بررسی خشکسالی هیدرولوژیک و آثار آن بر کشاورزی منطقه لنجان

نویسندگان

1 گروه جغرافیا، دانشگاه پیام نور، اصفهان، ایران

2 گروه اقلیم‌‌شناسی دانشگاه اصفهان و مدرس مدعو دانشگاه پیام نور، اصفهان، ایران

چکیده

پدیده خشکسالی ازجمله مخاطرات محیطی است که از دیرباز درخور توجه انسان‌ بوده و از قرن 20، با نگاه علمی به آن توجه ویژه‌ای شده است. این پدیده اقلیمی از نظر ویژگی‌های خزنده‌بودن، مداوم‌بودن، آثار تدریجی، اجتناب‌ناپذیری و... از سایر پدیده‌ها و مخاطرات طبیعی متفاوت است. موقعیت جغرافیایی کشور ایران روی کمربند خشک کره زمین و به‌ویژه موقعیت منطقه مطالعه‌شده، شرایط را برای وقوع این پدیده مهیا کرده است. پژوهش حاضر با استفاده از شاخص ذخیره آب سطحی به بررسی و آشکارسازی خشکسالی هیدرولوژیک در سطح دشت لنجان می‌پردازد و آثار این پدیده را بر بخش کشاورزی ارزیابی می‌کند. روش تجزیه‌ و تحلیل داده‌ها از نوع تحلیل روابط آماری است. نتایج نشان می‌دهند که در دوره مطالعه‌شده (1380 تا 1391)، شرایط خشکسالی با 42 درصد، بیشترین احتمال وقوع را دارد. نتایج محاسبه شاخص SWSI برای آشکارسازی خشکسالی نیز نشان می‌دهند که تنها دو سال نرمال در دوره زمانی بررسی‌شده وجود داشته است و سایر سال‌ها دارای شرایط خشکسالی هیدرولوژیک بوده‌اند. نتایج آزمون من - کندال در روندیابی تغییرات محصولات کشاورزی نیز روند افزایشی میزان تولید و سطح زیرکشت محصولات باغی منطقه و روند کاهشی میزان عملکرد آن‌ها را نشان می‌دهند. همچنین تولید، سطح زیرکشت و عملکرد محصولات زراعی منطقه روند کاهشی دارند. در میان محصولات زراعی، تنها میزان تولید و سطح زیرکشت برنج روند افزایشی دارد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Survey of Hydrological Drought and its Effects on Lenjan Agricultural Region

نویسندگان [English]

  • Asghar norouzi 1
  • zahra mohammadi 2
1 Geography group, Payam-e-Nur University, Isfahan, Iran
2 Climatology,University of Isfahan, Isfahan. Iran, Invited Prof from Payam-e-Nur University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Drought phenomenon is one of the environmental hazards, having long been particularly considered as one of the 20th century scientific facts. This climate phenomenon is different than other phenomenon and hazards, due to its being crawling, continuous, inevitable, and having gradual effects. Our especial geographical location of Iran on the dry belt of Earth, especially our studied region, provides conditions for the occurrence of this phenomenon, more and more. This research has worked on checking and detecting hydrological drought in the Lenjan Township, using surface water supply index (SWSI), then, effects of this phenomenon on agriculture sections have been evaluated. Data Analysis Method is statistical relationship analysis. Results showed that in the study period (2001-2012), drought conditions with 42% occurrence probability in total, have the most occurrence probability. Estimation results of SWSI index for revealing area drought, show that, there have been only two normal years, and other years being in hydrological drought situations. The outcomes of the Mann-Kendall test in routing agricultural products changes, show that production level and acreage level of garden products have enjoyed a rising trend, while their operation rates have enjoyed decreasing trends. A decreasing trend is also yielded in production, acreage level, and operational performance of crop production in the area. Among all agricultural products, only rice has an increasing trend in production and acreage levels.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought
  • hydrological drought
  • Agriculture
  • Lenjan

مقدمه و بیان مسئله

خشکسالی ازجمله اصلی‌ترین و قدیمی‌ترین بلایای طبیعی است که انسان از دیرباز با آن آشنا بوده است و روی‌آوردن به روش‌های سنتی (مهار آب‌ها، ذخیره و...) از مهم‌ترین راهکارهای مقابله با آن بوده‌اند. پیامدهای اقتصادی و اجتماعی این پدیده اقلیمی که وقوع آن در بیشتر مناطق جهان اجتناب‌ناپذیر است در مقایسه با سایر بلایای طبیعی اهمیت بیشتری دارد (علیجانی و بابایی، 1388: 109) تا جایی که نتایج و تأثیر آن بر انسان به‌شکل فاجعه آشکار می‌شود.

مطالعات و نتایج آماری نشان می‌دهند که در سال 2006 میلادی، 11 درصد مخاطرات طبیعی در سطح جهانی به وقوع خشکسالی‌ها مربوط بوده (قنبرزاده، 1388: 141) و این پدیده در دهه‌های اخیر، حدود یک‌چهارم صدمه‌های ناشی از کل مخاطرات محیطی را موجب شده است (UNEP, 2005)؛ این زنگ خطری برای کشورهایی است که با شرایط ویژه خود در معرض خشکسالی قرار دارند.

خشکسالی به انواع مختلف اقلیمی، هیدرولوژیک، کشاورزی و اقتصادی - اجتماعی تقسیم می‌شود (Lein, 2003: 23) و تعیین نوع آن در بررسی آثار این پدیده ضروری است. خشکسالی به معنای اقلیمی یعنی کاهش بارش بازه‌ای معین بر پهنه‌ای معین نسبت به میانگین بلندمدت بارش همان پهنه در همان بازه زمانی (مسعودیان، 1390: 133). خشکسالی هیدرولوژیک مدتی پس از وقوع خشکسالی اقلیمی رخ می‌دهد که کمبود بارش باعث کاهش ذخایر برف، آب‌های جاری و زیرزمینی می‌شود. کمبود منابع آب منطقه بر سایر فعالیت‌های انسانی اعم از اقتصادی و اجتماعی تأثیر می‌گذارد و شدت این تأثیر بر مناطقی بیشتر است که کشاورزی آن‌ها به منابع آبی سطحی و زیرزمینی وابسته است.

در کشور ایران نیز خشکسالی پدیده جدید و ناشناخته‌ای نیست و موقعیت جغرافیایی و شرایط طبیعی کشور به‌شکلی است که شاهد خشکسالی‌هایی با شدت کم‌ و زیاد بوده است. در سال‌‌های وقوع خشکسالی، کمبود بارندگی علاوه بر مسئله مقدار توزیع آن مطرح می‌شود و خشکسالی هیدرولوژیک اتفاق می‌افتد (کردوانی، 1380: 29). پذیرش این واقعیت که بخش وسیعی از سرزمین ایران در محدوده نوار بیابانی قرار دارد، حادبودن پیامدهای خشکسالی را برای کشور مشخص می‌کند. طی سال‌های اخیر، به‌ویژه بخش مرکزی با خشکسالی‌های متعدد و آثار زیانبار آن‌ها روبه‌رو شده است. بنابراین، اگرچه خشکسالی امری اجتناب‌ناپذیر است و نمی‌توان از وقوع آن جلوگیری کرد، با مطالعه، برنامه‌ریزی و ارائه اطلاعات مطمئن، تأثیر مخرب آن بر اقتصاد، اجتماع و محیط‌زیست کاهش می‌یابد و دوره آن با کمترین خسارت می‌گذرد.

منطقه لنجان در جنوب‌غربی استان اصفهان قرار دارد و از قطب‌های مهم کشاورزی و صنعتی این استان است. بخشی از منطقه، آب خود را به‌ویژه برای کشاورزی از رودخانه زاینده‌رود تأمین می‌کند و بخش‌های دیگر که به رودخانه دسترسی ندارند از آب‌های زیرزمینی به‌شکل چاه، قنات و چشمه استفاده می‌کنند. در سال‌های اخیر، به دلیل بهره‌‌برداری بی‌رویه و نیز خشکسالی، مقدار آب رودخانه زاینده‌رود به‌شدت کاهش یافته است. به دنبال کاهش میزان دبی، سطح آب‌های زیرزمینی نیز پایین رفته است و در نتیجه، امکان تأمین آب لازم برای کشاورزان مانند گذشته وجود ندارد. کمبود آب باعث کاهش تولید محصولات، سطح زیرکشت و تغییر در الگوی کشت این منطقه شده و این مسئله نیز باعث به وجود‌آمدن مشکلات اقتصادی - اجتماعی شده است.

با توجه به مشکلات مطرح‌شده، پژوهش حاضر در پی آشکارسازی وضعیت خشکسالی در منطقه لنجان و بررسی آثار احتمالی این پدیده بر وضعیت کشاورزی (سطح زیرکشت، میزان تولید، عملکرد محصولات مختلف باغی و زراعی) منطقه یادشده است تا با ارائه پیشنهادهایی در این راستا، برای آینده مناسب‌تر تصمیم‌‌گیری شود.

 

پیشینه پژوهش

خشکسالی از قدیمی‌ترین بلایای طبیعی و موضوع مطالعه و پژوهش از گذشته‌های دور تاکنون بوده است. اگرچه تاریخ دقیق زمان توجه پژوهشگران به این پدیده مشخص نیست، مطالعات علمی درباره آن با توجه به نظریه‌های مرتبط به قرن بیستم مربوط می‌شود. برخی پژوهش‌های خارجی و داخلی درباره موضوع پژوهش حاضر به شرح زیر هستند:

Howitt و همکاران (2015) در پژوهشی به تجزیه و تحلیل اقتصادی آثار خشکسالی بر کشاورزی کالیفرنیا پرداختند و به این نتیجه رسیدند که آثار بیشتری در مناطق دارای محدودیت آب‌های زیرزمینی نمایان هستند به‌گونه‌ای که بر قیمت محصولات کشاورزی نیز مؤثر هستند. FAO (2013) در پژوهشی، خشکسالی در جهان را بررسی و آثار مختلف این پدیده ازجمله مرگ، بیماری، سوتغذیه، قحطی و حتی جابه‌جایی‌های مکانی جمعیت در 30 تا50 سال آینده جهان را تحلیل کرد. Kwon و Kim (2010) از شاخص اصلاح‌شده SWSI برای بررسی خشکسالی کره جنوبی استفاده کردند؛ نتایج پژوهش یادشده نشان دادند که بزرگ‌ترین خشکسالی ثبت‌شده به 2001 مربوط بوده که خشک‌ترین سال در دوره مطالعه شده است. Edossa (2009) خشکسالی در حوضه رودخانه اواش[1] در اتیوپی را با شاخص خشکسالی SPI بررسی کرد؛ تجزیه‌ و تحلیل و ارتباط بین شاخص‌های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژی در حوضه یادشده نشان داد که وقوع پدیده خشکسالی هیدرولوژیک در ایستگاه اندازه‌گیری‌شده با میانگین تأخیری هفت‌ماهه از رویداد خشکسالی هواشناسی در اواش روی می‌دهد و تنوع 3 تا 13 ماهه دارد. Shaban (2008) خشکسالی هیدرولوژیکی را در لبنان مطالعه کرد و نتایج پژوهش او نشان دادند که منابعی مانند رودخانه‌ها و آب‌های زیرزمینی که متأثر از فعالیت‌های انسان هستند، حدود 23 تا 29 درصد کاهش داشته‌اند و منابعی که کمتر از فعالیت‌های انسان تأثیر می‌گیرند (پوشش برف و بارش باران و برف)، حدود 12 تا 16 درصد کاهش داشته‌اند. Keck و Dinar (2000) آثار خشکسالی در جوامع روستایی کشورهای جنوب آفریقا را بر هفت بخش محصولات زراعی، دام، آب، اشتغال، قیمت‌ مواد غذایی، چراگاه و سوخت طبقهبندی و مطالعه کردند. Thompson و Powell (1998) در پژوهش خود نشان دادند که حدود 10 درصد کاهش درآمد خالص مزرعه در مزارع کشاورزی از وقوع خشکسالی ناشی می‌شود و این پدیده در عملکرد ضعیف مالی واحدهای تولیدی نقش دارد.

در بخش مطالعات داخلی نیز علیپور و همکاران (1392) آثار خشکسالی بر وضعیت اقتصادی – اجتماعی کشاورزان گندمکار شهرستان نهبندان را بررسی کردند؛ بر اساس نتایج آن‌ها، آثار خشکسالی بر وضعیت اقتصادی کشاورزان در پنج عامل افزایش هزینه‌های تولید، کاهش تولید گندم، کاهش توان اقتصادی کشاورز، کاهش توان تولیدی آتی کشاورز و خروج از بخش کشاورزی دسته‌بندی می‌شوند. تیموری (1392) در پژوهشی با عنوان بررسی آثار اقتصادی - اجتماعی خشکسالی‌های دهه اخیر بر روستاهای بخش مرکزی شهرستان اصفهان به این نتیجه رسید که خشکسالی بر تغییر شاخص‌های اقتصادی بیشتر از اجتماعی مؤثر بوده و در بین شاخص‌های اقتصادی، بیشترین تأثیر بر کاهش تولیدات کشاورزی و در بین شاخص‌های اجتماعی، بیشترین اثر بر افزایش فقر بوده است. حبیبی قهفرخی و عمانی (1390) در بررسی آثار اقتصادی و اجتماعی خشکسالی بر زارعان شهرستان اصفهان، فاکتورهای اقتصادی شامل کاهش درآمد، کاهش عملکرد، سطح زیرکشت و افت ارزش اقتصادی اراضی زراعی و فاکتورهای اجتماعی شامل بیکاری، مهاجرت و افزایش جمعیت تحت‌پوشش سازمان‌های حمایتی را بررسی کردند. خوش‌اخلاق و همکاران (1389)، خشکسالی در سال آبی 1386 تا 1387 و آثار آن بر منابع آب و کشاورزی شهرستان مرودشت را بررسی کردند؛ نتایج پژوهش آن‌ها نشان دادند که خشکسالی در سال یادشده، شدت بسیار زیاد و آثار منفی شدیدی بر منابع آب و کشاورزی داشته است. قنبرزاده (1388) به بررسی پیامدهای اقتصادی خشکسالی‌های دوره 1375 تا 1385 بر نواحی روستایی دهستان شاندیز شهرستان مشهد پرداختند؛ نتایج نشان دادند که خشکسالی‌های شدید تا متوسط در برخی سال‌ها، پیامدهای جبران‌ناپذیری در پی داشته است و 9/64 درصد سطح زیرکشت باغ‌ها طی دهه اخیر نسبت به سال 1375 کاهش یافته‌اند و سه روستا از سکنه خالی شده‌اند.

در پژوهش حاضر، به بررسی و آشکارسازی خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه لنجان با شاخص ذخیره آب سطحی و استفاده از داده‌های هیدرومتری، آب‌های زیرزمینی، دبی و بارش پرداخته و سپس آثار این پدیده بر بخش کشاورزی (متغیرهای مختلف زراعت و باغداری) مطالعه و ارزیابی می‌شود.

 

پرسش‌ها و فرضیه‌های پژوهش

پژوهش حاضر در پی پاسخگویی به این پرسش‌ها است:

خشکسالی هیدرولوژیک در دشت لنجان در چه وضعیتی قرار دارد؟

آیا خشکسالی هیدرولوژیک بر تغییر شاخص‌های کشاورزی منطقه لنجان تأثیر گذاشته است؟

آیا خشکسالی بر محصولات مختلف منطقه لنجان تأثیر مشابهی داشته است؟

بر اساس این، سه فرض مطرح میشود:

- خشکسالی هیدرولوژیک در سطح دشت لنجان در وضعیت نسبتاً شدیدی اتفاق افتاده است؛

- به نظر میرسد خشکسالی بر تغییر شاخص‌های بخش کشاورزی منطقه لنجان تأثیر گذاشته است؛

- به نظر می‌‎رسد اثر خشکسالی بر محصولات مختلف منطقه لنجان متفاوت بوده باشد.

