نوع مقاله: مستخرج از پایان نامه
نویسندگان
1 استاد گروه جغرافیای طبیعی، اقلیم شناسی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران*(مسوول مکاتبات)
2 دانشجوی دکتری گروه جغرافیایی طبیعی، اقلیمشناسی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3 دانش آموخته، کارشناسی ارشد، گروه جغرافیایی طبیعی، اقلیمشناسی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده
کلیدواژهها
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره چهار، تیر ماه 99
پهنهبندی اقلیمی چغندرقند بر اساس خصوصیات خاک و عوامل اقلیمی
(مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی)
بهروز سبحانی*[1]
sobhaniardabil@gmail.com
وحید صفریان زنگیر2
بتول طباطبائی3
تاریخ دریافت:26/02/96 |
تاریخ پذیرش: 16/12/96 |
چکیده
زمینه و هدف: در حال حاضر، کشاورزی یکی از مهمترین بخشهای اقتصادی کشور به شمار میآید تا جایی که میتوان گفت رشد اقتصادی کشور بدون رشد کشاورزی امکانپذیر نیست. هر محصول کشاورزی شرایط اقلیمی و محیطی خاصی را میطلبد، این تحقیق به منظور ارزیابی قابلیتهای محیطی استان آذربایجان شرقی برای کاشت چغندرقند با استفاده از(ArcGis) انجام شد.
روش بررسی: دادههای مورد مطالعه در این تحقیق عبارتند از: بارندگی سالانه، بارندگی طول دوره رشد(مه تا اکتبر)، دمای سالانه، دمای طول دوره رشد، تبخیر، رطوبت نسبی، طول روز، روز بدون یخبندان، ارتفاع، شیب، جهت و عمق خاک، با بهرهگیری از نیاز رویشی(شرایط اقلیمی مطلوب) چغندرقند، لایههای اطلاعاتی تولید و هر سری از دادهها ارزشگذاری و طبقهبندی و با روش همپوشانی در محیط GIS با هم ترکیب شدند.
یافتهها:نتایج نشان داد که ارزیابی قابلیت محیطی کاشت چغندر قند در استان آذربایجان شرقی نقش داشته و از بین عوامل و عناصر اقلیمی نامبرده عامل بارش نقش مهمی ایفا میکند. لازم به ذکر است که در روش همپوشانی عامل دما و بارش بیشترین نقش را ایفا میکنند البته تأثیر بارش به مراتب بالاتر است.
بحث و نتیجهگیری: نتایج نهایی نشاندهنده این واقعیت هستند که عناصر و عوامل اقلیمی بهصورت توام در فرآیند ارزیابی قابلیتهای محیطی کاشت چغندرقند نقش موثری ایفا مینمایند. سهم هر کدام از عناصر و عوامل اقلیمی در طول دوره رشد گیاه زراعی مورد مطالعه یکسان نمیباشد. از طریق انطباق لایههای موثر در فرایند کاشت چغندرقند در محیط GIS، امکان شناسایی مناطق مناسب برای کاشت این گیاه زراعی وجود دارد.
واژههایکلیدی: چغندر قند، آب و هوا، ارزیابی چند معیاره، استان آذربایجان شرقی
|
Agroecological Zoning of Sugar Beet Cultivation Based on Soil Nutrients and Climatic Conditions
(Case Study: East Azarbayjan Province)
Behrouz Sobhani*1[2]
sobhaniardabil@gmail.com
Vahid Safarian Zengir2
Batol Tabatabaei3
Accepted: 2018.03.07 |
Received: 2017.05.16 |
Abstract:
Background and Objective: At present, agriculture is one of the most important economic sectors of the country and that it can be said that economic growth is not possible without agricultural growth. Each agricultural product requires specific climatic and environmental conditions. This study was conducted to evaluate the environmental capabilities of East Azarbaijan province for growing sugar beet (ArcGis).
Methodology:The data have been studied in consist of annual precipitation and raining of growth duration, temperature, evaporation, relative humidity, sunny hours, number days without freezing and hence height, slope, direction and depth of soil. The used of suitable ecological condition of sugar beet cultivation, production information layers and each series of data were valued and classificated that combined by GIS area and analysed with using Multi Criteria Decision Analysis (ranking, rating and analytic hierarchy process).
Findings: The results showed that the environmental capability of sugar beet cultivation plays an important role in the province of East Azarbaijan, and the factors affecting the climatic factors play an important role. It should be noted that in the overlapping method, temperature and precipitation factors play the most important role. Particularly, the role of precipitation is the highest.
Discussion and Conclusion: The final results show the fact that climatic elements and factors
Together, they play an effective role in the process of assessing the environmental capabilities of sugar beet cultivation. The share of each of the climatic elements and factors during the growing period of the studied crop is not the same. By adapting the effective layers in the sugar beet planting process in GIS environment, it is possible to identify suitable areas for planting this crop.
