Document Type : Original Article
Authors
Dept. of Geography, University of Isfahan
Abstract
Keywords
مقدمه
نگاهی گذرا به تاریخ نشان می‌دهد که وجود آب تأثیر بسزایی بر تکامل و توسعه تمدن‌ها داشته، اما بر اثر کمبود یا کاهش آب، سکونتگاه‌ها رو به ویرانی نهاده و ساکنان آن مجبور به مهاجرت شده‌اند. در واقع خشکسالی و کاهش منابع آبی آثار مخربی بر اکوسیستم‌های طبیعی داشته که در این بین بخش کشاورزی به دلیل وابستگی شدید به آب بسیار آسیب پذیر است. بروز خشکسالی و تداوم آن در یک منطقه ممکن است در طی زمان زمین‌های زراعی را تحت تأثیر قرار داده و ضمن تغییر در ترکیب گیاهی این زمین‌ها، حاصلخیزی آن‌ها را نیز کاهش دهد. زمانی که خشکسالی آغاز می‌شود، بخش کشاورزی به دلیل وابستگی بیش از حد به آب، معمولاً نخستین بخشی است که تحت تأثیر قرار می‌گیرد و در نتیجه در طی دوره‌های ممتد خشکی و کاهش منابع آب، آثار و پیامدهای منفی بر سطح زیر کشت، عملکرد و میزان تولید محصولات کشاورزی به جای می‌گذارد.
خشکسالی ممکن است ناشی از کمبود بارندگی، کاهش رطوبت خاک یا افت سطح تراز منابع آب سطحی و زیرزمینی و یا ترکیبی از این سه عامل باشد اگرچه در آنالیز کامل پدیده خشکسالی باید بارندگی، رطوبت خاک و رواناب را با هم در نظر گرفت اما همه این عوامل به طور مستقیم یا غیر مستقیم تحت تأثیر میزان بارندگی قرار دارند به طوری که کاهش میزان بارندگی در کوتاه مدت باعث کاهش رطوبت خاک و در بلند مدت باعث افت سطح تراز منابع آب سطحی و زیرزمینی می‌گردد (لوکاس[1]، 2003: 486) میزان این کاهش به اندازه ای است که روند عادی رشد را در منطقه مختل می‌سازد و آثار زیان باری بر کشاورزی می‌گذارد. (شهاب الملک فرد،1383: 210) در واقع کمی بارش و نوسانات شدید آن سبب عدم اطمینان جهت دریافت حداقل بارش مورد نیاز جهت مصارف کشاورزی، تأمین جریان‌های سطحی و تغذیه آب‌های زیر زمینی و مصارف انسانی می‌شود (ویلهیت[2]، 1985: 63) و خشکسالی در هر منطقه ای می‌تواند بر منابع آب و کشاورزی آن منطقه اثر بگذارد.
شهرستان لنجان یکی از 23 شهرستان استان اصفهان و در غرب استان واقع بوده و ارتفاع آن از سطح دریا 1550 متر برآورد گردیده است (قادری،1383: 6) شهرستان لنجان از منابع سه‌گانه رودخانه زاینده رود، چشمه‌ها و قنوات سیراب می‌گردد و سرسبزی خویش را مدیون رودخانه زاینده رود است که به طول 360 کیلومتر از کوه‌های بختیاری سرچشمه گرفته و پس از طی کردن سراسر طول خاک لنجان به سوی خاک اصفهان و مقصد باتلاق گاوخونی جاری است. این رودخانه به عنوان بزرگ‌ترین رودخانه حوضه داخلی ایران بخش قابل توجه از اراضی حاصلخیز مراکز کشور و خصوصاً دشت‌های وسیع اطراف اصفهان را مشروب می‌سازد. (سازمان میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری استان اصفهان، 1388: 14) و اراضی شهرستان لنجان نیز از جمله اراضی است که از این منبع آب سیراب می‌شود.
منابع آب زیرزمینی شهرستان لنجان به سه گروه قنات، چاه‌های عمیق و نیمه عمیق و چشمه تقسیم می‌شود. (اداره جهاد کشاورزی شهرستان لنجان،1392) قنات و چاه‌های شهرستان لنجان را با توجه به نوع مصرف آن‌ها، می‌توان در دو گروه عمده زیر دسته بندی کرد:
1- قنات‌ها و چاه‌های کشاورزی
2- قنات‌ها و چاه‌های آب شرب (شرکت آب منطقه ای استان اصفهان،1391)
چشمه سارها عمدتاً فصلی بوده و وضعیت آب‌دهی آن‌ها ارتباط مستقیمی با شرایط و حجم بارندگی در سال قبل دارد. (سازمان میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری استان اصفهان، 1388: 14)
در شهرستان لنجان حدود 16/70 درصد اراضی زیر کشت از آب‌های زیر زمینی مشروب می‌شوند. این اراضی در فاصله بیش از 1000 متر از رودخانه قرار دارند و به جهت شیب زیاد منطقه نیز نمی‌توانند هیچ گونه استفاده‌ای از آب زاینده رود ببرند و 1 درصد اراضی نیز به صورت دیم کشت می‌شوند و مستقیماً از نزولات جوی بهره می‌برند و آبیاری مابقی اراضی از طریق آب زاینده رود تأمین می‌شود (جهاد کشاورزی شهرستان لنجان، 1381: 5).
بنابراین شهرستان لنجان از لحاظ موقعیت جغرافیایی به لحاظ آب و خاک در مکانی مناسب قرار گرفته است و به جهت دارا بودن توان‌های محیطی بالا برای فعالیت‌های کشاورزی یکی از مهم‌ترین مناطق کشاورزی در استان اصفهان است، ولی به علل مختلف از جمله تغییر اقلیم، کاهش آب و خشکسالی، فعالیت‌های کشاورزی با رکود روبرو شده است. این در حالی است که شهرستان لنجان تا چند دهه گذشته یکی از قطب‌های مهم فعالیت‌های کشاورزی استان بوده است.
مسئله اساسی در این مورد کاهش بارش، به ویژه خشکسالی‌های اخیر است که تأثیر زیادی بر آب‌های سطحی و زیر زمینی داشته و در نتیجه بر مقدار آب مصرفی کشاورزی و به تبع بر فعالیت‌های بخش کشاورزی منطقه مؤثر بوده است. بنابراین هدف پژوهش بررسی روند کاهش منابع آب تأمین کننده آب مصرفی بخش کشاورزی در اثر خشکسالی و تأثیر آن بر وضعیت سطوح زیر کشت و تولید محصولات باغی منطقه مورد مطالعه است.
در این پژوهش به منظور ارزیابی میزان کاهش آب‌های سطحی و زیرزمینی تأمین کننده آب مصرفی بخش کشاورزی شهرستان لنجان و پاسخ به این پرسش که کاهش در حجم آب‌های سطحی و زیر زمینی منطقه چه تأثیری بر سطوح زیر کشت و تولید محصولات باغی شهرستان لنجان داشته است؟ به مطالعه تغییرات کمّی منابع آبی تامین کننده آب کشاورزی منطقه و ارتباط آن با تغییرات سطح زیر کشت و تولید محصولات باغی شهرستان لنجان پرداخته شده است.
مروری بر پیشینه پژوهش
به طور کلی در زمینه کاهش منابع آب، خشکسالی و کشاورزی مطالعات وسیعی در داخل و خارج کشور انجام شده است. که هر یک به نوعی مسائل و راهکارهای آن را مورد بررسی قرار داده‌اند که در این مقوله به برخی از این موارد اشاره می‌کنیم.
پتوپ و همکاران در یک مطالعه پژوهشی در زمینه خشکسالی در کشور چک با ارزیابی اثرات خشکسالی بر غلات به مدت 47 سال (از سال 1961 تا 2007) نتیجه گرفتند که بیش از 45 درصد تغییرات در عملکرد و تولید محصولات به دلیل خشکسالی ایجاد شده است (پتوپ و همکاران، 2009). دون و همکاران در تحقیقی در مورد اثرات تغییرات آب و هوا بر روی منابع آب در جنوب غربی استرالیا دریافتند تغییر آب و هوا در اواسط دهه 1970 موجب کاهش بارش در جنوب غربی استرالیا در حد 10-15٪ شده و کاهش بارندگی و دماهای بالاتر نیز باعث تغییرات در مقدار منابع آب در سیستم آب‌های زیرزمینی شده است و پیش بینی می‌شود تغییر در منابع آب زیرزمینی بر جنگل و مزارع بیشترین تأثیر را داشته باشد. همچنین به احتمال زیاد آب و هوای خشک و تا حد زیادی افزایش تقاضا منجر به افزایش فشار بر منابع تا سال 2030 می‌گردد؛ و ممکن است بیشترین اثر تغییرات آب و هوایی بر تولید محصولات کشاورزی آشکار شود. در نهایت با استفاده از مدل‌های آب و هوایی، آب‌های سطحی و آب‌های زیرزمینی به راهبردهای روشنی در زمینه مدیریت منابع آب دست یافته‌اند (دون و همکاران، 2011: 1). کرفت و همکاران در یک پژوهش مشترک خشکسالی و کشاورزی در کنتاکی را در یک دوره آماری مطالعه کرده‌اند. هدف از این تحقیق مطالعه اثر خشکسالی بر محصول ذرت از مهم‌ترین محصولات کنتاکی بوده است. بر اساس این مطالعه مشخص شده است؛ سال‌های خشکسالی در کنتاکی سال‌های 31-1930، 42-1940، 55-1952، 88-1987، 2000-1999 و 2007 بوده است. نتایج تحقیق نشان داده است که خشکسالی اثر قابل توجهی بر کاهش تولید، عملکرد و در نتیجه میانگین قیمت محصول ذرت داشته است و در نتیجه خشکسالی شدید، درآمد کشاورزان 47 درصد کاهش یافته است (کرفت و همکاران، 2013: 353). کین و همکاران در یک مطالعه پژوهشی تأثیر مدل سازی خشکسالی کشاورزی در تولید غلات در چین را مورد بررسی قرار داده‌اند. این تحقیق اشاره دارد به اینکه خشکسالی به عنوان یک ناهنجاری آب و هوایی است و اثرات وسیعی را بر کشاورزی و تولیدات مواد غذایی می‌گذارد. در این پژوهش تأثیر خشکسالی بر غلات در طی 22 سال آماری یعنی از سال 1990 تا سال 2011 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داده است که سالانه 24 میلیون هکتار از زمین‌های زیر کشت چین در اثر خشکسالی کاهش می‌یابد. همچنین سالانه تولید غلات به مقدار 26 تن در اثر خشکسالی کاهش یافته است (کین و همکاران، 2013: 5).
از جمله مطالعاتی که در داخل کشور انجام گرفته‌اند می‌توان به پژوهشی با نام «پیامدهای اقتصادی خشکسالی‌های دوره 85-1375 بر نواحی روستایی دهستان شاندیز شهرستان مشهد (1)» اشاره کرد نتایج تحقیق نشان داده است که بیش از 50 % چشمه‌ها خشک شده و با کاهش منابع آب سطحی و زیر زمینی خسارات زیادی به بخش باغداری، زراعت و دامداری وارد آورده است. به طوری که 64.9% سطح زیر کشت باغات طی دهه خشکسالی نسبت به سال 1375 کاهش یافته است و اراضی روستاهایی که قبل از دهه خشکسالی تحت کشت محصولات سیر و پیاز بوده‌اند، در اواخر دهه خشکسالی کاملاً لم‌یزرع شده و کشاورزان به سوی فعالیت‌های غیر کشاورزی روی آورده‌اند (قنبر زاده و همکار، 1388: 140) تحقیق دیگری با نام «سیر خشکسالی اقلیمی و اثرات آن بر کشت گندم» در استان بوشهر انجام گرفته است. این پژوهش با استفاده از شاخص نرمال، داده‌های بارش سالانه، فصلی و ماهانه ایستگاه‌های سطح استان بوشهر طی دوره آماری 2002-1973 مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته و اثرات خشکسالی بر کشت گندم دیم نشان دهنده کاهش این محصول در طی سال‌های خشکسالی داشته است (حجازی زاده و همکاران،1389: 43). پژوهشی دیگر با نام «بررسی خشکسالی در سال آبی،87-1386 و اثرات آن بر منابع آب و کشاورزی» در شهرستان مرودشت انجام داده‌اند نتایج تحقیق نشان می‌دهد که خشکسالی در سال آبی 87-1386 از شدت بسیار بالایی برخوردار بوده و اثرات منفی شدیدی بر منابع آب و کشاورزی شهرستان مرودشت داشته است به طوری که میزان برداشت محصول گندم در شهرستان مرودشت در سال آبی مورد مطالعه 38.3 درصد نسبت به سال قبل (86-1385) کاهش داشته است (خوش اخلاق و همکاران،1389: 119). سرانجام می‌توان به پژوهشی با نام «بررسی اثر خشکسالی به عنوان یکی از جنبه‌های تغییر اقلیم بر محصولات آبی کشاورزی» اشاره کرد که در نهایت نتایج نشان دهنده کاهش تولید محصولات آبی کشاورزی در اثر وقوع خشکسالی است. به طوری که کاهش تولید گندم آبی تا 5/4 میلیون تن، جو و ذرت هر یک 1/1 میلیون تن، برنج 6/0 میلیون تن، چغندر قند 75/0 میلیون تن، نباتات علوفه ای 1 میلیون تن، حبوبات 330/0 میلیون تن، دانه‌های روغنی 090/0 میلیون تن در اثر تغییر اقلیم و خشکسالی برآورد شده است (طالبی و همکاران، 1390). اهمیت تحقیق انجام شده در آن است که برخی از تحقیقات دوره زمانی کوتاهی را مورد توجه قرار داده و بیشتر محصولات زراعی و تأثیر خشکسالی بر آن را مورد مطالعه قرار داده اند. همچنین بعد اقتصادی تأثیر کاهش آب و خشکسالی در برخی از مطالعات بیشتر مورد توجه بوده است. اهمیت تحقیق انجام شده در آن است که خشکسالی، کاهش منابع آب و تأثیر آن بر کشاورزی را در سیر زمانی بلند مدت در ارتباط با شرایط محیطی، تغییر در سطح زیر کشت و نوع محصولات باغی بررسی و تحلیل نموده است که در مطالعات پیشین کمتر مورد توجه قرار گرفته است.
مواد و روش‌ها
این تحقیق از لحاظ هدف کاربردی، به لحاظ نوع، توصیفی- تحلیلی و به لحاظ روش جمع آوری اطلاعات و داده‌ها، اسنادی است.
دستیابی به هدف در هر مطالعه‌ای بدون انجام تحلیل‌های علمی دقیق و قابل اعتماد، مقدور نیست و انجام هرگونه تحلیلی نیز مستلزم در اختیار داشتن اطلاعات و آگاهی‌های صحیحی از موضوع و زمینه مورد مطالعه به نحوی سازمان یافته و در قالبی قابل فهم و مناسب برای به‌کارگیری در تجزیه و تحلیل‌های علمی است. بنابراین برای جمع آوری اطلاعات و ارزیابی وضعیت منابع آب و کشاورزی شهرستان لنجان، داده‌های کمّی بارش سالانه، متوسط دبی سالانه آب رودخانه، متوسط سطح آب چاه‌ها و مقدار تخلیه سالانه قنات‌های مشاهده ای، مقدار آب مصرفی بخش کشاورزی، مقدار کل سطح زیر کشت و کل تولید محصولات باغی، سطح زیر کشت و تولید محصولات عمده باغات (انگور، بادام و گردو) در طی 21 سال دوره آماری (سال‌های آبی 91-1370) از سازمان آب منطقه ای استان اصفهان، سازمان جهاد کشاورزی استان اصفهان، اداره جهاد کشاورزی شهرستان لنجان، اداره میراب زاینده رود شهرستان‌های لنجان و مبارکه و سایر ارگان‌های مرتبط جمع آوری گردیده است.
برای بررسی و تحلیل داده‌ها از مدل‌های آماری و ریاضی شامل؛ شاخص بارش استاندارد (SPI)، نمره توزیع استاندارد (Z)، و برای بررسی روند تغییرات متغیرها از دو روش پارامتری ضریب همبستگی پیرسون و تحلیل رگرسیون خطی ساده که در ذیل به شرح این روش‌ها پرداخته می‌شود استفاده شده است.
روش Z یکی از روش‌های تعیین نابرابری‌های منطقه‌ای، رتبه بندی مناطق در پهنه بندی سرزمین، رفع اختلاف مقیاس و محاسبه ترکیبی است. (حکمت نیا و موسوی، 1385: 216 و کلانتری، 1391: 41) برای محاسبه از رابطه (1) استفاده می‌شود.
رابطه (1) (یارنال[3]، 1385: 68، وارثی، 1387: 56، چترجی[4]،1389: 273)
در رابطه فوق yj میانگین ستون j ام و sdj انحراف معیار ستون j ام است.
Zij امتیاز استاندارد شده شاخص i در منطقه j است.
بر اساس همین رابطه برای مطالعه خشکسالی از شاخص بارش استاندارد استفاده شده است. امکان استفاده در مقیاس‌های زمانی مختلف و با اهداف متفاوت، قابلیت استفاده در اقلیم‌های مختلف به دلیل نرمال سازی و سهولت در محاسبه خشکسالی (هایز، 2003: 3) را می‌توان از جمله دلایل انتخاب این شاخص برای محاسبه خشکسالی عنوان کرد. شاخص بارش استاندارد با رابطه (2) به دست می‌آید که نمره استاندارد بارش را بدست می‌دهد.
رابطه (2)
در رابطه فوق SPI شاخص بارش استاندارد[5]، Pi: میزان بارش در هر روز در دوره آماری، : میانگین بارش برای دوره مورد نظر و D انحراف معیار مقادیر بارش است. بر این اساس خشکسالی در مقیاس‌های زمانی کوتاه (خشکسالی هواشناسی) و مقیاس‌های زمانی طولانی (خشکسالی هیدرولوژیکی) محاسبه می‌شود (مک‌کی و همکاران، 1993: 1).
جدول شماره (1): طبقه بندی مقادیر Z
|
وضعیت |
معیار |
|
بی اندازه مرطوب |
2+ و بیشتر |
|
خیلی مرطوب |
99/1 تا 5/1 |
|
مرطوب متوسط |
49/1 تا 1 |
|
نزدیک به نرمال |
99/0 تا 99/0- |
|
خشک ملایم |
49/1- تا 1- |
|
خشک شدید |
99/1- تا 5/1- |
منبع: (مک‌کی و همکاران، 1993: 1).
سپس ضریب همبستگی پیرسون داده‌های منابع آب و سطح زیر کشت محصولات زراعی محاسبه گردید رابطه (5) و با روش تحلیل رگرسیون به تجزیه و تحلیل وضعیت منابع آب و سطح زیر کشت محصولات زراعی پرداخته شده است.
تحلیل رگرسیون خطی یکی از روش‌های آماری پارامتری با بیشترین و وسیع‌ترین کاربردها بین تکنیک‌های آماری (توماس، 2009: 4) برای تجزیه داده‌ها است. زیرا روش‌های ساده‌ای را برای ایجاد یک رابطه تابعی بین متغیرها فراهم می‌کند (چترجی و دیگران، 1389: 11) و ارتباط نزدیکی با ضریب همبستگی پیرسون و نمودار پراکنش داده‌ها دارد. در حقیقت تحلیل رگرسیون یک جنبه از آمار کاربردی است که به محقق امکان می‌دهد تا تغییرات متغیر وابسته را از طریق متغیر مستقل تعیین کند و خط رگرسیون در نمودار پراکنش، مبنای تحلیل نقاط در نمودار محسوب می‌شود. (کلانتری، 1389: 175-171) این تکنیک مبنایی برای پیش بینی تغییرات یک متغیر از طریق متغیر دیگر در سطح وسیع است (کوتاری، 1992: 206 و 207).
عملی‌ترین راه تشخیص کاهش منابع آب و سطوح زیر کشت و تولید محصولات عمده باغی تحلیل و بررسی نمودار معرف آن‌ها است. که در مراحل پژوهش به آن پرداخته شده است.
نتایج و بحث
ارزیابی روند تغییرات منابع آبی شهرستان لنجان در طی دوره آماری 91-1370
روند عمومی پراکنش، استانداردسازی بلند مدت داده‌های بارش (SPI)، و سری زمانی بارش سالانه منطقه مورد مطالعه نشان دهنده بیشترین میزان بارش در سال آبی 85-1384 و کمترین میزان بارش در سال آبی 87-1386 طی 21 سال آبی گذشته بوده است. استانداردسازی داده‌های سالانه بارش (SPI) نشان دهنده خشکسالی شدید و کاهش بارش طی سال‌های آبی 79-1378 و 87-1386 است. طی 9 سال آبی شهرستان کمترین میزان بارش سالانه را نسبت به خط روند در طی 21 سال آبی گذشته داشته است. خط روند سری زمانی بارش سالانه منطقه نشان دهنده روند کاهشی شاخص بارش به ویژه در سال‌های اخیر با ضریب رگرسیون منفی است.
