بررسی تغییرات پوشش گیاهی در استان خراسان شمالی با استفاده از شاخصهای پوشش گیاهی مبتنی بر سنجش از دور (مطالعه موردی: مراتع جیرانسو)
نویسندگان
1 گروه زیستشناسی سلولی و مولکولی دانشکده علوم پایه، دانشگاه کوثر بجنورد، بجنورد، ایران
2 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
doi
10.22034/iwm.2025.2048142.1195چکیده
چکیده مبسوط مقدمه: مراتع به عنوان منابع طبیعی تجدیدشونده، نقش مهمی در حفظ محیطزیست و تأمین نیازهای دامی و گیاهی دارند. این منابع علاوه بر تأمین علوفه برای دامها، از خاک و آب محافظت میکنند. با این حال، تغییرات بیبرنامه کاربری اراضی و تخریب پوشش گیاهی در ایران، به ویژه در چهار دهه اخیر، باعث کاهش کیفیت این منابع شده است. عواملی مانند افزایش جمعیت، گسترش شهرنشینی و چرای بیرویه دامها به تخریب مراتع منجر شده است. در این میان، سنجش از دور (RS) و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی (GIS) ابزارهای کارآمدی برای پایش این تغییرات هستند. این فناوریها به طور دقیق و بدون نیاز به روشهای سنتی پرهزینه، امکان نظارت بر تغییرات محیطی و شناسایی عواملی مانند شوری خاک و فرسایش را فراهم میکنند. استفاده از دادههای ماهوارهای میتواند به ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی، اثرات خشکسالیها و دیگر تهدیدات زیستمحیطی کمک کند. به همین دلیل، این ابزارها در مدیریت منابع طبیعی و حفاظت از مراتع اهمیت بسیاری دارند.مواد و روشها: در این پژوهش، مرتع قشلاقی جیرانسو در شهرستان مانه و سملقان به مساحت 2168 هکتار مورد مطالعه قرار گرفته است. این منطقه با اقلیم خشک و سرد و بارندگی سالانه 223 میلیمتر در شمالغرب ایران واقع است. برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی، از تصاویر ماهوارهای سری زمانی لندست (TM و OLI) و تصاویر گوگلارث استفاده شد. تصاویر ماهوارهای با دقت مکانی 30 متر و به تاریخهای مختلف (1997، 2002، 2008، 2013، 2018، و 2023) از آرشیو سازمان زمینشناسی آمریکا (USGS) جمعآوری گردید. پس از پیشپردازش دادهها برای کنترل کیفیت و رفع خطاهای هندسی و رادیومتری، تصاویر با استفاده از روشهای مختلف پردازش مانند تعدیل هیستوگرام و ترکیب رنگی برای بارزسازی اطلاعات مورد بررسی قرار گرفتند. برای تحلیل پوشش گیاهی، از شاخصهای NDVIو MSAVI استفاده شد. سپس روند تغییرات پوشش گیاهی با دو روش تفاضل تصویر و طبقهبندی آستانهای بررسی گردید.نتایج و بحث: نتایج این تحقیق نشان داد که در دورههای مختلف زمانی، کمترین مقدار شاخصهای پوشش گیاهی در سال 2008 مشاهده شد، که همزمان با خشکسالی شدید در ایران بوده است. این کاهش در پوشش گیاهی نشاندهنده وابستگی شدید آن به بارندگی و شرایط اقلیمی است. بررسی تغییرات کاربری اراضی نیز نتایج مشابهی را نشان داد؛ بهطور خاص، در دوره 2008-1997، حدود 226 هکتار از اراضی مرتعی فقیر از بین رفت، که معادل 10 درصد از مساحت کل مرتع بود. همچنین، در دوره بعدی (2013-2008)، حدود 323 هکتار از اراضی مرتعی فقیر کاهش یافت و کلاسهای کاهشی بیش از 14 درصد از سطح منطقه را پوشش داد. این نتایج تأکید میکند که روشهای سنجش از دور، بهویژه با استفاده از شاخصهای پوشش گیاهی، ابزارهایی کارآمد و دقیق برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی و پایش وضعیت مراتع هستند. به طور کلی این تحقیق نشان داد که برای پایش دقیق وضعیت مراتع، استفاده از تصاویر ماهوارهای و شاخصهای گیاهی مانند NDVI و MSAVI، علاوه بر ارائه اطلاعات مشابه به روشهای سنتی، دقت بالاتری در شناسایی تغییرات و روندهای اکولوژیکی بهویژه در مناطق با اقلیم خشک و نیمهخشک دارد.نتیجهگیری: نتایج این پژوهش بر اهمیت شاخصهای NDVI و MSAVI در بررسی تغییرات پوشش گیاهی تأکید دارد و نشان میدهد که این شاخصها توانایی پایش روند تخریب و تغییرات زیستمحیطی را دارند. این شاخصها بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک که بیشتر تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و خشکسالیها قرار دارند، نقش مهمی در شبیهسازی کاهش پوشش گیاهی و تولیدات مرتعی ایفا میکنند. همچنین، نتایج نشان میدهند که استفاده از این شاخصها به دلیل اصلاح اثرات خاک لخت و قابلیت بالا در ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی، ابزاری مؤثر برای پایش و مدیریت مراتع هستند. این ابزارها میتوانند به شناسایی مناطق آسیبدیده کمک کرده و با فراهم کردن دادههای دقیق و بهموقع، روند تخریب مراتع را پیشبینی و مدیریت کنند. از این رو، بهکارگیری این شاخصها در برنامههای مدیریت منابع طبیعی و ارزیابیهای زیستمحیطی میتواند در حفاظت از منابع طبیعی و بهبود وضعیت اکوسیستمها تأثیر قابل توجهی داشته باشد.