Ecological Sustainability Assessment in the Tutli Watershed, North Khorasan Province

Subject Areas :

Amir Reza Heirany ¹ , Morteza Behzadfar ² , Nazila Alaei ³ , Zeinab Hazbavi ⁴

1 - M.Sc. Student, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 - PhD, Watershed Management Engineering and Sciences, Management and Planning Organization, North Khorasan, Iran
3 - Ph.D. Student, Watershed Management Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran
4 - Assistant Professor, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Member of Water Management Research Center, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

Received: 2021-11-21 Accepted : 2022-01-10 Published : 2022-01-19

Keywords: Sustainable Development, Land degradation, Assessment Indicator, Watershed Sustainability,

Abstract :

Ecological sustainability assessment is a pivotal for determining the type of human interaction and dealings with nature and the ecological services received from it, which should be constantly monitored. While limited studies have been carried out in the country and so far this important issue has not been considered in practical regional and national policies and planning. In order to fill this research and management gap, the present study aims to assess the ecological sustainability of Tutli Watershed located in the north of North Khorasan Province using the conceptual framework of Hydrology, Environment, Life, and Policy (HELP) and calculate the Watershed Sustainability Index (WSI). In this assessment process, 14 variables were used, which were classified into three categories of Pressure (P), State (S), and Response (R) indices and four HELP criteria based on the their nature. Accordingly, the mean scores of P, S and R indices for Tutli Watershed were obtained 0.65, 0.85 and 0.35, respectively. Furthermore, the average scores of hydrological (H) and environmental (E) criteria were equal to 0.58 and the scores of life (L) and policy criteria (P) were equal to 0.66. The results of combining all the studied criteria and indicators showed that the total WSI score is 0.62 and indicates the level of average ecological sustainability. The results could be applied to plan, protect and identify critical areas and to direct management strategies. It is also recommended to improve the watershed sustainability level from medium to good by adopting appropriate policies and effective conservation programs.

References:

اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری خراسان شمالی (1399). مطالعات تفصیلی- اجرایی آبخیزداری حوزه آبخیز توتلی شهرستان رازو جرگلان، سازمان جنگلها، مراتع و آبخیزداری کشور.

احدنژاد روشتی، محسن؛ عظیم‌زاده ایرانی، اشرف؛ نجفی، سعید. (1398). تحلیلی بر روند تغییرات کاربری اراضی و فرصت‌ها و موانع پیشرفت و رشد شهری (مطالعه موردی: شهر زابل). جغرافیا و مطالعات محیطی، 8(30)، 76-59.

پیروزی، الناز؛ مددی، عقیل؛ اصغری سراسکانرود، صیاد (1399) تحلیل و ارزیابی وضعیت پایداری مجرای رودخانه گیوی‌چای، در شمال‌غرب ایران، با تأکید بر خصوصیات زمین‌شناسی، هیدرولوژیکی و انسانی. هیدروژئومورفولوژی، 7(23)، 107-135.

حیرانی، امیررضا،1400، اقتصاد اکولوژیک مرتع،دومین کنفرانس بین المللی و پنجمین کنفرانس ملی صیانت از منابع طبیعی و محیط زیست، اردبیل،https://civilica.com/doc/1248737

خیراندیش، حامد؛ صادقی­پور، احمد؛ محمدی کنگرانی، حنانه. (۱۳۹۹) مقایسه دو روش HELP و سازمان جنگل­ها، مراتع و آبخیزداری در ارزیابی پایداری حوزه آبخیز. مجله علمی پژوهشی مهندسی اکوسیستم بیابان،۹(۲۸)، ۱۱۷-۱۰۳.

صدری‌فرد، افسانه؛ جلال آبادی، لیلا؛ کریمیان­پور، فاطمه؛ و زینی، ستایش. (۱۳۹۶) تحلیل و ارزیابی سطوح توسعه­یافتگی شهرستان­های استان خراسان شمالی با استفاده از مدل TOPSIS. فصلنامه علمی پژوهشی جغرافیا، ۷(۲)، ۳۳۰-۳۲۱.

عبدالکریم نیسی، یحیی؛ عفیفی، محمد ابراهیم؛ موغلی، مرضیه. (1400). ارزیابی زیست محیطی کاربری اراضی به علت ریزگردها در سه دهه گذشته با استفاده از تکنیک سنجش از دور و مدل CA مارکوف: مطالعه موردی شهر اهواز. جغرافیا و مطالعات محیطی، 10(4)، ۶۹-۵۷.

محمدی، طاهره؛ دستورانی، محمدتقی. (۱۳۹۶) ارزیابی پایداری حوضه‌ با استفاده از روش شاخص پایداری آبخیز. هیدروژئومورفولوژی، ۴(۱۰)، ۶۴-۴۱.

متولی، کیمیا؛ توتونچی، فرانک؛ احمدی، مهدی. (۱۳۹۷) بررسی و مقایسه شاخصهای تنش آبی فالکن مارک، WTA، WSI و WaSSI بر حوضه آبریز دریاچه ارومیه. هفتمین کنفرانس ملی مدیریت منابع آب ایران.

مهری، رضا؛ سعدالدین، امیر؛ اونق، مجید؛ حاج ملاحسینی، ابوالفضل. (۱۳۹۱) توسعه و به کارگیری شاخص پایداری آبخیز (WSI) برای آبخیز چهل چای، رودخانه گرگانرود استان گلستان. اولین کنفرانس ملی راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار.

Ahuchaogu I., Ewemoje T., & Isaiah P. (2019). Estimation of Watershed Sustainability Index of University of Uyo Watershed Using UNESCO-IHP Help Tool. Journal of Engineering Research and Reports, Page 1-9.

Bagheri-Gavkosh, M., Hosseini, S. M., Ataie-Ashtiani, B., Sohani, Y., Ebrahimian, H., Morovat, F., & Ashrafi, S. (2021). Land subsidence: A global challenge. Science of The Total Environment, 778, 146193.

Chaves, H.M. & Alipaz, S. (2007). An integrated indicator for basin hydrology, environment, life, and policy: the watershed sustainability index. Water Resources Management, 21: 883–895.

Cortés AE, Oyarzún R, Kretschmer N, Chaves H, Soto G, Soto M, Amézaga J, Rötting T, Señoret M & Maturana H. (2012). Application of the Watershed Sustainability Index to the Elqui river basin, North-Central Chile. Obras y Proyectos, 12: 57–69.

Firdaus, R., Nakagoshi, N., & Idris, A. (2014). Sustainability Assessment of Humid Tropical Watershed: A Case of Batang Merao Watershed, Indonesia. Procedia Environmental Sciences, 20, 722–731.

Elfithri, R., Mokhtar, M., Pauzi Abdullah, M., Raihan Taha, M., Ekhwan Toriman, M., Mohamad Yasin, R & Barzani Gasim, M. (2018). Watershed Sustainability Index for Langat UNESCO HELP River Basin, Malaysia. International Journal of Engineering & Technology, 7(3.14), 187.

Huang, S.L., Yeh, C.T., Budd, W. W., & Chen, L.L. (2009). A Sensitivity Model (SM) approach to analyze urban development in Taiwan based on sustainability indicators. Environmental Impact Assessment Review, 29(2), 116–125.

Juwana, I., Perera, B. J. C., & Muttil, N. (2010). A water sustainability index for West Java – Part 2: refining the conceptual framework using Delphi technique. Water Science and Technology, 62(7), 1641–1652.

Khan S. (2004). Integrating hydrology with environment, livelihood and policy issues: the Murrumbidgee model. International Journal of Water Resources Development, 20(3):415–429. 9.

OECD (2003) OECD environmental indicators: development, measurement and use. Reference paper. Paris, France, p 50

Roy, P., Roy, M.B., Pal, S. (2021). advances in water resources management for sustainable use. Springer Nature, 2021 M04 24 - 552 pages.

Prăvălie, R. (2021). Exploring the multiple land degradation pathways across the planet. Earth-Science Reviews, 220, 103689.

Silva, J. da, Fernandes, V., Limont, M., Dziedzic, M., Andreoli, C. V., & Rauen, W. B. (2020). Water sustainability assessment from the perspective of sustainable development capitals: Conceptual model and index based on literature review. Journal of Environmental Management, 254, 109750.

The World Bank (2003) Water resources management strategies in Brazil: cooperation areas with The World Bank. In: José Lobato Costa (ed) Brasilia, Brazil, p 177.

Tiner, R.W., (2004). Remotely-sensed indicators for monitoring the general condition of “natural habitat” in watersheds: an application for Delaware’s Nanticoke River watershed. Ecological Indicators, 4: 227–243..

United Nations Development Programme, 2020. Web site (http:// www.undp.org.br)

Zhang, L., Godil, D. I., Bibi, M., Khan, M. K., Sarwat, S., & Anser, M. K. (2021). Caring for the environment: How human capital, natural resources, and economic growth interact with environmental degradation in Pakistan? A dynamic ARDL approach. Science of The Total Environment, 774, 145553. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.145553.