مفاهیم، دیدگاه‌ها و مبانی نظری

صاحب‌نظران، تعریف‌های مختلف با دیدگاه‌های متفاوت و بر اساس متغیرهای گوناگون برای خشکسالی ارائه کرده‌اند و تعریفی وجود ندارد که همه صاحب‌نظران با آن موافق باشند. گاهی «خشکسالی[2]» رویداد یا واقعه‌ای اقلیمی تعریف می‌شود که ویژگی‌های آن به مدت، استمرار، شدت و وسعت منطقه تحت‌تأثیر و تسلط آن بستگی دارد که کوتاه و کمتر زیانبخش یا طولانی و کشنده باشد (کردوانی، 1380: 23). از دیدگاه اقلیم‌شناسی، هر گاه بارش دریافتی محلی در دوره زمانی معینی کمتر از میانگین بارش محل در همان دوره زمانی باشد، خشکسالی رخ داده است (حجازیزاده و جویزاده، 1389: 27). برخی نیز معتقدند که خشکسالی همیشه متناسب با معلول (نه علل ایجاد) تعریف می‌شود و در سادهترین تعریف دوره‌ای است که نتیجه آن، کمبود آب است (محمدی، 1390: 113). بارلی و چورلی معتقدند که خشکسالی، کمبود بارش در دوره‌ای بلندمدت است به‌شکلی‌ که باعث کمبود رطوبت در خاک و کاهش آب‌های جاری شود و از این راه، فعالیت‌های انسانی و حیات طبیعی، گیاهی و حیوانی را بر هم زند (غیور و مسعودیان، 1376)؛ به ‌عبارتی، خشکسالی معلول دوره‌ای از شرایط هوای خشک غیرعادی و بادوام است و بنابراین، ازجمله پدیدههای اقلیمی است که از کاهش بارندگی و رطوبت، افزایش دما و یا تأثیر توأم این عوامل ناشی می‌شود. این پدیده با خشکی، حالتی دایمی از اقلیم و مربوط به مناطق با بارندگی اندک، تفاوت دارد و در واقع، خشکسالی ممکن است خشکی موقت تا چندین ساله را در بر گیرد. پدیده خشکسالی یکی از مهمترین مخاطرات و بحرانهای طبیعی با منشأ جوی است که پیش‌بینی آن قطعیت ندارد، آغاز و پایان آن تقریباً نامعلوم و چگونگی وقوع آن در هر ناحیه و آثار آن با ناحیه دیگر متفاوت است.

انواع خشکسالی با دو روش یا دو دیدگاه بررسی می‌شود: خشکسالی از نظر شدت (دایم، فصلی، تصادفی و ضمنی یا نامشهود) و خشکسالی از نظر نوع (هواشناسی، هیدرولوژیکی، کشاورزی، اجتماعی - اقتصادی و قحطی).

کمترین شدت نوع خشکسالی به خشکسالی هواشناسی تعلق دارد و در نتیجه کمبود غیرمنتظره بارش رخ می‌دهد (محمدی،1390: 115). تعریف‌های خشکسالی هیدرولوژیک نیز با تأثیر دوره‌های خشک بر هیدرولوژی سطحی و یا زیرسطحی و نه توضیح هواشناسی این رویداد مرتبط هستند. به ‌عبارت‌ دیگر، خشکسالی هیدرولوژیک کاهش سریع جریان‌های سطحی و افت سطح مخازن آب زیرزمینی، دریاچه‌ها و رودخانهها را بررسی می‌کند (حجازیزاده و جوی‌زاده، 1389: 27). این نوع خشکسالی هنگامی رخ می‌دهد که میزان دبی جریان سطحی در منطقه‌ای معین برای تأمین نیازی از پیش تعیین‌شده کافی نباشد (کارآموز و عراقینژاد، 1389: 356). خشکسالی در نتیجه کاهش مشخصی در جریان طبیعی رودخانه یا سطوح آب زیرزمینی همراه با کاهش آب ذخیرهشده در مخازن سطحی و دریاچه‌ها برای عرضه آب رخ می‌دهد (محمدی، 1390: 116). خشکسالی کشاورزی به‌‌طور معمول وضعیت و میزان رطوبت موجود در خاک را طی یک دوره آماری بررسی می‌کند (کارآموز و عراقینژاد، 1389: 356). خشکسالی اجتماعی - اقتصادی تفاوت‌های فراوانی با انواع خشکسالی دارد زیرا فعالیت‌های انسانی را با عناصر خشکسالی اقلیمی، کشاورزی و آبی مرتبط می‌کند و ممکن است ناشی از عواملی باشد که عرضه یا تقاضا برای کالایی خاص یا محصول اقتصادی وابسته به بارش را متأثر کند (کالا ممکن است آب، علوفه و یا برق حاصل از سدهای آبی و ... باشد) (حجازیزاده و جویزاده، 1389: 27). خشکسالی اقتصادی زمانی رخ می‌دهد که به علت کاهش بارندگی، نیازهای آبی برآورده نشوند یا تقاضا برای تأمین کالای اقتصادی افزایش یابد. خشکسالی قحطی نیز حداکثر شکل خشکسالی کشاورزی تلقی می‌شود که امنیت غذایی را تخریب می‌کند تا جایی که تعداد زیادی از مردم قادر به ادامه زندگی سالم نباشند (محمدی،1390: 121)

خشکسالی نیز همانند سایر پدیدههای آب و هوایی در نتیجه تغییرات و تحولات آب ‌و هوایی ناشی از گردش عمومی اتمسفر اتفاق می‌افتد. وقوع آن هرچند ناشی از عوامل محلی است، بیشتر به دلیل روابط بین بخش‌هایی از اجزای گردش عمومی اتمسفر است و بر همین اساس، فرونشینی توده‌های هوا، سلول‌های پرفشار، ناهنجاریهای فشار، دمای سطح دریا در ایجاد و یا تداوم هسته‌های پرفشار، موجهای بلند در بادهای غربی و نقش انسان از مهمترین علل رخداد این پدیده هستند (امیدوار، 1392: 88)؛ گزینه اخیر، به‌ویژه در شدت و تداوم مؤثر است.

خشکسالی اعم از هواشناسی و هیدرولوژیکی، مؤثرترین نقش را در میان بلایای طبیعی دارد و دو گروه پیامد مستقیم و غیرمستقیم از خود برجای می‌گذارد. اساسی‌ترین پیامدهای مستقیم عبارتند از: کاهش اراضی کشاورزی، کاهش تعداد دام‌ها، کاهش تولید محصولات کشاورزی، افزایش هزینه‌های تولید، کاهش منابع آب، کاهش وسعت مراتع و جنگل‌ها، افزایش آتش‌سوزی‌ها و ... و مهم‌ترین آثار غیرمستقیم نیز شامل کاهش درآمد در بخش کشاورزی و دامداری، کاهش قیمت اراضی زراعی، افزایش مهاجرت‌های روستایی، تخلیه تدریجی آبادی‌ها، گسترش ابعاد فقر، قحطی، بیکاری، تغییر ساختار لایه‌های زمین و نهایتاً نشست زمین و ... هستند.

مطالعه خشکسالی با توجه به انواع مختلف و بروز آن در ابعاد مختلف محیط طبیعی، کشاورزی، اقتصاد و شرایط اجتماعی و شهر و روستا، زمینه‌های مختلفی را در بر می‌گیرد؛ اما بی‌تردید تحلیل و ارزیابی اقلیمی و هیدرولوژیکی خشکسالی، زمینه‌های اصلی و کلیدی مطالعه خشکسالی هستند. در منابع مختلف (Lein, 2003؛ حجازی‌زاده و جویزاده، 1389؛ امیدوار، 1392) به مجموعه متنوعی از روش‌ها برای تحلیل خشکسالی اشاره می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از: روش‌های مطالعه بیلان آبی مناطق، روش‌های تحلیل جریان، روش‌های تحلیل داده‌های بارندگی، روش‌های تحلیل همدیدی (سینوپتیک)، روش‌های استفاده از اطلاعات ژئومورفولوژیک، روش‌های سنجش ‌از دور، روش‌های تعیین شاخص‌های خشکسالی و ...؛ روش‌ اخیر که بیشتر بر روش‌ها و الگوهای ریاضی و تحلیل داده‌های کمی اقلیمی مبتنی است، کاربرد فراوانی برای تحلیل خشکسالی دارد (نوری و نوروزی، 1395: 223) و نمونه آن روش SWSI است که در پژوهش حاضر استفاده شده است.

 

روش پژوهش

پژوهش حاضر از نظر روش، توصیفی - تحلیلی و مبتنی بر تحلیل آماری و از نظر نوع، جزو پژوهش‌های کاربردی است. ابتدا، مبانی نظری و داده‌های لازم با روش کتابخانه‌ای و نیز مراجعه به سازمان‌های مربوطه (سازمان هواشناسی، شرکت آب منطقه‌ای، جهاد کشاورزی و ...) جمع‌آوری شدند و سپس، پایگاه داده‌ها بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده تهیه و در چارچوب الگو برازش شدند. در ادامه با تهیه پایگاه داده در نرم‌افزارهای آماری، داده‌های هواشناسی، دبی، سطح آب‌های زیرزمینی، مقادیر محصولات زراعی و باغی، سطح زیرکشت، عملکرد و... تجزیه ‌و تحلیل شدند.

برای پایش خشکسالی از شاخص SWSI، متداولترین شیوه ارزیابی خشکسالی هیدرولوژیکی با کاربرد پارامترهای بارش، جریان سطحی، آب‌های زیرزمینی و ذخایر آب‌های سطحی استفاده‌ شد. برای بررسی اثر این پدیده بر کشاورزی منطقه نیز مجموعه‌ای از شاخص‌های در دسترس مانند سطح زیرکشت، میزان عملکرد، میزان تولید و ... استفاده شد. بسته‌های نرم‌افزاری استفاده‌شده Excel، SPSS و Mini tab بودند و از نرم‌افزار Arc GIS برای نمایش مکانی نتایج تحلیل‌ها استفاده ‌شد.

در پژوهش حاضر، از آزمون من - کندال برای روندیابی عناصر اقلیمی استفاده شد و آماره آن به این شرح است:

 

   
 
 

S مربوط به علامت‌های تفاوت مقادیر با یکدیگر و Var(s) پراش S است:

 

 

 

 

n تعداد مشاهده‌های سری، Xj و Xk به‌ترتیب داده‌های jام و kام سری (به‌ترتیب وقوع)، sgn(0) تابع علامت وb  عاملی مربوط به تصحیح پراش است در حالتی که داده‌های تکراری در اطلاعات وجود داشته باشند.

 

 

t تعداد داده‌های مشاهده‌ای، m معرف تعداد سریهایی است که حداقل یک داده تکراری در آن‌ها وجود دارد. در آزمونی دو دامنهای برای روندیابی سری داده‌ها، فرض صفر در حالتی پذیرفته است که رابطه زیر برقرار باشد:

 

α سطح معنا‌داری برای آزمون و Zα آماره توزیع نرمال استاندارد در سطح معنا‌داری α است. با توجه به دو دامنه بودن آزمون، از 2α/ و سطح معنا‌داری 95 درصد استفاده میشود (محمدی، 1392: 29).

چنانچه گفته شد برای بررسی وضعیت خشکسالی منطقه از شاخص ذخیره آب سطحی (SWSI) استفاده شد؛ اینشاخص، شاخص ارزیابی‌شده خشکسالی است که از احتمال وقوع ذخیره آب، دبی و ارتفاع برف طی دوازده ماه سال محاسبه می‌شود (حجازیزاده و جویزاده، 1389: 108) و از مؤثرترین شاخص‌های اندازه‌گیری خشکسالی‌های هیدرولوژیک است (Kwon and Kim, 2010) که علاوه بر بررسی وضعیت خشکسالی‌های به وقوع پیوسته، وضعیت آینده با کمک این شاخص پیش‌بینی می‌شود (کارآموز و عراقینژاد، 1389: 379). در این شاخص به چهار پارامتر توجه می‌شود که عبارتند از: ذخیره برفی، جریان رودخانه‌ای، بارش و حجم مخازن سطحی آب. چون شاخص SWSI تابع فصل است، در هر زمان تنها سه پارامتر از چهار پارامتر یادشده در معادلات استفاده می‌شوند. محاسبه‌ها در ماه‌های زمستان بر اساس سه پارامتر بودجه برفی، بارش و حجم مخزن هستند و در ماه‌های تابستان، اثر بودجه برفی به‌شکل جریان رودخانه‌ای در محاسبه‌ها وارد می‌شود. شاخص ذخیره آب سطحی، میزان آب در دسترس هر حوضه را نشان می‌دهد.

مقدار شاخص SWSI در فصل زمستان از رابطه زیر محاسبه میشود:

SWSI =

a، b، c و d وزن هر یک از اجزای در نظر گرفته‌شده در محاسبه SWSI هستند و a+b+c+d=1 است. Pi احتمال تجاوز برای متغیر iام (برف، باران، روان‌آب و مخزن) است. در رابطه، تفاضل عدد 50 در صورت کسر برای این است که مقادیر شاخص حول صفر متقارن باشند و همچنین با تقسیم بر عدد 12، مقادیر شاخص بین 2، 4- و2، 4+ قرار می‌گیرد (جدول 1) (Shafer and Dezman, 1982).

جدول- 1: مقادیر شاخص SWSI

مقادیر شاخص

وضعیت هیدرولوژیکی

مقادیر شاخص

وضعیت هیدرولوژیکی

4+

خیلی تر

2-

خشکی کم

2+

تری کم

3-

خشکی زیاد

1-+

نزدیک نرمال

4-

خشکی شدید

منبع: Shafer and Dezman, 1982

داده‌ها و متغیرهای پژوهش

- داده‌های اقلیمی و هیدرومتری: مهم‌ترین پارامتر درباره اقلیم، بارش است و در ارتباط با هیدرومتری، داده‌های دبی هستند که در جدول (2) دیده می‌شوند.

جدول- 2: میزان بارش سالانه ایستگاه‌های هواشناسی و دبی ایستگاه‌های هیدرومتری دشت

سال

پل کله

لنج

بارش ایستگاه هواشناسی

دبی ایستگاه هیدرومتری

بارش ایستگاه هواشناسی

دبی ایستگاه هیدرومتری

1380

5/205

39/28

133

77/19

1381

5/190

83/38

5/140

17/26

1382

211

69/37

216

81/25

1383

5/222

74/40

4/102

8/26

1384

5/276

68/47

7/165

66/33

1385

262

36/46

4/258

50/30

1386

58

25/26

8/51

57/17

1387

160

94/7

5/143

75/4

1388

223

74/29

5/180

85/20

1389

5/89

43/9

5/75

68/3

1390

5/208

9/21

4/141

77/16

1391

226

3/19

197

55/12

منبع: سازمان آب منطقه‌ای اصفهان، 1393

 

داده‌های سطح آب‌های زیرزمینی

از آنجا که منطقه مطالعه‌شده دارای ذخایر برف چشمگیر و مؤثری در روان‌آب نیست، عنصر آب‌های زیرزمینی جایگزین آن شد زیرا با توجه به شرایط هیدرولوژیکی منطقه برای محاسبه خشکسالی هیدرولوژیک مناسب بود. جدول (3)، میانگین سطح چاه‌های شاخص در منطقه را نشان می‌دهد.

جدول- 3: ویژگی‌های چاه‌های شاخص به‌کاررفته در پژوهش

محل چاه

میانگین سطح (متر)

دوره آماری

اراضی سده

69/7

1391-1380

بیستجان

7/2

1391-1380

چرمهین

52/13

1391-1380

چمگردان

62/2

1391-1380

کله مسیح

72/3

1391-1380

صنایع نظامی

83/27

1391-1380

ورنامخواست

54/20

1391-1380

منبع: سازمان آب منطقه‌ای اصفهان، 1393

داده‌های ذخیره مخزن سد

سد زاینده‌رود تنها سد بزرگ حوضه زاینده‌رود است که در این پژوهش، حجم ذخیره آن استفاده شد (جدول4).

جدول- 4: حجم ذخیره منابع آب سد زاینده‌رود در دوره 1391-1380

حجم

(میلیون متر مکعب)

سال

حجم

(میلیون متر مکعب)

سال

حجم

(میلیون متر مکعب)

سال

51/486

1388

14/839

1384

62/565

1380

00/381

1389

82/1027

1385

23/782

1381

66/279

1390

66/467

1386

93/721

1382

00/250

1391

07/425

1387

16/712

1383

منبع: سازمان آب منطقه‌ای اصفهان،1393

داده‌های کشاورزی:

داده‌های کشاورزی شامل میزان تولید، عملکرد (در هکتار) و سطح زیرکشت محصولات عمده زراعی و باغی منطقه مربوط به سال‌های 1380 تا 1391 هستند که میانگین دوره مطالعه‌شده در جدول (5) ارائه شده است.

