بررسی آسیب‌پذیری و تحلیل فضایی ریسک خشکسالی بخش کشاورزی در ایران

محمدی, حسین; ایزدی, ناصر; قاسمی گرکانی, الهه

doi:10.22111/jneh.2022.41968.1892

بررسی آسیب‌پذیری و تحلیل فضایی ریسک خشکسالی بخش کشاورزی در ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استاد گروه جغرافیا، دانشگاه تهران

² دانشجوی دکتری آب‌ و هواشناسی، دانشگاه تهران

10.22111/jneh.2022.41968.1892

چکیده

ماهیت خشکسالی چندبعدی و پویا است و در مطالعه خطر خشکسالی و آسیب‌پذیری، مدیریت ریسک خشکسالی نقش مهمی دارد. ایران با قرار گرفتن در عرض‌های میانه همواره با این پدیده‌ هواشناختی مواجه است. ریسک خشکسالی به‌صورت تابعی از شاخص خطر و شاخص آسیب‌پذیری تعریف می‌گردد. در این مطالعه شاخص آسیب‌پذیری با مؤلفه‌های فیزیکی شامل ارتفاع، سیستم آب، کاربری اراضی و مؤلفه‌های اقتصادی-اجتماعی، نسبت تولید خالص به‌کل تولید خالص، تراکم جمعیت شاغل در بخش کشاورزی ، تراکم جمعیت ،نسبت اراضی دیم به‌کل اراضی و تعداد احشام (1000 رأس در کیلو مربع) با استفاده از توابع عضویت فازی و معیارهای در نظر گرفته‌شده، استانداردشده است و به هرکدام بر اساس روش AHP وزن خاصی داده‌شده است سپس همه نقشه‌ها با یکدیگر تلفیق و نقشه آسیب‌پذیری اراضی نسبت به خشکسالی به‌دست‌آمده است. بر اساس نتایج حاصله مناطق جنوبی، جنوب شرقی و مرکز جز مناطق نسبتاً کم آسیب‌پذیر نسبت به خشکسالی بوده و هر چه به سمت غرب ، شمال و شمال شرق کشور پیش می‌رویم بر میزان آسیب‌پذیری افزوده می‌گردد که می‌توان علل آن را تا حدودی زیادی متأثر از ویژگی‌های اقلیمی و فیزیکی این مناطق دانست. درنهایت نقشه خطر خشکسالی با نمایه SPI در بازه 12 ماه ترسیم و پس از وزن دهی و تبدیل به نقشه فازی با نقشه شاخص آسیب‌پذیری ترکیب شد. نقشه ریسک خشکسالی حاکی از سیطره وسیع ریسک نسبتاً زیاد خشکسالی در پهنه وسیعی از ایران است و با کمک این نقشه‌ها، می‌توان برنامه‌های خرد و یا کلان توسعه بخصوص در بخش کشاورزی را برای هر یک از نقاط کشور تدوین کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

اقلیم شناسی

عنوان مقاله [English]

Investigation of Vulnerability and Spatial Analysis of Drought Risk in the Agricultural Sector in Iran

نویسندگان [English]

Hossain Mohammadi ¹
Naser Iizadi ²
Elahe Ghasemi Garkani ²

¹ Professor of Climatology, Faculty of Geographical Sciences, Tehran University, Iran

² PhD Student of Climatology, Faculty of Geographical Sciences, Tehran University, Iran

چکیده [English]

The nature of the drought is multidimensional and dynamic, and drought risk management plays a vital role in studying drought risk and vulnerability. Iran is always facing this meteorological phenomenon by being in the middle latitudes. Drought risk is defined as the risk index and vulnerability index function. In this study, vulnerability index with physical components including altitude, water system, land use and socio-economic components, the ratio of net production to total production, population density in agriculture, population density, the ratio of rainfed land to total land and number of livestock (1000 heads Per square meter) using standardized fuzzy membership functions and criteria, and each is given a specific weight according to the AHP method. All the maps are combined, and the map of land vulnerability to drought is obtained. According to the results, the southern, southeastern, and central regions are relatively less vulnerable to drought. As we move west, north, and northeast of the country, the number of vulnerabilities increases, the causes of which can be significantly affected by the characteristics. He knew the climate and physics of these areas. Finally, the drought risk map was drawn with the SPI index for 12 months, and after weighing and converting it into a fuzzy map, it was combined with the vulnerability index map. The drought risk map indicates the prevalence of relatively high drought risk in a large area of Iran. With the help of these maps, it is possible to develop micro or macro development plans, especially in the agricultural sector for each part of the country.

کلیدواژه‌ها [English]

Drought Risk
Physical Components
Socio-Economic Components
Fuzzy Logic
AHP Method

مراجع

ابراهیمی، مهرزاد. (1399). آسیب‌پذیری اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی کشاورزان نسبت به خشکسالی: دشت بکان اقلید. اقتصاد کشاورزی و توسعه، 28(1)، 192-171 .

