پایداری | متن کامل رایگان | ارزیابی هماهنگی کوپلینگ تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه، و تجزیه و تحلیل عوامل مانع در یک منطقه خاک سیاه معمولی شمال شرق چین - شهرساز | سایت تخصصی شهرسازی با هوش مصنوعی | شهرساز

بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی

بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی را از Urbanity.ir بخواهید

خرید درب شیشه ای سکوریت با بهترین قیمت از تتراگلس

ادامه ...

اهمیت توسعه صادرات مصالح ساختمانی در اقتصاد ملی

ادامه ...

Tuesday, 18 June , 2024
امروز : سه شنبه, ۲۹ خرداد , ۱۴۰۳

آخرین اخبار »

شناسه خبر : 22108

ارسال

پرینتخانه » مقالات تاریخ انتشار : 13 ژوئن 2024 - 3:30 | 8 بازدید | ارسال توسط : riazat

پایداری | متن کامل رایگان | ارزیابی هماهنگی کوپلینگ تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه، و تجزیه و تحلیل عوامل مانع در یک منطقه خاک سیاه معمولی شمال شرق چین

۲٫۲٫ حوزه مطالعه و منابع داده با توجه به تعریف محققین از پهنه خاک سیاه شمال شرقی و منطقه سیاه خاک معمولی شمال شرقی [۳۵]منطقه سیاه خاک شمال شرقی منطقه ای با غلظت بالای خاک های سیاه، خاک های آهکی سیاه، خاک های آهکی شاه بلوطی و خاک های جنگلی خاکستری است. منطقه خاک سیاه […]

۲٫۲٫ حوزه مطالعه و منابع داده

با توجه به تعریف محققین از پهنه خاک سیاه شمال شرقی و منطقه سیاه خاک معمولی شمال شرقی [۳۵]منطقه سیاه خاک شمال شرقی منطقه ای با غلظت بالای خاک های سیاه، خاک های آهکی سیاه، خاک های آهکی شاه بلوطی و خاک های جنگلی خاکستری است. منطقه خاک سیاه معمولی شمال شرقی منطقه ای از خاک سیاه متمرکز و خاک آهکی سیاه است. با توجه به این واقعیت که خاک سیاه و خاک آهکی سیاه دارای خواص خاکی عالی هستند و در هنگام استفاده از محصولات کشاورزی نماینده بیشتری دارند، این مقاله منطقه معمولی خاک سیاه در شمال شرقی چین را به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب کرد. مختصات جغرافیایی منطقه معمولی خاک سیاه در شمال شرقی چین ۳۹ تا ۵۴ درجه شمالی و ۱۱۵ تا ۱۳۵ درجه شرقی است. مساحت زمین زیر کشت ۱۸٫۵۳ میلیون هکتار است که تقریباً ۱۲ درصد از مساحت خاک سیاه جهان را تشکیل می دهد. عمدتاً در چمنزار Hulunbeier، کوه‌های Xing'an، دشت Sanjiang، دشت Songnen، بخش‌هایی از دشت Liaohe و منطقه کوه Changbai توزیع می‌شود. مناطق درگیر شامل استان هیلونگجیانگ، استان جیلین، بخش شمالی مرکزی استان لیائونینگ شرقی و چهار لیگ شرقی منطقه خودمختار مغولستان داخلی است. منطقه معمولی خاک سیاه در شمال شرقی در آب و هوای معتدل قاره ای و منطقه آب و هوای موسمی معتدل، با زمستان های سرد و خشک، تابستان های گرم و بارانی، و میانگین بارندگی سالانه ۴۰۰ تا ۷۰۰ میلی متر واقع شده است که آب و هوا را برای منطقه مناسب می کند. رشد محصولات غذایی (شکل ۲).

برای این مقاله از منابع مختلف داده استفاده شده است. برای غربالگری مناطق پراکنش متمرکز خاک‌های سیاه و خاک‌های آهکی سیاه برای به دست آوردن محدوده خاک‌های سیاه معمولی در شمال شرقی چین، نقشه خاک ۱:۱ میلیونی از دومین سرشماری ملی خاک منتشر شده توسط مرکز منابع و علوم محیطی و داده های آکادمی علوم چین (CAS)، Arcgis10.2 استفاده شد. ما بیشتر شهرهای خاص در منطقه مورد مطالعه را با قرار دادن مرزهای استان ها و شهرها غربال کردیم. این مطالعه همچنین داده ها را از ۱۷ شهرداری در منطقه خاک سیاه معمولی شمال شرقی برای دوره ۲۰۰۵-۲۰۲۱ جمع آوری کرد. در این مورد، داده های مربوط به آب آبی محصول، تبخیر و تعرق آب سبز و بارش موثر با استفاده از نرم افزار CROPWAT8.0 به دست آمد. داده‌های اضافی از ایستگاه ملی هواشناسی از مرکز علوم منابع و محیط‌زیست و داده‌های آکادمی علوم چین (CRESD)، از جمله حداکثر و حداقل دمای روزانه، ساعات نور، سرعت باد، و میانگین بارش ماهانه در طول محصول جمع‌آوری شد. دوره رشد ضرایب تنظیم زراعی از استانداردهای مربوطه در پایگاه داده فائو استخراج شد. بلایا و مناطق آسیب دیده از سالنامه آماری روستایی چین (۲۰۰۵-۲۰۲۱) تهیه شده است. شاخص‌های سطح آبیاری مؤثر، نهاده‌های عامل تولید و بازده کشاورزی از سالنامه‌های آماری و بولتن‌های آماری استان‌ها و شهرهای مربوطه در شمال شرقی چین تهیه شده‌اند.

۲٫۳٫ روش تحقیق

الف. حسابداری ردپای آب. در سال ۲۰۰۴، Ref. [36] مفهوم ردپای آب بر اساس آب مجازی را بیشتر توسعه داد. این امر ناکافی بودن حسابداری سنتی آب را جبران می کند، که فقط بر آب آبی تأکید دارد و به طور جامع ارتباط نزدیک بین الگوهای مصرف انسانی و اکوسیستم های آب شیرین را توصیف می کند. در تولید غلات، ردپای آب مقدار آب مصرفی در تولید محصول است و شامل ردپای آبی آبی، ردپای آب سبز و ردپای آب خاکستری است. علاوه بر این، به منظور روشن شدن موضوع آب برای تولید کشاورزی مرتبط با کشاورزی دیم و آبی، بر اساس مفاهیم اصلی پارادایم جهانی مصرف آب کشاورزی، Ref. [37] یک چارچوب تحلیلی جامع برای استفاده از آب کشاورزی در چین ایجاد کرد که میزان آب موجود برای محصولات غذایی را به معنای وسیع با آب آبی و سبز اندازه گیری کرد. تمرکز این مقاله بر محاسبه نیازهای آبی محصول در طول دوره زایشی به منظور بهینه سازی ساختار کاشت محصولات غذایی و تنظیم الگوی تولید دانه بود. ردپای خاکستری آب تحت تأثیر بیشتر انسان است، بنابراین رد پای آب آبی (WF_آبی) و ردپای آب سبز (WF_gre_{که در}) برای اندازه گیری مقدار آب مورد نیاز برای تولید محصولات غذایی منطقه ای انتخاب شدند و ردپای خاکستری آب در حال حاضر در نظر گرفته نشد. ردپای آبی آبی نشان دهنده مقدار کل آب سطحی و زیرزمینی مصرف شده در طول تولید محصول است و ردپای آب سبز نشان دهنده مقدار آب ذخیره شده در سفره های خاکی و مصرف شده از طریق تبخیر و تعرق محصول است.

با توجه به ویژگی‌های ساختار کشت در منطقه مورد مطالعه و در دسترس بودن منابع داده‌ای، از نرم‌افزار CROPWAT8.0 تعبیه‌شده در فرمول Penman-Menteith در این مقاله برای اندازه‌گیری تبخیر تعرق آب آبی و آب سبز و همچنین اثربخشی آن استفاده شد. ته نشینی. ما نیاز به آب در واحد جرم یک محصول غذایی را با کمک تبخیر و تعرق محصول مدل‌سازی کردیم و ردپای آب در واحد جرم محصولات غذایی مختلف را محاسبه کردیم. علاوه بر این، ردپای آبی آبی، ردپای آب سبز، و ردپای کل آب مصرف محصولات غذایی منطقه ای به دست آمد. فرمول محاسبه خاص به شرح زیر است:

$WFP = {WFP}_{سبز} + {WFP}_{آبی} = (۱۰ \sum_{د = ۱}^{ال جی پ} {ET}_{سبز}) / Y + (۱۰ \sum_{د = ۱}^{ال جی پ} {ET}_{آبی}) / Y$

(۱)

$E {تی}_{g r ه ه n} = دقیقه (E {تی}_{ج} ، پ_{ه f f})$

(۲)

$E {تی}_{ب ل تو ه} = حداکثر (۰ ، E {تی}_{ج} - پ_{ه f f})$

(۳)

$پ_{ه f f} = {\begin{cases} پ \times (۱۲۵ - ۰٫۶ \times پ) ، پ \leq ۲۵۰ / ۳ \\ ۱۲۵ / ۳ + ۰٫۱ \times پ ، پ > ۲۵۰ / ۳ \end{cases}$

(۵)

در فرمول بالا، WFP ردپای آب در واحد جرم محصول است. WF_سبز و WF_آبی به ترتیب ردپای آب سبز و ردپای آبی آبی محصولات در واحد جرم هستند. نیاز آبی در واحد سطح محصول معادل ۱۰ برابر تبخیر و تعرق تجمعی محصول در طول چرخه رشد است. ال جی_پ تعداد روزهای دوره رشد محصول است و Y عملکرد در واحد سطح محصول است. ET_سبز تبخیر و تعرق آب سبز محصول است که حداقل تبخیر و تعرق کل محصول را می گیرد ET_ج و بارش موثر پ_eff در طول دوره زایشی محصول نیاز آب آبیاری از تفاوت بین نیاز آبی محصول و مقدار بارندگی موثر حاصل می شود. اگر بارندگی موثر بیشتر از نیاز آبی محصول باشد، نیاز آبیاری محصول صفر و ET_آبی ۰ می گیرد. ک_ج نشان دهنده ضرایب شرطی سازی محصول است. ET₀ تبخیر و تعرق محصول مرجع را نشان می دهد که با استفاده از فرمول استاندارد Penman-Menteith توصیه شده توسط سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد (FAO) محاسبه می شود. پ نشان دهنده میزان بارندگی است که در طول دوره زایشی محصول می بارد. پ_eff نشان دهنده بارش موثر، با استفاده از محاسبات توصیه شده توسط خدمات حفاظت از خاک USDA به دست آمد.

بر اساس ردپای آب در واحد جرم محصولات زراعی محاسبه شده در معادله فوق و ترکیب با تولید منطقه ای هر محصول غذایی، کل ردپای آب تولید پنج محصول غذایی در منطقه من به دست آمد، WF_من. در معادله (۶) Y' کل تولید غلات منطقه ای است، من منطقه را نشان می دهد و j محصول غذایی را نشان می دهد.

$دبلیو {اف}_{من} = \sum_{من = ۱}^{n} دبلیو اف پ \times Y_{من j}^{“}$

(۶)

ب. مدل درجه هماهنگی جفت شده. تطبیق منابع آب و خاک پایه مهمی برای حفظ پایدار و هماهنگ تولید غلات است. از یک سو، تطابق خوب بین منابع آب و خاک، بازسازی الگوی تولید غلات را تسهیل می‌کند و در نتیجه ظرفیت تولید غلات را افزایش می‌دهد. از سوی دیگر، یک الگوی معقول از تولید غلات می‌تواند تا حدودی وضعیت تخصیص منابع آب و خاک منطقه‌ای را بهبود بخشد، حفاظت از آب و خاک را ارتقا دهد و اکولوژی کشاورزی را تثبیت کند. بر اساس تحلیل فوق، بین تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه همبستگی وجود دارد. مدل درجه هماهنگی جفت شده به طور گسترده در هنگام بررسی رابطه هماهنگی جفت شده بین دو زیر سیستم استفاده می شود [۳۸]. بنابراین، این مقاله مدل هماهنگی همراه را برای بررسی رابطه بین تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه در منطقه معمولی خاک سیاه شمال شرقی چین اتخاذ می‌کند.

متغیر را تنظیم می کنیم تو_من (من = ۱,۲,····,n) به عنوان متغیر کمکی ترتیبی زیرسیستم برای دو زیرسیستم تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه. ارزش از j شاخص هفتم برای منمتغیر کمکی ترتیبی است ایکس_ij. در میان آنها، ایکس_حداکثر و ایکس_دقیقه حداکثر و حداقل مقدار را نشان می دهد منپارامتر مرتبه ام به ترتیب. مقادیر نرمال شده شاخص های مثبت و منفی به شرح زیر محاسبه می شود:

${تو}_{ij} = {\begin{cases} ({ایکس}_{ij} - {ایکس}_{دقیقه}) / ({ایکس}_{حداکثر} - {ایکس}_{دقیقه}) ، پ o س من تی من v ه \\ ({ایکس}_{حداکثر} - {ایکس}_{ij}) / ({ایکس}_{حداکثر} - {ایکس}_{دقیقه}) ، منفی \end{cases}$

(۷)

در معادله (۷) تو_ij مقدار نرمال شده است.

درجه نظم شاخص های درون زیرسیستم تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه بیشتر محاسبه می شود.

${تو}_{من} = \sum_{j = ۱}^{n} ل_{من j} {تو}_{ij} ، \sum_{j = ۱}^{n} ل_{من j} = ۱$

(۸)

در معادله (۸) تو_من درجه ترتیب زیرسیستم است و ل_ij وزن هر شاخص ارزیابی است.

تابع کوپلینگ میزان وابستگی متقابل و تعامل بین سیستم ها را نشان می دهد. برای زیرسیستم تطبیق منابع آب و خاک U₁ و زیر سیستم تولید غلات U₂، تابع درجه کوپلینگ را می توان به شکل زیر ساخت.

$سی = ۲ \sqrt{U_{۱} \cdot U_{۲} / {(U_{۱} + U_{۲})}^{۲}}$

(۹)

درجه جفت سیستم C∈ [۰, ۱]. مقدار بزرگتر درجه جفت C نشان می دهد که دو سیستم بهتر جفت می شوند و بالعکس.

به منظور انعکاس بیشتر اثر کلی توسعه هماهنگ بین سیستم ها و جبران برخی از کمبودهای تابع درجه جفت، مدل درجه هماهنگی جفت معرفی شده است. به صورت بیان می شود

$D = \sqrt{سی \cdot تی} ، تی = آ U_{۱} + ب U_{۲}$

(۱۰)

در معادله (۱۰) D درجه هماهنگی جفت است و تی شاخص تطبیق ترکیبی بین تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه است. α و β به ترتیب وزن دو زیرسیستم، تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه را بر روی اثر هماهنگی کل سیستم نشان می دهند. تنظیم کردیم آ = ب = ۰٫۵ برای محاسبه شاخص آشتی. با اشاره به معیارهای طبقه بندی پیشنهادی توسط مطالعات موجود [۳۸]، درجه جفت سی و درجه هماهنگی جفت D با استفاده از روش تابع توزیع یکنواخت به چهار مرحله تقسیم شدند (میز ۱).

ج. مدل مانع. در تئوری، توسعه هماهنگ منابع آب و خاک کشاورزی و سیستم‌های تولید غلات ایده‌آل‌ترین حالت است، اما در واقعیت، در هر زیرسیستم، همیشه برخی از شاخص‌ها در سطح پایینی وجود دارند که سطح کلی را پایین می‌آورند. سیستم، تبدیل شدن به یک “تابلو کوتاه” که توسعه هماهنگ کلی سیستم را محدود می کند. به چنین عواملی عوامل مانع می گویند. با شناسایی عوامل سطح پایین در داخل سیستم، مدل درجه مانع از تفکر « جبران کاستی ها » برای بهبود سطح عوامل مانع استفاده می کند تا به استفاده منظم از منابع در داخل سیستم پی برده و سطح را بهبود بخشد. تولید غلات سه متغیر اساسی، یعنی درجه مانع (O_ijدرجه انحراف شاخص (D_ij) و درجه مشارکت عوامل (اف_من) در ساخت مدل درجه مانع معرفی می شوند. در میان آنها، درجه مشارکت عامل نشان دهنده درجه مشارکت شاخص i در کل سیستم است که به طور کلی با وزن اندیکاتور بیان می شود. w_من. فرمول خاص مدل به شرح زیر است:

$O_{ij} = \frac{D_{من j} w_{من}}{\sum_{من = ۱}^{متر} D_{من j} w_{من}}$

(۱۱)

در معادله (۱۱) درجه مانع (O_ij) نشان دهنده درجه تأثیر سیستم کلی است من شاخص از j-ام شی ارزیابی و انحراف شاخص (D_ij) تفاوت بین مقدار واقعی و مقدار بهینه شاخص را نشان می دهد من از j-ام هدف ارزیابی. طبق فرمول محاسبه می شود D_ij = 1 – r_من_j، جایی که r_ij ارزش پردازش استاندارد هر شاخص است. w_من وزن نشانگر را نشان می دهد.

علاوه بر این، فرمول محاسبه درجه مانع از تو سیستم از j– هدف ارزیابی به شرح زیر است:

$O_{uj} = \sum_{{تو}_{j} = ۱}^{{تو}_{j}} O_{من j}$

(۱۲)

در معادله (۱۲) O_uj نشان دهنده درجه مانع از تو-ام سیستم از j-ام هدف ارزیابی، و تو_من تعداد شاخص های است تو-ام سیستم، تو = ۱، ۲ در این مقاله.

۲٫۴٫ ساخت سیستم شاخص

در ابتدا، ما یک سیستم ارزیابی شاخص برای اندازه گیری تطابق منابع آب و خاک در کشاورزی ایجاد کردیم. ضریب تطبیق منابع آب و خاک یک ابزار شاخص مهم برای انعکاس مناسب بودن منابع آب و خاک کشاورزی منطقه ای است که برای توصیف رابطه بین منابع آب و منابع زمین زراعی در یک منطقه خاص از نظر کمیت های مکانی و زمانی استفاده می شود. تولید کشاورزی اندازه گیری مصرف آب کشاورزی منطقه ای را می توان با کمک روش ردپای آب و محاسبه بیشتر ضرایب تطبیق منابع آب و خاک انجام داد. هر چه ضریب تطابق منابع آب و خاک بیشتر باشد، هماهنگی زمانی بین منابع آب کشاورزی و منابع زمین زراعی بیشتر است. در این مقاله از روش ضریب تطبیق تعمیم یافته برای اندازه گیری درجه تطابق منابع آب و خاک و ضریب تطبیق (MR1) برای توصیف درجه تخصیص سیستم منابع آب و خاک کشاورزی استفاده شد. فرمول خاص به شرح زیر است:

در معادله (۱۳) آر_من نشان دهنده ضریب تطابق منابع آب و خاک برای منطقه است من. L_من بیانگر مساحت زمین زیر کشت در منطقه است من.

ثانیاً لازم بود یک سیستم شاخص برای سیستم تولید غلات ایجاد شود. تغییرات در تولید غلات تحت تأثیر منابع منطقه ای، عوامل نهاده های تولید کشاورزی و ارزش محصول کشاورزی است. عناصر اساسی تولید کشاورزی شامل آب و زمین های زراعی است و میزان منابع آب منطقه ای تعیین کننده اندازه منطقه موثر کشاورزی آبی است. عوامل اقلیمی در مواهب طبیعی به همان اندازه در تأثیرگذاری بر تولید غلات مهم هستند. تغییرات در شرایط آب و هوایی با تغییرات مربوطه در تولید غلات بر آسیب های محلی به تولیدات کشاورزی تأثیر می گذارد. بنابراین، سطح آبی موثر (NE1) و نسبت بلایا (NE2) (نسبت مناطق آسیب‌دیده به مناطق آسیب‌دیده از بلایا) از موقوفات طبیعی به عنوان شاخص‌هایی برای بررسی الگوی تولید مواد غذایی انتخاب شدند. [۳۹,۴۰]. نهاده های عامل در تولید کشاورزی عمدتاً شامل زمین، نیروی کار، مواد مزرعه، و ماشین آلات کشاورزی متاثر از پیشرفت تکنولوژی و غیره است. ما سطح زمین کشت شده (AF1)، نیروی کار کشاورزی (AF2)، منطقه کاشت غلات (AF3)، میزان مصرف کود (AF4) و توان کل ماشین آلات کشاورزی (AF5) به عنوان شاخص های ارزیابی برای عوامل ورودی تولید کشاورزی. علاوه بر این، تولیدات کشاورزی منعکس کننده عملکرد غلات و ارزش اقتصادی کشاورزی است. کشاورزان به عنوان افراد منطقی اقتصادی، ساختار کاشت محصول خود را بر اساس هزینه های تولید و منافع اقتصادی تنظیم می کنند. بنابراین، عملکرد واحد (AO1) و تولید ناخالص کشاورزی (AO2) به عنوان معیارهای تولید کشاورزی انتخاب شدند.

به طور خلاصه، این مطالعه از تطبیق منابع آب و خاک برای توصیف سیستم خاک کشاورزی و منابع آب استفاده کرد، آن را با شاخص‌های مشخصی از ضریب تطبیق منابع آب و خاک اندازه‌گیری کرد و ۹ شاخص برای ارزیابی سیستم تولید غلات بر اساس سه مورد ایجاد کرد. ابعاد موهبت طبیعی، نهاده عامل تولید و بازده کشاورزی. سیستم شاخص ارزیابی سیستم منابع آب و خاک کشاورزی و سیستم تولید غلات نشان داده شده است جدول ۲.

منبع:
۱- shahrsaz.ir , پایداری | متن کامل رایگان | ارزیابی هماهنگی کوپلینگ تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه، و تجزیه و تحلیل عوامل مانع در یک منطقه خاک سیاه معمولی شمال شرق چین
,۲۰۲۴-۰۶-۱۳ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2071-1050/16/12/5030

پایداری | متن کامل رایگان | ارزیابی هماهنگی کوپلینگ تطبیق منابع آب و خاک و تولید دانه، و تجزیه و تحلیل عوامل مانع در یک منطقه خاک سیاه معمولی شمال شرق چین

۲٫۲٫ حوزه مطالعه و منابع داده

۲٫۳٫ روش تحقیق

۲٫۴٫ ساخت سیستم شاخص

آب , ارزیابی , پایداری , تجزیه , تحلیل , تطبیق , تولید , چین , خاک , دانه , در , رایگان , سیاه , شرق , شمال , عوامل , کامل , کوپلینگ , مانع , متن , معمولی , منابع , منطقه , هماهنگی , یک

لغو پاسخ