مدلسازی تولید گیاهی بر اساس عوامل آب و هوایی و شاخصهای خشکسالی در مراتع منتخب استانهای مرکزی و قم

Abstract

پیش‌بینی تولید گیاهی و استراتژی‌های مدیریتی مناسب نیاز به شناخت عوامل آب‌ و‌ هوایی اصلی در مناطق مختلف دارد. هدف از انجام این تحقیق مقایسه تولید علوفه در مناطق مختلف بر اساس عوامل آب و هوایی و شاخص‌های خشکسالی است. این مناطق شامل دو منطقه در استان مرکزی و دو منطقه در استان قم می‌باشند. عوامل آب و هوایی مورد بررسی شامل بارندگی، دما و تبخیر و تعرق و شاخص‌های خشکسالی شامل شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) می‌باشند. برای هر یک از متغیرها، سی و سه دوره‌ی زمانی مختلف، شامل: دوره‌های یک‌ماهه تا نه‌ماهه در نظر گرفته شده‌است. با توجه به ‌تعداد زیاد متغیرهای مستقل از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای کاهش حجم داده‌ها استفاده شد. رابطه تولید علوفه مرتع با هریک از عوامل آب‌ و هوایی و شاخص‌های خشکسالی با استفاده از روش‌های رگرسیونی چند متغیره شامل stepwise وbestsubset مدل‌سازی شد. علاوه‌براین، رابطه تولید مرتع با همه این عوامل به صورت یک مدل ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت. برای انتخاب مدل از معیارهای ارزیابی خطا استفاده شد. در نهایت در مناطق رودشور، باغیک و قره‌سو به ترتیب مدل‌هایی که بر اساس تبخیر و تعرق (99/0=r Kg,7/7RMSE=)، شاخص شناسایی خشکسالی (99/0=r Kg,1/3RMSE=) و بارندگی (99/0=Kg, r0/4RMSE=) تولید را پیش‌بینی می‌نمایند، به عنوان مدل‌ مناسب پیش‌بینی تولید علوفه مرتع در هر منطقه انتخاب شدند. ضمن آن‌که در منطقه اراک مدلی که ترکیبی از عوامل آب ‌و هوایی (99/0=Kg, r2/0RMSE=) است، به عنوان بهترین مدل‌ انتخاب شد. به‌طور کلی ارتباط تولید مرتع با وضعیت خشکسالی بر اساس شاخص شناسایی خشکسالی قوی‌تر از ارتباط آن با بارندگی و دما است. همچنین به‌منظور برآورد تولید مرتع، شاخص شناسایی خشکسالی نسبت به شاخص بارش استاندارد شده از دقت بیشتری برخوردار است. زیرا، این شاخص به‌طور هم‌زمان وضعیت بارندگی و تبخیر و تعرق را در نظر می‌گیرد.