Keywords: Sugar Beet, Climate, Multi Criteria Analysis, East Azarbaijan Province
مقدمه
استفاده از دادههای عوامل و عناصر اقلیمی در زمینههای کشاورزی در نواحی جغرافیایی مختلف کره زمین به طور روزافزون در حال گسترش است. از جمله دلایل رویکرد محققان به این موضوع، پیشرفت فناوری رایانهای است که سرعت محاسبه را افزایش داده و از طرفی استفاده از فناوری GIS در تجزیه و تحلیل دادههای اقلیمی و تلفیق آنها در نرمافزارهای متعدد توسط محققین در حال گسترش میباشد. با وجود پیشرفتهایی که بشر در زمینه تکنولوژی تولید و و اصلاح گیاهان زراعی انجام داده است، هنوز آب و هوا در محدوده وسیع غیرقابل کنترل باقی مانده است(1). با درک اهمیت موضوع، سازمان هواشناسی جهانی وابسته به سازمان ملل یکی از هشت کمیسیون فنی خود را به هواشناسی کشاورزی اختصاص داده است(2). در کشور ما به علت تغییرات قابل ملاحظه در فرآیند بارندگی و نوسانات دمایی در طول سال، عناصر اقلیمی، نقش ویژهای در عملکرد کشاورزی ایفا مینماید. بهطوری که میزان تولید محصولات کشاورزی همبستگی بالایی با نزولات جوی و روند خیزش دما در هر سال دارد (3). لذا آگاهی از تاثیر عناصر و عوامل اقلیمی بر عملکرد گیاهان زراعی کمک بزرگی در روند برنامهریزی و بهرهبرداری از منابع موجود مینماید. زیرا هر گیاه مرحله بحرانی و حساسی نسبت به عناصر آب و هوایی دارد: شناخت این مکانیسم در گیاهان زراعی، امکان اتخاذ و تصمیم مناسب جهت انجام عملیات زراعی به موقع و در مکان مناسب را فراهم میسازد. اقلیم کشاورزی بهعنوان مجموعه شرایط اقلیمی که امکان کاشت اقتصادی گونههای گیاهی را فراهم ساخته، تعریف میشود. اقلیم کشاورزی مقادیر شدت، مدت، فراوانی و لحظه وقوع شرایط اقلیمی و یا اثرات تدریجی این شرایط را برروی موجودات و محصولات زراعی بیان میکند و با تحلیل آنها نواحی اقلیم کشاورزی بر مبنای مناطق همگن زراعی تعیین میشوند. بنابراین پهنهبندی و ترسیم نقشههای عناصر اقلیمی از دیرباز در بین اندیشمندان علم جغرافیا و اقلیم شناسان معمول بوده است که یکی از قدیمیترین آنها، استفاده از نقشههای مطالعه تفاوتهای مکانی آب و هوا در قرن نوزدهم توسط فون هامبولت است. وی با استفاده از خطوط هم دما، نقشه پراکندگی دما را در نیمکره شمالی ترسیم نمود(4). مطالعاتی در مورد تاثیر اقلیم برروی گونه خاص گیاهی، به ویژه گونه زراعی، انجام شده و به این نتیجه رسیده اند که اقلیم نقش مهمی در تعیین مکان مناسب برای گیاهان زراعی دارد(2). در دهههای اخیر نیز بهرهگیری از فناوری رایانهای، سرعت محاسبات در تجزیه و تحلیل دادههای اقلیمی و دقت ترسیم نقشهها با استفاده از نرمافزارهای آماری و GIS بسیار مورد استفاده قرار گرفته است.
بر اساس مطالعات انجام یافته مناسبترین بارش برای مرحله جوانه زنی 50-40 میلیمتر تعیین گردیده است. مناسبترین درجه حرارت برای رشد و نمو چغندرقند درطول دورهی رشد20 تا 28 درجه است. دمای مناسب رویش 21-20 درجه سانتیگراد است درجه حرارت 2800-2400 درجه روز مناسب است (5). بر اساس مطالعات انجام شده جهت دامنههایی که کمتر از 10 درصد شیب داشته و شیب ملایمی محسوب می شوند، نمیتوانند جهت جغرافیایی مناسبی محسوب شوند(6). حرارت مناسب جهت رشد چغندر قند بین 24-20 درجه سانتیگراد است(7). بارش سالانه 1000-500 میلی متر را مناسب میدانند(8). مناسب ترین دمای سالانه برای چغندر قند 16 الی 20 درجه سانتیگراد تعیین شده است(9). در دشت نهاوند مطالعه ای انجام داده و در آن از دو ایستگاه کلیماتولوژی و یک ایستگاه سینوپتیک استفاده کرده است. آمار روزانه دوره 10 ساله 1995-1986 را در بر میگیرد(10). آمار ماهیانه به مدت 25 سال از سال 1971تا 1995 را شامل میشود. همچنین دشت نهاوند از نظر درجه حرارت، بارش، رطوبت خاک و غیره با شرایط کاشت چغندرقند مطابقت داده شده و تاریخ دقیق کاشت آن معلوم گشته است. بر اساس مطالعات مقادیر بارش سالانه در تعیین پهنهبندی هر یک از محصولات مورد مطالعه اهمیت اساسی دارد. کمبود بارش، مهمترین عامل محدود کننده تولید محصول چغندر قند محسوب میگردد(11). حرارت مناسب برای جوانه زنی چغندر قند 20-15 درجه سانتیگراد است. تعداد روزهای بدون یخبندان بیش از 100 روز باشد(11). چغندرقند در مناطق مسطح با شیب حداکثر کمتر از 8 درصد کشت میشود. درجه حرارت تجمعی 3000-2000 درجه روز مناسب است(1). در مطالعهای که در چناران انجام داده به این نتیجه رسیده است که مساعدترین تیپ خاک شامل دشتهای دامنهای نسبتاً مسطح، بدون پستی و بلندی و با شیب 5/0 تا 1 درصد میباشد. این نوع خاکها دارای قابلیت خوبی برای زراعت آبی یکساله و چند ساله است(12). حرارت مناسب برای رشد و نمو چغندر قند 20 تا 24 درجه سانتیگراد است. در کشت پاییزه هر وقت هوا خنک شد و میانگین دما به 25 -20 درجه رسید اقدام به کاشت چغندر قند میکنند(13). در استان تهران برای تعیین نیاز آبی خالص چغندرقند (تبخیر و تعرق پتانسیل)، زراعت چغندرقند با هدف مدیریت منابع آب، برنامهریزی آبیاری، بهینهسازی مصرف آب و دستیابی به حداکثر عملکرد، از روش دو مرحلهای فائو استفاده کردهاند. با استفاده از دادههای هواشناسی، تبخیر و تعرق مرجع به روش هارگریوز – سامانی در 38 ایستگاه هواشناسی محاسبه شده و سپس با اعمال ضریب گیاهی مناسب مقدار تبخیر و تعرق پتانسیل چغندرقند محاسبه شده است. بر اساس نتایج در تیر ماه در سطح استان، کمترین و بیشترین مقدار تبخیر و تعرق پتانسیل روزانه چغندرقند به ترتیب برابر 5/5 و 10 میلیمتر و کمترین و بیشترین مقدار نیاز آبی خالص چغندرقند در طول دوره رشد در استان به ترتیب برابر 600 و 1200 میلیمتر بهدست آمده است(14). دمای مطلوب دوره رویش چغندرقند 24 درجه سانتیگراد است تعداد روزهای بدون یخبندان 180-200 روز میباشد(15). در تحقیقی که در دشت یکانات مرند انجام داده، اندازهگیری خصوصیات خاک، ارزیابی تناسب اراضی و تعیین پتانسیل تولید چغندرقند را به عمل آورده است. نتیجه این بررسی نشان داده که منطقه مرند برای کاشت چغندر قند دیم نامناسب است زیرا دوره رشد این محصول خارج از دوره رشد منطقه (21 آبان – 15 اردیبهشت ماه) میباشد اما در این منطقه برای کاشت چغندر قند آبی محدودیت اقلیمی وجود ندارد. محدودیت اصلی اراضی برای کاشت چغندرقند، شوری خاک است(16). از سایر عوامل موثر در افت محصول میتوان به تپه ماهور، شیبدار بودن اراضی و عوامل خاکی نامساعد (بافت سنگین، سنگریزه و...) و مدیریت ضعیف زارعین اشاره نمود. مناسبترین خاک را برای کاشت چغندرقند، خاک شنی لومی تعیین نموده است(27). مناطق عمده کاشت چغندر قند را نواحی کمی خشک و نسبتا گرم تا گرم مشخص نموده و براین باور است که در مناطقی که درجه حرارت تجمعی 2600 الی 2800 درجه روز باشد و متوسط درجه حرارت روزانه 10 درجه سانتیگراد باشد، مناسب برای کاشت این گیاه زراعی است. وی 2800-2600 درجه روز را برای کاشت چغندر قند کافی میداند (17). در اروپای مرکزی بارندگی را یک عامل محدود کننده و در فرانسه تشعشع خورشید