ارزیابی مدل های پیشنهادیFAO برای برآورد تبخیر-تعرق گیاه مرجع در آبخیز حاجی آباد هرمزگان
نویسندگان
1 استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران
doi
10.22092/wmrj.2022.358978.1477چکیده
مقدمه و هدفدر چند سال اخیر بروز خشکسالی ها موجبشده است تا منابع آب در دسترس دشت ها و آبخیزهای جنوبی کشور، به ویژه آبخیزهای استان هرمزگان، به طور فزاینده ای کاهش یابد و افزونبر تغییر بوم شناسی (زیست بوم) آنها، امنیت غذایی کشور را با خطر جدی مواجه نماید. همزمان با تلاش برای یافتن منابع آب جدید، اصولی ترین راه مقابله با کمبود آب، استفاده ی مناسب و مؤثر از منابع آب موجود است که به نوبهی خود مستلزم آگاهی از تبخیر-تعرق یا نیاز آبی گیاهان است. تبخیر-تعرق گیاهان معمولاً به دو روش مستقیم و غیرمستقیم محاسبه می شود. در روش غیرمستقیم تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ET0) که بیانگر اثر آب و هوا بر تبخیر-تعرق است با استفاده از مدل هایی که از یک یا چند ویژگی آب و هوایی استفاده می کنند تخمینزده می شود، سپس (ET0) در ضریبی به نام ضریب گیاهی که منعکس کننده ی ویژگیهای گیاه است ضرب میشود تا تبخیر-تعرق به دست آید. نتایج پژوهش های گذشته نشان دهنده ی تفاوت اندازهی دقت و همخوانی مدل های برآورد (ET0) در آبخیزها و مناطق مختلف است. بنابراین، اگر از هر یک از این مدل ها بدون ارزیابی اندازهی همسنجی و دقت آن ها در هر آبخیز استفاده شود امکان بروز خطا در برآورد اندازهی ((ET0 و به دنبال آن نیاز آبی گیاهان افزایش می یابد که این امر هرگونه برنامه ریزی برای آینده ی آبخیز را با مشکل مواجه می کند. بنابراین، هدف این پژوهش ارزیابی دقت و کارایی مدل های پیشنهادی FAO در آبخیز حاجی آباد هرمزگان میباشد.مواد و روشهااین پژوهش به مدت چهار سال در آبخیز حاجی آباد هرمزگان انجام شد. تبخیر-تعرق گیاه مرجع (چمن) با استفاده از یک دستگاه لایسیمتر زهکش دار به طور هفتگی اندازه گیری شد. به این منظور، در سال اول آزمایش، در مرکز زمینی به مساحت 2 هکتار با کاربری کشاورزی که نماینده ی این آبخیز بود یک دستگاه لایسیمتر زهکشدار مربع شکل به ابعاد 3×3 متر و عمق 190سانتی متر نصب شد. سپس به مدت سه سال، در پیرامون و درون لایسیمتر با مساحت 900 متر، چمن رقم برموداگراس (Cynodon dactylon L.) کشت شد و پس از این که پوشش کاملی روی زمین ایجاد شد و بلندی چمن حدود هشت سانتی متر شد، تبخیر-تعرق آن به طور هفتگی و به روش بیلان آبی اندازهگیری شد. همچنین تبخیر-تعرق گیاه مرجع با استفاده از مدلهای پیشنهادشدهی فائو شامل پنمن اصلاحشده، بلینی-کریدل اصلاحشده، تشعشع، تشتک تبخیر و پنمن- مانتیث برآورد شد و با دادههای اندازه گیریشده بهوسیلهی لایسیمتر مقایسه شد و با استفاده از وایازی خطی، درصد خطای برآورد فصلی (سالانه) تبخیر-تعرق و جذر میانگین مربعات خطا، بهترین مدل ها برای آبخیز حاجی آباد هرمزگان تعیین و پیشنهاد شد.نتایج و بحثاندازهی فصلی (ET0) اندازه گیریشده با لایسیمتر 2729/8 میلی متر بود. اندازهی (ET0)برآوردشده با روش مدل های پنمن اصلاحشده، بلینی-کریدل اصلاحشده، پنمن- مانتیث، تشعشع و تشتک تبخیر به ترتیب 3405/0، 2695/2، 2868/0، 2789/2 و 2054/6 میلی متر بود. مقایسه ی دادههای برآوردشده با مدل های مزبور با دادههای اندازه گیریشدهی لایسیمتر (2729/8 میلی متر) نشان داد که مدل های پنمن اصلاحشده، پنمن- مانتیث و تشعشع، اندازهی تبخیر-تعرق گیاه مرجع را به ترتیب 24/7، 5/1 و 2/2 % بیش از اندازهگیریهای لایسیمتر برآورد کردهاند. مدلهای تشتک تبخیر و بلینی-کریدل اصلاحشده اندازهی تبخیر-تعرق گیاه مرجع را به ترتیب 27/7 و 1/3 % کمتر از اندازهگیریهای لایسیمتر برآورد کرده اند. در بیشتر دوره ها مقایسهی دادههای هفتگی نشان داد میانگین روزانهی (ET0) با استفاده از مدل پنمن اصلاحشده و تشتک تبخیر فائو بهترتیب بیشتر و کمتر از اندازه گیریهای لایسیمتر برآورد شدهاند. در دوره هایی که اندازههای (ET0) کوچکتر از 7 میلی متر در روز متر بوده است (بیشتر در فصل های پاییز و زمستان)، مدل تشعشع، اندازهی تبخیر-تعرق را بیشتر از اندازه گیریهای لایسیمتر برآورد کرد و در ماه های گرم سال که اندازههای (ET0)بزرگتر از 10 میلی متر در روز متر بوده است (تابستان) تبخیر-تعرق را کمتر از اندازهی واقعی برآورد کرد. نتیجه گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد، مدلهای بلینی-کریدل و پنمن- مانتیث فائو، به ترتیب (ET0) را با دقت بیشتری برآورد کردند و به عنوان مناسبترین مدلها برای آبخیز حاجی آباد و مناطق با شرایط اقلیمی مشابه پیشنهاد شدند. البته مدل بلینی-کریدل در مقایسه با مدل پنمن-مانتیث به اطلاعات و ویژگیهای اقلیمی کمتری نیاز داشت که در مناطق با داده های اقلیمی محدود نیز می تواند استفاده شود.