مقاله کامل پهنه بندی مناطق مساعد برای کشت گندم دیم

چكيده

شناخت اقليم وبررسي نيازهاي اقليم شناختي گياهان زراعي از مهمترين عوامل موثر در توليد است. عوامل اقليمي وعوامل زميني درتعيين مناطق مساعد كشت گندم ديم، اهميت بسزائي دارند. در اين مطالعه كه در استان تهران صورت گرفته، از عوامل اقليمي: بارش طول فصل رشد، بارش پائيزه، بارش بهاره،  دما، تبخير وتعرق پتانسيل(به روش پنمن مانتيث فائو) در طول دورۀ رشد گندم ديم واز عناصر زميني: ارتفاع وشيب استفاده شد. جهت تهيه نقشه هاي اقليمي روش هاي  معين وزمين آماري مورد بررسي قرار گرفتند. روش هاي معين مورداستفاده شامل روش هاي ميانگين متحرك وزني(WMA) باتوان هاي1 الي 5 مي باشد. نتايج اين بررسي نشان دهندۀ مزاياي روش هاي زمين آماري نسبت به روش هاي معين درتهيه نقشه هاي اقليمي است. از جمله اين مزايا مي توان به تحليل واريوگراف اشاره كرد، كه بر اساس پارامترهاي آن مي توان شبكه نمونه برداري را بطور بهينه طراحي نمود. دقت بالاتر اين روش ها براساس شاخص ميانگين قدر مطلق خطا(MAE ) ومتوسط قدر مطلق انحراف (MBE) ) همچنين از نيمساز دياگرام پراكنش مقادير موجود وبر آورد شده (ضرايبa , b ) به روش تكنيك متقابل نيز براي ارزيابي دقت روش ها استفاده شد. در روش هاي كوكريجينگ مي توان از متغيير كمكي جهت تهيه نقشه و ميانيابي استفاده نمود.

همچنين در اين تحقيق توزيع جغرافيايي هر يك از پارامترهاي هواشناسي  با احتمال وقوع 75و 90 درصد نيز تهيه شد، نقشه ها نشان داند كه مناطق شمالي استان براي كشت مناسب وقسمتهاي جنوبي براي كشت نامناسب مي باشد.

نتايج بررسي هاي انجام شده نشان مي دهد كه روش كوكريجينگ ساده در برآورد بارندگي ، دما وتبخير وتعرق پتانسيل و روش كوكريجينگ معمولي در برآورد بارش پائيز و بهار درطول دورۀ رشد گندم ديم ارائه مي دهد. پس از تهيه نقشه هاي هم اقليمي كه با استفاده از روش هاي مذكور ترسيم شد، نقشه هاي مذكور از طريق نرم افزار سيستم اطلاعات جغرافيايي با نقشه هاي ارتفاع وشيب تلفيق شده ونقشه نهايي مناطق مساعد كشت گندم ديم در استان تهران بدست آمد.

نقشه نهايي نشان دادكه عمده مناطق مناسب براي كشت گندم ديم در قسمت غرب وشمال غربي كرج و مناطق بسيار پراكنده درقسمت هاي مركزي و شمال شرقي استان تهران قرار دارد.  مناطق متوسط براي كشت گندم ديم قسمتهایی از دماوند،  ورامین، شهر ری، جنوب کرج وقسمتهای شمال کرج، تجریش وبخش کوچکی در شمال شرقی تهران را شامل می شود. همچنين مناطق ضعيف براي كشت گندم ديم قسمتهاي جنوبي دماوند، فيروز كوه، ورامين، ري و بخش خیلی کوچکی ازکرج می باشد.

كلمات كليدي: پهنه بندي، گندم ديم، روش هاي زمين آماري، استان تهران.

فصل اول

كليات

1-1 –مقدمه

شناخت پارامترهاي آب و هوايي و اثر آنها روي گياهان زراعي يكي از مهمترين عوامل موثر در افزايش عملكرد و به تبع آن بالا بردن توليد مي باشد و اين موضوع به ويژه در شرايط كشاورزي ديم از اهميت بيشتري برخوردار است. كاشت بي رويه گندم ديم در مناطق نامساعد و عدم استفاده از امكانات بالقوه اقليمي سبب تخريب منابع طبيعي و هدر رفتن سرمايه هاي ملي مي گردد.

گندم يك محصول استراتژيك و مهمترين محصول زراعي كشور است و نقش بارزي در تأمين تغذيه مردم دارد، بنابراين اگر بتوان با توجه به نيازمندي هاي اکو فیزولوژیکی این محصول، عوامل محیطی مناطق مساعد كشت گندم دیم را شناسايي نمود و محدوديت ها يا توانمندي‌هايي كه اقليم در محيط ايجاد كرده است را شناسايي نمود، عملاً مي توان به عملكرد بيشتري در واحد سطح دست يافت. اين امرسبب بهبود شرايط اقتصادي كشاورزي و سطح درآمد كشور خواهد گرديد.

پهنه بندي اقليمي- كشاورزي، كشاورزان را قادر مي سازد كه عمليات كشاورزي را متناسب با شرايط آب و هوايي منطقه تطبيق دهند. اين امر باعث مي گردد كه خسارت وارد شده بر محصول كه ناشي از عدم شناخت كافي متغيرهاي اقليمي است، كاهش يابد. بعضي از دانشمندان از جمله واتسون[1] (1964) بر اين باورند كه نوع توليد كشاورزي از جمله، نوسان محصول به آب و هوا بستگي دارد. بنابراين، امروزه، بزرگترين مشكل در هواشناسي كشاورزي اثر نوسان آب و هوا بر محصول است (خالدي،1374).

دو گروه اصلي براي توسعه وارتقاء فعاليت هاي زراعي دخالت دارند: عوامل پايدار وعوامل ناپايدار. عوامل پايدار عواملي هستند كه طي سال هاي متمادي، تغييرات آنها بسيار كم وبطئي است از جمله اين موارد شيب، ارتفاع، جهت ونوع خاك را مي توان نام برد. عوامل ناپايدار عواملي كه داراي تغييرات زماني مي باشند، مانند ميزان بارندگي، دما ، رطوبت و … . نكته حائز توجه اين كه براي ايجاد وتوسعه فعاليت هاي زراعي موفق، امكان اصلاح ياتغيير عوامل پايدار متناسب با نياز وجو دارد ولي تغيير شرايط اقليمي به جز در شرايط گلخانه اي امكان پذير نمي باشد و حتما مي بايستي وضعيت زراعي را متناسب با همان شرايط تنظيم نمود(رسولي وهمكاران، 1384. راشد محصل، 1385).

با توجه به اهمیت بخش کشاورزی، انجام تحقيقات منطقه‌اي براي تعیین مناطق مساعد کشت هر گياه زراعي ضروري به نظر مي رسد. در اين تحقيق با تحليل مشاهدات آب و هوايي  بااستفاده از روش های زمین آماری نظیر کریجینگ، کوکریجینگ ومیانگین متحرک وزنی وتلفیق عوامل محلی با استفاده از عمليات انطباق لايه هاي مختلف و آناليز آماري، پهنه بندي اقليمي- كشاورزي استان تهران براي كشت گندم ديم در محيط GIS صورت گرفت و در نتيجه استعداد اراضي براي كشت اين محصول شناسايي گرديد.

1-2- تعريف حدود موضوع

پهنه بندي مناطق مستعد برای کشت گندم دیم در استان تهران باتوجه به فاکتورهای اقلیمی(بارندگی،دما وتبخیر وتعرق به روش پنمن مانتیث فائو) در طول فصل رشد وعوامل زمینی (ارتفاع و شیب )به کمک روش های زمین آماری براي كشت گندم ديم در محيط GIS، موضوع اصلي تحقيق به شمار مي رود. عناصر آب و هوايي وعوامل محلی در تعيين نوع كشت و عملكرد محصول اهميت بسزايي دارند.

 1-3- بيان مسئله پژوهش

به دنبال روند تکاملی روش های زمین آماری در تخمین ذخایر معدنی،پهنه بندی مناطق آلوده (از نظر آلودگی منابع خاک، آب، هوا) پهنه بندی مناطق مساعدکشت و… ، روز به روز پایه های زمین آمار ونفوذ این علم به شاخه های مختلف سایر علوم به صورت بارز تری نمایان می شود. روشهای زمین آمار می تواند برای متغییرهایی که ساختار مکانی دارند، مفید واقع شوند. با توجه به شبکه جمع آوری اطلاعات اقلیمی در کشور که یک شبکه نسبتأ منسجم می باشد، می توان تأثیر تلفیقی عوامل مختلف اقلیمی نظیر بارندگی، دما وتبخير وتعرق و محلی نظیر ارتفاع، شیب … برای تعیین مناطق مساعد کشت گندم دیم در استان تهران را بررسی و تحلیل نمود.

گندم گیاهی است که به مقدار زیاد در مساحت وسیعی از زمین های کشاورزی دنیا وایران کشت می شود. با توجه به اهمیت استراتژیک گندم، شناسایی مناطق مساعد برای کشت این محصول زراعی براساس داده های اقلیمی باعث افزایش عملکرد آن خواهد شد. در این بررسی جهت تعیین مناطق مساعد کشت گندم دیم دراستان تهران از عناصر اقلیمی بارش ، دما وتبخیر وتعرق بالقوه(با استفاده از روش پنمن مانتیث فائو) در طول فصل رشد واز عوامل زمینی شیب وارتفاع استفاده می گردد.

تجزیه وتحلیل متغیرهای اقلیمی بااستفاده از روش های زمین آمار همچون کریجینگ، کوکریجینگ ومیانگین متحرک وزنی صورت خواهد گرفت. سپس با استفاده از توابع سیستم اطلاعات جغرافیایی متناسب باقابلیت دیم هر کدام از عوامل مطالعاتی را به حالات  مناسب، متوسط، ضعيف و نامناسب تقسیم بندی نموده ونقشه های مربوط را ترسیم می کنیم. در ادامه از روی هم قرار دادن نقشه های یاد شده یک نقشه نهایی حاصل می آید.

1-4- سوالات پژوهش

با توجه به اهميت موضوع، سوالهاي اساسي اين تحقيق عبارتنداز:

1- بااستفاده از پارامترهای هواشناسی وعوامل زمینی وروشهای مبتنی برزمین آمارچه مناطقی از استان تهران توان اکولوژیکی مناسب برای کشت گندم دیم می باشند؟

2-کدام یک ازانواع روشهای زمین آماری دارای کمترین خطا برای  ترسیم نقشه های بارندگی، دما و تبخیروتعرق پتانسیل می باشد؟

1-5- اهداف تحقيق

این مطالعه با هدف تحلیل مکانی دما، بارش وتبخیر وتعرق در ایستگاه های سازمان هواشناسی و وزارت نيرو(تماب) استان تهران با استفاده از برخی روش های زمین آماری ومقایسه کارایی این روشها با یکدیگر وهمچنین تأثیر عوامل زمینی به منظور پهنه بندی مناطق مساعد برای کشت گندم دیم صورت می گیرد. از اين رو اهداف مرحله‌اي آن را مي‌توان با در نظر گرفتن ابعاد گوناگون اقليمي وعوامل محلی به شرح زير بيان كرد:‌

• مطالعه و بررسي منابع معتبر علمي در زمينه اقليم شناسي كشاورزي وداده های جوی درزمین آمار در ايران و جهان و شناسايي و بكارگيري مشاهدات اقليمي شاخص در كاشت گندم ديم.
• تهيه نقشه‌هاي هم‌ارزش اقليمي و تعيين ارزش وزني هر پارامتر در منطقه مورد مطالعه بااستفاده از روشهای زمین آمار.
• مقایسه انواع روشهای زمین آمار واستفاده از روشی که کمترین خطا را داشته باشد درتعیین پارامترهای اقلیمی.
• تهیه نقشه های توپوگرافی وشیب وتعیین ارزش وزنی هر پارامتر در منطقه مورد مطالعه
• پهنه بندي و مرزبندي اراضي استان تهران از لحاظ ميزان مطلوبيت كاشت گندم ديم.

1-6-فصول پايان نامه

فصول مختلف اين تحقيق به صورت زيرتدوين يافته است: در فصل دوم مقدمه اي دربارۀ پهنه بندي اقليم شناسي كشاورزي، روشهاي ناحيه بندي، تعيين تاريخ كشت و روشهاي زمين آمار بحث مي شود.درفصل سوم  به  تحقيقاتي كه در زمينه پهنه بندي اقليمي كشاورزي و زمين آمار وداده هاي جوي انجام شده است، اشاره مي شود. درفصل چهارم روش شناسي لازم براي انجام تحقيق تشريح شده است. اين امر شامل جمع آوري وآماده سازي داده هاي مورد نياز در منطقه مورد مطالعه، چگونگي رسم نقشه هاو روش هاي زمين آماري  به طور اجمالي مي باشد. درفصل پنجم خلاصه اي از كارهاي انجام شده و نتايجي كه از اين تحقيق گرفته شده آمده است. با لاخره فصل ششم به نتيجه گيري پژوهش اختصاص يافته است.

[1] . Watson