پایش تغییرات مکانی و زمانی سلامت آبخیز با استفاده از رویکرد مفهومی بنیه، ساختار و تاب‌آوری (VOR)
الموضوعات :
رقیه دژبانی
1
,
زینب حزباوی
2
,
رئوف مصطفی‌زاده
3
,
اباذر اسمعلی‌عوری
4
,
نازیلا علائی
5
1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی
2 - استادیار گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی و عضو تحقیقکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی
3 - دانشیار گروه آموزشی منابع طبیعی و عضو پژوهشکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
4 - عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی
5 - دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه
الکلمات المفتاحية: مدیریت پایدار, تاب‌آوری آبخیز, تخریب سرزمین, شاخص سلامت,
ملخص المقالة :
تحقیق حاضر با هدف تحلیل وضعیت سلامت آبخیز کوزه‌تپراقی با استفاده از رویکرد بنیه، ساختار و تاب‌آوری (VOR) در سطح 36 زیرآبخیز طی سه مقطع زمانی (1379، 1389 و 1400) برنامه‌ریزی شد. جهت دستیابی به تحیق حاضر، داده‌های پایه مورد نیاز به‌منظور تعیین و محاسبه متغیرها و شاخص‌های ارزیابی سلامت در سه مقطع زمانی مختلف شامل 1379، 1389 و 1400 جمع‌آوری شدند.پس از تعیین مهم‌ترین متغیرها، نسبت به استانداردسازی آن‌ها با هدف هم‌بعد کردن و حذف بزرگی متغیرهای مختلف اقدام شد، سسپس، متغیرها بر حسب ماهیت طبیعی خود به گروه‌های مختلف دسته‌بندی شدند و پس از میانگین هندسی آن‌ها سه شاخص بنیه (V)، ساختار (O) و تاب‌آوری (R) به‌دست آمد. شاخص سلامت آبخیز (WHI) با استفاده از اصول حاکم بر رویکرد مفهومی بنیه، ساختار و تاب‌آوری (VOR) به‌دست آمد. نتایج نشان داد که در آبخیز کوزه‌تپراقی شاخص بنیه به‌ترتیب دارای میانگین و انحراف معیار برابر با 05/0±88/0 در سال اول، در سال دوم برابر با 08/0±81/0 و در سال سوم برابر با 17/0±68/0 بوده‌اند. شاخص ساختار به‌ترتیب دارای میانگین و انحراف معیار برابر با 08/57±0/0 در سال اول، در سال دوم برابر با 08/0±70/0 و در سال سوم برابر با 07/0±68/0 بوده‌اند. هم‌چنین شاخص تاب‌آوری به‌ترتیب دارای میانگین و انحراف معیار برابر با 22/0±28/0 در سال اول، در سال دوم برابر با 25/0±30/0 و در سال سوم برابر با 25/0±29/0 بوده‌اند. هم‌چنین، شاخص سلامت آبخیز در سال 1379 برابر با مقدار عددی 49/0 بوده و در سال 1389 روند افزایشی داشته و به 85/0 رسیده است، اما در سال 1400 به مقدار 47/0 کاهش یافته است. می‌توان جمع‌بندی نمود که سلامت آبخیز در دوره مورد مطالعه کاهش جزئی داشته است. دلایل مختلفی از جمله استفاده غیراصولی از زمین به‌ویژه تولید مرتع به کشاورزی و تغییرات مؤلفه‌های اقلیمی و هیدرولوژی موجب به‌وجود آمدن وضعین نامناسب سلامت در آبخیز کوزه‌تپراقی شده‌اند.
1. Abbaszadeh Tehrani N. 2015. Introducing a method for ecosystem health assessment based on remote sensing technologies. Environmental Research, 6(12): 71-84.
2. Alaei N, Mostafazadeh R, Esmaili-Ouri A, Hazbavi Z, Sharari M, Huang G. 2022. Spatial comparative analysis of landscape fragmentation metrics in a watershed with diverse land uses in Iran. Sustainability, 14, 14876.
3. Amiri F, Tabatabaie T. 2022. The effect of land use change/land cover on land surface temperature in the coastal area of Bushehr. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 13(2): 130-147. (In Persian).
4. Das M, Das A, Pereira P, Mandal A. 2021. Exploring the spatio-temporal dynamics of ecosystem health: A study on arapidly urbanizing metropolitan area of Lower Gangetic Plain, India. Ecological Indicators, 125: 107584, 12 p.
5. Dehrami R, Amiri F. 2023. Impact assessment of land-use changes on groundwater quality in Dahram watershed of Fars province. Water and Soil Management and Modelling, 3(1): 165-180.
6. Dezhbani R, Hazbavi Z, Mostafazadeh R, Esmaili Ouri A, Alaei N. 2023. Analysis of the relationship between spatial and temporal changes in land use and landscape metrics in the KoozehTopraghi Watershed. Journal of Geography, Urban and Regional Studies, 12(45), 82-99. (In Persian).
7. Ebrahimi P, Salajegheh A, Mohseni Saravi M, Malekian A, Sadoddin A. 2017. Prediction of watershed health based on surface water quality variables (Case study: Taleghan watershed). Geography and Environmental Sustainability, 8(26): 1-13. (In Persian).
8. Eskandari H, Eskandari Damaneh H, Khosravi H, Cheraghi M, Adeli Sardooei M. 2023. Assessment of land degradation using Landsat satellite data in the period 2011-2021 (Case Study: Isfahan county. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 14(1): 20-24. 10.30495/GIRS.2023.686944. (In Persian).
9. Farajollahi A, Asgari HR, Ownagh M, Mahboubi MR. Salman Mahini AR. 2016. Monitoring and prediction of spatial and temporal changes of landuse/ cover (Case study: Marave Tappeh region, Golestan). Journal of RS and GIS for Natural Resources, 6(4): 1-14. (In Persian).
10. Gabelnezam E, Babaei L, Alaei N, Hazbavi Z. 2022. Development of an incorporative PSR-Fuzzy model for health assessment of the KoozehTopraghi Watershed. Water and Soil Management and Modelling, 3(4), 152-167. (In Persian).
11. Ge F, Tang G, Zhong M, Zhang Y, Xiao J, Li J, Ge F. 2022. Assessment of ecosystem health and its key determinants in the middle reaches of the Yangtze River Urban Agglomeration, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(2): 771.
12. Han JCh, Huang Y, Zhang H, Wu X. 2019. Characterization of elevation and land cover dependent trends of NDVI variations in the Hexi region, northwest China. Journal of Environmental Management, 232: 1037–1048.
13. Hasani M, Pielesiak I, Mahiny AS, Mikaeili A. 2021. Regional ecosystem health assessment based on landscape patterns and ecosystem services approach. Acta Ecologica Sinica, 43(2), 333-342.
14. Hazbavi Z, Parchami N, Alaei N, Babaei L. 2020. Assessment and analysis of the KoozehTopraghi watershed health status, Ardabil Province, Iran. Conservation Water & Soil Resources, 9(3): 121-140. (In Persian).
15. Hazbavi Z, Sadeghi H. 2016. Watershed health (Part two): Pressure, state and response conceptual model. Extension and Development of Watershed Management, 4(15): 25-30. (In Persian).
16. Hazbavi Z, Sadeghi SHR. 2017. Watershed health (Part three): Vigor, organization and resilience conceptual model. Extension and Development of Watershed Management, 5(16): 1-7.
17. He R, Huang X, Ye X, Pan Z, Wang H, Luo B, Hu X. 2022. County ecosystem health assessment based on the vors model: A case study of 183 counties in Sichuan Province, China. Sustainability, 14(18): 11565.
18. Jahandari J, Hejazi R, Jozi SA, Moradi A. 2022. Impacts of urban expansion on spatio-temporal patterns of carbon storage ecosystem service in Bandar Abbas Watershed using InVEST software. Water and Soil Management and Modelling, 2(4): 91-106.
19. Jones ChR, Palmer M, Motkaluk S, Walters M. 2002. Watershed Health Monitoring Emerging Technologies. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781420010145.
20. Kakehmami A, Moameri M, Ghorbani A, Ghafari S. 2020. Analysis of land use/ cover changes in Ardabil province using landscape metrics. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 11(3): 68-86. (In Persian).
21. Kriegler F, Malila W, Nalepka R, Richardson W. 1969. Preprocessing transformations and their effect on multispectral recognition. Proceedings of the 6th Int Symp on Remote Sens & Environ Ann Arbor, MI: University of Michigan, 97-131.
22. Li Y, Deng M, Fang G, Lu Y, Sun C, Zhu Z. 2024. Ecosystem health evaluation based on land use change—case study of the riparian zone of the Yangtze River in Jiangsu Province, China. Environmental Monitoring and Assessment, 196(2): 1-19.
23. Li Y, Dong S, Wen L, Wang X, Wu Y. 2013. Three-dimensional framework of vigor, organization, and resilience (VOR) for assessing rangeland health: a case study from the alpine meadow of the Qinghai-Tibetan Plateau, China. EcoHealth, 10(4):423-33.
24. McGarigal K, Cushman SA, Neel EN. 2002. FRAGSTATS: Spatial pattern analysis program for categorical maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, 691-703.
25. Momenian P, Nazarnejhad H, Miryaghoubzadeh M, Mostafazadeh R. 2018. Assessment and prioritizing of subwatersheds based on watershed health scores (Case Study: Ghotorchay, Khoy, West Azerbaijan). Journal of Watershed Management Research, 9 (17):1-13.
26. Mosaffaie J, Salehpour Jam A, Tabatabaei M, Kousari M. 2021. Trend assessment of the watershed health based on DPSIR framework. Land use policy, 100: 104911.
27. Nikouei H, Azari M, Dastorani M.T. 2022. The effect of climate change on the Fariman dam watershed health using VOR model. Water and Soil Management and Modelling, 3(4): 107-121. (In Persian).
28. Ran C, Wang Sh, Bai X, Tan Q, Wu L, Luo X, Chen H, Xi H, Lu Q. 2020. Evaluation of temporal and spatial changes of global ecosystem health. Land Degradation & Development, 32(3): 1500-1512.
29. Sadeghi H, Ebrahimi Z, Jafari F, Farzi P. 2018. Health assessment of Asiabrud Basin using conceptual model of pressure-state-response. The 13th National Conference on Watershed Management Science & Engineering & the 3rd National Conference on Protection Natural Resources and Sustainable, October 10 and 11, University of Mohaghegh Ardabili, 6 p.
30. Sadeghi H, Hazbavi Z, Gholamalifard M. 2019. Zonation of health dynamism for the Shazand Watershed based on low and high flow discharges. Watershed Engineering and Management, 3(11): 589-608. (In Persian).
31. Shahedi K, Mohseni B, Moumeni B. 2022. Investigation of Talar Watershed health the using watershed health assessment framework (WHAF) on GIS environment. Journal of RS and GIS for Natural Resources, Accepted Manuscript. (In Persian).
32. Shannon E, Weaver W. 1964. The Mathematical Theory of Communication. Urbana: University of Illinois Press, 1-132.
33. Taabe M, Ranjbarfordoei A, Muosavi Sayed H, Khosroshahi M. 2017. Quantifying vegetation health based on resilience. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazarts, 4(4): 49-60.
34. Wang Z, Liu Y, Li Y, Su Y. 2022. Response of ecosystem health to land use changes and landscape patterns in the karst mountainous regions of Southwest China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(6): 3273.
35. WenTsai Y, Yang J, Lin Y, Chen Ch. 2021. Establishment of the watershed health indicators and health check of reservoirs, Ecological Indicators, 127: 107779, 7p.
36. Xiao R, Yu X, Shi R, Zhang Z, Yu W, Li Y, Chen G, Gao J. 2019. Ecosystem health monitoring in the Shanghai-Hangzhou Bay MetropolitanArea: A hidden Markov modeling approach. Environment International, 133: 105170.
37. Yan, Y, Zhao C, Wang C, Shan P, Zhang Y, Wu G. 2016. Ecosystem health assessment of the Liao River Basin upstream region based on ecosystem services. Acta Ecologica Sinica, 36(4): 294-300.
38. Yu W, Xiao R. 2018. Urban ecosystem health assessment based on landscape pattern and VOR Model. Environmental Earth Sciences, 1: 1004, 7 p.
