اثر تغییر اقلیم بر کاربری اراضی و عملکرد بخش کشاورزی استان مازندران

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره ده، دی ماه 99

اثر تغییر اقلیم بر کاربری اراضی و عملکرد  بخش کشاورزی استان مازندران

علیرضا کیخا[1]^*

alirezakeikha@uoz.ac.ir

احمد خانلری[2]

احمد علی کیخا[3]

محمود صبوحی[4]

چکیده

زمینه و هدف: تغییر اقلیم معضل امروز و بحران فردا است. در این تحقیق اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصولات منتخب و کاربری اراضی در چهار ناحیه از استان مازندران مورد مطالعه قرار­­گرفت.

روش بررسی: برای این منظور ابتدا روند تغییرات سری زمانی متغیرهای دما و بارش طی سال­های 1390-1360 مورد مطالعه قرارگرفت. هم­چنین با استفاده از تحلیل های رگرسیونی اثر متغیرهای متوسط دمای سالانه و بارش سالانه به عنوان شاخص­های تغییر اقلیم بر عملکرد و سطح زیرکشت محصولات گندم، جو و برنج در سال­های زراعی 1390-1360 مورد بررسی واقع گردید. در مرحله بعد با استفاده از نتایج تحلیل­ رگرسیونی و لحاظ نمودن آن­ها در مدل برنامه ریزی ریاضی مثبتPMP، اثر سناریوی 1 درجه افزایش دما و 1 میلی­متر کاهش بارش بر کاربری اراضی و عملکرد محصولات کشاورزی تجزیه و تحلیل شد.

یافته ها: نتایج تحلیل­های رگرسیونی نشان داد که دمای هوا روند افزایشی محسوس و بارش روند کاهشی تقریباً محسوسی داشته، و تغییر اقلیم اثر معنی­داری بر عملکرد برنج، گندم و جو دارد. نتایج تحلیل­های مدل PMP مشخص کرد که کاربری در جهت افزایش کشت اراضی برنج و جو تغییر یافت.

بحث و نتیجه گیری:  یافته ها نشان داد که اثر تغییر اقلیم بر همه محصولات الزاماً منفی نیست و  لذا می­توان به جنبه­های مثبت تغییر اقلیم نیز توجه داشت و از آن در جهت بهره­برداری بهینه از منابع و امکانات منطقه استفاده کرد

واژه های کلیدی :  برنامه ریزی ریاضی مثبت، تغییر اقلیم، کاربری اراضی، مازندران. 

The effect of climate change on land usage and agricultural sector performance in Mazandaran province

Alireza Keikha[5]*

alirezakeikha@uoz.ac.ir

Ahmad Khanlary[6]

Ahmad Ali Keikha[7]

Mahmood Sabouhi[8]

Abstract

Background and Objective: Climate change is today's problem and tomorrow's crisis. In this study, the effect of climate change on selected products and land usage was investigated in four regions in Mazandaran province.

Method: Firstly, time series variables of temperature and rainfall were examined during 1981-2012. Also we study the effect of annual mean temperature and rainfall, as the proxies of climate change, on the performance of under-cultivation wheat, barley and rice farms by using regression analysis from 1981 to2012. In the next step, the scenario effect of increasing 1-degree temperature and deceasing 1-mm precipitation on land usage and performance of agricultural crops were analyzed using regression analysis and considering them in Positive Math Programming model (PMP).

Findings: The results of regression analysis showed that there was a noticeable temperature increase and rainfall decrease. In addition, they showed that climate change has a significant effect on wheat, barley and rice performance.

Discussion and Conclusion: The results of PMP model analysis showed a change in land use to increase rice and barley cultivation. The findings show that the climate change effect is not necessarily negative on all crops, so we can pay attention to the positive effects as well and utilize them in optimum exploitation of resources and the region's facilities.

Keywords: Positive mathematical programming, climate change, land use, Mazandaran.

