ارزیابی تاب‌آوری اکولوژیکی بوم‌نظام‌های کشاورزی استان خراسان رضوی: مقایسه بوم‌نظام‌های تلفیقی و غیر تلفیقی

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 2، دوره 16، شماره 4 - شماره پیاپی 62، دی 1403، صفحه 605-624   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2024.86287.1184

نویسندگان

پگاه نقی پور؛ علیرضا کوچکی؛ مهدی نصیری محلاتی^* ؛ سرور خرم دل

گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

کشاورزی بخش بسیار مهمی از اهداف توسعه پایدار سازمان ملل را در بردارد. کشاورزی در صورتی می‌تواند نقش مثبتی در دستیابی اهداف توسعه پایدار داشته باشد که از تاب‌آوری اکولوژیکی و بهبود ظرفیت‌های مرتبط با آن در جهت مقابله با طیف گسترده‌ای از چالش‌های محیطی، اقتصادی و اجتماعی برخوردار باشد. در این پژوهش، تاب‌آوری اکولوژیکی بوم‌نظام‌های کشاورزی استان خراسان رضوی بر‌اساس اطلاعات جمع‌آوری‌شده از ۸۷ خانوار و در ۱۰ شهرستان این استان مورد ارزیابی کمّی قرار گرفت. برای این منظور، اطلاعات مورد نیاز با تکمیل پرس‌شنامه جامع و مصاحبه حضوری با خانوارها جمع‌آوری شد و داده‌ها با استفاده از روش RIMA II-FAO تجزیه‌ و تحلیل شدند. در این رابطه، ابتدا خانوارهای روستایی بر‌اساس سطح زیرکشت محصولات زراعی و همچنین تولید زعفران (Crocus sativus) و تعداد واحدهای دامی در مالکیت آن‌ها خوشه‌بندی شد و بوم‌نظام‌ها در چهار گروه دسته‌بندی شدند. گروه اول: تنها به زراعت مشغول بودند (G₁)، گروه دوم: نظام تلفیقی زراعت و دامداری در سطح متوسط داشتند (G₂)، گروه سوم: تنها به دامداری در سطح بزرگ مشغول بودند (G₃) و گروه چهارم: دارای هر دو نظام تلفیقی زراعت و دامداری در سطح بزرگ (G₄) بودند. تاب‌آوری خانوارها در هر یک از این چهار گروه بر‌اساس پنج مؤلفه (میزان دارایی، ظرفیت سازگاری، وضعیت تنوع زیستی، شدت فشرده‌سازی و استفاده از خدمات بوم‌نظامی) که هر یک با تعدادی نمایه سنجیده ‌شد، مورد ارزیابی قرار گرفت. امتیازهای این پنج مؤلفه بعد از وزن دهی و نرمال‌سازی تجمیع شد و شاخصی در مقیاس صفر تا پنج برای تاب‌آوری محاسبه گردید. نتایج نشان داد که بین تاب‌آوری سیستم‌های زراعی و پنج مؤلفه مذکور، رابطه مستقیم و معنی‌داری وجود داشت و از بین آن‌ها، تنوع زیستی بیشترین تأثیر را بر تاب‌آوری خانوارهای کشاورز داشت. همچنین مؤلفه‌های میزان دارایی، ظرفیت سازگاری و استفاده از خدمات بوم‌نظامی نیز به‌طور مستقیم بر افزایش تاب‌آوری خانوارهای روستایی تأثیرگذار بودند، درحالی‌که فشرده‌سازی دارای تأثیر منفی بر شاخص تاب‌آوری خانوارهای روستایی بود. بر این اساس، خانوارهای گروه (G₂) و (G₄) یعنی بوم‌نظام‌هایی که با تلفیق دامداری و زراعت مدیریت می‌شدند، به‌ترتیب بیشترین میزان تاب‌آوری را نسبت به دو گروه دیگر، یعنی خانوارهایی که تنها به زراعت مشغول بودند (G₁) و خانوارهایی که تنها به دامداری مشغول بودند (G₃) به خود اختصاص دادند و کمترین میزان تاب‌آوری مربوط به خانوارهایی بود که تنها به دامداری در سطح بزرگ مشغول بودند (G₃) بود. در مقایسه نظام‌های تلفیقی مشخص شد که به‌طور کلی، بالا بودن امتیاز مؤلفه‌های تنوع زیستی، خدمات بوم‌نظام، ظرفیت سازگاری، میزان پایین فشرده‌سازی، همچنین سطوح کوچک‌تر مزارع مربوط به خانوارهایی که نظام تلفیقی زراعت و دامداری در سطح متوسط داشتند (G₂) از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده سطح بالای تاب‌آوری در این گروه نسبت به ‌نظام‌های تلفیقی زراعت و دامداری هر دو در سطح بزرگ (G₄) بود.

کلیدواژه‌ها

تاب‌آوری؛ تنوع زیستی؛ شاخص مرکب ظرفیت سازگاری؛ فشرده‌سازی؛ کشاورزی پایدار؛ نظام تلفیقی

مراجع

1. Abdollahzadeh, G., Sharifzadeh, M.S., Sklenička, P., & Azadi, H. (2023). Adaptive capacity of farming systems to climate change in Iran: Application of composite index approach. Agricultural Systems, 204, 103537. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2022.103537
2. Aboubakr, G., Diaw, A., & Wünscher, T. (2016). Factors affecting rural households’ resilience to food insecurity in Niger. Sustainability, Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 8(3), 1-10. https://doi.org/10.3390/su8030181
3. Alinovi, L., D’errico, M., Mane, E., & Romano, D. (2010). Livelihoods strategies and household resilience to food insecurity: An empirical analysis to Kenya. European Report on Development, 1(1), 1-52.
4. Alinovi, L., Mane, E., & Romano, D. (2008). Towards the measurement of household resilience to food insecurity: Applying a model to Palestinian household data. In Deriving Food Security Information from National Household Budget Surveys. Experiences, Achievement, Challenges (pp. 137-152). Food and Agricultural Organization of the United Nations.
5. Allen, C.R., Angeler, D.G., Garmestani, A.S., Gunderson, L.H., & Holling, C.S. (2014). Panarchy: Theory and application. Ecosystems, 17, 578-589. https://doi.org/10.1007/s10021-013-9744-2
6. Barrios, E., Gemmill-Herren, B., Bicksler, A., Siliprandi, E., Brathwaite, R., Moller, S., Batello C., & Tittonell, P. (2020). The 10 Elements of Agroecology: enabling transitions towards sustainable agriculture and food systems through visual narratives. Ecosystems and People, 16(1), 230-247, https://doi.org/10.1080/26395916.2020.1808705
7. Béné, C., Bakker, D., Chavarro, M. J., Even, B., Melo, J., & Sonneveld, A. (2021). Global assessment of the impacts of COVID-19 on food security. Global Food Security, 31, 100575. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2021.100575
8. Berry, R., Vigani, M., & Urquhart, J. (2022). Economic resilience of agriculture in England and Wales: A spatial analysis. Journal of Maps, 18(1), 70-78. https://doi.org/10.1080/17445647.2022.2072242
9. Bizikova, L., Waldick, R., & Larkin, P. (2017). Can we measure resilience? Reducing agriculture’s vulnerability to climate change. International Institute for Sustainable Development, 8 pp.
10. Bousquet, F., Botta, A., Alinovi, L., Barreteau, O., Bossio, D., Brown, K., & Staver, C. (2016). Resilience and development: Mobilizing for transformation. Ecology and Society, 21(3), 40. https://doi.org/5751/ES-08754-210340
11. Ciani, F., & Romano, D. (2014). Testing for Household Resilience to Food Insecurity: Evidence from Nicaragua. Third Congress from Italian Association of Agricultural and Applied Economics (AIEAA), June 25-27, Alghero, Italy. https://doi.org/22004/ag.econ.172958
12. Cochran, W.G. (1977) Sampling Techniques. 3^rd Edition, John Wiley & Sons, New York, 330 p.
13. Ehsani, M., & Shokoohi (2022). Estimation of Iran's agricultural resilience index to climate change. Strategic Research Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 7(1), 63-78.
14. Fahrig, L., Girard, J., Duro, D., Pasher, J., Smith, A., Javorek, S., King, D., Lindsay, K.F., Mitchell, S., & Tischendorf, L. (2015). Farmlands with smaller crop fields have higher within-field biodiversity. Agriculture Ecosystem and Environment 200, 219–234. https://doi.org/10.1016/j.agee.2014.11.018
15. FAO, (2016a). RIMA 2: Resilience index measurement and analysis 2. Rome: Italy: United Nations Food and Agriculture Organization. URL: http://www.fao.org/3/ai5665e. Pdf
16. FAO, (2016b). Analyzing resilience for better targeting and action. Resilience Index Measurement and Analysis-II. Food and Agriculture Organization of the United Nations, p. 80.
17. Franzluebbers, A.J., & Hendrickson, J.R. (2023). Should we consider integrated crop‐livestock systems for ecosystem services, carbon sequestration, and agricultural resilience to climate change? Agronomy Journal, In Press.
18. Gambo Boukary, A., Diaw, A., & Wünscher, T. (2016). Factors affecting rural households’ resilience to food insecurity in Niger. Sustainability, 8(3), 181. https://doi.org/3390/su8030181
19. Gan, X., Fernandez, I.C., Guo, J., Wilson, M., Zhao, Y., Zhou, B., & Wu, J. (2017). When to use what: Methods for weighting and aggregating sustainability indicators. Ecological Indicators, 81, 491-502. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.05.068
20. Gil, J.D., Cohn, A.S., Duncan, J., Newton, P., & Vermeulen, S. (2017). The resilience of integrated agricultural systems to climate change. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 8(4), e461.
21. Holling, C.S. (1973). Resilience and stability of ecological systems. Annual Review of Ecology and Systematics, 4(1), 1-23. https://doi.org/10.1146/annurev.es.04.110173.000245
22. Kahiluoto, H., Kaseva, J., Balek, J., Olesen, J.E., Ruiz-Ramos, M., Gobin, A., & Trnka, M. (2019). Decline in climate resilience of European wheat. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(1), 123-128. https://doi.org/10.1073/pnas.1804387115
23. Koocheki, A., Mahallati, M.N., Bannayan, M., & Yaghoubi, F. (2022). Simulating resilience of rainfed wheat–based cropping systems of Iran under future climate change. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 27(4), 27. https://doi.org/10.1007/s11027-022-09996-3
24. Leis, N., & Rostami, F., & Alibeygi, A.H. (2022). Strategies to improve farmers' resilience to drought from the perspective of experts: A study in Miandoab county. Geography and Development, 19(65), 77-98. http://doi.org/10.22111/J10.22111.2021.6540
25. López Rodríguez, S., van Bussel, L.G.J., & Alkemade, R. (2024). Classification of agricultural land management systems for global modeling of biodiversity and ecosystem services. Agriculture, Ecosystems and Environment, 360, 108795. https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108795
26. Macholdt, J., Piepho, H.P., & Honermeier, B. (2019). Does fertilization impact production risk and yield stability across an entire crop rotation? Insights from a long-term experiment. Field Crops Research, 238, 82-92. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2019.04.014
27. Mansourikhah, H., Chamani, M., Karimi, N., Asgari, Q., & Karimi, K. (2022). Determining the metabolizable energy and the daily requirement of forage dry matter under maintenance conditions for grazing sheep in the Siya Plus pasture (study: Lar National Park). Animal Science Knowledge and Research, 6(1), 43-56. https://doi.org/22092/ASJ.2020.128835.2021
28. Marchese, D., Reynolds, E., Bates, M.E., Morgan, H., Clark, S.S., & Linkov, I. (2018). Resilience and sustainability: Similarities and differences in environmental management applications. Science of the Total Environment, 613, 1275-1283. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.086Get rights and content
29. Moreira, L.L., de Brito, M.M., & Kobiyama, M. (2021). Effects of different normalization, aggregation, and classification methods on the construction of flood vulnerability indexes. Water, 13(1), 98. https://doi.org/10.3390/w13010098
30. Nakhli, S.R., & Bastani, M. (2023) An Investigating and calculating the resilience of agricultural production with an emphasis on Iran's food security. Journal of Defense Economics and Sustainable Development, 29, 73-101. https://doi.org/30495/JAE.2021.20982.2000
31. Olesen, J.E., Trnka, M., Kersebaum, K.C., Skjelvåg, A.O., Seguin, B., Peltonen-Sainio, P., & Micale, F. (2011). Impacts and adaptation of European crop production systems to climate change. European Journal of Agronomy, 34(2), 96-112. https://doi.org/10.1016/j.eja.2010.11.003Get rights and content
32. Oliver, T.H., Heard, M.S., Isaac, N.J., Roy, D.B., Procter, D., Eigenbrod, F., Freckleton, R., Hector, A., Orme, C.L., Petchey, O.L., Proença, V., Raffaelli, D., Suttle, K.B., Mace, G.M., Martín-López, B., Woodcock, B.A., & Bullock, J.M. (2015). Biodiversity and resilience of ecosystem functions. Trends in Ecology and Evolution, 30(11), 673-684. https://doi.org/10.1016/j.tree.2015.08.009
33. Pannell, D.J., & Glenn, N.A. (2014). A framework for the economic evaluation and selection of sustainability indicators in agriculture. Ecological Economics, 33(1), 135-149. https://doi.org/10.3390/su10124823
34. Paramesh, V., Ravisankar, N., Behera, U., Arunachalam, V., Kumar, P., Solomon Rajkumar, R., Dhar Misra, S., Mohan Kumar, R., Prusty, A. K., Jacob, D., & Panwar, A.S. (2022). Integrated farm-ing system approaches to achieve food and nutritional securityfor enhancing profitability, employment, and climate resiliencein India. Food and Energy Security, 11, e321. https:// doi. org/ 10. 1002/ fes3. 321
35. Peltonen-Sainio, P., Jauhiainen, L., & Laurila, I.P. (2009). Cereal yield trends in northern European conditions: Changes in yield potential and its realisation. Field Crops Research, 110(1), 85-90. https://doi.org/1016/j.fcr.2008.07.007
36. Peterson, C.A., Bell, L.W., Carvalho, P.C.D.F., & Gaudin, A.C. (2020). Resilience of an integrated crop–livestock system to climate change: A simulation analysis of cover crop grazing in southern Brazil. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, 604099. https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.604099
37. Renard, D., & Tilman, D. (2019). National food production stabilized by crop diversity. Nature, 571(7764), 257-260. https://doi.org/1038/s41586-019-1316-y
38. Salek, M., Hula, V., Kipson, M., Dankova, R., Niedobova, J., & Gamero, A. (2018). Bringing diversity back to agriculture: Smaller fields and non-crop elements enhance biodiversity in intensively managed arable farmlands. Ecologica Indicators, 90, 65–73. https://doi.org/1016/J.ECOLIND.2018.03.001
39. Sibrian, R., d’Errico, M., Palma de Fulladolsa, P., & Benedetti-Michelangeli, F. (2021). Household resilience to food and nutrition insecurity in Central America and the Caribbean. Sustainability, 13(16), 9086.https://doi.org/10.3390/su13169086
40. Szabo, S., Hossain, M.S., Adger, W.N., Matthews, Z., Ahmed, S., Lázár, A.N., & Ahmad, S. (2016). Soil salinity, household wealth and food insecurity in tropical deltas: Evidence from south-west coast of Bangladesh. Sustainability Science, 11, 411-421. https://doi.org/1007/s11625-015-0337-1
41. Szymczak, L.S., de Faccio Carvalho, P.C., Lurette, A., De Moraes, A., de Albuquerque Nunes, P.A., Martins, A.P., & Moulin, C.H. (2020). System diversification and grazing management as resilience-enhancing agricultural practices: The case of crop-livestock integration. Agricultural Systems, 184, 102904. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2020.102904
42. Tavakol, M., & Dennick, R. (2011). Making sense of Cronbach's alpha. International Journal of Medical Education, 2, 53. https://doi.org/5116/ijme.4dfb.8dfd
43. Varyvoda, Y., & Taren, D. (2022). Considering ecosystem services in food system resilience. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(6), 3652. https://doi.org/10.3390/ijerph19063652
44. Volkov, A., Žičkienė, A., Morkunas, M., Baležentis, T., Ribašauskienė, E., & Streimikiene, D. (2021). A multi-criteria approach for assessing the economic resilience of agriculture: The case of Lithuania. Sustainability, 13(4), 2370. https://doi.org/10.3390/su13042370
45. Wu, R.M., Zhang, Z., Yan, W., Fan, J., Gou, J., Liu, B., & Wang, Y. (2022). A comparative analysis of the principal component analysis and entropy weight methods to establish the indexing measurement. PloS One, 17(1), e0262261. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0262261
46. Yang, L.N., Pan, Z.C., Zhu, W., Wu, E.J., He, D.C., Yuan, X., Qin, Y.Y., Wang, Y., Chen, R.S., Thrall, P.H., Burdon, J.J., Shang, L.P., Sui, Q.J., & Zhan, J. (2019). Enhanced agricultural sustainability through within-species diversification. Nature Sustainability, 2(1), 46-52. https://doi.org/1038/s41893-018-0201-2
47. Zampieri, M., Weissteiner, C.J., Grizzetti, B., Toreti, A., van den Berg, M., & Dentener, F. (2020). Estimating resilience of crop production systems: From theory to practice. Science of the Total Environment, 735, 139378. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139378
48. Zandi, R, (2017). Climatic classification of Razavi-Khorasan province with de Martonne mrthod using geographic information system. New Research in Geographical Sciences, Architecture and Urban Planning, 10(1): 21-34.
49. Zhang, J., Ren, W., An, P., Pan, Z., Wang, L., Dong, Z., & Tian, H. (2015). Responses of crop water use efficiency to climate change and agronomic measures in the semiarid area of northern China. PloS One, 10(9), e0137409. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137409