Degradation assessment of Jajrood protected area using landscape degradation model

Subject Areas : Geospatial systems development

Afshin Danehkar ¹ , Shirkou Jafari ²

1 - Assoc. Prof. College of Natural Resources, University of Tehran
2 - PhD. Student of Environment, University of Tehran

Received: 2017-05-31 Accepted : 2017-07-30 Published : 2017-08-23

Keywords: Ecological vulnerability, Landscape indicators, Jajrood protected area, Landscape degradation model,

Abstract :

Degradation model is a method for environmental impact assessment and it has been widely applied for accumulative impact assessment of human activities. In addition, landscape indicators have been widely used in landscape planning as quantitative tools. One important application of landscape metrics is their contribution to landscape degradation model. The goal of this research was to assess landscape degradation in Jajrood protected area. In doing so, landscape indicators were calculated using a land use/cover map of Jajrood protected area for 16 sub basins. For land use/cover mapping, Landsat satellite image was firstly pre-processed, and then, hybrid classification approach was undertaken to categorize the image into different land use/cover categories. According to landscape degradation model, ecological vulnerability and the severity of activities as well as the degradation degree were calculated for the targeted landscape. The results of this research indicated that sub basin 5 with a value of 31 had the highest level of landscape degradation and sub basins 1, 13 and 15 with values 25, 25 and 22, respectively, were on the next orders in Jajrood protected area. In addition, sub basins 16, 7 and 4 with values 3.5, 3.25 and 3.25, respectively, were least degraded and these sub basins had the least level of fragmentation. The results show that 68% of the area was outlined to be potential for development or further development, only 17% of the area is suitable for protection. Approximately 13% of the area should be considered for rehabilitation that demonstrated natural land cover change and degradation in the protected area.

References:

1. آذری دهکردی، ف. و ن. خزاعی. 1388. سامانة پشتوانة تصمیم‌گیری سریع برای ارزیابی پیامد فعالیت‌ها در تخریب سیمای سرزمین حوزة آبخیز شفارود. محیط­شناسی، 35(50): 69-80.

2. اسلامی، ل. 1380. ارزیابی آثار توسعه بر محیط زیست پیرامون دریاچة ارومیه با کاربرد مدل تخریب. پایان­نامه کارشناسی ارشد گروه محیط­زیست، دانشگاه تهران. 250 صفحه.

3. ایرانخواهی، م. و س. ع. جوزی. 1395. رویکرد شبکه‌بندی هگزاگون در ارزیابی تخریب سیمای‌ سرزمین (مورد مطالعه: شهرستان شمیرانات). آمایش سرزمین، 8(2): 229-250.

4. بیر، ا. و ک. هیگینز. 1393. برنامه­ریزی محیطی برای توسعة زمین. ترجمه: سید حسین بحرینی و کیوان کریمی. انتشارات دانشگاه تهران، 502 صفحه.

5. جعفری، ع.، ن. یارعلی و س. آزادگان دهکردی. 1393. ارزیابی اثرات توسعه بر محیط زیست استان چهار محال و بختیاری و تعیین اولویت دهستان‌ها برای توسعه با استفاده از مدل تخریب. جغرافیا و آمایش شهری- منطقه­ای، 4(13): 107-118.

6. جوزی، س. ع.، س. رضایان، م. ایرانخواهی و ف. دبیری. 1392. بررسی آثار محیط زیستی توسعة شهری و خدماتی در شهر بندرعباس با به کارگیری مدل تخریب و پیشنهاد راهکارهای مدیریتی. آمایش سرزمین، 5(2): 317-334.

7. چمنی، ع.، م. مخدوم فرخنده، م. جعفری، ن. خراسانی و م. چراغی. 1384. ارزیابی آثار توسعه بر محیط زیست استان همدان با کاربرد مدل تخریب. محیط­شناسی، 31(37): 35-44.

8. رحیم­زادگان، م. و م. پورغلام. 1395. تعیین سطح ریز کشت گیاه زعفران با استفاده از تصاویر لندست (مطالعة موردی: شهرستان تربت حیدریه). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(4): 97-115.

9. سپهر، ح.، م. مخدوم، ش. فریادی و م. رمضانی مهریان. 1394. ارزیابی کیفیت سرزمین در مناطق حفاظت شده با استفاده از مدل تخریب (مطالعه موردی: مجموعه حفاظت شده توران). پژوهش­های محیط زیست، 6(11): 119-130.

10. شیخ­گودرزی، م.، ا. علیزاده شعبانی، ع. سلمان ماهینی و ج. فقهی. 1391. ارزیابی آثار توسعه بر محیط زیست حوزه کرگانرود با کاربرد مدل تخریب سیمای سرزمین. محیط زیست طبیعی، 65(2): 223-234.

11. طبیبیان، م.، ا. ستوده، ک. شایسته و ر. چلبیانلو. 1386. جستاری بر مفاهیم و روش­های برآورد کمی ظرفیت بر دو ارایه یک نمونه کاربردی بر پایه تجزیه برنامه­ریزی راهبردی توسعه گردشگری دره عباس­آباد- گنجنامه همدان. هنرهای زیبا، 29: 17-28.

12. کریمی فیروزجایی، م. و م. کیاورز مقدم. 1395. بررسی ارتباط بین دما، شار تابش خالص با خصوصیات بیوفیزیکی و کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره­ای لندست 8. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(4): 79-96.

13. مخـدوم، م. 1393. شالوده آمایش سرزمین. انتشارات دانشگاه تهران. 300 صفحه.

14. مخدوم، م. و م. منصوری. 1378. بررسی و شناخت اثرات توسعه بر محیط زیست هرمزگان به روش مدل تخریب. محیط­‌شناسی، 25(23): 49-56.

15. مکرونی، س.، غ. سبزقبایی، ش. یوسفی­خانقاه و س. سلطانیان. 1395. آشکارسازی روند تغییرات کاربری اراضی تالاب هورالعظیم با استفاده از تکنیک سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(3): 89-99.

16. منوری، س. م. 1384. ارزیابی اثرات زیست­محیطی. نشر میترا،.462 صفحه.

17. مهندسین مشاور بوم­آباد.1380. مطالعه طرح مدیریت زیست­محیطی منطقه جاجرود. جلد دهم. سازمان حفاظت محیط زیست (دفتر زیستگاه­ها و امور مناطق). 193 صفحه.

18. نوری، ع. ا. 1376. مطالعة آثار توسعه بر محیط زیست در استان کرمانشاه با استفاده از مدل تخریب. پایان­نامه کارشناسی ارشد گروه محیط­زیست، دانشگاه تهران. 197 صفحه.

19. یارعلی، ن.، ع. سلطانی، ع. جعفری، د. مافی غلامی و م. محمودی. 1389. ارزیابی اثرهای محیط زیستی توسعه (EIA) بر منطقه حفاظت شده اشترانکوه با استفاده از مدل تخریب. پژوهش­های محیط زیست، 1(1): 13-22.

20. Aghnoum M, Feghhi J, Makhdoum M, Jabbarian Amiri B. 2014. Assessing the environmental impacts of forest management plan based on matrix and landscape degradation model. Journal of Agricultural Science and Technology, 16(4): 841-850.

21. Azari­dehkordi F. 2005. Environmental Impact Assessment of Dams in Japan and Iran: a Landscape Ecological Modeling Perspective. PhD Thesis, Hiroshima University. 358 pp.

22. Canter LW. 1996.  Environmental Impact Assessment. Mc Graw- Hill, New York. 660 pp.

23. Chander G, Markham B. 2003. Revised Landsat-5 TM radiometric calibration procedures and postcalibration dynamic ranges. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 41(11): 2674-2677.

24. Gavrilidis AA, Ciocaneaa CM, Niaa MR, Onosea DA, Nastase I. 2016. Urban Landscape Quality Index – planning tool for evaluating urban landscapes and improving the quality of life. In: International Conference – Environment at a Crossroads: SMART approaches for a sustainable future. Procedia Environmental Sciences, Bucharest, 12-15 November, 155 – 167.

25. Gergel SE, Turner MG. 2002. Learning Landscape Ecology: A Practical Guide to Concepts and Techniques. Springer, New York. 316 pp.

26. Green DG, Klomp N, Rimmington G, Sadedin S.  2006.Complexity in Landscape Ecology. Springer, New York. 208 pp.

27. Jaafari S, Sakieh Y, Shabani AA, Danehkar A, Nazarisamani A-a. 2016. Landscape change assessment of reservation areas using remote sensing and landscape metrics (case study: Jajroud reservation, Iran). Environment, Development and Sustainability, 18(6): 1701-1717.

28. Khazaei N, Azari-Dehkordi F. 2008. Forest landscape degradation assessment in Dokeh watershed, Iran. Journal of International Environmental Application & Science, 3(2): 91-100.

29. Lausch A, Herzog F. 2002. Applicability of landscape metrics for the monitoring of landscape change: issues of scale, resolution and interpretability. Ecological Indicators, 2(1): 3-15.

30. Leitao AB, Miller J, Ahern j, McGarigal K. 2006. Measuring Landscapes: A Planners Handbook. Island Press, Washington D C. 250 pp.

31. Lu D, Weng Q. 2007. A survey of image classification methods and techniques for improving classification performance. International Journal of Remote Sensing, 28(5): 823-870.

32. Makhdoum MF. 2002. Degradation model: a quantitative EIA instrument, acting as a Decision Support System (DSS) for environmental management. Environmental Management, 30(1): 151-156.

33. McGarigal K, Marks B J. 1995. Fragstats: Spatial Pattern Analysis Program for Quantifying Landscape Structure. USA: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station. 122 pp.

34. Mo W, Wang Y, Zhang Y, Zhuang D. 2017. Impacts of road network expansion on landscape ecological risk in a megacity, China: A case study of Beijing. Science of the Total Environment, 574: 1000-1011.

35. Pei T, Qin C-Z, Zhu A-X, Yang L, Luo M, Li B, Zhou C. 2010. Mapping soil organic matter using the topographic wetness index: a comparative study based on different flow-direction algorithms and kriging methods. Ecological Indicators, 10(3): 610-619.

36. Peng J, Wang Y, Zhang Y, Wu J, Li W, Li Y. 2010. Evaluating the effectiveness of landscape metrics in quantifying spatial patterns. Ecological Indicators, 10(2): 217-223.

37. Randolph J. 2004. Environmental Land use Planning and Management. Island press, Washington D C. 664 pp.

38. Schulz JJ, Cayuela L, Echeverria C, Salas J, Benayas JMR. 2010. Monitoring land cover change of the dryland forest landscape of Central Chile (1975–2008). Applied Geography, 30(3): 436-447.

39. Turner BL, Kasperson RE, Matson PA, McCarthy JJ, Corell RW, Christensen L, Eckley N, Kasperson JX, Luers A, Martello ML. 2003. A framework for vulnerability analysis in sustainability science. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(14): 8074-8079.

40. United Nations. 2014. World Urbanization Prospects: The 2014 Revision, Highlights (ST/ESA/SER.A/352). Department of Economic and Social Affairs, Population Division. 32 pp.

41. Zadeh LA. 1965. Fuzzy sets. Information and Control, 8(3): 338-353.

42. Zadeh LA. 1975. Fuzzy logic and approximate reasoning. Synthesisn, 30(3-4): 407-428.

43. Zeilinski J. 2002. Watershed vulnerability analysis, Center for Watershed Protection, Ellicott City, MD. 22 pp.

44. Zeng H, Wu XB. 2005. Utilities of edge-based metrics for studying landscape fragmentation. Computers, Environment and Urban Systems, 29(2): 159-178.