پیشینه و هدف تخریب منابع در بسیاری از نقاط جهان، با توجه به روند روزافزون آن تهدیدی جدی برای بشریت است. بیابان‌زایی که یکی از مظاهر این تخریب است، اکثر کشورها را تحت تأثیر قرار داده و به عنوان سومین چالش قرن بیست و یکم بعد از دو چالش تغییر اقلیم و کمبود آب شیرین معرفی شده است. بیابان‌زایی، تخریب زمین در مناطق خشک، نیمه‌خشک و نیمه مرطوب است. این وضعیت در نتیجه یک سرى فرآیندهاى مهم ایجاد می‌شود که مهم‌ترین این فرآیند‌ها، دو عامل فعالیت‌هاى بشرى و تغییرات اقلیمى هستند. روش‌های متعددی برای تعیین روند بیابان‌زایی توسعه‌یافته است که یکی از آن‌ها که کاربرد زیادی دارد، روش مدالوس است. ارزیابی وضعیت فرآیندهای بیابان‌زایی (تخریب زمین) در یک روستا، منطقه یا کشور از آن جهت حائز اهمیت است که این ارزیابی امکان اتخاذ تصمیماتی آگاهانه در خصوص ابعاد مالی و میزان سرمایه گذاری مورد نیاز برای کنترل آن را فراهم می‌آورد. از آنجا که حوضه آبخیز سفیددشت-بروجن یکی از دشت‌های حاصلخیز استان چهارمحال و بختیاری می‌باشد و با توجه به وسعت آن و همچنین تمرکز صنایع و بخش زیادی از جمعیت استان چهارمحال و بختیاری در این دشت، مطالعه پدیده بیابان‌زایی در این منطقه از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به توسعه پدیده بیابان‌زایی در منطقه سفیددشت-بروجن و لزوم توجه به اهمیت نتایج این پدیده مخرب در آینده، هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی بیابان‌زایی با استفاده از مدل مدالوس در حوضة آبخیز سفیددشت-بروجن به مساحت 92565 هکتار، واقع در استان چهارمحال و بختیاری است. مواد و روش ها ابتدا در این پژوهش، با استفاده از مدل سلول خودکار مارکوف سنجش ‌‌از دوری و تصاویر ماهواره لندست سال‌های 1998، 2009 و 2018 به بررسی و آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی پرداخته شد. میزان تغییرات طی این دوره زمانی مشخص شد، نقاطی که در آن بیشترین تغییرات رخ داده بود را انتخاب و با استفاده از این نقاط، در مدل مدالوس عوامل مؤثر در بیابان‌زایی و وضعیت فعلی آن مدنظر قرار گرفت. سپس، پارامترهای مؤثر در بیابان‌زایی به تفکیک در این نقاط بررسی و مدل مدالوس در این نقاط اجرا شد. برای این منظور، طبق روش مدالوس، توسط تیم کارشناسی مجرب متشکل از اساتید و کارشناسان منابع طبیعی عوامل مؤثر در بیابان‌زایی منطقه شناسایی شده و هر کدام به عنوان یک معیار شامل اقلیم، پوشش گیاهی، خاک، آب زیرزمینی و مدیریت و سیاست در نظر گرفته شدند. سپس خصوصیات معیارهای مذکور که در بیابان‌زایی منطقه مؤثرند، به عنوان شاخص، مد نظر قرار گرفتند. هر شاخص در رابطه با تأثیر آن در بیابان‌زایی وزنی دریافت کرد و با ارزیابی آن‌ها، میزان تأثیر معیار در فرآیند بیابان‌زایی مشخص شد. سپس، نقشه معیارها و در نهایت نقشه بیابان‌زایی از میانگین هندسی آن ها به دست آمد. به منظور بررسی معیار اقلیم سه شاخص بارندگی، جهت و شاخص خشکی در نظر گرفته شد. بررسی ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اقلیم ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻃﻼﻋﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ نقاط نمونه در ایستگاه‌های ﺳﺎزﻣﺎن هواشناسی و آب ﻣﻨﻄﻘﻪای استان که به صورت نقطه‌ای برداشت می‌شود، ارزیابی شد. جهت ارزیابی وضعیت خاک، برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی از جمله بافت خاک، اسیدیته، هدایت الکتریکی و میزان مواد آلی، انتخاب شدند. برای تعیین ویژگی‌های خاک ابتدا 170 نقطه نمونه‌برداری در منطقه مورد مطالعه مشخص و از سطح 0 تا 20 سانتیمتری خاک، نمونه‌برداری انجام و به آزمایشگاه منتقل شد.نتایج و بحث پس از ارزیابی و امتیازدهی شاخص‌ها نتایج نشان داد که معیار اقلیم با امتیاز 1.80 در دو کلاس شدید و خیلی شدید، بیشترین نقش را در بیابان‌زایی منطقه دارد. وضعیت معیار مدیریت و سیاست، پوشش گیاهی و خاک منطقه به ترتیب با امتیاز 1.76، 1.71 و 1.55 در دو کلاس شدید و خیلی شدید و معیار آب زیرزمینی در کل سطح منطقه با امتیاز 1.33 در کلاس متوسط قرار گرفت. بر اساس مدل مدالوس، امتیاز وضعیت فعلی بیابان‌زایی 1.63 برآورد شد. بر اساس این نقشه، وضعیت بیابان‌زایی منطقه در دو کلاس شدید و خیلی شدید قرار گرفت. در نهایت مشخص شد 56 درصد از سطح منطقه با وضعیت بیابان‌زایی شدید و 44 درصد با وضعیت خیلی شدید مواجه است. نتایج نشان داد که قسمت شمالی منطقه مورد مطالعه بسیار آسیب‌پذیر است، در حالی که قسمت جنوبی منطقه کمتر در معرض بیابان‌زایی هستند با این حال، این منطقه از شدت بیابان‌زایی بالایی برخوردار است. نتایج نشان داد بخش شمالی منطقه مورد مطالعه به شدت در معرض منطقه مورد مطالعه نسبت به پدیده بیابان‌زایی است. بیابانی شدن واقع شده حال آنکه در قسمت جنوبی منطقه این وضعیت شرایط بهتری دارد؛ هر چند در این منطقه نیز فرایند بیابانی شدن در حال وقوع با شدت بالایی است. در این مدل معیارهای اقلیم، خاک، پوشش گیاهی، آب زیرزمینی، مدیریت و سیاست انتخاب شدند. طبق نتایج حاصل از این پژوهش، به ترتیب معیارهای اقلیم و مدیریت و سیاست بیشترین تأثیر را در بیابان‌زایی حوضه مطالعاتی داشته‌اند و در مقابل معیارهای پوشش‌گیاهی، خاک و آب زیرزمینی دارای کمترین تأثیر بودند. با توجه به میزان پایین بارندگی و خشکسالی‌های سال‌های اخیر، صدور مجوزهای غیر مجاز چاه در سفیددشت و به دنبال آن برداشت‌های بی‌رویه بیش از توان سفره‌های آب زیرزمینی باعث خشک شدن اکثر چاه‌های این منطقه شده است همچنین خشک شدن تالاب دهنو در این منطقه دلیل دیگر شدت بیابان‌زایی منطقه مطالعاتی می‌باشد.نتیجه گیری در پژوهش با توجه به نتایج به دست آمده پدیده بیابان‌زایی در این منطقه رو به افزایش است و پیامدهای مخربی برجای گذاشته است. منطقه مطالعاتی بر طبق تعریف ارائه‌شده از بیابان‌زایی، دارای هر دو شرایط بیابان‌زایی طبیعی و انسانی است. عوامل طبیعی چون شرایط نامساعد اقلیمی از جمله کمبود ریزش‌های جوی، خشکسالی‌های پیاپی، محدودیت منابع آبی، از یک سو و عوامل مخرب انسانی از جمله نظام سنتی کشاورزی، چرای بی‌رویه دام، بهره برداری بیش از حد از آب‌های زیرزمینی، تبدیل مراتع به اراضی کشاورزی، صنایع، معادن و تأسیسات، تخریب پوشش‌گیاهی و بوته‌کنی از سوی دیگر باعث نابودی مراتع و منابع طبیعی و تسریع روند بیابان‌زایی در منطقه شده است. از جمله راه‌های مقابله با بیابان‌زایی در منطقه، می‌توان بهره‌برداری اصولی از مراتع و چراگاه‌ها با توجه به ظرفیت آن‌ها در زمان مناسب، قرق منطقه به طور دائم تحت فعالیت‌های بیابان‌زدایی بیولوژیکی و مکانیکی، بهره‌برداری مناسب از آب‌های زیرزمینی و جلوگیری از تغییر کاربری اراضی اشاره کرد. پرونده مقاله

پیشینه و هدف اقلیم، ویژگی‌های خاک، توپوگرافی، کاربری سرزمین و مجموعه روابط زیستی مهم‌ترین عوامل مؤثر در پراکنش و آشیان بوم‌شناختی گونه‌ها در مقیاس‌های مختلف هستند. در این میان، اقلیم یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده پراکنش گیاهان محسوب می‌شود. بنابراین، تغییر اقلیم پیامدهای گسترده‌ای بر شرایط اکوسیستم‌های جهان و ازجمله پراکنش گونه‌ها داشته است. تغییر در پراکنش یک‌گونه در یک محدوده جغرافیایی معین به‌واسطه تغییر اقلیم می‌تواند منجر به جابجایی مناطق حضور آن‌گونه به ارتفاعات بالاتر شود که این روند ممکن است ایجاد محدودیت رویشی و یا حتی انقراض گونه را در پی داشته باشد. جابجایی یا تغییر پراکنش جغرافیایی گونه‌ها، یک استراتژی برای پایدار ماندن در برابر تغییر اقلیم است. بنابراین، تعیین رویشگاه‌های مناسب و شناسایی مهم‌ترین عوامل محیطی و انسانی مؤثر بر حضور گونه‌ها در شرایط فعلی و آینده به‌منظور حفاظت از گونه‌های مهم بوم‌شناختی و ارزشمند گیاهی ضروری است. جنس گون (Astragalus) از تیره نخود (Fabaceae) پراکنش به نسبت گسترده‌ای در مناطق معتدله جهان دارد. گون زرد (Astragalus verus Olivier) درختچه‌ای کوچک و باارزش است که دارای شاخه‌های بسیار زیاد است. این‌گونه علاوه بر نقش حفاظتی، دارای ارزش‌های دارویی و صنعتی است. در دهه‌های اخیر، گستره جغرافیایی گون زرد به‌واسطه عواملی مانند تخریب سرزمین و برداشت بیش‌ازحد به‌طور قابل‌توجهی کاهش ‌یافته است. باوجود اهمیت جنس گون در کشور، تاکنون پژوهش‌های اندکی درزمینۀ پیامدهای تغییر اقلیم بر پراکنش گونه‌های این جنس به انجام رسیده است. مطالعه حاضر به‌منظور دست‌یابی به اهداف زیر به انجام رسیده است: 1) شناسایی رویشگاه‌های مناسب و تعیین پراکنش جغرافیایی گون زرد در زاگرس مرکزی در شرایط حال حاضر؛ 2) پیش‌بینی پیامدهای تغییر اقلیم تا سال‌های 2050 و 2070 تحت سناریوهای مختلف بر پراکنش جغرافیایی گون زرد؛ 3) تعیین مهم‌ترین عوامل مؤثر بر پراکنش این‌گونه.مواد و روش هامطالعه حاضر در استان چهارمحال و بختیاری با مساحتی حدود 1.65 میلیون هکتار که تقریباً تمام آن در منطقه زاگرس مرکزی قرارگرفته، انجام شد. تعداد 112 نقطه حضور گون زرد بر اساس بازدیدهای گسترده میدانی و با استفاده از سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GPS) در سراسر استان چهارمحال و بختیاری جمع‌آوری شد. به‌منظور مدل سازی، 19 متغیر محیطی شامل متغیرهای زیست‌اقلیمی، فیزیوگرافی و پوشش/کاربری سرزمین مورداستفاده قرار گرفتند. پیش از اجرای مدل‌سازی، برای بررسی هم‌خطی بین متغیرهای محیطی مختلف از دو روش تجزیه‌وتحلیل همبستگی پیرسون و شاخص تورم واریانس (VIF) استفاده شد. متغیرهایی با ضریب همبستگی پیرسون (R2<0.8) و VIF انتخاب شدند.درنهایت و پس از حذف لایه‌های دارای همبستگی بالا، تعداد نه متغیر در مدل‌سازی استفاده شدند. به‌منظور پیش‌بینی پراکنش رویشگاه‌های مطلوب گون زرد از بسته نرم‌افزاری Biomod2 در محیط R (نسخه 3.1.2) استفاده شد. در مطالعه حاضر از مدل‌های آنتروپی بیشینه (Maxent)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، روش افزایشی تعمیم‌یافته (GBM)، مدل خطی تعمیم‌یافته (GLM)، تحلیل ممیزی انعطاف‌پذیر (FDA)، جنگل تصادفی (RF) و رگرسیون چند متغیره تطبیقی (MARS) برای برآورد رویشگاه‌های مطلوب استفاده شد. برای واسنجی مدل‌ها، 80 درصد نقاط حضور به‌عنوان داده‌های تعلیمی و 20 درصد باقیمانده برای ارزیابی پیش‌بینی مدل‌ها استفاده شدند. پیش‌بینی پراکنش جغرافیایی گون زرد در آینده (سال‌های 2050 و 2070) بر اساس چهار سناریوی افزایش گازهای گلخانه‌ایRCP2.6،RCP4.5، RCP6 و RCP8.5 و تحت مدل گردش عمومی MRI-CGCM3 انجام شد. عملکرد مدل‌ها نیز با استفاده از ناحیه زیر منحنی (AUC) و آماره TSS ارزیابی شدند.نتایج و بحثنتایج نشان داد که مؤثرترین متغیرها در مطلوبیت رویشگاه گونه موردمطالعه، به ترتیب شاخص هم‌دمایی، میانگین دمای پربارش‌ترین فصل سال و تغییرات فصلی بارندگی بودند. بر اساس یافته‌ها، بیشترین احتمال حضور گون زرد در هم‌دمایی 36.8 تا 39.7 درجه سانتی‌گراد، میانگین دمای 2- تا 3.5 درجه سانتی‌گراد در پربارش‌ترین فصل سال، تغییرات فصلی بارندگی 100 تا 112 میلی‌متر، و مجموع بارندگی سالیانه 280 تا 490 میلی‌متر برآورد شد. به نظر می‌رسد بخش‌های شمال شرقی و شرق استان در مقایسه با سایر مناطق از اهمیت رویشگاهی بیشتری برای گون زرد برخوردار هستند. بر اساس نتایج، حدود 27.43 درصد از محدوده موردمطالعه به‌عنوان رویشگاه‌های مطلوب گون زرد شناسایی شد. پیش‌بینی پراکنش جغرافیایی گون زرد در آینده (سال‌های 2050 و 2070) بر اساس چهار سناریوی افزایش گازهای گلخانه‌ای (خطوط سیر غلظت‌های گازهای گلخانه‌ای RCPs)RCP2.6 ، RCP4.5،RCP6 وRCP8.5 در مدل گردش عمومی MRI-CGCM3 انجام شد. بر اساس یافته‌ها، تغییر اقلیم می‌تواند پیامدهای قابل‌توجهی بر رویشگاه‌های مطلوب گون زرد در استان وارد سازد. بر اساس سناریوهای مختلف، بین 45.70 درصد (RCP2.6، سال 2050) تا 89.88 درصد (RCP8.5، سال 2070) از رویشگاه‌های امروزی گون زرد تا سال‌های 2050 و 2070 به‌واسطه تغییر اقلیم نامطلوب خواهد شد. درحالی‌که در همین دوره زمانی در حدود 1.58 (RCP8.5، سال 2050) تا 13.19 درصد (RCP2.6، سال 2070) به رویشگاه‌های مطلوب این‌گونه در مناطق با ارتفاع بیشتر اضافه خواهد شد. بر اساس تمامی سناریوها، رویشگاه‌های مطلوب این‌گونه در اغلب گستره حضورش به‌ویژه در مناطق با ارتفاع کمتر کاهش خواهد یافت. پیامدهای تغییر اقلیم، به‌ویژه احتمال کاهش و جابجایی گستره جغرافیایی گونه‌های گیاهی در رویشگاه‌های مختلف کشور، ازجمله در زاگرس مرکزی و همچنین، در گستره ایران مرکزی پیش‌بینی‌شده است. ارزیابی‌ها نشان داد که مدل‌ها از درستی و دقت قابل قبولی برخوردار بودند و مدل جنگل تصادفی، قابل‌اعتمادترین مدل برای پیش‌بینی پراکنش گونه تعیین شد.نتیجه گیریاین مطالعه نشان می‌دهد که مدل اجماعی می‌تواند پراکنش بالقوه گون زرد را با دقت بالا (0.92=AUC و 0.79=TSS) پیش‌بینی نماید. سناریوهای مورداستفاده در این پژوهش، احتمال جابجایی گستره جغرافیایی گونه موردمطالعه را تحت تغییر اقلیم تا سال‌های 2050 و 2070 پیش‌بینی می‌کند. بر اساس نتایج، به نظر می‌رسد که وسعت رویشگاه مطلوب گون زرد در محدوده موردمطالعه، کاهش‌یافته و به سمت ارتفاعات بالاتر جابجا خواهد شد. اگرچه تخریب سرزمین و برداشت بیش‌ازحد احتمالاً به‌عنوان دو عامل مهم تخریب رویشگاه این‌گونه می‌توانند موردتوجه قرار گیرند، اما این مطالعه اهمیت پیامدهای تغییر اقلیم بر پراکنش گون زرد را برجسته می‌سازد. امروزه، درنتیجه بهره‌برداری شدید و غیراصولی از گون زرد، گستره پراکنش و تراکم آن در برخی مناطق کاهش‌یافته است که این روند برشدت پدیده‌هایی نظیر فرسایش خاک افزوده است. این موضوع ضرورت توجه مدیران و کارشناسان منابع طبیعی به گون زرد و دیگرگونه‌های با عملکرد مشابه در اکوسیستم‌ها که ضمن توانایی حفاظت از خاک، ازنظر تولیدات اقتصادی نیز حائز اهمیت هستند را دوچندان می‌نماید. پرونده مقاله