Monitoring of spatio-temporal indices on desertification in arid regions of south of Khorasan Razavi province

Subject Areas : Geospatial systems development

Soroor Davari ¹ ( MSc. Graduated of Desert and Arid zone Management, Department of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad )
Alireza Rashki ² ( Assis. Prof. College of Desert and Arid zone Management, Department of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad )
Morteza Akbari ³ ( Assis. Prof. College of Desert and Arid zone Management, Department of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad )
Aliasghar Talebanfard ⁴ ( MSc. of Natural Resources, Khorasan Razavi Province Forests, Range & Watershed Management Organization )

Received: 2018-01-20 Accepted : 2018-04-02 Published : 2018-08-23

Keywords: IMDPA model, GIS, remote sensing, Desertification intensity, Khorasan Razavi,

Abstract :

Desertification is one of the most complex environmental threats with negative effects on the socioeconomic that play an increasing role in the severity of land degradation over the times. This study was carried out to monitoring the spatiotemporal variability of the criteria and indices effective on desertification in an arid region in the south of Khorasan Razavi province. Primary data, such as climatic parameters, vegetation, geology, soil, groundwater and surface water, agriculture and socioeconomic data were collected and introduced into the GIS environment, and a geobiofacies unit map was prepared. Then, desertification intensity was calculated by using the Iranian Model for Desertification Potential Assessment (IMDPA). Evaluations of indices were done based on available data and maps, expert opinions and satellite imagery in a GIS environment. The results showed the desertification severity being in two classes of medium and severe with 77% and 22%, respectively. Periodic monitoring of the effective indices on desertification also showed that low precipitation over the past 25 years 1984-2009 has caused increasing drylands and droughts. Assessment of land use changes during 10 years 2001-2011 indicated decreasing 6% in rangelands and an increase in agriculture, which was mainly due to 1.5% population growth rate during the years 1986 to 2011. The excessive removal of groundwater aquifers also caused a 10% drop in the wells water levels, resulting in increased land salinity as well as an increase in wind erosion in more than 93% of the study area.

References:

اکبری، م.، م. اونق، ح. ر. عسگری، ا. سعدالدین و ح. خسروی. 1395. ارزیابی ریسک فرسایش خاک بر اساس مدل کورین (مطالعۀ موردی: منطقه نیمه‌بیابانی غرب استان گلستان)، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، 5(12): 63-78.

اکبری، م. و ن. ضیائی. 1393. نقد و بررسی تعاریف بیابان و بیابان­زایی در راستای ارائه تعریفی استاندارد، دومین همایش ملی بیابان با رویکرد مدیریت مناطق خشک و کویری، دانشکده کویرشناسی دانشگاه سمنان با همکاری مرکز بین المللی بیابان دانشگاه تهران، 20 الی 21 آبان ماه، 1-13.

آشوری، ه. 1394. پایش تغییرات زمانی و مکانی کاربری اراضی حوزه آبخیز سیدان با استفاده از داده‌های سنجش‌ازدور، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه فردوسی مشهد، 73 صفحه.

آرامی، ع. ال .، م. اونق و و. بردی شیخ. 1393. ارزیابی خطر بیابان‌زایی با 9 معیاری IMDPA، در منطقه نیمه‌خشک آق بند، استان گلستان. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 21(2): 153-172.

خسروی، ح. 1383. کاربرد مدل مدالوس در بررسی بیابان‌زایی منطقه کاشان. پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 178 صفحه.

خسروی، ح. 1391. ارائه پایش و سیستم هشدار اولیه بیابان‌زایی، رساله دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 127 صفحه.

داوری، س.، ع. ر. راشکی، م. اکبری و ع. ا. طالبان‌فرد. 1396. ارزیابی شدت و ریسک بیابان‌زایی و ارائه برنامه‌های مدیریتی (منطقۀ موردمطالعه: دشت قاسم‌آباد بجستان، استان خراسان رضوی). مجله مدیریت بیابان، 5(9): 91-106.

داودی منظم، ز.، ع. حاجی‌نژاد، م. عباس‌نیا و س. پورهاشمی. 1393. پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده تکنیک سنجش‌ازدور (مطالعۀ موردی: شهرستان شهریار). مجله سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیای در منابع طبیعی (مجله کاربرد سنجش‌ازدور و GIS در علوم منابع طبیعی)، 5(1): 1-13.

زهتابیان، غ. ر.، ح. خسروی و ر. مسعودی. 1395. مدل‌های ارزیابی بیابان‌زایی، چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران، 268 صفحه.

سلیمانی ساردو، م.، ع. طویلی، ع. علی‌پور، و م. هاشمی. 1395. ارزﻳﺎﺑﻲ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ اراﺿﻲ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺟﺎزﻣﻮرﻳﺎن ﺑﻪ     بیابان­زایی. مجله سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیای در منابع طبیعی (مجله کاربرد سنجش‌ازدور و GIS در علوم منابع طبیعی)،7(4): 31-44.

سیلاخوری، ا.، م. اونق و ا. سعدالدین. 1393. تدوین برنامه مدیریت بیابان‌زایی منطقه سبزوار. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک، 21(6): 1-28.

فتاحی، م. م. 1388. بررسی روند بیابان‌زایی در استان قم با استفاده از داده‌های سنجش‌ازدور با تأکید بر تغییرات استفاده از اراضی و تغییرات کمی و کیفی منابع آب. فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 16(2): 234-253.

کاظمی­نیا، ع.ر.، ک. رنگزن و م. محمودآبادی، م. 1396. بررسی شدت بیابان‌زایی با استفاده از مدل مدالوس (مطالعۀ موردی: اراضی غرب اهواز). مجله سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیای در منابع طبیعی (مجله کاربرد سنجش‌ازدور و GIS در علوم منابع طبیعی)، 7(2): 112-126.

محمدزاده، ف. 1394. بررسی تطبیقی کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی و ارتباط آن‌ها با سازندهای زمین‌شناسی و کاربری اراضی (مطالعۀ موردی: حوزه آبخیز دشت بجستان)، پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، 95 صفحه.

میزایی زاده، و.، م. نیک‌نژاد و ج. اولادی قایکلایی. 1394. ارزیابی الگوریتم‌های طبقه‌بندی نظارت‌شده غیرپارامتریک در تهیة نقشه پوشش زمین با استفاده از تصاویر لندست 8. مجله سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیای در منابع طبیعی (مجله کاربرد سنجش‌ازدور و GIS در علوم منابع طبیعی)، 6(3): 29-44.

مطالعات بازنگری طرح مدیریت منابع طبیعی منطقه قاسم‌آباد شهرستان بجستان. 1390. شرکت مهندسین مشاور مهار سیلاب خراسان. 138 صفحه.

Akbari M, Ownegh M, Asgari H, Sadoddin A, Khosravi H. 2016. Desertification risk assessment and management program. Global Journal of Environmental Science and Management, 2(4): 365-380.

Akbari M, Ownegh M, Asgari H, Sadoddin A, Khosravi H. 2016. Drought monitoring based on the SPI and RDI indices under climate change scenarios (Case study: semi-arid areas of west Golestan province). Ecopersia, 4(4): 1585-1602.

Binh T, Vromant N, Hung NT, Hens L, Boon E. 2005. Land cover changes between 1968 and 2003 in Cai Nuoc, Ca Mau peninsula, Vietnam. Environment, Development and Sustainability, 7(4): 519-536.

Chen Z, Wang J. 2010. Land use and land cover change detection using satellite remote sensing techniques in the mountainous three Gorges area, China. International Journal of Remote Sensing, 31(6): 1519-1542.

Dhakar R, Sehgal VK, Pradhan S. 2013. Study on inter-seasonal and intra-seasonal relationships of meteorological and agricultural drought indices in the Rajasthan State of India. Journal of arid environments, 97: 108-119.

Facts G. 2008. Facts on health and the environment. Obtained of facts on health and the environment:http://www greenfacts org/es/cambio-climatico-ie5-base-cienc ia/ Accessed on, 2.

Lantieri D. 2003. Potential use of satellite remote sensing for land degradation assessment in dry lands: application to the LADA project. Environment and Natural Resources Service, Sustainable Development Department, FAO. 77 pp.

Núñez M, Civit B, Muñoz P, Arena AP, Rieradevall J, Antón A. 2010. Assessing potential desertification environmental impact in life cycle assessment. The International Journal of Life Cycle Assessment, 15(1): 67-78.

Olokeogun O, Iyiola K, Iyiola O. 2014. Application of remote sensing and GIS in land use/land cover mapping and change detection in Shasha forest reserve, Nigeria. International Archives of the photogrammetry, Remote sensing and Spatial Information Science, Volume XL-8, 2014, ISPRS Technical Commission VIII Symposium, 09 – 12 December 2014, Hyderabad, India. 1-4.

Rubio JL, Recatalá L. 2006. The relevance and consequences of Mediterranean desertification including  security aspects. In:  Desertification in the Mediterranean region. A security issue. Springer, 133-165.

Veron S, Paruelo J, Oesterheld M. 2006. Assessing desertification. Journal of Arid Environments, 66(4): 751-763.