منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، زمین آمار، تغییرات عملکرد، عدم قطعیت

دانلود پایان نامه ارشد

ر هکتار در لودهیانا متغییر بود. سرعت سالیانه تغییر عملکرد گندم از 07% تن در هکتار در سال در دهلی تا 04% تن در هکتار در سال در فیض آباد و پانتنگار نیز متغییر بود، هیچکدام از این تغییرات عملکرد معنیداری نبود.
فان داپین و نجرلیک135 (1999) با استفاده از مدل شبیهسازی WOFOST در 4 ناحیه غربی کشور اسلواکی، عملکرد جو بهاره را در طی سالهای 1981-1995 مورد بررسی قرار دادند. آنها روند تغییرات عملکرد دانه جو را در این دوره مورد بررسی قرار دادند و کمترین عملکرد را در سال 1981 (12/6 تن در هکتار) و بیشترین مقدار را در چند منطقه از هند با استفاده از مدلهای CERES و WTGROWS پیشبینی نمودند. آنها گزارش نمودند عملکرد گندم در تمامی مناطق با گذشت زمان افزایش مییابد اما افزایش عملکرد در سالهای جاری نسبت به دهه پیش سرعت کمتری دارد. آگاروال و همکاران (2008) با استفاده از مدل InfoCrop در مناطقی از هندوستان میانگین عملکرد پتانسیل گندم دیم را در مناطق مختلف بین 810 تا 3340 کیلوگرم در هکتار تخمین زدند. ضریب تغییرات عملکرد پتانسیل بین مناطق 5/19% تا 4/86% متفاوت بود. بکر و جانسون136 (1999) با مطالعه سیستمهای تولید برنج در ساحل عاج نشان داد که در شرایط آبیاری کامل و نسبی عملکرد واقعی به ترتیب 57% و 44% عملکرد پتانسیل است.
2-10 آنالیز ریسک
در مطالعات پهنهبندی، ریسک از دو دیدگاه قابل ارزیابی و تجزیه و تحلیل است: عدم قطعیت در ورودیهای مدل و عدم قطعیت در روشهای مدیریت. برای آنالیز ریسک در هر یک از دو حالت مذکور روشهای مختلفی توسط محققین پیشنهاد شده است. متداولترین راه برای این منظور استفاده از تکنیک شبیهسازی مونته کارلو137 است ( وومان و همکاران،1994؛ پاندی، 1994). شبیهسازی مونته کارلو یک روش استوکلاستیک138 و مبتنی بر احتمال است. در این روش دامنه وسیعی از دادههای ورودی بر اساس توابع توزیع احتمال در مدل تعریف شده و با اجرای مدل به دفعات زیاد (100 بار یا بیشتر) احتمالات مختلف عملکرد (خروجی مدل) برآورد شده و در نتیجه توزیع احتمالات عملکرد در دامنه وسیعی از دادههای مدیریت (برای مثال تاریخها یا تراکمهای مختلف کاشت) و نیز دادههای اقلیمی و خاک (برای مثال ظرفیت نگهداری آب در خاک) محاسبه خواهد شد. به این ترتیب این امکان فراهم میشود که ریسک عملکرد با احتمالات مختلف بر حسب شرایط مدیریتی تعریف شده مشخص گردد (بوومان و همکاران،1994؛ پاندی، 1990). بهطور کلی ریسک و عدم قطعیت نشان دهنده شرایطی است که در آن مقادیر واقعی حاصل از یک تصمیمگیری با مقادیر پیشبینی شده آن اختلاف داشته باشد. چنانچه بتوان احتمال وقوع نتایج را بصورت کمی بیان کرد، شرایط توام با ریسک است و چنانچه احتمال وقوع نتایج قابل محاسبه نباشد شرایط دارای عدم قطعیت است (رافتری139 ، 1994).
