تولید گیاهان زراعی (Dec 2015)
پیش‌بینی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد گندم آبی استان فارس با استفاده از مدل APSIM
Abstract
سابقه و هدف: مطالعه‌ی اثرات تغییر اقلیم بر تولید محصولات زراعی در مقیاس منطقه‌ای به برآورد وضعیت اقلیمی آینده بستگی خواهد داشت. این برآوردها توسط مدل‌های اقلیمی و بیش از همه به‌وسیله‌ی مدل‌های گردش عمومی (GCMs) انجام می‌گیرد. هدف از این مطالعه پیش‌بینی اثرات تغییر اقلیم آینده بر عملکرد گندم در شش شهرستان استان فارس شامل آباده، داراب، اقلید، فسا، لار و شیراز است.مواد و روش ها: در این تحقیق دو مدل گردش عمومی HadCM3 و IPCM4 تحت سه سناریوی انتشار B1، A1B و A2 در سه دوره (30-2011، 65-2046 و 99-2080) برای پیش‌بینی شرایط اقلیمی آینده موردبررسی قرار گرفت. برای تولید پارامترهای اقلیمی روزانه برای هر منطقه برنامه LARS-WG مورداستفاده قرار گرفت. داده‌های اقلیمی روزانه به‌دست‌آمده از خروجی LARS-WG به‌عنوان ورودی برای مدل APSIM (مدل شبیه‌سازی محصول زراعی) به‌منظور شبیه‌سازی رشد و نمو گندم تحت اقلیم آینده استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد که LARS-WG به‌خوبی تابش، دمای کمینه و بیشینه را شبیه‌سازی کرد. با این‌وجود، کارایی مدل در شبیه‌سازی بارش در این استان ضعیف‌تر از بقیه متغیرها عمل کرد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، در آینده دمای کمینه و بیشینه در استان فارس روند افزایشی خواهد داشت. همان‌گونه که شبیه‌سازی نشان داد، بیشترین افزایش دما نسبت به دوره پایه در شهرستان شیراز و کمترین افزایش دما در مقایسه با دوره پایه در شهرستان لار خواهد بود. در مطالعه حاضر بیشترین عملکرد دانه در دوره پایه در شهرستان‌های شیراز و فسا (95/7753 و 79/7830 کیلوگرم در هکتار) و کمترین عملکرد دانه در شهرستان لار (62/6810 کیلوگرم در هکتار) مشاهده شد. بیشترین عملکرد دانه گندم در شهرستان اقلید و آباده (17/10761 و 33/10869 کیلوگرم در هکتار) در مقایسه با دوره پایه (83/7529 و 79/7402 کیلوگرم در هکتار) در دوره 99-2080 تحت سناریوی A2 به‌دست آمد. بیشترین درصد تغییرات عملکرد دانه گندم در مقایسه با دوره پایه تحت همه سناریوها، مدل‌های اقلیمی و دوره‌ها در شهرستان‌های اقلید (12+ تا 43+ درصد) و آباده (13+ تا 47+درصد) به‌دست آمد. ازطرفی، کمترین تغییرات عملکرد در مقایسه با دوره پایه در شهرستان‌های داراب (11+ تا 18+ درصد) و لار (11+ تا 20+ درصد) خواهد بود. همچنین نتایج آزمون t نشان داد که اختلاف قابل‌توجهی بین مدل‌های اقلیمی با در نظر گرفتن صفات موردبررسی وجود ندارد. تغییر اقلیم عملکرد دانه و شاخص سطح برگ را افزایش و طول فصل رشد گندم را کاهش داد. نتایج این مطالعه نشان داد که دلیل اصلی افزایش عملکرد دانه گندم درآینده استان فارس افزایش غلظت دی‌اکسید کربن است. به‌طورکلی بیشترین تأثیر بر رشد و نمو گندم در دوره 99-2080 تحت سناریوی A2 و کمترین تأثیر در دوره 30-2011 تحت سناریوی B1 به‌دست خواهد آمد.نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که تحت شرایط تغییر اقلیم آینده در استان فارس، عملکرد دانه گندم در شرایط پتانسیل روند افزایشی خواهد داشت (از 12 تا 24 درصد). این افزایش عملکرد برآیند دو عامل افزایش دما و دی‌اکسید کربن خواهد بود. به طوری که در برخی مناطق مورد مطالعه اثرات مثبت افزایش غلظت دی‌اکسید کربن توسط افزایش دمای بیش‌ازحد مطلوب برای رشد و نمو گندم، خنثی شد.
