دوره 16، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1404 )                   جلد 16 شماره 1 صفحات 142-133 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Karimi Z, Talebi A. (2026). The Effect of Temporal Changes on the Ecosystem Health of Chehelkhane Sub-Watershed, the Zayandeh Roud Watershed. J Watershed Manage Res. 16(1), 133-142. doi:10.61882/jwmr.2024.1274
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1274-fa.html
کریمی زینب، طالبی علی. اثر تغییرات زمانی بر سلامت بوم‌سازگان زیرآبخیز چهل‌خانه آبخیز زاینده‌رود پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1404; 16 (1) :142-133 10.61882/jwmr.2024.1274

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1274-fa.html

اثر تغییرات زمانی بر سلامت بوم‌سازگان زیرآبخیز چهل‌خانه آبخیز زاینده‌رود
زینب کریمی*1 ، علی طالبی1
1- دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
چکیده:   (804 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: به عقیده اکثر متخصصین، منابع و سلامت بوم‌سازگان‌های کشور در حال تخریب هستند. در این راستا، به‌منظور برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح، ضمن جلوگیری از تخریب و کاهش فشار بر بوم‌سازگان‌ها، آگاهی از سلامت آبخیزها ضروری است. آبخیز سالم، آبخیزی است که در آن پوشش گیاهی طبیعی بستر لازم برای فرآیندهای هیدرولوژی و زمینی را مهیا کرده است. ضمن ‌این که بوم‌سازگان‌های سالم در مقابل تنش و فشار مقاوم هستند و کمیت و کیفیت بالایی از خدمات را برای رفاه جوامع ارائه می‌دهند. بنابراین، ارزیابی سلامت بوم‌سازگان‌ها نه‌تنها از نظر حفظ محیط زیست، بلکه برای فعالیت‌های اجتماعی و اقتصادی جوامع نیز دارای اهمیت هستند. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات زمانی شاخص‌های سلامت بوم‌سازگان با استفاده از مدل VOR در زیرآبخیز چهل‌خانه واقع در حوزه آبخیز زاینده‌رود برنامه‌ریزی شده است. از‌ آنجایی ‌که حوزه آبخیز زاینده‌رود یکی از حساس‌ترین آبخیزهای کشور است و خسارات‌های زیست محیطی جبران‌ناپذیری در دو دهه اخیر به این آبخیز وارد گردیده است، انتخاب این حوضه برای انجام پژوهش حاضر قابل توجیه است.
مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی تغییر شاخص‌های سلامت زیرآبخیز چهل‌خانه از مدل VOR (توان- ساختار- تاب‌آوری) طی دوره آماری 10 ساله (1400-1390) استفاده شد. در این روش V، O و R به‌ترتیب بیانگر توان تولید (عملکرد)، ساختار و تاب‌آوری بوم‌سازگان هستند. این مدل ارتباط نزدیکی با مسئله پایداری بوم‌سازگان‌ها دارد که حاکی از قابلیت آبخیز برای حفظ ساختار و عملکرد آن در طی زمان در برابر عوامل خارجی است. بنابراین، برای انجام پژوهش حاضر ابتدا نقشه‌های کاربری اراضی مربوط به سال 1390 و 1400 از تصاویر ماهواره لندست 5 و 8 اتتخاب و پیش‌پردازش‌های مورد نیاز انجام شدند. در واقع، با استفاده از روش همبستگی بین باندها، ترکیب کاذب رنگی ایجاد، سپس هر یک از کلاس‌های کاربری اراضی در مرحله‌های جداگانه و با استفاده از روش طبقه‌بندی نظارت‌شده از یک‌دیگر تفکیک شد. در ادامه، پس از تهیه نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه، نقشه‌های پوشش گیاهی (NDVI) مربوط به شاخص توان برآورد گردید. این شاخص، تراکم پوشش گیاهی در منطقه را نشان می‌دهد. در مرحله بعد، از نرم‌افزار Fragstats جهت استخراج شاخص‌های ساختار (SPLIT و PD) و تاب‌آوری (LPI و AI) استفاده شد. لازم به ذکر است نرم‌افزار Fragstats بر مبنای کاربری اراضی است. در این راستا، از شاخص‌های تکه‌تکه شدگی (SPLIT)، تراکم لکه (PD)، بزرگ‌ترین لکه (LPI) و تجمع (AI) استفاده شد. در ادامه، پس از محاسبه تمامی شاخص‌های مذکور، استانداردسازی انجام و سلامت زیرآبخیز چهل‌خانه تعیین شد.
یافته‌ها: بر اساس نتایج در سال 1390، مراتع (42/43 درصد)، کاربری زراعی آبی و دیم (30/84 درصد)، اراضی دیم (25/30 درصد)، اراضی آبی (1/14 درصد) و رخنمون سنگی (0/30 درصد) به‌ترتیب بیش‌ترین مساحت را به خود اختصاص دادند. در سال 1400، کاربری زراعی آبی و دیم (50/95 درصد)، مراتع (39/80 درصد) و پوشش رخنمون سنگی (9/26 درصد) به‌ترتیب دارای بیش‌ترین مساحت در منطقه بودند. به‌عبارت دیگر، کاربری زراعت آبی و دیم در منطقه غالب بود و وسعت اراضی طبیعی نیز کاهش یافت که بیانگر تخریب در منطقه مورد مطالعه است. در واقع، واحدهای بزرگ کاربری به واحدهای کوچک تبدیل و منجر به عدم‌ یکپارچگی منطقه می‌شوند. همچنین نتایج نشان دادند که مقادیر شاخص‌های توان، ساختار و تاب‌آوری در سال 1390 به‌ترتیب 0/69، 0/9 و0/79 و در سال 1400 به‌ترتیب 0/47، 0/71 و 0/64 بودند. در این راستا، مقادیر تغییرات زمانی شاخص‌های توان در سال 1390 و 1400 به‌ترتیب 0/69 و 0/47، مقادیر ساختار به‌ترتیب 0/9 و 0/71 و مقادیر تاب‌آوری 0/79 و 0/64 حاصل شدند. لازم به ذکر است که یکی از دلایل اصلی کاهش مقادیر شاخص‌های سلامت در زیرآبخیز چهل‌خانه، عدم پوشش جنگلی و تغییر کاربری به اراضی کم‌بازده است. این مهم منجر به کاهش کمیت و کیفیت بوم‌سازگان‌های منطقه شده است. در نهایت، براساس مقادیر شاخص‌های به‌دست آمده، سلامت زیرآبخیز چهل‌خانه در سال‎های 1390 و 1400 به‌ترتیب 0/49 (متوسط) و 0/21 (نسبتاً ناسالم) برآورد گردید. در این راستا، شاخص ساختار بیش‌ترین تأثیر را بر روی سلامت زیرآبخیز چهل‌خانه دارد و شاخص‌های تاب‌آوری و توان اولویت‌های بعدی را به خود اختصاص داده‌اند. به‌عبارت دیگر، نتایج نشان می‎دهند که تأثیر مقادیر  شاخص‌های سلامت بوم‌سازگان متفاوت و میزان سلامت منطقه مورد مطالعه با گذشت زمان کاهش یافته، به سمت ناسالم بودن در حال پیش‌روی است.
نتیجه‌گیری: پژوهش حاضر از نظر بررسی مقایسه‌ای تغییرات زمانی شاخص‌های سلامت بوم‌سازگان با استفاده از مدل VOR جدید و از لحاظ توجه مدیران و متخصصان در ضرورت ارزیابی سلامت بوم‌سازگان بر اساس نتایج به‌دست آمده قابل‌توجه است. بنابراین، از آن‌جایی‌ که تغییر کاربری اراضی در این منطقه به‌دلیل کمبود آب و پایین بودن پتانسیل تولید اراضی پس از چند بار کشت رها و مقرون به صرفه نیست، انجام عملیات حفاظتی به‌منظور کاهش تخریب منطقه با مشارکت جوامع محلی و برگزاری دوره‌های آموزشی ترویجی در راستای ارتقاء و آگاهی جوامع پیشنهاد می‌شود. همچنین، ایجاد نهادهای سازگار با وضعیت حوضه، ضمن افزایش همکاری‌های درون و برون‌سازمانی در راستای سیاست، قوانین و مدیریت مخاطرات محیطی باشد. در مجموع، می‌توان اذعان داشت که انجام پژوهش حاضر به تهیه اطلس سلامت بوم‌سازگان‌های کشور کمک قابل‌توجهی می‌کند.
 
واژه‌های کلیدی: اراضی، تاب‌آوری، تراکم لکه، تغییر کاربری، توان، ساختار
متن کامل [PDF 1330 kb]   (56 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مديريت حوزه های آبخيز
دریافت: 1403/1/31 | پذیرش: 1403/6/16
فهرست منابع
1. Ahern, j., & Andre, L., (2006). Applying landscape ecological concepts and metrics in sustainable landscape planning. Landscape and Urban Planning, 59, 65-93. [DOI:10.1016/S0169-2046(02)00005-1]
2. Be Hamtaye Tosi, N., Sofianian, A., & Fakheran, S. (2014). Investigating land cover changes in the central region of Isfahan using landscape metrics. Iranian Journal of Applied Ecology, 2(6), 77-87 [In Persian].
3. Binh, T. N. K. D., Vromant, N., Hung, N. T., Hens, L., & Boon, E. K. (2005). Land cover changes between 1968 and 2003 in Cai Nuoc, Ca Mau Peninsula, Vietnam. Environment, Development and Sustainability, 7, 519-536. [DOI:10.1007/s10668-004-6001-z]
4. Bunch, M. J., Morrison, K. E., Parkes, M. W., & Venema, H. D. (2011). Promoting health and well-being by managing for social-ecological resilience: the potential of integrating ecohealth and water resources management approaches. Ecology and Society, 16(1). [DOI:10.5751/ES-03803-160106]
5. Costanza, R. (1992). Toward an operational definition of health, In: Ecosystem Health-New Goals for Environmental Management, Norton BD (editors), Washington, DC: Inland Press, 239-256.
6. Costanza, R., Arge, R., Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limberg, K., Naeem, S., Neill, R. V., Paruelo, J., Raskin, R. G., Sutton, P., & Van Den Belt, M. (1997). The value of the worlds ecosystem services and natural capital. Nature, 387, 253-260. [DOI:10.1038/387253a0]
7. Darwish, T., & Faour, G. (2008). Rangeland degradation in two watersheds of Lebnon. Lebanese Science Journal, 9, 71-80.
8. Dezhbani, R., Hazbavi, Z., Mostafazadeh, R., Esmaeli uri, A., & Alaei, N. (2022). Monitoring spatial and temporal changes of watershed health using the conceptual approach of foundation, structure and resilience (VOR). Journal of RS and GIS for Natural Resources, Online publication. [In Persian]
9. Ebrahimi, S., Chezgi, J., Tajbakhsh Fakhrabadi, S. M., & Rostampoor, R. (2023). Health zoning of South Khorasan Forg watershed Using PSR conceptual model approach. Journal of Arid Biome, 13(1), 21-33. [In Persian]
10. Effectiveness studies of watershed operation in Zayandehroud dam basin, 2021. Groundwater report. [In Persian]
11. Flowers, B., Huang, K. T., & Aldana, G. O. (2020). Analysis of the habitat fragmentation of ecosystems in Belize using landscape metrics. Journal of Sustainability, 30(24), 1-14.
12. Garret Boongalinga, K. Ch., Faustino-Eslavab, D. V., & Lansiganc, F. P. (2018). Modeling land use change impacts on hydrology and the use of landscape metrics as tools for watershed management: The case of an ungauged catchment in the Philippines. Journal of Land Use Policy, 72, 116-128. [DOI:10.1016/j.landusepol.2017.12.042]
13. Hazbavi, Z., & Sadeghi, S. H. R., (2017). Watershed health (Part three): Vigor, organization and resilience conceptual model. Extension and Development of Watershed Management, 5(16), 1-7. [In Persian]
14. Hazbavi, Z., Sadeghi, S. H. R., Gholamalifard. M., & Davudirad, A. A. (2020). Watershed health assessment using the pressure-state- response (PSR) framework. Land Degradation and Development, 31, 3-19. [DOI:10.1002/ldr.3420]
15. Holling, C. S. (1986). The resilience of terrestrial ecosystems: Local surprise and global change. In: Clark WC and Munn RE (eds) Sustainable Development of the Biosphere. Cambridge University Press, Cambridge. 292-320 pp.
16. Huang, C., & Asner, G. P. (2009). Applications of remote sensing to alien invasive plant studies. Sensors, 9, 4869- 4889. [DOI:10.3390/s90604869]
17. Huete, A. (2004). Remote sensing for natural resources management and enviromental monitoring: Manual of remote sensing Univercity of Arizona.
18. Jafari Gorzin, B., Kavyan, A., & Soleimani, K. (2023). Investigation of land use changes and its role in the hydrology of the upstream areas of Siahroud Watershed. Journal of Watershed Management Research, 14(27), 26-37. [In Persian] [DOI:10.61186/jwmr.14.27.26]
19. Jafari, A., Keivan-behjou, F., & Mostafazadeh, R. (2018). Comparing the conditions of different ecosystem health components in Iiril watershed, Ardabil Province. Journal of Desert Ecosystem Engineering, 6(16), 81-92. [In Persian]
20. Jorgensen, S., Xu, F. L., & Costanza, R. (2005). Handbook of ecological indicators for assessment of ecosystem health. CRC press, 2000 N.W. Corporate Blvd., Boca Raton, Florida 33431. ISBN 1 56670 665 3. [DOI:10.1201/9780203490181]
21. Karimi, Z., Sadoddin, A., & Sheikh, V. (2022). Effects of watershed management practices on the quadric services of Chehel-Chai Watershed, Golestan Province. Water and Soil Management and Modeling, 2(4), 18-36. [In Persian]
22. Lu, L., Wang, R., Zhang, Y., Su, H., Wang, P., Jenkins, A., Ferrier, R., Bailey, M., & Squire, G. (2015). Ecosystem health towards sustainability. Journal of Ecosystem Health and Sustainability, 1(1), 2. [DOI:10.1890/EHS14-0013.1]
23. Mageau, M.T., Costanza, R., & Ulanowicz, R.E., (1998). Quantifyingthe trends associated with developing ecosystems. Ecological Modeling, 1-22. [DOI:10.1016/S0304-3800(98)00092-1]
24. McGarigal, K., & Ene, E. (2013). Fragstats: Spatial pattern analysis program for categorical maps. Version 4.2. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amhers.
25. McGarigal, K., & Marks, B. J. (1994). FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for QuantifyingLandscape Structure. Oregon State University, USA, 132pp. [DOI:10.2737/PNW-GTR-351]
26. Mirsanjari, M. M., & Mohammadyari, F. (2022). Analysis of land use in the BEHBAHAN city approach landscape ecology. Environmental Science and Technology, 24(3), 191-124. [In Persian
27. Mitchell, M. G., Suarez-Castro, A. F., Martinez-Harms, M., Maron, M., McAlpine, C., Gaston, K. J., & Rhodes, J. R. (2015). Reframing landscape fragmentation's effects on ecosystem services. Trends in Ecology & Evolution, 30(4), 190-198. [DOI:10.1016/j.tree.2015.01.011]
28. Mohammadi, A., & Fatemizadeh, F. (2021). Quantifying landscape degradation following construction of a highway using landscape metrics in Southern Iran. Journal Ecology and Evolution, 9, 1-9. [In Persian] [DOI:10.3389/fevo.2021.721313]
29. Mosaffaie, J., Salehpour Jam, A. S., Tabatabaei, M. R., & Kousari, M. R. (2021). Trend assessment of the watershed health based on DPSIR framework. Land Use Policy, 100, 104911. [DOI:10.1016/j.landusepol.2020.104911]
30. Mostafazadeh, R. (2014). Effects of different management scenarios of landscape metrics on storm runoff and sediment variations. Ph.D Dissertation in Watershed Management Sciences and Engineering, Tarbiat Modares University. 122pp.
31. Nikouei, H., Azari, M., & Dastorani, M. T. (2023). The effect of climate change on the Fariman dam watershed health using VOR model. Water and Soil Management and Modeling, 3(4), 107-121. [In Persian]
32. Rapport, D. J., Regier, H. A., & Hutchson T. C. (1985). Ecosystem behavior under stress. The American Naturalist, 125, 617-40. [DOI:10.1086/284368]
33. Rolia, E., Sutjiningsih, D., & Siswantining, T. (2021). Modeling Watershed Health Assessment for Five Watersheds in Lampung Province, Indonesia. Advances in Sciences Technology, and Engineering Systems Journal, 6(1). [DOI:10.25046/aj060111]
34. Sadeghi, S. H., Hazbavi, Z., & Gholamalifard, M. (2019). Interactive impacts of climatic, hydrologic and anthropogenic activities on watershed health. Science of the Total Environment, 648, 880-893. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.08.004]
35. Sadeghi, S. H., Khaledi Darvishan, A., Vafakhah, M., Moradi Rekabdarkolaei, H. R., Hazbavi, Z., Rajabi, M. R., Ebrahimi Gatekesh, Z., Zaki, S. A., Pourfallah Asadabadi, S., Haji, Kh., Nasiri Khiavi, A., Mumzaei, A., Kalehhouei, M., Mehri, S., Miarnaeimi, S., & Pournabi, S. (2023). Conceptualization and evaluation of Asiabrood Watershed health, Chalus Township, Iran. Journal of Watershed Management Research, 14(27), 15-25. [In Persian] [DOI:10.61186/jwmr.14.27.15]
36. Sadeghi, S. H., Vafakhah, M., Moosavi, V., Pourfallah Asadabadi, S., Sadeghi, P. S., Khaledi Darvishan, A., Fahraji, R., Mosavinia, S. H., Majidnia, A., Gharemahmudli, S., & Rekabdarkolaei, H. M. (2022). Assessing the health and ecological security of a human induced watershed in central Iran. Ecosystem Health and Sustainability, 8(1), 2090447. [DOI:10.1080/20964129.2022.2090447]
37. Salehpour Jam, A., Mosaffaie, J., & Tabatabaei, M. R. (2021). Management responses for Chehel-Chay watershed health improvement using the DPSIR framework. Journal of Agricultural Science and Technology, 23(4), 797-811.
38. Schumaker, N. H. (1996). Using landscape indices to predict habitat connectivity. Ecology, 77, 1210-25. [DOI:10.2307/2265590]
39. Sediqi, M. N., & Komori, D. (2024). Assessing water resource sustainability in the Kabul River Basin: A standardized runoff index and reliability, resilience, and vulnerability framework approach. Sustainability, 16, 246. [DOI:10.3390/su16010246]
40. Soleimani., A., & Hojati, M. (2018). Investigation and quantification of variations of landscape measures using remote sensing and biodiversity indices (Case study: Dez protected area). Human and Environment, 16(3), 65-76. [In Persian]
41. Su, M., Fath, B. D., & Yang, Z. (2010). Urban ecosystem health assessment: A review. Science of the Total Environment. 408, 2425-2434. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2010.03.009]
42. Suo, A., Xiong, Y., Wang, T., Yue, D., & Ge, J. (2008). International association for ecology and health. Ecohydrology and Health, 5, 127-136. [DOI:10.1007/s10393-008-0167-z]
43. Thenkabail, P. S., Gamage, M. S. D. N., & Smakhtin, V. U. (2004). The use of remote sensing data for drought assessment and monitoring in Southwest Asia, Research Report 85, International water management Institute.
44. Yu, G., Yu, Q., Hu, L., Zhang, S., Fu, T., Zhou, X., He, X., Liu, Y., Wang S., & Jia, H. (2013). Ecosystem health assessment based on analysis of a land use database. Applied Geography, 44, 154-164. [DOI:10.1016/j.apgeog.2013.07.010]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به (پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز (علمی-پژوهشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2025 CC BY-NC 4.0 | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb