مهدی نادی

مقدمه و هدف: به دلیل اثرات سوء فعالیت های تولیدی بخش کشاورزی بر محیط زیست به ویژه آلودگی آب وخاک، یکی از مهم ترین تصمیمات در بخش کشاورزی تخصیص بهینه منابع است. این تصمیم باید به نحوی باشد که ضمن حداکثر سازی سود زارعین، اثرات زیست محیطی کمتری را نیز در پی داشته باشد. این عمل اغلب از طریق تعیین الگوی بهینه کشت صورت می گیرد. در این تحقیق با کمی سازی اثرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی، الگوی کشت سازگار با منابع کشاورزی با استفاده از مدل برنامه ریزی چندهدفه ارایه شد. مواد و روش ها : اثرات اجتماعی محصولات مختلف زراعی با استفاده از شاخص هایی همبستگی اجتماعی، امنیت اجتماعی، مشارکت و کیفیت زندگی از طریق مصاحبه با زارعین محاسبه شد. اثرات زیست محیطی و کارایی اقتصادی سیستم کشت نیز به ترتیب از طریق مفهوم ارزیابی چرخه حیات (LCA) و بازده ناخالص در هر هکتار ارزیابی شد. در ادامه با محاسبه شاخص های اقتصادی-اجتماعی و زیست محیطی،  الگوی کشت بهینه با توسعه یک تابع چندهدفه مبتنی بر حداکثر کردن سود، کاهش مصرف آب و کود، کاهش آثار منفی زیست محیطی تولید و بهبود شاخص های اجتماعی تدوین شد. به منظور حل مدل برنامه ریزی چندهدفه از روش معیارهای وزنی استفاده شد. اطلاعات موردنیاز در این مطالعه شامل اطلاعات الگوی تولید، مصرف نهاده ها، قیمت و عملکرد محصولات عمده زراعی شهرستان ساری بود. یافته ها : نتایج نشان داد که با ملاحظه شاخص های اجتماعی، کمترین توجه کشاورزان مربوط به ذرت و پیاز بوده و پنج محصول اولویت دار ازنظر آن ها به ترتیب گندم، پنبه، عدس، برنج و کلزا شناسایی شدند. نتایج LCA نیز نشان داد کشت محصولاتی نظیر تنباکو، کلزا و ذرت در این شهرستان بیشترین اثرات منفی زیست محیطی را داشتند. در الگوی کشت بهینه با تلفیق اهداف اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی، یونجه، پنبه و ذرت از الگوی کشت منطقه خارج و سطح زیر کشت خیار، شبدر افزایش یافت. همچنین، تمامی محصولات گروه غلات با کاهش سطح زیر کشت روبرو  بوده و در این بین تغییرات سطح زیر کشت جو بیش از گندم و شلتوک پیش بینی شد. مجموع سطح زیر کشت با کاهش 15 درصدی همراه بوده به گونه ای که می تواند به صرفه جویی 91/12 درصدی مصرف آب و 46/14 درصد مصرف کود کمک نماید. علاوه بر این، بازده برنامه ای در منطقه مورد مطالعه  97/12 درصد کاهش یافت. بحث و نتیجه گیری: توسعه اهداف زیست محیطی در اجرای برنامه های الگوی کشت، مستلزم آن است که سیاستگذاران مشوق های اقتصادی مناسبی برای زارعین در نظر بگیرند. لذا سیاست گذاران باید راه حل های مناسبی برای متمایل کردن زارعین به الگوی پیشنهادی پیدا کنند.

