ارزيابي اثرات تغيير اقليم بر الگوي بهينه كشت محصولات زراعي: مطالعه موردي حوضه قره‌سو استان گلستان

Assessment of Climate Change Impacts on Optimum Cropping Pattern: A Case Study of Ghareso Basin in Golestan Province

اين مطالعه با هدف ارزيابي فني و اقتصادي اثرات تغيير اقليم بر بخش كشاورزي حوضه قره سو در استان گلستان انجام شده است. در قسمت اول، با استفاده از مدل بارش- رواناب IHACRES و داده‌هاي بارش، دما و رواناب ماهانه در دوره پايه (2010-1994)، ميزان رواناب رودخانه قره‌سو در دوره 2040- 2011 شبيه‌سازي شد. سپس، وضعيت احتمالي تخصيص منابع آب و تأمين نياز بخش كشاورزي توسط مدل WEAP مورد بررسي قرار گرفت. در قسمت دوم، براي كاهش اثرات منفي تغيير اقليم بر بخش كشاورزي با استفاده از مدل اقتصادي برنامه‌ريزي آرماني، الگوي كشت بهينه با آرمان‌هاي حداقل مصرف آب و حداكثر سود در آينده تعيين گرديد. نتايج قسمت اول نشان داد كه رواناب در دوره‌هاي آتي نسبت به دوره پايه 31/34 درصد كاهش مي‌يابد. همچنين، نتايج مدل WEAP، نشان‌دهنده افزايش نياز تأمين نشده بخش كشاورزي در منطقه مورد مطالعه در دوره آتي مي‌باشد. اين نتيجه بيانگر اين است كه در آينده، در صورت ادامه تغيير اقليم، جهت كاهش اثرات منفي در بخش كشاورزي بايد الگوي كشت منطقه به حذف پنبه و افزايش جو و برنج تغيير كند. اين تغييرات در نتايج قسمت دوم مدل به واسطه يك مدل برنامه‌ريزي آرماني مشخص شد. در الگوي بهينه كشت ارائه شده، ميزان سود ناخالص كشاورزان منطقه مورد مطالعه در دوره 2040-2011 از 1386 ميليارد ريال به 1991 ميليارد ريال نسبت به سال پايه افزايش مي‌يابد. پيشنهاد مي‌شود با توجه به اين‌كه نتايج مدل برنامه‌ريزي آرماني اهداف متضادي را در برگرفته است، از نتايج آن به عنوان يك راهنما براي مديران تصميم‌گير استفاده شود.

This study was carried out to evaluate the economic and technical effects of climate change on the agricultural sector of Ghareso basin in Golestan province. In the first part, using the IHACRES rainfall-runoff model and rainfall, temperature, and monthly runoff data during the base period (1994-2010), the Ghareso river flow was simulated during the period of 2011-2040. Then, the probabilistic status of water resources allocation and provision of agricultural sector was evaluated by WEAP model. In the second part, in order to reduce the negative effects of climate change on the agricultural sector, using the goal programming economic model, optimal cultivation with the goals of minimum water consumption and maximum future profits was determined. The results of the first part showed that runoff decreases in the upcoming periods by 31.34% compared to the base period. In addition, the results of the WEAP model indicate an increase in the unmet need of the agricultural sector in the region under study. This result suggests that with the continuation of climate change in the future to reduce the negative effects in agriculture, the region's cultivation pattern should be changed to remove cotton and increase barley and rice. These changes were identified in the results of the second part of the model through the Goal Programming Model. In the optimal cultivation pattern, the gross profit of farmers in the studied area in the period of 2011-2040 increased from 1386 billion Rials to 1991 billion Rials compared to the base year.