 

 

 

جدول- 5: ویژگی‌های محصولات زراعی و باغی مطالعه‌شده (میانگین سالهای 91-1380)

نوع

نام محصول

سطح زیر کشت (هکتار)

میزان تولید (تن)

عملکرد در هکتار (کیلوگرم)

زراعی

گندم

45/1651

68/6468

54/3799

جو

73/825

38/3320

88/3895

برنج

64/2009

3/11221

23/5585

ارزن

55/49

41/118

55/2411

نخود

86/13

19/21

73/1272

انواع لوبیا

18/63

6/116

84/1507

عدس

86/2

59/3

51/839

ماش

646/51

58/45

67/839

هندوانه

82/50

55/1511

82/26874

سیب‌زمینی

09/118

23/3319

39/28878

پیاز

82/54

18/3136

84/49630

یونجه

36/350

45/3475

32/10398

ذرت علوفه

91/138

6156

47/41324

کلزا

27/23

1/41

26/2254

چغندر و شلغم

54/10

18/301

36/25979

آفتابگردان

64/119

09/255

45/1625

باغی

آلبالو

13/9

38/34

51/4660

گیلاس

63/15

64/65

81/5997

گوجه

64/10

04/70

76/5927

آلو

55/12

29/45

51/5149

هلو

17/19

53/95

38/5983

زردآلو

43/79

55/289

91/3749

سیب

65/43

40/155

89/5024

گلابی

32/10

31/65

91/6722

به

49/42

90/363

85/8907

انار

01/22

72/103

67/5536

انگور

82/833

54/4517

25/5586

گردو

59/438

08/642

66/1477

بادام

68/589

559

80/1101

منبع: سازمان جهاد کشاورزی استان اصفهان، 1393

محدودهمطالعه‌شده

محدوده مطالعه‌شده در پژوهش حاضر، منطقه لنجان است که با وسعت 1172 کیلومتر مربع در 35 کیلومتری جنوب‌غربی اصفهان در دره گسترده زاینده‌رود واقع شده است و از شمال به شهرستان نجف‌آباد، از شرق به دشت‌های مبارکه و فلاورجان و از جنوب و غرب به استان چهارمحال‌و‌بختیاری محدود می‌شود (شکل 1). این منطقه در 50 درجه و 56 دقیقه تا 51 درجه و 28 دقیقه طول جغرافیایی و 32 درجه و 11 دقیقه تا 32 درجه و 31 دقیقه عرض شمالی قرار دارد (مرکز آمار ایران، 1390).

میانگین بارش سالانه برابر 87/151 میلی‌متر است. فصل خشک، تابستان (1 درصد بارش) و مرطوب‌ترین فصل (با 46 درصد بارش‌ها)، زمستان است. میانگین دمای سالانه منطقه برابر 8/14 درجه سانتی‌گراد و سردترین ماه سال (با میانگین 3 درجه) دی‌ماه و گرم‌ترین ماه سال (با میانگین 5/26) تیرماه است (سازمان آب منطقه‌ای و هواشناسی استان اصفهان،1393). نحوه توزیع ارتفاع در منطقه نشان می‌دهد که بیشترین مساحت بین ارتفاع 1650 تا 1800 است. جمعیت شهرستان لنجان در سال 1390 برابر246510 نفر بوده است (مرکز آمار ایران، 1390) و از این تعداد، 216637 نفر در شهرها و 29873 نفر در روستاها ساکن بوده‌اند. طبق آمار سال 1390، میزان سطح زیرکشت محصولات زراعی برابر با 15/4536 هکتار و محصولات باغی 06/3048 هکتار بوده است (مرکز آمار ایران، 1390).

منابع آب کشاورزی را رودخانه زاینده‌رود و تعداد 565 حلقه چاه، چشمه و قنات تأمین می‌کنند. تعداد بهره‌بردار و شاغلان بخش کشاورزی بیش از 10000 خانوار است. محصول عمده منطقه، برنج و پس ‌از آن گندم است. انگور، بادام، گردو از محصولات عمده باغی و انواع سبزی و صیفی و گل‌های زینتی از محصولات گلخانه‌ای هستند (اداره جهاد کشاورزی لنجان، 1392).

 

شکل- 1: موقعیت جغرافیایی محدوده مطالعه‌شده در شهرستان لنجان و استان اصفهان

 

تجزیه و تحلیل یافته‌های پژوهش

بررسی وضعیت خشکسالی هیدرولوژیک

برای بررسی وضعیت خشکسالی در آب‌های زیرزمینی، آمار موجود از سطح چاه‌های دشت لنجان (ارتفاع کمتر از 2000 متر) جمع‌آوری و پس از مرتب‌کردن پایگاه داده‌های آن با نرم‌افزار Surfer، اطلاعات سطح چاه‌های موجود در سال‌های 1380 تا 1391 با روش کریجینگ میان‌یابی شدند. سپس نقشه پهنه‌بندی سطح آب چاه‌ها در نرم‌افزار GIS و با روش IDW برای هر سال به‌طور جداگانه ترسیم شد.

در نتیجه، مشخص شد که سطح آب‌های زیرزمینی دشت به‌شدت متأثر ازجریان رودخانه است. هرچه مکان چاه‌ها از رودخانه فاصله می‌گیرد، سطح آب زیرزمینی پایین‌تر می‌رود. در بخش شمال و شمال‌غربی دشت که تراکم آب‌راهه بیشتر است، سطح آب‌های زیرزمینی بالاتر است و بر عکس، سطح آب زیرزمینی در بخش جنوبی و جنوب‌شرقی پایین‌تر است (شکل2).

 

شکل- 2: پهنه‌بندی میانگین بلندمدت سطح آب زیرزمینی

پس از ترسیم نقشه پهنه‌بندی سالانه سطح آب‌های زیرزمینی، با کسر نقشه هر سال از نقشه میانگین بلندمدت سطح آب که با ابزار Raster Calculator در نرم‌افزار GIS انجام شد، نقشه مقدار تغییر سطح آب زیرزمینی محاسبه شد.

: نقشه تغییر سطح آب زیرزمینی، : نقشه پهنه‌بندی سطح آب زیرزمینی سالانه و: نقشه میانگین بلندمدت سطح آب‌های زیرزمینی است.

نتایج نشان می‌دهند که اگرچه در سال‌های مختلف، عمق سطح آب‌های زیرزمینی به میزان مختلفی تغییر کرده است، بیشترین تغییر در اکثر نقشه‌ها در بخش شمالی و به‌ویژه شمال‌غربی دشت رخ داده و عمق آب‌های زیرزمینی افزایش یافته است. با توجه به اینکه در مناطق یادشده، بیشتر رودخانه، منابع آب زیرزمینی را تغذیه می‌کند، این شدت کاهش نتیجه کاهش در حجم دبی رودخانه و وقوع خشکسالی هیدرولوژیک است.

همان‌طور که گفته شد، برای محاسبه شاخص SWSI به آمار متغیرهای هیدرولوژی، بارش، مخازن آب‌های سطحی، سطح آب‌های زیرزمینی و دبی نیاز است.

برای محاسبه شاخص خشکسالی آب‌های جاری از آمار بارش ماهانه و سالانه (جدول 2) ایستگاه‌های موجود در منطقه استفاده و پس از آن، احتمال وقوع آن به درصد محاسبه شد و در رابطه به کار رفت؛ وزن این عنصر با توجه به میزان اهمیت آن نسبت به سایر متغیرها (15/0) در نظر گرفته شد. برای استفاده از دبی در فرمول SWSI، از دبی ماهانه و سالانه ایستگاه‌های پل کله و لنج استفاده (جدول 2) و با توجه به اهمیت آب‌های جاری در تأمین آب در دسترس، به دبی بیشترین وزن (35/0) اختصاص داده شد. با توجه به اینکه منطقه مطالعه‌شده جزو مناطق کوهستانی محسوب نمی‌شود و ذخایر برف ندارد، به جای عنصر ذخیره برف از سطح آب‌های زیرزمینی استفاده شد و چون این عنصر پس از روان‌آب‌ها، دومین اهمیت را در تأمین آب کشاورزی دشت لنجان دارد، وزن (3/0) برای آن در نظر گرفته شد. برای کاربرد ذخایر آب‌های سطحی نیز آمار سد زاینده‌رود، بزرگترین سد حوضه مطالعه‌شده، در فرمول SWSI استفاده شد و آمار ماهانه آن تهیه و پس از محاسبه درصد احتمال وقوع سالانه و ماهانه در رابطه به‌کار رفت و وزن (2/0) برای آن تعیین شد.

 

شکل- 3: نمودار مقادیر میانگین ماهانه حجم سد زاینده‌رود در دوره آماری (1391-1380)

 

شکل (4)، مقدار SWSI سالانه را نشان می‌دهد. با توجه به این نمودار، سال‌های 1389 و 1391 خشک‌ترین و سال‌های 1384 و 1385 مرطوب‌ترین سال‌ها طی دوره آماری (1391-1380) بوده‌اند.

سال 1385 با مقدار 72/2 مرطوب‌ترین و سال 1390 با منفی 02/2 خشک‌ترین سال در میان سال‌های بررسی‌شده هستند. جدول (6)، مقادیر SWSI اختصاص‌یافته و وضعیت حاکم بر آن را نشان می‌دهد.

 

شکل- 4: نمودار مقادیر میانگین سالانه SWSI منطقه

جدول- 6: مقادیر SWSI سالانه

سال

SWSI

شدت خشکسالی

سال

SWSI

شدت خشکسالی

1380

19/1-

خشکسالی ضعیف

1386

45/0

نرمال

1381

29/0

نرمال

1387

12/1-

خشکسالی ضعیف

1382

42/0

نرمال

1388

06/0

نرمال

1383

22/1

مرطوب ضعیف

1389

79/1-

خشکسالی متوسط

1384

53/2

مرطوب متوسط

1390

57/1-

خشکسالی ضعیف

1385

72/2

مرطوب متوسط

1391

02/2-

خشکسالی متوسط

منبع: یافته‌های پژوهش

همانطور که جدول (7) نشان می‌دهد، بیشترین فراوانی وضعیت را شرایط نرمال با 33 درصد دارد و پس از آن، خشکسالی ضعیف با 25 درصد احتمال وقوع قرار دارد. در مجموع، شرایط خشکسالی با 42 درصد احتمال وقوع بیشترین احتمال رخداد را دارد و شرایط مرطوب تنها 25 درصد احتمال وقوع دارد. در نتیجه، در سال‌های اخیر شرایط خشکسالی بیشتر از شرایط مرطوب بر منطقه حاکم و منطقه بیشتر دارای خشکسالی هیدرولوژیک بوده است.

جدول- 7: فراوانی شدت‌های خشکسالی شاخص SWSI منطقه

شدت خشکسالی

فراوانی

احتمال وقوع

درصد احتمال وقوع

خشکسالی متوسط

2

17/0

16

خشکسالی ضعیف

3

25/0

25

نرمال

4

33/0

33

مرطوب ضعیف

1

08/0

9

مرطوب متوسط

2

17/0

17

منبع: یافته‌های پژوهش

 

بررسی شاخص‌های کشاورزی منطقه

در این بخش، تغییرات روند متغیرهای سطح زیرکشت، میزان تولید و عملکرد محصولات کشاورزی منطقه در دو بخش باغی و زراعی بررسی شدند. برای هر بخش، تعدادی از محصولات انتخاب شدند که آمار کامل‌تری داشتند و برای هر یک از آن‌ها، مقادیر p، var (t)،z در سطح اطمینان 95 درصد توسط آزمون من - کندال در نرم‌افزار Minitab محاسبه شد. به این منظور، آمار متغیرهای یادشده برای دوره زمانی 1380 تا 1391 استفاده شد (به دلیل طولانی‌شدن مطلب از ارائه جداول مربوطه خودداری شده است). جدول (8)، نتایج آزمون من - کندال را برای متغیرهای سطح زیرکشت، میزان تولید و عملکرد محصولات باغی مطالعه‌شده نشان می‌دهد.

جدول- 8: نتایج آزمون من - کندال سطح زیرکشت، میزان تولید و عملکرد محصولات باغی

نام محصول

سطح زیرکشت (هکتار)

میزان تولید (تن)

عملکرد (در هکتار)

آلبالو

13/2*

64/0

-63/1

گیلاس

61/3*

20/3*

-02/1

گوجه

55/0

62/0

-64/1

آلو

75/1

-62/0

-86/0

هلو

18/2*

86/1

56/1

زردآلو

46/2*

55/0

-55/0

سیب

79/2*

18/2*

-89/1

گلابی

32/0

11/2*

79/1

به

33/2*

0

-25/1

انار

33/1

28/1

-94/0

انگور

-39/3*

-26/2*

-71/0

گردو

14/4*

51/3*

89/1

بادام

14/4*

70/0

24/0

جمع

56/1

-93/0

 

منبع: یافته‌های پژوهش

نتایج نشان می‌دهند که سطح زیرکشت همه محصولات باغی مطالعه‌شده، روند افزایشی دارد بجز انگور که دارای روند منفی معنادار (99/3-=Z) است. در بین این محصولات، آلبالو (13/2=Z)، گیلاس (61/3=Z)، هلو (18/2=Z)، زردآلو (46/2=Z)، به (33/2=Z)، گردو (14/4=Z) و بادام (14/4=Z) روند افزایشی معنادار دارند.

درباره میزان تولید نیز نتایج آزمون من - کندال نشان می‌دهند که بیشتر محصولات روند افزایشی دارند و این، با نتایج روندیابی سطح زیرکشت هم‌خوانی دارد. در میان محصولات، تنها آلو و انگور روند کاهشی دارند و روند تولید انگور معنادار (26/2-=Z) است. در میان روندهای افزایشی محصولات، گیلاس (20/3=Z)، سیب (18/2=Z)، گلابی (11/2=Z) و گردو (51/3=Z) روند معنادار دارند.

نتایج آزمون درباره عملکرد محصولات نیز نشان می‌دهند که بیشتر محصولات روند کاهشی دارند، هرچند این‌روند معنادار نیست. در میان محصولات مطالعه‌شده تنها هلو، گلابی، گردو و بادام روند افزایشی دارند که آن هم معنادار نیست. با توجه به اینکه روند سطح زیرکشت محصولات، روندی مثبت است و با توجه به شرایط منطقه، روش‌های باغداری نیاز به بازنگری دارند تا بازده تولید بیشتر و عملکرد محصولات بهبود یابد؛ با این ‌حال روند افزایشی سطح زیرکشت، تغییر الگوی کشت را نمایان‌تر می‌کند.

مطابق جدول (9) که نتایج آزمون من - کندال را برای متغیرهای سطح زیرکشت و میزان تولید و عملکرد محصولات زراعی مطالعه‌شده نشان می‌دهد، سطح زیرکشت بیشتر محصولات زراعی روند منفی دارد و محصولاتی مانند برنج، جو و ارزن روند مثبت دارند، هرچند این روند معنادار نیست. بیشترین روند کاهشی به محصول گندم تعلق دارد که روند آن معنادار است. دلیل کاهش سطح زیرکشت گندم نه‌تنها وقوع خشکسالی بلکه مسائل اقتصادی (افزایش سریع قیمت محصول برنج) است.

نتایج آزمون من - کندال درباره میزان تولید محصولات زراعی نشان می‌دهند که بیشتر محصولات روند کاهشی دارند و تنها برنج، جو، ارزن، هندوانه، یونجه و کلزا روند افزایشی دارند و روند هیچ‌کدام، معنادار نیست. در میان محصولات مختلف، پیاز (65/2-=Z) و آفتابگردان (04/2-=Z) دارای بیشترین روند کاهشی هستند و این روند معنادار است. نتایج آزمون درباره عملکرد محصولات نشان می‌دهند که بیشتر محصولات روند افزایشی دارند، هرچند این افزایش بجز در محصول کلزا (65/2=Z) معنادار نیست. تنها محصول جو (86/0-=Z)، نخود (08/0-=Z)، عدس (24/0-=Z)، پیاز (71/1-=Z) و آفتابگردان (24/0-=Z) در متغیر عملکرد، روند کاهشی دارند که آن هم معنادار نیست.

جدول- 9: نتایج آزمون من - کندال سطح زیرکشت، تولید و عملکرد محصولات زراعی

نام محصول

سطح زیرکشت (هکتار)

میزان تولید (تن)

عملکرد در هکتار

گندم

-02/2*

-93/0

86/0

جو

47/0

31/0

-86/0

برنج(شلتوک)

95/0

79/1

1.19

ارزن

88/0

86/0

64/0

نخود

-05/2*

-64/1

-08/0

انواع لوبیا

0

0

78/0

عدس

0

-08/0

-24/0

ماش

-40/1

-17/1

58/1

هندوانه

70/0

93/0

47/0

سیب‌زمینی

-70/0

-78/0

63/0

پیاز

-62/2*

-65/2*

-71/1

یونجه

0

39/0

79/0

ذرت علوفه‌ای

0

0

78/0

کلزا

-02/1

86/0

65/2*

چغندرقند

-19/1

-31/0

47/0

آفتابگردان

-98/2*

-04/2*

-24/0

جمع

-93/0

-47/0

 

منبع: یافته‌های پژوهش

جمع‌بندی و پیشنهادها

پژوهش حاضر به بررسی رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی و تأثیر آن بر بخش کشاورزی منطقه لنجان پرداخته است. در ابتدا چهارچوب کلی پژوهش، روش‌شناسی و پیشینه تدوین شد. در بحث روش‌شناسی، نوع داده‌های به‌کار‌رفته در پژوهش و روش کاربرد آن‌ها تشریح و در ادامه، ویژگی‌های جغرافیایی منطقه و خشکسالی هیدرولوژیک بررسی شدند. در پایان نیز روند تغییرات در محصولات کشاورزی با آزمون من - کندال بررسی شد.

در پژوهش حاضر، سه فرضیه مطرح شد که نتیجه آن‌ها به این شرح است:

در فرضیه اول گفته شد که خشکسالی هیدرولوژیک در سطح منطقه لنجان در وضعیت به‌نسبت شدیدی اتفاق افتاده است. بر اساس نتایج حاصل از شاخص SWSI (جدول 7)، سال‌های 1389، 1390 و 1391 خشک‌ترین سال‌ها در منطقه طی دوره مطالعه‌شده بودند. از سال 1387 تا سال1391 همواره منطقه خشکسالی هیدرولوژیک داشته است و تنها سال 1388 وضعیت نرمال دارد. بنابراین، طی دوره آماری بر شدت و تداوم خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه افزوده ‌شده است و همچنان خشکسالی متوسط تداوم دارد؛ بنابراین فرضیه اول رد می‌شود.

در فرضیه دوم، تغییر شاخص‌های بخش کشاورزی منطقه لنجان متأثر از خشکسالی مطرح شد. طبق نتایج آزمون من - کندال (جدول 8) که بر اساس متغیرهای کشاورزی دوره زمانی 1380 تا 1391 حاصل شدند، سطح زیرکشت محصولات زراعی آفتابگردان، پیاز، نخود و گندم دارای روند معنادار و منفی است و سایر محصولات روند مثبت و یا منفی دارند که هیچ‌کدام معنادار نیست. درباره شاخص میزان تولید نیز پیاز و آفتابگردان دارای روند منفی و معنادار هستند و هیچ‌کدام از محصولات دارای روند مثبت معنادار نیستند. عملکرد محصولات نشان می‌دهد که تنها محصول کلزا دارای روند مثبت و معنادار است و روند سایر محصولات معنادار نیست. سطح زیرکشت همه محصولات باغی مطالعه‌شده روند افزایشی دارد بجز انگور که دارای روند منفی معنادار است. درباره میزان تولید نیز بیشتر محصولات دارای روند افزایشی هستند و این با نتایج حاصل از روندیابی سطح زیرکشت همخوانی دارد. نتیجه آزمون درباره عملکرد محصولات نشان می‌دهد که بیشتر محصولات دارای روند کاهشی هستند، هرچند این روند معنادارنیست. بنابراین خشکسالی هیدرولوژیک بر عملکرد، میزان تولید و سطح زیرکشت محصولات زراعی و باغی با شدت و ضعف تأثیر داشته است و فرضیه دوم پژوهش، تأیید می‌شود.

در فرضیه سوم، تفاوت در تأثیر خشکسالی بر محصولات مختلف مطرح شد. نتایج نشان دادند که تأثیر خشکسالی بر محصولات کشاورزی منطقه یکسان نبوده و کاهش کاشت یک نوع محصول باعث افزایش کاشت محصول دیگر شده است. اگرچه بیشتر محصولات زراعی منطقه روند منفی داشته‌اند، این روند کاهشی به سود محصولات باغی بوده زیرا سطح زیرکشت بیشتر این محصولات و به‌تبع آن، میزان تولید افزایش ‌یافته است. در نتیجه، خشکسالی باعث تغییر نوع کشت و روی‌آوردن کشاورزان به کشت محصولاتی شده است که نیاز آبی کمتری دارند. بنابراین، فرضیه سوم پژوهش تأیید می‌شود.

درباره سایر نتایج جزئی‌تر پژوهش گفتنی است که شاخص SWSI ابزاری مناسب برای پایش خشکسالی منطقه است. همچنین مشخص شد که در سال‌های مطالعه‌شده (1380 تا 1391)، شرایط خشکسالی با 42 درصد احتمال وقوع بیشترین احتمال رخداد را دارد و شرایط مرطوب، تنها 26 درصد احتمال وقوع دارد. نتایج محاسبه شاخص SWSI برای آشکارسازی خشکسالی نشان دادند که از سال 1386، میزان آب در دسترس بسیار کاهش یافته و تا سال 1391 تنها دو سال نرمال وجود داشته است و سایر سال‌ها دارای شرایط خشکسالی هیدرولوژیک بوده‌اند. کاهش ریزش باران و برف در حوضه آبخیز رودخانه زاینده‌رود و همچنین افزایش تقاضا و بهره‌برداری از آب این رودخانه باعث کاهش آب‌های جاری و در نتیجه، کاهش ذخایر منابع آب سطحی و زیرسطحی شده‌اند. به‌علاوه، نتایج نشان دادند که خشکسالی در سال‌های اخیر به‌شدت بر منابع آب زیرزمینی منطقه تأثیر منفی داشته، به‌حدی که طی سال‌های 1386 تا 1391، میزان سطح آب‌های زیرزمینی منطقه به‌طور میانگین 3 تا 4 متر نسبت به سطح میانگین منابع زیرزمینی منطقه کاهش یافته است. کم‌ترین مقدار SWSI محاسبه‌شده در منطقه برای سال 1391 و مقدار منفی 02/2 بود که نشان می‌دهد طی این سال شدیدترین خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه رخ داده است. بیشترین مقدار SWSI با مقدار 72/2 به سال 1385 متعلق است و وجود بیشترین میزان منابع آبی را نشان می‌دهد.

نتایج آزمون من - کندال در روندیابی تغییرات محصولات کشاورزی نشان می‌دهند که در مجموع، میزان تولید و سطح زیرکشت محصولات باغی شهرستان طی دوره زمانی 1380 تا 1391 روند افزایشی داشته، هرچند میزان عملکرد این محصولات روند افزایشی نداشته است. همچنین نتایج، روند کاهشی مجموع تولیدات و سطح زیرکشت محصولات زراعی منطقه طی دوره زمانی یادشده را نشان می‌دهند. از این رو، نتیجه‌گیری می‌شود که محصولات باغی در حال جایگزینی محصولات زراعی هستند و در بسیاری مناطق با ایجاد باغ‌های جدید و یا مکانیزه‌شدن باغ‌های قبلی، میزان تولیدات این بخش افزایش یافته است؛ دلیل این امر، کاهش آب در دسترس است که در سال‌های اخیر به دلیل وقوع خشکسالی‌های هیدرولوژیک در منطقه رخ داده است. با توجه به روش‌های آبیاری جدید، محصولات باغی آب کمتری نسبت به محصولات زراعی نیاز دارند و از این رو، تمایل کشاورزان برای تولید محصولات باغی افزایش یافته است. در میان محصولات زراعی، برنج دارای روند افزایشی در میزان تولید و سطح زیرکشت بوده که دلیل آن اقتصادی‌بودن این محصول به دلیل قیمت زیاد آن نسبت به سایر محصولات است.

