دانلود پایان نامه : بررسی اثر عوامل اقلیمی بر گسترش گونه های مرتعی غالب با استفاده از روشهای آماری چند متغیره- مطالعه موردی استان کرمانشاه

1-فصل اول: مقدمه. 2

1-1 کلیات… 2

1-2 اهداف تحقیق.. 4

1-3 ضرورت پژوهش…. 4

2-فصل دوم: بررسی منابع.. 6

2-1 پیشینه اقلیم رویشی.. 6

2-2 بررسیهای زیست اقلیمی در ایران.. 8

2-3 بررسیهای زیست اقلیمی در خارج.. 11

2-4 پیشینه روش پروکراستس…. 14

2-5 پیشینه تحقیقات اندازه پیکسل یا شبکه سلولی.. 14

3- فصل سوم: مواد و روشها 16

3-1 منطقه مورد مطالعه. 16

3-1-1 موقعیت جغرافیایی استان کرمانشاه 16

3-1-2 توپوگرافی استان. 17

3-1-3 بررسی دشتها در استان کرمانشاه 18

3-1-4 بررسی کوهها در استان کرمانشاه 19

3-2 خصوصیات اقلیمی استان.. 19

3-2-1 وضعیت آب و هوای استان کرمانشاه 19

3-2-2 دما 20

3-2-3 بارش… 21

3-2-4 تبخیر و تعرق.. 21

3-2-5 باد. 22

3-2-6 نور. 22

3-2-7 مناطق آب و هوایی در استان. 23

3-3 خصوصیات پوشش گیاهی.. 23

3-3-1 تهیه نقشه پوشش گیاهی و انتخاب گونههای گیاهی.. 24

3-4 جمع آوری آمار و اطلاعات هواشناسی.. 24

3-4-1 انتخاب ایستگاههای لازم. 25

3-5 مواد. 26

3-6 روشها 32

3-6-1 انتخاب پایه زمانی مشترك برای دادها 32

3-6-2 کنترل کیفیت آمارهای موجود. 32

3-6-3 باز سازی نواقص آماری.. 32

3-6-4 درونیابی.. 33

3-7 ارتباط پارامترهای هواشناسی با ارتفاع.. 36

3-8 طبقه بندی اقلیمی.. 36

3-8-1 پهنه بندی اقلیمی.. 36

3-8-2 روش سیلیانینوف… 36

3-8-3 ترسیم و بررسی نمودار هیترگراف… 37

3-8-4 تعیین اقلیم به روش دومارتن اصلاح شده 37

3-8-5 تعیین اقلیم به روش کوپن.. 38

3-8-6 مناسبترین پارامترها 39

3-8-7 انتخاب سری پارامترها 39

3-8-8 روش کرزانوفسکی.. 45

3-9 تحلیل عاملی.. 47

3-9-1 استخراج عاملها 49

3-9-2 تعیین و نامگذاری متغیرهای هر عامل.. 50

3-9-3 بررسی میزان کارایی تحلیل عاملی.. 51

3-10 تعیین تعداد گروهها 52

3-11 تحلیل خوشهای.. 52

3-11-1………………………………………………………………………………………. خوشه بندی سلسله مراتبی.. 53

3-11-2………………………………………………………………………………… نامگذاری پهنههای اقلیمی منطقه. 54

3-11-3………………………………………………………… تعیین مناطق پراکنش گونههای گیاهی در استان کرمانشاه 54

3-11-4………………………………………………… تعیین تاثیر عوامل اقلیمی بر گسترش گونههای گیاهی غالب استان. 54

4-فصل چهارم: نتایج و بحث.. 56

4-1 داههای هواشناسی.. 56

4-1-1 انتخاب پایه زمانی مشترک و بازسازی نواقص آماری.. 56

4-1-2 تعیین دادههای پرت… 57

4-1-3 ارتباط پارامترهای هواشناسی با ارتفاع. 58

4-2 درونیابی.. 61

4-2-1 مناسبترین روش درونیابی.. 61

4-2-2 مناسبترین شبکه سلولی.. 63

4-3 خصوصیات اقلیمی استان.. 67

نه
4-3-1 –الف دما 67

4-3-2 -ب بارش… 67

4-4 پهنه بندی اقلیمی.. 68

4-4-1 پهنه بندی به روش سلیانینوف… 68

4-4-2 نمودار هایترگراف… 69

4-4-3 پهنه بندی به روش دمارتن.. 70

4-4-4 طبقه بندی اقلیمی کوپن.. 71

4-4-5 انتخاب مناسبترین سری دادهای هواشناسی.. 72

4-5 تحلیل عاملی.. 73

4-5-1 نامگذاری عاملها 77

4-6 تعیین تعداد گروهها 85

4-7 پهنههای اقلیم رویشی استان و ویژگیهای آن.. 88

4-7-1 اقلیم بسیار گرم و خشک…. 89

4-7-2 اقلیم بسیار گرم و نیمهخشک…. 90

4-7-3 اقلیم خیلی مرطوب نیمهسرد. 91

4-7-4 اقلیم سرد و نیمه مرطوب… 91

4-7-5 اقلیم نیمهسرد مرطوب… 92

4-7-6 اقلیم سرد و نیمهخشک…. 92

4-7-7 سرد و نیمهخشک بادی.. 93

4-7-8 رویشگاه گونه Festuca ovina.. 93

4-7-9 اقلیم رویشی گونه Festuca ovina.. 97

4-7-10…………………………………………………………. اقلیم رویشی جنگلهای استان (گونه درختی غالب بلوط) 98

4-7-11……………………………………………………………………….. اقلیم رویشی tomentellus Bromos. 100

4-7-12………………………………………………………………………….. اقلیم رویشی Hordeom bulbosa.. 102

5-فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات… 106

1-1 نتیجه گیری.. 106

1-2 پیشنهادات… 108

مراجع 74

ده

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول (3-1): طول، عرض و ارتفاع ایستگاههای مورد مطالعه 26

جدول (3-2): مخفف پارامترها و توضیحات آنها 27

جدول (3-3): پارامترهای هواشناسی 28

جدول (3-4): پارامترهای اقلیمی موجود در 26 ایستگاه هواشناسی منتخب 35

جدول (3-5): خطوط همسانی [15] 36

جدول (3-6) تعیین نوع اقلیم با روش دومارتن اصلاح شده 37

جدول (3-7) تعیین نوع اقلیم با روش دومارتن اصلاح شده 38

جدول (3-8) تیپهای اقلیمی در سیستم طبقه بندی کوپن 38

جدول (3-9): پارامترهای اقلیمی مورد استفاده در مطالعات مشابه 40

جدول (3-10): پارامترها اقلیمی مهم و تاثیر گذار بر روی پوشش غالب منطقه 42

جدول (3-11): پارامترهای اقلیمی بدست آمده با روش گام به گام 43

جدول (4-12): نتایج آنالیز همبستگی پیرسون برای بارش 44

جدول (4-13): پارامترهای اقلیمی بدست آمده با روش همبستگی 45

جدول (3-14): فاکتورهای مورد نیاز برای بدست آوردن مقدار M2 46

جدول (3-15): قضاوت در مورد ضریب KMO [35] 51

جدول (4-1): روابط مورد استفاده در بازسازی نواقص آماری 57

جدول (4-2): رابطه و ضریب همبستگی بین پارامترها و ارتفاع در استان کرمانشاه 59

جدول (3-3) مقادیر بارش ایستگاهها و مقادیر برآوردی با روشهای مختلف برای هر ایستگاه 61

جدول (4-4): مقادیر RMSE و نتایج حاصل از مقایسه میانگین 62

جدول (4-5): نتایج مقایسه میانگین، ضریب تغیرات و مقادیر RMSE 65

جدول (4-6): مناسبترین اندازه شبکه سلولی سایر محققین 65

جدول (4-7): مقادیر KMO و ضریب پروکراستس برای چهار سری دادههای انتخاب شده 73

جدول (4-8): درصد پراش اختصاص یافته به هر عامل 73

جدول (4-9): ماتریس بار عاملی دوران یافته بزرگتر از 1/0± 74

جدول (4-10): ماتریس بار عاملی دوران یافته عامل دما گرمایشی با ضریب همبستگی 6/0± 78

جدول (4-11): ماتریس بار عاملی دوران یافته عامل بارش با ضریب همبستگی 6/0± 81

جدول (4-12): ماتریس بار عاملی دوران یافته عامل بارش زمستانه با ضریب همبستگی 6/0± 82

جدول (4-13): ماتریس بار عاملی دوران یافته عامل باد با ضریب همبستگی 6/0± 84

جدول (4-14): ارتباط مقادیر شبه T2، شبه Fو R2با تعداد گروهها 86

جدول(4-15): مقادیر عاملهاو ضریب دمارتن برای 7 پهنههای اقلیمی 89

جدول(4-16): مقادیر پارامترهای اولیه برای 7 پهنههای اقلیمی 89

جدول (4-17): مقادیر امتیاز عاملی و پارامترهای اولیه در رویشگاه Festuca ovina 96

جدول (4-18):مقادیر امتیاز عاملی و پارامترهای اولیه کل استان 97

جدول (4-19):مقادیر امتیاز عاملی و پارامترهای اولیه در پهنههای اقلیمی 98

جدول (4-20): مقادیر امتیاز عاملی و پارامترهای اولیه در مناطق جنگلی 100

جدول (4-21):مقادیر امتیاز عاملی و پارامترهای اولیه در رویشگاه Bromos tomentellus 101

یازده
جدول (4-22) مقادیر امتیاز عاملی و پارامترهای اولیه در رویشگاه Hordeom bulbosa 103

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل (3-1): موقعیت استان کرمانشاه 17

شکل (3-2): نقشه ارتفاعی استان کرمانشاه 18

شکل (3-3): مهمترین تودههای ورودی به استان کرمانشاه 20

شکل (3-4): نقشه خطوط هم تبخیر سالانه استان کرمانشاه 22

شکل (3-5): نقشه پراکنش جنگل در استان کرمانشاه 24

شکل (3-6): پراکنش ایستگاهها در منطقه مورد مطالعه 25

شکل (3-7): موقعیت ایستگاههای بارانسنجی و سینوپتیک استفاده شده در تحقیق در استان کرمانشاه و استانهای اطراف 35

شکل (4-1): دما ماه ژوئن ایستگاه روانسر 58

شکل (4-2): دما ماه فوریه ایستگاه کنگاور 58

شکل (4-3): دما ماه فوریه ایستگاه کرمانشاه 58

شکل (4-4): بارش ماه فوریه ایستگاه روانسر 58

شکل (4-5): رابطه بارش سالانه با ارتفاع استان کرمانشاه 59

شکل (4-6): رابطه متوسط دمای سالانه با ارتفاع استان کرمانشاه 60

شکل (4-7): متوسط حداقل دما سالانه با ارتفاع استان کرمانشاه 60

شکل (4-8): متوسط حداکثر دما سالانه با ارتفاع استان کرمانشاه 60

شکل (4-9): نرمال بودن ارتفاع ایستگاههای مورد استفاده 62

شکل (4-10): مناسبترین مدل برای درونیابی دادهها با روش کرجینگ 63

شکل (4-11): میانگین بارش سالانه دادهای درونیابی شده با اندازههای مختلف شبکه سلولی 64

شکل (4-12): نمودار مقاییسه میانگین، ضریب تغیرات و RMSE 66

شکل (4-13): نقاط درونیابی شده در استان کرمانشاه 66

شکل (4-14): خطوط هم دمای سالانه استان کرمانشاه 67

شکل (4-15): خطوط هم بارش سالانه استان کرمانشاه 68

شکل (4-16): پهنه بندی به روش سلیانینوف 69

شکل (4-17): نمودار درصد بارش فصلی استان کرمانشاه 69

شکل (4-18): نمودار هایترگراف استان کرمانشاه 70

شکل (4-19): پهنه بندی اقلیمی استان کرمانشاه به روش دمارتن اصلاح شده 71

شکل (4-20): پهنه بندی اقلیمی به روش کوپن 72

شکل (4-21): نمودار Scree plot متغیرهای انتخاب شده بر اساس پوشش گیاهی منطقه 74

شکل(4-22): الگویی مکانی عامل دما گرمایشی استان کرمانشاه 79

شکل (4-23): تعداد روزهای یخبندان استان کرمانشاه 79

شکل (4-24): خطوط هم رطوبت سالانه استان کرمانشاه 80

شکل(4-25): الگویی مکانی عامل بارش استان کرمانشاه 81

شکل (4-26): تعداد روزهای بارانی استان کرمانشاه 82

شکل(4-27): الگویی مکانی عامل بارش زمستانه استان کرمانشاه 83

دوازده
شکل (4-28): خطوط هم بارش زمستانه استان کرمانشاه 83

شکل(4-29): الگویی مکانی عامل باد استان کرمانشاه 84

شکل (4-30): خطوط هم باد استان کرمانشاه 85

شکل (4-31): دندوگرام آنالیز خوشهای و تعیین مناسبترین تعداد گروهها 87

شکل (4-32): پهنههای اقلیمی استان کرمانشاه 88

شکل (4-33): پراکنش گونه Festuca ovena در استان کرمانشاه 95

شکل (4-34): پراکنش جنگل در استان کرمانشاه 99

شکل (4-35): پراکنش گونه Bromos tomentellus در استان کرمانشاه 102

شکل (4-36) پراکنش گونه Hordeom bulbosa در استان کرمانشاه 104

سیزده
نه

چکیده

پوشش گیاهی مهمترین عامل تأثیرگذار بر پایداری و تعادل اکوسیستمهای طبیعی است. مشکل اصلی در احیایی بیولوژیک مراتع و مبارزه با مباحث بیابانزایی و فرسیاش خاک، انتخاب گونههای گیاهی مناسب برای مناطق در دست احیا میباشد. استان کرمانشاه دارای مراتع خوب و جنگلهای فراوانی است. این مناطق طبیعی بخاطر تغیرات اقلیمی، بیماری های گیاهی، چرای زود رس و بیرویه، آتش سوزی و غیره در حال نابودی و تخریب میباشند که میتوان به عنوان یک مساله بیابانزایی به آن پرداخت. در این تحقیق هدف شناخت عوامل اقلیمی تاثیر گذار در رشد و پراکنش گونههای گیاهی غالب استان کرمانشاه میباشد. برای شناخت و بررسی پارامترهای اقلیمی در استان کرمانشاه ابتدا اقدام به تهیه پایگاه دادههای اقلیمی مرکب 15 عنصر اقلیمی به تفکیک ماه، سالانه و فصلی از 26 ایستگاه داخل و خارج استان که با اقلیم و پوشش گیاهی منطقه در ارتباط هستند، انتخاب گردید. سپس با استفاده از روشهای درونیابی و اندازه شبکه سلولی مناسب دادههای نقطهای به دادههای پهنهای تبدیل گردید و با روش کرزانوفسکی و ضریب پروکراستس حجم دادهها کاهش پیدا کرد. به منظور کاهش حجم دادهها و شناسایی مهمترین عاملهای تاثیر گذار از آنالیر تحلیل عاملی استفاده شد. همچنین تحلیل خوشهای جهت پهنه بندی مناطق همگون بکار گرفته شد. سپس نقشه پوشش گیاهی منطقه با نقشه امتیازات عاملی تطبیق داده شد و امتیازات عاملی 4 گونه مرتعی و جنگلی غالب منطقه تعیین گردید. نتایج نشان میدهد که مناسبترین روش برای درونیابی دادههای اقلیمی روش کرجینگ و مناسبترین اندازه شبکه سلولی 6 کیلومتری است. دادههای اقلیمی به تعداد 622 نقطه در سطح استان تعمیم داده شد. با روش کرزانوفسکی مهمترین و موثرترین متغیرهای هواشناسی به تعداد 106 متغیر اقلیمی انتخاب شدند. تحلیل عاملی نشان داده که 4 عامل اصلی دمای گرمایشی، بارش، بارش زمستانه و باد به ترتیب 9/47، 7/23 8/8 و 7/6 که 168/87 درصد از واریانس کل دادهها را به خود اختصاص میدهند. با استفاده از امتیاز عاملی 4 عامل اصلی و آنالیز خوشهای استان کرمانشاه به هفت منطقه اقلیمی: اقلیم بسیار گرم و خشک، اقلیم بسیار گرم و نیمه خشک، اقلیم مرطوب نیمه سرد، اقلیم سرد و نیمه مدیترانهای، اقلیم نیمه سرد مدیترانهای، اقلیم سرد و نیمه خشک، اقلیم سرد و نیمه خشک بادی، پهنه بندی شد. در نامگذاری مناطق اقلیمی استان کرمانشاه از عامل دمای گرمایشی به عنوان تاثیر گذارترین عامل استفاده شد و تنها در اقلیم مرطوب نیمه سرد عامل بارش نقش تعیین کنندهای در نامگذاری منطقه داشت. با استفاده از امتیازات عاملی و پارامترهای اولیه اقلیم رویشی گونههای Festuca ovina، جنگلهای استان، tomentellus Bromos و Hordeom bulbosa بررسی شد که نشان داد گونه Festuca ovina در دو ناحیه اقلیمی سرد مدیترانهای و سرد نیمه مرطوب بادی گسترش پیدا کرده است همچنین آستانه تحمل بارش بسیار بالا و دمای مناسبی دارد و در مناطق مختلف با بارشهای متفاوت گسترش مییابد. آستانه تحمل دمای گونههای درختی بلوط بالا بوده در نتیجه میتوان عامل دما را بعد از عامل بارش به عنوان دومین عامل کنترل کننده گسترش گونههای جنگلی در استان کرمانشاه عنوان کرد. آستانه تحمل دمای گونه tomentellus Bromos بسیار زیاد بوده و متوسط بارش بیشتر از 500 میلی متر در سال لازم میباشد تا این گونه بتواند به عنوان گونه غالب و یا گونه همراه در منطقه گسترش پیدا کند. عامل اصلی تاثیر گذار در رویش گونه Hordeom bulbosa عاملهای بارش میباشند و عامل دما در درجه اهمیت بعدی قرار دارند.

کلمات کلیدی: اقلیم رویشی، تحلیل عاملی، آنالیز خوشهای، کرجینگ، پروکراستس، کرمانشاه

1-1 کلیات
محیط زندگی بشر در هر قسمت از كره زمین در نتیجه پارهای عوامل جغرافیایی بوجود میآید كه هر یك به نوبه خود در شئون اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و بالاخره تمدن ساكنین آن محیط تاثیر دارد. عوامل عمدهای كه محیط زندگی انسان را به وجود میآورند عبارتند از موقعیت جغرافیایی وضع پستی و بلندی زمین، دوری یا نزدیكی دریا، جنس خاك و آب و هوا، در میان این عوامل پیوستگی خاصی وجود دارد چنانچه مطالعه و تحقیق درباره هر یك از آنها بدون توجه به مابقی غیر مقدور و یا مشكل به نظر میآید. تاثیر آب و هوا در زندگانی بشر به مراتب بیشتر از سایر عوامل جغرافیایی است زیرا نه تنها وجود نباتات و حیوانات بسته به آب و هواست بلكه سلامت و ادامه حیات خود انسان رابطه نزدیكی با وضع اقلیمی محیط او دارد [40].

با توجه به پیشرفت تکنولوژی و صنعتی شدن و تغییراتی كه انسان بر كره زمین ایجاد كرده یك نوع عدم تعادل در طبیعت بوجود آمده است. این بیتعادلی ایجاب میكند كه مطالعات آب و هوای و اقلیمی منطقه متفاوت از قبل باشد. در دورانهای گذشته مطالعات بیشتر تحت تاثیر عوامل و عوارض طبیعی و جغرافیایی از قبیل ارتفاع، دوری و نزدیكی به دریا، عرض جغرافیایی و … تعیین میشد که در مقیاسهای وسیع تغییرات زیاد پیدا نمیكردند. واحدهای صنعتی در یك حوضه آبخیز میتواند باعث تغییرات چشم گیری در كل حوضه آبخیز، بخصوص در آب و هوا و اقلیم آن حوضه ایجاد كند. این تغییرات باعث متمایز شدن این حوضه از حوضههای مجاور خود میگردد بر همین اساس مطالعات آب و هوا و اقلیم در مقیاسهای كوچكتر صورت بگیرد.

عوامل هواشناسی از قبیل بارش، دما، رطوبت، باد و … میباشند. ورودی به یك سیستم طبیعی از نظر هیدرولوژی بارش و خروجی آن به صورت تبخیر و تعرق است كه از عوامل مهم هواشناسی

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فید نظر برای این مطلب