اکولوژي کاربردي/ سال دوم / شماره چهارم / تابستان ۱۳۹۲

نقدي بر مدل ايران ي ارزياب ي پتانسيل بيابان زايي(IMDPA)

بهزاد رايگاني*، غلامرضا زهتابيان و سوسن براتي

(تاريخ دريافت: ۱۱/۶/۱۳۹۱ ؛ تاريخ پذيرش: ۵/۸/۱۳۹۲)

چكيده
723900819912

مناطق خشک، وسعت زيادي از خشکي هاي کره زمين را اشغال نمودهاند و درصد زيادي از جمعيت جهان در اين مناطق زندگي ميکنند. از بزرگ ترين مشکلات موجود در مناطق خشک، تخريب زمين و بيابان زاييست. به طورکلي تلاشهاي کمي براي نقشهبرداري تخر يـب زمـين در مقي اسهاي منطقهاي تا جهاني صورت گرفته است. در ايران نيز آخرين تلاش ها براي ارزيابي بيابانزايي منجـر بـه ايجـاد مـدل اي رانـي ارزيابي پتانسيل بيابان زايي يا IMDPA شده است. در اين مقالـه قـصد دار يـم تـا بـا در نظـر گـرفتن ملاحظـات مـدل هـاي بي ابـانزا يـي بين المللي(فائو-يونپ، مدالوس و لادا)، اجراي مجدد مدل ايراني ارزيابي پتانسيل بيابان زايي در شرق اصفهان و مطالعات انجام شده بر روي اين مدل تا به امروز به ارزيابي و نقد معيارهاي خاک، پوشش گياهي و فرسايش در مدل IMDPA بپردازيم. هدف ما در ا يـن مقالـه روشـن نمودن بسياري از نقاط تاريک مطالعات بيابان زايي در ايران است، قصد داريم، روشن کنيم در يک مطالعه بيابان زايي بايد از کجا شروع کرد و چه چيزي انتظار داشت. در اين مطالعه مع يارهاي آب، خاک و پوشش گ ياهي و شاخصهاي هر يـ ک از آنهـا در ۱۷۲ واحـد همگـن بـا استفاده از دستورالعمل IMDPA، مورد ارزيابي قرار گرفت و نتايج با مطالعه انجام گرفته در دهه ۹۰ مقا يسه شد . با مطالعـات ي کـه بـر رو ي پديده تخر يب زم ين و بيابان زايي انجام گرفت، پ يشنهاد داد يم مدلي با عنوان “مدل ايراني ارز يابي وضع ي ت بيابان زايي” يا IMDSA ايجاد شود که در آن سه معيار تخر يب زم ين، يعني تخريب خاک، پوشش گياهي و آب به کار برده شود . با توجه به مطالعه ما، براي معيار تخريب خاک، چهار شاخص سختکفه؛ نفوذپذيري؛ توزيع اندازة خاکدانهها؛ امتياز کلي شوري و برا ي مع يـار تخر يـ ب پوشـش گ يـاهي، چهـار شـاخص گونههاي مهاجم، کاهش بايومس، لکههاي بدون پوشش، نسبت گونههاي مفيد، برا ي استفاده در ا ين مدل ا يراني ارز يابي وضعي ت بيابان زا يـي مناسب تشخيص داده شدند.

واژه هاي كليدي : مدل ايراني ارزيابي پتانسيل بيابان زايي، تخريب پوشش گياهي، تخريب خاک، فرسايش، مدل ايراني ارزيابي وضعيت بيابانزايي