با وجود کاربردهای گسترده پهنهبندی آگرواکولوژیکی، باید توجه داشت که نتایج حاصل از پهنهبندی با درجاتی از ریسک همراه است که باید مورد ارزیابی قرار گیرد. مدلهای شبیهسازی رشد علاوه بر کاربردهای گسترده و موفقیتآمیزی که در پهنهبندیهای آگرواکولوژیک، پتانسیلیابی و ارزیابی خلاء عملکرد دارند ابزار مناسبی برای تجزیه و تحلیل ریسک تولید نیز محسوب میشوند (پاندی،1994). نصیری و کوچکی (1389) با بکارگیری تکنیک شبیهسازی مونته کارلو و آنالیز ریسک نشان دادند که در تولید گندم دیم در استان خراسان خصوصیات خاک عامل اصلی تغییرات عملکرد است، بهطوریکه در مستعدترین مناطق استان از نظر خصوصیات اقلیمی نیز احتمالات مختلف عملکرد از خصوصیات خاک تبعیت میکند.
نصیری و کوچکی (1389) با استفاده از یک مدل شبیهسازی گندم که قبلا ارزیابی و تائید صحت شده بود، از طریق انتقال احتمال وقوع در پارامترهای ورودی به درون توزیع احتمال خروجیهای شبیهسازی شده، ریسک عملکرد گندم را در استان خراسان آنالیز نمودند. آنها نشان دادند که عملکرد گندم بسیار متغیر و رشد گندم دیم در خراسان توام با ریسک است. به طور متوسط احتمال وقوع عدم تولید عملکرد (y=0) حدود 41% و احتمال بدست آوردن عملکرد بیش از یک تن فقط 33% بود. خصوصیات خاک و پارامترهای مدیریتی تأثیر زیادی روی عملکرد شبیهسازی شده داشتند. بهترین حالت (45% احتمال دستیابی به عملکرد بیشتر از یک تن) در تاریخ کاشت زودهنگام در خاکهای دارای نفوذپذیری ضعیف بدست آمد. واسنار140 و همکاران( 1999)، نیز بر اساس نتایج حاصل از شبیهسازی نشان دادند که عملکرد گندم در مقیاس منطقهای تابع ویژگیهای خاک و عوامل اقلیمی است. این یافتهها نشان میدهد که برآورد عملکرد پتانسیل محصولات زراعی در مقیاس بزرگ از قطعیت کافی برخوردار نبوده و تصمیمگیری در مورد نتایج این نوع مطالعات مستلزم آگاهی از ریسک یا احتمالات مختلف عملکرد است. در این ارتباط نصیری و کوچکی (1388) عملکرد پتانسیل و خلاء عملکرد گندم در استانهای خراسان را پیشبینی و در پهنهبندی مورد استفاده قرار دادند در حالیکه نتایج تحقیق آنها نشان میدهد که عملکردهای پیشبینی شده بسته به روش مدیریت در معرض ریسک بوده و برای مثال تغییر تاریخ کاشت باعث نوسان قابل توجهی در عملکرد پتانسیل گندم در یک اقلیم مشخص خواهد شد. چنین نتایجی در سایر مطالعات در مقیاس منطقهای نیز گزارش شده است (واکر141 و همکاران، 2005؛ زدرولی142 و همکاران، 2001). پاتاک و واسمن143 (2009) ریسک تولید گندم ناشی از تغییرات آب و هوایی را برای شمال شرقی هندوستان ارزیابی نمودند. آنها با استفاده از مدل CERES-Wheat عملکرد پتانسیل گندم را برای شرایط دیم در سالهای مختلف با استفاده از دادههای هواشناسی ثبت شده برآورد نمودند. آنها نشان دادند که عملکرد گندم دیم در سالهایی که فاقد بارندگی و یا دارای بارندگی پایین بودند، میزان عملکرد به ترتیب 33% و 50% عملکرد سالهای دارای بارندگی متوسط بودند. آنها دو راهکار آبیاری تکمیلی و تاریخ کشت مناسب را برای کاهش ریسک و افزایش عملکرد را پیشنهاد نمودند.
