درخت حوزه‌های تخصصی

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.

رشد جمعیت و نیاز به محصولات کشاورزی و دامی و محدودیت منابع آب به عنوان بستر اصلی تولیدات غذایی، مساله کم آبی را به گونه ای بسیار جدی فراروی برنامه ریزان استان خراسان در وضعیت بسیار بحرانی قرار گرفته است. نزدیک به 40 درصد جمعیت استان خراسان در این دشت ساکن اند و این دشت تنها قطب صنعتی استان است. با وجود این که به دلیل نیاز فراوان به آب شرب و صنعت بخش کمتری از منابع آب موجود به مصرف کشاورزی این دشت می رسد و تنها 75 درصد منابع آب در آبیاری محصولات زراعی و باغی استان مورد استفاده دارد اما این مقدار نیز نسبت به پتانسیل آبی دشت بسیار زیاد است به طوری که مازاد برداشت سالانه آب از منابع غیر قابل تجدید دشت مشهد به بیش از 136 میلیون متر مکعب می رسد و این امر باعث شده است که میانگین افت سطح ایستایی در دشت مشهد سالانه 1.47 متر باشد. خشکسالی های اخیر که توام با افزایش دمای هوا بود باعث گردید که زارعان آب بیشتری به مصرف کشاورزی برسانند به طوری که در سال آبی 81-1380 در استان خراسان حدود 762 میلیون متر مکعب بیش از سال های قبل از منابع آب زیرزمینی برداشت شد و به همین دلیل متوسط افت سطح آب های زیرزمینی دشت مشهد از 1.47 متر به 3.04 متر و در بعضی نقاط به بیش از 7 متر رسید. افزایش دمای هوا چه به دلیل خشکسالی های دوره ای و چه به دلیل گرمایش جهانی در سال های آتی امری بسیار محتمل است. مدل های پیش بینی اقلیم نیز نشان می دهد که دمای هوا در آینده در منطقه شمال شرق ایران و استان خراسان 2 تا 2.75 درجه افزایش خواهد یافت. هر چند این رقم اغراق آمیز به نظر می رسد اما در هر صورت لازم است برنامه ریزی های زراعی صورت گیرد به نحوی که بر منابع آب تجدید شونده بیش از حد متعارف فشار وارد نیاید. بدین منظور ابتدا باید پتانسیل افزایش نیاز آبیاری در اثر بالارفتن دمای هوا برای محصولات مختلف و در الگو و ترکیب کشت موجود بررسی شود. در این مقاله افزایش نیاز آبی در سه سناریوی افزایش دماغ (2، 4 و 6 درجه سانتی گراد) بررسی و روش های سازگاری با آن به نحوی که مصرف آب کشاورزی در وضعیت کنونی ثابت بماند مطالعه شده اند. نتایج نشان می دهد که در صورت افزایش دمای هوا به میزان 2 درجه سانتی گراد نیاز خالص آبیاری با الگو و ترکیب کشت کنونی 6 درصد نسبت به وضعیت نرمال افزایش خواهد داشت. میزان افزایش نیاز آبیاری به ازای 4 و 6 درجه افزایش دما به ترتیب 11 و 17 درصد برآورد شده است.

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.

بروز خشکسالی ها و ترسالی ها باهمه پیامدهایی که دارند،‌ یک پدیده تکراری و طبیعی در اکوسیستم محیط محسوب می شود. در این تحقیق به منظور پیش بینی خشکسالی ها و ترسالی های استان مازندران با استفاده از روش سری زمانی باکس- جنکینز که شامل مدل های مختلف سری زمانی از جمله اتورگرسیو،‌میانگین متحرک،‌مدل های تلفیقی اتورگرسیو با میانگین متحرک و مدل های تلفیقی اتورگرسیو با میانگین متحرک و مدل های فصلی می باشد،‌ به پیش بینی بارندگی چهار ایستگاه منتخب در سطح استان که از آمار ماهانه طولانی و کاملی ( بابلسر،‌ قائم شهر 2000-1951، رامسر 2000-1955 و نوشهر 2000-1977)‌ بر خوردار بودند،‌پرداخته شد. بعد از برازش دادن مدل های مختلف باکس- جنکینز برای پیش بینی بارش چهار ایستگاه فوق،‌ مشخص شدکه مدل های فصلی این روش برای پیش بینی،‌ از دقت و کارایی بیشتری برخوردار می باشند. مدل های فصلی در حقیقت ترکیبی از مدل های تلفیقی اتورگرسیو با میانگین متحرک غیر فصلی و فصلی می باشند.

در این مقاله با استفاده از شاخص Z نرمال، داده‌های بارش سالیانه و فصلی ایستگاههای سطح استان ایلام طی دوره آماری 1350-1379 تجزیه و تحلیل و ویژگی عمومی رخداد خشکسالیها، از قبیل فراوانی، شدت و دوره تداوم مشخص شده است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که در طول دوره آماری مورد مطالعه، در مناطق مختلف استان امکان وقوع خشکسالیهای سالیانه و فصلی بسیار زیاد بوده است. از نظرشدت خشکسالی سالیانه، خشکسالیهای متوسط و از لحاظ دوره‌های تداوم، دوره‌های یک ساله بیشترین فراوانی را داشته‌اند. به نظر می‌رسد که از میان فصول، شدت خشکسالیهای فصل بهار در اکثر ایستگاهها بیشتر از فصول دیگر سال بوده است. مقایسه توزیع بارشهای فصلی و میزان عملکرد گندم دیم در خشکسالیهای متوالی سالهای زراعی 77-78 و 78-79 حاکی از آن است که توزیع نامناسب بارش در طول فصول سال و همچنین کاهش بارش سالیانه، موجب کاهش شدید عملکرد گندم دیم شده است، به طوری که کاهش عملکرد گندم در سالهای مذکور نسبت به ترسالی 76-77 به ترتیب 9/68 و 4/69 درصد و همچنین نسبت به میانگین دوره به ترتیب 2/49 و 2/50 درصد بوده است. مقدار همبستگی بین توزیع بارشهای فصلی (متغیر مستقل) و میزان عملکرد (متغیر وابسته) در طول دوره مورد مطالعه نشان می‌دهد که در ایستگاههای نواحی گرمسیری استان، بیشترین همبستگی به ترتیب به فصول پاییز و زمستان و در مناطق سردسیر به فصول بهار و پاییز مربوط بوده است.

خشکسالی به عنوانی یکی از بلایای اقلیمی از طرف پژوهشگران دارای تعاریف و تعابیر مختلفی می باشد. به طور کلی دوره ای که در آن مقدار رطوبت و یا هر نمایه رطوبتی دیگر که نسبت به شرایط نرمال منطقه، ناهنجاری منفی داشته باشد به عنوان شرایط دوره خشکسالی تلقی می شود. به لحاظ ویژگی های فضایی و زمانی، تاریخ آغاز دوره زمانی و یا زمان خاتمه خشکسالی به آسانی قابل تشخیص نیست و از دیدگاه های مختلف آغاز و پایان خشکسالی به صورت متفاوت ارزیابی می شود. فراوانی، شدت خشکسالی و وسعت منطقه نیز از ویژگی هایی است که باید مورد مطالعه قرار گیرند. به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه و تجزیه و تحلیل آماری این پدیده و همین طور پیش بینی وقوع آن لازم است از نمایه های مناسب استفاده شود. نمایه استاندارد شده بارش (SPI) یکی از نمایه های جدیدی است که جهت پایش خشکسالی مورد استفاده قرار می گیرد. محاسبه نمایه SPI برای هر منطقه به آمار دراز مدت نیاز دارد. این آمار دراز مدت به صورت تابع توزیع گاما، برازش یافته سپس تابع حاصل برای پیدا کردن احتمال تجمعی بارندگی برای یک ایستگاه و برای ماه معین و مقیاس زمانی گوناگون استفاده می شود. مقادیر مثبت، نمایانگر بارش بیشتر از مقدار بارش متوسط و مقادیر SPI منفی، بیانگر بارش کمتر از مقدار متوسط آن می باشد. این نمایه بیان می کند که ممکن است یک ناحیه با یک یا چند مقیاس زمانی به طور هم زمان شرایط ترسالی و در دیگر مقیاس های زمانی شرایط خشکسالی را داشته باشد، یعنی یک ناحیه ممکن است دچار خشکسالی کشاورزی باشد؛ اما از لحاظ هیدرولوژی شرایط ترسالی در آن حاکم باشد. محاسبه نمایه SPI با استفاده از نرم افزار ویژه طراحی شده برای این صورت پذیرفته است. این برنامه نمایه SPI را برای مقیاس های 1، 3، 6، 9، 12، 24، 84، 72 ماهه محاسبه می کند. بررسی روش های مختلف درون یابی برای پهنه بندی خشکسالی با استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) نشان داده است که بین چهار روش درون یابی، روش کرجینگ و IDW روش های مناسبی برای درون یابی شدت دوره های خشک است. لذا با استفاده از این روش مقادیر نقطه ای نمایه SPI ماهانه مورد استفاده برای پایش دوره های خشک به سطح تعمیم داده شده و نقشه های شدت این پدیده در مقیاس های زمانی متفاوت، برای استفاده در جهت برنامه ریزی های سازگاری با دوره های خشک تولید شده است.