مطالعه کیفی قابلیت بازگشت‌پذیری پوشش گیاهی در پاسخ به تغییرات بلند مدت بارش (مطالعه موردی: بخشی از حوضه آبریز نمکزار خواف، استان خراسان جنوبی)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیابان‌زدایی، دانشگاه کاشان، اصفهان، ایران

2 دانشیار اکولوژی گیاهی، دانشگاه کاشان، اصفهان، ایران

3 استادیار ژئوموفولوژی، دانشگاه کاشان، اصفهان، ایران

4 دانشیار جغرافیای طبیعی (هیدرو اقلیم)، مؤسّسة تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، تهران، ایران

چکیده

پوشش گیاهی از مهم‌ترین اجزاء حیاتی اکوسیستم به شمار می‌آید که تحت تأثیر عوامل محیطی، همواره در حال سازگاری یا تغییر به سمت تعادل نهایی است. یکی از نشانه‌های سلامت اکوسیستم، قابلیّت بازگشت‌پذیری پوشش گیاهی پس از رفع آشفتگی‌‌های محیطی است. هرچند پوشش گیاهی مناطق خشک و نیمه‌خشک، روش‌های متفاوتی برای مقابله با نیروهای مخرّب دارد؛ امّا تداوم این عوامل می‌تواند این قابلیّت را مختل سازد. نتیجة چنین وضعیّتی بیماری و در نهایت تخریب اکوسیستم خواهد بود؛ بنابراین، آشکار‌سازی، پیش‌بینی تغییرات بلند‌مدّت اکوسیستم و مدیریت چنین تغییراتی از اهمّیّت زیادی برخوردار است. این پژوهش، در حوضة آبریز نمکزار‌خواف در شمال شرق استان خراسان جنوبی با هدف مطالعه و تعیین کیفی قابلیّت بازگشت‌پذیری اکوسیستم و عکس‌العمل پوشش گیاهی طبیعی به تغییرات شدید بارندگی بلند‌مدّت و خشکسالی به عنوان آشفتگی‌‌ محیطی انجام پذیرفت. به همین منظور، ابتدا استاندارد‌سازی بارش سالانه در طول بازة زمانی سی ساله و تعیین مدّت و شدّت دوره‌های خشک، تر و نرمال با روش شاخصاستاندارد بارش (اس.پی.آی) انجام گرفت و سپس بازگشت‌پذیری اکولوژیکی پوشش گیاهی بر مبنای ترسیم پلات میانگین - واریانس شاخص ان.دی.وی.آی تغییر یافته (تی.ان.دی.وی.آی) به صورت کیفی مورد مطالعه قرار گرفت. این تغییرات، با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست در فصل رشد نهایی پوشش محدودة مطالعه بررسی شد. نتایج، نشان‌دهندة قابلیّت بازگشت‌پذیری و ترمیم پوشش گیاهی مستقردر محدودة مورد مطالعه پس از رفع خشکسالی‌های شدید تا متوسّط است. بر اساس نتایج این مطالعه، سلامت اکوسیستم محدودة مورد مطالعه بر اساس قابلیّت بازگشت‌پذیری پوشش گیاهی، با وجود قرارگرفتن در اقلیم خشک و مواجهه با خشکسالی‌های شدید با تداوم دو سال و کاهش بارندگی نسبت به میانگین به مدّت 6 سال متوالی مورد تأیید قرار گرفت.
 

کلیدواژه‌ها


زارع، علی؛ شاد، قنبر‌علی؛ غلامی، براتعلی (1382) طرح شناخت مناطق اکولولوژیک کشور، پوشش گیاهی منطقة تایباد و شاه‌رخت، مؤسّسة تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، تهران.

موسوی آلاشلو، ابراهیم؛ پاریاب، اصغر؛ عباسی، مسعود (1384) طرح شناخت مناطق اکولولوژیک کشور، تیپ‌های گیاهی منطقة گزیک، مؤسّسة تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، تهران.

Botton, S., van Heusden, M. Parsons, J. R. Smidt, H. van Straalen, N. (2006) Resilience of Microbial Systems Towards Disturbances, Critical Reviews in Microbiology, 32, pp. 101-112.

Brand, F. S., Jax, K. (2007) Focusing the meaning(s) of Resilience: Resilience as a Descriptive Concept and a Boundary Object, Ecology and Society,12 (1), 23. [Online] URL: http://www.ecologyandsociety.org/vol12/iss1/art23.

Bunch, M., McCarthy, D., Waltner-Toews, D. (2008) A Family of Origin for an Ecosystem Approach to Managing for Sustainability, Chapter 8 in. The Ecosystem Approach: Complexity, Uncertainty, and Managing for Sustainability, Columbia University Press, New York.

Cui, X., Gibbes, C. Southworth, J., Walyen, P. (2013) Using Remote Sensing to Quantify Vegetation Change and Ecological Resilience in a Semi-Arid System, Land, 2 (2), pp. 108-130.

Dakos, V., Carpenter, S. R., Van Nes, E. H., Scheffer, M. (2014) Resilience Indicators: Prospects and Limitations for Early Warnings of Regime Shifts, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 370 (1659), pp.1-10.

Davis, F.W., Roberts, D. A. (2000) Stand Structure in Terrestrial ecosystems, Springer. New York.

Eastman, J. R., McKendry, J. E. (1991) Change and Time Series Analysis, Geneva, Switzerland.

Gaughan, A. E., Waylen, P. R. (2012) Spatial and Temporal Precipitation Variability in the Okavango-Kwando-Zambezi Catchment, southern Africa, Arid Environments, 82, pp. 19-30.

Goheen, J. R., Young, T., Keesing, F., Palmer, T. (2007) Consequences of herbivory by native ungulates for the reproduction of a savanna tree, Ecology. 95, pp. 129-138.

Holling, C. S. (1973) Resilience and Stability of Ecological Systems, Annual Reviews of Ecology and Systematic, 4, pp. 1-23.

Johnson, A. M., (1976) the climate of Peru, Bolivia, and Ecuador, America. New York.

Kasperson, R. E., Kasperson, J. X. (2001) Climate Change, Vulnerability and Social Justice, Stockholm Environment Institute, Stockholm. Sweden.

Kerr, J. T., Ostrovsky, M. (2003) From Space to Species: Ecological Applications for Remote Sensing, Trends in Ecology and Evolution, 18 (6), pp. 299-305.

Mckee, T. B., Doesken, N. J., Kleist, J. (1993) The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales. In: Proc. 8th Conf. on Applied Climatology, American Meteorological Society, Massachusetts, pp. 179-184.

Miranda, J. D., Armas, Padilla, C. F. M., Pugnaire F. I. (2011) Climatic Change and Rainfall Patterns: Effects on Semi-Arid Plant Communities of the Iberian Southeast, Arid Environments, 75 (12), pp. 1302-1309.

Pricope, N. G., Gaughan, A. E., All, J. D., Binford, M. W. L., Rutina, P. (2015) Spatio-Temporal Analysis of Vegetation Dynamics in Relation to Shifting Inundation and Fire Regimes: Disentangling Environmental Variability from Land Management decisions in a Southern African transboundary watershed, Land, 4 (3), pp. 627-655.

Rockström, J. (2003) Resilience Building and Water Demand Management for Drought Mitigation, Physics and Chemistry of the Earth, 28 (20-27), pp. 869-877.

Rouse, J. W., Haas, R. H., Schell, J. A., Deering, D. W. (1974) Monitoring vegetation systems in the Great Plains with Erts, Third ERTS – 1 Symposium. 10-14 Dec. 1973, NASA SP-351, Washington D.C. NASA, pp. 309-317.

Ruppert, J. C., Harmoney, K., Henkin, Z., Snyman, H. A., Sternberg, M., Willms, W., Linstadter, A. (2015) Quantifying Drylands' Drought Resistance and Recovery: the Importance of Drought Intensity, Dominant Life History and Grazing Regime, Global Change Biology, 21 (3), pp. 1258-1270.

Schindler, D. W. (1987) Detecting Ecosystem Responses to Anthropogenic Stress, Fisheries and Aquatic Sciences, 44 (1), pp. 6-25.

Seto, K. C., Fleishman, Fay, E. J. P. Betrus, C. J. (2004) Linking Spatial Patterns of Bird and Butterfly Species Richness with Landsat TM Derived NVI, International Journal of Remote Sensing, 25 (20), pp. 4309-4324.

Washington-Allen, R. A., Ramsey, R., West, N. E., Norton, B. E. (2008) Quantification of the Ecological Resilience of Drylands Using Digital Remote Sensing, Ecology and Society, 13 (1), p.  33.

Wiegand, J., Raffaelli, D., Smart, J. C. R., White, P. C. L. (2010) Assessment of temporal trends in ecosystem health using a holistic indicator, Environmental Management, 91 (7), pp. 1446-1455.