مطالعه تأثیر ریزگردها بر تغییرات پوشش گیاهی (مطالعة موردی: تالاب شادگان، خوزستان)

محورهای موضوعی : توسعه سیستم های مکانی

رضا بیات ¹ (مربی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران)
سمیه جعفری ² (کارشناس ارشد زمین شناسی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران)
باقر قرمزچشمه ³ (استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران)
امیرحسین چرخابی ⁴ (دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران)

تاریخ دریافت : 1394/04/06 تاریخ پذیرش : 1395/01/29 تاریخ انتشار : 1395/06/01

کلید واژه: مودیس, شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی, گرد و غبار, شادگان, پوشش گیاهی,

چکیده مقاله :

با توجه به اهمیت زیست محیطی تالاب ها، به عنوان سرمایه‌های ملی و گاه بین‌المللی، ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی این مناطق بسیار مهم می باشد. یکی از علل کاهش پوشش گیاهی در دهة اخیر افزایش گرد و غبار بوده که تأثیر متقابل بر پوشش گیاهی این مناطق دارد. در این مطالعه، با بررسی تغییرات زمانی پوشش تالاب شادگان خوزستان، ارتباط این تغییرات با طوفان های گرد و غبار ارزیابی گردید. با استفاده از شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) تصاویر MODIS در دو دورة زمانی 2000 تا 2011، تغییرات پوشش گیاهی تعیین و از آمار ریزگردهای ایستگاه هواشناسی اهواز در همین دوره تأثیر شاخص های ریزگردها (مجموع غلظت سالیانه، غلظت حداکثر سالیانه و متوسط غلظت سالیانه) بر تغییرات پوشش گیاهی این مناطق مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان دهنده کاهش 36/7 درصدی سطح پوشش گیاهی از سال 2000 تا 2011 بود. نتایج همچنین نشان داد که بیشترین و کمترین سطح آب 67/25 و 72/19 درصد به ترتیب مربوط به سال های 2007 و 2000 و بیشترین و کمترین سطح پوشش گیاهی 21/31 و 27/17 درصد به ترتیب مربوط به سال های 2000 و 2004 بوده است. با افزایش طوفان های گرد و غبار بعد از سال 2002، مجموع غلظت سالیانه ریزگردها ضریب تبیین بالایی (85/0) با شاخص NDVI داشت. همچنین در خصوص تأثیر تأخیری ریزگردها، که بهترین همبستگی خطی با ضریب تبیین 82/0 برای تاخیر 2 ماهه بعد از وقوع ریزگرد بدست آمد.

چکیده انگلیسی:

Wetlands and water ecosystems are important, especially in terms of environmental values. Mapping vegetation changes can provide valuable information and removing vegetation can cause environmental disasters such as dust. This study aimed to investigate and determine the spatial and temporal variations in Khuzestan, Shadegan wetland coverage and these changes are analyzed with a dust storm data. Temporal and spatial variation of vegetation measured using Normalized difference vegetation index (NDVI) of MODIS images from 2000 to 2011, and vegetation cover changes were determined and different variables of dust (total annual density, maximum annual concentrations and annual average concentrations of dust)  from Ahwaz station were analyzed for detecting changes of vegetation cover. The results indicated that the total area of vegetation NDVI from 2000 to 2011 declined 7.36%. Also, the results showed the highest and lowest water area 25.67% and 19.72% belong to 2007 and 2000 respectively, and the highest and lowest vegetation area were 31.21% and 17.27 % in 2000 and 2004 respectively. According to statistics from 2002 onwards we have been faced with increasing dust storm which indicated a correlation between dust and wetland vegetation. Also worth noting is that the total annual concentration of dust and vegetation indices showed a higher determination coefficient (0.8516). Meanwhile, 2 month delay effect of dust has 0.8214 determination coefficient with NDVI.

منابع و مأخذ:

1. احمدی، ا.، م. ر. طاطیان، ر. تمرتاش، ح. یگانه و ی. عصری. 1395. بررسی پوشش گیاهی اراضی شور حاشیه دریاچه ارومیه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(1): 1-12.

2. احمدی، م. و م. نارنگی­فرد. 1394. برآورد کیفیت و آشکارسازی تغییرات پهنه­های جنگلی با استفاده از تصاویر ماهواره­ای (مطالعة موردی: شهرستان رستم، فارس). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(3): 87-100.

3. بوچانی، م. ح. و د. فاضلی. 1390. چالش­هاى زیست­محیطى و پیامدهاى ناشى از آن ریزگردها و پیامدهاى آن در غرب کشور ایران. ره­نامه سیاستگذارى، 2(3): 125-146.

4. بیات، ر.، ا. سررشته­داری، ع. جعفری اردکانی و ر. سکوتی اسکویی. 1391. شبیه­سازی تأثیر مدیریت کاربری اراضی بر فرسایش خاک حوزه آبخیز دریاچه ارومیه. مهندسی و مدیریت آبخیز، 4(3): 118-126.

5. تقا، ن.، م. ج. ناظم­السادات و ع. ابطحی. 1392. بررسی پایش ریزگردها با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در استان خوزستان. سومین همایش ملی فرسایش بادی و طوفان­های گرد و غبار، یزد - انجمن علمی مدیریت و کنترل مناطق بیابانی ایران، 25 الی 26 دی ماه.

6. چشمه­خاور، ب. 1389. بررسی تغییرات زمانی و مکانی پوشش گیاهی تالاب هورالعظیم در خوزستان و بررسی اثرات آن بر روند فرسایش بادی با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی. پایان‏نامة کارشناسی ارشد، رشته ارزیابی و آمایش سرزمین، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات. 111 صفحه.

