The effect of drought on pasture changes using remote sensing technique (case study of Haji Abad city, Hormozgan province)
Subject Areas : geographical and environmental
1 - دانشیار عضو هیات علمی گروه جغرافیا، واحد لارستان، دانشگاه آزاد اسلامی، لارستان، ایران
Keywords:
Abstract :
Drought, as one of the most destructive natural disasters, has extensive negative effects on the environment and human life. Meteorological data is used in this research. Among these data, SPI standardized precipitation index and ZSI score index (Z) are used. The bands used by MODIS gauge include bands 1 to 7, 31 and 32. In order to calculate the drought indices, SPI-SL-6 and DIP software, which are designed based on the monthly time scale, were used for a 3-month time series. To prepare the layer in the ERDAS IMAGINE program, the stack layer is prepared and in the ArcGIS program, the border of Haji Abad city is separated and finally the NDVI and LST layers related to each year are extracted. The investigation of the occurrence of meteorological drought by the SPI _3 index in the stations located in the study area indicates that the region had normal years in terms of drought during the years 1391 to 1393, which intensified in the years 1994 to 1995. But during the years 1996 to 1400, we witness the occurrence of droughts with different degrees in the region, which intensified during the years 1998 to 1400. The investigation of meteorological drought using the ZSI index in the period of 2011 to 2014 and in 3-month intervals in the studied area shows almost the same results as the SPI index. . The comparison of SPI and ZSI values in different years shows a very high correlation in the first 3 months of each year, considering that a significant decrease in vegetation and pastures has occurred in each period of time, which has caused the impoverishment of pastures. At a glance, it is important to note that the most drought-affected areas are low-density pastures.
منابع
1. امیدی پور، رضا؛ ابراهیمی، عطاءالله؛ طهماسبی، پژمان؛ فرامرزی، مرزبان.(1399). تأثیر چرای دام بر رابطۀ بین پوشش و زیتودۀ گیاهی بالای سطح زمین با شاخصهای گیاهی در منطقۀ سبزکوه چهارمحال و بختیاری. مرتع و آبخیزداری،73(1)، 47-33.
2. سلمانی، ح.، محسنی ساروی، م.، روحانی، ح.، و سلاجقه، ع. 1391. ارزیابی تغییر کاربری و تاثیر آن روی رژیم هیدرولوژیکی در حوزه آبریز قزاقلی استان گلستان، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، جلد 3، شماره 6، صفحه 60-33.
3. عمادالدين، س.؛ شیدايی مجد، ن.؛ آرخی، ص. 1399. بررسی تأثیر روند تغییرهای کاربری اراضی روی افت تراز آب زيرزمینی)محدوده مطالعاتی: ماهیدشت کرمانشاه(. مجله علمی پژوهشی مخاطرات محیط 9( 25)،صص 142 – 125.
4. فریدپور، م.، زینالی، بتول.، رضایی، ع.، و ماسپی، س.1393. بررسی خصوصیات خشکسالی های ژئوهیدرولوژیکی دشت مرند با استفاده از شاخص SWI و رویکرد GIS ، همایش ملی راهکارهای پیش روی بحران آب در ایران و خاورمیانه، شیراز، مرکز همایش های علمی همایش نگار.
5. قرائتی جهرمی، و.؛ موسوی، پ.؛ خسروی، م. و عباسعلی، س. ح. 1393. پایش تغییرات کاربری اراضی دشت کاشان با استفاده از داده های دور سنجی. مجله بین المللی علمی - تحقیقاتی زمین پویا. 4(2): 137-129.
6. کیانی، ا، ابراهیمی، ع.1396. ارزیابی روند تغییرات و پیشبینی وضعیت اکوسیستم مطالعه موردی مرغزار شهرکرد، مجله مرتع و آبخیزداری،71(2).
7. مردانی یاقوتی، ف.؛ خانمحمدی، م.؛ کرمی،پ. 1398. بررسی روند تغییرات کمی سیمای سرزمین در استان کرمانشاه مطالعه موردی: حوزه آبخیز قره سو و مرگ(سال¬های 1984، 2000 و 2016). فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست. 21(7):176-161.
8. Abedi, M., Omidipour, R., Hosseini, S. V., Bahalkeh, K. & Gross, N. (2022). Fire disturbance effects on plant taxonomic and functional β‐diversity mediated by topographic exposure. Ecology and Evolution, 12(1), e8552.
9. Esetlili, M. T., Balcik, F. B., Sanli, F. B., Kankan, K., Ustuner, M., Goksel, C., ... & Kurucu, Y. (2018). Comparison of object and pixel-based classifications for mapping crops using Rapideye imagery: A Case study of Menemen Plain, Turkey. International Journal of Environment and Geoinformatics, 5(2), 231-243.
10. Hafez, E. M., Omara, A. E. D., Alhumaydhi, F. A., & El‐Esawi, M. A. (2021). Minimizing hazard impacts of soil salinity and water stress on wheat plants by soil application of vermicompost and biochar. Physiologia Plantarum, 172(2), 587-602.
11. Khorsand, A., Rezaverdinejad, V., Asgarzadeh, H., Majnooni-Heris, A., Rahimi, A., Besharat, S. & Sadraddini, A. A. (2021). Linking plant and soil indices for water stress management in black gram. Scientific Reports, 11(1), 1-19.
12. Liu, C., Yang, C., Yang, Q. & Wang, J. (2021). Spatiotemporal drought analysis by the standardized precipitation index (SPI) and standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) in Sichuan Province, China. Scientific Reports, 11(1), 1-14.
13. Ray, R. L., Fares, A. & Risch, E. (2018). Effects of drought on crop production and cropping areas in Texas. Agricultural & Environmental Letters, 3(1), 170037.
14. Tabari H, Nikbakht J and Hosseinzadeh Talaee P, 2013, Hydrological Drought Assessment in Northwest Iran Based on Streamflow Drought Index (SDI) .» Water Resour Manag 27: 137–151- Torker. M. Asik, o, 2002, Detecting Land use changes at the Urban Fringe from remotely sensed Images in Ankara, turkey, Geocarto International, vol, 17, n, 3.
15. Tamm, O. Maasikamäe, S. Padari, A. and Tamm, T. 2018. Modelling the effects of land use and climate change on the water resources in the eastern Baltic Sea region using the SWAT model. Catena. 78_89.
16. Zhang X. Zhang L. He Ch. Jiang Y. and Ma L. 2014. Quantifying the impacts of land use/land cover change on groundwater depletion in Northwestern China – A case study of the Dunhuang oasis. Agricultural Water Management. 146: 270-279.
17. Zhang, Z., Bhowmik, P. C. & Suseela, V. (2021). Effect of soil carbon amendments in reversing the legacy effect of plant invasion. Journal of Applied Ecology, 58(1), 181-191.