را عامل محدود کننده در کاشت چغندر قند تعیین کرده است(18). با استفاده از تبخیر و تابش نور با بهره گیری از روش درون یابی مناطق مناسب برای کاشت چغندر قند را تعیین نموده است(19). با بهرهگیری از میانگین دما و بارش طول دوره رشد چغندرقند با استفاده از روش رگرسیون مناطق مناسب و عملکرد این گیاه زراعی را مشخص کرده است(20). وی با استفاده از دادههای آماری سالهای(1993-1965) آب و هوا از قبیل دما، بارندگی در طول ماههای ژوئیه و اوت و استفاده از خاک لومی شنی، نقش آنها را در رابطه با عملکرد چغندرقند و مواد مغذی آن بررسی کرده است(7). بهمنظور پیشبینی تولید محصول و بررسی عملکرد آن از دادههای اقلیمی و خاک استفاده نموده است(21). به منظور شناسایی مناطق مناسب برای کاشت این گیاه زراعی از حداکثر و حداقل دما، بارندگی، سرعت باد، رطوبت نسبی و تابش استفاده نموده است (22). مناطق مناسب برای توسعه کاشت چغندرقند را با استفاده از دما، بارش و تابش پهنهبندی نموده است. وی بر این باور است که آب و هواشناسی کشاورزی کمک موثری در تولید و عملکرد کاشت چغندر قند دارد و با استفاده از حداکثر و حداقل دما، جمع تابش خورشید و جمع بارش در محیط GIS مناطق مناسب برای کاشت این گیاه زراعی را مشخص کرده است(23). با تحلیل دادههای بارندگی ماهانه در طول دوره رشد چغندر قند و خاک در سال های 1961 تا 1995 مناطق مناسب برای کاشت این گیاه زراعی را تعیین کرده است(24).
بر این اساس، از آنجا که انجام تحقیقات منطقهای برای شناخت عکسالعمل هر گیاه زراعی در مراحل مختلف رشد در ارتباط با عناصر آبوهوایی ضروری به نظر میرسد. لذا این تحقیق، با هدف ارزیابی قابلیت محیطی استان آذربایجان شرقی در محیط GIS و شناسایی مناطق مناسب برای کشت چغندرقند صورت گرفت.
مواد و روشها
موقعیت جغرافیایی
محدودهای از ایران اسلامی که با حدود 88/45490 کیلومتر مربع
نام آذربایجان شرقی به خود گرفته است، در گوشه شمال غربی فلات ایرن قرار دارد. رود ارس حدود شمالی آن را با جمهوریهای آذربایجان نخجوان و ارمنستان ورود قطور و آبهای دریاچه ارومیه حدود غربی آن را با آذربایجان غربی تشکیل میدهند. در جنوب کشیدگی رشته کوهها، درهها، جلگهها و دشتها موجب پیوستگی توپوگرافیک استان آذربایجان غربی و زنجان میشود. در شرق دره رودخانه دره رود و کوههای سبلان و چهل نورو گردنه صائین و رود قزل اوزن در جنوب این خطه را از استان اردبیل جدا میسازد . از نظر مختصات جغرافیایی مدارهای 36 درجه و 45 دقیقه و39 درجه و 26 دقیقه شمالی منتهی الیه شمالی و جنوبی ، و نصف النهارات 45 درجه و 5 دقیقه و 48 دقیقه و 22 درجه منتهی الیه غربی و شرقی استان را میپوشانند(25)، استان آذربایجان شرقی از نظر تقسیمات استانی به 19 شهرستان 42 بخش و 142 دهستان تقسیم میشود(26) (شکل 1).
شکل 1- موقعیت منطقه مورد مطالعه در کشور
Figure 1- Location of the study area in the country
روش تحقیق
این تحقیق بهمنظور رسیدن به اهداف، با تحلیل عناصر و عوامل اقلیمی، ارزیابی قابلیت محیطی استان در محیط ArcGis انجام شد. در مرحلهی اول دادههای عناصر اقلیمی از قبیل مقادیر بارش سالانه، بارش دوره جوانهزنی، دوره رشد ودوره رسیدگی و دمای سالانه و دمای دوره جوانهزنی، دوره رشد و دوره رسیدگی و دمای سالانه و دمای دوره جوانهزنی و دوره رشد و رسیدگی، تبخیر سالانه، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و روزهای بدون یخبندان از 28 ایستگاه سینوپتیک، تبخیر سنجی و بارانسنجی از سال 1375 تا 1397 جمعآوری شدهاند و پس از نرمالیته کردن دادهها در محیط SPSS و میانگینگیری در EXCEL و ورود به GIS، وزن داده شدهاند و پس از تعیین وزن و ارزش گذاری تبدیل به نقشههای نهایی شدند. در مرحله دوم نقشههای عوامل اقلیمی از قبیل ارتفاع، شیب، جهت، با تحلیل نقشه توپوگرافی و رقومی استان در محیط GIS تهیه شد و در مرحله سوم نقشه خاک تهیه و به نقشه رقومی تبدیل شد. در نهایت برای مشخص شدن ارزش وزنی هر یک از پلیگونهای مراحل نامبرده و بهمنظور طبقهبندی هر یک از عناصر اقلیمی و عوامل اقلیمی نسبت به نوع محصول مورد نظر از جدول پیشنهادی استفاده شد. بعد از تعیین نوع دادههای مورد نیاز در این تحقیق، از روشهای زیر برای تحلیل استفاده شده است.