2-11 سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
با استفاده از GIS مدیریت و ساماندهی اطلاعات مکانی و استفاده از آنها برای حل مشکلات امکانپذیر است (لانگلی144 و همکاران، 2001). در طی دهه گذشته GIS در تحقیقات علمی و در دامنه وسیعی از موضوعات بهطور قابل ملاحظهای کاربرد پیدا کرده است. سیستم اطلاعات جغرافیایی بهعنوان یک ابزار تلفیقی، بهطور گستردهای برای برنامهریزیهای جامع، پهنهبندی، ارزیابی اراضی، برنامهریزیها و تصمیمگیریهای در زمینه کشاورزی استفاده میشود (آنجلیدس145، 2000؛ سیدر و میسرا146، 2008؛ سیدر، 2008). یکی از موارد مهم استفاده ازGIS در کشاورزی و مدیریت بهرهبرداری از زمین است، از مسائل با اهمیت در این بخش تشخیص مناطق مهم کشاورزی است. بررسی و تحلیل اطلاعات بهرهبرداری از زمین و همچنین اطلاعات اقلیمی و هواشناسی با کشاورزی در GIS وسیله پر قدرتی را در اختیار مدیران مسئول برای تصمیمگیری و جهتگیری در انتخاب نوع محصول در منطقه و وضعیت برداشت محصولات مختلف قرار میدهد. سیستمهای اطلاعات جغرافیایی ابزاری مناسب برای مدیریت و طبقهبندی اطلاعات و ایجاد نقشه بر طبق اهداف خاص است. به کمک GISامکان تولید نقشههای ترکیبی از خاک، عناصر غذایی، اقلیم، تنش آب، حاصلخیزی، تنوع زیستی، آلودگیهای کشاورزی، پهنهبندی و چگونگی انتشار گونههای گیاهی و شناسایی گونههای در حال انقراض و پیشبینی عملکرد وجود دارد (چاپمن و تورنز147، 2001).
در این بحث به برخی از کاربردهای GIS در کشاورزی و پهنهبندی به اختصار اشاره میشود: منکیر148 و همکاران (2000) با بررسی همزمان درجه حرارت و خشکی و استفاده از GIS، چهار منطقه در غرب و مرکز آفریقا که از پتانسیل مناسبی برای رشد و نمو ذرت برخوردار بودند را شناسایی کردند. مک کینی149 و همکاران (2001) به کمک GIS گیاهان مقاوم به سرما در کانادا را پهنهبندی کرده و پتانسیل عملکرد آنها را برآورد کردند. ریدسما150 و همکاران (2009) با کاربرد GIS و مدلهای شبیهسازی رشد اقدام به پهنهبندی اروپا برای گیاه گندم در شرایط و محدویت آب نموند. آنها پس از پهنهبندی پارآمترهای اقلیمی و خاک و همپوشانی لایههای اطلاعاتی مورد مطالعه، عملکرد گندم را در هر واحد نقشه تخمین زدند و سپس نتایج خروجی مدل را به صورت نقشه نمایش دادند. لیو151 و همکاران (2011) با استفاده از GIS توزیع عملکرد پتانسیل تعدادی از ارقام یولاف را در چین مورد بررسی قرار داده و نشان دادند که بارندگی و محتوی مواد غذایی خاک از مهمترین عوامل مؤثر در تغییرات مکانی عملکرد یولاف است.
2-12 روشهای درونیابی
روشهای درونیابی به دو شیوه کلی انجام میشود. روش اول درونیابی قطعی152 نامیده میشود و مبنای آن توابع ریاضی است؛ در این شیوه، درونیابی بر اساس تعیین سطح از نقاط نمونهگیری شده و بر پایه شباهتها مانند روش وزندهی عکس فاصله153، درجه هموارسازی (توابع پایه شعاعی154) یا چند ضلعیهای تیسن155، انجام میشود. روش دوم درونیابی زمین آماری است که بر اساس ویژگیهای آماری نقاط نمونهبرداری شده را مدنظر قرار داده و تخمین بر اساس موقعیت قرارگیری مکان نمونههای اندازهگیری نشده، انجام میدهد (باروق و مکدونل156، 1998). در زمین آمار157 میتوان بین مقادیر یک کمیت، فاصله و جهت قرار گرفتن نمونهها نسبت به یکدیگر ارتباط برقرار کرد. بنابراین در این روش، ابتدا به بررسی وجود و عدم وجود ساختار مکانی تحلیل دادهها انجام میشود. بنابراین، تخمین زمین آماری شامل دو مرحله است: مرحله اول شناخت و مدلسازی ساختار فضایی متغیر است که بهوسیله آنالیز سمیواریو گرام قابل بررسی است و مرحله دوم تخمین متغیر مورد نظر توسط توابع زمین آماری از جمله کریجینک158 و کوکریجینگ159 است (دیویس160، 1987). عوامل مهمی مانند توزیع مکانی تعداد نقاط نمونهبرداری و توانایی مدل درونیابی نقش مؤثری در دقت تهیه نقشه پهنهبندی دارند. در این میان استفاده از روشهای رگرسیون خطی و چندگانه برای متغیرهایی مانند بارندگی و دما که با موقعیت جغرافیایی و ارتفاع منطقه مورد مطالعه همبستگی دارند، مرسوم است. در مطالعات بسیاری به مقایسه و ارزیابی روشهای مختلف درونیابی برای خصوصیات مختلف مورد نیاز در پهنهبندی، پرداخته شده است که نشاندهنده اهمیت موضوع در کاهش خطای ناشی از انتخاب روش است.
بهمنظور مقایسه روشهای مختلف درونیابی از جمله مدلهای رگرسیونی، چند ضلعیهای تیسن، وزندهی معکوس فاصله، کریجینگ و کوکریجینگ مطالعهای در دره ابرو در اسپانیا بهمنظور تخمین بارندگی و دما انجام شد. نتایج این مطالعه نشان داد که برخی از روشهای درونیابی نتایج مشابهی داشتند. اگرچه، در مورد بارندگی بهترین نتایج با استفاده از روشهای زمین آمار حاصل شد در حالیکه استفاده از روشهای رگرسیونی بهترین نتایج را برای پیشبینی دما نشان داد (ویسنته سرانو161 و همکاران، 2003). نااوم و تسانیس162 (2004) بهترین مدل را جهت تهیه نقشه همباران در کشور سوئیس، مدلهای کریجینگ نمایی163 و کریجینگ عمومی164 معرفی نمودند. تساکریس و وانجلس165 (2004) با استفاده از روش وزندهی معکوس فاصله، نقش بارندگی ماهانه و نقشه درصد نرمال متوسط بارندگی سالانه را ترسیم و این روش را مناسب گزارش کردند. چن و لیو (2012) روش وزندهی معکوس فاصله را برای تخمین توزیع بارندگی در تایوان بهکار بردند. در این مطالعه ضرایب مورد استفاده در محدوده صفر و پنج متغیر بود. اگرچه، نتایج دقیقی برای تخمین بارندگی در فصلهای خشک نسبت به فصلهای مرطوب بدست آمد و محققان این روش را برای درونیابی مکانی در تایوان مناسب گزارش کردند.
در دهه اخیر، روشهای زمین آمار نقش مهمی در مطالعه توزیع مکانی ویژگیهای خاک میتواند در فواصل بسیار کوچک با فواصل طولانی صورت گیرد. (شائو166 و همکاران، 2006). میول و وانمیرون167 (2003) از انواع روشهای کریجینگ برای برآورد میزان سیلت در خاکهای بلژیک استفاده کردند و مدل رقومی ارتفاع را به عنوان متغیر ثانویه در نظر گرفتند. به منظور تهیه نقشه بافت خاک در مناطق کشت دیم و آبی برنج در تایلند و فیلیپین سه روش چند

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درباره عملکرد گندم، محصولات زراعی، دی اکسید کربن، تغییرات عملکرد Next Entries منبع پایان نامه درباره زمین آمار، استان خوزستان، دریاچه ارومیه، ریسک تولید