مقدمه

عوامل مختلفی باعث بر هم خوردن شرایط حاکم بر اجزای مختلف سیستم اقلیم کره زمین می­شود که می­تواند تاثیراتی را بر اجزای دیگر بگذارد. این عوامل شامل عوامل داخلی ناشی از کنش های متقابل بین اجزای سیستم اقلیم و عوامل خارجی طبیعی ناشی از تابش خورشیدی، فعالیت های آتشفشانی و افزایش غیرطبیعی گازهای گلخانه­ای می­باشند. بررسی وضعیت انتشار این گازها نشان می دهد که پس از انقلاب صنعتی در نیمه قرن 18، به دلیل افزایش روزافزون صنایع و به واسطه آن افزایش استفاده از سوخت های فسیلی، توازن مقادیر گازهای گلخانه­ای در اتمسفر زمین برهم خورده و مقادیر آن به­خصوص میزان گاز دی اکسید کربن افزایش یافته است. این افزایش سبب می­شود تا امواج مادون قرمز ساطع شده به زمین بیش از پیش توسط گازهای گلخانه­ای جذب شده و باعث گرم­تر شدن اتمسفر کره زمین شود. گرمتر شدن کره زمین نیز به نوبه خود بر وضعیت اجزای دیگر سیستم اقلیم تاثیر گذاشته و پدیده تغییر اقلیم را موجب می­گردد (1). به­طور کلی می­توان گفت که پدیده تغییر اقلیم متاثر از دو عامل دما و میزان بارش است که با تغییر هر یک از این عوامل، تغییرات آب و هوایی اتفاق می­افتد و به دنبال آن چگونگی زندگی انسان ها نیز تغییر می­کند و یکی از مهم­ترین اثرات آن آسیب های ایجاد شده در بخش کشاورزی است (2). امروزه بررسی تغییرات اقلیم، یک موضوع تمام عیار جهانی شده است. تغییر جهانی اقلیم موضوعی است که در طی چند دهه گذشته توجه متخصصین و پژوهش­گران را در کشورهای مختلف جهان به خود جلب کرده است (3). حاصل این مطالعات انتشار مقالات و کتاب های متعدد در مورد علل تغییر اقلیم و پی آمد های ناشی از آن می باشد. با وجود این و علی رغم اهمیت تغییرات جهانی اقلیم، منابع علمی موجود در ایران که به نحوی با اثرات این پدیده مرتبط باشد بسیار اندک است. شواهد حاکی از آن است که تلاش های بسیاری جهت اندازه گیری اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد محصول صورت گرفته است و بیش­تر این مطالعات بر مبنای مدل های گردش عمومی و مدل های رگرسیونی در قالب تابع تولید مطرح شده اند(4). لازم به یادآوری است که برآورد اثر اقلیم بر عملکرد محصولات و اراضی کشاورزی هدف اصلی این مقاله است که از اهمیت بیش­تری برخوردار بوده و معدود مطالعات داخلی و خارجی این پدیده را با مدل های رگرسیونی و تابع تولید، مورد بررسی قرار داده­اند.

