بررسی تغییرات پوشش گیاهی در استان خراسان شمالی با استفاده از شاخص­های پوشش گیاهی مبتنی بر سنجش از دور (مطالعه موردی: مراتع جیرانسو)

چکیده مبسوط مقدمه: مراتع به عنوان منابع طبیعی تجدیدشونده، نقش مهمی در حفظ محیط زیست و تامین نیازهای دامی و گیاهی دارند. این منابع علاوه بر تامین علوفه برای دام ها، از خاک و آب محافظت می کنند. با این حال، تغییرات بی برنامه کاربری اراضی و تخریب پوشش گیاهی در ایران، به ویژه در چهار دهه اخیر، باعث کاهش کیفیت این منابع شده است. عواملی مانند افزایش جمعیت، گسترش شهرنشینی و چرای بی رویه دام ها به تخریب مراتع منجر شده است. در این میان، سنجش از دور (RS) و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ابزارهای کارآمدی برای پایش این تغییرات هستند. این فناوری ها به طور دقیق و بدون نیاز به روش های سنتی پرهزینه، امکان نظارت بر تغییرات محیطی و شناسایی عواملی مانند شوری خاک و فرسایش را فراهم می کنند. استفاده از داده های ماهواره ای می تواند به ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی، اثرات خشکسالی ها و دیگر تهدیدات زیست محیطی کمک کند. به همین دلیل، این ابزارها در مدیریت منابع طبیعی و حفاظت از مراتع اهمیت بسیاری دارند.مواد و روش ها: در این پژوهش، مرتع قشلاقی جیرانسو در شهرستان مانه و سملقان به مساحت ۲۱۶۸ هکتار مورد مطالعه قرار گرفته است. این منطقه با اقلیم خشک و سرد و بارندگی سالانه ۲۲۳ میلی متر در شمال غرب ایران واقع است. برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی، از تصاویر ماهواره ای سری زمانی لندست (TM و OLI) و تصاویر گوگل ارث استفاده شد. تصاویر ماهواره ای با دقت مکانی ۳۰ متر و به تاریخ های مختلف (۱۹۹۷، ۲۰۰۲، ۲۰۰۸، ۲۰۱۳، ۲۰۱۸، و ۲۰۲۳) از آرشیو سازمان زمین شناسی آمریکا (USGS) جمع آوری گردید. پس از پیش پردازش داده ها برای کنترل کیفیت و رفع خطاهای هندسی و رادیومتری، تصاویر با استفاده از روش های مختلف پردازش مانند تعدیل هیستوگرام و ترکیب رنگی برای بارزسازی اطلاعات مورد بررسی قرار گرفتند. برای تحلیل پوشش گیاهی، از شاخص های NDVIو MSAVI استفاده شد. سپس روند تغییرات پوشش گیاهی با دو روش تفاضل تصویر و طبقه بندی آستانه ای بررسی گردید.نتایج و بحث: نتایج این تحقیق نشان داد که در دوره های مختلف زمانی، کمترین مقدار شاخص های پوشش گیاهی در سال ۲۰۰۸ مشاهده شد، که همزمان با خشکسالی شدید در ایران بوده است. این کاهش در پوشش گیاهی نشان دهنده وابستگی شدید آن به بارندگی و شرایط اقلیمی است. بررسی تغییرات کاربری اراضی نیز نتایج مشابهی را نشان داد؛ به طور خاص، در دوره ۲۰۰۸-۱۹۹۷، حدود ۲۲۶ هکتار از اراضی مرتعی فقیر از بین رفت، که معادل ۱۰ درصد از مساحت کل مرتع بود. همچنین، در دوره بعدی (۲۰۱۳-۲۰۰۸)، حدود ۳۲۳ هکتار از اراضی مرتعی فقیر کاهش یافت و کلاس های کاهشی بیش از ۱۴ درصد از سطح منطقه را پوشش داد. این نتایج تاکید می کند که روش های سنجش از دور، به ویژه با استفاده از شاخص های پوشش گیاهی، ابزارهایی کارآمد و دقیق برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی و پایش وضعیت مراتع هستند. به طور کلی این تحقیق نشان داد که برای پایش دقیق وضعیت مراتع، استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص های گیاهی مانند NDVI و MSAVI، علاوه بر ارائه اطلاعات مشابه به روش های سنتی، دقت بالاتری در شناسایی تغییرات و روندهای اکولوژیکی به ویژه در مناطق با اقلیم خشک و نیمه خشک دارد.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش بر اهمیت شاخص های NDVI و MSAVI در بررسی تغییرات پوشش گیاهی تاکید دارد و نشان می دهد که این شاخص ها توانایی پایش روند تخریب و تغییرات زیست محیطی را دارند. این شاخص ها به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که بیشتر تحت تاثیر تغییرات اقلیمی و خشکسالی ها قرار دارند، نقش مهمی در شبیه سازی کاهش پوشش گیاهی و تولیدات مرتعی ایفا می کنند. همچنین، نتایج نشان می دهند که استفاده از این شاخص ها به دلیل اصلاح اثرات خاک لخت و قابلیت بالا در ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی، ابزاری موثر برای پایش و مدیریت مراتع هستند. این ابزارها می توانند به شناسایی مناطق آسیب دیده کمک کرده و با فراهم کردن داده های دقیق و به موقع، روند تخریب مراتع را پیش بینی و مدیریت کنند. از این رو، به کارگیری این شاخص ها در برنامه های مدیریت منابع طبیعی و ارزیابی های زیست محیطی می تواند در حفاظت از منابع طبیعی و بهبود وضعیت اکوسیستم ها تاثیر قابل توجهی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

تصاویر ماهواره­ای ، تغییرات پوشش گیاهی ، سنجش از دور ، شاخص­های پوشش گیاهی NDVI و MSAVI ، مرتع