مجله علوم جغرافيايي، دانشگاه آزاد اسلامي واحد مشهد، دوره19، شماره 45، زمستان 1402، صص 83-62
تاثیر خشکسالی بر تغییرات مراتع با استفاده ازتکنیک سنجش از دور
(مطالعه موردی شهرحاجی آباد استان هرمزگان)
مرضیه موغلی
دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان، لارستان، ایران (نویسنده مسئول)
دريافت: 27/9/1402 پذيرش: 27/10/1402
چکیده
خشکسالی به عنوان یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی، اثرات منفی گسترده ای برمحیط زیست و زندگی انسان دارد.در این پژوهش از داده هاي هواشناسی استفاده می شود . از میان این داده ها، شاخص بارش استانداردشده SPIو شاخص نمره ZSI (Z) مورداستفاده قرار می گیرندباندهاي مورداستفاده از سنجنده MODIS شامل باندهاي 1 تا 7 و 31 و 32 است. براي محاسبه شاخص هاي خشکسالی از دو نرم افزار SPI-SL-6 و DIP كه بر پایه مقیاس زمانی ماهانه طراحی شده اند براي سري زمانی3 ماه استفاده گردید. براي تهیه لایه در برنامه ERDAS IMAGINE لایه stack تهیه و در برنامه ArcGIS مرز شهرستان حاجی آباد جدا و درنهایت لایه هاي NDVI و LST مربوط به هرسال استخراج می گردد. بررسی وقوع خشکسالی هواشناسی توسط شاخص SPI _3 در ایستگاه های مستقر در محدوده مورد مطالعه حاکی از آن است که منطقه طی سال های 1391 تا 1393سال های نرمالی از لحاظ ترسالی داشته است که این ترسالی در سال های94 تا 95 شدت یافته است. اما طی سالهای 96 تا 1400شاهد وقوع خشکسالی هایی با درجات مختلف در محدوده می باشیم که طی سالهای 98 تا 1400 این پدیده شدت می گیرد. بررسی خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص ZSI در دوره زمانی 1391 تا 1400 و در بازه هاي زمانی 3 ماهه در محدوده مورد مطالعه نتایج تقریباً مشابهی را با شاخص SPI نشان می دهد. . مقایسه مقادیر SPI و ZSI در سالهای مختلف بیانگر همبستگی بسیار بالاي در 3 ماهه اول هر سال می باشدبا توجه به اینکه در هر بازه زمانی کاهش چشمگیری در پوشش گیاهی ومراتع رخ داده که باعث فقیرشدن مراتع شده است. با نگاهی اجمالی این نکته حائز اهمیت است که بیشترین مناطقی که تحت تاثیر خشکسالی قرار گرفته اند مراتع کم تراکم می باشند.
کلمات کلیدی: خشکسالی، مراتع، ، سنجش از دور، حاجی آباد
مقدمه
پیامدهای تغییر اقلیم بر چرخه هیدرولوژیکی و منابع آب منجر به افزایش بلایای طبیعی شدید مانند سیل و خشکسالی می شود. در میان این مخاطرات طبیعی، خشکسالی یکی از مخرب ترین هاست و با توجه به تغییرات اقلیمی پیچیده تر می شود بنابراین بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر انواع خشکسالی ضروری است.خشکسالی یک فرآیند طبیعی پیچیده است که عمدتاً به دلیل بارندگی کمتر از حد نرمال برای چندین ماه یا سال رخ می دهد اگرچه خشکسالی عمدتاً ناشی از کمبود بارندگی است، اما عوامل دیگری مانند دما و سرعت باد قطعاً در وقوع خشکسالی دخیل هستند. مراتع تقریباً 41 درصد از کل مساحت زمین را پوشش می دهند. دو سوم این مراتع در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند. با این حال، مراتع تحت فشار شدید عوامل انسانی طبیعی و ناپایدار هستند. بر این اساس، حدود 20 درصد از مراتع به دلیل کاربری هایی که باعث تخریب منابع طبیعی مرتع می شود، به شدت تخریب شده اند. از سال 1850 تخمین زده می شود که 6 میلیون کیلومتر مربع از زمین های زیر جنگل/جنگل و 4.7 میلیون کیلومتر مربع از علفزار در سراسر جهان به زمین های زراعی تبدیل شده است (Kuule et al,2022). بر اساس گزارش ها، فشار شدید بر مراتع باعث تغییرات قابل توجهی در الگوهای کاربری تاریخی و پوشش زمین (LULC) شده است. تخمین زده می شود که مراتع حدود 12.8 میلیون کیلومتر مربع از اراضی خشک قابل سکونت را در بر می گیرد که بین مناطق خشک، نیمه خشک و زیر مرطوب خشک در جنوب صحرای آفریقا توزیع شده است. نحوه و میزان کاربری اراضی و تغییر پوشش هم از نظر مکان و هم زمانی در مراتع متفاوت است. عوامل متعددی از جمله تغییرات اقلیمی، خشکسالی، رشد جمعیت و سیاست‌های تشویق کننده معیشت کم‌تحرک دامداری مشکوک به عوامل اصلی تخریب مراتع هستند(Xu et al,2018). تکثیر زمین‌های کشاورزی در زمین‌های دارای پوشش گیاهی طبیعی در میان برجسته‌ترین تحولات LULC در SSA گزارش شده است.از دست دادن پوشش گیاهی به دلیل افزایش فعالیت های کشاورزی ممکن است منجر به شار هیدرولوژیکی قابل توجهی به دلیل تغییرات در برخی از اجزای هیدرولوژیکی مانند رواناب سطحی، ناهمواری سطح، جریان جریان و تبخیر و تعرق شود. در نتیجه، شارهای هیدرولوژیکی می توانند تغییرات کاربری زمین و پوشش زمین را در یک منطقه ایجاد کنند ( Aghsaei et al,2021).خشکسالی یک پدیده طبیعی رایج در همه اقلیم ها است که اثرات نامطلوب قابل توجه ای بر زندگی انسان کشاورزی، زیست محیطی، هیدرولوژیکی و اجتماعی - اقتصادی، حیات وحش و جوامع گیاهی دارد (Rousta et al,2020). خشکسالی به عنوان یک بلای طبیعی خطرناک ناشی از کاهش شدید میزان بارندگی، در مقایسه با سایر بلایای طبیعی، پیامدهای مکانی و زمانی گسترده ای را به همراه دارد و خسارات شدیدی را به همراه دارد. از سوی دیگر، در اواخر قرن بیستم، رویکردهای پایش خشکسالی دستخوش یک تغییر پارادایم شد و پیشرفت در فن‌آوری‌های سنجش از دور و رصد زمین امکان مشاهدات و نظارت بر متغیرهای کلیدی مرتبط با خشکسالی را در مقیاس‌های زمانی و مکانی بزرگ‌تر از روش‌های مرسوم در آن زمان فراهم کرد (park et al,2019) بـه دلیـل گرمایش زمین و تقاضاي فزاینده براي منابع آبی، خشکسـالی بـه یکی از رایجترین و پیچیدهترین بیاي طبیعی تبدیل شده است (Liu et al,2021). خشکسالی یک چالش مهم برای مراتع نیمه خشک است، افزایش دقت پایش امکان بهبود حفاظت و مدیریت این اکوسیستم های حیاتی را فراهم می کند. خشکسالی یک نیروی محرکه مهم در پویایی مراتع است که از نظر اقلیمی، به دو نیروی برهم کنش اصلی، بارش و دما بستگی دارد. میزان و زمان بارش، بهره وری مراتع را کنترل می کند و باعث ایجاد نوسانات در محتوای آب خاک در طول فصول سال می شود. دما می تواند رشد گیاه را تنظیم کرده و دسترسی به آب را در بهار و پاییز در مناطق را کاهش دهد. بنابراین، درک چگونگی تأثیر خشکسالی بر مراتع ضروری است زیرا انتظار می رود این رویدادها با تغییرات آب و هوایی افزایش یابد (EU,2021). سنجش از دور یکی از بهترین راه‌های پایش تغییرات محیطی مکانی-زمانی را ارائه می‌دهد (Srivastava et al,2020) استفاده از سنجش از دور برای ترسیم تغییرات LULC مکانی-زمانی به تعیین کمی ماهیت تغییرات کمک می کند. با این حال، اتکای انحصاری به سنجش از دور در ارزیابی های LULC به دلیل ارائه تنها اطلاعات کمی و عدم ایجاد رابطه بین الگوهای تغییر با نیروهای محرک آنها مورد انتقاد قرار گرفته است.علاوه بر این، الگوهای تغییرات LULC اغلب شامل تعاملات پیچیده بین محیط و انسان است (Mwanjalolo et al,2019) بر این اساس، در میان محققان تغییرات محیطی به طور فزاینده ای قابل قبول است که درک ادراکات محلی در مناظر به منظور مفهوم سازی بهتر LULC مهم است .دانش محلی به طور گسترده ای به عنوان یک ابزار معتبر برای ایجاد دانش در مورد تغییرات محیطی جهانی مانندLULC شناخته شده است (Tarakini et al,2021). همچنین پذیرفته شده است که ادغام دانش محلی و سنجش از دور در طول ارزیابی تغییرات LULC می تواند درک بهتر و جدیدی را برای میزان و محرک های اساسی تغییر ارائه دهد. همچنین گزارش شده است که درک ادراکات جامعه محلی در مورد تغییرات LULC برای طراحی برنامه‌های کاربری و مدیریت زمین مؤثر است (Byakagaba et al,2018).
مواد وروش
موقعیت جغرافیایی محدوده مورد مطالعه
شهرستان حاجی آباد در˚۲۸ و´۱۸ عرض جغرافیایی و˚۵۵ و´۵۴ طول جغرافیایی با مساحت ۷/۱۰۹۵۵ کیلومتر مربع در شمال استان هرمزگان قرار دارد. ارتفاع متوسط آن از سطح دریا ۱۲۰۰ متر است. از شمال و شرق به استان کرمان ، از غرب به استان فارس و از جنوب به بندرعباس محدود است. مرکز این شهرستان در فاصله ۱۶۵کیلومتری شمال بندرعباس و در کنار جاده بندرـ سیرجان واقع شده است. بر پایه سرشماری عمومی نفوس و مسکن در سال ۱۳۹۵ جمعیت این شهر ۲۸٬۹۷۷ نفر بوده‌است.شهرحاجی آباد از لحاظ جمعیتی هشتمین شهر استان هرمزگان است.(شکل1)
تحقیق حاضر از نظر ماهیت جزء تحقیقات كاربردي جهت ارزیابی و پایش خشکسالی بر تغییرات مراتع است، از طرفی با توجه به هدف، نیز از جمله تحقیق اكتشافی همبستگی است که به دنبال پی بردن به ارزیابی و پایش خشکسالی بر تغییرات مراتع از طریق شاخص هاي سنجش ازدورمی باشد. در این پژوهش دو گروه از داده ها شامل بارندگی ماهانه(شاخص هاي SPI و ZS) و داده هاي سنجش ازدور (تصاویر سنجنده MODIS) (شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده NDVI 16 روزه سطح 4/3 باقدرت تفکیک مکانی اسمی250*250 متر ماهوارهMODIS و دماي سطح زمین LST 8 روزه سطح 4/3 باقدرت تفکیک مکانی اسمی1000*1000 متر) مورد استفاده قرار میگیرد. دوره آماري 10ساله (1400-1391) برای محدوده در نظر گرفته شده است . به منظور استفاده از این داده ها، می بایست پردازش هاي لازم بر روي آن ها صورت گرفته شود تا بتوان جهت مقایسه از آن ها استفاده نمود.
شاخص خشكسالی هواشناسی SPI
براي محاسبه این شاخص ابتدا یک توزیع آماري مناسب بر داده هاي بلندمدت بارندگی برازش داده می شود. مقادیر مثبت شاخص SPI نشان دهنده بارندگی بیشتر از بارش متوسط است و مقادیر منفی آن بارندگی كمتر از بارش متوسط را تداعی می كند . طبق این روش دوره خشکسالی هنگامی اتفاق می افتد كه SPI به طور مستمر منفی و به مقدار 1- یا كمتر برسد و هنگامی پایان می یابد كه مثبت گردد. بنابراین مدت دوره خشکسالی با شروع و خاتمه ارقام منفی آن تعیین می شود و مقادیر تجمعی SPI نیز بزرگی و شدت دوره خشکسالی را نشان می دهد. محاسبه مقدار این شاخص شامل برازش تابع چگالی احتمال گاما بر توزیع فراوانی بارندگی برای یک ایستگاه معین است که برای مقیاس های زمانی متفاوت به کار برده می شود. این شاخص براساس تفاوت بارش از میانگین برای یک مقیاس زمانی مشخص و سپس تقسیم آن بر انحراف معیار بدست می آید. شاخص SPI ابزاری در تحلیل داده های بارندگی میباشد و هدف آن اختصاص ارزش عددی به بارندگی است تا بتوان نواحی با آب و هوای متفاوت را با یکدیگر مقایسه کرد . همچنین با استفاده از آن می توان آستانه ی خشکسالی را برای هر دوره ی زمانی تعیین کرد. بنابراین بر اساس این شاخص علاوه بر محاسبه ی شدت خشکسالی، مدت آن را نیز می توانیم تعیین کنیم. شاخص SPI به این صورت محاسبه میشود:
رابطه 
که در آن 𝑃𝑖 بارندگی در سال آبی مورد نظر، 𝑃̅ میانگین درازمدت بارندگی سالانه و 𝑆 انحراف معیار از داده های بارندگی سالانه میباش د. SPI شاخصی بی بعد است که مقادیر منفی آن بیانگر خشکسالی و مقادیر مثبت آن نشانگر ترسالی می باشند. طبقه بندی وضعیت خشکسالی براساس شاخص SPI در جدول 2 نمایش داده شده است.
جدول 1. طبقه بندی وضعیت خشکسالی براساس شاخص SPI
وضعیت خشکسالی | SPI |
ترسالی خیلی شدید | 2+ و بیشتر |
ترسالی شدید | 2 تا 5/1 |
ترسالی متوسط | 5/1 تا 1 |
نزدیک به شرایط عادی | 1 تا 1- |
خشکسالی متوسط | 5/1- تا 1- |
خشکسالی شدید | 2-تا 5/1- |
خشکسالی بسیار شدید | 2-و بیشتر |
شاخص خشكسالی هواشناسی توزیع استاندارد (ZSI) Z
این شاخص از مهم ترین شاخص هاي موردمطالعه در تعیین تغییرات گرایش به مركز داده هاي بارش است. شدت هاي خشکسالی این شاخص در جدول ارائه شده است:
جدول2. طبقه بندی وضعیت خشکسالی براساس شاخصZ
وضعیت خشکسالی | ZSI |
بدون خشکسالی | 25/0< |
خشکسالی ملایم یا ضعیف | 25/0 تا 25/0- |
خشکسالی متوسط | 25/0- تا 84/0- |
خشکسالی شدید | 084/0-تا 28/1- |
خشکسالی خیلی شدید | 28/1-< |
مقادیر منفی این شاخص بیان كننده شروع خشکسالی است.
داده هاي ماهواره اي
در این مرحله، نظر به تحقیقات صورت گرفته قبلی و نیز وضعیت و شرایط منطقه موردمطالعه ازنظر پوشش گیاهی و وجود داده هاي بارندگی، از شاخص هاي مذكور در بازه هاي زمانی3 ماه استفاده گردید. با توجه به قابل دسترس بودن اطلاعات ماهواره اي سنجنده مودیس از سال 2000 میلادي (1379) شاخص هاي موردبحث براي سال هاي 1391 تا 1400 استخراج و مورداستفاده قرار میگیرند. در ادامه براي تهیه لایه گروهی از سال هاي موردنظر، در برنامه ERDAS IMAGINE لایه stack از آن ها تهیه و در برنامه ArcGIS مرز شهرستان حاجی آباد از فریم هاي stack شده جدا و درنهایت لایه هاي NDVI و LST مربوط به هرسال جدا و استخراج می گردد.(تام و همکاران2018)(شکل2)
شکل2 .نمونه اي از تصویر دانلود شده فریم - h22v05 سنجنده مودیس
شکل3.نمونه اي از تصویر ژئورفرنس شده - h22v05 سنجنده مودیس
بحث ونتایج
نتايج تحلیل روند متغیرهای هواشناسی ايستگاه منتخب در مقیاس سالانه در دوره پايه
جهت بررسی روند داده های سالانه بارش و دما نتیجه آزمون من کندال در جدول3 نمایش داده شده است. براساس نتایج به دست آمده و مقایسه مقدار p-value محاسباتی با آلفای سطح معنی داری ) 05/0) داده های بارش سالانه ایستگاه قراخیل طی دوره اماری مورد بررسی (1400-1391) روندی کاهشی در سطح 5 درصد را دارا بوده و داده های دمای سالانه این ایستگاه روند صعودی در سطح 1 درصد را دارا می باشد.
جدول3 .نتیجه آزمون من کندال جهت بررسی روند داده های سالانه بارش و دما
ایستگاه | بارش | دما | ||
p-value | مقدار من کندال | p-value | مقدار من کندال | |
حاجی آباد | 038/0 | کاهشی در سطح 5 درصد | 001/0 | افزایشی در سطح 1 درصد |
- بررسی خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص SPI
جهت محاسبه شاخص SPIدر سه ماهه اول سال (فروردین تا خرداد) سال های 1391 تا 1400 از داده های بارندگی ایستگاه های باران سنجی مستقر در محدوده استفاده شد. علت محاسبه این شاخص برای 3 ماه این است که زمان رشد پوشش گیاهی و شاداب ترین موقع گیاهان در این ماه ها می باشد. و اگر خشکسالی در این بازه رخ داده باشد گیاهان تحت تاثیر قرار خواهند گرفت و اگر بازه زمانی بلند مدت را برای محاسبه این شاخص در نظر بگیریم ممکن است در آن سال در 3 ماه اول سال که زمان رشد گیاهان است و شدیدا به آب و رطوبت نیاز دارند بارندگی صورت نگرفته باشد اما در فصول دیگر بارندگی قابل توجهی رخ داده و همچنین محاسبه این شاخص در دوره 6 ماهه مقداری که به شاخص تعلق می گیرد تحت تاثیر بارندگی های رخ داده در 5 ماه قبل بوده در این حالت مقدار شاخص دارای فزونی بوده و نشان دهنده شرایط خشک زمان رشد گیاه نمی باشد. محاسبه این شاخص در 3 ماهه اول به دلیل استفاده از بارندگی های 2 ماه قبل دارای نتایج قابل قبولتری می باشد. (فریدپورو همکاران،1393)
جدول 4. مقادیر شاخص SPI_3 ایستگاه های مستقر در محدوده طی سال های 1400-1391
نام ایستگاه | 1391 | 1392 | 1393 | 1394 | 1395 | 1396 | 1397 | 1398 | 1399 | 1400 |
چاه تر | 1.5 | 1.52 | 1.5 | 1.43 | 1 | 1.58- | 2- | 2.01- | 2- | 2.05- |
جائین | 1.23 | 1.3 | 1 | 1.5 | 1.2 | 1- | 2- | 2- | 2.01- | 2- |
گیشاب | 1 | 1.02 | 1 | 1 | 1 | 2- | 2.01- | 1.5- | 2.07- | 2.04- |
چاه بنه | 1.01 | 1 | 1.5 | 1.23 | 1.02 | 1.5- | 1.5- | 1.25- | 1.5- | 1.85- |
احمدآباد کوهشاه | 1 | 1.17 | 1.5 | 1.54 | 1.30 | 1- | 1.75- | 1.46- | 2- | 2.04- |
شاهرود فارغان | 1.5 | 1.21 | 1 | 1.5 | 1.5 | 1.25- | 2- | 2.03- | 2.03- | 2.07- |
بررسی وقوع خشکسالی هواشناسی توسط شاخص SPI_3 در ایستگاه های مستقر در محدوده مورد مطالعه حاکی از آن است که منطقه طی سال های 1391 تا 1393سال های نرمالی از لحاظ ترسالی داشته است که این ترسالی در سال های94 تا 95 شدت یافته است. اما طی سالهای 96 تا 1400شاهد وقوع خشکسالی هایی با درجات مختلف در محدوده می باشیم که طی سالهای 98 تا 1400 این پدیده شدت می گیرد. علت این امر کاهش شدید بارش طی سال های اخیر در محدوده مورد مطالعه می باشد.(خورسند و همکاران،2021)
نمودار1 مقادیر شاخص SPI ایستگاه های مستقر در محدوده طی دوره آماری (1400-1391)
بررسی خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص شاخص ZSI
بررسی خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص ZSI در دوره زمانی 1391 تا 1400 و در بازه هاي زمانی 3 ماهه در محدوده مورد مطالعه نتایج تقریباً مشابهی را با شاخص SPI نشان می دهد. مطابق این ارزیابی سال هاي بین 1398 تا 1400 داراي خشکسالی خیلی شدید و سال هاي بین 94 تا 95 داراي مرطوب ترین سال ها بوده اند. این نتیجه در غالب ایستگاه ها شبیه به هم بوده و تغییرات اندكی در بازه هاي زمانی سال هاي مطالعه وجود داشته است. (ژانگ و همکاران،2014).
جدول 5. مقادیر شاخص ZSIایستگاه های مستقر در محدوده طی سال های 1400-1391
نام ایستگاه | 1391 | 1392 | 1393 | 1394 | 1395 | 1396 | 1397 | 1398 | 1399 | 1400 |
چاه تر | 2 | 1.5 | 1.43 | 1 | 1 | 1.58- | 2- | 2.01- | 2- | 2.05- |
جائین | 1.5 | 1 | 1.5 | 1.2 | 1.01 | 1- | 2- | 2- | 2.01- | 2- |
گیشاب | 1.04 | 1.01 | 1 | 1 | 1- | 2- | 2.01- | 1.5- | 2.07- | 2.04- |
چاه بنه | 1 | 1 | 1.23 | 1.02 | 1 | 1.5- | 1.5- | 1.25- | 1.5- | 1.85- |
احمدآباد کوهشاه | 1.2 | 1 | 1.54 | 1.30 | 1.5 | 1- | 1.75- | 1.46- | 2- | 2.04- |
شاهرود فارغان | 1.5 | 1 | 1.5 | 1.5 | 2 | 1.25- | 2- | 2.03- | 2.03- | 2.07- |
نمودار2 مقادیر شاخص ZSI_3 ایستگاه های مستقر در محدوده طی دوره آماری (1400-1391)
-بررسی خشکسالی با استفاده از شاخص NDVI
شاخص NDVI به عنوان پركاربردترین شاخص پوشش گیاهی قابلیت نمایش تغییرات تراكم پوشش گیاهی براثر خشکسالی و ترسالی را دارد. تغییرات این شاخص بین1+ الی1- بوده كه در ماه و سال با شدت خشکسالی بیشتر )تراكم پوشش گیاهی كمتر( از مقادیر پیکسل هاي آن كاسته و در سال ها و ماه هاي مرطوب تر بر مقادیر پیکسل هاي آن افزوده می گردد. البته این قیاس در شرایط كشت دیم و اراضی با پوشش گیاهی طبیعی صادق بوده و در مناطق با كشت آبی و عاري از پوشش صادق نیست.شکل 4 شاخص NDVI برای سال های (1400-1391) را نمایش می دهد. (ژانگ و همکاران،2021)
شکل4 شاخص NDVI برای سال های (1400-1391)
با افزایش ارتفاع از سطح دریا در منطقۀ مورد مطالعه مقدار بارندگی افزایش می یابد به طوري که همبستگی مثبت بین ارتفاع و مقدار بارندگی در منطقۀ مورد مطالعه وجود دارد. در سال 1391 به علت بارش های فراوان و پایین بودن درجه حرارت بخش عمده ای از منطقه از پوشش گیاهی مناسبی برخوردار بوده است که این پوشش مناسب در قسمت های شمالی محدوده به شکل قابل ملاحظه ای نمایان است.
شکل 5. پوشش مناسب در قسمت های شمالی محدوده
در سال های 1392 و 1393 افزایش بارندگی و تغییرات توپولوژیکی منجر به افزایش مقدار پوشش گیاهی و همچنین تغییر فرم رویشی و نوع گونۀ گیاهی میشود. بنابراین مناطق کم ارتفاع عموماً شامل گونه هاي مقاوم به خشکی بوده که نسبت کمبود بارش و دوره هاي خشکسالی مقاوم هستند. و با افزایش ارتفاع و افزایش مقدار بارش و همچنین کاهش دما منجر به تغییر فرم رویشی و حضور بیشتر گیاهان علفی شده است. (شکل6)
شکل 6 .کاهش بارندگی ها و بالارفتن درجه حرارت دما
طی سالهای 94 و 95 با کاهش بارندگی ها و بالارفتن درجه حرارت دما کاهش پوشش گیاهی در سطح منطقه همچنان به کاهش خود ادامه داده و این امر خود را در قسمت های غربی و جنوبی منطقه به طرز چشمگیری نشان می دهد.
شکل 7. تغییرات پوشش گیاهی بین سالهای 96 تا 99
تغییرات پوشش گیاهی بین سالهای 96 تا 99 بیانگر کاهش سطح پوشش گیاهی از گذشته تا حال است که این کاهش بیشتر در طبقۀ فاقد پوشش گیاهی اتفاق افتاده است. یکی از دلایل افزایش سطح مناطق فاقد پوشش گیاهی میتواند تغییر در وضعیت دورۀ رشد گیاهان در طول دورۀ مورد مطالعه باشد. از آنجا که تمامی تصاویر برای بارزسازی بیشتر پوشش و همچنین نبودِ ابرناکی در اواخر فصل بهار تهیه شده اند، وقوع خشکسالی باعث خشک شدن زودهنگام و تخریب کلروفیل پوشش مرتعی شده و این حالت باعث نمایان شدن سطوح بیشتر در طبقۀ فاقد پوشش گیاهی شده است.
شکل 8 . شاخص NDVI برای سال های (1400-1391)
تراکم شاخص NDVI برای سال های 98 تا 1400 که خشکسالی بسیار شدید را شاهد هستیم بسیار پایین می باشد و برای سال های 91 تا 93 که مرطوب ترین سالهاست این تراکم بسیار بالا می باشد. به طورکلی میتوان نتیجه گرفت میزان تغییرات در پوشش گیاهی علاوه براینکه تحت تاثیر بارندگی میباشد، تغییرات ارتفاع مناطق نیز میتواند تاثیر گذار باشد، همانطور که مشاهده شد در طی سالهای مورد بررسی کاهش در پوشش گیاهی عمدتا در محدوده های اتفاق افتاده است که کمترین ارتفاع را دارند و بیشترین پوشش گیاهی مشاهده شده مربوط به مناطق مرتفع محدوده میباشد.با توجه به اشکال فوق، تراکم پوشش گیاهی نشان می دهد که، قسمت های هموار محدوده متراکم ترین پوشش گیاهی را داشته و عمدتاً منطقه کشاورزی را تشکیل می دهد. دلیل آن علاوه بر بارش، می تواند جریان رودخانه های موجود در منطقه باشد. این روند به تدریج به سمت کوه های مرتفع محدوده کاهش یافته و پوشش گیاهی تنها در کف دره ها محدود شده است. قابل ذکر است که شمال منطقه موردمطالعه در سالهای 95-91 دارای متراکمترین پوشش گیاهی بوده که طی سالهای بعد از 95 به تدریج از این تراکم کاسته و در سال 1400 بخش عظیمی از پوشش گیاهی در این منطقه از بین رفته و فقط قسمتهای جنوبی دارای پوشش بسیار ضعیفی می باشند. همانطور که مشاهده میشود از سال 1396 به بعد خشکسالی محدوده بیشتری را شامل شده و بیشتر مناطق شهرستان تحت تأثیر خشکسالی قرار دارند و کاهش پوشش گیاهی را داریم.از سال 1391 تا 1393 که به عنوان تر معرفی شده است محدوده ی بیشتری از منطقه دارای پوشش های متوسط تا متراکم میباشد و فقط قسمت هایی از جنوب و بخش های کمی از غرب و شرق محدوده تحت تأثیر خشکسالی قرار دارند. و سال 1395 که به عنوان سال نرمال معرفی شده است از نظر پوشش گیاهی در حد میانه قرار دارد، بطوریکه در قسمتهای غربی و جنوبی محدوده که دارای کمترین ارتفاع میباشند کاهش در پوشش گیاهی مشاهده میشود.
بررسی خشکسالی با استفاده از شاخص LST
در مطالعات مربوط به خشکسالی، به دلیل نمایش تغییرات درجه حرارت سطوح مختلف در شرایط خشکسالی و ترسالی متفاوت شاخص LST بسیار كاربردي است. نمایش تنش حرارتی ناشی از خشکسالی با سرعت بیشتري نسبت به NDVI و اثر موثر در پایش نزدیک به واقعیت خشکسالی از مزایاي این شاخص است. این شاخص مقادیر درجه حرارت پیکسل هاي مختلف را نمایش می دهد كه براي سال هاي با خشکسالی شدید که مقدار درجه حرارت بالا در نقشه با (1-) و کمترین درجه حرارت با (1+) نمایش داده شده است بیشتر از سال های ترسالی است. علت تعیین این مقادیر (1+ و 1-) این است که درجه حرارت با پوشش گیاهی رابطه عکس دارد به طوری که هرچه درجه حرارت بالا رود از پوشش گیاهی کاسته میشود و هرچه درجه حرارت دما پایین باشد پوشش گیاهی وضعیت مطلوبتری دارد شایان ذکر است که این امر درمورد مناطق خشک به علت نوع پوشش گیاهی در محدوده مورد مطالعه صدق می کند.
شکل 9. تصاویر شاخص LST برای سالهای مورد بررسی (1400-1391)
در سال 1391 شاهد پایین بودن میزان شاخص LST در سطح محدوده می باشیم که این پدیده در قسمت های جنوبی و شرق محدوده بیشتر نمایان است که این امر به خاطر بارندگی های رخ داده طی این سال در محدوده می باشد.
شکل10. کاهش شاخص LST در قسمت های غربی محدوده
طی سال 92 شاهد کاهش شاخص LST در قسمت های غربی محدوده می باشیم و قسمت های جنوبی و شرقی محدوده با افزایش LST همراه می باشند. در سال 93 این شاخص در قسمت های جنوبی و جنوب غربی کاهش پیدا نموده و غرب محدوده با افزایش روبرو می باشد که این افزایش به سمت مرکز پیشروی می کند.علت این امر این است که این سالها جز سالهای تر محدوده می باشند و شاهد بارش های خوبی در این سالها می باشیم.
در سال 94 جنوب غرب محدوده همچنان با کاهش LST همراه می باشد اما میزان این شاخص در سایر قسمت های محدوده افزایش داشته است که نشان از شروع آهسته خشکسالی در محدوده را می دهد. در سال 95 جنوب غرب محدوده با افزایش LST روبرو می شود و شرق محدوده با کاهش این شاخص همراه است.
شکل 11. افزایش درجه حرارت خشکسالی
همانطور که مشاهده میشود از سال 1396 به بعد با افزایش درجه حرارت خشکسالی محدوده بیشتری را شامل شده و بیشتر مناطق شهرستان تحت تأثیر خشکسالی قرار دارند. که این پدیده در سال 97 در قسمت شمالی و در سال 96 بخش شرق محدوده را در بر گرفته است.
شکل 12. درجه حرارت در سطح محدوده
طی سالهای 98 و 99 به علت کاهش ریزش نزولات جوی در سطح محدوده با افزایش شدید درجه حرارت در سطح محدوده روبرو میشویم که سالهای خشک را در پی داشته است. در این سالها با بالارفتن درجه حرارت با کاهش شدید پوشش گیاهی در سطح محدوده مواجه هستیم . به طوری که قسمت های غربی و جنوب غربی با کاهش شدید پوشش گیاهی و افزایش بالای درجه حرارت مواجه هستند. از آنجا که در نواحی بایر پوشش گیاهی به صورت محدود و پراکنده است، زمین بیشتر در معرض امواج خورشیدي قرار دارد. از سوي دیگر، روشن است که سطح لخت زمینهاي بایر در جذب انرژي و افزایش دماي سطحی تأثیرگذار است.
شکل13. شاخص LST برای سال های (1400-1391)
با توجه به این تصاویر، مقادیر این شاخص برای سال های 98 تا 1400 که خشکسالی بسیار شدید را شاهد هستیم بسیار بالا می باشد و برای سال های91 تا 93 که مرطوب ترین سالهاست این مقدار بسیار پایین می باشد. به طورکلی میتوان نتیجه گرفت دامنه تغییرات LST براي سال با خشکسالی شدید بیشتر از سال ترسالی است.
براي تحلیل كمی خشکسالی، وجود یک شاخص مشخص به منظور تعیین دوره هاي مرطوب و خشک ضروري است. براي این منظور شاخص هایی مانند شاخص بارش استانداردشد SPI و شاخص نمره z مورداستفاده قرار می گیرند. در این تحقیق به دلیل كاربرد فراوان و مقبولیت بسیار بالا، از شاخص هاي SPI و ZSI به منظور ارزیابی خشکسالی اقلیمی استفاده گردید. همان طور كه اشاره شد بر اساس شاخص SPI خشکسالی زمانی اتفاق می افتد كه SPI به طور مستمر منفی و به مقدار 1- و كمتر برسد و هنگامی پایان می یابد كه SPI مثبت گردد. مدت دوره خشکسالی با شروع و خاتمه ارقام منفی SPI عیین شده و مقادیر تجمعی SPI نیز بزرگی و شدت خشکسالی را نشان می دهد. از طرفی دیگر اساس شاخص ZSI انحراف میانگین نسبت به انحراف معیار داده هاي بارش است. مقایسه شدت هايخشکسالی به صورت جدول زیر است:
جدول 6. مقایسه طبقه بندي شاخص هاي خشکسالی SPI و ZSI
وضعیت خشکسالی | ZSI | SPI |
بدون خشکسالی | 25/0< | 0< |
خشکسالی ملایم یا ضعیف | 25/0 تا 25/0- | 0 تا 1- |
خشکسالی متوسط | 25/0- تا 84/0- | 1- تا 1.5- |
خشکسالی شدید | 084/0-تا 28/1- | 1.5- تا 2- |
خشکسالی خیلی شدید | 28/1-< | 2-< |
مقایسه مقادیر SPI وZSIدر سالهای مختلف بیانگر همبستگی بسیار بالاي این دو شاخص در 3 ماهه اول هر سال می باشد.
نمودار3 مقایسه مقادیر SPI و ZSI در سالهای 1400-1391
پس از استخراج شاخص هاي SPI و ZSI در محل ایستگاه هاي هواشناسی، نسبت به استخراج مقادیر كمی شاخص هاي سنجش ازدوري NDVI ، LST ، در محل ایستگاه هاي مذكور مبادرت گردید. بدین صورت كه تصاویر شاخص هاي سنجش ازدوري فوق الذكر بر اساس 3ماه اول سال و برای 10 سال(1400-1391) به صورت لایه گروهی جدا گردید و سپس مقادیر این شاخص ها در محل ایستگاه هاي مذكور با دستور Extract multi values to points استخراج گردید. مطابق نتایج به دست آمده، مقادیر NDVI بین 1+و 1-، مقادیر LST درجه حرارت در مقیاس كلوین و اطراف عدد 300 (K=C+273). همان طور كه بیان شد ایدئال آن است كه با افزایش شدت خشکسالی در هر نقطه یا منطقه بر میزان درجه حرارت افزوده و از میزان كمیت پوشش گیاهی كاسته گردد. جدول (7) مقادیر كمی استخراج شده شاخص هاي بیان شده را در سال های مورد بررسی ارائه می دهد. با مقایسه شاخص LST در 3ماه اول سال ارتقاي سطح این شاخص را به صورت صعودي شاهد هستیم. با توجه به تشدید خشکسالی در سال هاي 98 تا 1400و انتظار كاهش میزان NDVI در این سال ها و نیز ترسالی در سال 94و95 و انتظار افزایش NDVI در این سال، این انتظار در ماه هاي اول سال برآورده گردیده است.
جدول7. مقادیر كمی استخراج شده شاخص هاي سنجش از دور
با توجه به وقوع خشکسالی در سال هاي 96 به بعد و كاهش میزان NDVI در این سال ها و نیز ترسالی در سال 95 و افزایش NDVI در این سال، با مقایسه شاخص LST طی سالهای 1391 تا 1400 ارتقاي سطح این شاخص را به صورت صعودي شاهد هستیم. به طوری که با افزایش LST از میزان تراکم NDVI کاسته می شود.
روابط رگرسیونی بین شاخص های هواشناسی و سنجش از دور
پس از استخراج مقادیر شاخص هاي SPI ،ZSI و NDVI ، LST ، مربوط به 3ماه اول سال هاي1391 تا 1400ایستگاه هاي هواشناسی شهرستان حاجی آباد، نسبت به بررسی همبستگی و معادله رگرسیون این مقادیر مبادرت گردید كه نتایج آن در جدول (8) ارائه شده است. نتایج بررسی همبستگی نشان می دهد كه همبستگی بین شاخص هواشناسی و شاخص هاي سنجش ازدوري خشکسالی مربوط به بازه زمانی 3 ماهه بالا است.شاخص هاي ماهواره اي براي شاخص NDVI ، LST رابطه معنی داري با شاخص های SPI ،ZSI فراهم نموده اند. بارش موثر مشابه بارش تجمعی البته با نوسانات ناگهانی بیشتری تغییرات شاخص پوشش گیاهی را دنبال میکند. این نوسانات ناگهانی در ذات شاخص خشکسالی موثر وجود دارد و به صورت طراحی شده است که به بارشهای یک روزه سنگین پاسخ دهد.
جدول 8 روابط رگرسیونی بین شاخص های هواشناسی و سنجش از دور
نتایج آشکارسازی تغییرات مراتع تحت تاثیر شاخص های هواشناسی
پس از تهیه نقشه های NDVI,LST برای دوره آماری ده ساله (1400-1391) شهرستان حاجی آباد، با همپوشانی آنها در سالهای مختلف جدول تغییرات مربوط به هر سال جهت مشخص نمودن کمیت و کیفیت تغییرات تهیه شد.(جدول 9-10). جهت تسهیل نتایج جداول مربوط به آشکارسازی تغییرات، نمودارهای مربوط به بازه های زمانی 5 ساله تهیه شد.(نمودار4-5).