در این تحقیق، تأثیر دما، بارش و شاخص PDSI بر پهنای دوایر سالانه درختان ارس در منطقه لاین خراسان شمالی بر مبنای داده های هواشناسی ایستگاهی و جهانی بررسی شد. سپس بر مبنای گاهشناسی درختان ارس، بارش سالانه منطقه شمال شرق ایران در دوره ۱۸۴۵-۲۰۰۰ بازسازی شد و نتایج بازسازی بارش سالانه با آمار چهار ایستگاه درازمدت بررسی و مطابقت آن با گزارش های تاریخی قحطی ها بررسی شد. نتایج نشان دادند که پهنای دوایر سالانه درختان ارس منطقه با دمای ماه دسامبر قبل از فصل رشد همبستگی معنادار مثبت ولی با دمای ماه می همبستگی منفی دارند؛ اما بارش در کل دوره رشد تأثیر مثبت بر رشد درختان دارد و بیشترین همبستگی بین بارش سالانه با رشد درختان به دست آمد؛ بنابراین با استفاده از شش نقطه از داده های شبکه جهانی، میانگین منطقه ای بارش شمال شرق کشور محاسبه و بازسازی شد. نتایج بازسازی بارش نشان دادند کمترین بارش ۱۵۰ سال گذشته در سال ۱۹۱۷ به وقوع پیوست. همچنین سه دوره خشکسالی شدید در دهه ۱۸۷۰، اوایل قرن بیستم و ۱۹۱۹-۱۹۱۵ به وقوع پیوسته است. بارش-های بازسازی شده همبستگی معناداری با آمار صد ساله ایستگاه های مشهد، اصفهان و تهران داشتند. گزارش های تاریخی قحطی های ایران تطابق بسیار خوبی با خشکسالی شدید بازسازی شده در این تحقیق داشت. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج محققین در مناطق همجوار نشان داد که نتایج محققین در شرق منطقه (غرب و شمال غرب چین) نسبت به تحقیقات انجام شده در غرب (ترکیه و خاورمیانه) تطابق بهتری دارد.

نقشه های هم بارش یک منطقه، پیش نیاز بسیاری از مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی است. دقّت نقشه های هم بارش، به روش درون یابی داده های بارندگی وابسته است. با توجّه به توپوگرافی پیچیده ی استان خوزستان و فقدان ایستگاه های هواشناسی مرتفع با آمار درازمدّت در آن، تعیین روش مناسب درون یابی داده های بارندگی ماهانه و سالانه در این استان ضروری به نظر می رسد. به این منظور، هفت روش درون یابی شامل کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، کریجینگ با روند خارجی، رگرسیون کریجینگ، وزنی عکس فاصله، اسپلاین و گرادیان خطّی سه بُعدی با یکدیگر مقایسه شدند. در تحلیل واریوگرافی داده های بارندگی، پنج مدل نیم تغییرنما بر داده های بارندگی برازش داده شد. ارزیابی روش ها با استفاده از روش اعتبارسنجی حذفی انجام شد و انتخاب روش مناسب درون یابی براساس تحلیل رگرسیونی، محاسبه ی ریشه ی میانگین مربّعات خطا و میانگین خطای اریب انجام گرفت. نتایج تحلیل واریوگرافی نشان داد مدل کروی، به عنوان بهترین مدل نظری نیم تغییرنما است. همچنین داده های بارندگی این منطقه در تمامی ماه ها، به جز ماه های کم بارش دارای ساختار مکانی قوی بودند. تحلیل نتایج نشان داد که تمامی روش ها به جز روش رگرسیون کریجینگ، در برآورد مقادیر زیاد بارندگی دچار خطای کم برآوردی هستند. با مقایسه روش های درون یابی مورد بررسی، روش رگرسیون کریجینگ، به عنوان مناسب ترین روش درون یابی داده های بارندگی ماهانه و سالانه تشخیص داده شد. همچنین با روش منتخب، نقشه ی هم بارش سالانه ی استان ترسیم و از روی آن، میانگین بارندگی سالانه ی منطقه 391 میلی متر به دست آمد که این مقدار به اندازه ی 41 میلی متر بیشتر از مقدار ارائه شده از سوی سازمان هواشناسی کشور است که دلیل آن، استفاده از ارتفاع، به عنوان متغیّر کمکی است که تا حدودی توانست مشکل کمبود ایستگاه های مرتفع در منطقه را رفع کند. به علاوه نتایج پژوهش نشان داد، روش هایی که از متغیّر ارتفاع به عنوان متغیّر کمکی برای برآورد بارندگی استفاده می کنند، نسبت به روش های دیگر از دقّت بالاتری برخوردارند.