7. سیما، س. و م. تجریشی. 1385. برآورد نیاز آب زیست­محیطی تالاب شادگان. هفتمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، تهران - دانشگاه تربیت مدرس, دانشکده عمران، 18 الی 20 اردیبهشت ماه.

8. عزیزی قلاتی، س.، ک. رنگزن، ج. سدیدی، پ. حیدریان و ا. تقی­زاده. 1395. پیش­بینی روند تغییرات مکانی کاربری اراضی با استفاد ه از مدل زنجیرة مارکو ف-CA (مطالعة موردی: منطقه کوهمره سرخی استان فارس). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(1): 59-71.

9. علوی­پناه، س. ک.، ع. رفیعی امام، س. ز. حسینی و م. جعفربیگلو. 1385. بررسی تغییرپذیری طیفی پدیده­های مختلف پوشش گیاهی و آب با استفاده از سنجش از دور. پژوهش­های جغرافیایی، 38(58): 81-97.

10. قائمی، م.، س. ح. ثنایی­نژاد، ع. ر. آستارایی و پ. میرحسینی. 1389. بررسی و مقایسه شاخص­های مختلف گیاهی با استفاده از تصاویر ماهواره ای ⁺ETM برای مطالعات پوشش گیاهی دشت نیشابور، خراسان رضوی. پژوهش­های زراعی ایران، 8(1): 128-137.

11. موسوی ده­موردی، ل. ، آ. روشن و س. نیکو. 1389. شناسایی و بررسی تنوع گونه­های نرمتنان رسوبات تالاب شادگان. اکوبیولوژی تالاب، 2(3): 3-13.

12. میرزایی­زاده، و.، م. نیکنژاد و ج. اولادی قادیکلایی. 1394. ارزیابی الگوریتم­های طبقه­بندی نظارت شده غیرپارامتریک در تهیة نقشه پوشش زمین با استفاده از تصاویر لندست 8. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(3): 29-44.

13. هاشمی دره بادامی، س.، ا. نورایی صفت، س. کریمی و س. نظری. 1394. تحلیل روند توسعه جزیره حرارتی شهری در رابطه با تغییر کاربری اراضی/پوشش با استفاده از سری زمانی تصاویر لندست. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(3): 15-28.

14. یوسفی، ص.، م. تازه، س. میرزایی، ح. ر. مرادی و ش. توانگر. 1393. مقایسة الگوریتم­های مختلف طبقه‌بندی تصاویر ماهواره­ای در تهیة نقشة کاربری اراضی (مطالعة موردی: شهرستان نور). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 5(3): 67-76.

15. Adam E, Mutanga O, Rugege D. 2010. Multispectral and hyperspectral remote sensing for identification and mapping of wetland vegetation: a review. Wetlands Ecology and Management, 18(3): 281-296.

16. Bao G, Qin Z, Bao Y, Zhou Y, Li W, Sanjjav A. 2014. NDVI-based long-term vegetation dynamics and its response to climatic change in the Mongolian Plateau. Remote Sensing, 6(9): 8337-8358.

17. Gu Y, Brown JF, Verdin JP, Wardlow B. 2007. A five‐year analysis of MODIS NDVI and NDWI for grassland drought assessment over the central Great Plains of the United States. Geophysical Research Letters, 34(6): 1-6.

18. Jackson R, Slater P, Pinter P. 1983. Discrimination of growth and water stress in wheat by various vegetation indices through clear and turbid atmospheres. Remote Sensing of Environment, 13(3): 187-208.

19. Kelly M, Tuxen KA, Stralberg D. 2011. Mapping changes to vegetation pattern in a restoring wetland: Finding pattern metrics that are consistent across spatial scale and time. Ecological Indicators, 11(2): 263-273.

20. Khorram S. 1985. Remote sensing of water quality in the Neuse River Estuary, North Carolina. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 51(3): 329-341.

21. Li Z, Li X, Wei D, Xu X, Wang H. 2010. An assessment of correlation on MODIS-NDVI and EVI with natural vegetation coverage in Northern Hebei Province, China. Procedia Environmental Sciences, 2: 964-969.

22. Luvall JC, Sprigg WA, Levetin E, Hueted A, Nickovic S, Pejanovic GA, Vukovic A, Van de Water PK, Myers OB, Budge AM, Zelicoff AP, Bunderson L, Crimmin TM. 2011. Use of MODIS Satellite Images and an Atmospheric Dust Transport Model to Evaluate Juniperus spp. Pollen Phenology and Dispersal to Support Public Health Alerts. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 127(2): AB19.

23. Prachi MS, Pravin KD. 2014. Detection and monitoring of two dust storm events by multispectral MODIS images. Journal of Environmental Research and Development, 8(4): 974-982.

24. Tokunaga M, Thug V. 2002. Finding the relationship between vegetation index and coherence signature to utilize the product of radar interferometry in land cover application. In: Prosiding of 22^nd Conference on Remote Sensing, Asian Association on Remote Sensing, Singapore, 5-9 November.

25. Tuxen K, Schile L, Stralberg D, Siegel S, Parker T, Vasey M, Callaway J, Kelly M. 2011. Mapping changes in tidal wetland vegetation composition and pattern across a salinity gradient using high spatial resolution imagery. Wetlands Ecology and Management, 19(2): 141-157.

26. Youssef F, Erpul G, Bogman P, Cornelis WM, Gabriels D. 2008. Determination of efficiency of Vaseline slide and Wilson and Cooke sediment traps by wind tunnel experiments. Environmental Geology, 55(4): 741-750.

27. Yuan J. 1999. Study of forest vegetation classification with remote sensing. Journal-Hebei Normal University Natural Science Edition, 23: 274-277.