مدیریت بیابان
سال:1399 | دوره:8 | شماره:16 |تعداد مقالات:11

فرسایش بادی و تحرک تپه های ماسه ای پیامدهای نامطلوب محیط زیستی به دنبال دارد. شناسایی عوامل موثر بر تحرک ماسه ها و پیش بینی وضعیت آنها در آینده، برای کنترل فرآیند فرسایش بادی ضروری است. در پژوهش حاضر به بررسی و واکاوی تحرک پذیری ماسه های روان در جنوب شرق استان قزوین پرداخته شده است. به این منظور، از داده های ساعتی سرعت باد، کد پدیده های گردوغبار، بارندگی و دمای هوای ایستگاه بوئین زهرا در دوره ی آماری 1385 تا 1395 استفاده شد. داده های بارندگی و دما برای محاسبه مقدار تبخیر و تعرق به روش تورنت وایت استفاده شد. پس از محاسبه ی درصد فراوانی بادهای فرساینده و شاخص خشکی، با بهره گیری از شاخص لنکستر وضعیت تحرک پذیری ماسه های روان در منطقه مورد واکاوی قرار گرفت. به منظور پیش بینی اثر تغییر احتمالی عوامل اقلیمی بر تحرک پذیری ماسه های روان از آزمون تحلیل حساسیت استفاده شد. نتایج نشان داد که وضعیت جابجایی ماسه ها در سال های گذشته، غیرفعال و در سال های اخیر فعال شده است. بررسی ارتباط بین تعداد روزهای همراه با گرد و غبار و شاخص لنکستر با استفاده از رگرسیون خطی دو متغیره نشان داد که ارتباط معنی داری در دوره ی مطالعاتی بین این دو متغییر وجود نداشته است. درحالی که ارتباط معنی داری بین تغییرپذیری شاخص های لنکستر و خشکی مشاهده شد. این نتایج بیانگر آن است که 42% از تغییرات شاخص لنکستر به دلیل تغییرات شاخص خشکی بوده است. نتایج حاصل از آزمون حساسیت نیز نشان داد که چنان چه مقدار سرعت باد و تبخیر و تعرق بنا به عللی از جمله تغییر کاربری و یا تغییر اقلیمی به مقدار 30 % در آینده افزایش یابد، وضعیت تپه ها از حالت غیرفعال به فعال تغییر خواهد کرد و عبور از این آستانه می تواند شروع دوباره فعالیت های فرسایش بادی در این منطقه باشد.

هدف پژوهش حاضر تعیین تنوع اقلیمی کشور ایران بر پایه ی متغیرهای ضریب خشکی هوا، شرایط دمای سردترین و گرم ترین ماه سال و همچنین پراکنش بارندگی در دوره ی گرم و سرد سال است. به این منظور، میانگین ماهانه و سالانه ی دمای هوا، بیشینه و کمینه ی دمای هوا، تبخیر و تعرق پتانسیل و بارش 303 ایستگاه هواشناسی در گستره ی کشور ایران فراهم شد. در آغاز ضریب خشکی سالانه ی هر محل به کمک شاخص خشکی توصیه شده برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) محاسبه شد. سپس ویژگی های دمای هوای گرم ترین و سردترین ماه سال کد گذاری شد. نتایج نشان دهنده تنوع اقلیمی بسیار زیاد در گسترده کشور ایران است. در این مدل، اقلیم ایران به 27 طبقه تقسیم می شود. بر پایه ی شاخص خشکی هوا، کشور ایران دارای هفت اقلیم است. تعداد 30 شهر دارای اقلیم فراخشک است. این طبقه اقلیمی دارای سه قلمرو آب و هوایی است و حدود 3/4% مساحت کشور را اشغال کرده است. اقلیم خشک با 5پنج قلمرو آب و هوایی، حدود 23/7% کشور را در بر گرفته و بر 95 شهر تسلط دارد. اقلیم نیمه خشک با شش قلمرو آب و هوایی، حدود 39/6% را در بر گرفته و بر 113 شهر سایه انداخته است. اقلیم خشک نیمه مرطوب با 4 قلمرو آب و هوایی و حدود 17/3% بر 30 شهر سیطره دارد. تعداد 9 شهر دارای اقلیم نیمه مرطوب و با سه قلمرو آب و هوایی حدود 8/9 % را به خود اختصاص داده است. اقلیم مرطوب با چهار قلمرو آب و هوایی و حدود 5/8% بر 13 شهر حاکم است. اقلیم بسیار مرطوب با دو قلمرو آب و هوایی حدود 1/3% را به خود اختصاص داده و نماینده ی طبقه اقلیمی 12 شهر است.

شبکه جاده ها به عنوان مهم ترین زیرساخت های حمل و نقل دارای آثار بوم شناختی بر زیستگاه ها و جمعیت های حیات وحش هستند. تأثیر همسایگی شبکه جاده ها بر زیستگاه ها به همراه قطعه قطعه شدن زیستگاه، می تواند به کاهش چشمگیر کیفیت زیستگاه و تنوع زیستی منجر شود. توسعه شبکه جاده ای از مهم ترین عوامل خطر برای زیستگاه ها و گونه های ارزشمند موجود در استان چهارمحال و بختیاری به شمار می رود و لازم است در راستای برنامه ریزی نظام مند حفاظت و کاهش اثرهای منفی، وضعیت زیستگاه ها و خدمات بوم شناختی بررسی شود. در پژوهش حاضر، کیفیت زیستگاه گونه های با ارزش شامل قوچ و میش اصفهان Ovis orientalis Gmelin, (subspecies isphahanica Nasonov)، پلنگ Panthera pardus Pocock, و خرس قهوه ای Ursus arctos Linnaeus, با استفاده از نرم افزار InVEST مدل سازی شد. همچنین، تأثیر همسایگی شبکه جاده ای با استفاده از شاخص اثر همسایگی، ارزیابی شد. در راستای ارزیابی کارآیی شبکه فعلی مناطق حفاظت شده در استان و شناسایی مناطق دارای اولویت برای حفاظت، از نرم افزار Marxan، استفاده شد. نتایج نشان داد که به طور میانگین 20% از سطح استان دارای مطلوبیت بسیار زیاد برای گونه های هدف است. ولی، تراکم نسبتاً زیاد شبکه جاده ای موجب شده است که حدود 14% از مساحت استان تحت تأثیر قرار گیرد، که لزوم شناسایی مناطق دارای بیشترین ارزش بوم شناختی و حداقل آثار همسایگی را افزایش داد. نتایج نشان داد که مناطق شرق، غرب و جنوب غرب استان دارای بیشترین ارزش بوم شناختی و حداقل اثر همسایگی است. حدود 28% این مناطق در حال حاضر در داخل شبکه فعلی مناطق حفاظت شده قرار دارد، که کارآیی نسبی شبکه را نشان داد.

به منظور افزایش بازدهی و جلوگیری از هدر رفت سرمایه های محدود در طرح های مقابله با بیابان زایی، همواره نبود روشی که بتواند معیارها و راهکارهای مختلف را در نظر بگیرد و از آن میان بر مبنای ساختاری نظام مند و دیدگاه گروهی، راه حل های بهینه را ارائه دهد، مشهود بوده است. پژوهش حاضر با هدف ارائه روشی به منظور رتبه بندی راهبردهای بهینه مقابله با بیابان زایی در دشت یزد-خضرآباد در قالب مدل های تصمیم گیری چند معیاره با بهره گیری مدل لینمپ انجام گرفت. در این روش از طریق یافتن فاصله اقلیدوسی راهبردها با بهترین راهبرد، ارجح ترین راهبرد انتخاب شد، در این رابطه مسئله به یک مدل خطی ریاضی تبدیل شد، که پس از اجرای مدل در محیط نرم افزار لینگو، وزن هر راهبرد، فاصله از راهبرد ایده آل و راهبرد ایده آل برآورد شد. بر مبنای نتایج به دست آمده، از دیدگاه مدل ارزیابی لینمپ، بر مبنای ارجحیت پنج معیار نهایی نظرخواهی شده: تناسب و سازگاری با محیط زیست (C7)، تخریب منابع وخسارت محیطی و انسانی (C16)، منابع انسانی متخصص (C6)، ابزارهای علمی و فناوری (C5) و زمان (C2)، راهبردهای توسعه و احیاء پوشش گیاهی (A23) با فاصله 16/20، جلوگیری از تبدیل و تغییر نامناسب کاربری اراضی (A18) با فاصله 16/22، تعدیل در برداشت از منابع آب زیرزمینی (A31) با فاصله 16/35، به ترتیب به عنوان مهم ترین راهبردهای مقابله با بیابان زایی در منطقه تشخیص داده شد. نتایج پژوهش حاضر به مدیران مناطق بیابانی این امکان را می دهد که امکانات و سرمایه های محدود تخصیص یافته برای مهار بیابان زایی را به شیوه های درست و کارآمد به کارگیرند. بنابراین، نتایج رتبه بندی مذکور می تواند باعث افزایش میزان موفقیت اجرای طرح های بیابان زدایی و احیاء اراضی در منطقه مورد مطالعه شود.

جوامع انسانی بخشی از بوم نظام ها قلمداد می شوند. اثرپذیری متقابل بین جوامع انسانی و بوم نظام ها، موجب پیامدهایی در آن ها می شود. از بوم نظام های رایج در مناطق خشک ایران، بوم نظام بیابان است. پژوهش حاضر به تحلیل اثر خشکسالی هیدرولوژی بر تاب آوری جوامع انسانی در استان یزد پرداخته است. خشکسالی هیدرولوژی برپایه ی شاخص جریان رودخانه و تاب آوری جوامع انسانی با استفاده از معیارهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی به روش تحلیل مولفه اصلی، مطالعه شد. نقش هر عامل بر اساس مقادیر ماتریس دوران یافته و مقادیر ویژه برداری محاسبه شد. تحلیل رگرسیون خطی چندگانه اثر خشکسالی بر عامل ها بررسی شد. تحلیل ارتباط خشکسالی و تاب آوری حاکی از ارتباط معنی دار بین آن ها است. بیشترین تاثیرپذیری از خشکسالی به ترتیب در بخش های اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی بود. مهم ترین آسیب های اقتصادی متغیرهای سهم اشتغال در خدمات و صنعت، درآمد و هزینه روستایی، کشت آبی، سطح زیر کشت، هزینه شهری، نرخ اقتصاد مشارکتی بود. یافته های کلی تلفیق شاخص خشکسالی و شاخص های اقتصادی– اجتماعی و محیط زیستی حاکی از افزایش آسیب پذیری و کاهش تاب آوری جوامع انسانی در اثر خشکسالی است؛ که باید در شیوه زندگی و وابستگی مستقیم به منابع بوم نظامی تجدیدنظر شود. به عبارت دیگر، ایجاد صنایع فرآوری، تبدیلی و تکمیلی، زنجیره وابستگی خشکسالی و بهره برداری را طولانی می کند تا نوسان خشکسالی کم اثر شود. تنوع بخشی به بهره مندی از خدمات بوم نظام و جایگزین کردن آن ها در زمان خشکسالی می تواند موجب افزایش تاب آوری جوامع انسانی شود.

رطوبت خاک سطحی یکی از متغیرهای مهم در فرآیندهای هیدرولوژیک است که بر تبادل جریان آب و انرژی بین سطح زمین و جو تأثیر می گذارد. برآورد دقیق تغییرات مکانی و زمانی رطوبت خاک برای بررسی های مختلف محیطی بسیار مهم است. پیشرفت های اخیر فنآوری در سنجش از دور ماهواره ای نشان داده است که رطوبت خاک با انواع روش های سنجش از دور قابل اندازه گیری است. هدف از پژوهش حاضر، برآورد شاخص های بیوفیزیک و تبخیر و تعرق با استفاده از خوارزمیک سبال (SEBAL) و ارائه شاخص رطوبت خاک با استفاده از روش رگرسیون مولفه اصلی در اراضی شرق دریاچه بختگان، استان فارس است. به همین منظور پنج تصویر ماهواره لندست 8 مربوط به ماه های فروردین، اردیبهشت، خرداد و تیر سال 1396 شمسی انتخاب و تصحیح های اولیه بر روی تصاویر، انجام شد. برای اجرای خوارزمیک سبال از داده های هواشناسی ایستگاه همدیدی مرودشت استفاده شد. با بهره گیری از شاخص های بیوفیزیک همانند آلبیدو، شار تابش خالص، شار گرمای خاک، تبخیر و تعرق، شاخص نرمال شده پوشش گیاهی و دمای سطح زمین به روش رگرسیون مولفه اصلی شاخص رطوبت خاک، مدل سازی شد. برای صحت سنجی مدل از شاخص TVDI استفاده شد. ضریب R2 و شاخص F مدل برابر با 0/966 و 1651581/9 است که نشان دهنده ی دقت زیاد مدل برای برآورد شاخص رطوبت خاک در هر پیکسل در مناطق مختلف با شرایط مختلف و پوشش گیاهی متنوع است. نتایج نشان داد که برای برآورد دقیق تر مقدار رطوبت خاک افزون بر دما و پوشش گیاهی، دیگر شاخص های بیوفیزیک موثر بر مقدار رطوبت خاک سطحی می بایست در نظر گرفته شود.

با توجه به گسترش پدیده ی تخریب سرزمین و لزوم توجه به رصد و مهار این پدیده ی مخرب، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی روند تغییر پوشش در کاربری های مختلف اراضی در حوزه آبخیز سفیددشت-بروجن واقع در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از تلفیق سنجش از دور و مدل سازی سلول های خودکار مارکوف انجام شد. در آغاز نقشه ی کاربری اراضی سال های 1377، 1388 و 1397 تهیه شد. با مقایسه ی نقشه های مذکور، تغییر پوشش اراضی در هر یک از مناطق شامل اراضی مرتعی، بدون پوشش (بایر)، کشاورزی و مناطق مسکونی-صنعتی بررسی و آشکارسازی شد. سپس در قالب مدل سلول خودکار مارکوف به پیش بینی تغییرهای آینده پرداخته شد. برای پیش بینی تغییر برای سال 1407 در آغاز برای سال 1397 از روش مدل سلول خودکار مارکوف مقدار شباهت برای این سال مدل سازی شد و سپس با نقشه واقعیت زمینی این سال، مقایسه شد. نتایج هر دو نقشه مقدار شباهت نزدیک به هم را نشان داد و اختلاف اندکی نسبت به هم داشتند. نتایج آشکارسازی تغییرات برای سال های 1377 تا 1397 حاکی از کاهش ha 8856 اراضی کشاورزی و کاهش ha 8094 از اراضی مرتعی در منطقه مورد بررسی می باشد. ولی مساحت اراضی بدون پوشش (بایر)، ha 14547 افزایش داشته است. بر اساس پیش بینی سال 1407 بیشترین تغییر افزایشی مربوط به اراضی بایر با ha 16476 است. برآوردها نشان می دهد ha 1634 از اراضی کشاورزی کاسته خواهد شد. از مجموع مساحت کاهش یافته، حدود ha 1410 به اراضی بایر و حدود ha 224 به اراضی مسکونی-صنعتی تبدیل خواهد شد. اراضی مرتعی نیز ha 15835 کاهش یافته که از این مقدار، ha 15145 به اراضی بایر و ha 690 به مناطق مسکونی-صنعتی تبدیل خواهد شد. یافته های پژوهش حاضر می تواند در برنامه ریزی های آتی برای منطقه مورد مطالعه مورد توجه قرار گیرد.

اولین چیزی که در ارتباط با بیابان به ذهن می رسد، نبود یا کمبود آب و پوشش گیاهی است. اگرچه تعداد گونه های گیاهی در بیابان ها بسیار محدود است، اما طی قرن ها به بقا خود ادامه داده و سازگاری یافته اند. به دلیل سختی ورود به بیابان لوت در یک صد سال اخیر پژوهش های اندکی در مورد گونه های گیاهی انجام شده و به همین دلیل در سال 1396 تا 1397 طی پایش میدانی تمام گونه های گیاهی چند ساله ی بیابان لوت در محدوده ی خراسان جنوبی شناسایی شد. در مجموع، شش گونه متعلق به چهار جنس و سه خانواده شناسایی شدند. جنس Chenopodiaceae با سه گونه، Poaceae با دو گونه وPolygonaceae با یک گونه به ترتیب 50%، 33/3 % و 16/66 % فلور منطقه را به خود اختصاص دادند و دو جنس Stipagrostis و Haloxylon هر کدام دارای دو گونه بودند. تحلیل پراکنش جغرافیایی نشان داد که گونه های ایران-توران و صحارا-سندی به نسبت مساوی حضور دارند. بیشترین پراکنش شامل: سفید تاغ Haloxylon persicum Bge. ex Boiss. & Buhes، سیاه تاغ Haloxylon ammodendron Bunge ex Fenzl و سبط Stipagrostis plumosa Munro exT. Anderson در شمال و شمال شرق و بیشترین پراکنش اسکنبیل Calligonum comosum L'Hé r در غرب لوت مشاهده شد. خشکسالی های 18 ساله اخیر موجب تشدید خشکیدگی گونه های تاغ و اسکنبیل در بسیاری از مناطق لوت شده است؛ اما افزایش بارش های سال 1397 لوت باعث امیدواری برای ادامه حیات این درختچه ها و نیز حضور بیشتر گونه های سبط گردید.

پدیده ی تغییر اقلیم، شدّت و استمرار دوره های خشک الی، اوج، بزرگی و فراوانی رخ داد آن را در دهه های آینده تحت تأثیر قرار می دهد. ایران یکی از کشورهایی است که بیشترین خسارت را از خشکسالی متحمل شده است. بنابراین، پیش بینی خشکسالی برای توسعه راهبرد های کاهش آن در آینده حیاتی است. پژوهش حاضر، به منظور ارزیابی وضعیت مشخصه های خشکسالی شامل شدّت، تداوم، بزرگی و اوج آن در دوره های تاریخی (1966 تا 2005) و دوره ی آینده (2016 تا 2050) برای 39 ایستگاه سینوپتیک کشور با بهره گیری از نمایه ی SPI انجام شد. همچنین برای شبیه سازی آینده از خروجی مدل گردش عمومی جوّ CanESM2 بر پایه ی دو سناریو RCP4. 5 و RCP8. 5 روش ریزمقیاس نمایی آماری SDSM استفاده شد. نتایج نشان داد، روند مشخصه های شدّت، زمان تداوم یا مدّت، بزرگی و اوج خشکسالی در دوره تاریخی در بخش زیادی از کشور بدون روند معنی دار است. با توجّه به پهنه بندی نقشه های SPI در مقیاس های زمانی مختلف، بخش اعظم کشور در دوره گذشته حاکی با افزایش روند خشکسالی در گیر بوده است، اما در آینده با دو سناریو مورد بررسی بخش گسترده ای از مساحت کشور به سمت ترسالی و یا کاهش خشکسالی پیش می رود. همچنین روند مشخصه های خشکسالی شدّت، مدت، بزرگی و اوج در مقیاس های زمانی مختلف در دوره گذشته و آینده در عموم مناطق ایران دارای روند معنی دارنیست، اما مقدار بیشینه این ویژگی ها در بخش های شمالی، شمال شرقی، غربی و جنوبی کشور رو به افزایش است. در کل می توان گفت، بخش های جنوبی کشور به ویژه استان های هرمزگان، سیستان و بلوچستان، بخش های شمال شرق و غرب استان خراسان رضوی، گلستان و آذربایجان بیشترین آسیب پذیری را از تغییر اقلیم خواهند داشت. بنابر این، خطر خشکسالی در این مناطق زیاد بوده و ضروری است برای مدیریت منابع طبیعی و و کشاورزی در این مناطق برنامه ریزی جدّی صورت پذیرد.

کنترل و مهار سیلاب های فصلی و ناگهانی در مناطق خشک و نیمه خشک که آب های سطحی از دسترس خارج می-شوند، مفید و ضروری است. پخش سیلاب، یکی از روش های مناسب برای کنترل رواناب های سطحی و تغذیه منابع آب زیرزمینی است. در پژوهش حاضر به مکان یابی محل های مناسب پخش سیلاب درشهرستان تایباد در استان خراسان رضوی با استفاده از منطق بولین و اولویت بندی مکان های مناسب با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره TOPSIS و VIKOR پرداخته شده است. در آغاز با بهره گیری از منطق بولین و معیارهای شیب های بیشتر از 8 %، کاربری های شهری، کشاورزی و دشت سر های پوشیده، مناطق نامناسب، حذف و مناطق مناسب با استفاده از مدل های TOPSIS و VIKOR و براساس معیارهای شیب، کیفیت آب زیرزمینی، زمین شناسی، ضخامت آبرفت، ضریب قابلیت انتقال آبخوان، تراکم زهکشی، نفوذپذیری سطحی، میزان افت سطح آب زیرزمینی، فاصله از روستا، فاصله از چاه و کاربری اراضی اولویت بندی شد. در پایان، 11 منطقه به عنوان پهنه های مناسب پخش سیلاب تشخیص داده شد. نتایج نشان داد که بیشتر مناطق مناسب در مخروطه افکنه های منطقه مورد مطالعه قرار دارند. براساس مدل TOPSIS بخش مرکزی دشت تایباد با علامت J با ارزش نهایی 0/75 و با مدل VIKOR بخش جنوبی دشت تایباد با علامت K با ارزش نهایی 0/96 به عنوان بهترین مکان ها انتخاب شدند.

نوسان اقلیمی از مهم ترین چالش های جهانی، به ویژه در نواحی نیمه خشک است. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر متغیرهای اقلیمی بر خشکسالی و خطر بیابان زایی در استان کرمانشاه با استفاده از کمیت های بارش، دما، تبخیر و رطوبت نسبی ایستگاه های هواشناسی در بازه زمانی 25 ساله از 1370 تا 1396 بود. وضعیت خشکسالی و شاخص بیابان زایی به ترتیب با استفاده از شاخص SPEI "شاخص بارندگی-تبخیر و تعرّق استاندارد شده" و UNEP محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان داد که عوامل اقلیمی در سطح این استان در دهه اخیر دچار تغییر قابل توجهی شده است، به طوری که میانگین دمای دراز مدت بیشتر ایستگاه های استان افزایش معنی داری داشت. رطوبت نسبی در بیشتر ایستگاه ها کاهش یافته و بارش نیز روندی کاهشی را نشان می دهد. این تغیرها در شهرستان کرمانشاه نسبت به دیگر نقاط استان مشهودتر و معنی دارتر بود. بررسی شاخص SPEI نشان داد که به جز بخش های کوچکی در جنوب شرقی که دچار خشکسالی خفیف تا متوسط بوده، نواحی جنوب غربی با خشکسالی شدیدتری مواجه هستند. روند تغییر خشک سالی نیز نشان داد که در بیشتر نقاط استان در دهه ی اخیر نسبت به دهه ی های گذشته شاهد افزایش شدت و طول دوره ی خشک سالی و کاهش طول دوره ی ترسالی بود. بررسی خطر بیابان زایی نیز نشان داد که کم ترین خطر بیابان زایی در نقاط شمالی و بیش ترین مقدار در جنوب غرب استان یعنی محدوده شهر سومار مشاهده شد اما روند تغییرها تنها در شهرستان کرمانشاه افزایش خطر بیابان زایی را نشان داد که متأثر از تغییر معنی دار متغیرهای اقلیمی در این شهرستان بود.