هواشناسی کشاورزی
سکینه خان سالاری؛ محمود امیدی؛ مژگان فلاح زاده
چکیده
با توجه به گرمایش جهانی و تغییر اقلیم و افزایش خشکسالی و رخدادهای بارشی فرین، آشنایی با ویژگیهای بارش منطقه به منظور مدیریت منابع آب، بهویژه در زمان وقوع بارشهای سیلآسا و تبدیل خطرآفرینی این رخدادها به افزایش ذخایر آبی با مدیریت صحیح از اهمیت ویژهای برخوردار است. در پژوهش حاضر ویژگیهای بارش در استان مرکزی در دوره ...
بیشتر
با توجه به گرمایش جهانی و تغییر اقلیم و افزایش خشکسالی و رخدادهای بارشی فرین، آشنایی با ویژگیهای بارش منطقه به منظور مدیریت منابع آب، بهویژه در زمان وقوع بارشهای سیلآسا و تبدیل خطرآفرینی این رخدادها به افزایش ذخایر آبی با مدیریت صحیح از اهمیت ویژهای برخوردار است. در پژوهش حاضر ویژگیهای بارش در استان مرکزی در دوره آماری 30 ساله (از سال زراعی 1371-1370 تا 1400-1399) با روشهای آماری، مورد تحلیل و سپس با نرم افزارArcGIS توزیع مکانی آنها ترسیم و بررسی شد. همچنین روند تغییرات بارش در مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از آزمون من-کندال مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این بارش فرین بااستفاده از چهار شاخص بارش فرین شامل مجموع بارش فرین (R95p)، تعداد روزهایی که در سال مورد بررسی، مقدار بارش در آنها از آستانه بارش فرین آن ایستگاه بیشتر باشد (R95d)، شدت مطلق بارش فرین (AEPI) و کسری از کل بارندگی ناشی از رخدادهای فراتر از آستانه بارش فرین (R95pT) که بیانگر نسبت بارش فرین به بارش سالانه در روزهای بارانی (بارش روزانه بیش از یک میلیمتر) است، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان میدهد بهطور متوسط بیشینه شاخص R95pT، 53 درصد از بارش سال را شامل میشود که در صورت آگاهی از زمان وقوع این فرینها مدیریت سیلابها و استفاده بهینه از منابع آبی از نتایج آن است که بیش از 20 درصد این بارشهای فرین در فروردین ماه رخ داده است. در این راستا طبق بررسی توزیع مکانی بارش در استان مرکزی، بیشینه وقوع مقدار میانگین بارش سالانه و فصلی به استثنای فصل تابستان در جنوبغرب و کمینه آن در مناطق شرقی استان مرکزی قرار دارد و بهطور متوسط بیشترین بارش در فصل زمستان و سپس در بهار و پاییز رخ داده است. همچنین فروردینماه با ضریب تغییرات 8/0 و میانگین بارش ماهانه در طول دوره آماری مورد مطالعه برابر با 6/55 میلیمتر پربارشترین ماه است و به دلیل وقوع اکثر بارشهای فرین در این ماه بیشترین ارزش ذخیرهسازی و مدیریت آب را در بین ماههای سال را دارد. همچنین از دیدگاه مقدار بارش میانگین ماهانه، بعد از فروردین ماه، بهترتیب ماههای آذر، اسفند و آبان با میانگین بارش ماهانه 3/39، 2/38 و 3/36 میلیمتر در اولویت مدیریت ذخیرهسازی آب قرار دارند. نتیجه بررسی روند تغییرات بارش ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال روند یکپارچهای را نشان نمیدهد اما میتوان در حالت کلی گفت تقریبا در اکثر ایستگاههای هواشناسی استان مرکزی که مورد مطالعه قرار گرفتهاند حداقل در سطح اطمینان 90% در بارش بهمن ماه روند کاهشی معنیدار وجود دارد. نتایج بررسی شاخصهای بارش فرین بیانگر وقوع بیشترین مقدار آستانه بارش فرین در ایستگاه شازند (28 میلیمتر) و کمترین آن در ایستگاه ساوه (15 میلیمتر) است.