بر اساس مطالعه­ی واثقی و اسماعیلی، با استفاده از روش ریکاردین^[9]به اندازه­گیری اثرات اقتصادی تغییر اقلیم بر تولید محصول گندم در ایران و اثرات تغییر اقلیم بر درآمد خالص پرداختند. نتایج نشان داد که متغیرهای اقلیمی آثار معنی داری بر درآمد خالص به ازای هر هکتار کشت گندم دارند. هم­چنین، افزایش دما و کاهش بارندگی تا 100 سال آینده (به علت افزایش انتشار گازهای گل­خانه ای) باعث 41 درصد کاهش در بازده (777هزار ریال به ازای هر هکتار) کشت گندم در کشور می‌شود. در مطالعه­ای دیگر اثر تغییر اقلیم روی محصولات کشاورزی آفریقای جنوبی در قالب یک الگوی ریکاردین بررسی شد. در این راستا برای پذیرش کشاورزان به تغییر اقلیم، یک رگرسیون از درآمد خالص روی متغیرهای اقلیمی و غیراقلیمی برآورد گردید.در این مطالعه در نهایت اثر چهار سناریوی اقلیمی (با توجه به دو برابر شدن Co2) روی رانت زمین برآورد شد. نتایج نشان داد که تولید به تغییر نهایی دما نسبت به بارندگی بیش­تر حساس است (5).  طی مطالعه­ای در کشور سوییس با به­کارگیری روش جامع که از داده­های شبیه سازی شده زیست محیطی در مدل اقتصادی استفاده شده  به تجزیه و تحلیل اثر اقلیم بر تولید محصولات ذرت و گندم زمستانه پرداخته شد. نتایج نشان داد که فعالیت­ کشاورزان و عملکرد محصولات به تغییر اقلیم و قیمت محصولات حساس است (6). در مطالعه­ای دیگر درکشور لهستان ، پیامدهای تغییرات اقلیم با تأکید بر دوران نامطلوب بر تولید کشاورزی طی سال­های 2000-1951 بررسی شد. نتایج مشخص نمود که درجه حرارت بالای تابستان به همراه بارندگی نامناسب موجب بروز دوره­های خشک و نیز خشک­سالی­های متوالی طی دو دهه آخر قرن بیستم شده و این امر باعث کاهش دوره رشد و در نتیجه کاهش میزان تولید محصول غلات شده است (7). طی تحقیقی با استفاده از مدل زراعی-اقتصادی^[10] و تحت دو سناریو" آزاد سازی کامل" و "حفاظت کامل"، اثر تغییرات اقلیم بر درآمد کشاورزان منطقه دانوب (جنوب آلمان)^[11] بررسی شد. نتایج نشان داد که درآمد کشاورزان در سناریو آزادسازی کامل به­شدت کاهش می‌یابد. سناریوهای "آزادسازی کامل" شامل افزایش قابل توجه درجه حرارت و "حفاظت کامل" شامل افزایش درجه حرارت در حد متوسط بود (8). در ادامه لازم به ذکر است که بررسی اثر اقلیم بر محصولات کشاورزی با استفاده از مدل رگرسیونی و مدل برنامه ریزی ریاضی، برای نخستین بار در این مطالعه صورت گرفت. هم­چنین در گذشته بررسی اثرات اقتصادی تغییر اقلیم بر کشاورزی، بیش­تر در کشورهای توسعه یافته صورت گرفته است و باید توجه داشت که سیستم تولید کشاورزی در کشورهای در حال توسعه و به­ویژه ایران به تغییر اقلیم آسیب پذیرتر می­باشد، زیرا این کشورها نسبت به تغییر تکنولوژی و سرمایه انعطاف پذیری پایین تری دارند. منطقه مطالعاتی در تحقیق حاضر استان مازندران می­باشد که اقلیم آن شامل معتدل خزری و آب و هوای کوهستانی است. وجود اقلیم­های سرد و کوهستانی در بخش بزرگی از استان و بروز سرمازدگی و خشکسالی خصوصاً طی ده های اخیر و بهره برداری نامناسب از اراضی کشاورزی، از مشکلات و چالش های اقلیمی در بخش کشاورزی استان است. لذا هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی اثر اقلیم به­خصوص پارامتر های دما و بارش بر کاربری اراضی و عملکرد محصول در استان مازندران است. با این اهداف فرض بر این است که متغیرهای دما و بارش اثر معناداری بر کاربری اراضی و عملکرد محصول دارند.

روش بررسی

در بخش اول مطالعه، با به­کارگیری روش حداقل مربعات معمولی^[12]روند تغییر و معناداری هر یک از متغیرهای دما و بارش را با متوسط عملکرد محصول، در هر منطقه (رامسر، نوشهر، قایمشهر و بهشهر)  طی 30 سال یعنی 1390-1360  با استفاده از بسته نرم افزاری EViews 5 بررسی می­شود، تا روند تأثیر دو متغیر اقلیمی (دما و بارش) بر متوسط عملکرد محصولات محاسبه و در مرحله بعد جهت بررسی اثر اقلیم بر کاربری اراضی، از سناریویی که توسط مدل رگرسیونی ارایه می­شود، در مدل برنامه ریزی ریاضی جهت بررسی اثر تغییر اقلیم بر کاربری اراضی استفاده شد. لازم به ذکر است که منظور از کاربری اراضی در این مطالعه، متغیر تصمیم کشاورز در نوع کشت محصول از بین سه محصول منتخب (برنج، گندم و جو) در این تحقیق می­باشد. از طرفی جهت بررسی اثر اقلیم بر کاربری اراضی ابتدا اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول و سپس اثر تغییر عملکرد بر کاربری اراضی بررسی می­شود که این اثر همان اثر تغییر اقلیم بر کاربری اراضی است.

در معادله رگرسیونی (1-3)، 4 ناحیه (رامسر، نوشهر، قراخیل قایم­شهر و بهشهر) می‌باشد. هم­چنین در رابطه بالا بردارمتوسط عملکرد محصول در ناحیه g، T_gو P_g  به ترتیب بردار متوسط دما و بارش سالانه در ناحیه g می­باشد. با توجه به داده های موجود، بهترین برازش با استفاده از یک مدل اقتصاد سنجی صورت می‌گیرد و بدین ترتیب یک رابطه معنی­داری بین پارامترهای تغییر اقلیم و میزان عملکرد در واحد سطح محصولات به­دست می‌آید.

رابطه (2-3)، بهترین برازش را بین متغیرهای دما (T)، بارش (R) و عملکرد (Y) نشان می­دهد. C1، c2، c3 و c4 ضرایب تابع خودرگرسیونی (2-3) هستند. هم­چنین برای رفع مشکل خودهمبستگی از فرآیند خودرگرسیون مرتبه اول (1)AR استفاده شد. فرآیند خودرگرسیونی بیان­گر این است که پیش­بینی متغیر وابسته در زمان t، نسبتی از مقدار آن در زمان (t-1)،  به­علاوه یک شوک تصادفی یا جمله اخلال در زمان t است.

برنامه‌ریزی ریاضی مثبت (PMP)

PMP دارای سه مرحله به شرح زیر می‌باشد:

مرحله‌ی اول: محاسبه‌ی قیمت‌های سایه‌ای با استفاده از یک برنامه‌ریزی خطی کمکی

که در این روابط، Z مقدار تابع هدف است که باید حداکثر شود. X بردار فعالیت‌ها، GM بردار بازده ناخالص (حاصل­ضرب قیمت در عملکرد منهای هزینه­های متغیر) محصولات می‌باشد که برای هر فعالیت از طریق رابطه زیر به­دست می­آید:

رابطه (4-3)، محدودیت منابع و رابطه (5-3)، محدودیت واسنجی نام دارد. محدودیت منابع در چهار منطقه مطالعاتی (بهشهر، قایم­شهر، نوشهر و رامسر)،  زمین، آب آبیاری، مواد شیمیایی و سرمایه در نظر­گرفته شد. اضافه کردن محدودیت‌های واسنجی باعث می­شود که جواب بهینه برنامه‌ریزی خطی دقیقاً سطح فعالیت‌های مشاهده شده در سال پایه را به دست دهد (9).

مرحله‌ی دوم: محاسبه‌ی تابع هزینه‌ی غیرخطی واسنجی شده

در مرحله‌ی دوم PMP، مقادیر λ برای به­دست آوردن یک تابع هزینه‌ی متغیر غیرخطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً برای آسانی محاسبه و فقدان دلایل قوی برای انتخاب توابع دیگر، از تابع هزینه متغیر درجه دوم زیر استفاده می‌گردد
 (10):

که در آن:

 هزینه‌ی متغیر، d یک بردار (n×1) از فراسنجه­های مربوط به جزء خطی تابع هزینه، Q یک ماتریس متقارن مثبت معین (n×n) از فراسنجه­های مربوط به جزء درجه دوم تابع هزینه است. این تابع هزینه‌ی متغیر غیرخطی با این شرط که هزینه متغیر نهایی فعالیت­ها با مجموع هزینه حسابداری فعالیت­ها (c) و متغیر دوگان محدودیت واسنجی (λ) برابر باشد، به­دست می‌آید. بنابراین فراسنجه­های تابع هزینه بایستی با شرط زیر محاسبه شوند:

در رابطه‌ی (7-3)، باید n فراسنجه برای بردار d و به علت متقارن بودن Q، n(n+1)/2 فراسنجه برای Q محاسبه گردند. یعنی در کل باید مقدار عددی n+n(n+1)/2 فراسنجه محاسبه گردد. با این فرض که بردار مشاهده شده هزینه هر واحد فعالیت برابر با هزینه متوسط تابع هزینه متغیر است، آن­گاه رابطه (9-3) را می‌توان با قرار­دادن  و  به­دست آورد.

مرحله‌ی سوم: ساختن مدل برنامه‌ریزی نهایی

در مرحله‌ی سوم PMP، با استفاده از تابع هزینه‌ی غیرخطی واسنجی شده و محدودیت‌های منابع، یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی به­صورت روابط (10-3) ساخته می‌شود.

جواب این مدل نهایی در شرایط سال پایه، دقیقاً سطوح فعالیت سال پایه خواهد بود و می‌توان با تغییر شرایط و تعریف سناریوهای مختلف با استفاده از این مدل به تحلیل سیاست پرداخت.

محاسبه تابع تولید با کشش جانشینی ثابت

در مدل برنامه ریزی ریاضی استفاده شده در این تحقیق از تابع تولید با کشش جانشینی ثابت به­صورت رابطه (11-3) استفاده شد.

