عنوان

تحلیل احتمالاتی عملکرد گندم با استفاده از پارامترهای هواشناسی با کاربرد توابع کاپولا

پ۲۸۴۵۹

per

تحلیل احتمالاتی عملکرد گندم با استفاده از پارامترهای هواشناسی با کاربرد توابع کاپولا

محمد خالدی علمداری

کشاورزی

۱۴۰۱

۱۲۹ص.

سی دی

دکتری

آب گرایش آبیاری و زهکشی

۱۴۰۱/۱۱/۱۹

نیاز روزافزون به مواد غذایی و تأثیر تنش‌های محیطی و اقلیمی بر عملکرد گیاهان از عواملی است که وضعیت کشت گیاهان تأمین‌کننده تغذیه بشر را در سرتاسر دنیا در مرکز توجه قرار داده است. ارزیابی راهکارهای دستیابی به حداکثر بهره‌وری، یکی از راه‌های مقابله با چالش‌های ناشی از عدم کفایت غذایی است. برای مقابله با ریسک و خسارات ناشی از تغییر در پارامترهای اقلیمی، شناخت وضعیت و نحوه اثر این تغییرات بر عملکرد محصولات حائز اهمیت است، چرا که عملکرد گندم دیم به طور قابل‌توجهی از تغییرات اقلیمی منطقه تأثیر می‌پذیرد. از آنجایی‌که گندم غالب‌ترین محصول کشت شده در ایران و بلکه در سرتاسر جهان است به‌عنوان یک محصول استراتژیک همیشه مورد توجه محققان بوده و عملکرد این گیاه ارتباط مستقیمی با امنیت غذایی هر منطقه دارد. در این پژوهش مقادیر بارش سالانه، پاییزه و شاخص‌های خشکسالی SPI، SPEI و همچنین شاخص رضایتمندی نیاز آبی گیاه (WRSI) در طول دوره رشد گندم دیم با عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس توزیع‌های آماری و توابع مفصل، تأثیرپذیری عملکرد این گیاه از بارش و کمبود آن که در شاخص خشکسالی لحاظ شده است مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان‌دهنده برتری نسبی مفصل کلایتون از خانواده مفصل¬های ارشمیدسی در میان سایر مفصل¬ها می¬باشد. احتمال وقوع ریسک عملکرد (مقادیر عملکرد کمتر از 985 کیلوگرم در هکتار) در حدود 72 درصد برای شرایط خشکسالی با بهره‌گیری از شاخص SPI و 29 درصد در شرایط ترسالی می¬باشد. این مقادیر به ترتیب در حالت استفاده از عملکرد حذف روند شده 69 و 32 درصد برآورد می‌گردد. همچنین مقادیر بارش دوره رشد و پاییزه در محدوده مشابهی با شاخص SPI قرار می¬گیرد. ولی احتمال وقوع ریسک عملکرد گندم با بهره¬گیری از شاخص WRSI به صورت قابل‌توجهی با سایر شاخص¬ها تفاوت داشته است، به‌طوری که در شرایط ریسک اقلیمی متوسط احتمال وقوع 98 درصدی در ریسک عملکرد گندم و در حالت ریسک اقلیمی پایین این مقدار به 46 درصد تقلیل می¬یابد. همچنین نرخ رشد ریسک با افزایش شدت خشکسالی کمتر می‌شود؛ لذا تفاوت خطر بین خشکسالی‌های شدید و بسیار شدید کمتر از خشکسالی‌های متوسط و شدید است. این روند بیانگر واکنش غیرخطی عملکرد نسبت به خشکسالی با شدت خشکسالی است که به‌منظور مدیریت و برنامه‌ریزی بایستی تخمین ریسک عملکرد در شرایط مختلف خشکسالی به‌صورت مستقل بررسی گردد.

AbstractThe increasing need for food and the effects of environmental and climate stresses on the productivity of plants are among the factors that have made the cultivation of plants for human consumption the focus of interest worldwide. Evaluating the solutions to achieve maximum productivity is one of the ways to deal with the challenges caused by food shortages. In order to cope with the risks and damage caused by changes in climate parameters, it is important to know the situation and the impact of these changes on crop yield, since rainfed wheat yield is significantly affected by the reagional climatic change. Since wheat is the most dominant crop grown in Iran and around the world, it has always been of interest to researchers as a strategic crop, and the yield of this crop is directly related to the food security of each region. In this study, annual and fall precipitation values, SPI and SPEI drought indices and Crop Water Requirement Satisfaction Index (WRSI) were examined during the growing season of rainfed wheat with its yield using statistical distributions and copula functions, the effectiveness of this yield of the plant was determined on precipitation and its deficiency that is included in the drought index. The results of the present study show the probability of yield risk (yield values below 985 kg/ha) at approximately 72% for drought conditions using the SPI index and 29% for nondrought conditions. These values are estimated to be 69% and 32%, respectively, using the trend removal function.The growth period and fall precipitation values are also in the same range as the SPI index. However, the probability of occurrence of wheat yield risk using the WRSI index differs significantly from other indices, such that the probability of wheat yield risk is 98% in moderate climate risk conditions and its reduced to 46% in low climate risk conditions. In addition, the risk growth rate decreases with increasing drought severity; Therefore, the difference in risk between severe and extreme droughts is smaller than between moderate and severe droughts. This trend shows the non-linear response of yield to drought with drought severity, therefore, for management and planning purposes, yield risk estimation under different drought conditions should be independently examined.

Probabilistic analysis of wheat yield using meteorological parameters using copula functions

‏خالدی علمداری،

‏محمد

تهیه کننده

‏مجنونی هریس،

فاخری فرد،

‏ابوالفضل

‏ احمد

استاد راهنما

استاد مشاور

‏تبریز