الگوی مکانی شاخص های چندعملکردی آشفتگی در آبخیز سامیان، استان اردبیل

کاهش تنوع زیستی جهانی ناشی از فعالیت های انسانی و گسترش مداوم کاربری اراضی انسان ساخت، نیاز به درک بهتر رابطه تنوع زیستی با آشفتگی های انسانی را عمیق تر کرده است. با شناخت و بررسی روند تغییرات آشفتگی ها در طول زمان، می توان عوامل ایجاد آن را مشخص و تصمیمات مناسبی برای کاهش آشفتگی ها اتخاذ نمود. این در حالی است که کاربرد بوم شناسی سیمای سرزمین در زمینه های مختلف برنامه ریزی شهری نشان دهنده قابلیت تحلیل و بیان کمی نتایج حاصل از تعامل انسان و محیط زیست است. کسب آگاهی جامع از رفتارپذیری این نوع از تغییرات برای دستیابی به مدیریت نظام مند و تلاش در راستای تامین پایداری بوم سازگان ضروری است. هم چنین، شناسایی فرآیندهای اصلی و عوامل ساختاری در ایجاد تغییرات کلیدی در سیمای سرزمین، درک مناسبی از رفتارپذیری و تغییرپذیری سیمای سرزمین فراهم می کند. آشفتگی های بوم شناختی می توانند به طور طبیعی (آتش سوزی، سیل، بهمن، طوفان یا آتشفشان) و یا در اثر فعالیت های انسانی (جاده سازی، آلودگی، تغییر کاربری یا استخراج معدن) ایجاد شوند و حتی می توانند یک زیستگاه را کاملا تغییر دهند. یکی از نیازهای برنامه ریزی برای مدیریت و حفاظت موثر و پایدار، درک و آگاهی بهتر از روند تغییرات مکانی این نوع آشفتگی هاست. از طرفی، شناسایی و پایش به موقع پاسخ بوم سازگان به محرک های آشفتگی یک گام مهم در کسب اطمینان از استفاده پایدار از منابع طبیعی و مدیریت یکپارچه آبخیز است. بر همین اساس، پژوهش حاضر با هدف شناسایی محرک های آشفتگی، توسعه شاخص های چندعملکردی آشفتگی و تحلیل الگوی مکانی آن ها در آبخیز سامیان واقع در استان اردبیل برنامه ریزی شده است.

در پژوهش حاضر، با توجه به پیشینه مطالعاتی در آبخیز و نیز مرور منابع مرتبط با شاخص های آشفتگی، در کل 29 محرک آشفتگی مورد شناسایی قرار گرفت. سپس از آزمون اسپیرمن برای شناسایی و حذف محرک های آشفتگی دارای همبستگی معنی دار (p-value<0.05) استفاده شد. در ادامه، بر اساس وزن دهی برابر و با استفاده از مجموع وزنی محرک های آشفتگی نهایی شده، چهار شاخص چندعملکردی مبتنی بر کاربری اراضی (DI-LU) (با معیارهای مساحت کشاورزی، مساحت مرتع، مجموع کشاورزی و مسکونی، مساحت زراعت دیم، مساحت زراعت آبی، مساحت کاربری شهری، بافر 600 متری شهری، بافر 600 متری شهری، کشاورزی، شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی و تراکم جاده)، جمعیت شناختی (DI-DG) (با معیارهای تراکم جمعیت، تراکم خانوار روستایی، تراکم افراد شاغل 10 ساله، تعداد افراد شاغل در کشاورزی، تراکم افراد شاغل در صنعت، تراکم افراد شاغل در خدمات و تراکم مسکونی)، منابع آلودگی (DI-CR) (با معیارهای فرسایش خاک، رسوب ویژه، ضریب مکانی LQ  در کشاورزی، ضریب مکانی LQ در صنعت، فاصله رودخانه ها از مناطق مسکونی، تراکم عملیات معدنی، تراکم مراکز صنعتی و تراکم آلاینده ها) و هیدرولوژی (DI-HR) (با معیارهای شیب، مساحت آبگیرها و تالاب ها، ذخیره سد و تراکم سد) توسعه داده شد. در نهایت، شاخص آشفتگی کل (TDI) از مجموع وزنی شاخص های چندعملکردی محاسبه و توزیع مکانی آن پهنه بندی شد.

نتایج و بحث :

یافته های حاصل از محاسبه شاخص های چندعملکردی آشفتگی مبتنی بر گروه اول تا چهارم، بر اساس هشت، دو، هشت و چهار محرک آشفتگی شناسایی شده در 27 زیرآبخیز سامیان به دست آمد. نتایج اعمال وزن دهی برابر نشان داد که متغیرهای مورد استفاده در محاسبه شاخص های آشفتگی مبتنی بر گروه اول تا چهارم به ترتیب وزن 13/0، 50/0، 17/0 و 33/0 را به خود اختصاص دادند. نتایج حاصل از پهنه بندی نشان داد که حداکثر مقدار شاخص آشفتگی مبتنی بر کاربری اراضی (DI-LU) مربوط به زیرآبخیز 27 با مقدار 77/0 در طبقه زیاد، جمعیت شناختی (DI-DG) مربوط به زیرآبخیز 27 با مقدار 89/0 در طبقه بسیار زیاد، حداکثر مقدار شاخص آشفتگی مبتنی بر منابع آلودگی (DI-CR) مربوط به زیرآبخیز 15 با مقدار 61/0 در طبقه زیاد و حداکثر مقدار شاخص آشفتگی مبتنی بر هیدرولوژی (DI-HR) مربوط به زیرآبخیز 25 با مقدار 82/0 در طبقه بسیار زیاد آشفتگی قرار گرفت. هم چنین، میانگین شاخص های چندعملکردی اول تا چهارم به ترتیب برابر با 16/0±46/0، 16/0±40/0، 09/0±38/0، 15/0±52/0 و 08/0±44/0 و میانگین و انحراف معیار شاخص آشفتگی کل (TDI) برابر با 44/0 و 08/0 به دست آمد. این شاخص آشفتگی در سه طبقه کم، متوسط و زیاد دسته بندی شد. هم چنین، مساحت قابل توجهی از کل آبخیز سامیان در طبقه متوسط (60/0-41/0) قرار گرفت.

در دهه های اخیر، بوم سازگان های طبیعی به دلیل گرمایش جهانی اقلیم، رویدادهای شدید آب و هوایی، بهره برداری بی رویه انسان از منابع و آسیب به محیط زیست، آشفتگی های منفی بی سابقه ای را تجربه کرده اند. این امر در درازمدت منجر به یک سری مشکلات پیچیده شده که بقاء و توسعه پایدار جامعه را تهدید خواهد کرد. بر همین اساس، شناسایی منطقه ای محرک های آشفتگی برای کاهش تعارضات توسعه اجتماعی-اقتصادی و حفاظت از محیط زیست بسیار مهم است. از نظر کلی آبخیز سامیان دارای طبقه متوسط، کم، کم و متوسط به ترتیب مبتنی بر شاخص های چندعملکردی آشفتگی گروه اول تا چهارم است. هم چنین، طبق نتایج پهنه بندی شاخص های چندعملکردی آشفتگی، اکثر زیرآبخیز ها بر اساس گروه چهارم در طبقه متوسط قرار گرفتند که حاکی از اهمیت در نظر گرفتن محرک هایی مانند شیب، ذخیره سد و تراکم سد است. نتایج حاصل از تحلیل مکانی نیز نشان داد که در مجموع، بخش های مرکزی و شمالی آبخیز آشفتگی بالاتری نسبت به سایر بخش ها دارند. از آن جایی که، تغییرات سریع در بوم سازگان های مختلف یک آبخیز تحت تاثیر انسان منجر به بروز آشفتگی در سطح دسترس پذیری منابع طبیعی و بروز مسائل پیچیده اجتماعی-اقتصادی می شود، نتایج پژوهش حاضر، در تشخیص پویایی انواع آشفتگی ها به منظور درک فعل و انفعالات موجود در سامانه آبخیز و توسعه راهبردهای مورد نیاز مدیریت پایدار کاربرد دارد.