برآورد متغیرهای اقلیمی دما و بارش با استفاده از اقلیم شناسی درختی گونه بلوط ایرانی (مطالعه موردی جنگل های منطقه دنا)

یکی از مهمترین چالش های مطالعات اقلیمی در ایران، دسترسی نداشتن به داده های اقلیمی دراز مدت است؛ از جمله این مناطق، منطقه دنا می باشد. این منطقه در قسمت ارتفاعات زاگرس مرکزی ایران، بخشی هایی از استان-های اصفهان، چهارمحال و بختیاری، فارس و بیشتر استان کهکیلویه و بویر احمد را در بر گرفته است. طولانی-ترین گزارش های اقلیمی و آب و هوایی ایستگاه های هواشناسی منطقه، کمتر از 30 سال می باشد. ازآنجایی که میزان رشد درختان، متأثر از پارامترهای اقلیمی و به ویژه دما و بارش است، لذا تغییرات سالیانه در بارندگی و دما، در حلقه های سالیانه، قابل ملاحظه است. شاخه علم اقلیم شناسی درختی، با مطرح کردن اثرات اقلیمی موجود در حلقه-های سالیانه درختان، شناخت دما و بارندگی ادوار گذشته را فراهم می سازد. در این مطالعه هدف اصلی، بازسازی متغیرهای اقلیمی دما و بارش سالیانه به کمک دانش اقلیم شناسی درختی گونه بلوط ایرانی در منطقه دنا می باشد. برای این منظور، سه رویشگاه گونه غالب بلوط در منطقه یاسوج، سی سخت و میمند انتخاب و مجموعاً 52 نمونه رویشی در دو جهت جغرافیایی جنوب غربی و شمال شرقی، برای کل منطقه دنا، استخراج شدند. نمونه های رویشی پس از آماده شدن، توسط نرم افزار اتوکد، شمارش و اندازه گیری شدند. سپس تطابق زمانی دو نمونه از هر درخت و تمامی درختان هر رویشگاه توسط برنامه تِساپ انجام و گاه شناسی هر رویشگاه و میانگین گاه شناسی رویشگاه ها، توسط این برنامه تهیه شد. ارزش گاه شناسی بدست آمده برای مطالعات گاه شناسی درختی و اقلیم-شناسی درختی، با آزمون پارامترهای آماری آنها توسط نرم افزار آر-استان تعیین و تأیید شد. برخی از نتایج پارامترهای آماری گاه شناسی تهیه شده عبارتند از: درصد تطابق واریانس بین نمونه ها بین 2/79 تا 6/92، همبستگی بین نمونه ها 584/0، میانگین حساسیت بین نمونه ها بین 296/0 تا 345/0، میزان سیگنال جمعیت درختان بین 901/0 تا 910/0، نسبت سیگنال به اغتشاش بین 52/9 تا 16/10، میزان خودهمبستگی بین هر حلقه نسبت به حلقه بعد از خود بین 11/0- تا 14/0. برای استاندارد سازی حلقه های رویشی، از میان چهار نوع گاه-شناسی تهیه شده ، گاه شناسی باقیمانده (res)، جهت بازسازی متغیرهای اقلیمی انتخاب شد. جهت مطالعه گاه-شناسی تهیه شده با متغیرهای اقلیمی، چهار ایستگاه هواشناسی در داخل منطقه انتخاب و داده های 30 ساله بارندگی، دما، تبخیر و تعرق پتانسیل، تعادل آبی و شاخص حرارتی آنها (1390-1361) مورد واکاوی قرار گرفت. بر اساس نتایج ضریب همبستگی پیرسون، در همه رویشگاه ها، واکنش گاه شناسی باقیمانده به بارندگی سالیانه بین 68 تا 71 درصد، به میانگین، میانگین حداکثر و حداقل دمای سالیانه، بین 63 تا 71 درصد، همگی با ضریب اثر مثبت، معنی دار (p<0.01) بوده است و حساسیت پهنای دوایر رویشی به میانگین متحرک سه ساله بارش ماه-های اسفند، اردیبهشت، خرداد، تیر و آذر با ضریب اثر مثبت، بین 336/0 تا 488/0 و با ماه های مرداد و شهریور با ضریب اثر منفی بین 394/0- تا 536/0- معنی دار شده است (p<0.05). در ادامه، با استفاده از یک تحلیل رگرسیونی خطی ساده و درجه دو، یک الگوی نهایی برای هر رویشگاه تهیه و مشخص شد که گونه بلوط ایرانی در مناطق، بیشترین حساسیت را به مقدار بارندگی سالیانه به ویژه بارندگی قبل و ابتدای فصل رویش و سپس میانگین، میانگین حداقل و حداکثر دما در قبل و در طول فصل رویش دارد. بعد از شناسایی همبستگی قابل قبول میان گاه شناسی تهیه شده و متغیرهای اقلیمی، با استفاده از یک تحلیل رگرسیونی ترکیبی خطی ساده و درجه دو، اقدام به بازسازی متغیرهای اقلیمی، برای یک دوره زمانی 131 ساله مشترک بین گاه شناسی رویشگاه ها گردید. نتایج این بازسازی را می توان چنین خلاصه نمود: - در ابتدا، اعتبار الگوهای بازسازی شده ی بارندگی و دما، با مقایسه داده های آنها با داده های ایستگاه های شاهد ثابت شد. - مقدار بارندگی سالیانه در سه دهه ی اخیر، نسبت به یک قرن قبل از خود حدود چهار درصد (25 میلی متر)، (p<0.01)، افزایش یافته ولی مقدار بارندگی دهه ی اخیر (1390-1381) نسبت به دهه ی قبل از خود حدود دوازده درصد (85 میلی متر)، کاهش را نشان می دهد. - میزان بارش پاییزه در سه دهه ی اخیر، نسبت به یک قرن قبل از خود، حدود هفت درصد (5/13 میلی متر)، افزایش یافته است. - بالاترین ضریب اطمینان برآورد مقدار بارش بازسازی شده ماهیانه (p<0.05)، مربوط به آذر ماه و دیماه می-باشد که مقدار بارندگی سه دهه ی اخیر این دو ماه به ترتیب چهار و نیم درصد (1/5 میلی متر) و نه درصد (6/10 میلی متر)، نسبت به یک قرن قبل از خود افزایش را نشان می دهد. - میانگین دمای سالیانه در سه دهه ی اخیر نسبت به یک قرن قبل از خود، حدود یک و شش دهم درصد (23/0 درجه سانتی گراد) و میانگین بیشینه و کمینه دما به ترتیب حدود یک و شش دهم درصد (34/0 درجه سانتی گراد) و یک و چهار دهم درصد (074/0درجه سانتی گراد)، (p<0.01)، افزایش را نشان می دهد. - در میانگین، میانگین بیشینه و کمینه های دمای فصلی منطقه یک افزایش دمای حدود سه دهم تا شش و نه دهم درصد (1/0 تا 2/0 درجه سانتی گراد)، (p<0.05) را شاهد بوده ایم. - میانگین دمای فصل رویش در سه دهه ی اخیر حدود نیم درصد (1/0 درجه سانتی گراد)، (p<0.05)، نسبت به یک قرن قبل از خود، افزایش را نشان می دهد. - نتایج بازسازی دمای ماه های سال نشان می دهد که در طول سه دهه ی اخیر، دمای ماه های آبان، آذر، دی ، بهمن، فروردین، خرداد، تیر، مرداد و شهریور، نسبت به یک قرن قبل از خود، بین سه دهم درصد (01/0 درجه سانتی گراد،) تا چهار و هفت دهم درصد (12/0 درجه سانتی گراد)، (p<0.01)، افزایش یافته است. - خشک سالی ها و ترسالی های منطقه با استفاده از شاخص های مختلف حکایت از آن داشتند که در طول دوره ی آماری 131 ساله، حدود 19 درصد سال ها (25 سال)، شرایط خشک سالی و حدود 17 درصد سال ها (23 سال)، شرایط ترسالی بر منطقه حاکم بوده است. بر اساس شاخص spi، دوره های خشک سالی و ترسالی منطقه، روند خاصی نداشته ولی شاهد تکرار دوره های متناوب سه و چهار ساله خشک سالی و ترسالی در منطقه بوده ایم. - در انتها، با توجه به پرسش های تحقیق معلوم شد گونه بلوط ایرانی توان ارائه اطلاعات اقلیمی گذشته منطقه را در خود دارد و برآورد مقدار بارندگی سالیانه از روی حلقه های رویشی، از صحت و دقت بیشتری برخوردار است.