تأثير افزايش دما و غلظت CO2 ناشي از تغيير اقليم بر عملكرد گندم در استان خوزستان: يك بررسي همانندسازي

Impacts of increasing CO2 and temperature due to climate change on wheat yield in Khuzestan province: A simulation study

اين تحقيق با استفاده از مدلهاي گردش عمومي با هدف پيش­بيني تأثير تغيير اقليم آينده بر عملكرد گندم در هفت شهرستان استان خوزستان انجام شده است. به همين منظور، از مدل گردش عمومي HadCM3 با سه سناريوي انتشار (A2، A1B و B1) طي سه دورۀ زماني آينده استفاده شد. براي توليد فراسنجه (پارامتر)هاي اقليمي روزانه از برنامۀ LARS-WG استفاده شد. از مدل APSIM-Wheat نيز به‌منظور همانندسازي رشد و نمو گندم در شرايط اقليم استفاده شد. نتايج نشان داد، بيشترين افزايش دما نسبت به دورۀ پايه مربوط به شهرستان اهواز و كمترين افزايش دما در مقايسه با دورۀ پايه در شهرستان ايذه خواهد بود. در بين همۀ مناطق مورد بررسي، عملكرد دانه، زيست‌توده و شاخص سطح برگ گندم در آيندۀ استان خوزستان روند افزايشي و طول فصل رشد در اين مناطق روند كاهشي خواهد داشت. در اين بررسي بيشترين عملكرد دانۀ گندم در شرايط تغيير اقليم آينده در شهرستان ايذه و رامهرمز (به ترتيب 7691 و 6595 كيلوگرم در هكتار) به دست آمد. به‌طوركلي نتايج اين تحقيق نشان داد، روند عملكرد دانۀ گندم در استان خوزستان در آينده افزايشي خواهد بود و اين افزايش به‌طور عمده ناشي از افزايش شاخص سطح برگ (كه همبستگي بالايي با عملكرد دانه داشت) است. ديگر صفات مورد بررسي مانند طول فصل رشد در مقايسه با شاخص سطح برگ، تأثير بسيار كمتري بر افزايش عملكرد دانه در شرايط تغيير اقليم در استان خوزستان داشت. همچنين مناطقي با دماي كمتر در دورۀ پايه (مانند ايذه) در آينده عملكرد دانۀ بيشتري خواهند داشت.

The current study was implemented by using general circulation models (GCMs) aiming at predicting the future climate change as well as its impacts on wheat yield in seven locations of Khuzestan province including Ahwaz, Dezful, Ezeh, Behbahan, Bandar Mahshahr, Ramhormoz and Omidiye. Accordingly, general circulation model of HadCM3 (United Kingdom Met Office Hadley) under three emission scenarios (B1, A1B and A2) for three time periods (2011-30, 2046-65, 2080-2099) were investigated. LARS-WG software was used to generate daily climate parameters. The outputs of LARS-WG were used as inputs for APSIM crop simulation model to simulate growth and development of wheat under future climate change. According to the results obtained, the future minimum and maximum temperatures in Khuzestan will have increasing trend. Simulation results also showed that grain yield, biomass yield and leaf area index (LAI) substantially increased in all locations under future climate compared with the baseline period. Compared to the baseline, the highest wheat grain yield in the future would be obtained in Izeh and Ramhormoz (7691 and 6596 kg ha-1, respectively). Overall, it is concluded that over the coming decades, the wheat grain yield in Khuzestan province will have increasing trend largely due to an increase in LAI (which is highly correlated with grain yield). Other growth characteristics such as length of growing season had less impact on grain yield compared with the LAI under climate change in all study locations. Also, locations with cooler temperature in the baseline (i.e. Izeh) will produce higher grain yield in the future.