۷۳
مقدمه
مناطق خشک حدود ۴۱ درصد از سطح خشکي هاي کره زمـين را اشغال نمودهاند و مأمن ۳۸ درصد از جمعيـ ت ۵/۶ م يل يـاردي زمين به شمار ميرونـد (۳۶). ۱۰ تـا ۲۰ درصـد از ايـ ن منـاطقبرخي از اشـکال شـديد تخر يـ ب زمـين را متحمـل شـدهانـد وتخمينزده شده است که در نتيجه آن، زندگي ۲۵۰ ميليون انسان در کشورها ي در حال توسعه تحت تأثير قرار گرفتـه باشـد کـهبه علت رشد جمعيت و تغيير اقل يم اين جم عيت متـأثر دائمـﹰا درحـال افـزايش اسـت (۳۱ و۳۶). البتـه در منـابع مختلـف آمـار متفاوتي از مناطق خشک ديده ميشود: مناطق خشک نزديک بـهيک سوم از سطح خشکي هـاي کـره زمـين را اشـغال نمـودهانـد(۳۳%) و ۱۳ درصد از جمعيت جهان در اين مناطق زنـدگيمي کنند (۱۸)؛ منـاطق خـشک و نيمـه خـشک بـيش از ۴۰ درصد از سطح خشکي هـاي زمـين را پوشـاندهانـد و بـرايبيش از ۱ ميليارد نفر محيط زندگي فراهم نمـودهانـد (۴۶)؛ در حال حاضر مناطق خـشک بـيش از ۴۵ درصـد از سـطحخشکي هاي زمين را پوشانده اند و مدل هـاي گـردش عمـومي
(General Circulation Models (GCMs)) پيشبيني مـ يکننـد،به علت گرم شدن جهان ي، وسـعت ايـ ن منـاطق خـشک افـزايش خواهد يافت (۱۵)؛ مناطق خشک موجود در زمين به دليل تأمين زيستگاه برا ي بـيش از ۲ ميليـ ارد نفـر و پوشـاندن بـيش از ۴۱ درصد از سطح خشکي ها و اغلب قرار گرفتن در جهان در حالتوسعه، منبع نگراني خاص ي به شمار م يروند (۳۵). درگني (۱۲) در يک مطالعه جـامع وسـعت منـاطق خـشک را در قـاره هـاي مختلف مورد ارزيابي قرار داده است و آماري از گـسترش آنهـابدين شکل ارائه نموده است: آسـيا= ۲۱ م يليـ ون ک يلومترمربـع؛آفريقــا= ۲۱ ميليــون کيلومترمربــع؛ اســترال يا= ۳۵۶/۳ ميليــون کيلومترمربع؛ اروپا ۶۵۰ هزار ک يلومترمربـع؛ آمري کـاي شـمالي=
۸/۵ ميليون کيلومترمربع و آمريکا ي جنوب ي نامشخص.
به هر حال اگر تمام ارقام و آمار بالا را در ذهن مرور نمـاييم،متوجه خواهيم شد، بدون توجه به آمار دقيق مناطق خـشک، ايـننواحي وسعت زيادي از خشکي هاي کره زمين را اشغال نمودهاند
۷۴
و درصد زيادي از جمعيت جهان در اين مناطق زندگي ميکنند.
اما مناطق خشک به چه نواحي اطلاق ميشود؟ مطـابقبا پذيرفته شدهتـرين تعـاريف از منـاطق خـشک: در ايـننواحي نسبت متوسط بارش ساليانه بـه پتانـسيل تبخيـر وتعـرق کمتـر از ۶۵/۰ اسـت (۱۲) و طـول دوره رويـش گيـاه (Length of growing period days) در آنها کمتـر از ۱۸۰ روز ميباشد (۳۰).
يکي از بزرگ ترين مشکلات موجود در منـاطق خـشک،تخريب زمين و بيابان زايـي سـت (۳۴،۳۹ و ۴۹). برآوردهـايبسيار متفاوتي وجود دارد، ولي گفته ميشود در حـدود ۱۰ تا ۲۰ درصد از مناطق خشک، دچار تخريب زمين شده انـد (۲۹ و ۳۶)، ايــن رقــم در برخــي منــابع تــا ۷۰ درصــد از منــاطق خشک(حدود ۳۶۰۰ ميليون هکتار) را شامل شده است (۴۵).
همان گونه که ميدانيم بيابان زايي به معني تخريـب در منـاطقخشک است (۴۵) و در تعريـف رسـميتـر : بيابـان زايـي معـادلتخريــب زمــين در منــاطق خــشک، نيمــه خــشک و خــشکنيمه مرطوب در اثر فاکتورهاي مختلف ماننـد تغييـرات اقليمـي وفعاليت هاي انساني ميباشد (۴۴ و۵۲).
در نگارش هاي پژوهشي و علمي آنقدر بـر پديـده جهـانيبيابان زايي، تخريب زمين و مـشکلات ناشـي از آن تأکيـد شـدهاست(۱۲،۱۴،۳۱، ۳۴ و ۴۳) که ديگر بر هيچکس پوشيده نيـستکه براي مديريت پايدار زيـستمحيطـي و انجـام فعاليـتهـايمرتبط با محيطزيست به پايش و ارزيابي هميشگي ايـن فرآينـدنياز داريم(۸، ۲۵ و۵۰).
اما چگونه ميتوان، نياز مذکور را برطرف سـاخت؟ معمـو ﹰلابــراي انجــام ارزيــابياهــ ي زيــستمحيطــي از يکــسري
معيارها(Indicators) و شاخص هاي(Indices) ز يستمحيطي کهنشان دهنده وضـعيت هـستند، اسـتفاده مـيشـود (۹ و ۱۰). ايـ ن معيارها در قالب مدل هاي مختلـف قـرار گرفتـه و وضـعيت رانشان م ي دهند (۱۶،۱۷،۱۹،۲۲ و ۳۸). بنـابراين از ديربـاز تـلاش شده تا با معرفي يک مدل جديد به شناخت هر چـه بهتـر يـ ک مشکل کمک شود که بيابان زايي نيز از اين قاعده مستثن ي نيست. به طورکلي تقريباﹰ همه ميدانند بيابان زايي چيست (۴۰)، با اينوجود تهيه نقشه تخريب زمين و بيابان زايـي بـه کمـک يـکمدل، کار مشکل و چالشبرانگيزي بـه حـساب مـيآيـد (۴۹ و۵۲)، زيرا اطلاعات ما از فرآيندهاي تخريب و بيابان زايـي وروابط ميان آنها خيلي ناچيز است (۷). اين امـر باعـث شـدهعليرغم بهدست آوردن دادههاي بي شـماري از منـابع زمـين،هنوز تصوير روشني از وضعيت تخريب زمين در سطوح مليو منطقهاي وجود نداشته باشد (۴۶).

گذري به گذشته تا به امروز
تخريـب زمـين بـه معنـي کـاهش يـا هـدررفت تـوان توليـدبيولوژيکي يا اقتصادي زمين اسـت کـه از سـه بخـش اصـليتشکيل شده است: تخريب خاک، تخريـب پوشـش گيـاهي- تنوعزيستي و تخريب منابع آب(۲۸). از گذشته تا بـه امـروزتلاش هاي مختلفي براي ارزيابي هر يک از ايـن بخـش هـايتخريـب در سـطوح ملـي و محلـي صـورت پذيرفتـه اسـت (۹،۱۱، ۳۱،۳۲ و ۴۲). اما جمـعبنـدي همـه ايـن پارامترهـايتخريب در يک مدل تخريب زمين يا بيابان زايي با مـشکلاتزيادي مواجه بوده است (۵۲) به طوري که هنـوز هـم تـصويرروشني از وضعيت ملي و منطقهاي تخريـب زمـين در جهـانوجود ندارد (۴۶). با جستجوي موشـکافانه در پـژوهش هـايارزيابي بيابان زايي، تنها ميتوان ۳ م دل بين المللـي کـه جنبـهعامتري دارند از ايـن پديـده يافـت: اولـين روش ارزيـابي ونقشهبرداري واقعـي بيابـان زايـي را مـيتـوان بـه متـدولوژيمشروط ارزيـابي و نقـشهبـرداري بيابـان زايـي (Provisional
Methodology for Assessment and Mapping of Desertification) که توسـطFAO وUNEP ارائـه گرديـدهاست (۱۳)، نسبت داد؛ دومين مدل ارزيابي بيابان زايي مربوطم يش ود ب ه ش ناخت من اطق زي ست محيط ي ح ساس ب ـه
بيابان زايي(ESAs) که در غالب پـروژه مـدالوس(MEDALUS) اجرا شده اسـت (۲۰ و ۲۳)؛ امـا آخـرين و جديـدترين مـدلارزيابي تخريب زمين مربوط است به پروژة ارزيابي تخريـبزمين در مناطق خشک(Land Degradation Assessment in Aridlands) يــا LADA کــه توســط ســازمان خــوار و بــار
(FAO) (Food and Agricultural Organization)جه ـاني .هدايت و اجرا شده است
به طورکلي تلاش هاي کمي بـراي نقـشهبـرداري تخريـبزمين در مقياس هاي منطقه اي تا جهـاني صـورت گرفتـه (بـهکمک سه مدل بالا يا بدون کمک از آنها) و در اين تـلاش هـامعمولاﹰ مناطق مستعد به فرسايش بادي ملاک ارزيابي بودهاند نه مناطق تخريب شده (۴۸) به طوري که تـا سـال ۲۰۰۲ تنهـاچهار ارزيابي جهاني از شدت و گسترش بيابان زايي صـورتگرفته است (۱۲).
در ايران نيز آخرين تلاش هـا بـراي ارزيـابي بيابـان زايـيمنجر بـه ايجـاد مـدل ايرانـي ارزيـابي پتانـسيل بيابـانزايـي (Iranian Model of Desertification Potential Assessment) ياIMDPA شده است. اين مدل در حقيقت مدل تغيير يافتـهESAs يا مدالوس است که در سال ۱۳۸۳ مطالعات اوليـه آنصورت گر فته (۳ و ۴) و در سال ۱۳۸۴ اقدام به کاليبره نمـودنمدل در شرق اصفهان و حوزه حبله رود شمالي شده است.
در اين پژوهش قصد داريم تا با در نظر گرفتن ملاحظاتمدل هاي بيابان زايي بين المللي(فائو- يونپ، مـدالوس و لادا)، اجراي مجدد مدل ايراني ارزيابي پتانسيل بيابانزايي در شرقاصفهان و مطالعات انجام شده روي اين مدل تا به امـروز بـهارزيابي و نقد معيارهاي خاک، پوشش گياهي و فرسـايش درمدلIMDPA بپردازيم . هدف ما در اين مقاله روشن نمـودنبسياري از نقاط تاريک مطالعات بيابان زايـي در ايـران اسـت،قصد داريم روشن کنيم در يک مطالعه بيابان زايي بايد از کجاشروع کرد و چـه چيـزي انتظـار داشـت. در حقيقـت ضـمنبررسي مدل ايراني ارزيابي پتانسيل بيابانزايي به اعتبارسنجيمجــدد آن در ناحيــه پــايلوت خــواهيم پرداخــت و ســعيم ي نم اييم ب ا پرهي ز از ي ک جانب ه گراي ي در ابت دا ب راي پژوهشگران مشخص نماييم، در اين مدل بايد بـه دنبـال چـهبود، با چه نقاط ضعفي در آن مواجه خواهيم بود، توان مـدلدر چه سطحي قرار دارد و بـراي اصـلاح آن در زمينـه مـورد
۷۵

بررسي نياز به چه تغييراتي ميباشد. هم چنين مشخص نماييمچگونه بايد مدل را اجـرا نمـود و در رونـد بررسـي بـه چـهنکاتي توجه داشت.

منطقه مورد مطالعه
با توجه به مسطح بودن بيـشتر بخـش هـاي شـرقي شهرسـتاناصفهان، اين ناحيه يکي از کمبارشترين نواحي استان اصفهانبه حساب ميآيد به طوري که ميانگين بارش آن براسـاس آمـارايستگاههاي هواشناسي ورزنـه، کوهپايـه و هريـزه در منـاطقکم ارتفاع جنوب شرقي کمتر از ۷۵ ميلي متر در سال است(۳ و۴). با توجه به مـشکلات ناشـي از بيابـانزايـي در شهرسـتاناصفهان، در مطالعات قبلي بيابان زايي بخـشي از آن بـه عنـوانمنطقه پايلوت بيابان زايي در نظـر گرفتـه شـده اسـت(۳ و ۴). محـدوده مـورد مطالعـه در ايـن تحقيـق بـا مـساحت حـدود ۳۴۵۵۹۱ هکتار بين طول هاي شرقي  2956 ˚۵۱ تا  2242
211074-260494

˚۵۲ و عرض هاي شمالي  4109 ˚۳۲ تا  0503 ˚۳۳ قـرارگرفته است(شکل ۱).
کاربريهاي عمـده زمـين در ايـ ن ناح يـ ه مطالعـاتي شـامل:
۱. مراتــع و زمــين هــاي بــدون پوشــش(حــدود ۶۵ درصــد)،
۷۶
950215-2789677

شکل ۱. موقعيت منطقه مورد مطالعه در استان اصفهان
۲. زمـين اهـ ي کـشاورزي (حـدود ۱۷ درصـد) ۳. تـاغزارهـا و ماسه زارها (حدود ۱۳ درصد ) ميباشند (شکل ۲). ارتفاع ناح يـ ه مطالعاتي بين حدود ۱۱۰۰ متر در دشت هاي جنـوب ي تـا حـدود۳۵۰۰ متر در كوه هاي شمال شرق منطقـه متغيـر اسـت. بخـشوسيعي از محـدوده مطالعـاتي در جنـوب جلگـهاي بـه ارتفـاعمتوسط ۱۴۰۰ متر را تشكيل مي دهد.
ميانگين بارش سالانه در منطقه مورد مطالعه در بخـشكم ارتفاع حدود ۷۵ ميلي متـر و در منـاطق مرتفـع شـمالدرحدود ۲۰۰ ميلي متر در سال مـي باشـد . رژيـم بارنـدگيمحدوده مطالعاتي، مديترانهاي با فصل خشك متمركـز بـرتابـستان اسـت. حـداكثر بـارش سـالانه در بهمـن مـاه بـا ميانگين ۳/۱۵ درصد بارش سالانه و حداقل آن در شهريور مـاه بـا متوسـط ۲/۰ درصـد بارنـدگي سـالانه بـه وقـوع مي پيوندد (۳ و ۴).

مواد و روشها
IMDPA مدل
جزئيات مدلIMDPA همراه با شيوه اندازهگيريهاي هر يک از معيارها و شاخص ها در دستورالعمل منتشر شده توسط دانشکده منابع طبيعي دانشگاه تهران (۳ و ۴)، بـه طـور کامـل بيـان شـدهاست. با اين حال بهطور مختصر به بيـان برخـي از اصـليتـرين بخشهاي اين مدل پرداخته ميشود.

1629918-4113103

شکل ۲. کاربريها ي زمين در منطقه مورد مطالعه(سازمان جنگل ها و مراتع)

همان گونه که از عنوان ايـن مـدل مـشخص اسـت، در آنپتانسيل بيابان زايي يا به عبارت بهتر خطر بيابـان زايـي مـورد ارزيابي قرار ميگيرد. بنابراين وقتي خطر بيابان زايـي بررسـيمــي شــود، برخــي از معيارهــا درجــه بيابــانشــدگي يــاتخريب يافتگي(با توجه به استفاده از واژههايDesertified وDegradated براي نشان دادن درجهاي که قبلاﹰ تخريب اتفاقافتاده است و با توجه به اين کـه اسـتفاده از واژه بيابـان زايـيبراي ايـن دو واژه تـا انـدازهاي نمـيتوانـد مفهـوم اصـلي رابرساند، در اين رساله بـراي بررسـي جنبـه يـا وجـه “درجـه بيابانزايي” براي آن که نشان دهيم در حـال حاضـر تخريـبانجام گرفته است(نه اين که تخريـب انجـام خواهـد شـد)، ازواژهه اي “بيابــانشــدگي” و “تخريــب يــافتگي” استفاده مي شود.) را نشان ميدهند(بالفعـل )، ولـي برخـي ديگـر تنهـانشان ميدهند، چه ميزان قدرت و پتانسيل براي بيابـانيشـدنوجود دارد (بالقوه). براي انجام ارزيابي پتانسيل بيابان زايي دراين مدل نه معيار مختلف پيشنهاد شـده اسـت(شـکل ۳): ۱) اقلــيم؛ ۲) زمــينشناســي- ژئومورفولــوژي؛ ۳) خــاک؛ ۴) پوشــش گيــاهي؛ ۵) کــشاورزي؛ ۶) آب؛۷) فرســايش؛ ۸) اقتصادي- اجتماعي؛ ۹) تکنولوژي و توسعه شهري. معيارها مدل ايراني ارزيابي پتانسيل بيابان زايي همراه با شاخص هاي هر معيار در شکل (۳) به نمايش در آمده است.
همانطورکه در ذهن تداعي م يشود، مع يارهاي ۱، ۲، ۸، ۹ و تا اندازه اي ۵ (به ترتيب اقلـيم، زمـين شناسـي- ژئومورفولـوژي، اقتصادي- اجتماعي، تکنولوژ ي و توسعه شهري و کـشاورزي)، از دسته دوم معيارها به حساب ميآيند که تنها خطر يا پتانـسيل
۷۷
53101-5171942

خاک، پوشش گياهي، آب و فرسايش) ضمن نشان دادن خطر وپتانسيل ب يابـان زا يـي، در برخـي مـوارد درجـه بيابـان شـدگي وتخري ب يافتگي را نيز نشان ميدهند(دسته اول).
در مدل ايراني ارز يابي پتانس يل بيابانزايـي بـراي هـر معيـ ار دستکم سه شاخص ارزيابي ارائـه شـده اسـت(شـکل ۳) کـهميانگين هندسي ارزش کمي ا ين شاخص ها به عنوان ارزش کمي آن مع يار در نظر گرفته ميشود(رابطـه ۱) و در نهايـ ت م يـانگين هندســي ارزش کمــي تمــام معيارهــا، ارزش کمــ ي پتانــسيل بي ابانزايي را نشان ميدهد.
در اين پژوهش چهار معيار از مدل IMPDA مورد ارزيابي قرار گرفتهاند:
۱. خاک؛ ۲. پوشش گياهي؛ ۳. فرسايش بادي؛ ۴. فرسايش آبي مطابق با دستورالعمل مدلIMDPA هر يک از معيارهاي مذکور۷۸

شکل ۳. معيارها و شاخصهاي مدل ارزيابي پتانسيل بيابان زايي در ايران (IMDPA)

بي ابانزايي را نشان ميدهند. اما مع يارهاي ۳، ۴، ۶ و ۷ (به ترتيب از شاخصهايي برا ي ارزيابي استفاده ميکنند:
خاک: الف)شوري(هدايت الکتريکي)؛ ب) بافت خاک؛ ج) عمق خاک؛ د) درصد سنگريزه
پوشش گ ياهي: الف) وضعيت پوشش؛ ب) تجديد پوشـش؛ ج) بهره برداري از پوشش
فرسايش آب ي: الف) نوع و تراکم فرسايش آب ي؛ ب ) نوع استفادهاز زمين؛ ج) تراکم تاج پوشش گياهي
فرسايش بادي : الف) ظهور رخساره هاي فرسـايش بـادي؛ ب) تراکم پوشش گياهي غيرزنده؛ ج) تراکم پوشش گيـاهي؛ د) تعداد روزهاي داراي طوفان و گرد و خاک. هـر شـاخصدر ابتدا به کمک دسـتورالعمل روش انـدازهگيـري مـيشـود،سپس بـه وسـيله جـداول امتيـازدهي، ارزيـابي (۳ و ۴) و درنهايت م يانگين هندس ي شاخص ها، مطـابق رابطـه (۱) محاسـبه شده و به عنوان امت ياز مع يار آن شاخص ها در نظر گرفته ميشود.
امتياز هر معيار به وسيله جدول دي گـري ارز يـابي کي فـي خواهـدشد(امتياز کمتـر از ۶/۱، پتانـسيل کـم؛ امتيـاز بـين ۶/۱ تـا ۶/۲، پتانسيل متوسط؛ امتياز بين ۶/۲ تا ۶/۳، پتانسيل زياد؛ امتياز بيشاز ۶/۳، پتانسيل بسيار زياد).
800100-26992

Ii  (IIin1X )i 1 n  n X .X .X … .X1 23n [۱]

در رابطه (۱)،Xn امت ياز مربوط به شاخص هاي يـ ک مع يـ ار وIi امتياز معيار مورد بررس ي ميباشند.
ب ا اس تفاده از نق شه ه اي توپ وگرافي ۵۰۰۰۰:۱ و ت صاوير ماهواره لندست سال ۲۰۰۴ و هم چنين استفاده از طـرح هـايتحقيقاتي، طرح هاي مطالعاتي، پايان نامه هاي کارشناسي ارشـدو رساله دکتـري و حاصـل تـلاش بـيش از ۳۰ سـال کـار در

461010-3539318

لف
ا

ب

لف

ا



قیمت: تومان


پاسخ دهید