مدل ترکیبی CA-ANN

سابقه و هدف: درحال حاضر یکی از مهم ترین مسائل محیط زیستی جهان تغییرات کاربری اراضی و افزایش ناپایداری در اکوسیستم های طبیعی و مناطق تحت حفاظت است. جنگل های مانگرو در مناطق ساحلی گرمسیری رشد می کنند و یکی از آسیب پذیرترین و درمعرض خطرترین اکوسیستم های جهان شمرده می شوند. تغییرات کاربری اراضی به طورکلی در یکپارچگی این اکوسیستم های طبیعی تأثیر می گذارد و همچنین به تغییرات زیستگاه منجر می شود و تهدیدی برای زندگی گیاهان و حیوانات به شمار می رود. پیامدهای مستقیم این تغییرات و تأثیرات ناشی از آن شامل کاهش سلامت و مساحت جنگل های مانگرو، تشدید گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی، کاهش کیفیت آب ساحلی، کاهش تنوع زیستی، تکه تکه شدن زیستگاه های ساحلی و همچنین تخریب منابع زیستی خواهد بود. بنابراین پایش مکانی – زمانی تغییرات کاربری اراضی و مدل سازی و پیش بینی روند این تغییرات می تواند به مدیریت یکپارچه و برنامه ریزی صحیح درمورد جنگل های مانگرو کمک کند. بر این اساس، در مطالعه حاضر، تغییرات مکانی – زمانی کاربری های اراضی جنگل های مانگرو خمیر و قشم طی سال های 1989-2023 بررسی شد. علاوه براین به منظور مدل سازی و پیش بینی روند این تغییرات، مدل ترکیبی CA-ANN براساس متغیرهای توصیفی ارتفاع، شیب، تراکم جمعیت، فاصله از سکونتگاه ها مرکز شهر و جاده ها، برای سال 2060 مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: جنگل های مانگرو خمیر و قشم (منطقه حفاظت شده حرا)، با مساحت 86,258 هکتار، در استان هرمزگان واقع شده است. در این مطالعه، تغییرات مکانی – زمانی کاربری های اراضی این منطقه، با استفاده از مجموعه تصاویر ماهواره ای لندست (1989-2023) در سامانه تحت وب گوگل ارث انجین (GEE) بررسی شد. علاوه براین، به منظور مدل سازی و پیش بینی این تغییرات، مدل ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و اتومای سلولی (CA-ANN)، براساس متغیرهای توصیفی ارتفاع، شیب، تراکم جمعیت، فاصله از سکونتگاه ها و مرکز شهر و جاده ها، بررسی شد و نقشه روند احتمالی تغییرات کاربری اراضی، برای سال 2060 نیز تهیه شد. در نهایت، با استفاده از مدل رگرسیونی حداقل مربعات معمولی (OLS)، میزان تأثیرگذاری این متغیرها در روند تغییرات کاربری های اراضی منطقه تحلیل شد.نتایج و بحث: مطابق نتایج، جنگل های مانگرو خمیر و قشم در سال 2023، در مقایسه با سال 1989، روندی کاهشی را نشان می دهند. نتایج پیش بینی تغییرات کاربری اراضی نیز نشان داد، در سال 2060، پهنه های جزرومدی و اراضی لخت افزایش و در مقابل، جنگل های مانگرو و پهنه های آبی کاهش خواهند یافت. همچنین بیشترین تغییرات به کاهش جنگل های مانگرو (در مناطق شمالی و جنوب شرق منطقه) و افزایش سایر مناطق غیرطبیعی (پهنه های جزرومدی و اراضی لخت در محدوده بندر خمیر، در شمال و شمال شرق منطقه و همچنین حاشیه روستاهای لافت تا گوران) بازمی گردد و با توجه به مقادیر احتمال انتقال، پوشش های جنگلی مانگرو مستعد تبدیل شدن به سایر مناطق غیرطبیعی هستند . برمبنای نتایج تحلیل مدل رگرسیونی نیز، عمده ترین متغیرهای توصیفی تأثیرگذار در تغییرات کاربری اراضی شامل فاصله از سکونتگاه ها و جاده ها است، زیرا در این رویشگاه های طبیعی، دسترسی و امکان توسعه فعالیت های انسانی بیشتر است. در این زمینه، تداوم افزایش تغییرات کاربری های اراضی، در جنگل های مانگرو خمیر و قشم، به نابودی و انقراض گستره وسیعی از این ذخایر ارزشمند زیستی در جنوب کشور منجر می شود. نتیجه گیری: با توجه به اینکه جنگل های مانگرو در خمیر و قشم جزء مناطق حفاظت شده محیط زیست و مرزهای مدیریتی محسوب می شوند، اجرای پروژه های پیشنهادی و احداث هرگونه زیرساخت و توسعه در این منطقه باید با توجه به طرح های مدیریتی (زون بندی) و ارزیابی های زیست محیطی انجام شود. از سویی، تغییرات کاربری ها باید در خارج از مرز مدیریتی منطقه محدود شود تا کاهش یکپارچگی و ازهم گسیختگی زیستگاه، در این رویشگاه های طبیعی، به حداقل برسد. بر این اساس، کاهش تأثیرات نامطلوب ناشی از تغییرات کاربری اراضی، در این منطقه، نیازمند برنامه ریزی مناسب و مدیریتی یکپارچه در بهره وری صحیح از این منابع طبیعی است. یافته های این مطالعه می تواند به ذی نفعان نیز، در ایجاد فرصتی برای توسعه راهبردهای مناسب به منظور حفاظت از جنگل های مانگرو خمیر و قشم و احیای این رویشگاه ها، یاری رساند.