تأثیر تغییر کاربری اراضی بر تبخیر و تعرق پتانسیل (مطالعه موردی: زیر حوضه سقز)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اردکان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اردکان

چکیده

پدیده تبخیر و تعرق باعث تلفات آب و رطوبت از سطوح آبی، خاک و پوشش گیاهی می‌شود و محاسبه آن از طریق روشی مناسب با توجه به میزان اندک نزولات جوی و محدودیت منابع آب در ایران از اهمیت زیادی برخوردار است. پژوهش حاضر سعی در برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل و تحلیل ارتباط آن با کاربری زمین دارد و هم‌چنین در نظر است تغییرات بلند‌مدت کاربری اراضی زیر حوضه سقز بررسی ‌شده و تأثیرات آن بر تغییرات تبخیر و تعرق مورد بررسی قرار گیرد. در این بررسی از میانگین درازمدت داده های هواشناسی هفت ایستگاه هواشناسی و داده‌های تشتک تبخیر ایستگاه سقز برای تعیین روش مناسب تخمین EToاستفاده شد. از داده‌های ماهواره‌ای سنجنده TM, ETM و لندست هشت با استفاده از نرم افزار‌های ENVI و GIS در استخراج کلاس‌های کاربری طی سال‌های 2013-1992 استفاده گردید. نتایج تحقیق نشان می‌دهدکه بهترین روش برای این منطقه به عنوان اقلیم سرد و معتدل روش تشعشعی فائو با ضریب تبیین 89/0 و Nash با مقدار 86/0 در ایستگاه بیجار و روش بلانی کریدل با ضریب تبیین 94/0 وNash با مقدار 92/0 در ایستگاه سنندج است. نتایج حاصل از تغییر کاربری اراضی نشان می‌دهد که کلیه تغییرات مربوط به کاهش مساحت در بخش مرتعی و افزایش مساحت به ترتیب در کاربری اراضی شهری، سطح مساحت آب در رودخانه‌ها، اراضی باغی و اراضی زراعی بوده است. هم‌چنین نتایج همبستگی تبخیر و تعرق و کاربری اراضی نشان می‌دهد که بیشترین همبستگی تبخیر و تعرق گیاه مرجع با مقدار 95/0 در اراضی زراعی وکمترین آن با مقدار 38/0 در مساحت سطح آب‌های سطحی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of land use changes on potential evapotranspiration (Case study: Saqqez catchment)

نویسندگان [English]

  • Somayeh Soltani-Gerdefaramarzi 1
  • Najmeh Daneshvar-Marvast 2
1 Water Science and Engineering Department, Faculty of agriculture and natural resource
2 Graduated student, Faculty of agriculture and natural resource, Ardakan University
چکیده [English]

The phenomenon of evapotranspiration causes water and moisture losses from water, soil and vegetation levels. Due to the small amount of atmospheric precipitation and water resource constraints in Iran, it is important to calculate it through a suitable method. The present research attempts to evaluate the Reference crop evapotranspiration (ETo) and investigate its relationship with land use. Also long-term land use changes was considered its effects on evapotranspiration changes in the Saqqez catchment. In this study, the long-term mean values of temperature, humidity, sunshine and wind speed data at seven meteorological stations and evaporation pan data of Saqez station were used to determine the appropriate ETo estimation method. TM, ETM and Landsat 8 satellite data and ENVI and GIS techniques were used to extract land use classes during the years 1992-2013. The results of the research indicate that the best method for this region as the cold and moderate climate was FAO radiation and Blaney-Criddle with R2 = 0.89 and Nash –Sutcliffe = 0.86 and R2 = 0.94 and Nash –Sutcliffe = 0.92 in Bijar and Sanandaj station respectively. The results of land use changes indicate that the main changes in land use related to the reduction of area in the rangelands and the increase of area in urban areas, water coverage, agricultural land and garden lands. Also, the results of correlation between evapotranspiration and land use indicate that the highest correlation (0.96) was obtained on agricultural lands and the least correlation (0.38) was observed in the surface area of the rivers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reference crop Evapotranspiration
  • land use
  • Correlation
  • Saqqez
 جهان­بخش،س.، رضایی بنفشه،م.، اسمعیل­پور،م.، تدینی،م. 1391. ارزیابی مدل­های برآورد تبخیر و تعرق و توزیع مکانی سالانه آن در حوضه جنوبی رود ارس. نشریه علمی پژوهشی جغرافیا و برنامه­ریزی، 40: 46-25.

 دوستی رضایی،م.، دادروان،ف.، رضایی آباجلو،ف.، مهدوی،م. 1392. ﺑﺮرﺳﯽ ﻣﯿﺰان اﻓﺰاﯾﺶ دﻣﺎ و ﺗﻐﯿﯿﺮ ﮐﺎرﺑﺮی اراﺿﯽ در ﺣﻮﺿﻪ آﺑ­ﺮﯾﺰ درﯾﺎﭼﻪ اروﻣﯿﻪ و تاثیر آن در ﺗﺒﺨﯿﺮ و ﺗﻌﺮق ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ و ﺣﻘﯿﻘﯽ ﺣﻮﺿﻪ و ﺳﻄﻮح آزاد آب. پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران.