از رابطه (11-3)، در این مرحله استفاده شد. i محصولات مورد نظر و j نهاده‌ها را نشان می‌دهد و محصولات شامل، گندم، جو و برنج می‌باشد. هم­چنین در این مطالعه 4 نهاده زمین، سرمایه، آب و مواد شیمیایی و 4 منطقه (رامسر، نوشهر، قراخیل قایم­شهر و بهشهر) مورد بررسی قرار می‌گیرد. در رابطه (11-3)، نشان دهنده میزان محصول i در منطقه g می باشد، از طرفی  پارامتر مقیاس،  نشان دهنده سهم هر نهاده در تولید محصول  iدر منطقه g ، نشان دهنده عوامل تولیدی مصرف شده برای تولید محصول i در منطقهg و کشش جانشینی محصول i و می‌باشند. هم­چنیننشان دهنده ضریب مقیاس می‌باشد(11).

وارد کردن اقلیم به مدل برنامه­ریزی ریاضی مثبت

دما و بارش بر روی عملکرد و کاربری اراضی (متغیر تصمیم کشاورز در نوع کشت محصول از بین سه محصول منتخب (برنج، گندم و جو) در چهار منطقه ( بهشهر، قایم­شهر، نوشهر و رامسر) در استان مازندران استفاده شد. در ادامه اثر تغییر در عملکرد محصول بر کاربری اراضی بررسی می­شود که این اثر همان اثر تغییرات اقلیمی بر کاربری اراضی است.

در رابطه (12-3)،  قیمت هر تن محصول i در منطقه g،  متوسط عملکرد محصول i در منطقه g،  سطح زیرکشت محصولات گندم، برنج و جو در چهار منطقه مطالعاتی و  و  فراسنجه­های تابع هزینه غیرخطی هستند. رابطه (13-3) محدودیت منابع در  چهار منطقه مطالعاتی (بهشهر، قایم­شهر، نوشهر و رامسر)، زمین، آب آبیاری، مواد شیمیایی و سرمایه را نشان می­دهند. A ماتریس ضرایب فنی و b کل منابع موجود می باشد. اثر اقلیم بر عملکرد در رابطه (12-3) وارد شده و نتایج حاصل بیان­گر تغییرات کاربری اراضی است که همان تصمیم کشاورز در انتخاب نوع محصول منتخب از بین سه محصول مورد بررسی می­باشد.

یافته ها

در این تحقیق، همان­طور که پیش­تر نیز عنوان شد، از روش حداقل مربعات معمولی جهت بررسیروند تغییر، معناداری و اثر هر یک از متغیرهای دما و بارش بر متوسط عملکرد محصول در چهار منطقه مطالعاتی استفاده شد.نتایج این مطالعه نشان داد که تغییر اقلیم در شهرستان های مورد مطالعه استان مازندران (بهشهر، قایم­شهر،نوشهر و رامسر) تاثیر معنی­داری بر عملکرد محصولات برنج، گندم و جو داشته است.در منطقه رامسرمتغیرهای بارش سالانه و متوسط دمای سالانه بر عملکرد برنج و جو اثر مثبت و بر عملکرد گندم اثر منفی نشان دادند. متغیرهای بارش سالانه و متوسط دمای سالانه در منطقه نوشهر، دارای اثر منفی بر عملکرد گندم و اثر مثبت بر عملکرد برنج و جو دارد، هم­چنین متغیرهای بارش سالانه و متوسط دمای سالانه در منطقه قایم­شهر دارای اثر منفی بر عملکرد محصول گندم و اثر مثبت بر عملکرد محصولات برنج و جو دارد و در منطقه بهشهر، متغیرهای اقلیمی بر عملکرد محصول گندم اثر منفی و بر عملکرد محصول برنج و جو اثر مثبت داشت.

اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در رامسر

با توجه به جدول (1) ملاحظه می­شود، متغیرهای بارش سالانه اثر منفی و متوسط دمای سالانه نیز در منطقه رامسر دارای اثر منفی بر عملکرد محصول گندم هستند. بر طبق نتایج، با افزایش یک واحد در بارش سالانه، 11/0 واحد از میزان عملکرد محصول گندم کاسته می­شود. هم­چنین افزایش متوسط دما به میزان یک واحد حدوداً 08/0 واحد عملکرد محصول گندم را کاهش می­دهد. از لحاظ آماری، متغیر بارش سالانه در سطح پنج درصد معنی­دار بود و متغیر متوسط دما در سطح یک درصد معنی­دار می­باشد. به عبارت دیگر هر دوی این متغیرها از لحاظ آماری دارای اثر معنی­داری بر عملکرد محصول گندم هستند. قدرت توضیح­دهندگی مدل برآورد شده نیز، تقریبا بالا بوده و   تابع برآورد شده برابر 72/0 می­باشد. به دیگر سخن، متغیرهای بارش سالانه و متوسط دمای سالانه توانسته­اند 72 درصد از تغییرات متغیر وابسته (عملکرد محصول گندم) را توضیح دهند. هم­چنین برای رفع خودهمبستگی از فرآیند خودرگرسیون مرتبه اول (1)AR استفاده شد. فرآیند خودرگرسیونی بیان­گر این است که پیش­بینی متغیر وابسته در زمان t، نسبتی از مقدار آن در زمان (t-1)  به­علاوه یک شوک تصادفی یا جمله اخلال در زمان t است. همان­طور که در جدول (1) مشاهده می­شود، آزمون دوربین واتسون برای تابع گندم 1/2 می­باشد، یعنی خودهمبستگی بین اجزای اخلال مدل وجود ندارد. از طرفی آزمون دوربین واتسون برای توابع محصول برنج و جو نشان دهنده وجود عدم خودهمبستگی می­باشد. تابع آزمون F معیار اندازه گیری معنی­دار بودن کلی رگرسیون می­باشد. همان­طور که در جدول (1) مشخص است، برای محصولات گندم و برنج و جو F محاسباتی بزرگ­تر از F جدول می­باشد، (F جدول 11/2 است)، یعنی کل تابع رگرسیونی انجام شده معنی­دار است. در تابع مربوط به عملکرد محصول جو در منطقه رامسر، ضریب متغیر بارش سالانه برابر 31/0 و ضریب متغیر متوسط دمای سالانه برابر 065/0 می­باشد. از طرفی در این تابع رگرسیونی عرض از مبدا برابر 56/0 است. از لحاظ آماری ضریب متغیر متوسط دمای سالانه و عرض از مبدا در سطح ده درصد معنی دار بوده و ضریب متغیر بارش در سطح پنج درصد معنی­دار می­باشد. ملاحظه می­شود که با یک واحد افزایش در بارش سالانه، عملکرد محصول به میزان 31/0 واحد افزایش پیدا می­کند. این در حالی است که یک واحد افزایش در دمای متوسط سالانه تنها 065/0 واحد عملکرد محصول جو را افزایش می­دهد. میزان توضیح دهندگی مدل نیز در حد قابل قبولی می­باشد، به طوری که متغیرهای توضیحی مدل توانسته­اند حدود 75 درصد از تغییرات متغیر وابسته را توضیح دهند.آخرین تابعی که برای منطقه رامسر برآورد شد، مربوط به عملکرد محصول برنج می­باشد. در این تابع، ضریب متغیر بارش برابر 45/1 و ضریب متغیر متوسط دمای سالانه برابر 14/0 می­باشد. ضریب هر دو متغیر از لحاظ آماری متفاوت از صفر بوده و دارای اثر معنی­دار بر عملکرد محصول برنج در منطقه رامسر هستند. ضریب تعیین تعدیل شده این تابع برابر 81/0 است، به عبارت دیگر مدل تا حدودی دارای قدرت توضیح­دهندگی بالایی است و 81 درصد از تغییرات متغیر عملکرد محصول برنج توسط دو متغیر بارش سالانه و متوسط دمای سالانه توضیح داده می­شود.

جدول 1-  اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در رامسر

Table 1. the effect of climate change on product performance in Ramsar

         مآخذ: یافته های تحقیق *  : معنی دار در سطح 10 درصد ** : معنی دار در سطح 5 درصد *** : معنی دار در سطح 1 درصد

اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در نوشهر

جدول (2) اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در نوشهر را نشان می دهد.متغیرهای بارش سالانه و متوسط دمای سالانه در منطقه نوشهر دارای اثر منفی بر عملکرد گندم و اثر مثبت بر عملکرد برنج و جو می­باشند.

جدول2- اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در نوشهر

Table 2. the effect of climate change on product performance in Noshahr

مآخذ: یافته های تحقیق *  : معنی دار در سطح 10 درصد ** : معنی دار در سطح 5 درصد *** : معنی دار در سطح 1 درصد

اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در قایم­شهر

جدول (3) اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در قایم­شهر را نشان می دهد. متغیرهای بارش سالانه و متوسط دمای سالانه در منطقه قایم­شهر دارای اثر منفی بر عملکرد گندم و اثر مثبت بر عملکرد برنج و جو هستند.

جدول 3- اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در قراخیل قایم­شهر

Table 3. the effect of climate change on product performance in Ghaemshahr

مآخذ: یافته های تحقیق *  : معنی دار در سطح 10 درصد ** : معنی دار در سطح 5 درصد *** : معنی دار در سطح 1 درصد

اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در بهشهر

جدول (4) اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در بهشهر را نشان می­دهد. در منطقه بهشهر، متغیرهای اقلیمی بر عملکرد محصول گندم اثر منفی و بر عملکرد محصول برنج و جو اثر مثبت دارند.

جدول 4- اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول در بهشهر

Table 4. the effect of climate change on product performance in Behshahr

مآخذ: یافته های تحقیق *  : معنی دار در سطح 10 درصد ** : معنی دار در سطح 5 درصد *** : معنی دار در سطح 1 درصد

سناریو برای تغییر اقلیم و اثر آن بر عملکرد محصولات منتخب

با توجه به جدول (5) ملاحظه می­شود، با سناریوهای یک درجه افزایش دما و یک میلی­متر کاهش بارش درشهرستان­ رامسر، 5/2 درصد عملکرد برنج و 15 درصد عملکرد جو افزایش می­یابد. هم­چنین عملکرد­ گندم به اندازه 33درصد کاهش می­یابد. متغیرهای اقلیم در شهرستان نوشهر عملکرد برنج و جو را به ترتیب، 15 و 2 درصد افزایش و عملکرد گندم را 2 درصد کاهش می دهد. متغیرهای اقلیمی در شهرستان قایم­شهر عملکرد محصول برنج و جو را 25 درصد افزایش و عملکرد گندم را 8/2 درصد کاهش می­دهند.

از طرفی سناریوهای اقلیمی بعد از 1 درجه افزایش دما و 1 میلی­متر کاهش بارش در منطقه بهشهر عملکرد هر دو محصول برنج و جو را به­ترتیب به اندازه 5 و 4 درصد افزایش و عملکرد محصول گندم را 13 درصد کاهش می­دهد.

جدول 5- اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول بعد از ساخت سناریو

Table 5. the effect of climate change on product performance after scenario generating

                                مآخذ: یافته های تحقیق

نتایج حاصل از مدل PMP  در چهار منطقه مورد مطالعه (جداول 6تا 9)  نشان داد  که در شهرستان رامسر، سطح زیر کشت برنج  بعد از اعمال سناریوی 1 درجه افزایش دما و 1 میلی­متر کاهش بارش، 31 درصد افزایش می­یابد و از 3540 هکتار به 4657 هکتار می­رسد. هم­چنین سطح زیرکشت جو بعد از اعمال سناریو، 3 درصد افزایش یافت و از 1150 هکتار به 1503 هکتار رسید. گندم با 51 درصد کاهش سطح زیر کشت مواجه شد و از 2850 هکتار به 1380 هکتار کاهش یافت. نتایج نشان داد که بر اثر تغییر اقلیم، کشاورزان بیش­تر به کاشت برنج و جو تمایل پیدا می­کنند. در شهرستان نوشهر، سطح زیرکشت برنج با 18 درصد افزایش مواجه شد و از 2920 هکتار به 3465 هکتار رسید. هم­چنین، جو بعد از اعمال سناریو 2/3 درصد افزایش سطح زیرکشت را نشان داد و از 3750 هکتار به 3870 هکتار رسید. گندم در نوشهر بعد از اعمال سناریو با 44 درصد کاهش مواجه شد و از 1500 هکتار به 835 هکتار رسید. نتایج حاکی از آن است که بر اثر تغییر اقلیم کشاورزان به کاشت دو محصول برنج و جو توجه بیش­تری نسبت به محصول گندم دارند. در شهرستان قایم­شهر، افزایش سطح زیرکشت برنج و جو به ترتیب 29 و 33 درصد است. این در حالی است که گندم با 49 درصد کاهش سطح زیرکشت مواجه شد. نتایج نشان داد در قایم­شهر، بر اثر تغییر اقلیم کشاورزان از کاشت گندم به سمت کاشت جو و برنج متمایل می­شوند. در شهرستان بهشهر، برنج و جو بعد از اعمال سناریو به ترتیب با 7 و 25 درصد افزایش و گندم در بهشهر 24 درصد کاهش می­یابد.

جدول 6- نتایج حاصل از مدل­سازی برنامه ریزی ریاضی مثبت (رامسر)

Table 6.  The result of positive mathematic programing (Ramsar)

مآخذ: یافته های تحقیق

جدول7- نتایج حاصل از مدل­سازی برنامه ریزی ریاضی مثبت (نوشهر)

Table 7. the result of positive mathematic programing (Noshahr)

  مآخذ: یافته های تحقیق

جدول 8- نتایج حاصل از مدل­سازی برنامه ریزی ریاضی مثبت (قایم­شهر)

Table 8. the result of positive mathematic programing (Ghaemshahr)

مآخذ: یافته های تحقیق

جدول9- نتایج حاصل از مدل­سازی برنامه ریزی ریاضی مثبت (بهشهر)

Table 6. the result of positive mathematic programing (Behshahr)

مآخذ: یافته های تحقیق

بحث و نتیجه‌گیری

همان­طور که نتایج تجزیه و تحلیل چهار منطقه مطالعاتی نشان داد، در اثر تغییر اقلیم، در مجموع در چهار منطقه مورد بررسی، کشاورزان از کاشت گندم به سمت کاشت جو و برنج متمایل می­شوند. به عبارت دیگر، تغییر اقلیم، تصمیم­گیری کشاورزان را تحت تاثیر قرار­داده و باعث می­شود تا کشاورزان میزان زمین تخصیص داده شده به جو و برنج را افزایش داده و از میزان زمین اختصاص داده شده به محصول گندم بکاهند. یافته های این مطالعه نشان داد که اثر تغییر اقلیم بر همه محصولات الزاماً منفی نیست و لذا می­توان به جنبه­های مثبت تغییر اقلیم نیز توجه داشت و از آن در جهت بهره­برداری بهینه از منابع و امکانات منطقه استفاده کرد. هم­چنین در بخش برنج استان، سیاست­های حمایتی از این محصول به گونه­ای باید صورت گیرد تا کشاورزان کشت برنج را در اولویت و با کارایی بیش­تر انجام دهند.

تشکر و قدردانی

بدین وسیله از تمام اعضا هیات علمی گروه اقتصاد کشاورزی دانشگاه زابل که جهت بهبود نتایج این تحقیق همکاری داشته­اند و هم­چنین از دانشگاه زابل جهت پشتیبانی مالی از این تحقیق تشکر و قدردانی به عمل می‌آید.

Reference

1. Hejazizadeh, z, shirkhani, a, 2005, statistical analysis and forecasting of drought and short-run cyclical drought in Khorasan province, geographic research; 37:13-31. (In Persian)
2. Vaseghi, a, esmaeili, a, 2008, investigating the effect of climate change on the agricultural sector in Iran; ricardian approach, Science and technology of agriculture and natural resources; 45:696-685. (In Persian)
3. Somborok, v, bazaz, a, nasiri, m, rezvani, p, 2006, the effect of climate change on agricultural product, ferdowsy university of Mashhad. (In Persian)
4.  Koochaki, a, 2006, Investigating the effects of climate change on crop characteristics of root crops under Tabriz conditions, second climate change regional conference of Iran Meteorological Organization, Tehran, Iran. (In Persian)
5. Gbetibouo, G.A.and R.M. Hasan, 2005, measuring the economic impact of climate change on major South African field crops: a Ricardian approach, Global and Planetary Change; 47: 143-152.
6. Finger, R.and Schmid, S, 2008, modeling agricultural production risk and the aadaptation to climate change, Agricultural Finance Review; 103: 25-41.
7. Zmudzka, E. 2004, the climatic background of agricultural production in Poland, MiscellaneaGeographic; 11: 127-137.
8. Henseler, M., Wirsig, A., Herrmann, S., Krimly, T., Dabbert, S, 2009, Modeling the impact of global change on regional agricultural land use through an activity-based non-linear programming approach, Agricultural Systems;100: 31-42.
9. Howitt, R.E, 1995. Positive mathematical programming .American Journal of Agricultural Economics, American Journal of Agricultural Economics; 77:329-342.
10. 10- Heckelei, T, 2002, Calibration and Estimation of Programming Models for Agricultural Supply Analysis, University of Bonn.

1. Bates, B.,Kundzewicz, Z.W., Wu, Sh. and Palutikof, J, 2008, Climate Change and Water. Intergovernmental Panel on Climate Change, Intergovernmental Panel on Climate Change; 88:197-206.