی برای بررسی نرمال بودن توزیع داده ها از آزمون کولموگروف اسمیرنوف، در رتبه بندی گویه های مربوط به هر شاخص از آزمون فریدمن و در تحلیل ضرایب همبستگی از آزمون اسپیرمن استفاده شد. نتایج و بحث نتایج حاصل از بررسی 21 مؤلفه در سه بعد اقتصادی، اجتماعی و محیطزیستی نشان داد، در بین روستاهای مورد بررسی بعد اجتماعی با میانگین 89/2 بیشترین و بعد محیطزیستی با میانگین 30/2 کمترین تأثیر را در تاب آوری روستاها داشته است. همچنین بیشترین میانگین بعد اجتماعی (09/3) در روستای صادق آباد و کمترین میانگین (69/2) در روستای بهلکه شیخ موسی مشاهده شد. بیشترین میانگین بعد اقتصادی (36/3)  در روستای صحنه سفلی و کمترین میانگین (49/2) در روستای بهلکه شیخ موسی مشاهده شد. بیشترین میانگین بعد محیطزیستی (42/2) در روستای صادق آباد و کمترین میانگین (02/2) در روستای آق آباد مشاهده شد. در مجموع تاب آوری روستای صحنه سفلی از نظر شاخص های مورد بررسی بالاترین میزان (89/2) را داشته است. ﻧﺘﺎیﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺗﺠﺰیﻪ و ﺗﺤﻠﯿﻞ آزﻣﻮن تیﺗک ﻧﻤﻮﻧﻪای و کروسکال والیس روستاهای ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ بیانگر وﺟﻮد اﺧﺘﻼف ﻣﻌنی دار در ﺗﻤﺎمی اﺑﻌﺎد اﺟﺘﻤﺎﻋی-فرهنگی، اﻗﺘﺼﺎدی، محیطزیستی-مدیریتی است (05/0(p<. همچنین یافته ها نشان داد که تاب آوری کل جامعه مورد مطالعه با مقدار 65/2 پایین تر از حد متوسط است و تفاوت معنی داری بین روستاها وجود دارد (05/0(p<. نتایج حاصل از اولویت بندی ابعاد تاب آوری با استفاده از آزمون فریدمن نیز نشان داد که عوامل اجتماعی-فرهنگی نسبت به سایر ابعاد از اولویت بالاتر و عوامل محیط زیستی-مدیریتی در اولویت آخر قرار دارد. نتیجه گیری  با توجه به نتایج می توان پیشنهاد نمود یکی از ضروری ترین فعالیت ها برای برنامه ریزی وضع موجود، توجه به شاخص هایی است که منجر به افزایش سطح تاب آوری جامعه محلی آبخیزنشینان می شود. از این رو، با توجه به آنکه مقدار محاسبه شده عدد تاب آوری در ابعاد مختلف و مخصوصاً از بعد محیط زیستی-مدیریتی کمتر از حد مبنا (3) است، هرچه مدیران محلی عملکرد بهتری در زمینه افزایش تولید پوشش گیاهی در قالب عملیات اصلاحی-احیایی و جلوگیری از روند تغییر کاربری اراضی توسط دستگاه های اجرایی مربوطه داشته باشند، میزان تاب آوری کل ساکنان روستا افزایش خواهد یافت. لذا بهتر است با تکیه بر مدیریت بحران به سمت ایجاد جوامع تاب آور با ظرفیت سازگاری بالا حرکت نمود که این موضوع بدون شناخت و ریشه یابی ضعف های جامعه و ارتباط مداوم نهادها و سازمان های مسئول با جوامع محلی به وسیله تسهیل گران اجتماعی، میسر نخواهد بود. در عین حال، با توجه به آنکه تاب آوری جوامع محلی منطقه مورد مطالعه در برابر سیل فرآیندی زمان بر و تدریجی است؛ برقراری تعامل مستمر بین روستاهای با ضریب تاب آوری بالاتر و روستاهای با ضریب تاب آوری پایین به منظور بهره مندی از تجربیات یکدیگر، برگزاری کارگاه ها و دوره های آموزش آمادگی مقابله با سیلاب احتمالی برای تشریح و عملیاتی کردن در روستاهای مورد مطالعه پیشنهاد می شود.

تغییر اقلیم در نواحی مختلف دنیا باعث تغییر پارامترهای هواشناسی شده است. خشکسالی و کم آبی مشکلی است که ممکن است بسیاری از کشورها را دچار بحران نماید. بنابراین مطالعه تغییرات پارامترهای هواشناسی و تأثیر آن بر دبی رودخانه ها که عامل مهمی در تأمین نیازهای آبی می باشند حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط پارامترهای دما و بارندگی با شاخص دبی پایه در رودخانه گرگانرود با روش انتقال موجک پیوسته و همدوسی موجک می باشد. ابتدا دبی پایه با استفاده از روش دو پارامتره اکهارت تعیین و سپس شاخص دبی پایه محاسبه شد. شاخص دبی پایه نشان دهنده سهم آب های زیرزمینی در جریان سطحی رودخانه است که کمترین شاخص سالیانه مربوط به ایستگاه تقی آباد با مقدار 30/0 و بیشترین شاخص مربوط به ایستگاه تمر با مقدار 66/0 است. سپس رابطه درجه حرارت و بارندگی با شاخص دبی پایه شش ایستگاه (تمر، لزوره، نوده، ارازکوسه، سدگرگان و تقی آباد) واقع در حوزه آبخیز گرگان رود در یک دوره 33 ساله (1360 تا 1392) با روش انتقال موجک پیوسته و همدوسی موجک بررسی شد. تحلیل ارتباط داده های سالیانه دما و بارش بیانگر تأثیر دو پارامتر دما و بارش بر شاخص دبی پایه است. بررسی شدت همدوسی بین بارندگی و شاخص دبی پایه در ایستگاه های مورد مطالعه نشان داد بیشترین همبستگی در دوره های 1 تا 4 ساله وجود دارد که این همبستگی در سال های میانی ایستگاه های سد گرگان و تقی آباد غیر مستقیم و در سایر ایستگاه ها و سال های ابتدایی و انتهایی ایستگاه تقی آباد مستقیم است. در دوره های 4 تا 8 ساله نیز ارتباط و همبستگی هایی بین بارندگی و شاخص دبی پایه وجود دارد که در ایستگاه های لزوره و نوده مستقیم و ارازکوسه و تمر غیر مستقیم است. همچنین در دوره 8 تا 10 ساله بیشترین همبستگی در ایستگاه های ارازکوسه و نوده و با شدت کمتر در ایستگاه سدگرگان وجود دارد که جهت پیکان ها مستقیم بودن این ارتباط را نشان داد. تحلیل شدت همدوسی بین دما و شاخص دبی پایه نشان می دهد ارتباط و همبستگی های مستقیم و با شدت زیاد مربوط به ایستگاه های سدگرگان در سال های 1384 تا 1388 در دوره 3-4 ساله، لزوره در سال های 1381 تا 1385 با دوره بازگشت 4 ساله و تقی آباد در سال های 1363 تا 1368 با دوره بازگشت 1 تا 5 ساله است. همچنین همبستگی های غیر مستقیم مربوط به ایستگاه های نوده و تمر به ترتیب در سال های 1366 تا 1369 و 1390 تا 1392 با دوره بازگشت کوتاه مدت 2 و 3 ساله و ایستگاه تقی آباد در سال های 1372 تا 1379 و تمر 1371 تا 1392 با دوره بازگشت بلند مدت 8 تا 10 ساله است. با توجه به شرایط ایستگاه ها ممکن است ارتباط بارندگی با شاخص دبی پایه مستقیم و یا غیر مستقیم باشد. همچنین در بعضی از ایستگاه ها در دوره هایی رابطه مستقیم و در مابقی دوره رابطه عکس وجود دارد. ارتباط بین شاخص دبی پایه و دما نیز در بعضی از ایستگاه ها مستقیم و در برخی غیرمستقیم است.

پیشینه و هدف تغییرات در کاربری/پوشش اراضی به عنوان یکی از موضوعات مهم در مدیریت منابع طبیعی، توسعه پایدار و تغییرات زیست محیطی در مقیاس محلی، ملی، منطقه ای و جهانی مطرح است. تبدیل کاربری ها به یکدیگر و تغییر کاربری های مجاز به غیرمجاز از قبیل تبدیل اراضی زراعی به مناطق مسکونی و یا اراضی مرتعی به دیم زارهای کم بازده و فرسایش یافته به عنوان موضوعات مهم در منابع طبیعی همواره مطرح است. شناسایی الگوهای تغییرات کاربری اراضی و پیش بینی تغییرات در آینده به منظور انجام برنامه ریزی مناسب در جهت بهره برداری بهینه از کاربری ها در مدیریت منابع طبیعی نیاز به مدل سازی تغییرات مکانی و زمانی LU/LC را آشکار می سازد. هدف از تحقیق ارزیابی کارایی مدل تلفیقی سلول اتومای زنجیر مارکوف (CA-Markov model) در شبیه سازی و پیش بینی تغییرات زمانی و مکانی LU/LC در حوزه آبخیز گرگان رود با کاربرد آنالیز سه بعدی پنتیوس-ملینوس در کالیبراسیون تغییرات کاربری اراضی با استفاده از سه شاخص ارزیابی اختلاف کمی (QD)، اختلاف مکانی (AD) و درجه شایستگی (FOM) به عنوان شاخص های جدید در ارزیابی صحت مدل زنجیره مارکوف است. مواد و روش ها به منظور پیش بینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل تلفیقی سلول اتومای زنجیره مارکوف در حوزه آبخیز گرگان رود، از تصاویر سنجندِه مشاهده گر زمینی OLI و TM ماهواره لندست 8 و 5 مربوط به سایت USGS استفاده شد. هفت کلاس کاربری اراضی شامل کلاس اراضی جنگلی با شماره کد کاربری 1، کلاس اراضی زراعی با شماره کد کاربری 2، کلاس اراضی مرتعی (مخلوط درختچه زار/ مرتع/ زراعت) با شماره کد کاربری 3، کلاس منابع آبی با شماره کد کاربری 4، کلاس اراضی بایر (بایر/ مرتع/ زراعت) با شماره کد کاربری 5، کلاس مناطق مسکونی و صنعتی با شماره کد کاربری 6، کلاس بستر رودخانه با شماره کد کاربری 7 برای حوزه آبخیز گرگان رود تفکیک گردید. به منظور طبقه بندی تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 به منظور استخراج کلاس های کاربری اراضی حوزه آبخیز گرگان رود از روش طبقه بندی شی ءگرا و الگوریتم ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. مقیاس سگمنت سازی در این الگوریتم با مقیاس 50 واحد (SL50) به منظور طبقه بندی تصاویر ماهواره سال های 1987، 2000، 2009 و 2017 انتخاب شد. ارزیابی صحت الگوریتم ماشین بردار پشتیبان در طبقه بندی شی ءگرای تصاویر ماهواره ای بابیان دقت کلی، ضریب کاپا، صحت کاربر، صحت تولیدشده، خطای Commission و خطای Omission برای هر چهار دوره مطالعاتی انجام شده است. برای درک این که در طی دوره 30 ساله موردمطالعه، تغییرات ایجاد شده در منطقه چگونه بوده و کدام کلاس ها گسترش و کدام کلاس کاهش مساحت داشته اند، با استفاده از نقشه های طبقه بندی شده با استفاده از نرم افزار IDRISI، تغییرات در محدوده کلاس ها آشکار و درصد تغییرات هر کلاس به دست آمد. مدل CA-Markov تغییرات گروه های مختلف از واحدهای LU/LC را بر اساس مفهوم همسایگی مکانی و ماتریس احتمال انتقال، پیش بینی می کند. یکی از الزامات برای پیش بینی تغییرات کاربری اراضی با مدل CA-Markov تهیه نقشه های تناسب اراضی است تا تغییرات مکانی به وسیله قوانین احتمال از طریق فیلتر نقشه های تناسب برای هر کاربری کنترل شود. اعتبارسنجی مدل مارکوف با استفاده از آنالیز سه بعدی پنتیوس و ملینوس با سه شاخص درجه شایستگی و اختلاف های کمی اختلاف های مکانی انجام شد. نتایج و بحث الگوریتم ماشین بردار پشتیبان در طبقه بندی کاربری اراضی به روش شی ءگرا نشان داد که بیشترین میزان خطای اضافه و خطای حذف به ترتیب با 19. 12 و 18. 55 درصد در اراضی مرتعی و اراضی زراعی در نقشه کاربری اراضی سال 2009 مشاهده گردید. پایین ترین صحت تولیدکننده به میزان 71. 49 درصد مربوط به کلاس کاربری اراضی مرتعی در نقشه کاربری اراضی سال 2009 و پایین ترین صحت کاربر به میزان 71. 45 درصد مربوط به کلاس کاربری اراضی زراعی در نقشه کاربری اراضی سال 2017 است. در دوره 30 ساله از سال 1987 تا 2017 بر اساس نتایج به دست آمده، بیش ترین تغییر مثبت مربوط به افزایش کاربری اراضیزراعی و در تغییرات منفی مربوط به کاهش کاربری اراضی جنگلی و مرتعی در طول دوره موردنظر است. بیش ترین کاهش اراضی جنگلی با 4. 8 درصد در دوره 2017-2000، بیش ترین افزایش اراضی زراعی با 5. 3 درصد در دوره 2017-1987، بیش ترین کاهش اراضی مرتعی با 9 درصد در دوره 2017-2009، بیش ترین افزایش اراضی بایر با 4. 6 درصد در دوره 2017-2009 و بیش ترین افزایش اراضی مسکونی و صنعتی با 0. 8 درصد در دوره 2017-1987 رخ داده است. بعد از اعتبارسنجی تغییرات کاربری اراضی پیش بینی شده در مدل زنجیره مارکوف، بر اساس تحلیل 5 حالت موجود در آنالیز سه بعدی پنتیوس و ملینوس، مدل زنجیره مارکوف با پیش بینی صحیح شبیه سازی 89. 92 درصد، نشان از کارایی بالای مدل زنجیره مارکوف در فرآیند شبیه سازی بود. بعد از اجرای تحلیل زنجیره مارکوف بر روی نقشه کاربری اراضی به دست آمده از طبقه بندی تصاویر ماهواره ای، یک ماتریس احتمال انتقال و ماتریس مساحت انتقال یافته ایجاد شد. در پیش بینی های انجام شده توسط مدل زنجیره مارکوف از سال 2017 تا سال 2035 عمده تغییرات مربوط به کاهش وسعت اراضی جنگلی و بایر به ترتیب به میزان 16966 و 6961 هکتار است و در مقابل این کاهش کاربری، افزایش وسعت اراضی زراعی، مرتعی و مسکونی به میزان 20397، 3913 و 3825 هکتار مشاهده خواهد شد. نتیجه گیری آَشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از ابزار LCM برای دوره سی ساله 2017 – 1987 در حوزه آبخیز گرگان رود نشان داد که کاربری جنگل، زارعت و نواحی مسکونی در طی این دوره در این منطقه تغییرات چشمگیری داشته است. نتایج حاصل از پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در طی هجده سال آینده با استفاده از مدل تلفیقی سلول اتومای زنجیره مارکوف نشان داد که در طی سالیان آتی با پدیده جنگل زدایی شدید در این حوزه روبه رو خواهیم بود. بررسی نتایج حاصل از اجرای مدل شبکه سازی کاربری آینده با استفاده از تخمینگر انتقال مارکوف نشان داد که می توان تغییرات کاربری آینده را با توجه به شرایط محیطی موجود پیش بینی کرد که نشان دهنده این است که در حوزه آبخیز گرگان رود در طی هجده سال آینده زراعت به شدت در این منطقه افزایش خواهد داشت. لذا باید با مدیریت بلندمدت و جامع، منابع آب وخاک حفظ کرد و تا حد امکان مانع از تخریب این منابع ارزشمند شد. سه شاخص QD، AD و FOM در آنالیز سه بعدی نقش مهمی در بیان میزان صحت و کالیبراسیون طبقه بندی کاربری اراضی و پیش بینی کاربری اراضی داشت. نتایج تغییرات کاربری اراضی مطالعه شده با استفاده از ابزار LCM و مدل تلفیقی سلول اتومای زنجیره مارکوف در طی دوره 1987 تا 2035 بیانگر تخریب بیش از 24309 هکتار از اراضی جنگلی و 31921 هکتار از اراضی مرتعی و افزایش زراعت در حوزه به مساحت 62421 هکتار است که بیانگر دخالت های انسانی و جنگل تراشی های پیش رو در این حوزه است.

پس از سیل های ویرانگر اوایل دهه هفتاد در استان گلستان، عملیات بیومکانیکی فراوانی بمنظور احیاء پوشش گیاهی و اثرگذاری بر میزان رواناب در سرشاخه های گرگانرود انجام شده است بطوریکه ارزیابی نتایج این عملیات ها نیازمند مطالعات وسیعی می باشد. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات عملیات اصلاح بیومکانیکی بر برخی خصوصیات خاک در دشت کالپوش که از زیرحوزه های رودخانه گرگان رود می باشد، انجام گردید. پس از تهیه نقشه واحدهای کاری، نمونه های خاک (75 نمونه) از یک واحدکاری دارای مناطق عملیاتی (احداث فارو و کاشت آتریپلکس درفاروها به همراه مناطق مابین خطوط فارو) و شاهد برداشت شدند. در هر تیمار (پای بوته های کاشته شده در فاروها، مناطق مابین فاروها که فاقد آتریپلکس بودند و منطقه شاهد) نمونه های خاک از عمق 15-0 سانتی متری و در پنج تکرار از پنج موقعیت شیب (پنجه شیب، پای شیب، شیب پشتی، شانه شیب و قله)، مجموعا 25 تکرار در هر تیمار، برداشت شدند و در آزمایشگاه، برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه های خاک اندازه گیری شد. به منظور تجزیه و تحلیل داده ها از روش تجزیه واریانس و آزمون توکی و نرم افزار SPSS نسخه 18 استفاده شد. نتایج نشان داد که بر اثر عملیات اصلاح بیومکانیکی از یک طرف در تمامی موقعیت های شیب، ظرفیت رطوبت اشباع و پایدارای خاکدانه ها در تیمار پای بوته ها در قیاس با منطقه شاهد بطور معنی داری کاهش یافته و از طرف دیگر درصد ذرات رس افزایش معنی داری یافته است.