علوم خاک
صبا باقریفام؛ محمد امیر دلاور؛ پیمان کشاورز؛ پرویز کرمی
چکیده
خاک با از دست دادن کربن به شکل کربن دی‌اکسید، پتانسیل زیادی برای تشدید گرمایش زیست‌کره دارد. از سوی دیگر امکان ترسیب کربن در خاک، راهکار مناسبی جهت کاهش انتشار کربن دی‌اکسید شناخته میشود. خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک جهان اگرچه حاوی مقادیر کمی کربن آلی هستند؛ اما به‌واسطه وسعت زیاد، امکان ترسیب مقادیر قابل‌توجهی کربن آلی را ...
بیشتر
خاک با از دست دادن کربن به شکل کربن دی‌اکسید، پتانسیل زیادی برای تشدید گرمایش زیست‌کره دارد. از سوی دیگر امکان ترسیب کربن در خاک، راهکار مناسبی جهت کاهش انتشار کربن دی‌اکسید شناخته میشود. خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک جهان اگرچه حاوی مقادیر کمی کربن آلی هستند؛ اما به‌واسطه وسعت زیاد، امکان ترسیب مقادیر قابل‌توجهی کربن آلی را دارند. از این‌رو جهت بررسی تغییرات ذخایر کربن آلی خاک اراضی زراعی اقلیم نیمهخشک جلگه‌‌رخ واقع در استان خراسان رضوی، مدل رتامستد با استفاده از داده‌های مطالعات پیشین و مقادیر اندازه‌گیری شده در سال 2020 اعتبارسنجی شد. مقایسه بین مقادیر کربن آلی اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی‌شده توسط مدل، نشانگر قابلیت مدل در ارائه پیش‌بینی‌هایی با دقت مناسب بود. به‌طوری‌که مقادیر ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، تفاوت میانگین و شاخص کارایی مدل به ترتیب معادل 97/0، 78/2، 11/2، 33/2 و 70/0 به‌دست آمدند. سپس تأثیر تغییرات اقلیمی بر انتشار کربن دی‌اکسید و ذخایر کربن آلی خاک منطقه مدل‌سازی شد. بررسی تغییرات اقلیمی منطقه در (دوره آماری 1981 تا 2020) نشانگر کاهش بارندگی و افزایش معنیدار دما طی 40 سال گذشته بوده است. مدل‌سازی تغییرات اقلیمی تا پایان قرن جاری با اعمال افزایش دما و کاهش بارندگی انجام شد که نتایج بیانگر کاهش همه ذخایر کربن فعال مدل بود، چنان‌که مخازن مواد گیاهی تجزیه‌پذیر، مواد گیاهی مقاوم، زیست‌توده میکروبی، مواد آلی هوموسی‌شده و کل کربن آلی خاک بهترتیب معادل 41/2، 72/2، 51/2، 04/1 و 32/1 درصد نسبت به شرایط عدم وقوع تغییرات اقلیمی کاهش و میزان انتشار تجمعی کربن دی‌اکسید از خاک، 26/1 درصد افزایش نشان داد. افزایش دما باعث افزایش ضریب تصحیح دما (a) به میزان 20/2 درصد شد که منجر به افزایش سرعت تجزیه کربن آلی و تلفات کربن به شکل کربن دی‌اکسید شده است؛ اگرچه باعث افزایش تولید خالص اولیه بوم‌نظام نیز گردید. کاهش بارندگی و افزایش تبخیر و تعرق پتانسیل نیز باعث کاهش ضریب تصحیح رطوبت (b) به میزان 23/0 درصد شد؛ این فرایند از یک سو با کاهش فعالیت ریزجانداران موجب کاهش تجزیه زیستی کربن و انتشار کربن دی‌اکسید از خاک شده است؛ اما از سوی دیگر موجب کاهش درصد پوشش گیاهی و پیرو آن به دام انداختن کربن دی‌اکسید طی فرایند فتوسنتز و انتقال آن به خاک می‌گردد.
حمیدرضا رفیعی؛ اعظم جعفری؛ احمد حیدری؛ محمد هادی فرپور؛ احمد عباس‌نژاد
چکیده
کربن خاک که شامل کربن آلی و کربن غیر آلی میباشد، به دلیل تأثیر مهم آن بر گرمایش جهانی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. علیرغم اهمیت کربن موجود در خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک در چرخه جهانی کربن، تحقیق در مورد ذخایر کربن در مقیاس خاکرخ در خاکهای این مناطق به اندازه کافی انجام نشده است. در این مطالعه، توزیع عمودی و ذخیره کربن ...
بیشتر
کربن خاک که شامل کربن آلی و کربن غیر آلی میباشد، به دلیل تأثیر مهم آن بر گرمایش جهانی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. علیرغم اهمیت کربن موجود در خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک در چرخه جهانی کربن، تحقیق در مورد ذخایر کربن در مقیاس خاکرخ در خاکهای این مناطق به اندازه کافی انجام نشده است. در این مطالعه، توزیع عمودی و ذخیره کربن آلی، کربن غیر آلی و کربن کل در خاکرخهای خاک منطقه ساردوئیه (جنوب کرمان) واقع در اقلیم نیمهخشک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی خاک در افقهای سطحی خاک بیشتر است و با افزایش عمق کاهش مییابد. در حالی که کربن غیر آلی خاک در افقهای سطحی خاک حداقل است و در افقهای زیرسطحی افزایش مییابد. ذخیره کربن آلی خاک بین 52/5 تا kg m-2 48/9 و ذخیره کربن غیر آلی در خاکرخهای خاک بین 41/14 تا kg m-2 34/91 میباشد. سهم ذخیره کربن غیر آلی خاک از کربن کل خاک بهطور متوسط 5/77 درصد است و حدود 89 درصد آن در افقهای زیرسطحی (زیر 25 سانتیمتر) ذخیره شده است. میانگین سهم ذخیره کربن آلی خاک از کربن کل خاک نیز 4/22 درصد میباشد. همچنین، نسبت ذخیره کربن غیر آلی به کربن آلی در خاکرخهای منطقه مورد مطالعه به طور متوسط 27/4 میباشد.
حسین بندار؛ محمد موسوی بایگی؛ بیژن قهرمان
چکیده
جهان امروزه جریان بی‌سابقه‌ای از شهری شدن را تجربه می‌نماید. با توسعه شهرنشینی، وسعت بیشتری از پوشش طبیعی مناطق کشاورزی و جنگل جای خود را به شهرها داده و معضلات اکولوژیستی شهری، منجمله ایجاد جزایر حرارتی، برای زیست‌گاه موجودات زنده فراهم آورده است. از طرفی گرم شدن زمین در سالیان اخیر بر اثر پدیده گرمایش جهانی نیز، که بر اثر فعالیت‌های ...
بیشتر
جهان امروزه جریان بی‌سابقه‌ای از شهری شدن را تجربه می‌نماید. با توسعه شهرنشینی، وسعت بیشتری از پوشش طبیعی مناطق کشاورزی و جنگل جای خود را به شهرها داده و معضلات اکولوژیستی شهری، منجمله ایجاد جزایر حرارتی، برای زیست‌گاه موجودات زنده فراهم آورده است. از طرفی گرم شدن زمین در سالیان اخیر بر اثر پدیده گرمایش جهانی نیز، که بر اثر فعالیت‌های انسانی ایجاد میشود، بر این مشکلات می‌افزاید. اما این دو منشاء یکسانی نداشته و تفکیک آن از طریق تفاضل مقادیر بدست آمده در شهر و نقاط مجاور، در مدیریت شهری لازم و ضروری است. پژوهش حاضر بر روی دشت مشهد، با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 5، لندست 7 و لندست 8 بین سال‌های 1996 تا 2016 میلادی انجام گردید. در این مطالعه به کمک روشهای مختلف تعیین دمای سطح (LST)، دمای پوشش گیاهی محاسبه شد. نتایج نشان داد که میانگین دمای سطح زمین (LST) منطقه