بوم شناسی کاربردي/ سال سوم / شماره دهم / زمستان ۱۳۹۳

پهنه بندي پتانسيل آتش سوزي جنگلها و مراتع با استفاده از شاخص خشکي کچ- بايرام
(مطالعه موردي: استان اصفهان)

1* 1 1 ندا عباسی، سعید سلطانی و رضا جعفري

(تاريخ دريافت: 31/21/1392 ؛ تاريخ پذيرش: 91/11/1393)

چكيده
723900820552

خشکسالي يکي از فاکتورهاي مهمي مي باشد که پتانسيل آتش سوزي جنگلها و مراتع را افزايش ميدهد. اين مطالعه جهت ارزيابي پتانسيل شاخص رطوبت خاک بهنام شاخص خشکي کچ- بايرام در پهنه بندي ريسک آتش سوزي جنگل ها و مراتع اسـتان اصـفهان بـا اسـتفاده ازداده هاي روزانه سالهاي ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۰ انجام شد، لذا هدف مطالعه حاضر پهنهبندي پتانسيل آتشسوزي جنگلها و مراتع در استان اصفهان مي باشد. کچ–بايرام يک شاخص خشکسالي-آتش سوزي است که دامنه آن صفر، با حداقل ميزان کمبود رطوبت خاک و احتمـال پتانسـيلآتش سوزي کم، تا ۸۰۰ با حداکثر کمبود رطوبت خاک و احتمال پتانسيل آتش سوزي بالا مي باشد. نتـايج بـه دسـت آمـده نشـان داد کـهبخش هاي غربي و ايستگاه سميرم در جنوب استان داراي کمترين خشکي و پتانسيل آتش سوزي ميباشند. با توجه به طبقه بندي هاي اقليمي اين بخشها در طبقههاي مرطوبتر همانند سرد و مرطوب، سرد استپي و نيمهخشک سرد قرار دارند، اما به دليل پوشش گياهي بسيار کم اين بخش هاي استان، احتمال رخ دادن آتشسوزي بسيار کم و در بخشهاي غربي و ايستگاه سميرم در جنوب استان بـ هدليـل پوشـش گيـاهيمناسب در صورت بروز خشکسالي شديد احتمال رخ دادن آتش سوزي، بسيار زياد است. در ايستگاههاي خوانسار، سميرم، فريـ دون شـهر وداران کمترين مقادير شاخص خشکي کچ- بايرام مشاهده شد. در مجموع، نتايج نشان داد که شاخص کچ- بايرام، شاخص مناسبي جهـتپهنه بندي پتانسيل آتش سوزي در مناطق خشک و نيمه خشک اصفهان نمي باشد و بهتر است در گراس لندهاي مناطق خشک و نيمـ همرطـوببه کار برده شود.

واژه هاي كليدي: پهنه بندي پتانسيل آتش سوزي، کچ- بايرام، خشکسالي، طبقه بندي اقليمي، استان اصفهان

۱. گروه مرتع و آبخيزداري، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه صنعتي اصفهان
* : مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي: n.abbasi@na.iut.ac.ir
۵۳
مقدمه
یکی از اثرات مهم و قابل توجه خشکسالی هـا آمـاده شـدن بسـتر مناسب جهت ایجـاد حریـق و آتـشسـوزي در منـاطق جنگلـی ومرتعی می باشد. داده هاي اقلیمی بهمنظـور پـایش و بررسـی رونـدخشکسالی در کشور این امکان را فراهم میکند تا ضمن پایش این روند، مناطق مستعد جهت آتش سوزي را شناسایی و اقدامات لازم را جهـــت مقابلـــه بـــا آن فـــراهم آورد . در مقیـــاس جهـــانی ،آتش سوزي هاي پوشش گیـاهی بـا انتشـار گازهـا بـه جـو، نقـشانکارناپذیري برروي چرخه هاي اقلیمی دارند. آتش سوزي جنگل ها و مراتع نه فقط از دیدگاه محیط زیست بلکه از نقطه نظر اقتصادي و اجتماعی و امنیتی یکی از اصلی ترین موضوعات و نگرانی هـا دربسیاري از نقاط جهـان مـی باشـد(6) . بیشـتر آتـش سـوزيهـا درمراتعی با وضعیت خوب اتفاق میافتد و بیشتر در ترسالی ها شاهد حریق هاي غیر عمدي هستیم کـه در اثـر سـهلانگـاري دامـداران،روستائیان و طبیعت گردان ایجاد میشود 4().
یکی از حوادث طبیعی و یا انسانی کـه در کشـور مـا اتفـاقمی افتد پدیده آتش سوزي جنگل ها و مراتع است. تمام جنبه هاي آتش سوزي هزینه بر هستند که شامل از دست رفتن دارایی هـا وآسـیب اکولوژی ک همانن د از ب ین رف تن گون ه ه اي گی اهی و ج انوري می باش د. پیش بین ی ص حیح و ب ه موق ع روی دادآتش سوزي مـی توانـد ایـن هزینـههـا را کـاهش دهـد. یکـی ازمعضلات پیش روي مدیریت مراتع و جنگل هاي استان سیستان و بلوچس تان آت ش س وزي ه ایی اس ت ک ه س الانه خس ارات زیست محیطی و مالی بالایی را به این اسـتان وارد مـی کنـد 5().
بنابر آمارهاي ارائـه شـده توسـط سـازمان منـابع طبیعـی اسـتاناصفهان، در سـال هـاي 1389 و 1390 در اسـتان اصـفهان 391 آت ش س وزي ک ه عم دتاً عم دي ب وده، رخ داده اس ت (22). روش هاي متعددي تا کنون به بررسی و ارزیابی خطر آتش سوزي پرداختند. براي مثال روش هاي تحلیل سلسله مراتبـی، شـا خص نستروف، ضریب تجربی فرانسیلا، شـاخص مولگـان، شـاخصخشکی کچ- بایرام و همین طور استفاده از فن آوري سـنجش ازدور از جمله آنها می باشد. در میان این روش هـا، روش تحلیـل۵۴
سلسله مراتبی در بسیاري از بخشهاي ایران ماننـد جنگـلهـايگلستان، پاوه، ایلام مورد اسـتفاده واقـع شـده اسـت(3، 8، 9 و 11). در طول سال هاي اخیر در استان گلستان 1254 فقره حریق در سطحی بالغ بر 10301 هکتار اتفاق افتاده است. در مطالعهاي با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی به بررسـی ایـن پدیـدهپرداختنــد. در ایــن مطالعــه تهیــه نقشــه نــواحی داراي خطــرآتش سوزي جنگل بر پایه عوامـل پوشـش گیـاهی، فیزیـوگرافی(ارتف اع، ش یب و جه ت منطق ه)، اقلیم ی (دم ا و بارن دگی)، انسانی(جمعیت) و فاصـله از جـاده هـا و رودخانـه هـا صـورتگرفت. معمـولاً در مطالعـات مختلـف بـهکمـک روش تحلیـلسلسله مراتبی دامنه خطر آتش سوزي به پنج کلاس خیلـی زیـادتا خیلی کم طبقهبندي می گردد (10 و 2).
فن آوري سنجش از دور نیز از جمله روش هاي نوینی اسـتکه جهت بررسی و ارزیابی پتانسـیل آتـش سـوزي و هـمچنـینمشخص نمودن آتش سوزي فعال مورد اسـتفاده قـرار مـی گیـرد (12 و 18). در مطالعــهاي در اســتان گلســتان، بــه بررســی وپیاده سازي الگوریتمی جهت آشکارسـازي آتـش بـا اسـتفاده ازتصاویر مودیس در سال 2003 براي عرصـههـاي منـابع طبیعـیپرداختــه شــد. نتــایج نشــان داد کــه ایــن الگــوریتم توانــایی
آشکارس ازي آت شس وزيه اي ب زرگ ب ه وق وع پیوس ته در عرصه هاي منابع طبیعی را دارد اما آتش سـوزيهـاي کوچـک راآشکارســازي نمــیکنــد 7(). شــاخص خشــکی کــچ- بــایرام (Keetch-Byram Drought Index)، روش دیگري براي بررسی خطر آتش سوزي می باشد. محتواي رطوبتی خاك در لایه بالایی ،تأثیر مهمی بـر آتـش سـوزي در جنگـل هـا و مراتـع دارد. ایـنشاخص قابلیت اشتعال مواد آلی بالاي خـاك را نشـان مـیهـد . پارامترهاي مورد نیاز براي این شاخص عبارتند از دماي حداکثر روزانه، بارش روزانه، متوسط بارش سالانه. این شاخص کمبـودرطوبت خاك را در عمق 8 اینچی (معادل 3/02 سانتی متري) از سطح خاك برآورد می کنـد . دامنـه خشـکی خـاك در شـاخص کچ- بایرام بین صفر( حداقل کمبود رطوبـت خـاك بـا احتمـالآتش سوزي کم) تا 800 (حداکثر کمبود رطوبت خاك با احتمال آتش سـوزي شـدید) مـیباشـد (14). در مطالعـه اي در نـواحیوب ش رقی ایال ت کارولین اي جن وبی، ک ارایی شاخصجن کچ- بایرام براي تعیین پتانسیل آتش سوزي بهصـورت روزانـهمورد آزمون قرار گرفت. آنها به این نتیجه رسیدند کـه زمـانیکه شاخص خشکی کچ- بایرام بالا می باشـد بایـد متغیرهـاییمثل فعالیت هاي انسانی، سرعت بـاد و طـول دوره خشـکی را نیز درنظر گرفت تا به اشتباه هشـدار آتـش سـوزي داده نشـود(19). شاخص کچ- بایرام در بسـیاري از مطالعـات تحقیقـاتآتش سوزي و برنامه ریزي اقدامات مدیریتی مورد استفاده قرار میگیرد و دلیل آن محاسبه روز به روز آن اسـت کـه منجربـهکاهش خطاها در نتیجههاي نهایی میشود (31).
با بهکارگیري این شاخص میتوان مناطق مختلف را از نظـرپتانســیل آتــشســوزي بررســی و منــاطق بــا احتمــال بــالايآتش سوزي را مشخص نمود. در نتیجه با مشـخص شـدن ایـنمناطق به کمک برنامـه ریـزي و مـدیریت صـحیح منـاطق دارايپتانسیل بالاي آتش سوزي، می توان از خسارات احتمالی کـه بـهاین مناطق در اثر آتش سوزي، وارد می شـود ، کاسـت . از جملـهمزایاي این روش می توان به عدم وابستگی به داده هاي میـدانی،استفاده از پارامترهاي اقلیمی ( دما و بارش)، اندازهگیـري آسـاناین پارامترها، گام به گام بودن و محاسبات ساده اشاره کرد. لـذادر این مطالعه با توجه به مزایاي فراوان شاخص کـچ – بـایرام و عدم پتانسیل یابی ایـن روش در بررسـی خطـر آتـش سـوزي درایران، به تحلیل کارایی آن در پتانسیلیابی آتش سوزي جنگل هـاو مراتع در استان اصـفهان بـهدلیـل پوشـش گیـاهی جنگلـی ومرتعی آن و هم چنین وجود گزارش هاي مختلف آتش سوزي در این استان پرداخته شده اسـت . لـذا هـدف اصـلی ایـن مطالعـهپهنه بندي پتانسیل آتش سوزي جنگل ها و مراتع استان اصفهان با استفاده از شاخص خشکی کچ- بایرام می باشد.

مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه
استان اصفهان با وسعت 106179 کیلومتر مربع است، که حدود 54/6 درصد از مساحت کل کشـور را بـهخـود اختصـاص دادهاست. این استان بین°03 ’24 تـا °43 ’03 عـرض شـمالی و°94 ’63 تا°55 طول شرقی در ایران مرکزي قرار دارد 1(). براسـاس تقسیم بندي اقلیم هاي رویشی پابو، استان اصفهان در فلور ایران و تورانی واقع شده است (12). استان اصـفهان داراي 3/6 میلیـونهکتار مرتع،2/3 میلیون هکتار بیابان و یک صد هزار هکتار جنگل است. ب هعنوان یک قاعده کلی در تمام ایران، میزان بارش در این استان نیز از غرب به شرق کاهش مییابد. میانگین سالانه بـارش در سطح استان اصفهان معادل150 میلی متر است،32درصد استان کمتر از 100 و 50 درصد آن کمتر از 110میلی متر بارش دریافت می کند. تنها بارش5 درصد استان اصفهان بیش از 400 میلی متـر است. با توجه به وجود ناهمواري هاي استان کـه در بخـشهـايغربی و جنوب غربی استان توزیع شده است، این نـواحی داراي درجه حرارت کمتر بـوده در حـالیکـه نـواحی پسـت شـرقی و شمال شرقی استان اصفهان داراي درجه حرارت بـالاتري نسـبتبه نواحی دیگر میباشد (1).
این مطالعه در استان اصفهان و در ایستگاه هـاي هواشناسـیشامل اصفهان، داران، خوانسـار، فریـدون شـهر ، خـور و بیابانـک،نطنز، کبوترآباد، گلپایگان، میمه، نجف آباد، زریـن شـهر، سـمیرم،شهرضا، نـایین، کاشـان، شـرق اصـفهان و اردسـتان مـیباشـد . داده هاي مورد نیاز حداکثر دماي روزانه، بارش روزانه و متوسط بارش سالانه از اداره کل هواشناسی استان اصفهان تهیه گردیـد .
مقیاس مطالعه حاضر 01 کیلومتر می باشد.
شاخص خشکسالی کچ- بایرام در ایـن مطالعـه بـا اسـتفاده از داده ه اي دم ا و ب ارش ب ا دوره آمـاري 5 س اله (2006-2010)
بــ هصــورت روزانــه و قــرار دادن ایــن اطلاعــات در رابطــه (1) شاخصKeetch-Byram Drought Index) KBDI ) ب هدست آمـد و سپس با توجه به مقادیر این شاخص آتش سوزي هـاي ایـن منطقـهمورد بررسی قرار گرفت. تشریح طبقات مختلف این شـاخص در5 گروه یا سطح خشکی و پتانسیل آتش سوزي با توجه به دامنه اعداد در جدول1 خلاصـه شـده اسـت. نقطـه شـروع برداشـت فـاکتورخشکی مهم ترین بخش محاسبه شاخص است. نقطه صـفر ممکـن
۵۵

است هفته ها یا ماه ها قبل یا حتی سال قبل اتفاق افتـد .(ایـن امـرمهم است که به زمـان عقـب برگشـت، تـا روزي کـه اطمینـانحاصل گردد لایه بالایی خاك در حالت اشباع قرار دارد، سـپسبرداشت فاکتور را به صورت روزانه شروع تا بـه تـاریخ شـروعمحاسبه شـاخص رسـید ). در نـواحی بـا بـارش بـرف سـنگین،می توان فرض کرد که دقیقاً پس از ذوب شدن برف هـا در بهـارخاك در حالت اشباع قرار دارد. در هنگـام شـروع برداشـت درنواحی فاقد برف، باید به زمانی برگشت که بارش باران فـراواناست، همانند هفته اي که بارش آن 6 تا 8 اینچ معادل 42/51 تـا 23/02 سانتی متر باشد. این شاخص بایـد در پایـان دوره بـارشبسیار کم باشد.
∆ =Q [2032−Q]×0 968/exp(0 0875 1 5552 8 30/T+ /)− / ∆ × t
۱[ ] (((/ /( + / exp(−0 001736/ R0 001 1 10 88)در این رابطه، t∆ زمان برابر 1 روز، Q∆ فاکتور خشکسـالی ، T حداکثر دماي روزانه، Mمی ـانگین بـارش سـالانه وQ شـاخص کمبود رطوبت می باشند (61، 71 و 91). هنگامی که نقطه شروع تعیین شد، محاسبه شاخص خشکی براي هـر روز بسـیار سـادهمی باشد که شامل دو گام است: گام اول کاهش شاخص خشکی با بارش خالص و گام دوم افزایش شـاخص خشـکی بـا مقـدارفاکتور خشکی محاسبه شده، اگر مقدار بـارش را از مقـدار1/5 میلی متر کسر کنیم ، مابقی آن بـه عنـوان بـارش خـالص درنظـرگرفته می شـود و بـارش بیشـتر از بـارش خـالص، در افـزایش
۵۶
جدول1. شرایط رطوبتی خاك و پتانسیل آتشسوزي(61)
توصیف گروه خشکی (پتانسیل آتش سوزي) دامنه شاخص خشکی
گروه یک: لایه بالایی خاك و لاشبرگ سطحی خیس می باشند، پتانسیل آتش سوزي در کمترین مقدار قرار دارد. 0-4/406
گروه دو: لایه بالایی خاك و لاشبرگ سطحی مرطوب میباشند و در فزونی آتش مشارکت نمیکنند. رفتار آتش سوزي قابل پیشبینی و پتانسیل آتشسوزي کم میباشد. 406/4-812/8
گروه سه: رفتار آتشسوزي کمی قابل پیش بینی است. پتانسیل آتشسوزي در حالت متوسط قرار دارد. 812/8-1219/2
گروه چهار: لاشبرگ سطحی و مواد آلی خاك در آتش سوزي مصرف میشوند و خرابی زیادي را آتشسوزي ب هبار می آورد و پتانسیل آتش سوزي در این حالت زیاد میباشد. 1219/2-1625/6
گروه پنج: پتانسیل آتش سوزي به شدت بالا میباشد. 1625/6-2032
جهت بررسی شاخص خشکی کچ– بایرام در طبقهبندي هاي اقلیمی مختلف، از پنج طبقهبندي اقلیمی دومارتن، گوسن، کوپن، آمبرژه و چندمتغیره استفاده گردید.
رطوبت خاك مؤثر مـیباشـد . فـاکتور خشـکی نیـز از رابطـه1 ب هدست می آید. در نتیجه در روز هاي بـارانی بـا بـارش بـیش از1/5 میلی متر میزان شاخص کاهش می یابد. براي مثال اگر بارش برابر 6 میلی متر و شاخص خشکی روز قبل برابر 600 باشد، بـاتوجه به این که میزان خشکی در صدم سانتی متر بررسـی شـده،بارش هم برحسب صدم سانتی متر می باشد، میزان خشـکی روزقبل برابر 590 می شود. پس از محاسـبه فـاکتور خشـکی، عـدد590 به آن اضافه می گردد و این عـدد برابـر شـاخص خشـکیهمان روز می گردد. در نتیجه عدد به دسـت آمـده بیـانگر سـطحخشــکی و پتانســیل آتــشســوزي مــیباشــد (61، 71 و 19) (جدول1).

نتايج

شکل1. نقشه متوسط سالانه شاخص خشکی کچ- بایرام استان اصفهان در سالهاي2006(الف)،
2007(ب)، 2008(ج) ،2009(د) ،2010(هـ)
در این مطالعه خطر آتش سـوزي مراتـع و جنگـل هـا در اسـتاناصفهان با استفاده از شاخص خشکی کچ- بایرام مـورد بررسـیقرار گرفت و نتایج به صورت نقشه هاي متوسط سالانه و متوسط دوره آماري ارائه گردید. با توجه به شکل(1) مـیتـوان تغییـراتمتوسط سالانه شاخص خشکی را در سالهـاي 2006 تـا 2010 مشاهده نمود. با توجه به شکل1( -الف)، در غرب استان اصفهان پتانسیل آتش سوزي کم و در مرکز استان پتانسـیل آتـش سـوزيمتوسط و در شرق استان شـدت آن بیشـتر مـیباشـد . کمتـرینپتانســیل آتــش ســوزي مربــوط بــه ایســتگاه هــاي خوانســار،داران، فری دون ش هر، س میرم اس ت. ایس تگاه خ ور و بیابان ک بیشترین خشکی و پتانسیل آتشسوزي را داراست. در این سـالکمترین میزان خشکی و پتانسیل آتش سوزي در ماه هاي ژانویـه،فوریه و برابر صفر و 0/6 می باشد. این مقدار بین اعداد صـفر و8/412 قرار دارد که نشان دهنده سطح خشکی1، به این معنـا کـهلایــه بــالایی خــاك و لاشــبرگ ســطحی خــیس و پتانســیلآتش سوزي بسیار کم است. حداکثر آن نیز در ماه هـاي نـوامبر واکتبر به ترتیب در ایستگاه خور وبیابانک برابـر 7/1996، 6/1991 و در ایستگاه کاشان برابـر 1991 و/7 1986 مـیباشـد . در سـال2007 (شکل1 -ب) کمترین پتانسـیل آتـش سـوزي مربـوط بـهایستگاه هاي گلپایگان، خوانسار، داران، فریـدون شـهر، سـمیرم ونطنز است که کمترین میـزان خشـکی و پتانسـیل آتـش سـوزيمربوط به ایستگاه هاي فریدون شهر با سه ماه کـاملاً مرطـوب بـامیزان خشکی صفر، سمیرم و خوانسار با دو ماه کـاملاً مرطـوببا میزان خشکی صفر و داران با یک ماه کاملاً مرطوب با میـزانخشکی صفر می باشد. شرق استان نیـز داراي بیشـترین پتانسـیلآتــش ســوزي و حــداکثر خشــکی برابــر 5/1988 در ایســتگاه خوروبیابانک است. در مرکز استان پتانسیل آتش سوزي با میـزان
۵۷
متوسط یعنی گروه3 مـیباشـد . (جـدول 1) بـا توجـه بـه شـکل 1( -ج)، در سال 2008 شـرایط خشـکی تـا مرکـز اسـتان جلـوآمده است. کمترین پتانسیل آتش سوزي مربوط بـه ایسـتگاههـايخوانسار، داران، فریـدون شـهر و نطنـز اسـت و کمتـرین میـزانب ارش در ای ن ایستگاه ه ا، در س ال 2008 ب وده ، ک ه بی انگر خشکسالی سال 2008 در این ایستگاه ها می باشد. به این ترتیـببالاترین میزان خشکی و پتانسیل آتش سوزي در این ایستگاه هـادر سال 2008 رخ داده است.
ایستگاه نطنز بهدلیل احاطه شدن توسط کوه هاي کـرکس بـاوجود این که در نواحی گرم و خشـک قـرار دارد، امـا شـرایطخشکی بسیار کمتر میباشد. بیشترین میـزان خشـکی ماهانـه دراکتبر 2008 در ایستگاه هاي شرقی استان نظیر خور و بیابانـک وشرق اصفهان و برابر 2002 و/5 1983 است که در دامنه عددي 6/1625 تا 2032 قـرار دارنـد و بیـانگر پتانسـیل آتـش سـوزيب هشدت بالا میباشد. این ایستگاه ها داراي کمتـرین بـارش هـايسالانه بودهاند. با توجه بهشکل (1-د)، در سـال 2009 کمتـرینپتانسیل آتش سوزي مربـوط بـه ایسـتگاه هـاي خوانسـار، داران،فریدون شهر، سمیرم میباشد که دلیل آن هم بارش هاي مناسـبدر این سال است. ایستگاه گلپایگان نسبت به سال هـاي گذشـتهپتانسیل آتش سوزي بالاتري داشته است. شرق استان و قسـمتیاز نواحی مرکزي همچنان بـالاترین خشـکی را دارنـد. شـرایطخشکی در شمال استان نسبت به سال 2008 کمی کاهش یافتـه است. ب هدلیل خشکسالی سال قبل تبعات آن در سال 2009 نیـزقابل مشاهده است، بـدین معنـی کـه در ایسـتگاه هـاي سـمیرم،فریدون شهر و داران بـه علـت بـالا بـودن خشـکی در نـوامبر ودسامبر 2008، میزان خشکی در ژانویه و فوریه 2009 نسبت به سال هاي قبل بالا می باشـد . همـانطـور کـه در شـکل (1-ه ــ) مشخص گردیده است، در سال 2010، ایسـتگاه هـاي خوانسـار،داران، فریدون شهر و سمیرم داراي کمترین پتانسیل آتش سـوزيمیباشند. ایستگاه هاي خوروبیابانـک، کاشـان، شهرضـا و شـرقاصفهان بالاترین خشکی و پتانسیل آتش سوزي را دارا هسـتند ودر گروه 5 قرار دارند. خشکی و پتانسیل آتش سوزي در ایستگاه ۵۸
نطنز افزایش داشته است و میزان خشـکی ایـن ایسـتگاه مشـابهایستگاه شهرضا مـیباشـد . کمتـرین میـزان شـاخص خشـکی وپتانسیل آتش سوزي ماهانه برابر صفر و مربوط به ایسـتگاه هـايسمیرم، فریدونشهر، خوانسار و داران میباشد.
در شکل (2)، پهنهبنـدي اقلیمـی متوسـط شـاخص بـا دورهآماري 5 ساله را می توان مشاهده نمود (20). همان طـور کـه درشکل (2-الف) مشـخص مـی باشـد، بنـابر طبقـه بنـدي اقلیمـیدومارتن، شاخص خشکی کچ–بایرام در اقلیم هاي نیمه خشـک، مدیترانه اي، نیمه مرطوب، مرطوب و بسیار مرطوب داراي مقادیر کم تا متوسط می باشند. در اقلـیم خشـک و بسـیار خشـک نیـزنواحی مرکزي و شرقی داراي مقادیر بالاي شـاخص خشـکی وپتانسیل آتش سوزي هستند. البته همان طور که در شکل مشخص می باشد ایستگاه نطنز در مرکز استان در مرز بین اقلیم خشـک و بسیار خشک قرار گرفته و با ایـن وجـود از لحـاظ خشـکی درگروه 3 قرار می گیرد. باتوجه بـه (شـکل 2-ب)، در طبقـه بنـدياقلیمـی آمبـرژه، طبق ههـاي نیمـهخش ک سـرد، مرطـوبس رد ،نیمه مرطوب سـرد، اقلـیم ارتفاعـات کوهسـتانی داراي شـاخصخشکی کمتري نسبت به دیگر قسمت هاي استان می باشند. طبقه اقلیمی خشک سرد در مرکز استان داراي سـه گـروه3 تـا5 در مرکز، بخش هایی از شرق و شمال و همینطـور بخـش هـایی ازجنوب استان میباشد. شرق استان نیز در طبقـه اقلیمـی خشـکمعتدل قرار دارد که بیانگر گـروه 5، پتانسـیل آتـشسـوزي بـالام یباش د. ایس تگاه نطن ز در طبق ه اقلیم ی خش ک س رد ب اایس تگاهه اي مانن د کاش ان، کبوترآب اد و ش رق اص فهان ق رار گرفته است. در طبقه بنـدي اقلیمـی گوسـن (شـکل 2- ج)،چهـار شهرستان واقع در غرب استان در طبقه اقلیمی استپی سرد قـرارمیگیرند که ایـن شهرسـتان هـا داراي شـاخص خشـکی کمـیمی باشند. در جنوب استان 2 طبقه اقلیمی اسـتپی سـرد و اقلـیممدیترانه اي گـرم و خشـک داراي کمتـرین خشـکی و پتانسـیلآتش سوزي هستند. اقلیم هاي نیمه بیابانی شدید، نیمه بیابانی خفیف در مرکز استان قرار دارند نشان دهنده شرایط خشکی متوسط در این بخش هستند و ایستگاه نطنز در مرز این دو اقلیم قرار دارد. البته در بخش هایی از مرکز، خشکی شدید نیز مشاهده می گردد.
بخش اعظم نیمه شرقی استان را هم اقلیم بیابانی در بر می گیرد.

شکل2. نقشه پهنه بندي اقلیمی شاخص خشکی کچ-بایرام با دوره آماري 5 ساله در استان اصفهان بوسیله طبقه بندي اقلیمی دومارتن(الف)، آمبرژه(ب)، گوسن(ج)، کوپن(د)، چند متغیره(هـ)
غرب و قسمتی از جنوب استان با توجه به طبقـه بنـدي اقلیمـیکوپن (شکل2-د)، داراي اقلـیم هـاي مدیترانـه اي (4) و قـاره اي مرطوب (5) میباشند. در این دو اقلیم شرایط خشکی نیز کمتـراز سایر قسمت هاي استان می باشد. بخش هاي مرکـزي، جنـوبشرقی و بخش اندکی در شـمال غربـی اسـتانداراي اقلـیم هـاينیمه بیابانی (3) و بیابانی (2) میباشند که ایستگاه نطنز بـه علـتاحاطه شدن توسط کوه هاي کرکس با وجود شرایط مرطـوب تـردر اقلیم بیابانی قرار گرفته است. در ایـن دو اقلـیم نیـز شـرایطخشکی در حد متوسط تا شدید قرار دارند. شرق و بخـش هـايشمالی استان، داراي طبقه اقلیمی بیابانی (1) می باشند که شرایط خشکی در آن حداکثر است. در طبقه بندي اقلیمی چنـد متغیـره(شکل2- هـ)، شرق استان بهطور کامل در طبقـه اقلیمـی بسـیارگرم و خشک قـرار مـیگیـرد . ایـن طبقـه اقلیمـی داراي شـرایطخشکی بسیار بالایی می باشد. طبقه اقلیمی نیمه مرطوب و سـرد
۵۹
و همچنین سرد و مرطوب در بخـش هـایی از جنـوب و غـرباستان قرار دارنـد کـه بیـانگر شـرایط مرطـوبتـري نسـبت بـهبخش هاي دیگر می باشد. پتانسیل آتـش سـوزي در ایـن منـاطقبسیار پایین تر از سایر مناطق مـیباشـد . مرکـز و بخـشهـایی ازشرق و جنوب استان را چهار طبقه اقلیمی، نیمه گـرم و خشـک،نیمه خشـک سـرد، گـرم و خشـک و گـرم و خشـک بـادي درب رگرفته است. شرایط خشـکی در ایـن بخـش هـا بسـیار متغیـرمی باشد.

بحث و نتيج هگيري
در مناطق شرقی استان اصـفهان بـا وجـود دمـا و خشـکی بـالا،امکان رخ دادن آتشسوزي بهعلت عدم وجـود پوشـش گیـاهی مناسب بسیار کم می باشد. در مناطق غربی استان بهعلت وجـودپوشش گیاهی مناسب امکان رخ دادن آتـش سـوزي در شـرایطخشکی، زیاد است. بـا توجـه بـه مطالعـه کـچ -بـایرام ، شـرایطخشکی زیاد در زمستان و پاییز بهعلت وجود خشـکی در زمـانتابستان می باشد. در نتیجه در برخی نقاط با خشکی غیر معمـولدر پ اییز و زمس تان و دم اي تقریب اً ب الا نی ز امک ان رخ دادنآتش سوزي می باشد (16). الکساندر و همکاران در مطالعه خـودبه این نتیجه رسیدند که این شاخص روش مناسبی براي تخمین کمبود رطوبت خاك تجمعی در عمـق لایـه هـاي بـالایی خـاكم یباش د (14). مطالع هاي در آمریک ا در س ال 2001 تخم ین شاخص خشکی کچ-بایرام با اسـتفاده از فـن آوري هـايGIS و سنجش از دور در 06 ایستگاه مطالعاتی در تگزاس انجام گردیـدکه نتیجه مطالعه حاکی از وجود همبستگی بین شاخص مـذکورو پتانسیل آتش سوزي بوده است (17). ه مچنـین در مطالعـه اي جزایر هاوایی، به بررسی اقلیمی شاخص کـچ -بـایرام و فعالیـتآتش سوزي پرداخته شد. نتایج بهدست آمـده ارتبـاط قـوي بـینشاخص خشکی کچ-بـایرام و تعـداد آتـش سـوزي هـا در یـکمقیاس ماهانه را نشان داد (13). در جنـوب شـرقی آمریکـا، بـهبررسی پهنه بندي شاخص خشکسالی کچ-بـایرام پرداخت ـه شـد .
این الگوریتم براي یک شبکه اي از 261 ایستگاه هـوا شناسـی در
۶۰
سراسر جنوب شرقی ایالات متحده جهت فراهم سازي نقشههاي هم تراز منطقه اي از این شاخص و همچنین نقشههـاي هفتـه بـههفته بهکار برده شد. نتایج نشان داد که تغییرات فصلی رطوبـتدر نواحی مختلف بر میزان خشکی و پتانسیل آتش سوزي تـأثیردارد؛ به این معنی که در یک فصل خـاص در نـواحی مختلـفمیزان خشکی و پتانسیل آتش سوزي متفاوت است (15). با توجه به نقشه هـا و هـم چنـین نمودارهـاي بـه دسـت آمـده در اسـتاناصفهان، این شاخص نیز با توجه به مطالعات بیان شـده گویـايمیزان خشکی در روزها و ماه هاي مختلـف سـال مـی باشـد . بـاتوجه به مطالعه کچ-بایرام، در استان اصفهان نیز در فصل پـاییزتا زمان شروع بارش هاي پاییزي، بـا وجـود کـاهش دمـا میـزانشاخص به صورت محدود افزایش داشته است البتـه بـا کـاهششدید دما تا نزدیکی 01 درجه سانتیگراد دیگر میـزان شـاخصافزایش نمی یابد. با توجه بـه نتـایج بـهدسـت آمـده در مطالعـهج انیس و همک اران، در اس تان اص فهان نی ز تغیی رات فص لی رطوبــت در نــواحی مختلــف بــر میــزان خشــکی و پتانســیلآتش سوزي تأثیر دارد و در ایستگاه هاي مختلف میزان خشکی و پتانسیل آتشسوزي متفاوت است(51).
با توجه به شکل هاي 1 و 2 نواحی شرقی و شمالی استان به استثناء ایستگاه نطنز، از میزان خشکی بیشتري برخوردار هستند ،در نتیجه میزان پتانسیل آتش سوزي آنها بسیار زیاد می باشـد امـاب هدلیل پوشش گیاهی کم در ایـن منـاطق احتمـال آتـشسـوزيبسیار کم است. نواحی غربی و ایستگاه سمیرم در جنوب استان ،میران بـارش هـا بیشـتر و در نتیجـه میـزان خشـکی و پتانسـیلآتش سوزي کم، اما بهعلت تراکم بالاي پوشـش گیـاهی در ایـننواحی در صورت بروز خشکسالی احتمـال بـروز آتـش سـوزيبسیار زیاد می باشد. با توجه بـه ایـن امـر کـه خشکسـالی هـايسال هاي اخیر و کمبود منابع آب در کشور ب ـه چـالش عمـده اي تبدیل شده است، یکـی از حـوادثی کـه در کشـور مـا بـه علـتخشکسالی ها اتفاق می افتد پدیده آتش سوزي طبیعی جنگل هـا و مراتع به خصوص در شـمال کشـور مـی باشـد .احتمـال رخ دادنآتش سوزي در بخش هاي غربی و جنوبی استان اصفهان به علـتپوشش گیاهی مناسب، وجود دارد. البته بیشتر آتش سـوزي هـايگزارش شده در این شهرستان مربوط به آتش سوزي هاي عمدي و غیر عمدي می باشند 1(). جهت بررسی خطر آتـش سـوزي بـااستفاده از داده هاي زمینی شاخص هاي متعددي بهوجود آمدهاند.
در اغلب این شاخص ها دما و بارش دو پارامتر اساسی هسـتند،که از ایستگاه هاي هواشناسی کـه اغلـب بـه طـور پراکنـده قـراردارند، به دست میآیند. محتواي رطـوبتی خـاك در لایـه بـالاییخاك، تأثیر مهمی بر آتـش سـوزي در جنگـل هـا و مراتـع دارد.
شاخص خشکی کچ–بایرام به علت وابسـتگی کـم بـه داده هـايزمینی و همچنین مرحله اي بوده محاسبه آن، روش مناسب تـريدر بررسی اثر خشکسالی ها در وقوع آتش سوزي هـا دارد (51 و 61)
با توجه به نتایج بهدست آمده، چهار ایستگاه سـمیرم، داران،خوانسار و فریدون شـهر داراي کمتـرین شـاخص خشـکی و از ای نرو داراي کمترین پتانسیل آتش سوزي مـیباشـند . هـم چنـینایس تگاهه اي خوروبیابان ک، کاش ان، ن ائین، ش رق اص فهان و کبوترآباد داراي بالاترین شاخص خشکی می باشند. در سال هاي 2006 تا 2010 در تمام ایستگاه ها در ماه هاي آگوست، سـپتامبرو اکتبر شاخص خشـکی در بـالاترین مقـدار بـوده اسـت و دربرخی ایستگاه ها بهدلیل کمبود بـارش در فصـل پـاییز شـاخصخشکی همچنان افزایش داشته ولی دما رو به کـاهش اسـت. در نتیجه در پائیز با وجود کم بودن دما، شاخص بسیار بالا می باشد و به اشتباه هشدار آتش سوزي را بالا نشان می دهد. بخـش هـايشرقی استان در تمام طبقهبندي هاي اقلیمی، در بخشهاي گرم و خشک و بسیار خشک قرار گرفته انـد . بخـش غربـی و ایسـتگاه س میرم در جن وب اس تان داراي کمت رین خش کی و پتانس یل

منابع مورد استفاده
آتش سوزي میباشند. با توجه به طبقـه بنـدي هـاي اقلیمـی ایـنبخش ها در طبقه هاي مرطوب تر همانند سـرد و مرطـوب، سـرداستپی و نیمه خشک سرد قرار دارند. اما بهدلیـل پوشـش گیـاهیبسیار کم در بخش هـاي شـرقی احتمـال رخ دادن آ تـشسـوزيبسیار کم و در بخش هاي غربـی و ایسـتگاه سـمیرم در جنـوباستان به دلیل پوشش گیاهی مناسب در صورت بروز خشکسالی شدید احتمال رخ دادن آتش سوزي بسیار زیاد است بنابراین ایـنمناطق بیشتر از سایر مناطق استان در معرض خطر می باشـند . بـامشخص شدن مناطق بحرانی با استقرار یگانهاي ویژه حفـاظتیو با کمک نیروي مردمی می توان بـه حفاظـت از ایـن منـابع بـاارزش طبیعی پرداخت. لذا با توجه بـه نتـایج تحقیـق حاضـر ومقایسات انجام شده با سایر مطالعات، شاخص پهنهبنـدي خطـرآتش سوزي کچ–بـایرام بیشـتر مناسـب مقیـاس هـاي اسـتانی وکشوري می باشد. یافته هاي تحقیق حاضـر بیـانگر آن اسـت کـهمناسب ترین مناطق جهت استفاده از این شاخص مناطق شـمالیب هخصوص شمال شرق کشور می باشـد . ورودي هـاي شـاخصکچ–بایرام مانند داده هـاي دمـایی و بـارش مـی توانـد از طریـقسنجنده هاي انعکاسی و راداري فن آوري سنجش از دور فـراهمگردد. ه مچنین این فن آوري می تواند اطلاعات پوشش گیاهی را از طریق شاخص هاي گیاهی ارائه نماید که می توانـد در جهـتتصــحیح و کــالیبره کــردن شــاخص کــچ- بــایرام و رفــع محدودیت هاي آن استفاده شود. لذا پتانسیلیـابی ایـن فـنآوري در پهنه بندي خطر آتش سوزي در مقیاس هاي محلـی ، اسـتانی وملی پیشنهاد میگردد.

اداره کل منابع طبیعی استان اصفهان.1391. آمار آتش سوزي در سال هاي 1389و 1390، لوح فشرده.
ادهمی مجرد، م. م.، ع. مستوري و ف. هنردوست. 1390. پهنه بندي خطر آتش سوزي و تجزیه و تحلیل آن بـا اسـتفاده از روش فرانسـیلا.
اولین همایش بین المللی آتش سوزي در عرصه هاي منابع طبیعی گرگان، ایران ،2 -4 آبان: 12 1-.
پورشکوري، ا. ف.، ع. درویش صفت، ف صمدزادگان و ج. سلیاري. 1390. بررسی امکان کشف آتش سـوزي فعـال بـه وسـیله سـنجنده
۶۱
مودیس. اولین همایش بین المللی آتشسوزي در عرصههاي منابع طبیعی گرگان، ایران، 2 -4 آبان: 11 -1.
پارسایی، ل.، 1390. آتش سوزي در مراتع چالش ها و راهکارها. اولین همایش بینالمللی آتشسوزي در عرصههاي منـابع طبیعـی گرگـان،
ایران ،2 -4 آبان: .1- 9
جلیل پور، م و س. فرهادي. 1390. مدیریت حریق در جنگلها و مراتع استان چهارمحال بختیاري. اولین همایش بین المللـی آتـشسـوزيدر عرصههاي منابع طبیعی گرگان، ایران ،2 -4 آبان: .1- 7
رحیمی، ا.، ع. اسماعیلی، ا. توفیقی، ف. محمودي کهنو و م .هانی طبایی. 1389. مدلسازي تأثیرات پوشش گیاهی بر پتانسیل آتـش سـوزيجنگل ها با استفاده از فن آوري سنجش از دور و تصاویر ماهواره مودیس. اولین کنفرانس بین المللی گیاه، آب، خاك و هوا: 81 -1.
رحیم زادگان، م.، م .زهري، م. طایفی فیجـانی، ن . تقـی زاده، ن . صـابري، ع . علیمحمـدي، ا. تـوکلی و م . اکبریـان . 1390. آشـکار سـازيماهواره اي آتش سوزي در عرصههاي منابع و طبیعی با استفاده از تصاویر سنجنده مـودیس . اولـین همـایش بـین المللـی آتـشسـوزي درعرصه هاي منابع طبیعی گرگان، ایران ،2 -4 آبان: .1- 9
سرکارگر اردکانی، ع. 1386. بررسی نقش خشکسالی بر آتش سوزي جنگل هاي کشور با استفاده از تصاویر مـاهوارهاي، سـومین کنفـرانسبین المللی مدیریت جامع بحران در حوادث غیر مترقبه تهران، ایران ،03 -92 بهمن.
سلامتی، ح.، ح. مصطفی لو، ع. مسـتوري و ف . هنـر دوسـت. 1390. ارزیـابی و تهیـه نقشـه خطـر آتـشسـوزي بـا اسـتفاده ازGIS در جنگل هاي گلستان. اولین همایش بین المللی آتشسوزي در عرصههاي منابع طبیعی گرگان، 4 2-آبان، ایران:01 -1.
01. محمدي، ف.، ن. شعبانیان ،م .پورهاشمی و پ. فاتحی. 1389. تهیه نقشه خطر آتش سوزي جنگل با اسـتفاده از GIS وAHP در بخشـی ازجنگل هاي پاوه. فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 81 (4):586 -965.
مهدوي، ع.، ر. شمسی، ر. نظري و م. حیدري. 1390. تهیه نقشه خطر آتش سوزي در اراضی جنگلی و مرتعی حـوزه شهرسـتان ایـلام بـااستفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی. اولین همایش بین المللی آتشسوزي در عرصههاي منابع طبیعی گرگان،آبان 2 -1 ایران:31 -4
Buchholz, G., and D. Weidemann. 2000.The use of simple fire danger rating systems as a tool for early warning in forestry. GTZ Integrated Forest Fire Management Project (IFFM) 23:32-36.
Dolling, K., C. Pao-Shin and F. Fujioka. 2005. A climatological study of the Keetch/Byram drought index and fire activity in the Hawaiian Islands. Agricultural and Forest Meteorolog, 133:17-27.
Alexander, E. and E. Martin. 1990. Computer Calculation of the Keetch-Byram Drought Index-Programmers Beware.Fire Management 51(4):23-26.
Janis, M.J, B. M. Johnson and G. Forthun. 2002. Near-real time mapping of Keetch-Byram drought index in the south eastern United States.Wild land Fire 11: 281-289.
Keetch, J .and G. M. Byram. 1968. A drought index for forest Fire control. USDA. Forest Service Research Paper
S.E. 38: 1-33.
Raghavan, S. and. N. Balaji. 2001. Estimation of KBDI (Drought Index) in Real-Time Using GIS and Remote Sensing Technologies. An ASAE Meeting Presentation, 1-10.
Veraverbeke, S., S. Harris and S. Hook. 2011. Evaluating spectral indices for burned area discrimination using MODIS/ASTER (MASTER) airborne simulator data. Remote Sensing of Environment 115:2702-2709.
Fraisse, C. W, N. E. Breuer. and D. Zierdi. 2010. Drought Decision Support Tool-Introducing Keetch-Byram Drought Index. IFAS Extension, 1-5.
Yaghmaei, L, S. Soltani and M. Khodagholi. 2009. Bioclimatic classification of Isfahan province using multivariate statistical methods. International Journal of Climatology 29:1850-1861.
Zohary, M. 1973. Geobotanical Foundation of the Middle East. Stuttgart Amesterdam, 2:1-739.
http://adm.icrasn.com/esfahan.
۶۲



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید