بررسي رابطه توليد خالص اوليه (NPP) با شاخص‌هاي اقيانوسي اتمسفري در ايران

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي منابع طبيعي

دكتري

توليد خالص اوليه يكي از فاكتورهاي اصلي براي ارزيابي شرايط و عملكرد اكوسيستم‌ها مي‌باشد. از سوي ديگر اين متغير مي‌تواند تحت تأثير عوامل مختلف اقليمي و انساني قرار گيرد. بنابراين پايش و شناخت عوامل موثر بر اين متغير در اكوسيستم‌هاي مختلف به ويژه در مناطق خشك و نيمه‌خشك مي‌تواند به مديريت بهينه و كاهش اثرات سوء آنها تا حد زيادي كمك كند. از اين حيث در پژوهش حاضر سعي شد تا با استفاده از تكنيك‌هاي آماري جديد و انعطاف‌پذير مدل‌هاي رگرسيوني خطي و تجمعي تعميم يافته، تأثيرپذيري و ميزان توجيه‌پذيري توليد خالص اوليه چهارده منطقه زيست اقليمي كشور از تغييرات مكانيسم‌هاي اقيانوسي اتمسفري مورد بررسي قرار گيرد. براي نيل به اين هدف اطلاعات مربوط به توليد خالص اوليه مناطق زيست اقليمي كشور از توليدات سنجنده موديس براي مقياس‌هاي زماني ماهانه، فصلي و سالانه طي دوره سال‌هاي 2000 تا 2016 به عنوان متغير وابسته استخراج شد. همچنين اطلاعات مربوط به ده شاخص اقيانوسي اتمسفري كه بازگو كننده متغيرهاي هادي براي بسياري از تغييرات اقليمي و آب و هوايي در نقاط مختلف كره زمين هستند، از سايت سازمان ملي اقيانوسي اتمسفري (NOAA) اخذ گرديد. شاخص‌هاي اقيانوسي اتمسفري مورد پژوهش در اين تحقيق شامل شاخص نوسان جنوبي (SOI)، شاخص‌هاي دماي اقيانوس آرام (Nino1.2, Nino3, Nino3.4, Nino4)، نوسان قطب شمال (AO)، نوسان قطب جنوب (AAO)، نوسان چند دهه‌اي اطلس شمالي (AMO)، نوسان اطلس شمالي (NAO) و نوسان مديترانه غربي (WMO) مي‌باشند. پس از جمع‌آوري داده‌ها براي تمامي متغيرهاي مستقل و وابسته الگوي تغييرات و شرايط فصلي‌ آنها و همچنين روند و نقطه آغاز روند مورد تحليل قرار گرفت. پس آن به كمك تحليل همبستگي، رگرسيون گام به گام، آماره‌هاي اطلاعات آكائيك و بيزين و استنباط‌هاي نموداري براي تغييرات توليد خالص اوليه ماهانه، فصلي و سالانه هريك از مناطق زيست اقليمي مورد مطالعه بهترين مدل رگرسيوني بر اساس شاخص‌هاي اقيانوسي اتمسفري با تأكيد بر انواع روابط خطي و غيرخطي و پيش شرط‌هاي مدلسازي ارائه شد. نتايج نشان داد كه توليد خالص اوليه در اكثر مناطق زيست اقليمي ايران از نظر الگوهاي مكاني با الگوهاي بارش هماهنگي دارد و مناطق پر بارش شمالي، غرب زاگرس و شمال غربي كشور داراي ميانگين توليد خالص اوليه بيشتري نسبت به ساير مناطق هستند. نتايج مدلسازي نيز نشان داد كه تقريباً هر ده شاخص اقليمي مورد بررسي در اين پژوهش با الگوهاي زماني و مكاني متفاوت بر روي تغييرات توليد خالص اوليه مناطق زيست اقليمي ايران چه به صورت ماهانه و چه به صورت فصلي و سالانه اثر‌گذار بودند. نتايج پژوهش نشان داد كه شاخص‌هاي AO، AAO، AMO، NAO و WMO بطور متداوم و در طول سال مناطق زيست اقليمي ايران را تحت تأثير قرار مي‌دهند. با اين وجود برخي از شاخص‌ها مانند شاخص Nino3.4 در فصل بهار، Nino4 و SOI در فصل تابستان و شاخص‌هاي AMO و NAO در پاييز تنها در فصول خاصي از سال اغلب مناطق زيست اقليمي ايران را به صورت سراسري تحت تأثير قرار مي‌دهند. با اين حال بر اساس آماره‌هاي شايستگي مدل‌ها مشخص شد كه شاخص‌هاي خانواده انسو و شاخص NAO اثرگذاري بيشتري نسبت به ساير شاخص‌هاي اقليمي بر روي تغييرات توليد خالص اوليه به ويژه در فصل‌هاي زمستان و بهار دارند. بطوركلي نتايج پژوهش نشان داد ارتباط بين شاخص‌هاي خانواده انسو با توليد خالص اوليه چه به صورت خطي و چه به صورت غيرخطي افزايشي مي‌باشد. به عبارت ديگر در فازهاي النينو مقدار توليد خالص اوليه در مناطق زيست اقليمي ايران بيشتر خواهد شد. با توجه به پژوهش صورت گرفته، نقش شاخص‌هاي بزرگ مقياس اقليمي بر روي توليد خالص اوليه مناطق زيست اقليمي ايران به صورت كمّي بررسي و تعيين شد. اين نتايج نه تنها منجر به افزايش آگاهي و درك مديران و محققين از تغييرات توليد خالص اوليه اكوسيستم‌هاي كشور نسبت به سيستم‌هاي بزگ مقياس اقليمي مي‌گردد بلكه مي‌تواند به مديريت و بهبود برنامه‌ريزي‌ها براي بهينه‌سازي عملكرد آنها به ويژه در مناطق خشك و نيمه‌خشك كمك كننده باشد.

219987

علوم مرتع

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان