تحقیقات مرتع و بیابان ایران
سال:1385 | دوره:13 | شماره:3 (پیاپی 24) |تعداد مقالات:12

داده های ماهواره ای به دلیل وسعت پوشش و توالی زمان های برداشت، ابزار مناسبی برای مطالعه عوامل دینامیک و تغییر پذیر پدیده های سطح زمین می باشند. تبیین الگو جهت چگونگی بکارگیری و پردازش اطلاعات ماهواره ای در راستای دسترسی به روشی برای ایجاد نقشه تولید علوفه در مراتع مناطق خشک مورد هدف تحقیق حاضر بوده است. در این طرح از داده های لندست ETM+ مربوط به 17 اردیبهشت ماه سال 1381 استفاده گردید. این مطالعه در منطقه ای به وسعت حدود 60000 هکتار در حوزه آبخیز ندوشن انجام گرفت. پایگاه های مطالعاتی در 50 نقطه از تیپ های گیاهی عمده منطقه مستقر و تولید علوفه قابل مصرف دام برای هر گونه گیاهی به تفکیک اندازه گیری شد. جهت ایجاد یکنواختی در آمار بدست آمده، در هر پایگاه از 25 پلات دو متر مربعی آمارگیری و بعد معدل گیری شد. با تعیین موقعیت پلات های زمینی بر روی تصاویر ماهواره ای، میانگین ارزش های رقومی پیکسل مرکزی و 24 پیکسل اطراف آن در داده های ماهواره ای تعیین گردید. پس از ساخت شاخص ها از تک باندهای تصاویر و نیز ساخت نقشه های مولفه های محیطی، اطلاعات مربوط به 50 پایگاه مطالعاتی استخراج گردید، از طریق رگرسیون خطی چند متغیره، همبستگی و روابط بین تولید علوفه قابل مصرف دام به عنوان متغیر وابسته، با باندهای هفت گانه و شاخص های گیاهی و عوامل محیطی دیگر به عنوان متغییرهای مستقل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از الگوی مناسب استخراج شده در تجزیه و تحلیل داده ها میزان ضرایب جهت ساخت نقشه نهایی مشخص و در نرم افزار ILWIS با استفاده از معادله رگرسیون، نقشه تولید علوفه قابل مصرف دام ترسیم گردید. با محاسبه هیستوگرام نقشه مذکور، اطلاعات حاصل از تجزیه و تحلیل آن نقشه و نحوه پراکنش عامل تولید در تمامی منطقه مطالعاتی ارایه گردید.

چاودار کوهی Secale montanum یکی از گرامینه های مهم و با ارزش مرتعی برای ایجاد چراگاه و تولید علوفه است. این گونه معمولا در دامنه های کوهستانی کشور می روید. به منظور بررسی عملکرد علوفه خشک، عملکرد بذر و سایر صفات وابسته به آنها، 10 اکوتیپ در دو شرایط مطلوب (آبیاری نرمال) و تنش (شرایط دیم) در دو آزمایشگاه جداگانه در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سالهای 1382 و 1383 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی بروجرد مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات طول برگ پرچم، ارتفاع ساقه، طول سنبله، تعداد سنبله در بوته، فاصله برگ پرچم تا سنبله (طول پدانکل)، تعداد دانه در سنبله، عملکرد علوفه، عملکرد بذر، وزن هزار دانه و شاخص برداشت مورد اندازه گیری قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اکوتیپ 2382 با تولید 394 کیلوگرم بذر در هکتار و اکوتیپ های 10-2382 و 13-2382 به ترتیب با تولید میانگین 3.93 و 4 تن علوفه خشک در هکتار در سال در هر دو شرایط آبی و دیم نسبت به بقیه اکوتیپ ها برتری داشتند. اکوتیپ 13-2382 با تولید 4 تن علوفه و 382 کیلوگرم بذر در هکتار به عنوان یکی از اکوتیپ های مناسب برای تولید علوفه و احیا مراتع و دیمزارهای منطقه شمال لرستان معرفی گردید.

به منظور بررسی قابلیت داده های ماهواره ای در تهیه نقشه طبقات پوشش گیاهی و نیز مطالعه روند تغییرات پوشش در محدوده ای به وسعت 26858.6 هکتار در حوضه سد لار، از داده های رقومی سنجیده ETM+ ماهواره لندست 7 مربوط به سال 1381 و نقشه پوشش گیاهی سال 1356 استفاده شد. پس از اعمال تصحیحات و انجام پردازشهای اولیه، نمونه های تعلیمی مورد نیاز تعیین گردید. ترکیبهای باندی مناسب با توجه به عامل شاخص بهینه، ماتریس همبستگی، تحلیل مولفه های اصلی و تجزیه و تحلیل نمودار دو بعدی داده ها انتخاب شد. این ترکیبها با الگوریتمهای بیشینه درست نمایی، حداقل فاصله از میانگین و جعبه ای طبقه بندی شده و سپس از فیلتر اکثریت استفاده شد. صحت نقشه های حاصل، مورد ارزیابی قرار گرفته و ضرایب صحت کلی و کاپا محاسبه شد. با توجه به این معیارها، نقشه حاصل از طبقه بندی ترکیب باندی (7 و 5 و 4 و 3 و 2 و 1) با روش حداکثر احتمال و اعمال فیلتر اکثریت، به عنوان نقشه طبقات پوشش گیاهی سال 1382 انتخاب شد.به منظور تهیه نقشه طبقات درصد پوشش در سال 1356، از نقشه تیپهای پوشش گیاهی آن سال استفاده شد. در پایان تغییرات ایجاد شده در هر کدام از طبقات مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تراکم طبقات تعریف شده، طبقات نزدیک در هم ادغام شده و 4 طبقه کلی ایجاد شد. با در نظر گرفتن این طبقات، صحت کلی نقشه نهایی و نیز ضریب کاپا ارتقا یافت. پس از ایجاد طبقات کلی در نقشه های سالهای 1356 و 1382، تغییرات ایجاد شده بین این دو نقشه نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که در فاصله سالهای 56 تا 82، 28.55 درصد کل مساحت اراضی پوشیده شده و توسط پوشش گیاهی مرتعی بدون تغییر باقی مانده است. 14.03 درصد اراضی نیز به طبقات با درصد پوشش کمتر و 57.42 درصد به طبقاتی با درصد پوشش بیشتر تغییر یافته اند. در پایان نقشه تغییرات درصد پوشش تهیه شد.

سرآغاز مطالعه هر پدیده شناخت کامل و درک روابط آن با سایر پدیدهای تاثیرگذار و تاثیرپذیر است. با توجه به اهمیت پوشش گیاهی مراتع به عنوان اولین حلقه زنجیره غذایی در اکوسیستم های مرتعی، شناخت عوامل اکولو‍ژیکی موثر بر استقرار گیاهان و تعیین مناطق همگن ضروری به نظر می رسد. بنابراین مقاله حاضر به بررسی موثرترین عوامل اکولوژیکی در تعیین نقاط اکولوژیکی همگن و تاثیرگذار بر پوشش گیاهی مراتع با استفاده از تجزیه و تحلیلهای چند متغیره پرداخته است. روش کار به این ترتیب بود که ابتدا در منطقه مورد مطالعه، تیپ های گیاهی با پیمایشهای صحرایی و استفاده از دستگاه موقعیت یاب (GPS) بر روی نقشه 1:50000 مشخص و در مناطق معرف هر تیپ نمونه برداری به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. بعد از برداشت اطلاعات مربوط به روش گیاهی، لایه های اطلاعاتی مختلف در خصوص هر تیپ شامل اقلیم، متوسط دامنه ارتفاعی، میانگین بارندگی سالیانه، متوسط دامنه شیب، متوسط دامنه دمایی، تیپ اراضی و جهت شیب جمع آوری و داده ها برای تجزیه و تحلیل با استفاده از نرم افزار Statistica مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل عاملی متغیرها (Factor Analysis) نشان داد که از میان متغیرهای مورد استفاده، 3 متغیر اصلی (شامل اقلیم، تیپ اراضی و جهت شیب) با مقادیر ویژه ای (Eigenvalues) برابر 82.8 درصد، از مهمترین عوامل تاثیر گذار بر پوشش گیاهی در مراتع هستند. سپس با استفاده از روش تجزیه و تحلیل خوشه ای (Cluster Analysis) مراتع جنوب استان مرکزی در 22 گروه طبقه بندی شدند. گروههای فوق به روش تجزیه و تحلیل متمایز کننده (Discriminate Analysis) مورد تایید قرار گرفتند.

فنولوژی پنج گونه مرتعی Festuca ovina, Koeleria macrantha, Koeleria phleoides, Melica cupani, Melica jacquemontii در ایستگاه تحقیقات مراتع همند آبسرد در 70 کیلومتری شرق تهران در سالهای 82 تا 84 مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه از هر گونه تعداد 20 پایه انتخاب و در فصل رویش هر هفته یکبار و در فصل غیر فعال هر 15 روز یکبار، از مراحل شروع رویش و رشد رویشی، ظهور ساقه گلدار، ظهور خوشه یا سنبله، شیری شدن و بلوغ بذر، ظهور پژمردگی و خواب موقت، رشد مجدد پاییزه و خواب زمستانه یادداشت برداری انجام گرفت. داده0 های مربوط به فنولوژی در سه سال جمع آوری و با استفاده از آمار اقلیمی (دما و بارندگی) تفسیر و برای هر مرحله، حرارت تجمعی لازم یا مجموع درجه روزهای رشد (Growth Degree Days) محاسبه شد. هدف از بررسی، شناخت و معرفی پدیده های مهم فنولوژیکی جهت استفاده در مدیریت چرای دام بر اساس تاریخ وقوع و مجموع درجه حرارت روزهای رشد بود. نتایج نشان داد که زمان شروع و خاتمه رویش در سالهای مختلف متفاوت بوده و این تغییرات تابع شرایط اقلیمی به ویژه درجه حرارت هوا و رطوبت خاک می باشد. کلیه گونه های مورد مطالعه در سالهای خنک و تر دارای دوره فنولوژیکی طولانی تر از سالهای گرم و خشک بودند. اما حرارتهای تجمعی مورد نیاز کلیه مراحل فنولوژی گونه ها در سالهای مختلف تقریبا یکسان محاسبه شد. همه گونه ها در سالهای بررسی از دهه دوم اسفند شروع به رویش نمودند و رشد فعال آنها تا اوایل مرداد ادامه داشت، از آن پس رشد آنها متوقف شد و در پاییز هماهنگ با وقوع بارندگی، اغلب گونه ها رشد مجدد داشتند.

مطالعه تغییرات پوشش گیاهی تحت شرایط عدم چرای دام در رویشگاههای مرتعی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تصور بر این است که حفاظت مرتع از چرای دام موجب گزایش آن به طرف مرحله کلیماکس و بهبود وضعیت مرتع می گردد. قسمت بیشتر مراتع کشور ما در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارد. نوسان و تغییر سال به سال بارندگی از عوامل عمده ای است که پوشش گیاهی را تحت تاثیر قرار می دهد. در سالهای خشک که بارندگی کاهش می یابد. مراتع طبیعی صدمه دیده، از پوشش و تولید آن کاسته می شود. این بررسی با هدف تاثیر قرق و تغییرات بارندگی در تغییرات پوشش گیاهی، انجام شد. برداشت های مورد نیاز از مولفه های گیاهی در نه سال متوالی 83-1375 از پلات های ثابت داخل قرق رودشور بعمل آمد. از خصوصیات گیاه؛ پوشش تاجی، تراکم و زادآوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل به شرح زیر است. در طول یک دوره 9 ساله که از سال دوم آن یک دوره خشک به مدت 5 سال بوقوع پیوست، پوشش تاجی گونه های دایمی 40 درصد کاهش یافت که این کاهش در بین گونه ها، از 26 تا 95 درصد نوسان داشت. تنها پوشش گونه Poa sinaica که زودتر از بقیه گونه ها مراحل رویشی خود را انجام داد، تا سه برابر افزایش یافت. کاهش پوشش در گندمیان کمتر و در پهن برگان علفی بیشتر بود. در سالهای مرطوب تر زادآوری بیشتر بود و حدود 81 درصد زادآوری در گندمیان و آن هم در گونه Stipa hohenackeriana مشاهده شد. در طول مدت 9 سال به خصوص در سالهای خشک، تراکم بیشتر گونه های موجود در قرق کاهش یافت.

تعیین نیاز دام و ارزیابی کیفیت علوفه زمره کارهای اساسی در محاسبه ظرفیت چرایی مرتع محسوب می گردند. نیاز غذایی دام با توجه به نوع، وزن، سن، مرحله زندگی و نوع و میزان تولید دام، متغیر است. با توجه به اینکه 27 نژاد گوسفند با اندازه جثه مختلف در مراتع کشور چرا می کنند نمی توان یک وزن مساوی برابر واحد دامی کشور در نظر گرفت. بنابراین با توجه به وزن زنده و احتیاجات انرژی هر نژاد گوسفندی، می بایست وزن واحد دامی و مقدار علوفه مورد نیاز روزانه آن را تعیین کرد. از این رو یکی از نیازهای اساسی در بهره برداری صحیح از مرتع تعیین وزن زنده دام چرا کننده و نیاز غذایی روزانه آن بر اساس کیفیت علوفه مراتع می باشد. به منظور تعیین واحد دامی نژاد مورد نظر دو گله گوسفند از نژاد دالاق انتخاب و در هر گله 50 راس گوسفند شامل 15 راس میش 3 ساله، 15 راس میش 4 ساله، 10 راس بره 3 ماهه، 10 راس بره 6 ماهه، 5 راس قوچ 3 ساله، 5 راس قوچ 4 ساله علامت گذاری و در سه مرحله (هنگام استفاده از پس چرا، اول قشلاق و آخر قشلاق) توزین شدند. وزن زنده هر واحد دامی نژاد دالاق 51.75 کیلوگرم تعیین شد. برای قوچ، بره سه ماهه و بره شش ماهه به ترتیب 1.37، 0.57، 0.85 واحد دامی تعیین شد. برای تعیین نیاز علوفه روزانه نژاد دالاق، از گیاهان مورد چرای دام در منطقه در مراحل مختلف فنولوژی نمونه برداری و کیفیت آنها تعیین گردید. پس از تعیین کیفیت علوفه، با توجه به فرمول های مربوطه و درصد افزایش انرژی مورد نیاز دام که شرایط منطقه آن را تعیین می کند (در این تحقیق، 40 درصد در نظر گرفته شد). مقدار انرژی مورد نیاز واحد دامی نژاد دالاق 9.8 مگاژول در روز تعیین شد و سپس با توجه به کیفیت علوفه در دو مرحله فنولوژی میزان نیاز روزانه دام به ترتیب 1.2 کیلوگرم در رشد رویشی و 1.53 کیلوگرم در رشد کامل برآورد گردید. جهت تجزیه و تحلیل آماری و بررسی اثرات متقابل عوامل از نرم افزار SAS و آزمون فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس مربوط به وزن دام ها نشان داد که بین اثر گله، جنس، سن و مرحله چرایی و اثرات متقابل آنها بر روی وزن دام (P<0.01) اختلاف معنی داری وجود دارد.

این تحقیق سعی دارد که اجزای اصلی سیستم تولید دام عشایر دشت بکان اقلید فارس را که مبتنی بر دو زیر سیستم تولید زراعی و تولید مرتع ییلاقی می باشد، به عنوان منابع اصلی تغذیه دام از طریق مقایسه درآمد دامداری عشایر در قبل و و بعد از پروژه اسکان را با شیوه تحلیل فایده به هزینه بررسی اقتصادی نموده و اثرات آن را بر مدیریت مراتع تحلیل نماید. در این تحقیق فایده و هزینه سیستم تولید دام عشایر منطقه بکان با در نظر گرفتن تاثیر تغییرات اکولوژیکی بر آن در دو حالت با و بدون پروژه اسکان مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط «بدون پروژه» یا کوچ، زندگی عشایر دامدار متکی به مراتع ییلاق و قشلاق و شرایط «با پروژه»، یا اسکان زندگی عشایر دامدار متکی به دامداری همراه با زراعت در نظر گرفته شده است. تغییرات حاصل از این سیستم در طول زمان با تاثیر دادن نرخ تنزیل و اندازه گیری مجدد در طول آن زمان، ارزیابی می شود. نتایج تحقیق نشان می دهد که در منطقه بکان که تحت تاثیر تغییرات حیاتی محیطی است، استفاده از عامل نرخ تنزیل بدون در نظر گرفتن منافع تعیین کننده محیطی روشی قوی در تعادل فایده- هزینه نمی باشد. تحلیل حساسیت بر مبنای نتایج مثبت تغییرات ارزش خالص زمان حال و نسبت مثبت فایده- هزینه نشان می دهد که پروژه اسکان عشایر نسبت به قبل از آن سودآور بوده و با توجه به لحاظ تاثیر عوامل تعدیل کننده اکولوژیکی، می تواند به عنوان یک گزینه پایدار در نظر گرفته شود.

رشد سریع جمعیت در ایران مانند دیگر کشورهای در حال توسعه سبب استفاده بیش از حد ظرفیت و وارد آمدن فشار مضاعف بر منابع طبیعی شده است که نتیجه آن سبب تغییرات سریع پوشش زمین و کاربری اراضی گردیده است. بنابراین شناخت سریع و دقیق انواع پوشش زمین شامل مراتع، اراضی کشاورزی آبی و دیم، تاسیسات و ... می تواند نقش موثری در برنامه ریزی و مدیریت منابع طبیعی داشته باشد. تحقیق حاضر با انگیزه یافتن روشی سریع و دقیق برای طبقه بندی اراضی مرتعی و شناخت انواع پوشش زمین با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست (سنجیده TM) درحوضه آبخیز نمرود انجام شد. تصاویر تهیه شده با استفاده از نقش توپوگرافی 1:50000 و نقاط کنترلی، زمین مرجع شدند. با استفاده از تکنیکهای آشکارسازی (ترکیب رنگی کاذب، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی) و تجزیه و تحلیل تصاویر (شاخص پوشش گیاهی NDVI و طبقه بندی نظارت شده) در محیط GIS (نرم افزار ILWIS)، انواع پوشش زمین شامل اراضی کشاورزی آبی، اراضی کشاورزی دیم، مناطق صخره ای (توده سنگی) و انواع طبقات مرتع (خوب، متوسط و فقیر) با دقت 89.5 درصد از هم تفکیک شدند.

پدیده بیابان زایی با مشکلات ناشی از آن بیشترین نمود عینی خود را بر خاک به جا می گذارد، بنابراین اگر به طریقی بتوان تغییرات ایجاد شده درخاک را مورد ارزیابی قرار داد شدت بیابانی شدن منطقه مشخص می شود. در این تحقیق شاخص های EC، عمق خاک، بافت و میزان سنگریزه عمقی برای بررسی معیار خاک جهت ارزیابی شدت بیابان زایی پیشنهاد شده است و عرصه هایی در استان قم با وضعیت های مختلف از لحاظ بیابانی شدن شامل عرصه سلیمان با خطر بیابانی شدن کم، گازران عرصه در معرض خطر بیابانی شدن و حسین آباد میش مست به عنوان عرصه بیابانی انتخاب شدند. در هر منطقه 5 تکرار برای نمونه های خاک در نظر گرفته شد و دو لایه سطحی و عمقی در پروفیل ها مورد مطالعه قرار گرفتند و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک در آزمایشگاه اندازه گیری شدند. جهت بررسی ویژگیهای مختلف خاک در هر ایستگاه در خاک سطحی و تحتانی و اثر متقابل آنها بر یکدیگر از طرح کرتهای خردشده استفاده شد. توان بالفعل بیابان زایی در هر منطقه و در هر واحد خاک با استفاده از فرمول x=nÖx1x2…xn بدست آمد که در آن c توان بالفعل بیابان زایی، c1, c2,… وضعیت بالفعل بیابان زایی هر یک از شاخص ها و n تعداد شاخص ها می باشد. شدت بیابان زایی در هر سه منطقه متوسط برآورد شد. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که میان ایستگاهها از نظر سنگریزه و بافت اختلاف معنی دار وجود دارد و نتایج حاصل از آزمون دانکن ایستگاه های گازران و سلیمان را در یک زیر مجموع قرار داد. روش بکار رفته در این تحقیق با توجه به بانک اطلاعاتی خاک کشور و سازگار با اقلیم خشک و نیمه خشک طراحی شده است. از معایب آن می توان به امتیازدهی این روش اشاره کرد که دامنه امتیازدهی را محدود کرده است. بی تردید نتایج حاصل از معیار خاک باید با دیگر معیارها مانند اقلیم، پوشش، آب و ... جمع بندی شود تا بتوان در مورد وضعیت بالفعل پدیده بیابان زایی در یک منطقه ارزیابی لازم را انجام داد. نتایج بدست آمده کمک خواهد کرد تا وضعیت بیابان زایی از منظر خاک در کشور گامی به جلو بردارد و شاخص هایی مطابق الگوی ایرانی ارایه گردد.