 

پیشنهادها

بر اساس نتایج، پیشنهادهای زیر ارائه می‌شوند:

- جایگزین‌کردن محصولاتی که نیاز آبی زیادی دارند (برنج) با محصولاتی که نیاز آبی کمتری دارند. همچنین تغییر روش‌های آبیاری و مکانیزه‌کردن کاشت و برداشت برای زیادکردن بازده آبیاری و افزایش عملکرد؛

- هرچند پیش‌بینی خشکسالی با درصدی از خطا همراه باشد تا حد زیادی از آثار مهلک کم می‌کند؛

- تهیه سند آمایش منطقه و بازنگری جدی در سیاست‌های توسعه‌ای به‌ویژه در زمینه الگوی کشت، استقرار صنایع آب‌بر و ... و همچنین تهیه سند مدیریت بحران منابع آب با رویکرد ناحیه‌ای؛

- رودخانه زاینده‌رود تنها تأمین‌کننده آب لازم برای همه فعالیت‌های اقتصادی منطقه ازجمله فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی است. سیاست انتقال آب، افزایش تقاضای آب و همچنین وقوع خشکسالی در حوضه آبخیز این رودخانه میزان آب رودخانه را به‌شدت کاهش داده است و از این رو، مدیریت واحد منابع آب پیشنهاد می‌شود؛

- انجام عملیات آبخیزداری در مناطق آبخیز حوضه زاینده‌رود برای جلوگیری از جریان‌یافتن شدید آب حاصل از بارش و ذوب برف و تغذیه سفره‌های آب‌های زیرزمینی؛

-تغییر الگوی کشت در دوره‌های خشکسالی؛

- بیمه محصولات کشاورزی و ارائه تسهیلات و اعتبارهای متناسب با میزان خسارت‌های ناشی از خشکسالی.

 

سپاسگزاری

مقاله حاضر برگرفته از طرحی پژوهشی با همین عنوان است که با حمایت مالی بنیاد ملی نخبگان و نظارت شورای پژوهشی دانشگاه پیام نور استان اصفهان انجام شده است.

 


[1]Awash

[2] Drought

 

1-     اداره جهاد کشاورزی لنجان (1392)، آمار کشاورزی شهرستان، http://www.agri-lenjan.ir.

2-     امیدوار، کمال (1392)، مخاطرات طبیعی، انتشارات دانشگاه یزد، یزد.

3-   تیموری، رؤیا (1392)، بررسی اثرات اقتصادی- اجتماعی خشکسالی‌های دهه اخیر بر روستاهای بخش مرکزی شهرستان اصفهان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما: دکتر اصغر نوروزی، دانشگاه پیام نور مرکز شهرکرد.

4-   حبیبی قهفرخی، نوید.، عمانی، احمدرضا (1390)، بررسی اثرات اقتصادی و اجتماعی خشکسالی بر زارعین شهرستان اصفهان، مقالات اولین کنفرانس ملی خشکسالی و تغییر اقلیم، مرکز تحقیقات کم‌آبی و خشکسالی در کشاورزی و منابع طبیعی، کرج.

5-     حجازی‌زاده، زهرا.، جوی‌زاده، سعید (1389)، مقدمه‌ای بر خشکسالی و شاخص‌های آن، سمت، تهران.

6-   خوش‌اخلاق، فرامرز.، رنجبر، فیروز.، طولابی، سجاد.، مقبل، معصومه.، معصوم‌پور، جعفر (1389)، بررسی خشکسالی در سال آبی 87-1386 و اثرات آن بر آب و کشاورزی (شهرستان مرودشت)، جغرافیا، شماره 24، صص 136-119.

7-     سازمان آب منطقه‌ای اصفهان (1393)، آمارنامه الکترونیکی ایستگاه‌های هیدرومتری و باران‌سنجی لنجان، منتشر‌نشده.

8-     سازمان جهاد کشاورزی استان اصفهان (1393)، آمارنامه محصولات باغی و زراعی استان اصفهان، منتشر نشده.

9-     سازمان هواشناسی استان اصفهان (1393)، آمارنامه ایستگاه‌های هواشناسی و باران‌سنجی لنجان، منتشر نشده.

10- علیپور، حسن.، قریب، علی.، چهارسو قیامین، حامد (۱۳۹۲)، بررسی اثرات خشکسالی بر وضعیت اقتصادی اجتماعی کشاورزان، مطالعهموردی: گندمکاران شهرستان نهبندان، پژوهش‌های آبخیزداری، شماره ۹۹، صص 125-113.

11- علیجانی، بهلول؛ بابایی، ام‌السلمه (1388)، تحلیل فضایی خشکسالی کوتاه‌مدت ایران، جغرافیا و برنامه‌ریزی منطقه‌ای، پیش‌شماره پاییز و زمستان، صص 121-109.

12- غیور، حسنعلی.، مسعودیان، ابوالفضل (1376)، بزرگی، گستره و فراوانی خشک‌سالی‌های ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، ش 45. صص 39-25.

13- قنبرزاده، هادی (1388)، پیامدهای اقتصادی خشکسالی دوره 85-1375 بر نواحی روستایی دهستان شاندیز، شهرستان مشهد، چشم‌انداز جغرافیایی، سال 4، شماره 9. صص 163-139.

14- کارآموز، محمد.، عراقی‌نژاد، شهاب (1389)، هیدرولوژی پیشرفته، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران.

15- کردوانی، پرویز (1380)، خشکسالی و راه‌های مقابله با آن در ایران، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.

16- محمدی، حسین (1390)، مخاطرات جوی، چاپ 2، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.

17- محمدی، زهرا (1392)، بررسی خشکسالی هیدرولوژی با شاخص SWSI، (مطالعه موردی: حوضه آبخیز سد زاینده‌رود)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد آب و هواشناسی (سینوپتیک)، استاد راهنما: دکتر داریوش رحیمی، دانشگاه اصفهان.

18- مرکز آمار ایران (1390)، سرشماری عمومی نفوس و مسکن، استان اصفهان.

19- مسعودیان؛ ابوالفضل (1390)، آب ‌و هوای ایران، انتشارات شریعه توس، مشهد.

20- نوری، هدایت‌الله.، نوروزی، اصغر (1395)، مبانی برنامه‌ریزی محیطی برای توسعه پایدار روستایی، دانشگاه اصفهان.

21- Edossa D. C., Babel. M. S., Gupta, A. D. (2009), Drought Analysis in the Awash River Basin, Ethiopia, Springer seience + Business Media B. V, Water Resour Manage, 1441-1460.

22- FAO (2013), Drought Facts-Food and Agriculturewww.fao.org.

23- Howitt, R., MacEwan, D., Medellín-Azuara, J., Lund, J., Sumner, D. (2015), Economic Analysis of the 2015 Drought for California Agriculture, University of California Davis, P. 31

24- Keck, A., Dinar. A. (2000), Water supply variability and drought impact and mitigation in subsahara Africa, Drought a Global Assessment, London.

25- Kwon. J. H., Kim. J, S. (2010), Assessment of Distributed Hydrological Drought Based on Hydrological Unit Map Using SWSI Drought Index in South Korea, KSCE Journal of Civil Engineering, 923-929.

26- Lein, J. (2003), Integrated Environmental Planning, Black well scinse Inc U.S.A.

27- Shaban, A. (2008), Indicator and Aspects of Hydrogical Drought in Lebanon. Springer science + Business Media B. V. Water Resour Manage, 1875-1891.

28- Shafer, B. A., Dezman, L. E. (1982), Development of a Surface Water Supply Index assess the severity of drought condition in snowpack runoff area, Proceeding Western Snow Conference, pp. 164-175.

29- Thompson, d., Powell, R. (1998), Excepational cir cumstances provisions in Australia is ther too much emph emphasis on drought?, Agricultural system, 57(3).

30- UNEP (2005), One planet many people, United Nation Environmental Program.