امیرحسین نجفی ده جلالی

در سال های اخیر افزایش جمعیت و گسترش شهرنشینی، تغییرات گسترده ای در کاربری و پوشش اراضی ایجاد کرده است. این تغییرات، پیامدهای زیانباری همچون کاهش تنوع زیستی، بیابان زایی و جنگل زدایی را به دنبال داشته و اکوسیستم حوضه های آبریز را با تهدیدات جدی زیست محیطی مواجه کرده است. ازاین رو، پایش تغییرات کاربری و پوشش اراضی در این مناطق اهمیت ویژه ای دارد. پژوهش حاضر به مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش اراضی در حوضه آبریز کارون بزرگ می پردازد تا اثرات زیست محیطی این تغییرات تحلیل و پایش شود. در ابتدا، نقشه های کاربری و پوشش اراضی منطقه از داده های  Globeland30 تهیه شد. سپس، عوامل مؤثر بر این تغییرات تحت سناریوی رشد اراضی انسان ساخت استخراج شد. در ادامه ضمن تهیه لایه های موردنیاز این عوامل در نرم افزار GIS، با استفاده از دو روش PSI و MEREC، دو نقشه مبتنی بر سناریوی رشد اراضی انسان ساخت تولید شد. برای ارزیابی و بهبود مدل سازی، دو رویکرد مورد مقایسه قرار گرفتند. در رویکرد اول، خروجی روش PSI با مدل ترکیبیSVM-CA-Markov ادغام شد و در رویکرد دوم، خروجی روش MEREC با همان مدل ترکیب شد. مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش اراضی این حوضه برای سال 2020 انجام و نتایج حاصل با استفاده از منحنی ROC صحت سنجی شد. نتایج نشان داد که الگوریتم مبتنی بر خروجی روش MEREC  و مدل ترکیبیSVM-CA-Markov، با مقدار AUC برابر با 0.89، از دقت بالاتری برخوردار است. با توجه به نتایج صحت سنجی، برای پیش بینی تغییرات کاربری و پوشش اراضی در افق 2040 از الگوریتم MEREC+SVM-CA-Markov استفاده شد. نتایج نهایی نشان داد که وسعت اراضی انسان ساخت تا سال 2040 به بیش از 1862 کیلومترمربع خواهد رسید. اگرچه این گسترش می تواند به رونق اقتصادی منطقه کمک کند، اما پیامدهای زیست محیطی متعددی، ازجمله تخریب منابع طبیعی و افزایش فشار بر اکوسیستم منطقه را به دنبال خواهد داشت. ازاین رو، تدوین برنامه های مدیریتی بهینه برای کاهش اثرات زیان بار این تغییرات ضروری است.

سابقه و هدف: بیابان زایی یکی از چالش های مهم دنیای امروز است که پایداری محیط زیست را تهدید می کند. این پدیده از تخریب زمین در مناطق خشک و نیمه خشک ناشی می شود و می تواند پیامدهای جدی برای محیط زیست، اقتصاد و جامعه داشته باشد. ایران، به دلیل موقعیت جغرافیایی اش در کمربند خشک و نیمه خشک جهان، درمعرض خطر بیابان زایی قرار دارد. برای مقابله با این پدیده، شناسایی و ارزیابی عوامل مؤثر، تعیین مناطق آسیب پذیر و استفاده از مدل هایی به منظور ارزیابی این پدیده ضروری است. در این راستا، استفاده از علم سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می تواند در ارزیابی و نظارت بر بیابان زایی مفید باشد. این فنّاوری ها امکان بررسی گسترده و دقیق تغییرات پوشش زمین را فراهم می آورند و به مدیریت و حفاظت از مناطق درمعرض خطر کمک می کنند. هدف این پژوهش شناسایی مناطق مستعد بیابان زایی در کمربند شرقی ایران (سوچرزون سیستان و بلوک افغان)، با استفاده از مدل تحلیل های تصمیم گیری چندمعیاره، مبتنی بر رویکرد اولویت ترتیبی (OPA) است. مواد و روش ها: زون زمین شناسی سیستان و بلوک افغان، با مساحت بیش از 106هزار کیلومترمربع، در کمربند شرقی ایران قرار دارد و شامل بخش هایی از استان سیستان و بلوچستان و خراسان جنوبی می شود. این منطقه، براساس طبقه بندی اقلیمی دومارتن، در اقلیم خشک و فراخشک قرار می گیرد. وجود چنین شرایطی در این منطقه، همراه با تخریب پوشش گیاهی و خشک شدن منابع آبی، آن را مستعد بیابان زایی کرده است. در این پژوهش برای به دست آوردن نقشه مناطق مستعد بیابان زایی، در ابتدا، نقشه پتانسیل فرسایش بادی و فرسایش آبی، به ترتیب با استفاده از مدل های RWEQ و RUSLE در منطقه مورد مطالعه حاصل شد. سپس نتایج این مدل ها به همراه سایر شاخص ها، ازقبیل پوشش گیاهی، شوری خاک، کاربری اراضی، درجه حرارت، رده بندی خاک، جرم مخصوص ظاهری خاک و طبقه بندی اقلیمی، با استفاده از مدل تصمیم گیری چندمعیاره مبتنی بر اولویت ترتیبی (OPA) وزن دهی شدند و در نهایت، نقشه مناطق مستعد بیابان زایی در کمربند شرقی ایران به دست آمد. نتایج و بحث: نتایج این مطالعه نشان داد که میانگین پتانسیل فرسایش بادی، در کمربند شرقی ایران، 64 کیلوگرم بر مترمربع است. این درحالی است که 16% این منطقه، که اغلب در بخش های شرقی و جنوب شرق قرار دارد و شامل شهرستان های زابل، سراوان و خاش می شود، دارای پتانسیل فرسایش بادی بیش از 512 کیلوگرم بر مترمربع است. در مقابل، میانگین فرسایش آبی 24/36 تن در هکتار به دست آمده است؛ بیشترین میزان فرسایش آبی بیش از 40 تن در هکتار و در 5/34% از مساحت منطقه مورد مطالعه رخ می دهد که اغلب در شمال منطقه، شامل شهرستان نهبندان در استان خراسان جنوبی و بخش های مرکزی منطقه واقع شده است. در نهایت، نتایج مدل تصمیم گیری چندمعیاره مبتنی بر اولویت ترتیبی نشان داد که مهم ترین شاخص ها ازمنظر متخصصان، در شناسایی مناطق مستعد بیابان زایی در این منطقه، شاخص های فرسایش بادی و پوشش گیاهی و شوری خاک است و بخش های شرقی و جنوب شرق ناحیه به شدت تحت تأثیر بیابان زایی قرار دارند. بحث و بررسی: فرسایش در کمربند شرقی ایران پیامدهای منفی متعددی دارد؛ ازجمله کاهش حاصلخیزی خاک و تهدید معیشت، امنیت غذایی و سلامت مردم. تخریب پوشش گیاهی، از بین رفتن منابع آبی و تبدیل این مناطق به زمین های بایر، به خصوص در نیمه شرقی ایران که در سال های اخیر با پدیده خشکسالی گسترده ای مواجه شده اند، بیشترین تأثیر را در بیابان زایی داشته است. برای مقابله با این مشکل، به ابتکارات مدیریتی مانند مدیریت منابع آب، توسعه کشاورزی پایدار و حفاظت از تنوع زیستی نیاز است. این ابتکارها باید، با توجه به شرایط خاص هر منطقه و با مشارکت جوامع محلی و متخصصان، طراحی و اجرا شوند. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از مدل های مبتنی بر رویکرد اولویت ترتیبی می تواند، در شناسایی مناطق آسیب پذیر به منظور تدوین برنامه های مدیریتی، مؤثر باشد. همچنین استفاده از شاخص هایی مانند مدیریت چرا، جمعیت و سطح آب های زیرزمینی، در مطالعات آتی، امکان ارزیابی بهتر وضعیت بیابان زایی را فراهم می کند.