عنوان پایان‌نامه
تاثیر اقلیم بر بهره وری آب کشاورزی با رویکرد AEZ/GIS مطالعه موردی دشت ساوجبلاغ
- رشته تحصیلی
- مهندسی‌کشاورزی-آبیاری و زهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44320;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 325
- تاریخ دفاع
- ۲۲ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- احمد فلاح کهن
- استاد راهنما
- علیرضا مساح بوانی
- چکیده
- چکیده افزایش فعالیت¬های انسانی در دهه¬های اخیر باعث افزایش گازهای گلخانه¬ای در جو و به تبع آن افزایش دمای میانگین کره زمین شده است. افزایش این گازها همچنین برهم خوردن شرایط اقلیمی اتمسفر و ایجاد پدیده تغییر اقلیم را در پی داشته است. این امر می¬تواند بر سیستم¬های مختلف از جمله کشاورزی تاثیرات متفاوتی را برجای بگذارد. در این مطالعه در نظر است تا تغییرات زمانی و مکانی نیاز آبی و محصول پتانسیل محصولات زراعی دشت ساوجبلاغ در دوره¬های آتی تحت تاثیر تغییر اقلیم با رویکرد AEZ/GIS مورد مطالعه قرار گیرد. در این راستا با تعریف شاخص¬های گیاهی و آبی در ابتدا بهره¬وری آب کشاورزی در این دشت مورد بررسی قرار گرفته و در انتها مناسب¬ترین الگوی کشت برای سازگاری با شرایط تغییر اقلیم در دوره¬های آتی پیشنهاد می¬شود. برای اینکار در ابتدا الگوی کشت موجود دشت ساوجبلاغ در سال پایه 2005 میلادی با استفاده از تصاویر سنجنده LISS 3 ماهواره IRS و شبکه¬بندی دشت به سلول¬های 5*5 دقیقه استخراج شده و سطح زیر کشت هر محصول در هر سلول از دشت ساوجبلاغ، محاسبه شد. پارامترهای اقلیمی منطقه در دوره 2100-2010 میلادی، توسط داده¬های سناریوی A2 مدل HADCM3 برای هر سلول با استفاده از روش تناسبی کوچک¬مقیاس شد. در ادامه با استفاده از روش هارگریوز- سامانی و دستورالعمل¬های ارائه شده توسط فائو مقادیر تبخیر و تعرق مرجع روزانه و مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه برای هر سلول منطقه محاسبه گردید. با استفاده از مدل بیلان آب خاک و گیاه تائو تبخیر و تعرق واقعی گیاه محاسبه شده و در نهایت مقدار نیاز آبی خالص و ناخالص بدست آمد. در ادامه تغییرات حجم خالص و ناخالص آب آبیاری و محصول پتانسیل و شاخص¬های کارایی مصرف آب آبیاری پتانسیل، بهره¬وری آب پتانسیل در هر سلول، در سال¬ 2005 بعنوان سال پایه و سال¬های 2010، 2020، 2030،...، 2080 و 2090 به تفکیک محاسبه شده و نقشه¬های پهنه¬بندی آن¬ها در سطح دشت برای هر یک از این سال¬ها تهیه گردید. حساسیت تغییرات محصول پتانسیل نسبت به تغییرات تبخیر و تعرق واقعی نیز با استفاده از آنالیز حساسیت بهره¬وری آب پتانسیل بررسی گردید. همچنین به منظور بررسی شرایط تنها منبع آب سطحی (رودخانه کردان) مورد استفاده در کشاورزی در دوره¬های آتی، مقدار شاخص کمبود آب در سطح دشت کشاورزی محاسبه شد. با توجه به نتایج حاصل، نیاز آبی خالص کشاورزی دشت ساوجبلاغ از سال 2005 تا 2090 تحت تأثیر تغییر اقلیم 45 درصد افزایش خواهد یافت. این در حالیست که با در نظر گرفتن افزایش راندمان در دوره¬های آتی، مقدار نیاز آبی ناخالص در این دوره 31 درصد افزایش می¬یابد. بنابراین افزایش راندمان آبیاری بعنوان یکی از راه¬های سازگاری با تغییر اقلیم در دوره¬های آتی برای دشت ساوجلاغ پیشنهاد می¬شود. در کل میزان شاخص¬های کارایی مصرف آب آبیاری پتانسیل و بهره¬وری آب پتانسیل در دوره¬های آتی کاهش خواهند یافت و مقدار این کاهش برای محصولات مختلف متفاوت می¬باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، بهترین ترکیب کشت پیشنهادی دشت ساوجبلاغ برای سازگاری با تغییر اقلیم، جو پاییزه و ذرت علوفه¬ای در تناوب با یکدیگر خواهد بود. واژه¬های کلیدی: تغییر اقلیم ، بهره¬وری آب کشاورزی، AEZ/GIS، دشت ساوجبلاغ.
- Abstract
- Abstract: Increased human activities in recent decades have increased greenhouse gases in the atmosphere and consequently the average temperature of earth has increased. The growth of these gases also has disrupted the conditions of atmosphere and has created the phenomenon of climate change. Climate change has different effects on different systems, including agriculture. In this research the changes in time and space of water demand and potential product of plants of Savojbolagh plain in the future due to climate change is studied using AEZ / GIS approach. In this respect, by defining several plant and water indicators, the water productivity of agricultural sector of plain is investigated and finally the most suitable cropping pattern for climate change adaptation conditions in future periods is recommended. So, at first the available cropping pattern (in 2005) of Savojbolagh plain was extracted using the images of sensor LISS 3 of IRS satellite and using 5 * 5 minutes cells networks. By this, cultivation area for each agricultural crop in each cell of plain was calculated. Proportional technique was used for downscaling the HadCM3-A2 temperature and precipitation data to each cell of the plain for 2010-2100 period. For each cell, daily Potential Evapotranspiration (ET0) and Crop’s Evapotranspiration (ETc) were calculated by Hargreaves-Samani practical method and using FAO’s instructions. Using Tao’s crop-specific water-balance model the amount of crop’s actual evapotranspiration (ETa), and net and gross water requirements of the plain were calculated. After that, changes in; volume of net and gross irrigation water, potential yield, Potential Irrigation Water Use Efficiency and Potential Water Productivity indices in each cell of the plain were calculated for 2005, 2010, 2020, …, 2080 and 2090 separately. Results show that agricultural net water requirement in Savojbolagh plain will increase 45 percents under climate change conditions. On the other hand by improving irrigation efficiency in the future, gross water requirement will increase 31 percent in this period. So, we propose improving irrigation efficiency as an adaptation strategy to tackle the negative impact of climate change in the future over the Savojbolagh plain. In summation, the amounts of Potential Irrigation Water Use Efficiency and Potential Water Productivity indices will decrease in the future and the amount of decline is different for each crop. Base on the results, the alternation of late barley (cultivated in fall) and sorghum is proposed for Savojbolagh plain as an efficient adaptation strategy. Keywords: Climate Change, water productivity, AEG/GIS, Savojbolagh plain.