اکرامی، محمد؛ فاتحی مرج، احمد؛ برخورداری، جلال. (1394). ارزیابی آسیب‌پذیری خشکسالی کشاورزی در اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک به کمک GIS و فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP)؛ مطالعه موردی شهرستان تفت یزد، مهندسی آبیاری و آب ایران، 5(20) ،107-117.

خسروی، بلیانی ؛ عباسی سمنانی، یونس.(2017). پهنه‌بندی مخاطرات بارشی منجر به خشکسالی و سیل در حوضه‌های آبریز حله و مند. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 3(4) ، 13-34.‎

حسنی نژاد، آسیه؛ تقدیسی، احمد؛ نوری، سیدهدایت اله؛ اکبریان رونیزی، سعیدرضا. (1397). نقش مدیریت ریسک خشکسالی در کاهش آسیب‌پذیری کشاورزان (موردمطالعه: شهرستان زرین‌دشت)، 9(2)، 264-277.

خلیلی، سید محمد؛ ناجی عظیمی، زهرا؛ حرثی، سمیرا. (1398). مدیریت ریسک خشکسالی کشاورزی با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چندشاخصة فازی در شهرستان فردوس. اقتصاد کشاورزی و توسعه، 27(1) ، 274-237.

صیدی شاهیوندی، مسلم؛ خالدی، شهریار؛ شکیبا، علیرضا؛ میرباقری، بابک.(1392). پهنه‌بندی اقلیم کشاورزی ذرت دانه‌ای در استان لرستان با استفاده از فن‌های سیستم اطلاعات جغرافیایی، 29(2) ، 195-214.

‎ قاسمی نژاد، سعیده؛ سلطانی، سعید ؛ سفیانیان، علیرضا. (1393). ارزیابی ریسک خشکسالی استان اصفهان . مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب‌وخاک، 18(68) ، 213-226.

متکان، علی‌اکبر ؛ درویش زاده، روشنک ؛ حسینی اصل، امین ؛ ابراهیمی خوسفی، محسن ؛ ابراهیمی خوسفی، زهره. (1390). پهنه‌بندی خطر خشکسالی مناطق خشک با استفاده از روش‌های دانش مبنا در محیط GIS مطالعه موردی: حوضه شیطور، یزد. نشریه پژوهش‌های اقلیم‌شناسی ، 2(56) ، 103-116.

نادری، ساسان؛ قنبری موحد، رضوان؛ غلامرضایی، سعید. (1399). ارزیابی آسیب‌پذیری اجتماعی کشاورزان نسبت به خشکسالی (موردمطالعه: شهرستان کرمانشاه). مطالعات جغرافیایی مناطق کوهستانی، ۱(۲) ، ۹۱-۱۰۵.

Adger, W. N. (2006). Vulnerability. Global environmental change, 16(3), 268-281.

Arnold, M., Robert S. Chen, Uwe Deichmann, Maxx Dilley, Arthur L. Lerner-Lam, Randolph E. Pullen, Zoe Trohanis (2006), Natural Disaster Hotspots Case Studies, The World Bank Hazard Management Unit 2006 Washington, D.C. ISBN 0-8213-6332-8, http://hdl.handle.net/10986/7091.

Brooks, N., Adger, W. N., & Kelly, P. M. (2005). The determinants of vulnerability and adaptive capacity at the national level and the implications for adaptation. Global environmental change, 15(2), 151-163.

Carrão, H., Naumann, G., & Barbosa, P. (2016). Mapping global patterns of drought risk: An empirical framework based on sub-national estimates of hazard, exposure, and vulnerability. Global Environmental Change, 39, 108-124.

De Souza, K., Kituyi, E., Harvey, B., Leone, M., Murali, K. S., & Ford, J. D. (2015). Vulnerability to climate change in three hot spots in Africa and Asia: key issues for policy-relevant adaptation and resilience-building research. Regional Environmental Change, 15(5), 747-753.

Eriyagama, N., Smakhtin, V. Y., & Gamage, N. (2009). Mapping drought patterns and impacts: a global perspective (Vol. 133). Iwmi.

Evans, B. M., & Myers, W. L. (1990). A GIS-based approach to evaluating regional groundwater pollution potential with DRASTIC. Journal of Soil and Water Conservation, 45(2), 242-245.

Fan, G., Zhang, Y., He, Y., & Wang, K. (2017). Risk assessment of drought in the Yangtze River Delta based on natural disaster risk theory. Discrete Dynamics in Nature and Society, 2017, https://doi.org/10.1155/2017/5682180.

Güneralp, B., Güneralp, İ., & Liu, Y. (2015). Changing global patterns of urban exposure to flood and drought hazards. Global environmental change, 31, 217-225.

