پیش‌بینی مناسب‌ترین مناطق برای کاربری‌های جنگل‌داری، مرتع و کشاورزی با روش ارزیابی چندمعیاره (MCE)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/ گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استادیار/ گروه مهندسی ژئوتکنیک و حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران، آب محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشیار/ گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

4 استادیار/ مرکز مطالعات خاورمیانه و مهندسی منابع آب، دانشگاه لوند، لوند، سوئد

چکیده

در چند دهه اخیر تغییر اکثر کاربری‌ها بدون در نظر گرفتن قابلیت‌ها و محدودیت‌های محیط زیستی، مشکلات بسیاری مانند تخریب خاک و آلودگی اکوسیستم‌های آبی را به دنبال داشته است؛ بنابراین، ضرورت پژوهش حاضر، بررسی چگونگی کاهش آثار تغییرات کاربری اراضی احتمالی آینده در حوزه آبخیز گرگانرود با بررسی توانایی بالقوه اراضی به‌عنوان راهکاری برای حفاظت از منابع طبیعی است. این پژوهش شامل دو مرحله کلی است. ابتدا نقشه‌های کاربری اراضی در دوره مورد مطالعه (1990 تا 2020) و دوره آتی (2040) با استفاده از مدل‌سازی تغییر سرزمین (LCM) تولید شد (سناریوی اول). سپس با بهره‌گیری از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش ارزیابی چندمعیاره (ترکیب خطی وزنی)، پتانسیل بوم‌شناختی مناطق برای تغییرات احتمالی آتی حوزة آبخیز گرگانرود تعیین و سپس مناسب‌ترین مناطق جنگلی، مرتعی و کشاورزی انتخاب شدند و این مناطق به نقشه کاربری سال 2020 افزوده شدند و نقشه کاربری اراضی 2040 تولید شد (سناریوی دوم). به‌طور کلی نتایج، روند کاهش مستمر پوشش جنگلی و اراضی مرتعی را نشان می‌دهد؛ به‌طوری‌که طی دوره مورد مطالعه (1990 تا 2020)، کاربری‌های جنگل و مرتع به‌ترتیب در حدود 279/53 و 413 کیلومترمربع تغییر کاهشی و کاربری کشاورزی و مسکونی به‌ترتیب به‌میزان 543 و 133/81 کیلومترمربع تغییر افزایشی در حوزه آبخیز گرگانرود داشته است. جنگل‌زدایی (279/53 کیلومترمربع)، کاهش اراضی مرتعی (413 کیلومترمربع)، افزایش اراضی کشاورزی (543 کیلومترمربع) و توسعه مناطق مسکونی (133/81 کیلومترمربع) رخ داده است. در بخش دوم نتایج، بر اساس نقشه پیش‌بینی‌شده کاربری اراضی در سناریوی اول، برای سال 2040 مساحت کاربرهای جنگل، کشاورزی و مرتع به 1364/98، 2396/09 و 3481/18 کیلومترمربع خواهد رسید. این در حالی است که در نقشه کاربری اراضی تولید شده 2040 بر اساس سناریوی دوم، مساحت کاربرهای جنگل، کشاورزی و مرتع به 1427/54، 2258/55 و 3567/49 کیلومترمربع خواهد رسید. در انتها پیشنهاد می‌شود در مناطقی که تغییر پوشش زمین در آن‌ها پیش‌بینی شد، با در نظر گرفتن شرایط آمایش سرزمین (سناریوی دوم) اقدام‌های پیش‌گیرانه و حفاظتی تعیین و انجام شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


آذری مرادی، محمود، مرادی، حمیدرضا، ثقفیان، بهرام، و فرامرزی، منیره (1392). ارزیابی اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم در حوضه آبخیز گرگانرود. آب و خاک، 27(3)، 537-547.    doi:10.22067/jsw.v0i0.26051
آقایی، مریم، خاوریان، حسن، و مصطفی­زاده، رئوف (1399). پیش‌بینی و آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل CA مارکوف و LCM در آبخیز کوزه‌تپراقی استان اردبیل. پژوهشهای آبخیزداری، 33(3)، 91-107. doi:10.22092/wmej.2019.128009.1267
تاج‌بخش، سیدمحمد، گوهری، زهرا، و محمودزاده وزیری، اسداله (1401). اولویت‌بندی اقدامات آبخیزداری در حوزه‌های آبخیز فریزی و ریگ سفید با استفاده از روش فازی-تاپسیس. مدلسازی و مدیریت آب و خاک، 2(4)، 64-76. doi:10.22098/mmws.2022.10465.1084
جهانداری، جاوید، حجازی، رخشاد، جوزی، سیدعلی، و مرادی، عباس (1401). اثرات توسعة شهری بر الگوهای مکانی، زمانی خدمت اکوسیستمی ذخیرة کربن در حوزة آبخیز بندرعباس با نرم‌افزار InVES. مدلسازی و مدیریت آب و خاک، 2(4)، 91-106. doi:10.22098/mmws.2022.11069.1097
حاتمی‌نژاد، حسین، رجایی، سیدعباس، سالاروندیان، فاطمه، و تیموری، ایرج (1392). ارزیابی تناسب کاربری اراضی از طریق مدل توان اکولوژیک در استان اردبیل با هدف آمایش سرزمین. آمایش سرزمین، 5(1)، 26-5. doi:10.22059/jtcp.2013.35469
حسنی، محمد، میکائیلی تبریزی، علیرضا، سلمان ماهینی، عبدالرسول، و دلیری، حسین (1400). ارزیابی توان اکولوژیک، بهینه‌سازی رشد شهری و توسعۀ صنعتی با استفاده از سیستم پشتیبان تصمیم‌گیری چندمعیاری (مطالعۀ موردی: شهرستان گنبدکاووس، استان گلستان). محیط زیست طبیعی. 74(2)، 372-385. doi:10.22059/jne.2021.320570.2189
دهقان، حوریه، و فلسفیان، آزاده (1397). شناسایی عوامل مؤثر بر حفظ کاربری اراضی کشاورزی در راستای کشاورزی پایدار مطالعة موردی: شهرستان بستان‌آباد. دانش کشاورزی و تولید پایدار، 28(1)، 151-168.
سپهر، مرتضی، جمالزادفلاح، فریبرز، جمال زاده، حمیدرضا، شعبانی کسبخی، رکسانا، و کرمی­راد، شراره (1397). پهنه بندی و تعیین حساسیت اکولوژیک منطقه ساحلی شهرستان رودسر به منظور شناسایی مناطق حساس ساحلی-دریایی. اکوبیولوژی تالاب (تالاب)، 10(37)، 13-36.
شاهی مریدی، راضیه، کاظمی، حسین، و کامکار، بهنام (1396). ارزیابی وضعیت توسعه کشاورزی پایدار در استان گلستان. دانش کشاورزی و تولید پایدار، 27(1)، 197-215.
علی‌محمدی، عباس، موسیوند، علی جعفر، و شایان، سیاوش (1389). پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و مدل زنجیره‌ای مارکوف. برنامه‌ریزی و آمایش فضا (مدرس علوم انسانی)، 14(3)، 130-117.
فرجی، امین، و صحنه، فریبا (1399). ارزیابی توان اکولوژیک سرزمین در استان گلستان به‌منظور توسعۀ کاربری‌های کشاورزی با رویکرد آمایش سرزمین.  آمایش سرزمین، 12(2)، 253-274. doi:10.22059/jtcp.2020.294811.670053
کرمی، اُمید، حسینی نصر، سیدمحمد، جلیلوند، حمید، و میریعقوب‌زاده، میرحسین (1393). ارزیابی توان اکولوژیکی حوضه بابل‌رود برای کاربری کشاورزی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP). اکوسیستم‌های طبیعی ایران، 5(1)، 37-48.
مخدوم، مجید (1392). شالودة آمایش سرزمین (جلد 1). چاپ چهاردهم، انتشارات دانشگاه تهران، 300 صفحه.
مطیعی لنگرودی، سیدحسن، نصیری، حسین، عزیزی، علی، و مصطفایی، ابوالفضل (1391). مدل‌سازی توان اکولوژیک سرزمین از منظر کاربری‌های کشاورزی و مرتع‌داری با استفاده از روش Fuzzy AHP در محیط GIS، (مطالعة موردی شهرستان مرودشت). آمایش سرزمین، 4(6)، 101-124. doi:10.22059/jtcp.2012.28792
 
References
 
Aghaei, M., Khavarian, H., & Mostafazadeh, R. (2020). Prediction of land use changes using the CA-Markov and LCM models in the Kozehtopraghi Watershed in the Province of Ardabil. Watershed Management Research Journal, 33(3), 91-107. dor: 10.22092/wmej.2019.128009.1267 [In Persian]
 Azari Moradi, M., Moradi, H.R., Saghafian, B., & Faramarzi, M. (2013). Assessment of hydrological effects of climate change in Gourganroud River Basin. Water and Soil, 27(3), 537-547. doi:10.22067/jsw.v0i0.26051 [In Persian]
Alimohammadi, A., Mousivand, A., & Shayan, S. (2010). prediction of land use and land cover changes by using multi-temporal satellite imagery and markov chain model. Spatial Planning (Modares Human Sciences), 14(3), 117-130. [In Persian]
Dehghan, H., & Falsafian, A. (2018). Identifying factors affecting the preserve of agricultural land use to achieve sustainable agriculture. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 28(1), 151-168. [In Persian]
Eastman, J.R. (2006). IDRISI Andes: Guide to GIS and Image Processing, Clark Labs, Clark University, Worcester, MA.
Faraji, A., & Sahneh, F. (2020). The ecologic capability evaluation of Golestan province lands through a land use approach to develop agricultural uses. Town and Country Planning, 12(2), 253-274. doi: 10.22059/jtcp.2020.294811.670053 [In Persian]
Hasani, M., Mikaeili Tabrizi, A., Salman Mahiny, A., & Daliri, H. (2021). Ecological potential evaluation, urban growth optimization, and industrial development using the What if? Multi-criteria decision support system (Case study: Gonbad Kavous Township, Golestan Province, Iran). Journal of Natural Environment, 74(2), 372-385. doi: 10.22059/jne.2021.320570.2189 [In Persian]
Hataminejad, H., Rajaei, S., Salarvandian, F., & Teimouri, I. (2013). The evaluating of land use suitability by the method of ecological potential in the Ardebil province toward land use planning. Town and Country Planning, 5(1), 5-26. doi:10.22059/jtcp.2013.35469 [In Persian]
Jahandari, J., Hejazi, R., Jozi, S.A., & Moradi, A. (2022). Impacts of urban expansion on spatio-temporal patterns of carbon storage ecosystem services in Bandar Abbas Watershed using InVEST software. Water and Soil Management and Modeling, 2(4), 91-106. doi: 10.22098/mmws.2022.11069.1097 [In Persian]
Karami, O., Hosseini Naseri, S., Jalilvand, H., & Miryaghubzadeh, M. (2014). Evaluation of ecological capability of babolrood basin for agriculture land use using analytical hierarchy process (ahp). Natural Ecosystems of Iran, 5(1), 37-48. [In Persian]
Kotha, M., & Kunte, P.D. (2013). Land-cover change in Goa-An Integrated RS-GIS Approach. International Journal of Geoinformatics, 9(2), 37-43.
Makhduom, M. (2012). The foundation of the study of the land (volume 1). 14th edition, Tehran University Press, 300 pages. [In Persian]
Motiee Langroudi, S., Nasiri, H., Azizi, A., & Mostafaie, A. (2012). modeling the ecological capability for agricultural and rangeland land use using fuzzy ahp in gis environment (case study: marvdasht county). Town and Country Planning, 4(6), 101-124. doi: 10.22059/jtcp.2012.28792 [In Persian]
Roy, H.G., Fox, D.M., & Emsellem, K. (2014). Predicting land cover change in a Mediterranean catchment at different time scales. In international conference on computational science and its applications, Springer, Cham. Pp. 315-330. doi:10.1007/978-3-319-09147-1_23
Sepehr, M., Jamalzad Fallah, F., Jamalzadeh, H., Shabani kasbakhi, R., & Karami rad, S. (2018). Zoning and determining ecological sensitivity of coastal zones in rudsar for identifying sensitive coastal-marine areas. journal of Wetland Ecobiology, 10(37), 13-36. [In Persian]
Shahi Moridi, R., Kazemi, H., & Kamkar, B. (2017). Evaluation of Sustainable Agricultural Development in Golestan Province. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 27(1), 197-215. [In Persian]
Statuto, D., Cillis, G., & Picuno, P. (2016). Analysis of the effects of agricultural land use change on rural environment and landscape through historical cartography and GIS tools. Journal of Agricultural Engineering, 47(1), 28-39. doi:10.4081/jae.2016.468
Tajbakhsh, S.M., Gohari, Z., & Mahmoodzadeh Vaziri, A. (2022). Prioritizing watershed management practices in the Ferizi and Rig-Sefid watersheds using Fuzzy-TOPSIS Method. Water and Soil Management and Modeling, 2(4), 64-76. doi: 10.22098/mmws.2022.10465.1084 [In Persian]
Wang, J., He, T., & Lin, Y. (2018). Changes in ecological, agricultural, and urban land space in 1984–2012 in China: Land policies and regional social-economical drivers. Habitat International, 71, 1-13. doi:10.1016/j.habitatint.2017.10.010
Yohannes, H., & Soromessa, T. (2018). Land suitability assessment for major crops by using GIS-based multi-criteria approach in Andit Tid watershed, Ethiopia. Cogent Food & Agriculture, 4(1), 1470481. doi:10.1080/23311932.2018.1470481
Zhan, Q. (2003). A hierarchical object-based approach for urban land-use classification from remote sensing data. Wageningen University and Research.