نمودار4 نتایج آشکارسازی تغییرات مراتع تحت تاثیر شاخص های هواشناسی در بازه زمانی 1395-1391
جدول 9 نتایج تغییرات مراتع تحت تاثیر شاخص های هواشناسی در بازه زمانی 1395-1391
نمودار5 نتایج آشکارسازی تغییرات مراتع تحت تاثیر شاخص های هواشناسی در بازه زمانی 1400-1395
جدول10 نتایج تغییرات مراتع تحت تاثیر شاخص های هواشناسی در بازه زمانی 1400-1395
نتیجه گیری
با توجه به نتایج ارائه شده مساحت مراتع در سال های 1400-95 نسبت به سال های 95-91 کاهش چشمگیری داشته است. مطابق این ارزیابی سال هاي بین 1398 تا 1400که خشکسالی خیلی شدید رخ داده است منجر به از بین رفتن بخش زیادی از پوشش گیاهی منطقه و کاهش مساحت مراتع شده است. و سال هاي بین 94 تا 95 داراي مرطوب ترین سال ها بوده اند عکس این پدیده رخ داده است. طی دوران مورد بررسی کاهش چشمگیری در پوشش گیاهی منطقه رخ داده که باعث فقیرشدن مراتع و تبدیل مراتع نیمه متراکم به کم تراکم و کاهش فعالیت های کشاورزی مخصوصا زیرکشت نبردن اراضی دیم که به بارندگی وابستگی دارند شده است. با توجه به اینکه در هر بازه زمانی هم تغییرات افزایشی پوشش گیاهی و هم تغییرات کاهشی پوشش گیاهی را داشته ایم با نگاهی اجمالی این نکته حائز اهمیت است که بیشترین مناطقی که تحت تاثیر خشکسالی قرار گرفته اند مراتع کم تراکم می باشند. اثرهای درازمدت خشکسالي بر پوشش گياهي در منطقه مورد مطالعه حداقل یکسال و حداکثر 5 سال است. در واقع این ویژگي مناطق خشک و نيمه خشک است که در صورت بروز خشکسالي مکرر و عدم مدیریت طبيعت، پوشش گياهي بسيار آسيبپذیر بوده و حتي با بروز یک دوره خشکسالي کوتاه مدت، به سرعت واکنش نشان ميدهد.به این منظور میتوان اذعان داشت که تصاویر ماهواره ای ابزار بسیار مناسب جهت بررسی اکوسیستم های خشک و تاثیر خشکسالی ها و ترسالی ها بر روند تغییرات مراتع و پوشش گیاهی بوده و این تصاویر همخوانی بسیار بالایی با شاخص های هواشناسی نظیر SPI,ZSI برقرار نموده و از ان جهت که این تصاویر به صورت جامع و کامل محدوده را بررسی می نماید لذا نسبت به شاخص های خشکسالی جهت بررسی خشکسالی ارجحیت بهتری دارند. علت این امر ان است که شاخص های خشکسالی نتیجه محاسبات داده های بارش ثبت شده در ایستگاه های محدوده است که معمولا به تعداد کافی در منطقه موجود نمی باشند لذا با استفاده از تصاویر ماهواره ای می توان به این امر پی برد که چه مناطقی کاهش یا افزایش پوشش گیاهی داشته است.
1. امیدی پور، رضا؛ ابراهیمی، عطاءالله؛ طهماسبی، پژمان؛ فرامرزی، مرزبان.(1399). تأثیر چرای دام بر رابطۀ بین پوشش و زیتودۀ گیاهی بالای سطح زمین با شاخصهای گیاهی در منطقۀ سبزکوه چهارمحال و بختیاری. مرتع و آبخیزداری،73(1)، 47-33.
2. سلمانی، ح.، محسنی ساروی، م.، روحانی، ح.، و سلاجقه، ع. 1391. ارزیابی تغییر کاربری و تاثیر آن روی رژیم هیدرولوژیکی در حوزه آبریز قزاقلی استان گلستان، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، جلد 3، شماره 6، صفحه 60-33.
3. عمادالدين، س.؛ شیدايی مجد، ن.؛ آرخی، ص. 1399. بررسی تأثیر روند تغییرهای کاربری اراضی روی افت تراز آب زيرزمینی)محدوده مطالعاتی: ماهیدشت کرمانشاه(. مجله علمی پژوهشی مخاطرات محیط 9( 25)،صص 142 – 125.
4. فریدپور، م.، زینالی، بتول.، رضایی، ع.، و ماسپی، س.1393. بررسی خصوصیات خشکسالی های ژئوهیدرولوژیکی دشت مرند با استفاده از شاخص SWI و رویکرد GIS ، همایش ملی راهکارهای پیش روی بحران آب در ایران و خاورمیانه، شیراز، مرکز همایش های علمی همایش نگار.
5. قرائتی جهرمی، و.؛ موسوی، پ.؛ خسروی، م. و عباسعلی، س. ح. 1393. پایش تغییرات کاربری اراضی دشت کاشان با استفاده از داده های دور سنجی. مجله بین المللی علمی - تحقیقاتی زمین پویا. 4(2): 137-129.
6. کیانی، ا، ابراهیمی، ع.1396. ارزیابی روند تغییرات و پیشبینی وضعیت اکوسیستم مطالعه موردی مرغزار شهرکرد، مجله مرتع و آبخیزداری،71(2).
7. مردانی یاقوتی، ف.؛ خانمحمدی، م.؛ کرمی،پ. 1398. بررسی روند تغییرات کمی سیمای سرزمین در استان کرمانشاه مطالعه موردی: حوزه آبخیز قره سو و مرگ(سالهای 1984، 2000 و 2016). فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست. 21(7):176-161.
8. Abedi, M., Omidipour, R., Hosseini, S. V., Bahalkeh, K. & Gross, N. (2022). Fire disturbance effects on plant taxonomic and functional β‐diversity mediated by topographic exposure. Ecology and Evolution, 12(1), e8552.
9. Esetlili, M. T., Balcik, F. B., Sanli, F. B., Kankan, K., Ustuner, M., Goksel, C., ... & Kurucu, Y. (2018). Comparison of object and pixel-based classifications for mapping crops using Rapideye imagery: A Case study of Menemen Plain, Turkey. International Journal of Environment and Geoinformatics, 5(2), 231-243.
10. Hafez, E. M., Omara, A. E. D., Alhumaydhi, F. A., & El‐Esawi, M. A. (2021). Minimizing hazard impacts of soil salinity and water stress on wheat plants by soil application of vermicompost and biochar. Physiologia Plantarum, 172(2), 587-602.
11. Khorsand, A., Rezaverdinejad, V., Asgarzadeh, H., Majnooni-Heris, A., Rahimi, A., Besharat, S. & Sadraddini, A. A. (2021). Linking plant and soil indices for water stress management in black gram. Scientific Reports, 11(1), 1-19.
12. Liu, C., Yang, C., Yang, Q. & Wang, J. (2021). Spatiotemporal drought analysis by the standardized precipitation index (SPI) and standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) in Sichuan Province, China. Scientific Reports, 11(1), 1-14.
13. Ray, R. L., Fares, A. & Risch, E. (2018). Effects of drought on crop production and cropping areas in Texas. Agricultural & Environmental Letters, 3(1), 170037.
14. Tabari H, Nikbakht J and Hosseinzadeh Talaee P, 2013, Hydrological Drought Assessment in Northwest Iran Based on Streamflow Drought Index (SDI) .» Water Resour Manag 27: 137–151- Torker. M. Asik, o, 2002, Detecting Land use changes at the Urban Fringe from remotely sensed Images in Ankara, turkey, Geocarto International, vol, 17, n, 3.
15. Tamm, O. Maasikamäe, S. Padari, A. and Tamm, T. 2018. Modelling the effects of land use and climate change on the water resources in the eastern Baltic Sea region using the SWAT model. Catena. 78_89.
16. Zhang X. Zhang L. He Ch. Jiang Y. and Ma L. 2014. Quantifying the impacts of land use/land cover change on groundwater depletion in Northwestern China – A case study of the Dunhuang oasis. Agricultural Water Management. 146: 270-279.
17. Zhang, Z., Bhowmik, P. C. & Suseela, V. (2021). Effect of soil carbon amendments in reversing the legacy effect of plant invasion. Journal of Applied Ecology, 58(1), 181-191.