Hallegatte, S., Mook Bangalore, Laura Bonzanigo,Marianne Fay, Tamaro Kane, Ulf Narloch, Julie Rozenberg, David Treguer, and Adrien Vogt-Schilb. 2016. Shock Waves: Managing the Impacts of Climate Change on Poverty. Climate Change and Development Series. Washington, DC: World Bank. License: Creative Commons Attribution CC BY 3.0 IGO, https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/22787 License: CC BY 3.0 IGO.

Hinkel, J. (2011). “Indicators of vulnerability and adaptive capacity”: towards a clarification of the science-policy interface. Global environmental change, 21(1), 198-208.

Huang, L., Yang, P., & Ren, S. (2013, September). The vulnerability assessment method for Beijing Agricultural Drought. In International Conference on Computer and Computing Technologies in Agriculture (pp. 269-280). Springer, Berlin, Heidelberg.

Jianping Yan, (2010). Drought Risk Assessment: Mapping the Vulnerability of Agricultural Systems, Training Workshop on Drought Risk Assessment for the Agricultural Sector - Ljubljana, Slovenia, Sept. 20-24.

Kim, H., Park, J., Yoo, J., & Kim, T. W. (2015). Assessment of drought hazard, vulnerability, and risk: A case study for administrative districts in South Korea. Journal of Hydro-environment Research, 9(1), 28-35.

Massam, B. H. 1988. Multi-criteria decision-making technique in planning. Plan. Program 30: 1-89.

McKee, T. B., N. J. Doesken, and J. Kleist, 1993: The relationship of drought frequency and duration to time scales. Preprints, Eighth Conf. on Applied Climatology, Anaheim, CA, Amer. Meteor. Soc., 179-184.

Mishra, A. K., and V. P. Singh, 2010: A review of drought concepts. J. Hydrol.,391, 202-216.

Moazezi Zadeh Tehrani, M. R. (2014). Vulnerability measures for flood and drought and the application in hydrometric network design (Master's thesis, University of Waterloo), http://hdl.handle.net/10012/8559.

Móring, A., Németh, A., & Bihari, Z. (2012). Estimation and mapping of drought vulnerability based on climate, land use, and soil parameters using the GIS technique. At the Final conference of the DMCSEE project, Ljubljana.

Naumann, G., Barbosa, P., Garrote, L., Iglesias, A. and J. Vogt. (2013). Exploring drought vulnerability in Africa: an indicator-based analysis to be used in early warning systems, Hydrology and Earth System Sciences, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 1591-1604, 2014.

O'Brien, K., Leichenko, R., Kelkar, U., Venema, H., Aandahl, G., Tompkins, H., ... & West, J. (2004). Mapping vulnerability to multiple stressors: climate change and globalization in India. Global environmental change, 14(4), 303-313.

Polsky C, Neff R, Yarnal B, 2007. Building comparable global change vulnerability assessments: The vulnerability scoping diagram. Global Environmental Change, 17(3-4): 472-485.

Saaty, T. L. (1980). The analytic hierarchy process McGraw-Hill. New York, 324, DOI: 10.4236/jss.2019.74025.

Shahid, S., & Behrawan, H. (2008). Drought risk assessment in the western part of Bangladesh. Natural hazards, 46(3), 391-413.

Stone, R. C., & Potgieter, A. (2008). Drought risks and vulnerability in rainfed agriculture: example of a case study in Australia. Options Mediterranean’s, 29-40.

Strzepek, K., Yohe, G., Neumann, J. and B. Boehlert, Characterizing changes in drought risk for the United States from climate change, Environmental Research Letters, vol. 5, no. 4, Article ID 044012, 2010.

Wilhite, D.A., Svoboda, M.D., Hayes, M.J., 2007. Understanding the complex impacts of drought: a key to enhancing drought mitigation and preparedness. Water Resour. Manag. 21, 763-774.

Wisner, B. Vulnerability in Disaster Theory and Practice: From Soup to Taxonomy, then to Analysis and Finally Tool. International Work-Conference Disaster Studies of Wageningen University and Research Centre, 2001; Available online.

World Bank. 2013. Turn Down the Heat: Climate Extremes, Regional Impacts, and the Case for Resilience. A report for the World Bank by the Potsdam Institute for Climate Impact Research and Climate Analytics. Washington, DC: World Bank. License: Creative Commons Attribution - Noncommercial-NoDerivatives3.0 Unported license (CC BY-NC-ND 3.0).

Zarafshania, Kiumars, Lida Sharafia, Hossein Azadib,Gholamhossein Hosseininiac, Philippe De Maeyerb, Frank Witloxb, (2012), Drought vulnerability assessment: The case of wheat farmers in Western Iran, Global, and Planetary Change, Volumes 98-99, December 2012, Pages 122-130.