بومشناسی کاربردي/ سال چهارم/ شماره يازدهم / بهار ۱۳۹۴
تعیین الگوي مکانی تهدیدات تنوعزیستی در سطح سیمايسرزمین
(مطالعه موردي: استان گلستان)
1* 2 3 4روحاله میرزایی، عباس اسماعیلی ساري، محمودرضا همامی و حمیدرضا رضایی
(تاریخ دریافت: 25/8/1392 ؛ تاریخ پذیرش: 30/1/1394)
چكيده
آگاهي از تهديدات پيش روي تنوعزيستي بهصورت مکاني بهمنظور مديريت مؤثر حيات وحش کشور و زيستگاههاي آنها، امري ضـرور ياست. بدين منظور در اين پژوهش بهمنظور تعيين الگوي مکاني تهديدات تنوعزيستي در استان گلستان ،۱۲ شاخص در ۴ گروه جنبـه هـا يساختاري (ضريب فراکتال محيط، نسبت دايرهاي بودن و شيب متوسط)، جنبههاي ترکيبـ ي (حضـور گونـههـا ي تهديـ د شـده )، خطـراتغيرزيستي (فاصله تا شهر، روستا، جاده، زيربناهاي مهم، زمين کشاورزي، آلودگي خاک و خطر آتشسوزي) و تهديد ايزوله بودن (شاخص نزديکترين همسايه) تعريف و لايههاي رقومي آنها در محيط GIS آماده شد. سپس با استفاده از فرآيند تحليل سلسله مراتبي وزن لايـ ههـامشخص و با استفاده از ترکيب خطي وزني، الگوي مکاني تهديدات تنوعزيستي در استان گلستان مشخص شد و نهايتاﹰ بهمنظور درک بهتـرنتايج، مقادير مطلوبيت در ۵ طبقه تقسيم شدند. نتايج نشان داد که در بين ۴ گروه تهديدات، بهترت يـب جنبـه هـا ي ترکيبـ ي بـا وزن ۵۹/۰، تهديدات غيرزيستي با وزن ۲۳/۰، تهديد ايزوله شدن با وزن ۱۱/۰ و جنبههاي ساختاري با وزن ۰۷/۰، رتبههاي اول تا چهـارم را بـهخـوداختصاص دادند. الگوي مکاني تهديدات نيز نشان داد که در قسمت مرکزي استان، بيشترين ميزان تهديد وجود دارد که در بخشهايي ايـ ن الگو به قسمتهاي شمالي و جنوبي نيز کشيده شده است. بهنظر ميرسد مناطق پرتهديد در قسمت مرکزي از الگوي مکاني توسعه در استان شامل مناطق شهري، صنايع، جادهها، روستاها و مناطق کشاورزي تبعيت ميکنند و قسمتهاي کوچک پرتهديد در قسمتهـا ي شـمال ي و جنوبي بيشتر از الگوي مکاني پرندگان تهديدشده در استان پيروي ميکنند.
واژههاي كليدي: پهنهبندي، تهديدات تنوعزيستي، ارزيابي چندمعياره، فرآيند تحليل سلسله مراتبي، استان گلستان

1. گروه محيط زيست، دانشکده منابع طبيعي و علوم زمين، دانشگاه کاشان
۲. گروه محيط زيست، دانشکده منابع طبيعي و علوم دريايي، دانشگاه تربيت مدرس
۳. گروه محيط زيست، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه صنعتي اصفهان
۴. گروه محيط زيست، دانشکده شيلات و محيط زيست، دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبيعي گرگان
*: مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي:rmirzaei@kashanu.ac.ir
۷۹
مقدمه
یک ی از جنب هه اي کلی دي حفاظ ت تن وعزیس تی، ک اهش تهدیدات زیستگاههاي حسـاس و گونـههـا ي کلیـ دي اسـت . اگرچه تمام فعالیتهاي انسانی را نمیتوان بهعنـوان خطـر یـ ا تهدید براي تنوعزیسـت ی محسـوب کـرد، امـا آثـار مسـتقیم و غیرمستقیم انسان در نهایت مسـئول بیشـتر تغ ییـ ر فرآینـدها يبومشناختی است که تنوعزیستی را حفظ مـ یکننـد . بنـابرا ین ،درك و شناخت ارتباط مکانی میان این عوامل خطر و سلامت بومشناختی، اطلاع و بینش ارزشمندي براي مدیریت حفاظـتفراهم میکند. به هرحال، ارزیابی و پیشبینی تهدیدات متوجه زیستگاهها ،یکی از چالشانگیزترین ابعاد برنامهریزي حفاظت بهدلیل پیشبینی ناپذیري، تغییـ ر گسـترده و کمبـود اطلاعـاتموجود راجع به ارتباطات کارکردي فرآیندهاي بومشـناخت ی و آثار آنهـا در اکوس یسـتم هـا ي مختلـف مـیباشـد (11 و 15).
بههمین منظور، براي برنامهریزي حفاظت مؤثر، نیاز اسـت تـاکارشناســان حفاظــت، درك و فهــم درســتی از تهدیــدات تنــوعزیســتی داشــته باشــند . بــهعبــارت دیگــر، بــه دلیــل محدودیتهاي مالی و زمانی پیش روي حفاظت تنوعزیسـت ی، نه تنها باید مشخص شود که در کدام منـاطق تنـوعزیسـت ی در گذشته نابود یا تخریب شده است بلکه لازم است مناطقی کـهممکن است در آینده نزدیـ ک، بـا تهد یـ دات جدیـ دي روبـروشوند شناخته شود (22).
بــا توجــه بــه نــابودي روزافــزون و غیرقابــل برگشــتتنوعزیستی جهانی، تعیین الگوي مکانی اولویتهاي حفـاظت یهمواره براي سازمانهاي مربوط مهم بوده است بـه طـور يکـهدرحــال حاضــر، بخشــ ی مهــم از چــارچوب برنامــه ریــزيسیستماتیک حفاظت هدفگذاري مناطق با اولویـ ت حفـاظت یزیاد مبتنی بر آسیبپـذ یري و تهدیـ د انسـان ی اسـت (5، 23 و 29). از ده ه 1980، س ازمانه اي حف اظتی مانن د کمیس یون طبیعت به تحلیـ ل تهدیـ دات متوجـه تنـوعزیسـت ی بـه منظـورمشـــخص نمـــودن بهتـــرین اســـتراتژيهـــا، اقـــدامهـــا و
سرمایهگذاريهاي لازم براي بحرانیتـر ین نیازهـا ي حفـاظت ی،
۸۰
میپردازند (8، 13، 16 و 27). علت چنـ ین رویکردهـا یی نیـ ز این است که هدف سازمانهاي حفاظتی بزرگی ماننـد جامعـهحفاظت حیاتوحش، صندوق جهانی حیـ اتوحـش، جامعـه
بــینالمللــی حفاظــت ،کمیســیون طبیعــت، اثرگــذار ي در مقیاسهاي بزرگ مانند سیماي سرزمین است که بهمنظور نیل به این هدف لازم است تا این سازمانها به دادههاي تهدیدات تنوعزیستی در مقیاسهاي بزرگ دسترسـ ی داشـته باشـند تـاقادر باشـند تصـمیم بگیرنـد چگونـه، کجـا و در چـه زمـانی، سرمایهگـذار ي کننـد تـا بیشـتر ین اثـر را داشـته باشـند (18). معمولاً در بیشتر مطالعات صورت گرفته ، الگوي مکانی و اثر نسبی تهدیدات انسـان ی بـا اسـتفاده از تحلیـ ل تصـم یمگیـ ريچندمعیاره (MCDA) مشخص شده است؛ فرآیندي کـه در آنچندین معیار یا فاکتور، بهمنظور دسـت یابی بـه هـدف خاصـیارزیابی میشوند یا مطلوبیت ترکیبی آنها براي هـدف خاصـیمورد ارزیابی قرار میگیرد (20، 26 و 30).
پیرو تلاشهاي بینالمللی براي حفاظت تنـوع زیسـت ی، در ایران نیز لازم است این تهدیدات شناسـا یی و الگـو ي مکـان یآنها در مقیاس بزرگ مانند سـ یماي سـرزم ین مشـخص شـود.
در این زمینه مطالعات بسیار کمی صورت گرفته اسـت کـه ازآن جمله میتوان به مطالعه رحیمی بلـوچ ی و ملـک محمـدي(2) در سال 1392 اشـاره کـرد کـه بـه ارزیـ ابی ریسـک هـا يمحیطزیستی تالاب شادگان براسـاس شـاخصهـا ي عملکـرداکولوژیکی پرداختند. اگر چه در این مطالعه سطح ریسـک هـابراساس شاخصهاي شدت اثـ ر، احتمـال وقـوع و دامنـه اثـرپیامدها مشخص شدهاند اما این مطالعه بـرا ي تـالاب صـورتگرفته است و تحلیـ ل مکـان ی نیـ ز در آن لحـاظ نشـده اسـت. بههرحال، اگر چـه مطالعـاتی در کشـور بـه بحـث تهدیـ دات تنوعزیسـت ی پرداختـه انـد امـا مطالعـاتی کـه تهد یـ دات را در مقیاسهاي بزرگ مشخص کنند بسیار کم انجـام شـده اسـت. بههمین دلیل، این پژوهش بهمنظور ارزیابی مکـان ی تهدیـ دات تنوعزیستی در مقیاس بزرگی مانند استان گلستان انجـام شـدهاست.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
استان گلستان 3/1 درصد (2km 20367) مساحت کل کشـور را تشکیل میدهد. این اسـتان بـین 36 درجـه و 24 دقیقـه تـا 38درجه و 5 دقیقه عرض شمالی تا 53 درجـه و 51 دقیقـه تـا 56درجه و 14 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ واقع شـدهاست (شکل 1). دو ویژگی طبیعی مهم در این اسـتان کـه از نظـرحفاظتی نیز بسیار حائز اهمیت میباشد جنگلهـا و مراتـع اسـتاناست. براساس آمار اداره کل منابع طبیعی استان گلسـتان، وسـعتجنگلهاي این استان معـادل 379273 هکتـار اعـلام شـده اسـت. مساحت مراتع استان 1126000هکتار برآورد شده که شامل مراتع ییلاقـ ی در جن وب اسـتان و مرات ع قشـلاقی در ش مال و دش ت گرگان و مراتع میانبند در دامنه شمالی البرز میباشد (1).
روش کار
براي مشخص کـردن الگـوي مکـان ی تهدیـ دات، شـاخص هـا يمربوط در 4 گروه معیار اصلی تعریف شـدند (جـدول 1). تمـام
جدول 1. معیارها و شاخصهاي مرتبط با تهدیدات تنوعزیستی منطقه مورد مطالعه
منبع شاخص معیار
نقشه واحدهاي زیستگاهینقشه واحدهاي زیستگاهی 1-1- ضریب فراکتال محیط
1-2- نسبت دایرهاي بودن جنبههاي ساختاري
نقشه واحدهاي زیستگاهی 1-3- شیب متوسط نقشههاي پراکنش مدلسازي شده پرندگان 2-1- حضور گونههاي تهدید شده جنبههاي ترکیبی
نقشه کاربري اراضی استان گلستاننقشه کاربري اراضی استان گلستاننقشه کاربري اراضی استان گلستاننقشه کاربري اراضی استان گلستان 3-1- فاصله تا شهر
3-2- فاصله تا روستا
3-3- فاصله تا جاده
3-4- فاصله تا زیربناهاي مهم خطرات غیرزیستی
نقشه کاربري اراضی استان گلستان 3-5- فاصله تا زمین کشاورزي نقشه خطر تجمعی بومشناختی فلزات سنگین در استان 3-6- آلودگی خاك تصاویر ماهوارهاي لندست مورخ 9/8/2010 3-7- خطر آتش سوزي نقشه واحدهاي زیستگاهی 4-1- ایزوله بودن واحد تهدید ایزوله بودن
این شـاخص هـا بـا کـاهش یـ ا نـابود ي تمامیـ ت و یکپـارچگ یواحدهاي زیستگاهی مـرتبط مـیباشـند . از آنجـا کـه برخـی از شاخصهاي معرفی شـده، شـاخصهـا یی از نـوع متر یـ کهـا يسیماي سرزمین میباشد در ابتدا لازم بود واحدهاي زیسـتگاه یدر منطقه مورد مطالعه تعیین شود. واحدهاي زیستگاهی منطقـهمورد مطالعه از ترکیب نقشههاي طبقات ارتفاعی، شیب، جهـت،خاك و تیپهاي گیاهی بهدسـت آمـد (25). نقشـه هـر یـ ک از شاخصهاي معرفی شده توسط تحلیلهـا ي موجـود در محـیط
9.3ArcGIS تولید شدند.
خطرات ناشی از جنبههاي ساختاري شامل ضریب فراکتـالمحیط، نسبت دایرهاي بودن و شیب متوسـط مـیباشـد، کـه بـااستفاده از Extention V-LATE در 9.3ArcGIS تولیـ د شـدند .
عطف به ضریب فراکتـال محـیط، منـابع پیشـنهاد مـیکننـد کـهبومسازگانهـا یی کـه از جهـات مختلـف داراي ورودي هسـتندبیشتر در معرض خطر از دستدهـ ی تمامیـ ت خـود مـیباشـند(25). مرزهاي ناهموار تعامل با فاکتورها یا محیطهـا ي بیرونـ یمختلف را افزایش میدهد و در نتیجه آسیبپذیري زیسـتگاه راتحتتأثیر قرار میدهد. شاخص ضریب فراکتال محیط بین 1 تـا
۸۱
2 متغیر است و بهصورت زیر تعریف میشـود (25). بـا فـرضثابت بودن سایر شرایط، محیط غیریکنواختتـر یـ ک زیسـتگاه،باعث ارتباط بیشتر با فاکتورهاي پویاي بیرونی و در نتیجه فشار بیشتر بر تمامیت و یکپارچگی زیستگاه میشود (معادله 1).
FC 2

ln(ln(aperimeterrea) )(1)
که در آن، صورت کسر، محیط و مخرج کسـر، مسـاحت واحـدزیستگاهی مورد نظر است.
مانند شاخص قبلی، فشردگی شکل یک واحد، ویژگیساختاري دیگري است که میتواند داراي آثار بومشناختیگوناگونی باشد (25). بهعنوان نمونه، شکلهاي فشرده میتوانند منابع زیستگاهی را حفظ کنند زیرا تماس و در معرض قرارگیري محیط را با محیط اطراف به حداقل میرسانند.
فشردگی زیستگاه با شاخص نسبت دایرهاي بودن بهصورت زیر تعیین شد (معادله 2):
CR 

AreaAreac(2)
که در آن صـورت کسـر بیـ انگر مسـاحت واحـد زیسـتگاه ی و مخرج کسر بیانگر مساحت کوچکترین دایره دربرگیرنده واحد زیستگاهی است. بـا فـرض ثابـت بـودن سـایر شـرا یط، مقـدارنزدیک به صفر بهمعنی قدرت بیشتر در حفـظ منـابع زیسـت ی و ۸۲

شکل 1. منطقه مورد مطالعه و موقعیت استان گلستان در ایران
غیرزیستی درون واحد زیستگاهی است.
شیب زمین، کیفیت و عمق خاك را تحت تأثیر قرار میدهد.
این شاخص از نقشه رقومی ارتفاع منطقه استخراج شـد . فـرضاصلی در مورد این شـاخص ایـ ن اسـت کـه بـا افـزایش شـ یب مطلوبیت واحد زیستگاهی کـاهش مـییابـد . معیـ ار دوم شـاملجنبههاي ترکیبی است کـه شـامل شـاخص حضـور گونـههـا يتهدید شده مـ یباشـد . در ایـ ن پـژوهش فقـط پرنـدگان اسـتانگلستان درنظر گرفته شـدند . بـرا ي مشـخص کـردن گونـههـا يتهدیدشده از 3 معیار CITES ،IUCN و ملی استفاده شد. بـد ین صورت که چنانچه گونه در گروه در شرف تهدیـ د قـرار گرفتـهبود امتیاز 1، در گروه آسیبپذیر امتیاز 2 و در گروه در معـرضخطر امتیاز 3 اختصـاص داده شـد. هـم چنـ ین چنانچـه اگـر درضمیمه 1 و 2 کنوانسیون سایتس قرار میگرفت بهترتیب امتیـ از 2 و 1 به گونه اختصاص داده شـده و در نها یـ ت برطبـق مع یـ ار حفاظتی ملی چنانچه حمایت شده و یـ ا در معـرض خطـر بـود
بهترتیب امتیاز 1 و 2 به گونه اختصاص داده شـد . نقشـه نهـاییگونههاي تهدید شده از ترکیب نقشه پراکنش گونههـا ي تهدیـ د شده بهدست آمـد . بـرا ي بـه دسـت آوردن ایـ ن نقشـه، در ابتـداپراکنش پرندگان با استفاده از نرمافزار مکسـنت ته یـ ه شـد و درمحیط نرمافزار 9.3ArcGIS ترکیب شدند. معیار سوم خطـراتغیرزیستی است که شامل شاخصهاي فاصله تا شهر، فاصله تـاروستا، فاصله تا جاده، فاصله تا زیربناهاي مهم، فاصله تـا زمـین کشاورزي، آلودگی خاك به فلزات سنگین و خطر آتـش سـوز يمیباشد. شاخصهاي فاصلهاي براساس نقشه کـاربر ي اسـتان و استانهاي مجاور بهمنظور کاهش خطا و اریب در مناطق مرزي، تولید شد به استثناي شاخص فاصله تا زیربناهاي مهـم کـه تنهـافاصله تا معادن، صنایع و فرودگاه اسـتان گلسـتان تولیـ د شـد واطلاعات استانهاي مجاور موجود نبود. نقشه کاربري اراضی از تصویر ماهوارهاي لندست 2010 استخراج شد. فرض اساسی در مورد این شاخصها این است که هرچـه فاصـله از ایـ ن منـاطقبیشتر باشد مطلوبیت بیشتري براي واحد زیسـتگاه ی بـه وجـودمیآیـ د (15 و 25). بـرا ي شـاخص آلـودگی خـاك بـه فلـزاتسنگین نیز از نقشه خطر بومشناختی فلزات سنگین استفاده شـد(3). شــاخص خطــر آتــش ســوزي براســاس شــاخص بــالقوه

شکل 2. نمایی از درگاه ابزار AHP-SA مورد استفاده براي تحلیل حساسیت وزن معیارهاي اصلی
آتشسوزي (Fire Potential Index) که بهصورت زیـ ر (معادلـه
3) بهدست میآید (25) تولید شد.
PFI (1 GVI)(1WI)(3)
که در آن GVI شاخص سـبز ي و WI شـاخص تـر ي (مرطـوب ی) اس ت. ای ن ش اخص ب ا اس تفاده از تص اویر م اهواره لندس ت مورخ9/8/2010 تولید شد. دو شاخص تـر ي و سـبز ي، پـس ازپـردازش ه ا و تصـحیحات اولی ه و تبـد یل ارزشه اي رق ومیتصاویر به بازتـاب ط یفـ ی، بـا اسـتفاده از تبـدیل Tasseled capمحاسبه شد. صحت تصـح یح هندسـ ی، 55/0 پیکسـل بـود کـهبسیار مطلوب میباشد.
معیار چهارم ایزوله شدن واحـد اسـت کـه شـامل شـاخصایزولــه بــودن واحــد زیســتگاهی اســت کــه توســط شــاخصنزدیکترین همسـا یه (Nearest Neighbor Index) تولیـ د شـد . شاخص نزدیکترین همسـا یه، بـرآورد ي از ارتبـاط درونـی در
۸۳
س یماي س رزمین اس ت و میـزان پ راکنش مکـانی واح دهايزیستگاهی را نشان میدهد (25). شاخصها در محیط نرمافـزار 9.3ArcGIS در مقیاس بایت (1-0)، با استفاده از مقیاسگذاريخطی، استاندارد و توسط فرایند تحلیل سلسـله مراتبـ ی (AHP)وزندهی شدند. براي تهیه نقشه نهایی تهدیـ دات تنـوع زیسـت ی، لایهها با استفاده از روش ترکیب خطی وزنی ترکیب شـدند (9).
ترکیب خطی وزنی با استفاده از نرمافزار ایدریسـی انجـام شـد. بهمنظور بررسی اثر وزن معیارها بر خروجی ارزیابی چندمعیاره ،تحلیل حساسیت براي وزن چهار معیار اصلی با استفاده از ابـزارAHP-SA انجام شد (7). حداکثر 20% تغییر وزن براي هر معیار
۸۴

W
124
=
226
/
0
W
123
=
071
/
0
W
122
=
595
/
0
W
121
=
108
/
0
W
1247
=
039
/
0
W
1246
=
049
/
0
W
1245
=
059
/
0
W
1244
=
139
/
0
W
1243
=
095
/
0
W
1242
=
141
/
0
W
1241
=
478
/
0
W
1233
=
688
/
0
W
1231
=
128
/
0
W
122
=
1
W
1211
=
1
W
1232
=
184
/
0
تنوع
زیستی

تهدیدات
جنبه
ها
ي
ترکیبی
جنبه
هاي

ساختاري
غیرزیستی

تهدیدات

واحد
بودن

ایزوله
حضور
گونه

ها
ي
تهدید

شده
شهر

تا
فاصله

تا

فاصله

روستا
جاده
فاصله

تا

فاصله

زیربناهاي
تا
مهم

فاصله

تا
زمین

کشاورزي
خاك
آلودگی

فراکتال
محیط

ضریب

شیب
متوسط
نسبت

دایره

اي
بودن

خطر
سوزي
آتش

ایزوله

بودن
تهدید

W

124

=

226

/

0

W

123



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید