-157039191931

5225728-442053

نشریه حفاظت منابع آب و خاك ،سال چهارم، شماره چهارم، تابستان 1394

ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد محصولات و ارائه راهبرد تغییر الگوي کشت
(مطالعه موردي: حوضه سیمینه رود)

مصطفی رضایی زمان1 و علی افروزي2*

1) دانش آموخته کارشناسی ارشد؛ دانشکده کشاورزي؛ گروه مهندسی منابع آب؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
2*) دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد همدان؛ باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان؛ همدان؛ ایران
* نویسنده مسئول مکاتبات: [email protected]
تاریخ دریافت: 13/02/1394 تاریخ پذیرش: 28/06/1394

چکیده
پیش بینی و ارزیابی اثرات تغییر اقلیم در برنامه ریزي هاي آتی مدیران می تواند بسیار مؤثر باشد. ابزارهاي مختلفی براي رسیدن به این هدف مورد استفاده قرار می گیرد .
در این تحقیق ،مدل SWAT براي شبیه سازي و ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر محصولات در حوضه سیمینه رود استفاده شد و راهبرد تغییر الگوي کشت به عنوان یک راهکار تطبیقی مورد ارزیابی قرار گرفت. براي مدل سازي شرایط تغییر اقلیم در منطقه از خروجی هاي مدل گردش عمومی جوي- اقیانوسی 3HadCM تحت دو سناریو انتشار 2A و 2B بهره گرفته شد. این خروجی ها با استفاده از مدل SDSM ریزمقیاس نمایی شدند و داده هاي کمینه و بیشینه دما و بارندگی براي سال هاي 2010 تا 2033 به دست آمدند و به عنوان ورودي براي مدل SWAT به کار برده شدند. سپس مقادیر تنش هاي آبی و دمایی، عملکرد محصولات و جریان ورودي به دریاچه ارومیه تحت شرایط تغییر اقلیم برآورد و به عنوان راهبرد مدیریت فعلی (BAU) نام گذاري شد. نتایج حاکی از افزایش متوسط تنش آبی و دمایی و کاهش عملکرد محصولات بود. پس از ارزیابی اثرات تغییر اقلیم در حوضه، تغییر الگوي کشت به گندم و جو به عنوان راهبردي تطبیقی مورد ارزیابی قرار گرفت که نشان دهنده کاهش 32 و 24 درصدي تنش آبی تحت هر دو سناریو انتشار 2A و 2B نسبت به شرایط مدیریت فعلی (BAU) بود. همچنین کالري تولیدي و ورودي به دریاچه افزایشی به ترتیب برابر 6/15 و 8/15 درصد تحت سناریو 2A و 8/11 و 1/12 درصد تحت سناریو 2B را نسبت به شرایط BAU نشان داد.
کلید واژه ها: حوضه سیمینه رود؛ دریاچه ارومیه؛ 3HadCM؛ SDSM؛ SWAT
مقدمه
افزایش گازهاي گلخانه اي و تغییرات پارامترهاي اقلیمی خاك اثرات منفی گسترده اي را تقریباً در تمامی مناطق کره زمین بر سیستم هاي مختلف همچون منابع آب، محیط زیست، کشاورزي، صنعت و بهداشت گذاشته است
(2014IPCC, ). پدیده گرمایش جهانی با اثراتی که بر دما ،خشک سالی، سیل، توزیع بارندگی، نوع بارش ها، رژیم بارش ها، ذوب برف و غیره می گذارد، باعث بر هم خوردن تعادل هیدرولوژیکی شده و به طور مستقیم بر منابع آبی اثر می گذارد. با این حال شدت و نوع این تأثیرات از یک منطقه به منطقه دیگر متفاوت است. به طوري که در برخی مناطق مقادیر بارندگی و دما افزایش و در برخی مناطق دیگر، همچون مناطق با اقلیم مدیترانه اي، مقدار بارندگی کاهش و دما افزایش می یابد (Aryal and Silberstein,
2013؛ آبابایی و همکاران ،1389؛ آبابایی و همکاران ،
1393). از این رو مهم ترین وظیفه جوامع علمی کشورها در برخورد با تغییر اقلیم، بررسی اثرات آن بر سیستم هاي مختلف و ارائه راهکارهاي تطبیقی در مقابله با تبعات منفیآن در دوره هاي آتی می باشد که در این راستا مطالعاتیصورت گرفته است. از جمله آنها Lobell و همکاران (2006) اثر تغییر اقلیم بر روي عملکرد گیاهان چند ساله انگور، بادام، پرتقال، گردو و آووکادو را در کالیفرنیاي آمریکا در دوره ي 2050 بررسی کردند. آنها دریافتند که اثر منفی تغییر اقلیم بر عملکرد این محصولات حتمی است و کاهش محصول تا بیش از 40 درصد قابل پیش بینی می باشد .Zhang و همکاران( 2005) نیز با ترکیب مدل 1WEPP و مولد اقلیم 2CLIGEN به بررسی اثر تغییر اقلیم بر مقادیر فرسایش خاك، مقدار رواناب و عملکرد گندم زمستانه پرداختند. آنها با استفاده از نتایج حاصل از مدل گردش عمومی HadCM تحت 3 سناریوي تغییر اقلیم 2B2 ،A و 1GGa تغییرات مقادیر فرسایش، رواناب و عملکرد گندم زمستانه را تحت شرایط مدیریتی به ویژه نحوه شخم زمین براي دوره 2070-2099 شبیه سازي کردند. آنها براي عملکرد گندم تحت سناریو 2A و 2B حدود 5 درصد کاهش و تحت سناریوي 1GGa حدود 5 درصد افزایش را پیش بینی کردند. در این مطالعه تغییر عملکرد گندم زمستانه را معلول برهم کنش اثر منفی افزایش دما و اثر مثبت افزایش غلظت 2CO دانستند. تأثیر تغییر اقلیم بر عملکرد محصولات در نقاط مختلف متفاوت است که می تواند باعث افزایش یا کاهش عملکرد محصول شود .این مسئله بستگی به طول و عرض جغرافیایی و روش آبیاري دارد( 2009 Lakshamanan .(Yinhong et al., و همکاران( 2008) تأثیر تغییر اقلیم بر هیدرولوژي و بازده سطح زیر کشت برنج در حوضه بهاوانی3 با کاربرد مدل SWAT مورد بررسی قرار دادند. تغییر روش کشت، تناوب آبیاري و مدیریت کود از جمله راهکارهاي تطبیق بود که آنها مورد استفاده قرار دادند. تحقیقات آنها نشان داد بازده تولید برنج افزایش خواهد یافت و در ماه هاي زمستان این
12 Water Erosion Prediction Project
Climate Generator
بازده بخاطر افزایش دما در شرایط تغییر اقلیم و آب کافینسبت به تابستان بیشتر خواهد بود. همچنین سیستم کشت4SRI نسبت به غرقابی عملکرد بهتري خواهد داشت .ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تولید چهار محصول عمده زراعی گندم، جو، برنج و ذرت در حوضه آبریز زاینده رود که توسط Gohari و همکاران( 2013) انجام شد، نشان داد ،اتکاء این محصولات به آبیاري، آسیب پذیري بیشتر آنها به پدیده تغییر اقلیم را در پی خواهد داشت. همچنین مطالعه آنها نشان داد در اثر تغییر اقلیم در دوره 2015 تا 2044، دماي ماهانه به طور متوسط 1/1 تا 5/1 درجه سلسیوس و بارندگی سالانه 11 تا 31 درصد کاهش خواهد داشت .
Kang و همکاران( 2015) تأثیرات تغییر اقلیم را بر شاخص هاي بهره وري آب و عملکرد ذرت دیم و آبی در حوضه موري دارلینگ (جنوب شرق استرالیا) بررسی کردند. پیش بینی هاي آنها براي سال هاي 2020، 2050 و 2080 بیان کننده افزایش دماي هوا در همه سال ها و افزایش بارندگی تا سال 2020 و سپس کاهش آن تا سال هاي 2050 و 2080 بود. به اعتقاد آنان نتیجه تغییرات فوق باعث افزایش مقدار تبخیر-تعرق و در پی آن افزایش عملکرد گیاه ذرت می شود. آنان با توجه به افزایش بارندگی ها و صعود سطح آب زیرزمینی، توسعه اراضی تحت کشت آبی را پیشنهاد دادند. Melkonyan (2015) با استفاده از مدل هاي GCM به بررسی آثار پدیده تغییر اقلیم بر منابع آب و عملکرد گیاهان در ارمنستان پرداخت. نتایج آن نشان داد نیاز آبی گیاهان زراعی تا سال 2040 نزدیک به دو برابر مقدار کنونی خود می رسد .Xu و همکاران( 2014) با مطالعه اثرات تغییر اقلیم در ایالت آیداهو، تا 32 درصد افت درآمد را در تولید محصولات زراعی پیش بینی کردند.
حوزه دریاچه ارومیه یکی از مهم ترین حوزه هاي کشور می باشد که در سال هاي اخیر نزول سطح آب دریاچه و خشکی قسمت هایی از آن منشاء بروز مشکلات عدیده اي در منطقه گشته است. سیمینه رود به عنوان یکی
69530208341297

سال

چهارم
/

شماره

4
تابستان
/

سال

چهارم

/

شماره

4

تابستان

/

4 System of Rice Intensification
4699248329191

سال

چهارم
/
شماره

4
/
تابستان

سال

چهارم

/

شماره



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید