عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی تاثیر تغییر اقلیم بر پوشش گیاهی به کمک مدل Biome-BGC (مطالعه موردی حوزه قره سو)
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49344;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 526
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- علی بینش
- استاد راهنما
- علیرضا مساح بوانی
- چکیده
- در سده اخیر، میانگین دما 5/0 درجه سانتیگراد افزایش یافته و بارش در جهان به صورت محسوسی دچار تغییرات شده است. این تغییرات می تواند در جهت مثبت و افزایشی، یا در جهت منفی و کاهشی تغییر کند که به عنوان تغییر اقلیم می تواند شناخته شود. پوشش گیاهی به عنوان یکی از عناصر اصلی و اساسی در پایداری اکوسیستم مطرح است که در واقع توازن بسیاری از بخشها در اکوسیستم، در تعامل با اکوسیستم گیاهی معنی پیدا می کند؛ از این رو پرداختن به تغییرات پوشش گیاهی به منظور آگاهی پیدا کردن از رفتار و تغییرات آن امریست اجتناب ناپذیر. تغییرات اقلیم تاثیر معنی داری بر روی ساختار پوششهای گیاهی (Land Cover) و شرایط پوششهای گیاهی دارد. این پایان نامه به کمک مدل شبیه ساز پوشش گیاهی BIOME-BGC ، شاخص سطح برگ حوضه قره سو واقع در غرب ایران که دارای سه نوع پوشش زراعی، جنگل و مرتع می¬باشد را برای دوره 2069-2040 تحت تاثیر تغییر اقلیم شبیه¬سازی می¬کند. داده¬های مشاهداتی LAI به کمک تصاویر ماهواره ای Land Sat TM برای منطقه تعیین و بوسیله آن مدل BIOME-BGC برای منطقه واسنجی شد. نتایج میانگین مربعات خطا نشان دهنده توانایی مدل در شبیه سازی پوشش گیاهی منطقه دارد. با شبیه¬سازی متغیرهای دما و بارش حوضه قره¬سو در دوره 2069-2040 بوسیله مدل HadCM3 تحت سناریوی انتشار A2 و معرفی آن به مدل BIOME-BGC واسنجی شده، شاخص سطح برگ منطقه در دوره های آتی (2069-2040) تعیین و با دوره پایه (2000-1971) مقایسه شد. بررسی درصد تغییرات LAIدر مناطق 12 گانه حوضه، کاهش LAI پوششهای زراعی را نشان می¬دهد. برای پوشش جنگل کاهش LAI تنها در 4 منطقه قابل مشاهده است و مناطق دیگر افزایش LAI را در دوره آتی خواهند داشت. برای پوششهای مرتعی نیز تنها 3 منطقه کاهش LAI و 8 منطقه به ازای تغییر اقلیم افزایش LAI را داشته اند. بررسی¬ها نشان داد که افزایش LAI بیشتر در مناطق مرتفع بوده که دلایل آن عبارت است از: 1) در ارتفاعات افزایش دما، زمان لازم برای به بلوغ رسیدن گیاه را افزایش می دهد و در این راستا LAI افزایش خواهد یافت. 2) افزایش غلظت گاز دی اکسید کربن باعث افزایش فتوسنتز و افزایش LAI خواهد شد. از سوی دیگر کاهش LAI بیشتر در مناطق پست و کم ارتفاع رخ می دهد و دلیل آنرا می توان: افزایش دما و به طبع آن سپری شدن مدت بیشتری از عمر گیاه در حالت بلوغ و به همین دلیل کاهش توان گیاه برای سپری کردن در مدت بلوغ بیشتر و به دنبال آن کاهش LAI بیان نمود. کلمات کلیدی: BIOME-BGC، Land Sat TM، حوضه قره سو، تغییر اقلیم، LAI، HadCM3
- Abstract
- In the last century, average temperature has increased 0.5oC and the precipitation changes considerable in the world .these changes can be known as climate change. The climate change has a meaningful effect on the vegetation structure and plant production. This paper has simulated LAI and evapotranspiration of the Gharesou basin in the west of Iran with using BIOME-BGC model under the climate change effect for the 2040-2069 periods. The LAI Observed data has determined with the Land sat TM images and was used for BIOME-BGC model calibration in the region. The Root mean Square Error (RMSE) results showed the capability of the vegetation simulation model in the region. The LAI value has compared in the future (2040-2069) and base (1971-2000) period by simulating temperature and precipitation variables of Gharesou basin in 2040-2069 periods with the HadCM3 model under A2 emission scenario and introduced it to the calibrated BIOME-BGC model. Studying of LAI percentage changes in 12 regions of basin shows LAI decreasing for the agriculture coverage, .LAI decreasing for forest coverage is visible only in 4 regions and in the other regions LAI value will increase in future periods. Also for shrubs coverage, it has LAI decreasing only in 3 regions and has LAI increasing in 8 regions under climate change. Investigations showed that LAI increasing occurs in high elevation area and the reasons are: Rising temperature in high elevation area increasing the time of plant maturity and therefore will have LAI increasing and, furthermore, increasing concentrations of carbons dioxide gas causes photosynthesis and LAI increasing. On the other hand, LAI deceasing occurs in low elevation area because of: Rising temperature and therefore also increasing the elapsed time of plant life in the maturity state which leads to decreased plant capability in its maturity state, decreased LAI. Keywords: BIOME-BGC, Land sat TM, Gharesou Basin, Climate Change, LAI and HadCM3