روند عمومی پراکنش، استانداردسازی بلند مدت داده‌های دبی سالانه (Z) و سری زمانی دبی سالانه رودخانه زاینده رود در ایستگاه پل کله شهرستان لنجان نشان دهنده بیشترین میزان دبی در سال آبی 72-1371 و کمترین میزان دبی در سال آبی 80-1379 در طی 21 سال آبی گذشته بوده است؛ و در 8 سال آبی، دبی سالانه پایین‌تر از خط روند در طی 21 دوره آماری گذشته بوده است. خط روند سری زمانی دبی سالانه و سری زمانی دبی سالانه منطقه نشان دهنده روند کاهشی شاخص دبی به ویژه در سال‌های اخیر با ضریب رگرسیون منفی است.
روند عمومی پراکنش، استانداردسازی بلند مدت مقدار تخلیه سالانه قنات و سری زمانی تخلیه سالانه قنات‌های مشاهده ای منطقه مورد مطالعه نشان دهنده بیشترین مقدار تخلیه آب قنات در سال آبی 85-1384 و کمترین مقدار تخلیه آب قنات در سال آبی 91-1390 در طی 21 سال آبی گذشته بوده است؛ و در طی 9 سال آبی، مقدار تخلیه آب قنات سالانه پایین‌تر از خط روند در طی 21 دوره آماری گذشته بوده است. خط روند سری زمانی تخلیه آب قنات سالانه منطقه نشان دهنده روند کاهشی شاخص تخلیه آب قنات به ویژه در سال‌های اخیر با ضریب رگرسیون منفی است.
بررسی تغییرات سطح آب چاه‌های مشاهده‌ای نسبت به سطح ایستابی و آب‌های زیر زمینی است. روند عمومی پراکنش داده‌ها، استانداردسازی بلند مدت متوسط سطح آب چاه‌ها، همچنین سری زمانی و ضریب رگرسیون آن، نشان دهنده روند نسبتاً افزایشی افت سطح آب چاه‌های منطقه است. در طی 13 سال آبی از 21 سال آبی، در طی سه دوره از سال آبی 74-1373 تا 77-1376، سال آبی 80-1379 تا 84-1383 و در سال‌های اخیر از سال آبی 88-1388 تا 91-1390 سطح آب چاه‌ها کاهش قابل ملاحظه‌ای داشته است.
ارزیابی وضعیت منابع آب کشاورزی شهرستان لنجان برای دوره آماری مورد مطالعه نشان می‌دهد سال‌هایی که مقدار بارش، دبی رودخانه، تخلیه آب قنات و سطح آب چاه مناسب بوده، منابع آب کشاورزی افزایش داشته و سال‌هایی که با کاهش بارندگی و خشکسالی، کاهش دبی رودخانه و افت سطح آب‌های زیر زمینی همراه بوده و منابع آب کشاورزی نیز کاهش قابل ملاحظه‌ای داشته است. بیشترین منابع آب مصرفی کشاورزی در سال آبی 71-1370 و کمترین مقدار آن در سال آبی 80-1379 بوده است. در واقع سال‌های منطبق با کاهش بارندگی، آب‌های سطحی و آب‌های زیر زمینی، میزان آب اختصاص یافته به کشاورزی کمتر و بالعکس در سال‌های تر سالی آب بیشتری در بخش کشاورزی استفاده شده است.
به طور کلی روند عمومی پراکنش داده‌ها و ارزیابی نمودار هیدروگراف منابع آب‌های سطحی و زیر زمینی شهرستان که بر اساس نمره استاندارد (Z) تهیه شده است نشان دهنده نوسان زیاد منابع آبی است. همچنین روند سری زمانی و ضریب رگرسیون منفی منابع آب نشان دهنده روند کاهشی منابع آب در طی 21 سال آبی به ویژه در سال‌های اخیر است جدول (2) و شکل (1).
جدول شماره (2): نمره استاندارد منابع آبی در شهرستان لنجان طی سال‌های آبی 91-1370
|
نمره استاندارد(Z) |
توصیف کیفی SPI شاخص بارش |
SPI بارش |
سال آبی |
|||
|
آب کشاورزی |
قنات |
چاه |
دبی |
|
||
|
91/1 |
15/1 |
-43/0 |
47/0 |
مرطوب متوسط |
26/1 |
71-1370 |
|
61/1 |
51/1 |
-45/1 |
50/2 |
نزدیک به نرمال |
55/0 |
72-1371 |
|
18/1 |
48/0 |
-43/0 |
97/0 |
نزدیک به نرمال |
-53/0 |
73-1372 |
|
24/1 |
51/0 |
48/0 |
39/0 |
نزدیک به نرمال |
55/0 |
74-1373 |
|
17/0 |
45/0 |
5/0 |
68/0 |
نزدیک به نرمال |
-25/0 |
75-1374 |
|
51/0 |
-39/0 |
4/0 |
43/0 |
نزدیک به نرمال |
-36/0 |
76-1375 |
|
85/0 |
53/0 |
43/0 |
48/0 |
خیلی مرطوب |
33/1 |
77-1376 |
|
46/0 |
-37/0 |
-51/0 |
0 |
خشکسالی ملایم |
-13/1 |
78-1377 |
|
-11/0 |
-23/1 |
57/0 |
-59/0 |
خشکسالی شدید |
-87/1 |
79-1378 |
|
-41/1 |
-03/1 |
35/1 |
-80/1 |
نزدیک به نرمال |
-53/0 |
80-1379 |
|
-05/1 |
-74/0 |
41/1 |
-45/0 |
نزدیک به نرمال |
30/0 |
81-1380 |
|
-03/1 |
-08/1 |
40/1 |
19/0 |
نزدیک به نرمال |
07/0 |
82-1381 |
|
-37/1 |
-64/0 |
52/0 |
12/0 |
نزدیک به نرمال |
38/0 |
83-1382 |
|
-42/0 |
13/1 |
17/0 |
32/0 |
نزدیک به نرمال |
56/0 |
84-1383 |
|
-89/0 |
11/2 |
-63/0 |
74/0 |
مرطوب متوسط |
39/1 |
85-1384 |
|
65/0 |
2/0 |
-64/0 |
65/0 |
مرطوب متوسط |
17/1 |
86-1385 |
|
33/0 |
4/0 |
-28/2 |
-57/0 |
خشکسالی شدید |
-97/1 |
87-1386 |
|
-26/0 |
-33/0 |
-02/1 |
-70/1 |
نزدیک به نرمال |
-36/0 |
88-1387 |
|
-87/0 |
3/0 |
07/0 |
-36/0 |
نزدیک به نرمال |
57/0 |
89-1388 |
|
-95/0 |
-32/1 |
31/0 |
-61/0 |
خشکسالی ملایم |
-49/1 |
90-1389 |
|
-56/0 |
-6/1 |
78/0 |
-84/0 |
نزدیک به نرمال |
34/0 |
91-1390 |
منبع: سازمان آب منطقه ای استان اصفهان، 1391، اداره جهاد کشاورزی شهرستان لنجان 1392، اداره میراب زاینده رود شهرستان‌های لنجان و مبارکه و محاسبات نگارندگان.
شکل شماره (1): روند تغییرات مقدار منابع آب طی دوره آماری 91-1370 به روش z و تجزیه رگرسیون خطی
ارزیابی روند تغییرات سطح زیر کشت و مقدار تولید محصولات باغی در طی دوره آماری
ارزیابی وضعیت سطح زیر کشت و تولید محصولات باغی شهرستان لنجان برای دوره آماری مورد مطالعه نشان دهنده نوسان سطوح زیر کشت و تولید محصولات باغی است و سال‌هایی که مقدار منابع آب مناسب بوده، سطح زیر کشت و تولید افزایش داشته، و سال‌هایی که با کاهش منابع آب همراه بوده سطح زیر کشت و تولید محصولات باغی نیز کاهش محسوسی داشته است. همچنین روند سری زمانی و ضریب رگرسیون منفی سطوح زیر کشت نشان دهنده روند کاهشی سطح زیر کشت و تولید محصول انگور، روند نسبتاً افزایشی سطح زیر کشت و تولید محصولات خشکبار (بادام و گردو) و روند نسبتاً افزایشی کل سطح زیر کشت باغی و روند کاهشی کل تولید محصولات باغی است. کاهش سطح زیر کشت محصولات خشکبار و کل سطح باغ‌ها در سال‌های بعد از خشکسالی شدید 79-1378 قابل ملاحظه است. افزایش سطح زیر کشت و تولید دو محصول عمده خشکبار به ویژه محصول بادام در سال 86-1385 به علت به ثمر رسیدن نهال‌های کاشته شده پس از خشکسالی سال 79-1378 است. لازم به ذکر است این سه محصول انگور، گردو و بادام از محصولات عمده باغی منطقه هستند و نقش قابل توجهی در اقتصاد خانوارهای کشاورز نسبت به محصولات دیگر این منطقه دارد. اما به دلیل خشکسالی و کاهش سطح آب‌های زیر زمینی و خشک شدن برخی از قنات‌ها و چاه‌های منطقه بخش قابل ملاحظه‌ای از تاکستان‌های انگور و همچنین درختان بادام و گردو از بین رفته‌اند. باغ‌های باقی مانده اکثراً در حاشیه زاینده رود بوده، اما کاهش دبی رودخانه و کاهش بارندگی و به طور کلی خشکسالی موجب خسارات زیادی به این باغ‌ها شده است. کشاورزان برای حفظ در آمدهای اقتصادی بیشتر به حفظ، احیا و توسعه باغ‌ها خشکبار (گردو و بادام) پرداخته‌اند. جدول شماره (3)، شکل (2) و شکل (3)
جدول شماره (3): بیشترین و کمترین سطح زیر کشت محصولات باغی در شهرستان لنجان طی سال‌های آبی 91-1370
|
ردیف |
محصول |
بیشترین |
کمترین |
|||
|
مقدار |
سال آبی و زراعی |
مقدار |
سال آبی و زراعی |
|||
|
1 |
سطح زیر کشت به هکتار |
انگور |
1339 |
74-1373 |
315 |
90-1389 |
|
2 |
بادام |
878 |
91-1390،90-1389،88-1387 |
313 |
75-1374 |
|
|
3 |
گردو |
703 |
91-1390،90-1389،88-1387 |
320 |
81-1380 |
|
|
4 |
کل سطح زیر کشت باغی |
66/2875 |
87-1386 |
1813 |
85-1384 |
|
|
|
مقدار تولید به تن |
انگور |
12740 |
77-1376 |
1050 |
90-1389 |
|
|
بادام |
1375 |
85-1384 |
132 |
76-1375 |
|
|
|
گردو |
1160 |
91-1390، 90-1389، 88-1387 |
201 |
76-1375 |
|
|
|
کل تولید محصولات باغی |
7/15622 |
77-1376 |
38/4040 |
83-1382 |
|
منبع: سازمان جهاد کشاورزی استان اصفهان، اداره جهاد کشاورزی شهرستان لنجان،1391، سازمان برنامه و بودجه استان اصفهان، 1371: 278-267، وزارت کشاورزی سال‌های 80-1372: 37-30 و یافته‌های پژوهش.
شکل شماره (2): تغییر سطح زیر کشت محصولات زراعی شهرستان لنجان در طی سال‌های آبی 91-1370
شکل شماره (3): تغییر میزان تولید محصولات باغی شهرستان لنجان در طی سال‌های آبی 91-1370
ارزیابی تأثیر منابع آب مصرفی بخش کشاورزی بر سطح زیر کشت و تولید محصولات باغی
محاسبه ضریب همبستگی پیرسون، مؤید همبستگی بین کل سطح زیر کشت باغی و میزان منابع آب با سطح معناداری (028/0=sig) و همبستگی بین کل تولید محصولات باغی و میزان منابع آب با سطح معناداری (001/0=sig) بالای سطح 95 درصد است. محاسبه ضریب همبستگی، ضریب تعیین، ضریب تعیین تعدیل شده بین منابع آب و سطح زیر کشت محصولات باغی در جدول (4) ملاحظه می‌گردد. ارزیابی وضعیت منابع آب و سطح زیر کشت محصولات باغی شهرستان لنجان برای دوره آماری مورد مطالعه نشان دهنده ضریب همبستگی بالای 40 درصد بین کل سطح زیر کشت محصولات باغی و ضریب همبستگی بالای 60 درصد برای مقدار تولید محصولات عمده باغی در رابطه با تغییر میزان منابع آبی است.
جدول شماره (4): خلاصه مدل در تحلیل رگرسیون سطح زیر کشت، تولید محصولات باغی و منابع آب
|
متغیر وابسته |
ضریب همبستگی |
ضریب تعیین |
ضریب تعیین تعدیل شده |
انحراف معیار خطای تخمین |
|
کل سطح زیر کشت باغی |
424/0a |
18/0 |
137/0 |
2/270 |
|
کل تولید محصولات باغی |
662/0a |
438/0 |
408/0 |
8/2493 |
منبع: یافته‌های پژوهش
شکل شماره (4): رابطه سطح زیر کشت باغی، تولید محصولات باغی و مقدار منابع آب کشاورزی شهرستان لنجان در طی سال‌های آبی 91-1370
نتیجه گیری
بر اساس یافته‌های تحقیق نوسان منابع آبی تأمین کننده آب مصرفی بخش کشاورزی منطقه بسیار بالا بوده است. روند عمومی پراکنش داده‌های بارش و سری زمانی بارش سالانه نشان دهنده خشکسالی شدید طی سال‌های آبی 79-1378 و 87-1386 بوده و سری زمانی بارش سالانه منطقه نشان دهنده روند کاهشی شاخص بارش به ویژه در سال‌های اخیر بوده است و تحلیل سری زمانی، روند کاهشی و ضریب رگرسیون منفی منابع آب سطحی و آب‌های زیر زمینی منطقه، نشان دهنده افت شدید دبی آب رودخانه و سطح آب چاه‌ها و کاهش مقدار تخلیه آب قنات‌ها در سال‌های خشکسالی است. که در نتیجه موجب کاهش منابع آب مصرفی بخش کشاورزی و روند کاهشی این منابع به ویژه در سال‌های خشکسالی شده است.
در ادامه با ارزیابی وضعیت کل سطح زیر کشت و کل تولید محصولات باغی، سطح زیر کشت و تولید محصولات عمده باغی منطقه برای دوره آماری مورد مطالعه مشخص شد، سال‌هایی که منابع آب مناسب بوده، سطح زیر کشت و تولید افزایش داشته، و سال‌هایی که با خشکسالی شدید و کاهش مقدار بارش، آب‌های سطحی و زیر زمینی همراه بوده سطح زیر کشت و تولید محصولات نیز کاهش محسوسی داشته است.
اما مطالعه روند سطوح زیر کشت و تولید محصولات بر اساس مدل رگرسیون نشان داده است که کل سطح زیر کشت باغی، سطح زیر کشت و تولید محصولات بادام و گردو علیرغم کاهش منابع آب روند افزایشی داشته و کل تولیدات باغی، سطح زیر کشت محصول انگور و تولید آن روند کاهشی داشته است.
در واقع علیرغم اینکه منابع آبی منطقه دارای روند کاهشی بوده است، اما به دلیل نقش قابل توجه محصولات باغی (به ویژه محصولات خشکبار: بادام و گردو) در اقتصاد و در آمد خانوارها و اولویت اقتصادی این محصولات در این منطقه برای باغداران، این انگیزه را ایجاد می‌کند که با افزایش سطح زیر کشت باغات، تولید این محصولات را افزایش دهند.
بر این اساس جهت پایداری فعالیت باغداری منطقه و به تبع حفظ و توسعه سطوح زیر کشت، تقویت و مرمت منابع آبی از طریق انجام عملیات آبخیزداری، جلوگیری از حفر چاه‌های عمیق غیر مجاز در حریم رودخانه و قنات‌ها، برنامه‌های آموزشی و ترویجی برای تقویت و جایگزینی سیستم‌های مدرن آبیاری با مطالعات همه جانبه از راهکارهای اساسی در منطقه است. لازم به ذکر است در صورت عدم مدیریت منابع آب به ویژه سفره‌های آب زیر زمینی، منطقه در سال‌های آتی با بحران‌های اساسی در فعالیت‌های مرتبط مواجه می‌شود.
جدول پیوست شماره (1): مقدار منابع آبی، سطح زیر کشت و تولید محصولات باغی در شهرستان لنجان طی سال‌های آبی 91-1370
|
کل تولید محصولات باغی (میلیون تن) |
کل سطح زیر کشت محصولات باغی (هکتار) |
تولید(میلیون تن) |
سطح زیر کشت (هکتار) |
آب مصرفی کشاورزی (میلیون متر مکعب) |
تخلیه آب قنات‌های (هزار متر مکعب) |
متوسط سطح آب چاه‌های (متر مکعب) |
دبی (متر مکعب) |
بارش (میلیمتر) |
سال آبی |
||||
|
گردو |
بادام |
انگور |
گردو |
بادم |
انگور |
||||||||
|
12019 |
2373 |
589 |
516 |
8835 |
360 |
317 |
1339 |
7/107 |
8379 |
7/10 |
81/42 |
268 |
71-1370 |
|
11678 |
2358 |
589 |
516 |
8835 |
360 |
317 |
1339 |
3/101 |
9130 |
5/9 |
51/75 |
2215 |
72-1371 |
|
9788 |
2368 |
570 |
468 |
7068 |
370 |
318 |
1339 |
6/92 |
7283 |
7/10 |
9/50 |
152 |
73-1372 |
|
12399 |
2385 |
780 |
610 |
9023 |
370 |
317 |
1339 |
94 |
7065 |
7/11 |
5/41 |
222 |
74-1373 |
|
10470 |
2328 |
780 |
610 |
7336 |
375 |
313 |
1330 |
9/77 |
7214 |
8/11 |
3/46 |
170 |
75-1374 |
|
1/12164 |
2324 |
201 |
132 |
10640 |
377 |
360 |
1334 |
8/83 |
5128 |
7/11 |
2/42 |
1625 |
76-1375 |
|
7/15622 |
2493 |
420 |
474 |
12740 |
423 |
480 |
1305 |
2/88 |
7227 |
7/11 |
43 |
2725 |
77-1376 |
|
6/12563 |
5/2483 |
216 |
5/261 |
10400 |
425 |
480 |
1303 |
8/82 |
5172 |
6/10 |
3/35 |
113 |
78-1377 |
|
7946 |
2208 |
320 |
320 |
6107 |
370 |
460 |
1133 |
5/69 |
3141 |
8/11 |
8/25 |
5/64 |
79-1378 |
|
4610 |
2003 |
280 |
175 |
3544 |
325 |
400 |
1080 |
1/57 |
3646 |
7/12 |
3/6 |
9/151 |
80-1379 |
|
10335 |
1976 |
332 |
284 |
8560 |
320 |
395 |
1070 |
6/59 |
4274 |
8/12 |
28 |
2055 |
81-1380 |
|
4/10313 |
5/1981 |
4/332 |
284 |
8560 |
322 |
400 |
1070 |
8/63 |
3434 |
8/12 |
4/38 |
1905 |
82-1381 |
|
4/4040 |
1972 |
6/225 |
270 |
3150 |
327 |
410 |
1050 |
7/59 |
4387 |
8/11 |
3/37 |
211 |
83-1382 |
|
5/5945 |
5/1915 |
6/225 |
270 |
4750 |
327 |
410 |
950 |
3/71 |
8464 |
8/11 |
4/40 |
2225 |
84-1383 |
|
2/8696 |
2/1813 |
600 |
1375 |
5600 |
350 |
550 |
700 |
5/65 |
10751 |
5/10 |
2/47 |
2765 |
85-1384 |
|
1/9881 |
87/2579 |
7/916 |
768 |
5062 |
500 |
7/826 |
7/741 |
3/84 |
6810 |
3/9 |
9/45 |
262 |
86-1385 |
|
3/6318 |
7/2875 |
1120 |
5/472 |
5/2383 |
653 |
850 |
696 |
4/80 |
6954 |
6/8 |
26 |
5/58 |
87-1386 |
|
9/5863 |
1/2717 |
1160 |
810 |
1750 |
703 |
878 |
515 |
3/73 |
5179 |
10 |
9/7 |
163 |
88-1387 |
|
5304 |
8/2401 |
900 |
720 |
1715 |
550 |
800 |
500 |
8/65 |
6221 |
3/11 |
5/29 |
223 |
89-1388 |
|
1/5191 |
1/2517 |
1160 |
810 |
1050 |
703 |
878 |
315 |
8/64 |
2773 |
6/11 |
4/9 |
5/89 |
90-1389 |
|
9/5883 |
1/2117 |
1160 |
810 |
1750 |
703 |
878 |
515 |
6/69 |
2035 |
12 |
9/21 |
2085 |
91-1390 |
منبع: سازمان آب منطقه ای استان اصفهان، 1391، اداره میراب زاینده رود شهرستان‌های لنجان و مبارکه، سازمان جهاد کشاورزی استان اصفهان، اداره جهاد کشاورزی شهرستان لنجان 1392، سازمان برنامه و بودجه استان اصفهان، 1371: 278-267، وزارت کشاورزی سال‌های 80-1372: 37-30.
یادداشت: «مقاله حاضر مستخرج از کار پژوهشی پایان نامه مقطع دکتری نویسنده مسئول است».
)