توصیف آماری داده های عناصر اقلیمی
توصیف آماری دادههای مربوط به دما، بارش، تبخیر، رطوبت نسبی، روزهای بدون یخبندان، طول روز بهصورت ماهانه، سالانه و طول دوره رشد درهر یک از ایستگاههای مورد مطالعه از مراحل تحقیق میباشد. با تحلیل دادههای هر یک از ایستگاههای مورد مطالعه و مقایسه آن با نسبت نیازهای رویشی چغندر قند مراحل انتقال دادهها به محیط GIS فراهم شد.
ارزشگذاری لایه های اطلاعاتی
بهمنظور از ارزشگذاری دادن وزنهایی به لایههای اطلاعاتی متناسب با درجه اهمیت و تاثیر آنها در انتخاب مکان مناسب است. هدف اصلی از وزندهی یا ارزشگذاری لایههای اطلاعاتی بیان اهمیت هر معیار نسبت به سایر معیارهاست. پس از تعیین ارزشهای وزنی برای معیارهای مختلف محاسبه ارزش نهایی بر اساس معادلات ارزیابی چند معیاره[3] ممکن خواهد شد. روشهای مختلفی برای وزندهی معیارها یا عوامل وجود دارد که روشهای رتبهبندی، درجهبندی[4] و روش مقایسه زوجی[5] از معروفترین آنها محسوب میشود. برای انجام ارزشگذاری وجود اطلاعات اولیه درباره اهمیت نسبی معیارها لازم است تا امکان مشخص کردن برتری یک معیار به معیار دیگر وجود داشته باشد. تعیین حدود یک وزن یا ارزشهای حداقل تا حداکثر بهصورت اختیاری صورت میگیرد. مجموعه وزن بهصورت رابطه (1)خواهد بود(27):
رابطه(1) ( w=(
روشهای ارزشگذاری لایه های اطلاعاتی
روشهای رتبهبندی
برای رتبهبندی از سه روش استفاده میشود که عبارت اند از: روش مجموع رتبه، از رابطه (2) استفاده میکند(28 و 29).
رابطه(2)
که در آن وزن نرمال شده برای j امین معیار،n تعداد معیار مورد توجه (n و...... و 2و1= k) و rj موقعیت رتبه معیار است در روش رتبهبندی معکوس از عکس معیار رتبهبندی نرمال شده بر اساس رابطه (3) استفاده می شود.
رابطه (3)
در روش نمایی وزن تخصیص یافته باید بر مبنای مقیاس 0 تا 1 باشد
این وزن بر اساس رابطه (4) محاسبه میشود.
رابطه (4)
روشهای وزندهی درجهای یا نسبتی
این روش مستلزم در نظر گرفتن وزنها بر اساس مقیاس از پیش تعیین شده است، ارزشها بین 0 تا 100 در نظر گرفته شده که ارزش 0 نشاندهندهی کمترین توجه و ارزش 100 نشاندهنده بیشترین توجه به معیارهای مورد بررسی است. نمره حداقل به کم اهمیتترین خصیصه بهعنوان مبنا برای محاسبه درجههای داده شده تخصیص شد. سپس همه نسبتهای تخصیص یافته به ارزش حداقل تقسیم شد، یعنی w/wj که wj کمترین ارزش داده شد و w نمره j امین معیار است جدول (1). نسبت مذکور، درجه اهمیت نسبی از بدترین سطح به مهمترین معیار (دما) تخصیص شد، سپس برای معیار درجهبندی ثانویه یک نمره نسبی در ارتباط با اهمیت آن نسبت به مهمترین معیار اختصاص شد و این روش در نهایت با تقسیم وزنها بر ارزش کل نرمال شد.
روش مقایسه زوجی (سلسله مراتبی)
روش مقایسه زوجی از طریق روش «ساعتی» توسعه داده شده و در آن عمدتا از روش سلسله مراتبی تحلیلی(Analytic Hierarcy Process) برای تشکیل آرایه مورد نظر استفاده میشود(30). در این تحقیق برای ارزیابی قابلیتهای محیطی کشت چغندرقند از سه معیار اقلیم، توپوگرافی و خاک استفاده شده است و باید اهمیت نسبی هر یک از معیارها، زیر معیارها و گزینهها بررسی شود.
در مرحله دوم به منظور تعیین وزن نسبی پارامترهای اصلی ابتدا
برای هریک از آنها ماتریس میانگین هندسی تشکیل شده و وزن نسبی هر یک از آنها محاسبه گردید و سپس وزن نسبی و در نهایت وزن نهایی هریک از گزینهها تعیین گردید.