 زارع­اﺑﻴﺎﻧﻪ،ح.، بیات­ورکشی،م.، ﺳﺒﺰی­ﭘﺮور،ع.ا.، ﻣﻌﺮوﻓﻲ،ص.، قاسمی،ع. 1389. ارزﻳﺎﺑﻲ روش­ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮآورد ﺗﺒﺨﻴﺮ و ﺗﻌﺮق ﮔﻴﺎه ﻣﺮﺟﻊ و ﭘﻬﻨﻪﺑﻨﺪی آن در اﻳﺮان. ﭘﮋوﻫﺶ­های جغرافیای طبیعی. 74: 110-95.

 سبزی­پرور،ع.ا.، تفضلی،ف.، زارع­ابیانه،ح.، بابانژاد،ح.، موسوی­بایگی،م.، غفوری،م.، محسنی­موحد،ا.، مریانجی،ز. 1387. مقایسه چند مدل برآورد تبخیر - تعرق گیاه مرجع در یک اقلیم سرد نیمه­خشک، به منظور استفاده بهینه از مدل­های تابش.‎ نشریه علمی و پژوهشی آب و خاک. 2: 340-329.

 علیزاده،ا.، خان­جانی،م.ج.، تاراز،ح.، رهنورد،م.ر. 1385. ارزیابی داده­ها در صورت اصلاح داده­های دما بر روی دقت محاسبات تبخیر و تعرق و مقایسه با نتایج لایسیمتر. تحقیقات جفرافیایی. 6: 91-99.

 قلی­زاده الپاوت،ح.، امینی­نیا،ک. 1394. بررسی تغییرات زمانی تبخیر و تعرق پتانسیل در تبریز. فصل­نامه علمی پژوهشی فضای جغرافیایی. 49: 35-19.

 کار­آموز،م.، عراقی­نژاد،ش. 1384. هیدرولوژی پیشرفته. انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر. 264ص.

مساعدی،ا.، مرعشی،م.، کواکبی،غ. 1389. بررسی مقایسه خشک­سالی در مناطق پر­باران و کم­باران (مطالعه موردی: استان گلستان)، علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 1: 290-277.

 نوری،ح.، فرامرزی،م. 1396. بررسی تبخیر و تعرق واقعی در کاربری­های مختلف اراضی مناطق کوهستانی با استفاده از الگوریتم سبال و ترکیب تصاویر ماهواره­ای MODIS و Landsat 8. مجله جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی. 2: 56-39.

 ولی­زاده کامران،خ.، جهان­بخش،س.، زاهدی،م.، رضایی بنفشه،م. 1391. ﺑﺮآورد ﺗﺒﺨﯿﺮ - ﺗﻌﺮق واﻗﻌﯽ و ﺗﺤﻠﯿﻞ ارﺗﺒﺎط آن ﺑﺎ ﮐﺎرﺑﺮی زﻣﯿﻦ در محیط GIS. فصل­نامه‌ی ﻋﻠﻤﯽ - ﭘﮋوﻫﺸﯽ ﻓﻀﺎی ﺟﻐﺮاﻓﯿﺎیی. 37: 54-39.

یعقوب­زاده،م.، برومند­نسب،س.، ایزد­پناه،ز.، سید­کابلی،ح. 1394. ﺑﺮرﺳﯽ روﻧﺪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﮑﺎﻧﯽ و زﻣﺎﻧﯽ ﺗﺒﺨﯿﺮ و ﺗﻌﺮق ﺑﻪ ﮐﻤﮏ سنجش ‌از دور در ﻣﻨﺎﻃﻖ نیمه‌­خشک. ﻧﺸﺮﯾﻪ ﭘﮋوﻫﺶ آب در ﮐﺸﺎورزی. 2: 234-222.

Allen,R.G., Pereira,L.S., Raes,D and Smith,M., 1998. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome. 300(9), p.D05109.

Dias,L.C.P., Macedo,M.N., Costa,M.H., Coe,M.T and Neill,C., 2015. Effects of land cover change on evapotranspiration and streamflow of small catchments in the upper Xingu river basin, central Brazil. Journal of hydrology: Regional studies. 4:108-122.

Kumar,M., Raghuwanshi,N.S., Singh,R., Wallender,W.W and Pruitt,W.O., 2002. Estimating evapotranspiration using artificial neural network. Journal of irrigation and drainage engineering. 128.4:224-233.

 Li,Z., Wu,W., Liu,X., Fath,B.D., Sun,H., Liu,X., Xiao,X and Cao,J., 2017. Land use/cover change and regional climate change in an arid grassland ecosystem of inner Mongolia, China. Ecological modelling. 353:86-94.

Liu,Y., Zhuang,Q., Chen,M., Pan,Z., Tchebakova,N., Sokolov,A., Kicklighter,D., Melillo,J., Sirin,A., Zhou,G and He,Y., 2013. Response of evapotranspiration and water availability to changing climate and land cover on the Mongolian plateau during the 21st century. Global and planetary change. 108:85-99.

Olchev,A., Ibrom,A., Priess,J., Erasmi,S., Leemhuis,C., Twele,A., Radler,K., Kreilein,H., Panferov,O and Gravenhorst,G., 2008. Effects of land-use changes on evapotranspiration of tropical rain forest margin area in Central Sulawesi (Indonesia): Modelling study with a regional SVAT model. Ecological modeling. 212.1-2: 131-137.

 Zhan,C.S., Zhao,J., Wang,H.X and Yin,J. 2011. Quantitative estimation of land surface evapotranspiration in Taiwan based on MODIS data. Water science and engineering. 4.3:237-245.