فهرست مطالب
نشریه پژوهش های خشکسالی و تغییر اقلیم
پیاپی 4 (زمستان 1402)
- تاریخ انتشار: 1402/12/01
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحات 1-16به منظور ارزیابی اثرات مولفه های تغییر اقلیم بر کارایی فتوسنتزی و عملکرد دانه چهار رقم گندم دیم (سرداری، اوحدی، واران و ایوان)، آزمایشی در دو شرایط محیط کنترل شده و مزرعه در سال زراعی 1401-1400 اجرا شد. در محیط کنترل شده آزمایش دوبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی شامل دما (دمای معمولی 3±25 درجه سانتی گراد و دمای افزایش یافته 3±34 درجه سانتی گراد) در کرت های اصلی، دی اکسید کربن (380 تا 480 و 800 تا 900 قسمت در میلیون) در کرت های فرعی و تنش خشکی (50 درصد آبیاری نرمال و نرمال) در کرت های فرعی فرعی قرار گرفتند. در مزرعه آزمایش کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تاریخ کاشت 15، 30 مهر و 15 آبان ماه در کرت های اصلی و ارقام در کرتهای فرعی اجرا شد. نتایج بخش کنترل شده نشان داد که مولفه های تغییر اقلیم در همه ارقام فلورسانس حداکثر را کاهش داده و منجر به فعال شدن مسیر خاموشی غیر فتوشیمیایی و انرژی پخش حرارتی از طریق چرخه زانتوفیل شد و نرخ انتقال الکترون کاهش یافت. اثر متقابل دما و دی اکسیدکربن بالا در همه ارقام و تیمار دمای بالا در ارقام سرداری، اوحدی و ایوان نرخ انتقال الکترون را افزایش داد. در مزرعه عملکرد دانه تحت تاثیر رقم و اثر متقابل رقم × ژتونیپ قرار نگرفت. در تاریخ کاشت اول عملکرد دانه نسبت به تاریخ کاشت دوم 23 درصد و تاریخ کاشت سوم 100 درصد بیشتر بود. نتیجه گیری شد ارقام گندم دیم باوجود شرایط تنش، سازگاری مناسبی به تغییرات اقلیمی با دفع انرژی درون سیستم فتوسنتزی می توانند داشته باشند.کلیدواژگان: انتقال الکترون، فلورسانس کلروفیل a، گندم دیم، تغییر اقلیم
-
صفحات 17-35
کاهش کیفیت منابع آب زیرزمینی در نیم قرن گذشته توجه فزاینده ای را از سوی هیدروژیولوژیست ها به خود جلب کرده است. از این رو، روش های مختلفی تحت عنوان شاخصهای کیفی آب زیرزمینی جهت بررسی وضعیت کیفی این منابع حیاتی استفاده شده است. با این همه، استفاده از قضاوتهای کارشناسانه از جمله نقطه ضعفهای این مدلهای کیفی محسوب می گردد. در این تحقیق سعی شده است از تیوری آنتروپی جهت ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی و کاهش اینگونه قضاوتهای سلیقه ای استفاده گردد. برای این منظور، داده های 16 نمونه آب زیرزمینی، جهت ارزیابی فیزیکی - شیمیایی در بازه زمانی 18 ماهه (فروردین 1397 تا شهریور 1398) بررسی شدند. نتایج کاربرد روش آنتروپی نشان داد کلر بالاترین نرخ تاثیرگذاری بر کیفیت آب زیرزمینی منطقه را داراست و عامل اصلی کاهش کیفیت آب می باشد. همچنین نتایج بررسی روش آنتروپی نشان داد که غلظت سدیم و پتاسیم دارای بیشترین ناپایداری و تغییرات مداوم است که می تواند ناشی از وجود سازندهای تبخیری گچساران و پابده باشد. بیشترین وزن آنتروپی نیز مربوط به منیزیم است و نشان می دهد که تغییرات پایدار و یکنواختی در آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه برقرار است. به طور کلی نتایج نشان داد 74 درصد از نمونه های آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه کیفیت خوب، 13 درصد کیفیت متوسط و 13 درصد دیگر کیفیت مطلوبی ندارند. همچنین، ارتباط معکوس بین شاخص خشکسالی (SIAP) و شاخص کیفی منابع آبی (EWQI) در بازه زمانی 18 ماهه نشان دهده اثر آبشستگی سازندهای تبخیری در شرایط افزایش بارش است.
کلیدواژگان: آب زیرزمینی، شاخص خشکسالی، شاخص EWQI، منیزیم -
صفحات 37-56
کشاورزی و دامپروری در مناطق خشک و نیمه خشک همواره در کنار یکدیگر بوده و تهیه علوفه برای دام ها یکی از دغدغه های اصلی کشاورزان این مناطق بوده است. برای این منظور ابتدا نیازهای بوم شناختی گونه یونجه درختی بر اساس منابع تعیین شد. چهار معیار اصلی اقلیم، کاربری اراضی، توپوگرافی و آب آبیاری در ابتدا در نظر گفته شد. معیار های اقلیم، توپوگرافی و آب آبیاری به ترتیب هرکدام دارای 8، 3 و 3 زیر معیار مختلف بودند.از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی برای تعیین وزن معیارها و زیر معیارهای مختلف استفاده شد. بر اساس نتایج تحلیل سلسله مراتبی، معیار اقلیم (0/507) و آب آبیاری (0/312) از بالاترین میزان وزن نسبی برای کشت یونجه درختی در استان یزد برخوردار هستند. همچنین زیر معیارهای مختلف تعداد روزهای یخبندان در سال (0/212)، میانگین سالانه حداقل دمای مطلق (0/158)، شوری آب آبیاری (0/130) و میانگین سالانه حداکثر دمای مطلق (0/072) به ترتیب از میزان اهمیت بالایی در موفقیت کشت گونه یونجه درختی در استان یزد برخوردار می باشند. بر اساس نتایج نهایی، مناطق فوق العاده مستعد و بسیار مستعد برای کشت یونجه درختی در استان یزد با توجه به نیازهای بوم شناختی این گیاه وجود ندارد. مناطق مستعد (دارای ارزش 5/5 تا 6/2)، نسبتا مستعد (دارای ارزش 5/0 تا 5/5)، نسبتا نامستعد (دارای ارزش4/5 تا 5)، نامستعد (دارای ارزش 4/0 تا 4/5) و بسیار نامستعد (دارای ارزش کمتر از 4) به ترتیب 2/9، 9/4، 15، 62 و 10/7 درصد از اراضی استان یزد را پوشش می دهد.
کلیدواژگان: گیاه علوفه ایی، تصمیم گیری چند معیاره، سازگاری اقلیمی، درون یابی -
صفحات 57-69
در اکوسیستم مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران، آب زیرزمینی به عنوان منبع اصلی تامین آب محسوب می شود. در حال حاضر برداشت بیش ازحد ، این منابع حیاتی را در معرض نابودی قرار داده است. لذا بررسی تغییرات کمی منابع آب زیرزمینی در این نواحی ضروری به نظر می رسد. از اینرو دشت کهورستان واقع در شمال غرب استان هرمزگان با هدف برررسی هیدروگراف واحد بلند مدت آبخوان کهورستان، پهنه بندی تراز آب زیرزمینی و تعیین جهت آب زیرزمینی در نظر گرفته شد. در این مطالعه از داده های اندازه گیری شده ی بارش و تراز آب زیرزمینی در سه دوره زمانی پنج ساله و یک دوره زمانی چهارساله جهت تحقق اهداف ذکر شده استفاده گردید. ترسیم هیدروگراف واحد بلندمدت این آبخوان، حاکی از وجود یک روند نزولی در ناحیه مورد مطالعه بود. ترسیم نقشه پهنه بندی تراز آب زیرزمینی نشان داد که بیشترین و کمترین تراز آب زیرزمینی به ترتیب مربوطه به دوره پنج ساله اول و چهارم می باشد. در هر چهار دوره بالاترین و پایین ترین تراز آب زیرزمینی به ترتیب در قسمت های شمال غربی و جنوب شرقی آبخوان مشاهده گردید. ترسیم نقشه های جهت جریان نشان داد که جهت غالب جریان در این دشت از محدوده ی ارتفاعات شمال غربی به سمت جنوب شرقی آبخوان می باشد.
کلیدواژگان: جهت جریان، هیدروگراف واحد، تراز آب زیرزمینی -
صفحات 71-85
یکی از چالشهای اصلی در پایش خشکسالی، تعیین شاخصی است که بر اساس هدف پایش، از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد. بررسی و پایش خشکسالی مهمترین ابزار مدیریت خشکسالی محسوب می شود که می توان با استفاده از روش هایی، شروع و پایان، محدوده مکانی و شدت اثر آن را مشخص کرد و در صورت وجود برنامه های مقابله با خشکسالی، زمان تشکیل کارگروه بررسی و مقابله را معین کرد. دراین پژوهش، به بررسی خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص های خشکسالی ZSI،MCZI ،CZI ،PN ، DI وSPI در دشت الشتر پرداخته شد. برای این منظور، مقادیر بارش روزانه سه ایستگاه الشتر، کاکارضا و سراب صید علی در بازه زمانی 2001-2021 گردآوری شد. پس از بررسی روند بارش سالانه در هر ایستگاه، تداوم و بیشینه خشکسالی با استفاده از شاخص های خشکسالی هواشناسی تعیین شد. برای بررسی عملکرد این شاخص ها و انتخاب تطبیق پذیرترین شاخص برای منطقه از فرضیه کمینه استفاده شد. با توجه به نتایج به دست آمده، شاخص CZI با برآورد یک مورد صحیح از چهار مورد نسبت به بقیه شاخص ها عملکرد مطلوب تری داشت. در ادامه، به بررسی همبستگی اسپیرمن بین پارامتر بارش و شاخص های خشکسالی پرداخته شد، که نتایج نشان می دهد همبستگی مطلوبی بین تمامی شاخص ها در تمامی ایستگاه ها برقرار است و تنها شاخص MCZI عملکرد ضعیفی داشت. درنهایت با توجه به مجموع امتیازات ، شاخص CZI که توانسته 21 امتیاز از مجموع آزمون ها را کسب کند، به عنوان شاخص برتر منطقه انتخاب شده است. شاخص های SPI و ZSI نیز نتایج مطلوب و دقیقی را در این منطقه به دست آورده اند.
کلیدواژگان: خشکسالی، روش استینمن، کمینه بارش، شاخص CZI، نرم افزار DIP -
صفحات 87-103
خشکی به طور قابل توجهی بر رشد گیاه تاثیر می گذارد و باعث تاخیر در رشد، اختلال در فیزیولوژی و آسیب به تولید مثل می شود. با توجه به اثرات خشکی بر گونه های درختی، محدودیت آب در مناطق خشک و نیمه خشک، گسترش جنگل کاری و ایجاد فضای سبز با موانعی مواجه می باشد. بر همین اساس، هدف این مطالعه بررسی تاثیر تنش خشکی بر ویژگی های ریختی کاج تهران و زیتون تلخ در سن های مختلف است. برای انجام این مطالعه شهرستان رباط کریم در منطقه خشک در جنوب غربی استان تهران انتخاب گردید. این پژوهش به صورت کاشت گلخانه ای و فاکتوریل به اجرا درآمد. عامل های در نظر گرفته شده شامل سن های مختلف گونه های گیاهی (گونه های درختی 1 ساله، 3 ساله و 5 ساله)، عامل تنش خشکی در سه سطح 0/3، 0/5، 0/7 درصد از حد مجاز تقلیل رطوبت و عامل گیاهی در دو سطح (گونه های کاج تهران و زیتون تلخ) و هر کدام در ده تکرار است که در مجموع 180 تیمار حاصل می گردد. قطر یقه، ارتفاع و اندازه تاج پوشش به عنوان میانگین وضعیت صفر نهال های مورد مطالعه یادداشت گردید و پارامتر های مورد ارزیابی در ابتدا و انتهای بازه مورد مطالعه در هر سال اندازه گیری شد. با افزایش تنش خشکی و کاهش رطوبت در یک سن خاص مقدار رشد هر یک از عاملهای مورد مطالعه شامل قطر یقه، ارتفاع و سطح تاج پوشش در گونه های کاج تهران و زیتون تلخ کاهش یافت. نتایج نشان داد مقدار قطر یقه، ارتفاع و سطح تاج پوشش در تنش خشکی 0/3 نسبت به تنش های خشکی 0/5 و 0/7 در 0 در سن های 1، 3 و 5 سالگی در سالهای 1400 و 1401 در گونه های کاج تهران و زیتون تلخ دارای بیشترین مقدار می باشد. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که تنش آبی بر ویژگی های نهالها با احتمال (p<0.01) در همه موارد معنی دار نیست. کمبود آب بر قطر یقه و سطح تاج پوشش در گونه ی کاج تهران و بر قطر یقه و ارتفاع زیتون تلخ با احتمال (p<0.01) دارای تاثیر معنی دار می باشد. همچنین تاثیر متقابل سن نهال و تنش خشکی بر سطح تاج پوشش کاج تهران و بر قطر یقه و ارتفاع زیتون تلخ با احتمال (p<0.01) دارای تاثیر معنی دار است. با توجه به مجموعه عوامل محدود کننده از قبیل شرایط اکولوژیک و محدودیت منابع مالی در میان تنش های خشکی بررسی شده بهتر است از تنش خشکی 7/ 0 استفاده نمود تا نهال های کاج تهران و زیتون تلخ مورد استفاده توان مقاومت در مقابل شرایط نامساعد محیطی را داشته باشند.
کلیدواژگان: تنش آبی، قطر یقه، ارتفاع، سطح تاج پوشش -
صفحات 105-118مدل های گردش عمومی جو، یکی از مهم ترین و کاربردی ترین مدل ها در مطالعات تغییرات اقلیمی در مقیاس منطقه ای هستند. از آنجا که شبیه سازی پارامترهای اقلیمی در این مدل ها، در مقیاس بزرگ مکانی و زمانی انجام می شود، خروجی آن ها با استفاده از روش های مختلف، کوچک مقیاس می گردد. در این پژوهش، نتایج سه مدل ریزمقیاس نمایی SDSM، LARS-WG و ANN در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی بارش روزانه و کمینه و بیشینه دمای روزانه در دو ایستگاه تایباد (با آب و هوای گرم و خشک) و قوچان (با آب و هوای سرد و معتدل) در استان خراسان رضوی مقایسه شده است. بدین منظور از دوره بیست ساله داده های بارش و کمینه و بیشینه دمای روزانه ایستگاه ها بین سال های 2005-1986 استفاده گردید. برای مقایسه ی دقت مدل ها، از شاخص های ضریب تبیین، ریشه ی مجموع مربعات خطا و میانگین مطلق خطا استفاده شد. نتایج نشان داد مدل های LARS-WG و SDSM کم ترین میزان خطا را در شبیه سازی کمینه و بیشینه دمای روزانه دارند. مقدار میانگین مطلق خطای مدل SDSM برای پارامتر کمینه دما در دو ایستگاه تایباد و قوچان به ترتیب 0/61 و 0/71 می باشد. مقدار خطای پارامتر مذکور در مدل LARS-WG در دو ایستگاه تایباد و قوچان به ترتیب 0/65 و 0/43 است. از سوی دیگر، در مدل ANN، میانگین مطلق خطای کمینه دما در ایستگاه تایباد 1/78 و در ایستگاه قوچان 1/73 بدست آمده است. در نهایت می توان بیان کرد؛ مدل های ریزمقیاس نمایی SDSM و LARS-WG از دقت بالاتری در شبیه سازی مقادیر پارامترهای اقلیمی دمای روزانه و بخصوص پارامتر کمینه دما در ایستگاه های تایباد و قوچان نسبت به مدل ANN برخوردار می باشند.کلیدواژگان: تایباد، تغییر اقلیم، قوچان، مدل، هوش مصنوعی
-
Pages 1-16To evaluate the impact of the components of climate change on the photosynthetic efficiency and grain yield of four dryland wheat genotypes (Sardari, Ohadi, Varan, and Ivan), an experiment was carried out in two conditions of the controlled environment and the field conditions in the 2021-2022 growing season. In the controlled environment, a split-plot experiment based on a randomized complete block design including temperature (25±3°C and 34±3°C) in the main plots, carbon dioxide (380 to 480 and 800 to 900 ppm) in sub-plots and drought stress (normal and water stress) were placed in sub-sub-plots. In the field conditions, a split plot experiment based on RCBD was carried out with three planting dates of 7, 22 October, and 6 November in the main plots and cultivars in the sub-plots. The components of climate change in all cultivars reduced Fmʹ and led to an increase in NPQ, and the activation of the non-photochemical quenching pathway and thermal energy dissipation through the Xanthophyll cycle and reduced ETR. The interaction effect of temperature and high carbon dioxide in all cultivars and heat in Sardari, Ohadi, and Ivan cultivars had higher electron transfer rates than other factors. On the first planting date, due to the adaptation of the plants to the environmental conditions grain yield was more by 23% and 100% than that of the second and third dates of sowing. It was concluded that despite the stress conditions dryland wheat genotypes have a suitable adaptation for energy disposal in the photosynthetic system.Keywords: Electron transfer, Chlorophyll a fluorescence, Dryland wheat, Climate changes
-
Pages 17-35
The reduction of water quality in groundwater resources over the last half century has attracted increased amounts of attention from hydrogeologists. Therefore, different methods called quality indicators of ground water have been used to check the quality status of these vital resources. However, the use of expert judgments is one of the weaknesses of these qualitative models. In this research, it has been tried to use the entropy theory to evaluate the quality of ground water and reduce such judgments of taste. Sixteen water well samples were extracted along the Abdalan aquifer for physical and chemical analyses in 18 months.The results of the application of the entropy method showed that chlorine has the highest rate of influence on the quality of underground water in the region and is the main factor in the reduction of water quality. Also, the results of the entropy method showed that sodium and potassium have the most instability and constant changes. The highest entropy weight is related to magnesium and it shows that there are stable and uniform changes in the underground water of the studied area. In general, the results showed that 74% of the groundwater samples in the study area have good quality, 13% have average quality, and the other 13% have poor quality. Also, the inverse relationship between the drought index (SIAP) and the groundwater resources quality index (EWQI) in the 18-month period shows the leaching effect of evaporative formations in the conditions of increased precipitation.
Keywords: drought index, EWQI index, Groundwater, Magnesium -
Pages 37-56
In arid and semi-arid regions of Iran, agriculture and animal husbandry activities have always been next to each other; where providing the livestock fodder has been found as one of the main concerns of farmers. Therefore, it seems necessary to introduce suitable fodder plants to be cultivated in these regions. First of all, the ecological needs of tagasaste species were determined based on existing liteartures. For this purpose, four factors of climate, land use, topography and irrigation water were initially mentioned as the main criterias.Based on the results of the AHP analysis, the climate (0.507) and irrigation water (0.312) criterias have had the highest relative weights for tagasaste cultivation in Yazd province.Among the investigated sub-criterias, the number of freezing days per year (0.212), the annual average minimum absolute temperature (0.158), the salinity of irrigation water (0.130) and the annual average maximum absolute temperature (0.072), were found as the main important sub-criterias for the cultivation of tagasaste in Yazd province, respectively.
Keywords: Tagasaste, Multi-criteria decision making, Analytic hierarchy process, Climate adaptation -
Pages 57-69
In the ecosystem of dry and semi-dry areas such as Iran, groundwater is considered as the main source of water supply. Currently, excessive exploitation has put these vital resources at risk of destruction. Therefore, investigation the quantitative changes of groundwater resources in these areas seems necessary. For this reason, Kahorestam plain located in the northwest of Hormozgan province was selected to investigate the long-term unit hydrograph of Kahorestam aquifer, zoning of groundwater level and determination of groundwater flow direction. In this study, measured precipitation data and groundwater level during three five-year periods and one four-year period were used. The unit hydrograph of this aquifer showed a downward trend in the study area. The zoning map of groundwater level showed that the highest and lowest groundwater levels belong to the first and fourth periods, respectively. In each four periods, the highest and lowest groundwater levels were observed in the northwestern and southeastern parts of the aquifer, respectively. The flow direction maps showed that the dominant flow direction in this plain is from the northwestern area towards the southeastern part of the aquifer.
Keywords: Flow direction, Unit Hydrograph, Groundwater Level -
Pages 71-85
One of the main challenges in monitoring drought is determining an index that is highly reliable based on the monitoring objective. Assessment and drought monitoring is considered one of the most important tools for drought management, as it can determine the start and end, spatial extent, and intensity of its effects. It can also help in identifying the need for drought response plans and determining the formation time of a drought monitoring and response committee. In this study, the meteorological drought was investigated using drought indices such as ZSI, MCZI, CZI, PN, DI, and SPI in the Aleshtar plain. Daily precipitation values from three stations, Aleshtar, Kaka Reza, and Sarabsead Ali, were collected for the period 2001-2021. After analyzing the annual precipitation trend at each station, the duration and maximum severity of drought were determined using meteorological drought indices. To evaluate the performance of these indices and select the most applicable index for the region, the minimum hypothesis was used. According to the results, the CZI index performed better than the other indices by correctly estimating one out of four cases. following Spearman's correlation between precipitation parameters and drought indices was investigated, the results showed a significant correlation between all indices at all stations except for MCZI, which had poor performance. Finally, considering the total scores, the CZI index, which obtained 21 points out of the total tests, was selected as the superior index for the region. The SPI and ZSI indices also yielded satisfactory and accurate results in this area.
Keywords: Drought, Steinman method, minimum rainfall, CZI index, DIP software -
Pages 87-103
Drought significantly affects plant growth and causes delays in growth, and disturbance in physiology. This study aims to investigate the effect of drought stress on the morphological characteristics of Tehran pine and Chinaberry. This study was done factorially with the factor of different ages of tree species and different drought stresses in the form of a randomized complete block design with 10 replications. Collar diameter, height and canopy size were recorded as the average of the zero state of the studied seedlings and the evaluated parameters were measured at the beginning and end of the study period. With the increase of drought stress and decrease of humidity at a certain age, the growth amount of each of the studied factors, including collar diameter, height and crown area decreases. The results showed that the collar diameter, height and canopy surface in 0.3 drought stress compared to 0.5 and 0.7 drought stress at 1, 3 and 5 years old have the highest value. The average comparison results showed that water stress on seedlings is not significant in all cases. Water deficiency has a significant effect on the collar diameter and canopy surface in Tehran pine and on the collar diameter and height of bitter olive. The mutual effect of seedling age and drought stress on the crown area of Tehran pine and collar diameter and height of bitter olive has a significant effect. It is better to use drought stress of 0.7 so that the seedlings used can withstand adverse environmental conditions.
Keywords: Water Stress, collar diameter, Height, canopy area -
Pages 105-118General Circulation Models are one of the important and practical models in regional scale climate change studies. Since the simulation of climate parameters in these models is done on a large spatial and temporal scale, their output is scaled down using different methods. In this study, the results of three downscaling models SDSM, LARS-WG and ANN has been compared in the climatic parameters of daily rainfall and minimum and maximum temperature in two stations of Taybad (hot and dry) and Qouchan (cold and moderate) in Khorasan Razavi province. For this purpose, the 20-year period of rainfall and minimum and maximum temperature data of the stations between 1986-2005 was used. To compare the accuracy of the models, the indicators of coefficient R2, RMSE and MAE were used. The results showed that LARS-WG and SDSM models have the least amount of error in simulating minimum and maximum daily temperature. The average MAE of the SDSM model error for the minimum temperature parameter in the two stations of Taybad and Qouchan is 0.61 and 0.71. The error value of the mentioned parameter in the LARS-WG model is 0.65 and 0.43 in the two stations of Taybad and Qouchan. On the other hand, in the ANN model, the absolute mean of the minimum temperature error is 1.78 in Taybad station and 1.73 in Qouchan station. Finally, SDSM and LARS-WG models have higher accuracy in simulating daily temperature climatic parameters and especially the minimum temperature parameter in Taybad and Qouchan stations compared to ANN model.Keywords: Taybad, Climate change, Qouchan, model, Artificial intelligence
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.