در مرحله سوم با تلفیق ضرایب، امتیاز نهایی هر یک از گزینهها تعیین میشود که برای این کار از اصل ترکیب سلسله مراتبی ساعتی استفاده شد که منجر به ایجاد یک بردار اولویت با در نظر گرفتن همه قضاوتها در تمامی سطوح سلسله مراتبی شد(30) رابطه(5).
J امتیاز نهایی گزینه رابطه(5)
که در آن:
ضریب اهمیت k ،ضریب اهمیت معیار i ،امتیاز گزینهj در ارتباط با زیر معیار j (2).
بهعبارت سادهتر از ضرب هر یک از معیارها در زیر معیار مربوط به آن و از ضرب عدد بهدست آمده در امتیاز گزینه مربوطه امتیاز نهایی هر یک از گزینهها بهدست میآید. به عنوان مثال، ضریب اهمیت معیار اقلیم عدد 637/0 میباشد که در عدد 134/0 که ضریب اهمیت یکی از زیر معیارهای آن یعنی دمای سالانه است ضرب میشود و عدد بهدست آمده ضرب در 8/0 که امتیاز گزینه A (خیلی مناسب) مربوط به آن است شده و امتیاز نهایی گزینه A بهدست میآید(رابطه 6).
امتیاز نهایی گزینه A
رابطه(6)
سپس با استفاده از دادهها، نقشه مربوطه تهیه گردید و با بهرهگیری از شرایط اقلیمی مطلوب محصول چغندرقند، در محیط GIS ارزشگذاری و طبقهبندی شد و برای هر کدام نقشه مربوطه تهیه گردید.
یافتههای تحقیق
ارزیابی قابلیت های محیطی کاشت چغندر قند بر اساس عناصر اقلیمی
چنانچه در شکل(الف-2) نشان داده شده است بخشهای شمال شرقی و شرق و قسمتهایی از شمال غرب و جنوب غرب آذربایجان و همچنین قسمتی از مرکز استان از نظر عناصر اقلیمی مکانهای مساعد برای کشت چغندر قند میباشند. بنابراین با تلفیق دادههای عناصر اقلیمی مشخص شد که برای کاشت چغندر قند حدود 32 درصد مساحت استان خیلی مناسب، 46 درصد مناسب، 10 درصد متوسط و 12 درصد ضعیف است.
ارزیابی قابلیتهای محیطی کاشت چغندرقند براساس عوامل اقلیمی
علاوه بر نقش عناصر اقلیمی در مورد ارزیابی قابلیت کاشت چغندرقند که قبلاً توضیح داده شد، خصوصیات ظاهری سطح زمین تاثیر بارزی بر اراضی کشاورزی دارد. نتایج بررسی شکل(ب-2) نمایانگر آن است که بهطور کلی نیمهغربی استان، قسمتی از شمال غرب، مرکز و بخشهایی از جنوب و جنوب شرق استان از لحاظ اقلیمی، مناسبترین مکان برای کشت چغندر قند محسوب میشوند و قسمتهای شرقی، شمالی و نیمه جنوبی به لحاظ کاشت چغندر متوسط یا ضعیف میباشند (بهدلیل ارتفاع زیاد). برای کاشت چغندر قند حدود 28 درصد مساحت استان خیلی مناسب، 26 درصد مناسب، 23 در صد متوسط و 23 درصد نامناسب تشخیص داده شد.
ارزیابی قابلیتهای محیطی کاشت چغندرقند توام با عناصر و عوامل اقلیمی
هر یک از دادههای عناصر وعوامل اقلیمی، بهصورت مستقل و یا گروهی در ارزیابی قابلیت محیطی کاشت چغندرقند مورد استفاده واقع شدند. همچنین با تفسیر و مقایسه نتایج میشود. اما یکی از اهداف مهم این تحقیق، بررسی نقش عناصر و عوامل اقلیمی در ارزیابی قابلیت محیطی کاشت چغندرقند بود که در
این حالت با تحلیل تمام دادههای مورد مطالعه که خصوصیات آنها بیان شده است، با روش همپوشانی، نقشه نهایی قابلیتهای محیطی برای کاشت چغندرقند استان آذربایجان شرقی تهیه شد شکل(پ-2). بنابراین برای کشت چغندرقند 29 درصد از مساحت استان خیلی مناسب، 20 درصد مناسب، 29 درصد متوسط و 32 درصد ضعیف می باشد. نتایج حاصل از تحقیق، بیانگر این واقعیت است که هر یک از دادههای مورد مطالعه نقش موثری در ارزیابی قابلیت محیطی ایفا میکند و چنانچه در شکل مشاهده میگردد، شکل(پ-2)، قسمتهایی از شمالغرب، غرب، شرق، و بخشهایی از جنوب استان با توجه به محدودیتهای اقلیمی مکانهای متوسط یا ضعیف به شمار میآیند.