مطالعاتی در روزهای تحت بررسی، بهطور میانگین بین 9/17 تا 0/49 درجه سانتی‌گراد در مناطق مختلف آن دارای تغییرات زمانی و مکانی است. بیشترین و کمترین مقادیر میانگین دمای سطح زمین به ترتیب در کاربری‌های شهری و کوهستانی مشاهده شد. همچنین، مناطق شهری دارای تفاوت محسوس دمای سطح زمین (LST) نسبت به سایر کاربری‌ها میباشد. نتایج استفاده از الگوریتم‌های مختلف محاسبه LST در دشت مشهد نشان داد که روش پنجره مجزا (SW) نسبت به سایر روش‌ها مقادیر بالاتری از LST را ارائه میدهد، این روند تقریباً در تمامی کلاس‌های کاربری اراضی در منطقه مطالعاتی دیده شد. در مناطق شهری، از بین روشهای مختلف تعیین LST، بیشترین همبستگی‌ها بین دمای هوا در ایستگاه سینوپتیک مشهد و LST محاسباتی به روش تک کاناله یا SC دیده شد (R2=0.964). در مناطق کوهستانی و کشاورزی، نیز بیشترین همبستگی‌ها بین دمای هوا و LST محاسباتی به روش تک پنجره اصلاحی یا IMW دیده شد (R2=0.951) و (R2=0.943).
مهدی دلقندی؛ سعید برومند نسب؛ بهرام اندرزیان؛ علیرضا مساح بوانی
چکیده
در این مطالعه راهکارهای سازگاری گندم با تغییر اقلیم، توسط مدل گیاهی ارزیابی شده CERES-Wheat برای شرایط آب و هوایی شهرستان اهواز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سناریوهای تغییر اقلیم برای دو دوره آتی 2045-2015 و 20100-2070 با استفاده از 13 مدل GCM تحت دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای A2 و B1 با ریسک 10/0 تولید شد. نتایج مقایسه عملکرد در شرایط تغییر اقلیم ...
بیشتر
در این مطالعه راهکارهای سازگاری گندم با تغییر اقلیم، توسط مدل گیاهی ارزیابی شده CERES-Wheat برای شرایط آب و هوایی شهرستان اهواز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سناریوهای تغییر اقلیم برای دو دوره آتی 2045-2015 و 20100-2070 با استفاده از 13 مدل GCM تحت دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای A2 و B1 با ریسک 10/0 تولید شد. نتایج مقایسه عملکرد در شرایط تغییر اقلیم با دوره مبنا (2010-1980) نشان داد، با قبول ریسک 10/0، عملکرد در دوره های 2045-2015 و 2100-2070 به ترتیب حدود 4 و 15 کاهش می یابد. برای سازگاری با تغییر اقلیم، 4 راهکار به زراعی (تغییر تاریخ کشت، تغییر مقدار نیتروژن مصرفی، تغییر رژیم آبیاری و اصلاح واریته گندم) مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه گرفته شد که تاریخ کشت های 30 آبان ماه (تاریخ کشت نرمال دوره مبنا) و 20 آذرماه به ترتیب برای دوره های 2045-2015 و دوره 2100-2070، مناسبترین تاریخ کشت می باشند. ارقام دیررس متحمل به گرما عملکرد بالاتری را نسبت به ارقام میان رس و زودرس داشتند، که نشان می دهد اصلاح واریته گیاهی راهکاری مناسب برای سازگاری با تغییر اقلیم می باشد. همچنین مشخص گردید که در دوره های آتی مقدار مصرف نیتروژن به میزان 20 درصد کاهش خواهد یافت. افزایش و کاهش یک نوبت آبیاری (40 میلیمتر) نسبت به رژیم آبیاری دوره مبنا، بهترین نتایج عملکرد را به ترتیب برای دوره 2045-2015 و 2100-2070 به همراه داشت. اما از نظر بهره وری مصرف آب (WPI)، کاهش دو نوبت آبیاری نسبت به رژیم آبیاری دوره مبنا، بهترین رژیم آبیاری برای هر دو دوره آتی معرفی شد.
