بررسی اثر آلودگی هوا بر پوشش گیاهی مراتع استان گلستان با استفاده از سنجش از دور، بازه زمانی (۲۰۱۵–۲۰۲۵)

مراتع به عنوان یکی از حساس ترین اکوسیستم های طبیعی در ایران، تحت تاثیر عوامل متعددی از جمله تغییرات اقلیمی، خشکسالی و آلودگی هوا قرار دارند. این پژوهش به منظور بررسی رابطه بین آلودگی هوا به عنوان شاخص AOD (Aerosol Optical Depth) و پوشش گیاهی مرتعی به عنوان شاخص NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)، در مراتع استان گلستان در بازه زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ انجام شده است. داده های سنجش از دور شامل NDVI (MODIS/MOD۱۳Q۱)، AOD (MERRA-۲)، دمای سطح زمین (LST)، بارش (CHIRPS) و ارتفاع (SRTM) در محیط Google Earth Engine پردازش شدند. مناطق مرتعی با استفاده از مجموعه داده ESA WorldCover v۲۰۰ استخراج گردید. برای مدل سازی رابطه بین متغیرها، از الگوریتم Random Forest با ۹۰ درخت استفاده شد و روند تغییرات NDVI با روش های Mann-Kendall و Sen’s Slope تحلیل گردید. نتایج نشان داد که میانگین NDVI در طول دوره مطالعه از ۰.۳۶۵ (در سال ۲۰۱۸) تا ۰.۳۲۵ (در سال ۲۰۲۳) متغیر بوده است. مدل Random Forest توانست تغییرات NDVI را با دقت بالایی (R² = ۰.۷۸ و RMSE = ۰.۰۴۲) پیش بینی کند. هم بستگی معکوس قوی بین NDVI و AOD (r = -۰.۶۴) و روند کاهشی معنی داری در پوشش گیاهی (Sen’s Slope = -۰.۰۰۱۸، p = ۰.۰۲۱) مشاهده شد. نقشه NDVI سال ۲۰۲۵ نیز توزیع فضایی ناهمگونی را نشان داد؛ به طوری که مناطق کوهستانی جنوب غربی با پوشش گیاهی بالا (رنگ سبز) و مناطق پست جنوب شرقی با پوشش ضعیف (رنگ قرمز) متمایز بودند. یافته ها تاکید می کنند که آلودگی هوا به عنوان یک عامل تخریب کننده غیرمستقیم، نقش قابل توجهی در کاهش سلامت مراتع دارد. بنابراین، ادغام پارامتر AOD در سیاست های مدیریت مرتع و کاهش منابع کاهش فعالیت های ایجادکننده گرد و غبار در اولویت های برنامه ریزی محیطی قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

آلودگی هوا ، پوشش گیاهی مرتعی ، NDVI ، AOD ، Random Forest