رگرسیون وزنی مکانی

آب یکی از نیازهای اساسی حیات انسان ها و موجودات زنده به شمار می رود و برنامه ریزی مناسب برای استفاده از آن در سراسر جهان، بخصوص ایران، حائز اهمیت است. این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات کاربری اراضی بر خدمات اکوسیستمی تولید آب در حوضه آبخیز تراز، استان خوزستان در بازه زمانی 1990 تا 2050 انجام شد. در این راستا، ارزیابی تولید آب با استفاده از InVEST و نقشه سازی کاربری اراضی با استفاده از روش طبقه بندی حداکثر احتمال در محیط ENVI 5.3 و اتوماتای سلولی زنجیره مارکف در محیط TerrSet صورت پذیرفت. همچنین رابطه تولید آب با سنجه های سیمای سرزمین شامل تعداد، تراکم، شکل و مساحت لکه بر مبنای روش رگرسیون وزنی مکانی (GWR) در محیط Arc GIS 10.5 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در 30 سال گذشته مساحت جنگل ها و مراتع در منطقه مطالعاتی به ترتیب حدود 3199 و 1611 هکتار کاهش و مساحت اراضی کشاورزی و ساخته شده ها به ترتیب 4388 و 387 هکتار افزایش یافته اند. پیش بینی می شود که در 30 سال آینده نیز 2442 هکتار از مساحت جنگل های منطقه کاسته شود و مساحت کاربری های کشاورزی، مراتع و ساخته شده ها به ترتیب 1651، 687 و 102 هکتار افزایش یابد. کل حجم آب تولیدی قابل دسترس در منطقه در سال 2020 معادل 5/26 میلیون مترمکعب (به طور متوسط 857 مترمکعب در هکتار) و میزان تولید آب در ساخته شده ها، مراتع، جنگل ها و اراضی کشاورزی به ترتیب 3123، 1074، 1071 و 374 مترمکعب در هکتار برآورد گردید. نتایج GWR تأیید کرد که تولید آب با سنجه های تعداد لکه، تراکم لکه و شاخص شکل سیمای سرزمین رابطه مکانی معنادار و معکوس دارد (0.83, p-value>0.05≤R2)؛ درحالی که رابطه آن با شاخص بزرگ ترین لکه یک رابطه معنادار و مستقیم است (0.84, p-value>0.05=R2). بر این اساس می توان گفت که ویژگی های ساختاری سیمای سرزمین و الگوی کاربری اراضی حاکم بر منطقه می تواند تعیین کننده تولید آب باشد.

فرسایش خاک یکی از جدی ترین مشکلات محیط زیستی در اکوسیستم های خشکی است که می تواند کیفیت زیستگاه های یک منطقه را تحت تأثیر قرار دهد. این مطالعه با هدف ارزیابی فرسایش خاک و کیفیت زیستگاه های سیستان بر مبنای الگوی کاربری ارضی انجام گردید. پس از تهیه داده های مورد نیاز، مدلسازی فرسایش خاک و کیفیت زیستگاه ها با استفاده از مدل اینوست(InVEST) و ارتباط میان آنها بر اساس آزمون همبستگی اسپیرمن و رگرسیون وزنی مکانی (GWR) صورت پذیرفت. نتایج نشان داد فرسایش سالانه خاک در منطقه در مجموع 41/3 میلیون تن (بطور میانگین معادل 07/2 تن در هکتار) بود. زیستگاه های بخش غربی منطقه با وجود داشتن کیفیت بیشتر از پتانسیل فرسایش خاک بالاتری نیز برخوردار بودند. بیشترین و کمترین میزان فرسایش به ترتیب در مراتع (6/3 تن در هکتار) و تالاب (0 تن در هکتار) و بالاترین و کمترین میزان کیفیت زیستگاه ها به ترتیب در مراتع و ساخته شده ها مشاهده گردید. آزمون اسپیرمن رابطه مثبت و معنادار کیفیت زیستگاه ها با فرسایش خاک را نشان داد (R=0.71, P-value<0.01). نتایج GWR نیز همبستگی مکانی معنادار بین آنها را تأیید کرد (R2=0.91, P-value<0.01). الگوی مکانی کیفیت زیستگاه ها و فرسایش خاک در منطقه مطالعاتی تقریباً مشابه است بطوریکه زیستگاه های با کیفیت بالاتر در بخش غربی منطقه واقع شده اند، ضمن آنکه همین بخش ها بطور طبیعی از پتانسیل فرسایش بیشتری برخوردار هستند. نتایج این مطالعه علاوه بر ارائه اطلاعات مفید در مورد کیفیت زیستگاه ها و فرسایش خاک، ضرورت توجه مدیران و برنامه ریزان را برای اتخاذ راهبردهای مناسب به منظور کاهش فرسایش خاک بخصوص در زیستگاه های با کیفیت مطلوبتر در منطقه مشخص می سازد.