نتایج حاصل از روشهای ارزش گذاری چند معیاره
روشهای رتبهبندی
در جدول 1 برای تعیین اراضی مناسب کاشت چغندر قند در سطح استان آذربایجان شرقی 10 معیار ارزیابی با عناوین دما، بارش، رطوبت نسبی، تبخیر، روز بدون یخبندان، طول روز، ارتفاع، شیب، جهت و خاک وجود دارد. ابتدا معیارها رتبهبندی میشود، به معیار دما به عنوان مهمترین معیار ارزش 10 داده شده است. در روش مجموع رتبه، هر رتبه به یک وزن تبدیل میشود (یعنی وزن بیشتر به مهمترین معیار) و سپس وزنها با هم جمع میشود که مجموع آنها رقم 55 خواهد بود در نهایت هر وزن بوسیله تقسیم آن به ارزش کل نرمالیزه میشود. در روش رتبهبندی معکوس ابتدا رتبههای مستقیم به وزنهای معکوس تبدیل و سپس وزنها بهوسیله تقسیم ارزش هر وزن به کل نرمال میشود (یعنی همه ارزشها به عدد 928/2 یا جمع وزنها تقسیم میشود). برای محاسبه وزنها با استفاده از روش نمایی با فرض 2p= از هر وزن جذر گرفته شده و سپس با تقسیم وزن بر کل یعنی ارزش 385 نرمالیز میشود.
جدول 1- روشهای مختلف وزندهی رتبهای
Table 1- Different weighting methods
معیار
|
معیار |
رتبه دهی مستقیم |
مجموع رتبه (n-rj+1) |
مجموع رتبه وزن نرمال شده |
رتبه معکوس وزن معکوس |
وزن نرمال شده |
رتبه نمایی (n-rj+1) |
رتبه نمایی وزن نرمال شده |
دما |
1 |
10 |
1 |
18./. |
1/0 |
34./. |
1 |
002/. |
بارش |
2 |
9 |
2 |
36./. |
111/. |
37./. |
4 |
10./. |
رطوبت نسبی |
3 |
8 |
3 |
54./. |
125/. |
42./. |
9 |
23./. |
تبخیر |
4 |
7 |
4 |
72/./ |
142/. |
48./. |
16 |
41./. |
طول روز |
5 |
1 |
10 |
181/. |
1 |
341/. |
100 |
295/. |
روزهای بدون یخبندان |
6 |
2 |
9 |
163/. |
5/. |
170/. |
81 |
210/. |
ارتفاع |
7 |
6 |
5 |
90./. |
166/. |
56./. |
25 |
64./. |
شیب |
8 |
5 |
6 |
109/. |
2/. |
68./. |
36 |
93./. |
خاک |
9 |
4 |
7 |
127/. |
25/. |
85./. |
49 |
127/. |
جهت |
10 |
3 |
8 |
145/. |
333/. |
113/. |
64 |
166/. |
روشهای وزندهی درجهبندی یا نسبتی
براساس توضیحات داده شده در این تحقیق امتیاز 100 بهترین سطح را بیان میکند. این روش برای سایر معیارها تکرار میشود. در مرحله بعد نسبت هر امتیاز داده شده به معیار بر کم اهمیتترین معیار محاسبه میشود و به همین ترتیب این وزنها با تقسیم بر مجموع وزنهای اصلی نرمال شده و مجموع آنها برابر 1 خواهد شد جدول 2.
جدول 2- روش نسبتی برای ارزشگذاری عوامل مورد نظر
Table 2- Relative method for evaluating the desired factors
پارامترهای اقلیمی |
معیار |
رتبه دهی مستقیم |
مقیاس نسبت |
وزن اصلی |
وزن نرمال شده |
دما |
1 |
10 |
100 |
10 |
181/0 |
بارش |
2 |
9 |
9 |
9 |
163/0 |
رطوبت نسبی |
3 |
8 |
80 |
8 |
145/0 |
تبخیر |
4 |
7 |
70 |
7 |
127/0 |
طول روز |
5 |
1 |
10 |
1 |
018/0 |
روز بدون یخبندان |
6 |
2 |
20 |
2 |
36/0 |
ارتفاع |
7 |
6 |
60 |
6 |
109/0 |
شیب |
8 |
5 |
50 |
5 |
90/0 |
خاک |
9 |
4 |
40 |
4 |
72/0 |
جهت |
10 |
3 |
30 |
3 |
54/0 |
روش مقایسه زوجی
با توجه به توضیحات داده شده از این روش در فصل سوم، در این تحقیق برای ارزیابی قابلیت محیطی کاشت چغندر قند از سه معیار اقلیم، توپوگرافی و خاک استفاده گردیده است. اهمیت نسبی هر یک از معیار ها، زیر معیارها و گزینهها تحلیل شده است جدول(3). بهطوری که مشاهده میشود، در تحقیق حاضر شاخص سازگاری در همه موارد کمتر از 1/0 بوده، بنابراین سازگاری در تمام قضاوتهای مورد نظر رعایت شده است.
جدول 3- نتایج بررسی سازگاری معیارها، زیر معیارها
Table 3- Results of compatibility assessment of criteria, and sub criteria
معیار |
شاخص سازگاری |
|
شاخص سازگاری |
گزینه |
شاخص سازگاری |
078/0- |
اقلیم
|
653/0- |
دمای سالانه |
0 |
|
دمای جوانه زنی |
277/0- |
||||
دمای رویشی |
006/0 |
||||
دمای برداشت |
0 |
||||
بارش سالانه |
061/0- |
||||
بارش جوانه زنی |
054/0 |
||||
بارش رویشی |
083/0 |
||||
رطوبت نسبی |
096/0 |
||||
تبخیر |
0007/0 |
||||
روز بدون یخبندان |
035/0- |
||||
طول روز |
009/0 |
||||
توپوگرافی |
724/1- |
ارتفاع |
002/0 |
||
شیب |
023/0 |
||||
خاک |
039/0 |
جهت |
018/0 |
شکل2 (الف) ارزیابی قابلیتهای محیطی کاشت چغندر قند بر اساس عناصر اقلیمی( دما، بارش، تبخیر و...) Figure 2 (a) Assessment of environmental capabilities of sugar beet planting based on climatic elements (temperature, precipitation, evaporation, etc.) |
شکل2 (ب) ارزیابی قابلیتهای محیطی کاشت چغندر قند بر اساس عوامل اقلیمی( ارتفاع، شیب، جهت، خاک) Figure 2 (b) Assessment of environmental capabilities of sugar beet planting based on climatic factors (elevation, slope, direction, soil) |
شکل 2- پهنهبندی، ارزیابی قابلیتهای محیطی کاشت چغندر قند بر اساس عوامل و عناصر اقلیمی
Figure 2-Zoning, evaluation of environmental capabilities of sugar beet planting based on climatic factors and elements
نتیجهگیری
نتایج حاصل از این تحقیق عبارتند از:
الف) با تحلیل عناصر اقلیمی میتوان اراضی مناسب و نامناسب را در کاشت چغندرقند شناسایی کرد.
ب) عناصر اقلیمی و عوامل اقلیمی نقش یکسانی در ارزیابی کیفی تناسب اراضی ندارند.
پ) تلفیق توام عناصر و عوامل اقلیمی، نتایج قابل قبولتری را برای تعیین اراضی مناسب جهت کاشت چغندرقند ارایه میدهد.
ت) در بین پارامترهای بهکار رفته، دما و بارش، بیشترین نقش را ایفا میکنند.
ث) با استفاده از فناوری GIS میتوان حجم وسیعی از مشاهدات و اطلاعات را تحلیل و با تلفیق آنها اراضی مناسب را شناسایی کرد.
ج) در انتخاب مکان مناسب برای کاشت یک محصول، هر چقدر از متغیرهای اقلیمی بیشتری استفاده شود امکان شناسایی مناطق مناسب برای کاشت این محصول بیشتر خواهد شد.
ج) نتایج حاصل از روشهای رتبهبندی (درجهبندی، نسبتی، سلسله مراتبی) نشاندهندهی آن است که کلیه پارامترهای بهکار گرفته شده در این تحقیق در ارزیابی قابلیت محیطی کاشت چغندر قند در استان آذربایجان شرقی نقش داشته و از بین عوامل و عناصر اقلیمی نامبرده عامل بارش نقش مهمی ایفا میکند. لازم به ذکر است که در روش همپوشانی عامل دما و بارش بیشترین نقش را ایفا میکنند بهخصوص نقش بارش بیشتر است که در هر دو مورد نتایج به دست آمده نشانگر این واقعیت میباشد.
Reference
-[1]استاد گروه جغرافیای طبیعی، اقلیم شناسی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران*(مسوول مکاتبات)
2- دانشجوی دکتری گروه جغرافیایی طبیعی، اقلیمشناسی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3- دانش آموخته، کارشناسی ارشد، گروه جغرافیایی طبیعی، اقلیمشناسی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
1- Professor ,Physical Geography, Climatology, Faculty of Literature and Human Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran*(Corresponding Author)
2- Ph.D. Student, Physical Geography, Climatology, Faculty of Literature and Human Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3- M.SC., Student, Physical Geography, Climatology, Faculty of Literature and Human Sciences,University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran