اثرات اقدامات آبخیزداری بر خدمات چهارگانه آبخیز چهل‌چای استان گلستان

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری/ گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار/ گروه آبخیزداری، دانشکدة مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانشیار/ گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

با توجه به فشار مضاعف بر آبخیزها در سراسر جهان، کارشناسان و پژوهش‌گران در تلاش هستند تا به شیوه‌های علمی مؤثر و پایدار باعث کاهش تخریب و سیر قهقرایی آبخیزها شوند. در همین راستا، در ایران نیز به‌منظور کاهش نرخ تخریب و بهبود شرایط آبخیزها، اقدامات آبخیزداری متعددی صورت گرفته است. لذا، پژوهش حاضر در حوزۀ آبخیز چهل‌چای استان گلستان به بررسی میزان تغییرات خدمات حمایتی (پایداری خاک‌دانه)، تولیدی (تولید زراعی و باغی، تولید چوب و زی‌توده)، تنظیمی (مهار فرسایش خاک، مهار ‌رواناب و ترسیب کربن) و فرهنگی (افزایش تعامل و ماندگاری جوامع‌محلی، افزایش زیبایی‌منظر‌ و جذب گردشگر در منطقه و ارتقاء دانش و ارزش‌های آموزشی)، در نتیجة اجرای اقدامات اصلاحی انجام ‌شده است. پس از کمی‌سازی مقادیر خدمات، اولویت‌بندی اقدامات با استفاده از روش TOPSIS (تاپسیس) انجام شد تا مؤثر‌ترین گزینة مدیریتی به‌منظور بهبود خدمات آبخیز چهل‌چای و آبخیزهای مشابه شناسایی و پیشنهاد شود. نتایج نشان داد که تأثیر انواع اقدامات آبخیزداری بر بهبود خدمات آبخیز یکسان نبوده و بیش‌ترین تأثیر مربوط به خدمات تنظیمی و پس از آن به‌ترتیب مربوط به خدمات تولیدی، حمایتی و فرهنگی است. اقدامات آبخیزداری بر بهبود خدمات زیرآبخیز تیمار تأثیر معنا‌داری را در سطح پنج درصد (p<0/05) نشان داد. هم‌چنین، نتایج مدل تاپسیس در ارزشیابی اثر اقدامات مدیریتی بر خدمات آبخیز نشان داد که از بین اقدامات انجام‌شده تبدیل اراضی زراعی دیم به فعالیت‌های باغی (کاشت درختان گردو) بهترین اثربخشی را با توجه به شاخص‌ها و معیارهای در نظر گرفته‌شده فراهم کرده است. بنابراین، به‌منظور مدیریت بهینة منابع آب‌ و‌ خاک و اثربخشی بیش‌تر اقدامات آبخیزداری بر بهبود خدمات حوزۀ آبخیز چهل‌چای، تبدیل اراضی زراعی شیب‌دار به باغ به همراه کشت گیاهان علوفه‌ای یا دارویی در فواصل بین درختان پیشنهاد می‌شود. علاوه بر این، پیشنهاد می‌شود معیارها، شاخص‌ها و شیوه‌های مورد استفاده در این پژوهش برای کمی‌سازی اثربخشی اقدامات آبخیزداری بر خدمات آبخیز در تدوین شیوه‌نامه یا دستورالعمل پایش و ارزشیابی اقدامات آبخیزداری مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


اسدالهی، ز.، سلمان‌ماهینی، ع.، میرکریمی، س.ح.، و عظیمی، م. (1394). مدل‌سازی خدمات آبخیزی نگهداشت خاک با نرم‌افزار InVEST، (مطالعة موردی: بخش شرقی حوزة آبخیز گرگان‌رود). پژوهش‌های فرسایش محیطی، 5 (19)، 61-75.
اسکندری‌شهرکی، آ.، کیانی، ب.، و ایرانمنش، ی. (1395). تأثیر کاربری‌های مختلف اراضی بر ترسیب کربن خاک. تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 24 (3)، 379-389.
امیرنژاد، ح.، و عطائی‌سلوط، ک. (1396). برآورد ارزش اقتصادی کارکرد تنظیم گاز توسط اکوسیستم مرتعی پارک ملی بمو، مطالعة موردی: تثبیت گاز دی‌اکسید کربن و عرضة اکسیژن. پژوهش‌های محیط‌زیست، 8 (15)، 193-202.
پارساپور، م.ک.، سهرابی، ه.، سلطانی، ع.، و ایرانمنش، ی. (1392). روابط آلومتریک به‌منظور برآورد زی‌تودة چهار گونة صنوبر در استان چهارمحال و بختیاری. فصلنامة علمی- پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 21 (3)، 517-528.
جعفری، ز.، نیک‌نهاد قره‌ماخر، ح.، قاسمی، م.، و جعفری، ع. (1396). بررسی اثرات بهینه‌سازی کاربری اراضی بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و شاخص فرسایش‌پذیری آن در مراتع آوارد. تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 24(1)، 80-88.
جوادی طبالوندانی، م.ر.، زهتابیان، غ.ر. ، احمدی، ح. ،ایوبی، ش.ا.، جعفری، م.، و علیزاده، م. (1389). نقش کاربری‌های مختلف در میزان ترسیب کربن خاک (مطالعة موردی: حوزة آبخیز نومه‌رود شهرستان نور). اکوسیستم‌های طبیعی ایران، 1 (2)، 156-166.
دارابی، م.، قره‌داغی، ح.، و نجابت، م. (1397). ارزیابی عملکرد پروژه‌های آبخیزداری بر میزان فرسایش و حمل رسوب در آبخیز‌های آبخیز سد سیوند، استان فارس. هیدروژئومورفولوژی، 14، 197-218.
شهرکی، م.، غلامی‌باقی، ن.، شرافتمندراد، م.، و بهمنش، ب. (1394). نگرش و اولویت‌های بهره‌برداران نسبت به ارزش و خدمات مراتع (مطالعة موردی: مراتع هزارجریب، مازندران، ایران). علوم مراتع، 5(3)، 212-221.
فائو، (2002). کشاورزی در جهان، به سوی 2030-2015، (ترجمة هومن فتحی). انتشارات مؤسسه پژوهش‌های برنامه‌ریزی و اقتصاد کشاورزی، وزارت جهاد کشاورزی، تهران، ایران.
قنبری، ی.، و قدوسی، ج. (1387). بررسی اثرات اجتماعی و اقتصادی فعالیت‌های آبخیزداری بر خانوارهای روستایی در حوزة آبخیز تنگ خشک (شهرستان سمیرم). علوم‌انسانی، 29(1)، 195-204.
کبیری‌هندی، م.، میرکریمی، س.ح.، و سلمان‌ماهینی، ع. (1399). ارزیابی خدمات فرهنگی اکوسیستم در استان گلستان. مطالعات علوم محیط ‌زیست، 5(2)، 2560-2568.
کریمی، ز.، و شیخ، و.ب. (1398). ارزیابی نگرش آبخیزنشینان به طرح‌های منابع‌ طبیعی و محیط‌زیست، مطالعة موردی: حوزة آبخیز حبله‌رود. مهندسی و مدیریت آبخیز، 11(2)، 467-477.
کریمی، ز.، شیخ، و.، سعدالدین، ا.، و مبرقعی دینان، ن. (1400). ارزشیابی اقدام‌های آبخیزداری از نظر ترسیب‌کربن زیتوده و دیدگاه آبخیزنشینان در مورد بهبود وضعیت آبخیز (مطالعة موردی: زیرآبخیز ده‌چناشک- حوزة آبخیز چهل‌چای). علوم محیطی، 19(3)، 217-236.
مشاری، م.، سپهری، ع.، بارانی، ح.، و دانه‌کار، ا. (1398). طراحی معیارها و شاخص‌های اندازه‌گیری ارزش‌گذاری خدمات فرهنگی اکوسیستم بر اساس مختصات بومی ایران. نقشة جهان، 9(4)، 305-312.
 
Amirnejad, H., & Ataei soluk, k. (2018). Estimation of economic value of gas regulation function by Bemo National Park rangeland ecosystem, Case Study: Carbon Dioxide Stabilization and Oxygen Supply. Environmental Research, 8 (15), 193- 202 (in Persian).
An, S.S., Darboux, F., & Cheng, M. (2010). Revegetation as an efficient means of increasing soil aggregate stability on the Loess Plateau (China). Geoderma, 209-210(2), 75-85.
Asadollahi, Z., Salman Mahini, A., Mirkarimi, S., & Azimi, M. (2016). Modeling of soil conservation watershed services with InVEST software (Case study: Eastern part of Gorganrood watershed). Environmental Erosion Research, 5 (19), 61- 75 (in Persian).
Bagarello, V., & Sgroi, A. (2004). Using the single-ring infiltrometer method to detect temporal changes in surface soil field-saturated hydraulic conductivity. Soil Till Research. 76, 13–24.
Balazsi, A., Danhardt, J., Collins, S., Schweiger, O., Settele, J., & Hartel, T. (2020). Understanding cultural ecosystem services related to farmlands: Expert survey in Europe. Land Use Policy, 100, 1-9.
Brauman, K.A., Daily, G.C., Duarte, T.K.E., & Mooney, H.A. (2007). The nature value of ecosystem services: an overview highlighting hydrologic services. Annual Review of Environment and Resources, 21 (32), 67-98.
Brown, G., Montag, J.M., & Lyon, K. (2012). Public participation GIS: A method for identifying ecosystem services. Society and Natural Resource, 25 (7), 633-651.
Bronick, G.J., & Lal, R. (2005). Manuring and rotation effect on soil organiccarbon concentration for different aggregate size fractions on two soils northeastern Ohio, USA. Soil and Tillage Research, 81, 239-252.
Celik, I. (2005). Land-use effects on organic matter and physical properties of soil in a southern Mediterranean highland of Turkey. Soil and Tillage Research, 83, 270-277.
Dai, X., Johnson, B.A., Luo, P., Yang, K., Dong, L., Wang, Q., Liu, Ch., Li, N., Lu, H., Ma, L., Yang, Zh., & Yao, Y. (2021). Estimation of urban ecosystem services value: A case study of chengdu, southwestern China. Remote Sensing, 13 (207), 1-24.
Darabi, M., Gharehdaghi, H., & Nejabat, M. (2019). Evaluation of the performance of watershed management projects on the rate of erosion and sediment transport in the watersheds of Sivand Dam, Fars province. Hydrogeomorphology, 14, 197- 218 (in Persian).
Eskandari Shahraki, A., Kiani, B., & Iranmanesh, Y. (2017). The effect of different land uses on soil carbon sequestration. Iranian Forest and Poplar Research, 24 (3), 379- 389 (in Persian).
FAO, (2002). Agriculture in the world, towards 2030-2015. Publications of Research Planning and Agricultural Economics Research Institute, Tehran, Iran.
Ghanbari, Y., & Ghodusi, J. (2008). Investigation of social and economic effects of watershed management activities on rural households in Tang khoshk Watershed (Semirom city). Human Sciences, 29 (1), 195- 204 (in Persian).
Hargreaves, K.J., Milne, R., & Cannell, M. (2003). Carbon balances of afforested peatland in Scotland. Journal of Forestry, 76 (3), 299-318.
Heal, G.M., Barbier, E.B., Boyle, K.J., Covich, A.P., Gloss, S.P., Hershner, C.H., Hoehn, J.P., Pringle, C.M., Polasky, S., Segerso, K., & Schrader- Frechette, K. (2005). Valuing ecosystem services. toward better environmental Decision- making. The National Academies Press, Washington, D.C.
Herrick, J.E., Whitford, W.G., De Soyza, A.G., Van Zee, J.W., Havstad, K.M., Seybold, C.A., & Walton, M. (2001). Field soil aggregate stability kit for soil quality and rangeland health evaluations. Catena, 44 (1), 27–35.
Indufor. (2002). Assessing Forest Based carbon sinks in the Kyoto protocol Forest Management and Carbon sequestration. Discussion paper, 115 pages.
Jaiyeoba, I.A. (2003). Changes in soil properties due to continu- ous cultivation in Nigerian semiarid savannah. Soil and Tillage Research, 70, 91–98.
Jafari, Z., Niknahad gharehmakher, H., Ghasemi, M., & Jafari, A. (2018). Investigation of the effects of land use optimization on some physical and chemical properties of soil and its erodibility index in Avard rangelands. Iranian Range and Desert Research, 24 (1), 80-88 (in Persian).
Javadi Tabalvandi, M.R., Zehtabian, G.h., Ahmadi, H., Ayobi, Sh.A., Jafari, M., & Alizadeh, M. (2011). The role of different land use in soil carbon sequestration (Case study: Nomehroud watershed of Noor city). Natural Ecosystems of Iran, 1(2), 156- 166 (in Persian).
Kabiri Hendi, M., Mirkarimi, S.H., & Salmanmahiny, A. (2021). Cultural ecosystem services assessment in Golestan Province. Environmental Sciences Studies, 5(2), 2560-2568 (in Persian).
Karimi, Z., & Sheikh, V.B. (2020). Evaluation of the attitude stakeholders’ of natural resources and environment projects (Case Study: Hablehroud Watershed). Watershed Engineering and Management, 11(2), 467-477 (in Persian).
Karimi, Z., Sheikh, V., Sadoddin, A., & Mobarghaee Dinan, N. (2022). Evaluation of watershed management interventions on biomass carbon sequestration and stakeholders’ perception about watershed condition improvement (case study: Dehchenashk sub-watershed, Chehl Chai watershed). Environmental Sciences, 19 (3), 217- 236 (in Persian).
Komiyama, A., Ong, J.E., & Poungparn, S. (2008). Allometry, biomass, and productivity of mangrove forests: A review. Aquatic Botany, 89 (2), 128–137.
Logsdon, R.A., & Chaubey, I. (2013). A quantiative approach to evaluating ecosystem servise. Ecological Modelling, 257, 57-65.
Luederitz, Ch., Brink, E., Gralla, F., Hermelingmeier, V., Meyer, M., Niven, L., Panzer, L., Partelow, S., Rau, A., Sasaki, R., Abson, D.A., Lang, D.J., Wamsler, Ch., & Wehrden, H. (2015). A review of urban ecosystem services: six key challenges for future research. Journal of Ecosystem Services, 14, 98-112.
Martinez, M.L., Perez-Maque, O., Vazquez, G., Castillo-Campos, G., Garcia-Franco, J., Mehltreter, K., & Landgrave, R. (2009). Effects of land use change on biodiversity and ecosystem services in tropical in montane cloud forests of Mexico. Forest Ecology and Management, 258 (9), 1856-1863.
MacDicken, K.G. (1977). A guide to monitoring carbon storage in foresty and agroforesty projects. Winrock International for Agricultral Development, Forest Carbon Monitoring Program, 87 pages.
McCool, D.K., Brown, L.C., Foster, G.R., Mutchler, C.K., & Meyer, L.D. (1997). Revised slope steepness factor for the Universal Soil Loss Equation. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 30 (5), 1387-1396.
Meshesha, Y.B., & Birhanu, B.S. (2015). Assessment of the effectiveness of watershed management intervention in Chena Woreda, Kaffa Zone, southwestern Ethiopia. Journal of Water Resource and Protection, 7, 1257-1269.
Moshari, M., Sepehri, A., Barani, H., & Danehkar, A. (2020). Formulating the Criteria and Indexes for Valuation of Cultural Services of Natural Ecosystems on the Basis of Endemic Characteristics of Iran. Naqshejahan- Basic studies and New Technologies of Architecture and Planning, 9(4) 305-312 (in Persian).
Nelson, D.W., & Sommers, L.E. (1982). Total carbon , organic, organic metter. Pp. 539- 580, In: Miller, A.L., Kenney, R.H. (Eds,), Methods of Soil Analysis. Part 1, 2nd Edition, Agronomy Monograph 9. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA.
Parsapour, M.K., Sohrabi, H., Soltani, A., & Iranmanesh, Y. (2014). Allometric equations for estimating biomass in four poplar species at Charmahal and Bakhtiari province. Forest and Poplar Research, 21 (3), 528-517 (in Persian).
Renard, K.G., Foster, G.R., Weesies, G.A., McCool, D.K., & Yoder, D.C. (1997). Predicting soil erosion by water: Aguide to conservation planning with the revised universal soil loss equation (RUSLE). Agriculture Handbook No. 703, USDA, Washington, DC, USA. 404.
Sabin, F.F. (1996). Remote sensing, principal and interpretation. 3rd Edition: W.H.Freman and company, New York, 494 pages.
Sadoddin, A., Sheikh, V., Mostafazadeh, R., & Halili, M.Gh. (2010). Analysis of vegetation-based management scenarios using MCDM in the Ramian watershed, Golestan, Iran, International Journal of Plant Production, 4 (1), 51-62.
Shahraki, M.R., Gholami bagheri, N., Sharat Madandar, M., & Bahmanesh, B. (2015). Pastures products and services, point of views and priorities of local (Case Study: Cashgarized Rangelands, Mazandaran Province, Iran). Rangeland Sciences, 5, 212-221 (in Persian).
Sternberg, M., Gutman, M., Perevolotsky, A., Ungar, E.D., & Kigel, J. (2000). Vegetation response to grazing management in a Mediterranean herbaceous community: A functional group approach. Journal of Applied Ecology, 2, 224-237.
Subedi, B.P., Pandey, S.S., Pandey, A., Bahadur Rana, E., Bhattarai, S., Raj, Banskota, T., Charmakar, S., & Tamrakar, R. (2010). Asia network for sustainable agriculture and bio resources. Guidelines for measuring carbon stocks in community-managed forests. Federation of community forest users, Nepal, International Center for Integrated Mountain Development, Norwegian Agency for Development Cooperation, 16 pages.
Vandenberghe, C., Francois, F., Moravie, M.A., Gadallah, F., & Buttler, A. (2007). Short term effects of cattle browsing on tree sapling growth in mountain wooded pastures. Plant Ecology, 188, 253-264.
Wang, Z., Batelaan, O., & De Smedt, F. (2017). A distributed model for water and energy transfer between soil, plants and atmosphere (WetSpa). Physics and Chemistrt of the Earth. 21, 189- 193.
Wassie, A., Sterck, F.J., Teketay, D., & Bongers, F. (2009). Effect of livestock exclusion on tree regeneration in church forests of Ethiopia. Forest Ecology and Management, 257, 765-772.
Wischmeier, W.H., & Smith, D.D. (1978). Predicting rainfall erosion. losses: a guide to conservation planning. DA, Agriculture Handbook, Washington DC, GPO,US. 47 pages.
Yang, T., & Hung, C.C. (2007). Multiple-attribute decision making methods for plant layout design problem. Robotics and Computer Integrated, 23, 126-137.
Yushanjiang, A., Zhang, F., Kung, H., & Li, Z.H. (2018). Spatial–temporal variation of ecosystem service values in Ebinur Lake Wetland National Natural Reserve from 1972 to 2016, Xinjiang, arid region of China. Environmental Earth Sciences, 77, 586.
Zhang, P., He, L., Fan, X., Huo, P., Liu, Y., Zhang, T., Pan, Y., & Yu, Zh. (2015). Ecosystem service value assessment and contribution factor analysis of land use change in Miyun county, China. Sustainability, 7, 7333-7356.
دوره 2، شماره 4
دی 1401
صفحه 18-36
  • تاریخ دریافت: 23 اسفند 1400
  • تاریخ بازنگری: 10 فروردین 1401
  • تاریخ پذیرش: 22 فروردین 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 12 خرداد 1401