تغییرات مکانی سنجه‌های سیمای سرزمین در پوشش گیاهی جوامع حاشیه متأثر از نوع کاربری اراضی در رودخانه قره‌سو استان اردبیل

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد رشته هیدروژئومورفولوژی- گرایش برنامه‌ریزی محیطی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

4 دانشیار گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع‌طبیعی و عضو پژوهشکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

فعالیت‌های طبیعی و مخرب بر رودخانه‌ها باعث تخریب پوشش گیاهی و فرسایش کناره‌های آن شده و ممکن است پیامدی جبران‌ناپذیری داشته باشد. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی پوشش گیاهی جوامع حاشیه رودخانه قره‌سو استان اردبیل براساس سنجه‌های سیمای سرزمین و با در نظر گرفتن معیارهای مربوط به الگو و ویژگی‌های سیمای سرزمین در سطح سیما و لکه انجام شد. در ابتدا مقایسه میانگین بین سنجه‌های مختلف سیمای سرزمین در چهار کاربری اراضی مختلف با استفاده از آنالیز واریانس انجام گردید، سپس برای تعیین تفاوت معنی‌داری بین مقادیر سنجه‌ها، از تحلیل واریانس یک طرفه به روش دانت استفاده شد. براساس نتایج، مقادیر میانگین تغییرات سنجه CONTAG در بازه‌های مختلف مطالعاتی و کاربری‌های اراضی‌ مختلف بین 00/0 تا 80/69 به‌ دست آمد. حداقل و حداکثر مقادیر میانگین مربوط به بازه با کاربری مسکونی و مرتع (00/0) و باغ با مقدار (80/69) است. میانگین تغییرات شاخص (SPLIT) در بازه با کاربری اراضی مختلف بین 93/9 تا 97/27 به ‌دست آمد، که اگرچه لکه‌های حاشیه رودخانه در بازه با کاربری اراضی باغ دارای بیشترین پیوستگی است اما به‌ حالت تکه درآمده و گسستگی بین لکه‌های حاشیه رودخانه افزایش یافته است؛ همچنین نتایج شاخص تجمع (AI) نشان داد که لکه‌ها در بازه‌های مختلف مطالعاتی و کاربری‌های اراضی‌ مختلف پیوستگی بالایی دارند. در سطح لکه میانگین مقدار سنجه AREA_CPS برای رودخانه قره‌سو استان اردبیل بین 75/25 تا 96/36 به‌‌دست آمد. مقادیر سنجه ENN از 75/25 (بازه با کاربری کشاورزی) تا 96/39 (بازه با کاربری باغ) متغیر است. در مجموع بین کاربری باغ با سایر کاربری‌ها تفاوت معنی‌داری در سطح لکه و سیما وجود دارد. وجود و پیوستگی جوامع حاشیه رودخانه از عوامل ایجاد پیچیدگی و تنوع بخشیدن به اکوسیستم رودخانه است، لذا حفظ و احیای پوشش گیاهــی حـاشیـه رودخانه می‌تواند علاوه بر حفظ و تقویت ارزش‌های محیط زیستی، از شدت خسارت‌های ناشی از تغییر مسیر رودخانه و نیز وقوع سیلاب بکاهد. پیشنهاد می‌شود برای جلوگیری از تخریب بیشتر از طریق لکه‌های انسان ساخت و کشاورزی، حریم جوامع حاشیه رودانه رعایت شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Spatial Variations of Landscape Metrics in Riparian Area Vegetation of Gharesou River Reaches under the Effect of Different Land Uses, Ardabil Province

نویسندگان [English]

  • fariba esfandiyari darabad 1
  • Mahnaz Hamzeei 2
  • Nazila Alaei 3
  • Raoof Mostafazadeh 4
1 Associate Professor, Natural Geography, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
2 M.Sc. student in Natural Geography, University of Mohaghegh Ardabili
3 Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabiliو Ardabil, Iran
4 Assistant Professor, Dept. of Range and Watershed Management, Faculty of ‎Agricultural Sciences and Natural Resources, University of Mohaghegh ‎Ardabili, Iran.‎
چکیده [English]

The buffer strips along the river ecosystems createa permeable zone with high hydraulic roughness that enters the surface flow into the hypothetic zone and is permitted to penetrate through its roughness. The metrics were then extracted and the text results converted to the spreadsheets. It should be noted that the landscapes metrics with high inter-correlations amounts were excluded from based on the study objective and expert judgment. Therefore, the difference between the values of different landscape metric in four land uses classes were analyzed by using the SPSS software. At first, the variance homogeneity of the landscape metrics were tested and the differences among different land use classes were explored using the Analysis of Variance test. The significant differences in the values of landscape metrics were determined using the Dunnett test. According to the results, the mean changes of the CONTAG metric in different land uses was ranged from 0.00 to 69.80. The minimum and maximum mean values of the mentioned metric were calculated in the residential and rangeland land uses, with the values of 0.00 and 69.80, respectively. The mean value of changes in the SPLIT metric ranged from 9.93 to 27.97. However, the connectivity of the riparian areas have the highest amount in orchard land use, they have been fragmented due to human interference and fermentation has been occurred in the riparian area patches. Also, the results of accumulation index (AI) showed that the riparian area patches had a high connectivity in the studied reaches with different land uses. At the patch level, the mean value of AREA_CPS metric were between 25.75 to 36.96 in the studied reaches of the Gharasso River. The value of ENN landscape metric values ranges from 25.75 (agricultural land use) to 39.96 (orchard land use). In conclusion, the results showed that in some reaches located in the upstream parts of the study area which passes through Ardebil city, the riparian area vegetation had high amount of connectivity. Therefore, preserving and restoring vegetation along the river margin can preserve and enhance the environmental values and reduces the severity of damages caused by river flooding.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keyword: Patch Size
  • fragmentation
  • connectivity
  • Riparian areas
  • FRAGSTATS
  1. ازی­محمد، زینب. سیروس پوراصفهانی، هایده آلتون کیان و محسن سلطان آبادی. 1394. روند تغییرات کاربری اراضی (land use Change) حاشیه رودخانه مرگ طی 5 دهه در محیط GIS. همایش ملی ژئوماتیک، دانشگاه آزاد علوم تحقیقات تهران، سازمان نقشه‌برداری کشور، دوره 22.
  2. اکبری، الهه. محمدعلی زنگنه اسدی و ابراهیم تقوی مقدم. 1395. پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش‌های مختلف تئوری آموزش آماری منطقه نیشابور، آمایش جغرافیایی فضا، دوره 6، شماره 20. صص50-35.
  3. احمدزاده، مریم. هیوا علمیزاده و علی دادالهی سهراب. 1399. پیشبینی تغییرات هندسی پیچانرودهای رودخانه زهره. آمایش جغرافیایی فضا، دوره دهم، شماره 36. صص، 53-63.
  4. اصغری­سراسکانرود، صیاد. 1396. تحلیل شکل مجرای رودخانه کلقای چای (حد فاصل سد کلقان تا الحاق به رودخانه قرنتو). ژئومورفولوژی کمی، سال 6، شماره 2، صص، 132-116.
  5. بابایی، علی. 1396. درس­نامۀ آموزش نرم‌افزارSPSS ، برای بررسی تفاوت میانگین یک متغیر مقیاسی در بین سه گروه و بیشتر، 25-1.
  6. خیری‌زاده آروق، منصور. محمدحسین رضایی مقدم. معصومه رجبی و رسول دانش‌فراز. 1396. تحلیل تغییرات جانبی مجرای رودخانه زرینه‌رود با استفاده از روش‌های ژئومورفوسنجی. ژئومورفولوژی کمی، سال پنجم، شماره چهار، ص 102-76.
  7. کاکه‌ممی، آزاد اردوان قربانی. فرشاد کیوان بهجو و امیر میرزایی موسی‌وند. 1396. مقایسة روش‌های تفسیر چشمی و رقومی در تهیة نقشه کاربری و پوشش اراضی استان اردبیل. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال هشتم، شماره 3، صص 121-134.
  8. کاوه، ندا و عطااله ابراهیمی. 1392. تغییرات زمانی و مکانی پهنه پوشش گیاهی حاشیه مرطوب رودخانه آقبلاغ در استان شهرکرد طی 5 دهه. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، سال 17، شماره 63، صص، 106-59.
  9. کوکبی، لیلا و بهناز امین‌زاده. 1387. کاربرد اکولوژی سیمای سرزمین در حفاظت و بهسازی رودخانه‌های درون شهری: مطالعه رودخانه خشک شیراز، علوم محیطی، سال ششم، شماره 2، صص، 120-105.
  10. کیانی، واحد و جهانگیر فقهی. 1394. بررسی ساختار پوشش/کاربری حوزۀ آبخیز سفیدرود با استفاده از سنجه‌های بوم‌شناسی سیمای سرزمین. علوم و تکنولوژی محیط زیست. سال هفدهم، شماره 6، صص، 131-141.
  11. مصطفی‌زاده، رئوف، محسن ذبیحی، مریم ادهمی و اباذر اسمعلی عوری. 1396. هیدرولوژی جنگل و مدیریت آبخیز. انتشارات دانشگاه محقق اردبیلی، صص، 221.
  12. مقصودی، مهران، سید محمد زمان‌زاده، مجتبی یمانی و عبدالحسین حاجی‌زاده. 1396. ارزیابی تغییرات الگوی پیچان­رودی رودخانه مارون و تحلیل هیدروژئومورفولوژی منطقۀ مطالعه‌موردی: رودخانه مارون (از سرچشمه تا ورودی آن به رودخانه جراحی). جغرافیای طبیعی، سال دهم، شماره 35، صص، 28-1.
  13. میرزایی، شهناز، اباذر اسمعلی، رئوف مصطفی‌زاده. اردوان قربانی و سجاد میرزایی. 1396. شبیه‌سازی هیدروگراف سیل و تحلیل ارتباط آن‌ با سنجه‌های سیمای سرزمین در حوضۀ آبخیزعموقین، استان اردبیل. اکوهیدرولوژی، دوره پنجم، شماره 2، صص، 357-372.
  14. نظرنژاد، حبیب، مرتضی حسینی و رئوف مصطفی‌زاده. 1398. ارزیابی تغییرات پیوستگی و الگوی کاربـری اراضی با استفاده از سنجه‌های سیمای سرزمین در حوزه آبخیز زولاچای، سلماس. آمایش جغرافیایی فضا، ، دوره سی و چهارم، شماره 9، صص، 66-53.
  15. یوسفی، مسعود، داور لطف اله‌زاده، مراحم رحمتی و بهرام حبیبی، 1392. پیامدهای زیست اجتماعی و زیست محیطی ناشی از دستیازی‌های انسانی بر حریم و بستر رودخانه‌ها در استان گیلان، پژوهش‌های آبخیزداری (پژوهش و سازندگی). سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، دوره بیست و ششم، شماره 1، صص، 135-125.
    1. Abdolalizadeh, Zahra. Abazr Ebrahimi. Raoof Mostafazadeh. 2019. Landscape pattern change in Marakan protected area, Iran. Regional Environmental Change, 19(6): 1683-1699.
    2. Armando, Apan. Raine Steven, S. Paterson Mark. 2002. Mapping and Analysis of Changes in the Riparian Landscape Structure of the Lockyer Valley Catchment, Queensland, Australia, 1, 43-57
    3. Botequila, Leitao. Miller Jozeph, M., Jack Ahern. 2006. Measuring landscapes: A Planner's Handbook. Island Press, 245.
    4. Vesipa, Riccardo. Carlo Camporeale, Luca Ridolfi. 2017. Effect of river flow fluctuations on riparian vegetation dynamics: Processes and models, Advances in Water Resources, 110: 29-50.
    5. Ekness, Paul. Timothy Randhir. 2007. Effects of riparian areas, stream order, and land use disturbance on watershed-scale habitat potential: an ecohydrologic approach to policy, Journal of The American Water Resources Association, 43(6): 1468-1482.
    6. Krueper, David J. 1998. Effects of land use practices on western riparian. Ecosystems, 321-330.
    7. McGarigal, Kevin. Barbara Marks. 1995. Spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure. Gen.Tech. Rep. PNW-GTR-351. US Department of Agriculture. Forest Service, Pacific Northwest Research Station. 1-122.
    8. McGarigal, Kevin. Sam Cushman. Maile Neel. 2002. FRAGSTATS: Spatial pattern analysis program for categorical maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, 691-703.
    9. McGarigal, Kevin. Eduard Ene. 2013. FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Categorical Maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst. Available at the following web site: http://www.umass.edu /landeco /research/fragstats /fragstats.html.
    10. Macfarlane, William Wallace. Jordan Gilber. Maetha Jensen. Jordan Gilbert. Nate Hough-Snee. Peter McHugh. Joseph Wheaton. Stephen N. Bennett. 2017. Riparian vegetation as an indicator of riparian condition: Detecting departures from historic condition across the North American West, Journal of Environmental Management, 202, Part 2, 447-460.
    11. Matsushita, Bunkei. Ming Xu. Takehiko Fukushima. 2006. Characterizing the changes in Landscape structure in the lake Kasumigaura basin, Japan using a high-quality GIS dataset. Landscape and Urban Planning, 78(3): 241-250.
    12. Uuemaa, Evelyn. Ulo Mander. Riho Marja. 2011. Trends in the use of landscape spatial metrics as landscape indicators: A review. Ecological Indicators, 60: 70-80.
    13. Yuan, Jing. David Kaplan. Subodh Acharya. Laurel G. Larsen. Martha Nungesser. 2015. Linking metrics of landscape pattern to hydrological process in a lotic wetland. Landscape Ecology, 1-20.