عملکرد مراتع با استفاده از رویکردهای میدانی و سنجش از دور (مطالعه موردی: مراتع استپی و نیمه‌استپی جنوب و غرب اصفهان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مرتع‌داری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

ارزیابی ساختار و عملکرد پیش‌نیاز مدیریت صحیح اکوسیستم‌های مرتعی می‌باشد و می‌تواند در تشخیص میزان تخریب و انتخاب روش مناسب مدیریتی به مرتع‌داران کمک کند. این مطالعه با هدف ارزیابی عملکرد مراتع استپی و نیمه‌استپی استان اصفهان با استفاده از رویکردهای میدانی و دورسنجی انجام شد. در این تحقیق با استفاده از روش زمینی تجزیه و تحلیل عملکرد چشم‌انداز ((LFA و شاخص دورسنجی نشت (LI) 50 زیرحوزه با عملکرد بالا و در معرض تخریب شناسایی شد. بدین‌منظور در منطقه استپی جنوب اصفهان در شهرستان شهرضا تعداد 15 سایت در مراتع با وضعیت خیلی ‌ضعیف و در مراتع نیمه‌استپی غرب اصفهان در منطقه آغچه- شهرستان فریدن تعداد 21 سایت در مراتع ضعیف، خیلی ضعیف و متوسط انتخاب و طبق دستورالعمل روش LFA امتیازدهی شد. برای زیرحوزه‌های رستری تهیه شده شاخص متریک LI برآورد گردید. همچنین برای مناطق مطالعاتی نقشه DEM و شاخص‌های طیفی NDVI و SAVI از تصاویر لندست TM سال 2009 استخراج شد. نتایج نشان داد که در هر دو منطقه مطالعاتی رابطه خطی مثبت معنی‌داری (05/0P<) بین شاخص‌های LFA با شاخص‌های NDVI و SAVI وجود دارد. همچنین همبستگی منفی معنی‌داری در سطح 5 درصد بین عملکرد حاصل از شاخص LI و شاخص‌های LFA وجود داشت. از این‌رو با توجه به وسعت مراتع خشک و نیمه‌خشک کشور، می‌توان از این شاخص‌ها برای ارزیابی عملکرد این عرصه‌ها و اولویت‌بندی زیرحوزه‌ها برای استفاده از برنامه‌های پایش به‌منظور حفاظت عرصه‌های طبیعی استفاده کرد.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of rangeland functionality involving field- based and remotely- sensed approaches (Case study: Steppe and Semi-Steppe rangelands of Isfahan South and West)

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Jafari 1
  • Reza Jafari 2
  • Hosein Bashari 2
1 Graduated Master of Science, Faculty of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Isfahan
2 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

    Assessing the structure and functionality of rangelands is required to detect early changes in the ecosystem and assist managers to evaluate the effects of their management practices. This study was aimed to evaluate the functionality of steppe and semi-steppe rangelands in Isfahan province using field and remote sensing approaches. For this purpose, the functionality and land degradation status in 50 sub-basins were identified using the field- based landscape function analysis (LFA) method in 15 sites in steppe rangelands of Shahreza in south of Isfahan with very poor conditions, and also 21 sites with very poor, poor and moderate conditions in the semi-steppe rangelands of Aghcheh in west of Isfahan. The remotely- sensed leakiness index (LI) was calculated on the basis of the 50 sub-basins and a DEM map of the study area and also NDVI and SAVI vegetation indices were extracted from Landsat TM images in June 2009. The results showed that the outputs of the LFA method had positive and negative relationships with vegetation indices and LI with a 95% confidence level (P-value<0.05), respectively. Hence, in broad arid and semi-arid rangelands of Iran, these functionality indices can be used to prioritize rangeland functionality levels and protect these natural lands from degradation in the future using appropriate monitoring programs at the sub-basin scale.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ragland function
  • Landscape Function Analysis (LFA)
  • Leakiness index (LI)
  • NDVI
  • SAVI

مراجع

- آذرنیوند، ح.، زارع چاهوکی، م.، 1389. بوم شناسی مرتع. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ اول، 354 صفحه.
- حکیمی میبدی، م.ح.، صادقی نیا، م.، داهی، م. ر.، 1388. شناسایی گیاهان مرتعی ایران. مرکز نشر دانشگاهی، 206 صفحه.
- زبیری، م.، مجد، ع.، 1387. آشنایی با فن سنجش از دور و کاربرد در منابع طبیعی اطلاعات ماهواره‌ای، عکس‌های هوایی، فضایی. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ هفتم، 317 صفحه.
- علوی پناه، م.، 1392. کاربرد سنجش از دور در علوم زمین. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ چهارم، 477 صفحه.
- مصداقی، م.، 1388. بوم شناسی گیاهی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، چاپ اول، 187 صفحه.
- مقدم، م. 1391، مرتع و مرتع‌داری، چاپ چهارم، مؤسسه انتشارات و چاپ، دانشگاه تهران، 482 صفحه.
- Andalibi, L., Jafari, R., Bashari, H. 2013. Performance analysis of a remotely-sensed leakiness index for rangeland function assessment in semi-steppe rangelands of Isfahan province. Rangeland, 7 (3): 238-247. (In Persian).
- Ata Rezaei, S., Arzani, H., Tongway, D., 2006. Assessing rangeland capability in Iran using landscape function indices based on soil surface attributes. Journal of Arid Environments, 65 (3): 460-473.
- Bartley, R., Roth, C.H., Ludwig, J., McJannet, D., Liedloff, A., Corfield, J., Abbott, B. 2006. Runoff and erosion from Australia's tropical semi‐arid rangelands: Influence of ground cover for differing space and time scales. Hydrological Processes, 20 (15): 3317-3333.
- Bastin, G.N., Ludwig, J.A., Eager, R.W., Chewings, V.H., Liedloff, A.C., 2002. Indicators of landscape function: comparing patchiness metrics using remotely-sensed data from rangelands.Ecological Indicators, 1: 247–260.
- Derbel, S., Cortina, J., Chaieb, M., 2009. Acacia saligna plantation impact on soil surface properties and vascular plant species composition in central Tunisia. Arid Land Research and Management, 23 (1): 28-46.
- Dunwoody, E., Apan, A., Liu, X., 2013. Effects of spatial resolution on measurement of landscape function using the landscape leakiness calculator. In Proceedings of the Surveying and Spatial Sciences Conference (SSSC 2013): 1-15. Surveying and Spatial Sciences Institute.
- Ebrahimi Khusfi1 M. Darvishzade R. Matkan A.A., Ashourloo D. 2010. Drought Assessment in Arid Regions Using Vegetation Indices- a Case Study of "Shirkooh of Yazd" in Central Iran. Environmental Sciences, 7 (4): 59-72. (In Persian).
- Forouzeh, M., Sharafatmandrad, M., 2012. The effect of water spreading system on the functionality of rangeland ecosystems. Journal of Arid Land, 4 (3): 292−299.
- Gaitán, J.J., Bran, D., Oliva, G., Ciari, G., Nakamatsu, V., Salomone, J., Maestre, F.T., 2013. Evaluating the performance of multiple remote sensing indices to predict the spatial variability of ecosystem structure and functioning in Patagonian steppes. Ecological Indicators, 34: 181-191.
- Ghodsi, M., Mesdaghi, M., Heshmati, GH. A., 2012. Effect of different growth forms on soil surface features (Case study: Semi-steppe rangeland, Golestan National Park). Watershed Management Research (Pajouhesh & Sazandegi), 24 (93): 63-69. (In Persian).
- Gomez, M.G., T. Maestre, F.T., 2011. Remote sensing data predict indicators of soil functioning in semi-arid steppes. central Spain. Ecological Indicators, 11 (5): 1476–1481.
- Ji, L., Peters, A.J., 2003. Assessing vegetation response to drought in the northern Great Plains using vegetation and drought indices. Remote Sensing of Environment, 87(1): 85-98.
- Kakembo, V., Ndlela, S., Cammeraat, E., 2012. Trends in vegetation patchiness loss and implications for landscape function: the case of Pteronia Incana invasion in the Eastern Cape Province, South Africa. Land Degradation & Development, 23 (6) : 548-556.
- Kallel, A., Sylvie, L., Catherine O., Laurence, H., 2007. Determination of vegetation cover fraction by inversion of a four-parameter model based on isoline parametrization. Remote Sensing of Environment, 111 (4): 553-566.
- Kwok, A., Eldridge, D., Oliver, A.I., 2011. Do landscape health indices reflect arthropod biodiversity status in the eucalypt woodlands of eastern Australia? Austral Ecology, 36: 800–813.
- Lozano, F. J., Soriano, M., Martínez, S., Asensio, C., 2013. The influence of blowing soil trapped by shrubs on fertility in Tabernas District (SE Spain). Land Degradation & Development, 24 (6) : 575-581.
- Ludwig, J.A., Tongway, D., 1997. The conservation of water and nutrients within landscapes. Ludwig, J.A., Tongway, D., Freudenberger, D., et al. Landscape Ecology Function and Management: Principles from Australia's Rangelands. Collingwood: CSIRO publishing.
- Ludwig, J.A., Tongway, D.J., Bastin, G.N., James, C.D., 2004. Monitoring ecological indicators of rangeland functional integrity and their relation to biodiversity at local to regional scales. Austral Ecology, 29(1): 108-120.
- Maestre, F.T., Cortina, J., 2004. Insights into ecosystem composition and function in a sequence of degraded semiarid steppes. Restoration Ecology, 12 (4): 494-502.
- Mayor, A., Bautista, S., 2012. Multi-scale evaluation of soil functional indicators for the assessment of water and soil retention in Mediterranean semiarid landscapes. Ecological Indicators, 20: 332–336.
- McIntyre, B. S., Tongway, D., 2005. Grassland structure in native pastures: links to soil surface condition. Ecological Management & Restoration, 6 (1): 43-50.
- Munro, N. T., Fischer, J., Wood, J., Lindenmayer, D.B., 2012. Assessing ecosystem function of restoration plantings in south-eastern Australia. Forest Ecology and Management, 282: 36-45.
- Parker, D.M., Bernard, R.T.F., Adendorff, J., 2009. Do elephants influence the organisation and function of a South African grassland? Rangeland Jornal, 3 (4): 395–403.
- Paruelo, J., Garbulsky, M.F., Guerschman, J.P., Jobbagy, E.G., 2004. Two decades of normalized difference vegetation index changes in South America: identifying the imprint of global change. International Journal of Remote Sensing. 25: 1–14.
- Plant, M., Shiecver, P., Pike, D., Heric. G. 2000. Interpreting indicators of rangeland health: 20 p. In Arzani, H., Zandi Isfahani, E. (Eds). (In Persian).
- Post, D., 2005. Impact of grazing on sediment and nutrient concentrations in streams draining rangelands of the Burdekin catchment. Australian Water Association; OZWATER watershed: the turning point for water. Australia, 5-6 May, 5260.
- Rahdari, V., Maleki, S., Najafabadi, S., 2010. Compression of Vegetation Indices for Vegetation Cover Mapping in Arid and Semi-arid Environment Using Satellite Data (case study: Mouteh Wild Life Sanctuary). Journal of Applied RS and GIS Techniques in Natural Resource Science, 1 (1): 79-87. (In Persian).
- Sellers, P.J., 1985. Canopy reflectance, photosynthesis, and transpiration. International Journal, of Remote Sensing 6 (8): 1335-1372.
- Tongway, D.J., Hindley, N.L., 2004. Landscape function analysis manual: procedures for monitoring and assessing landscapes with special reference to minesites and rangelands. Canberra, ACT: CSIRO Sustainable Ecosystems.
- Tongway, D., Hindley, N., 1995. Manual: Assessment of soil condition of tropical grasslands. Canberra, Australia: CSIRO, 60 p
- Tucker, C.J., Townshend, J.R., Goff, T.E., 1985. African land-cover classification using satellite data. Science, 227: 369–375
- Valentin, C., d'Herbès, J.M., Poesen, J., 1999. Soil and water components of banded vegetation patterns. Catena, 37 (1): 1-24.
- Van der Walt, L., Cilliers, S. S., Kellner, K., Tongway, D., Van Rensburg, L. 2012. Landscape functionality of plant communities in the Impala Platinum mining area Rustenburg. Journal of Environmental Management, 113: 103-116.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 10 آبان 1393
  • تاریخ بازنگری: 31 شهریور 1394
  • تاریخ پذیرش: 25 مرداد 1394

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار