روند تغییرات کاربری اراضی و میزان ریسک اکولوژیک در منطقه حفاظت شده حرا (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
پیشینه و هدف پایش روند تغییرات بلندمدت کاربری های اراضی در مناطق حفاظت شده و ارزیابی ریسک اکولوژیک، یکی از روش های مدیریتی مناسب برای پیش گیری از روند تخریب و تهدید زیستگاه در این مناطق است. منطقه حفاظت شده حرا به عنوان بزرگ ترین رویشگاه های طبیعی در حوزه خلیج فارس شناخته شده است و از نظر تنوع در فرم رویشگاه، دارای سه تیپ دلتایی، جزیره ای و ساحلی با پوشش های پرتراکم کم تراکم و تنک می باشند. این منطقه هم چنین از غنای بالای گیاهی و جانوری و چشم اندازهای بکر طبیعی برخوردار است. از این رو کنترل روند تغییرات ناشی از توسعه انواع فعالیت های انسانی و همچنین ارزیابی میزان ریسک اکولوژیک ناشی از این فعالیت ها، امری ضروری است. در این راستا عمده ترین سوالات تحقیق عبارتند از: 1) روند تغییرات کاربری های اراضی در محدوده مورد مطالعه از چه وضعیتی برخوردار است؟ 2) میزان ریسک اکولوژیک در این منطقه چه قدر است؟ 3) با توجه به روند تغییرات کاربری اراضی و ریسک اکولوژیک در منطقه، شاخص های الگوی سیمای سرزمین از چه وضعیتی برخوردار است؟ روش شناسیدر این مطالعه از نقشه توپوگرافی منطقه مورد مطالعه (در مقیاس 1:25000) و تصاویر ماهواره ای لندست TM سال 1989 و 1999، لندست ETM+ سال 2009 و OLI_TIRS سال 2021 برای ارزیابی تغییرات کاربری اراضی و یکپارچگی زیستگاه استفاده شد. به منظور طبقه بندی تصاویر از روش الگوریتم جنگل تصادفی استفاده شده و صحت طبقه بندی نیز با استفاده از صحت کلی که از ماتریس سردرگمی حاصل می شود، مورد بررسی قرار گرفت.برای به دست آوردن شاخص ریسک اکولوژیک از روش نمونه برداری فاصله ای، در مقیاس زمانی استفاده شد. از این رو محدوده مورد مطالعه به واحدهای ارزیابی ریسک اکولوژیک به مساحت 10 * 10 کیلومتر تقسیم بندی شدند. سپس بر اساس تعداد شاخص های از دست رفته (آسیب دیده) سیمای سرزمین در هر سال، میزان ریسک اکولوژیک محاسبه و نتایج به دست آمده به عنوان پیکسل مرکزی، به مناطق ارزیابی اختصاص یافت. در این مطالعه علاوه بر سنجش میزان ریسک اکولوژیک، از شاخص جداسازی سیمای سرزمین (Si) برای نشان دادن درجه پراکندگی لکه ها، از شاخص تکه تکه شدن منظر برای بررسی یکپارچگی زیستگاه (Fi)، شاخص بعد فراکتالی (FDi) و آسیب پذیری (Vi) نیز برای سنجش نظم هندسی و پیچیدگی شکل لکه ها استفاده شد. یافته ها و بحثتوسعه فعالیت های انسانی باعث تغییرات چشم گیری در ساختار و عملکرد اکوسیستم های طبیعی سرزمین شده است. بنابراین پایش مداوم و درک پویایی مکانی-زمانی از تغییرات کاربری اراضی و ریسک اکولوژیک ناشی از آن امری ضروری است. نتایج به دست آمده نشان داد که در بین طبقات کاربری های اراضی موجود در منطقه، پهنه های جزر و مدی دارای بیش ترین روند افزایشی بوده و پهنه های آبی روند کاهشی را نشان می دهند. نتایج ارزیابی ریسک اکولوژیک نیز حاکی از آن است که با توجه به رشد جمعیت، توسعه اقتصادی و فعالیت های انسانی به ویژه گردشگری، میزان ریسک اکولوژیک در طبقات بسیار بالا و بالا افزایش یافته است. ارزیابی شاخص های Fi، Si، Di، FDi و Vi نیز نشان داد که بیشترین تغییرات مربوط به جنگل های مانگرو بوده و فاصله بین لکه های کوچک جنگلی افزایش یافته است. نتیجه گیریمطابق نتایج، جنگل های مانگرو منطقه حفاظت شده حرا با گذشت زمان تغییرات زیادی را از نظر وسعت و کیفیت تجربه کرده اند و با وجود اهمیت بالا، توزیع و گسترش آن ها به دلیل فعالیت های انسانی در حال کاهش است. بدین ترتیب، در راستای این تغییرات الگوی سیمای سرزمین منطقه حفاظت شده حرا نیز تحت تأثیر قرار گرفته و کیفیت آن کاهش یافته است. بر این اساس کنترل و پایش مستمر بر فعالیت های انسانی به منظور پیش گیری از افزایش ریسک اکولوژیک و کاهش کیفیت زیستگاه در مناطق تحت حفاظت امری ضروری است و مطابق با رویکردهای حفاظتی، هرگونه بهره برداری بی رویه و بدون برنامه ریزی در این مناطق ممنوع است.The trend of land use changes and the level of ecological risk in the Hara Protected Area
Background and purposeMonitoring the trend of long-term Land Use (LU) changes in Protected Areas (PAs) and ecological risk assessment is one of the appropriate management methods for prevention of habitat destruction and threats in these areas. The Hara Protected Area (PA) is known as the largest natural habitat in the Persian Gulf and in terms of diversity in habitat form, there are three types of deltaic, island and coastal types with dense, low and thin covers. This area is also rich in flora and fauna and pristine natural landscapes. Therefore, it is necessary to control the process of changes caused by various human activities development and also to assess the ecological risk level caused by these activities. In this regard, the main research questions are: 1) What is the trend of LU changes in the studied area? 2) What is the ecological risk in this area? 3) Considering land use changes trend and ecological risk in the area, what is the status of the landscape pattern indicators? Materials and MethodsIn this study, from the topographic map of the studied area (on a scale of 1:25000) and satellite images of Landsat TM in 1989 and 1999, Landsat ETM+ in 2009 and OLI_TIRS in 2021 to evaluate LU changes and habitat integrity was used. In order to classify the images, the random forest algorithm was used and the accuracy of the classification was also evaluated using the overall accuracy obtained from the confusion matrix.To obtain the ecological risk index, distance sampling method was used in time scale. The studied area was divided into ecological risk assessment units with an area of 10 * 10 km. Then, based on the number of lost (damaged) landscape indicators in each year, ecological risk level was calculated and the obtained results were assigned to evaluation areas as the central pixel. In addition to measuring ecological risk level, from the landscape Separation index (Si) to show the degree of dispersion of patches, from the landscape Fragmentation index (Fi) to check the integrity of the habitat, the Fractal Dimension index (FDi) and Vulnerability (Vi) were also used to measure the geometric order and complexity of the patches. Findings and discussionHuman activities development has caused significant changes in the structure and function of the natural ecosystems of the land. Therefore, it is necessary to continuously monitor and understand the spatial-temporal dynamics of LU changes and the resulting ecological risk. Among the LU classes in the area, tidal zones have the most increasing trend, and water areas show a decreasing trend. The results of the ecological risk assessment also indicate that due to population growth, economic development, and human activities, especially tourism, ecological risk level has increased in very high and high levels classes. Fi, Si, Di, FDi, and Vi indices evaluation, also indicated that most changes are related to mangrove forests and the distance between small forest patches has increased. ConclusionAccording to the results, the mangrove forests of the Hara PA have experienced many changes in terms of size and quality over time, and despite their high importance, their distribution and expansion are decreasing due to human activities. In line with these changes, the landscape pattern of the Hara PA has also been affected and its quality has decreased. Accordingly, continuous control and monitoring of human activities to prevent the increase of ecological risk and the reduction of habitat quality in the PAs is essential, and according to the protection approaches, any indiscriminate and unplanned exploitation is prohibited in these areas.
تبلیغات
