نقش تحلیل ساختار فضایی سیمای سرزمین در ارزیابی اثرات زیست محیطی(EIA) (مطالعه ی موردی: تالاب بین المللی میانکاله)

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره دو، اردیبهشت ماه 99

نقش تحلیل ساختار فضایی سیمای سرزمین در ارزیابی اثرات محیط­زیستی(EIA)

(مطالعه­ی موردی: تالاب بین­المللی میانکاله)

سولماز دشتی[1]*

soolmazdashti@iauahvaz.ac.ir

غلامرضا سبزقبائی[2]

کاوه جعفرزاده³

مژگان بزم­آرا­ بلشتی³

چکیده

زمینه و هدف: استفاده از روش­های ارزیابی اثرات محیط­زیستی یکی از ابزارهای مهم در مطالعات مدیریت محیط­زیست و کاهش عوامل بالقوه آسیب­رسان محیط­زیستی در مناطق حساس مانند تالاب­ها برای حصول به توسعه­ی پایدار است. هدف از این پژوهش بررسی وضعیت ترکیب و توزیع فضایی تالاب بین­المللی میانکاله و هم­چنین بررسی کارایی سنجه­های سیمای سرزمین برای ارزیابی اثرات محیط­زیستی است.

روش بررسی: بدین منظور ابتدا تصاویر ماهواره­ای لندست 7 و 8 سنجنده­های ETM⁺و OLI مربوط به سال­های 1380 و 1395 تهیه گردید. سپس با انجام پردازش و پیش­پردازش­های لازم نقشه کاربری اراضی تهیه شد و نقشه­های رستی وارد نرم­افزار FRAGSTATS 4.2 گردید و تجزیه و تحلیل از الگوهای سیمای سرزمین در قالب رویکرد چشم­انداز محیط­زیستی با استفاده از معیارهای فضایی انجام گرفت. 

یافته­ها: با توجه به نتایج می­توان بیان داشت که پهنه­ آبی تالاب (که مهم­ترین بخش تالاب) و متعاقباً اراضی مرطوب تالابی سطح وسیعی دارند و حالت ریزدانه و لکه­ی به خود نگرفته است، اما در طی زمان مورد مطالعه دچار حذف قسمتی از پهنه­ خود گشته است. کاربری پوشش گیاهی و اراضی انسان­ساخت نیز با ایجاد لکه­های جدید و دو تکه شدن اختلالی را در محیط طبیعی ایجاد کرده­اند. کاربری کشاورزی هم حالت لکه­ای نداشته و افزایش مساحت آن به­صورت لکه­های بزرگ بوده است.

بحث و نتیجه­گیری: با توجه به نتایج بیان شده مدیریت صحیحی در محیط تالاب به اجرا در نمی­آید. زیرا که مدیریت حاضر تالاب میانکاله یک مدیریت سخت­افزاری و قدیمی است، هم­چنین به علت قرار گرفتن این تالاب در دو استان، مدیریتی یکپارچه ندارد و برنامه­ی مدیریتی، پراکنده و چندگانه می­باشد. در نتیجه با ایجاد طرح مدیریتی یکپارچه و منسجم می­توان تا حدودی بر مشکلات این تالاب فایق آمد. مطالعه حاضر به­خوبی نشان داد که سنجه­های سیمای سرزمین ابزاری مناسب برای ارزیابی اثرات محیط­زیستی در کم­ترین زمان به­شمار می­آیند.

واژه­های کلیدی: ارزیابی اثرات محیط­زیستی، سنجه­های سیمای سرزمین، ترکیب و توزیع فضایی، تالاب میانکاله.

The Role of Landscape Ecology Spatial Structure Analysis in Environmental Impact Assessment (EIA)

(Case Study: Miankaleh International Wetland)

Soolmaz Dashti [3]^*

soolmazdashti@iauahvaz.ac.ir

Gholam Reza Sabzghabaei [4]

Kaveh Jafarzadeh[5]

Mojgan Bazmara Baleshti³

Abstract

Background and Objective: The use of environmental impact assessment methods is one of the important tools in environmental management studies and the reduction of potentially harmful environmental factors in sensitive areas such as wetlands to achieve sustainable development. The purpose of this study is to investigate the status of spatial composition and distribution of Miankaleh International Wetland and also to evaluate the efficiency of land features measurements to assess environmental effects.

Method: For this purpose, first Landsat 7 and 8 satellite images of ETM + and OLI sensors related to 2001 and 2016 were prepared. Then, by performing the necessary processing and preprocessing, the land use map was prepared and the raster maps were entered into FRAGSTATS 4.2 software was performed.

Findings: According to the results, it can be said that the water zone of the wetland (which is the most important part of the wetland) and consequently the wetlands of the wetland have a large area and has not become fine and stained, but during the study period Deleted part of its domain. The use of vegetation and man-made lands has also disrupted the natural environment by creating new spots and fragmentation. Agricultural use has not been in the form of spots and the increase in its area has been in the form of large spots.

Discussion and Conclusion: According to the stated results, proper management in the wetland environment is not implemented. Because the current management of Miankaleh wetland is a hardware and old management, also due to the location of this wetland in two provinces, it does not have an integrated management and the management plan is scattered and multiple. As a result, by creating an integrated and coherent management plan, the problems of this wetland can be overcome to some extent. The present study well showed that land use measurements are a suitable tool for assessing environmental impacts in the shortest time.

Keywords: Environmental Impact Assessment, Metrics landscape, Composition and spatial distribution, Miankaleh Wetland.

مقدمه

تالاب یک سیستم یا سامانه زیستی است (1)، که دارای ترکیب و ساختار ویژه­ای می­باشد (2) و حد واسط بین اکوسیستم­های خشکی و آبی محسوب می­شود (3) که مجموعه منسجم و به­هم پیوسته­ای از گیاهان آبی یا وابسته به آب را تشکیل می­دهد، که در آن­ها آب عامل اصلی کنترل محیط­زیست و ارتباط بین جامعه فون و فلور تالاب می­باشد. تالاب­ها دارای ارزش­های زیباشناختی، تفرجی، اقتصادی، اجتماعی و بسیاری از ارزش­های دیگر هستند که دخالت عوامل طبیعی و غیرطبیعی می­تواند این انسجام و کیفیت را برهم زند (4). شناخت و ارزیابی تغییرات صورت گرفته در محیط­زیست و عوامل تهدیدکننده اکوسیستم­ها، فرآیندی است که منجر به ایجاد درک صحیحی از نحوه تعامل انسان و محیط­زیست می­شود (5). استفاده از روش­های ارزیابی اثرات محیط­زیستی یکی از ابزارهای مهم در مطالعات مدیریت محیط­زیست و شناسایی و کاهش عوامل بالقوه آسیب­رسان محیط­زیستی در مناطق حساس مانند تالاب­ها برای حصول به توسعه­ی پایدار است (6). ارزیابی اثرات محیط­زیستی نظامی سازمان یافته­ایست که برای گردآوری و ارزشیابی اطلاعات محیط­زیستی و استفاده از آن­ها در روند تصمیم­گیری­ها به­کار گرفته می­شود. اساسا این ارزیابی به پیش­بینی تغییراتی می­انجامد که می­تواند در اثر توسعه و اجرای گزینه­های مختلف یک فعالیت (پروژه) پدید آید (7). روش­های ارزیابی اثرات محیط­زیستی (EIA) بسیار متنوع است و روش­های انتخاب شده برای ارزیابی باید قابلیت بررسی اثرات را در بازه­ی زمانی و مکانی داشته باشد.

از سوی دیگر اکثر روش­های EIA بسیار پر هزینه و وقت­گیر است (8). سنجه‌های سیمای سرزمین دارای کاربرد در ارزیابی اثرات محیط­زیستی­اند و عواملی هستند که اندازه­گیری آن­ها به سادگی امکان­پذیر و هم­چنین نماینده سایر بخش­ها می­باشند و به­خوبی در سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی قابل مطالعه بوده و با تصویرهای ماهواره‌ای نیز تغذیه می‌شوند (9). که از طریق ایجاد ارتباط میان ساختار و کارکرد سیمای سرزمین و درک بهتر فرآیندهای اکولوژیک می­توان به ارزیابی سیمای سرزمین به منظور برنامه­ریزی و مدیریت پایدار آن دست یافت (8). در دهه­های اخیر علاقه فزاینده به استفاده از سنجه­های سیمای سرزمین در بحث ارزیابی تغییرات تالاب­ها در سیاست­های حفاظتی و مدیریتی بازتاب داشته است. در این زمینه می­توان به مطالعات Fredericton (2016) تحلیل فضایی تغییرات پوشش گیاهی تالاب آب شیرین ماریتیم (شرق کانادا) (10)، Bosco (2016) تجزیه و تحلیل فضایی و زمانی تخریب تالاب در اوگاندا (11)،Chen & Lin  (2013) ارزیابی اثرات توسعه انسانی در مناطق تالابی با استفاده از متریک سیمای سرزمین در کشور تایوان (12)، Kim و همکاران (2011) استفاده از متریک­های سیمای سرزمین و تصاویر ماهواره­ای جهت بررسی تغییرات پوشش گیاهی تالاب پتالومارایور (5) اشاره نمود. هم­چنین مختاری و همکاران (1388) در تالاب هورالعظیم (13)، مددی و اشراف­زاده (1389) در تالاب بامدژ (14) و جعفری و همکاران نیز (1392) در تالاب ارومیه (15) به بررسی تغییرات این تالاب با استفاده از سنجه­های سیمای سرزمین پرداختند و در همه این تحقیقات کاهش مساحت تالاب و تکه­تکه شدن تالاب به­چشم می­خورد. هدف از این مطالعه بررسی وضعیت ترکیب و توزیع فضایی تالاب بین­المللی میانکاله و هم­چنین بررسی کارایی سنجه­های سیمای سرزمین برای ارزیابی اثرات محیط­زیستی است.

مواد و روش

موقعیت محدوده مطالعاتی

پناهگاه حیات­وحش میانکاله که بین "8 ¢20 °53 تا  "2¢ 2 °54 طول شرقی و بین "36 ¢46 °36 تا  "26 ¢57 °36 عرض شمالی با طول40 کیلومتر در منتهی­الیه جنوب­شرقی دریای خزر از شهرستان نکا به­طرف شرق پیش­روی داشته است. از شمال به دریای خزر، از غرب به اراضی کشاورزی زاغمرز و نواحی صنعتی شیلاتی و مراکز تجاری امیرآباد و بالاخره به تالاب بین­المللی لپوی زاغمرز می­رسد، از جنوب تا جنوب­شرقی و مشرق در قلمرو جغرافیایی و سیاسی سه شهرستان بهشهر، بندر گز و بندر ترکمن قرار دارد (شکل 1). این منطقه با وسعت 68800 هکتار تقریبا معادل 85/2 درصد از استان مازندران را تشکیل می­دهد، که بیش از 46/73 درصد آن را اکوسیستم­های آبی خلیج میانکاله تشکیل می­دهد (16). که از این سطح مساحتی حدود 122609 هکتار مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است.

روش پژوهش

به­طور کلی مراحل کار سنجش از دور شامل: پیش­پردازش، پردازش و پس­پردازش تصاویر می­باشد که در محیط نرم­افزار ENVI صورت می­گیرد (17). در این پژوهش ابتدا تصاویر ماهواره­ای لندست 7 (ETM⁺) و لندست 8 (OLI) استخراج گردید (جدول1).

جدول 1- سنجنده و بازه زمانی مورد استفاده در مطالعه

Table 1. The sensor and period used in study

مراحل پیش­پردازش در این تحقیق شامل بررسی کیفیت هندسی و رادیومتری تصاویر ماهواره­ای و تصحیحات اتمسفریک بوده است. در این تحقیق برای تصحیحات اتمسفری تصاویر از متد چاوز که عبارت است از روش کم کردن ارزش­­های پیکسل­های تیره و تکنیک حداقل باند (18)، استفاده شد و ارزش پیکسل­های تیره در تصویر کاهش داده شد تا فرآیند طبقه­بندی از صحت بالایی برخوردار باشد. به­منظور تصحیح هندسی تصاویر نیز، تعداد 15 نقطه به­صورت پراکنده در تمام تصاویر از روی نقشه­های توپوگرافی 1:250000 منطقه که از سازمان ملل و هم­چنین سازمان نقشه­نگاری وزارت دفاع آمریکا تهیه شده بود انتخاب گردید و در ضمن برای افزایش دقت تصحیح هندسی، از نقاط کنترل زمینی که در زمان انجام عملیات از منطقه ثبت گردیده بود کمک گرفته شد (جدول2). سپس با حذف نقاط نامناسب سعی شد، که مقدارRMS  کم­تر از 1 شود. در گام بعد پردازش تصاویر انجام گشت، که در ابتدا بارزسازی طیفی تصاویر با روش بسط تباین به روش خطی (19)، برای بالا بردن کیفیت تصاویر به سطحی بالاتر و بهتر جهت استخراج الگوها و یا تفسیر تصاویر انجام گردید. برای این پژوهش از ترکیب باندهای 1،2،3 مربوط به ماهواره ETM⁺ و هم­چنین از ترکیب باندهای 2،3،4 مربوط به ماهواره OLI استفاده گردید، که تصاویری با رنگ­های طبیعی بدست ­آمد.

جدول 2- تعداد  نقاط تعلیمی و کنترل زمینی در کاربری­ها

Table 2.The number of educational and ground control in land uses

منطقه مورد مطالعه دارای پوشش گیاهی طبیعی و مصنوعی زیادی است، پس برای طبقه­بندی کاربری­ها می­توان از شاخص NDVI[6] بهره جست. در این تحقیق برای متمرکز کردن اطلاعات چند باند با همبستگی بالا و یک باند از روش تجزیه مؤلفه­های اصلی استفاده شد، تا شاخص NDVI به­خوبی پوشش گیاهی را مشخص کند. در نهایت با توجه به شناختی که از منطقه بود و به کمک شاخص  NDVI کاربری­های اراضی بایر و مرطوب، انسان­ساخت، پوشش گیاهی، کشاورزی و پهنه­ آبی شامل شناسایی شدند. پس از طبقه­بندی تصاویر به منظور ارزیابی صحت تصاویر طبقه­بندی شده جدول خطا برای محاسبه صحت کلی و ضریب کاپای نقشه، تولید شد. با توجه به دقت بالای روش نظارت شده برای طبقه­بندی تصاویر از این روش استفاده شد. این روش از نظر اکثر محققین مقدم است زیرا این روش معمولا تعریف دقیق و صحیح­تری از کلاس­ها نسبت به روش غیرنظارت شده نشان می­دهد. طبقه­بندی نظارت­شده تحت یکسری الگوریتم یا طبقه­بندی کننده­های مختلف براساس نمونه­های تعلیمی و با انجام محاسبات آماری متفاوت بر روی آن­ها صورت می­گیرد (20). با اعمال پس­پردازش بر روی نتایج طبقه­بندی می­توان دقت نتایج را افزایش داد، که این اعمال شما فیلتر کردن و ارزیابی نتایج طبقه­بندی می­باشد. در این پژوهش برای رفع پیکسل­های نویز تصاویر طبقه­بندی شده از فیلتر اکثریت 3×3 استفاده شده است. در نهایت نقشه تغییرات با روی­هم­گذاری در محیط نرم­افزار GIS استخراج شد.

استخراج و انتخاب سنجه­های سیمای سرزمین: فعالیت­های انسانی به صورت غیرمستقیم و به علت تغییرات روی داده در اراضی مجاور تالاب­ها و گاه به­صورت مستقیم و از طریق حضور کاربری­های ناسازگار درون آن­ها که با اهداف اولیه­ی حفاظت در تضاد کامل است، باعث تخریب ساختار و جلوگیری از تحقق اهداف و عملکردهای این مناطق می­شوند (21). این فعالیت­ها سبب تغییرات زیادی در ساختار سیمای سرزمین می­شوند، که از مهم­ترین تاثیرات فعالیت­های انسانی برساختار سیمای سرزمین، ازهم­گسیختگی است، که از طریق تغییرات در توزیع عناصر ساختاری (22). یکی از راه­های سنجش مقدار از هم­گسیختگی استفاده از سنجه­های سیمای سرزمین است. از آن‌جا‌ که عملکردهای واحدهای طبیعی در داخل مناطق طبیعی به­خصوص تالاب­ها بستگی به ترکیب و توزیع آن‌ها دارد، سنجه‌های سیمای سرزمین ابزار بسیار مناسبی برای بیان الگوی موزاییک فضاهای طبیعی و تغییرات آن در ارتباط با فرایندهای تخریب بوده است (23). در این پژوهش سعی گردید شاخص­هایی را که حداقل ارتباط را دارند و به­خوبی گویای تغییرات ناشی از فرایند ازهم­گسیختگی در سیمای سرزمین باشد و اجزای مختلف این فرایند  و تأثیراتشان بر ویژگی­های سیمای سرزمین را به­خوبی نمایش­ دهند (جدول 3). هم­چنین از متریک­های دیگر که مرتبط با مفاهیم اکولوژیکی باشند و ساختار سیمای سرزمین را بهتر نمایش دهند، استفاده نماییم (جدول 4). در این پژوهش از نرم­افزار FRAGSTATS برای محاسبه متریک­های سیمای سرزمین استفاده گردیده است.

جدول 3- تاثیرات فضایی ناشی از هم­گسیختگی و برخی از متریک­های مرتبط با آن­ها (24)

Table 3. The spatial effects caused by disruption and some of the related metrics

جدول 4- متریک­های مورد استفاده در پژوهش

Table 4.The Metrics used in research

نتایج

مبنای متریک­های سیمای سرزمین نقشه­های کاربری اراضی است، که پس از تهیه نقشه کاربری­ها با استفاده از تصاویر ماهواره­ای در مرحله­ی پس­پردازش ارزیابی نتایج طبقه­بندی که شامل ارزیابی صحت کلی و ضریب کاپا است صورت گرفت. نتایج صحت کلی و ضریب کاپا برای تصاویر سنجنده ETM⁺ سال 2001 به ترتیب 16/98 و 97/0 و برای تصاویر سنجنده OLI سال 2016 دارای 20/99 صحت کلی و 97/0 ضریب کاپا می­باشد. همان­گونه که صحت طبقه­بندی نشان می­دهد در این مطالعه نتایج با صحت بسیار بالا به­دست آمده است. تجزیه و تحلیل تصاویر نشان می­دهد که تغییرات در سیمای سرزمین تالاب میانکاله در مقیاس سالیانه (2001- 2016) قابل توجه بوده است. با توجه به شکل­های 2 و 3 و جدول (5) بیش­ترین کاهش مساحت مربوط به کاربری پهنه­ آبی بوده است، که این کاهش بیش­تر در قسمت غرب و شمال­شرقی اتفاق افتاده است و هم­چنین بیش­ترین افزایش مساحت هم متعلق به کاربری اراضی مرطوب و بایر است. برای تجزیه تحلیل سنجه­ها در سطح کلاس از محاسبه سنجه­های MSI، MPS، ED، LSI، LPI، TE، NP و CA استفاده گردید.

جدول 5- جدول متریک­های مورد نظر در سطح کلاس (منبع: نگارندگان)

Table 4. Metrics table in class level

نتایج متریک CA نشان می­دهد که  همه­ی کاربری­ها به جز پهنه­ آبی  (با 11879 هکتار کاهش) طی دوره­ی مورد مطالعه روندی افزایشی داشته است. با توجه به جدول (5) ملاحظه می­شود در خلال سال­های 1380 تا 1395، تعداد لکه­ها در کاربری اراضی انسان­ساخت و پوشش گیاهی به ترتیب 54 و50 عدد افزایش یافته است، که نشانه­ی تخریب و کاهش پیوستگی این کاربری­ها می­باشد. این در حالی است که در سایر کاربری­ها  تعداد لکه­ها روندی کاهشی داشته است. میزان ED در کاربری­های پهنه آبی و اراضی مرطوب و بایر کاهش یافته است، که به معنی کاهش از­هم­گسیختگی این کاربری­ها می­باشد و کاربری­های اراضی انسان­ساخت، کشاورزی و پوشش گیاهی در منطقه مورد مطالعه روندی افزایشی داشته­اند که به معنی افزایش طول لبه و پیچیده­تر شدن شکل آن­ها و افزایش نواحی مرزی است. متریک TE در کاربری اراضی مرطوب و بایر به میزان 35040 متر در هکتار و کاربری پهنه­ آبی به میزان 79950 متر در هکتار سیر کاهشی داشته­اند و در کاربری­های اراضی انسان­ساخت، پوشش گیاهی و کشاورزی، افزایش در این متریک را شاهد بوده­ایم. متریک MSI در کاربری­های اراضی مرطوب، کشاورزی و پهنه­ آبی با افزایش تعداد روبه­رو بوده است. متریک MPS در کاربری­های کشاورزی، پهنه­ آبی، اراضی مرطوب و بایر روندی افزایشی را طی کرده است. بررسی نتایج شاخص LPI نمایش دهنده این است که از سال 1380 تا 1395 کاربری­های پوشش گیاهی و پهنه­ آبی با کاهش این شاخص روبه­­رو بوده است و بیش­ترین این کاهش، مربوط به کاربری پهنه­ آبی با 34/6 هکتار می­باشد. بدین معنی که گسستگی واحد­های اولیه به واحدهای کوچک­تر اتفاق افتاده است. هم­چنین در کاربری­های اراضی مرطوب و بایر، کشاورزی و اراضی انسان­ساخت با افزایش LPI مواجه بودیم، که نشانه­ای از منسجم شدن و بزرگ شدن لکه­های این کاربری در طی دوره مورد مطالعه می­باشد. متریک LSI در کاربری­های اراضی انسان­ساخت، کشاورزی و پوشش گیاهی طی دوره مورد مطالعه روندی افزایشی داشته است، که بیان­گر زیاد شدن حاشیه و ناپیوستگی در لکه­های این کاربری است. هم­چنین کاربری پهنه آبی و اراضی مرطوب و بایر روندی کاهشی داشته­اند.

شکل 2- نقشه پوشش اراضی سال 1380(منبع: نگارندگان)

Figure 2. Land Cover Map 2001

شکل 3- نقشه پوشش اراضی سال 1395 (منبع: نگارندگان)

Figure 3. Land Cover Map 2016

بحث و نتیجه­گیری

با توجه به جدول 5 مقدار متریک CA درهمه­ی کاربری­ها به جز کاربری پهنه­ آبی افزایش داشته است. که بیش­ترین مقدار این افزایش در کاربری اراضی مرطوب و بایر به میزان 6767 هکتار است. که این افزایش مقدار به علت تخریب­هایی است که بر پهنه­ آبی تالاب وارد شده و با کم­شدن مساحت پهنه­ آبی به مقدار 11879 هکتار، علاوه بر ریزدانه شدن لکه­های این طبقه و نیز قطعه قطعه شدن آن­ها (25)، بر اراضی مرطوب و بایر نیز افزوده شده است­ شکل­های (2 و 3). از دلایل تخریب پهنه­ آبی، تغییرات کاربری اراضی و ورود آلودگی­ها (کشاورزی، صنعتی و خانگی) به رودخانه­های قره­سو و غاز­محله است که حق­آبه عمده این تالاب را تعیین می­کنند. این امر خود سبب شور شدن و کاهش آب ورودی به تالاب شده و نیز باعث گردیده آلودگی آب ایجاد گردد. آب­های ورودی به دریای خزر نقش بسیار مهمی در برقراری تعادل محیط­ تالاب میانکاله دارند که با کاهش تراز آب دریایی خزر مشکلات زیادی برای پهنه­ آبی این تالاب ایجاد می­شود. دلیل افت تراز آب خزر را می­توان صید بی‌رویه و فعالیت‌های کشاورزی و کشتیرانی در کشورهای شمالی دریای ‌خزر و تغییر در رودخانه ولگا در قرقیزستان در سال‌های اخیر دانست. از جمله دلایل عمده دیگر در کاهش سطح این کاربری، طرح­های عمرانی مانند ساخت بندر امیرآباد در قسمت غربی تالاب (شکل 3) و جاده­ای که از میانه این تالاب کشیده شده است می­باشد (26). باتوجه به نتایج، در کاربری اراضی انسان­ساخت و پوشش گیاهی، با افزایش تعداد لکه مواجه هستیم، که نشانه­ی تجزیه و کاهش پیوستگی است، علت این امر در مورد اراضی انسان­ساخت افزایش جمعیت است، که با توجه به شکل 3 بیش­تر این تغییرات در قسمت شرقی بندر ترکمن روی داده است، این امر سبب گشته که با تخریب اراضی کشاورزی اطراف، مسکن مورد نیاز جوامع انسانی تامین شود. افزایش تقاضا برای ساخت ویلا در این مناطق نیز سبب گشته زمین­های مناطق بکر و روستایی به صورت پراکنده تبدیل به ویلا گردند (شکل 3). فتحی­زاده و همکاران (1392)، زبردست و همکاران (1390) و Kim و همکاران (2011) (5، 24 و 27) در تحقیقات خود به نتایج مشابه­ی دست یافتند که افزایش NP شاخص مهم تجزیه بوده و روند تخریب و تجزیه سیمای سرزمین به صورت افزایشی بوده است. اما در کاربری پهنه­ آبی تعداد لکه­ها کاهش یافته، که این امر سبب انسجام بیش­تر لکه­های این کاربری شده است و نشان دهنده­ی رشد یکپارچه و متصل شدن لکه­های مختلف بدون برنامه­ریزی است که با نتایج میرزایی و همکاران (1392) و مددی و اشراف­زاده (1389) ( 14 و 28) مبتنی بر کاهش تعداد لکه­ی پهنه ­آب­های سطحی هم­سو است. تاثیر فعالیت­های انسانی، تغییراتی بر ساختار سیمای سرزمین ایجاد می­کند، که این امر سبب از هم گسیختگی می­شود، یکی از حالت­های ازهم­گسیختگی حذف می­باشد، در این حالت لکه­ی مورد نظر به طور کامل ناپدید شده و به این ترتیب از تعداد لکه­ها کاسته می­شود (24).

متوسط اندازه لکه (MPS) سبب ایجاد کاهش­ اندازه می­شود، که یکی دیگر از فرآیندهای ازهم­گسیختگی است و مبین میانگین اندازه لکه­ها در هر طبقه بوده است (24). با توجه به نتایج در کاربری­های اراضی انسان­ساخت به میزان 36/24 هکتار و پوشش گیاهی به میزان 17/8 هکتار متریک MPS با کاهش مواجه بوده است، که این امر سبب کاهش اندازه لکه­های این کاربری­ها گشته است. در مورد پوشش گیاهی این کاهش اندازه سبب لکه­لکه شدن و تخریب بیش­تر گشته است؛ اما در سایر کاربری­ها با افزایش میانگین اندازه لکه­ها مواجه هستیم. کارایی این متریک در تحقیقات Weng (2007) و زبردست و همکاران (1390)  به اثبات رسیده است (29 و 24). با مقایسه چندین متریک به صورت هم زمان تاثیرات ازهم­گسیختی به­طور کامل­تری قابل بحث است. با مقایسه­ی هم­زمان متریک­های تعداد و میانگین اندازه لکه­ها، سوراخ شدگی محیط تالابی کاملا مشخص می­شود. که با ایجاد لکه­های جدید و اختلال در پوشش اولیه صورت می­گیرد و با افزایش تعداد لکه و کاهش میانگین لکه­ها قابل بیان می­باشد. با توجه به این مطلب و جدول 5، در کاربری­های اراضی انسان­ساخت و پوشش گیاهی با سوراخ­شدگی مواجه هستیم. دلیل این امر هم افزایش مساحت این کاربری­ها است، که با افزایش جمعیت و تقاضا برای اراضی انسان­ساخت و افزایش آلودگی بوده است که این آلودگی سبب افزایش تغذیه­گرایی گشته و رشد پوشش گیاهی را به صورت لکه­ای افزایش داده است. کارایی تعداد و میانگین اندازه لکه در تحقیقات انجام شده توسطNakagoshi  و Abdullah (2006) به اثبات رسیده است (30 و 31). 

میزان ED در کاربری­های اراضی مرطوب و پهنه آبی کاهش یافته است، که به معنی کاهش ازهم­گسیختگی این کاربری­ها است. اما برای کاربری­های دیگر این میزان افزایش یافته است، که باعث افزایش طول لبه و پیچیده­تر شدن شکل کاربری­ها و افزایش نواحی مرزی شده است و مرز مشترک بیش­تری با باقی مانده لکه­های طبیعی خواهد داشت. این امر منجر به نفوذ بیش­تر و افزایش تخریب پوشش­های طبیعی در این شهر خواهد شد (30). کارایی متریک ED توسط تاگل (2007) به اثبات رسیده است که با نتایج این تحقیق هم­سو می­باشد (32). متریک TE طول کل لبه­ها و مرزهای سیمای سرزمین تالاب میانکاله است، که هرچه کاهش یابد به معنی کوچک­تر شدن کاربری مورد نظر بوده است که کاربری پهنه آبی و اراضی مرطوب با کاهش این متریک کوچک­تر شده­اند. دو تکه شدن شامل عبور عنصر خطی (مانند جاده) از پوشش اولیه و تبدیل آن به دو قسمت به وجود می­آید، که با مقایسه­ی افزایش متریک­های TE و ED قابل بررسی است. با توجه به این امر و جدول 5 اراضی انسان­ساخت و پوشش گیاهی دو تکه شده­اند، علاوه بر آن افزایش هم­زمان این دو متریک کاهش اندازه­ی لکه را نیز مشخص می­کند. پس در این دو کاربری هم عارضه­ی دو تکه­شدن و هم کاهش اندازه­ی لکه­ها اتفاق افتاده است. علت این امر هم در مورد پوشش گیاهی عبور جاده از میانه تالاب است، این جاده از حساس­ترین و بکرترین زون­های تالاب میانکاله عبور کرده است و سبب دو تکه شدن و کاهش اندازه پوشش گیاهی منطقه گشته و با قطع کریدورهای ارتباطی جانداران باعث کاهش تنوع­زیستی این منطقه می­شود. یکی دیگر از متریک­هایی که دو تکه شدن را در سیمای سرزمین به نمایش می­کشد، متریک MSI است که با افزایش مقدار این متریک در کاربری­های کشاورزی، اراضی مرطوب و پهنه­ آبی پدیده­ی دو تکه شدن اتفاق می­افتد. علت این امر را می­توان عبور جاده­های اصلی و فرعی در حواشی تالاب و حتی داخل تالاب دانست.

متریک PLI با کاهش در کاربری­های پوشش­گیاهی و پهنه­ آبی مواجه شده است. این امر بیان­گر آن است که لکه­های موجود در این کاربری­ها از مساحت نسبی کم­تری برخوردار شده و بیش­تر دچار خردشدگی و کاهش سایز گردیده­اند. هم­چنین در کاربری­های اراضی مرطوب و بایر، اراضی انسان­ساخت و کشاورزی با افزایش  PLIمواجه بودیم که نشانه­ای از منسجم شدن و بزرگ شدن لکه­های این کاربری­ها در نتیجه توسعه این کاربری­ها به علت افزایش جمعیت و افزایش فشارهای جمعیتی است. یافته‌های‌ تحقیق در زمینه کارایی شاخص LPI با یافته‌های Ramachandra و همکاران (2012) تطبیق دارد (33). با در نظر گرفتن تغییرات NP و تحلیل هم زمان با متریک LPI  افزایش این دو متریک را در کاربری اراضی انسان­ساخت داریم، که این افزایش سبب ایجاد لکه­های بزرگ اما با تعداد کم در این کاربری­ها شده است. نتایج مطالعات Fichera و همکاران (2012) موید سودمند بودن این دو متریک برای بررسی تغییرات سیمای سرزمین است (34). متریک LSI در کاربرهای کشاورزی، اراضی انسان­ساخت و پوشش­گیاهی روندی افزایشی داشته و سبب ایجاد شکل فضایی بیچیده­تری در این کاربری­ها شده است. که این امر نشان­دهنده­ی تخریب و خردشدگی بیش­تر این کاربری­ها  می­باشد و این خردشدگی به گونه­ای می­باشد که سبب کاهش نامتناسب مساحت این کاربری­ها و افزایش پیچیدگی در فرم آن­ها شده است. این امر ناشی از افزایش جمعیت که سبب افزایش نیاز به مسکن است می­باشد و در مورد کشاورزی هم این امر صادق است که با کاهش منابع آبی اراضی مرطوب که حاصل­خیزی خوبی دارند بیش­تر شده و این امر باعث تصرف این اراضی توسط مردم محلی و بومی گردیده است که این روند در طی این دوره بسیار زیاد بوده و در واقع نشان­دهنده­ی گوناگونی لکه­ها و توزیع متناسب آن­ها در سطح منطقه است همچنین کارایی شاخص شکل سیمای سرزمین توسط Frohn و Hao (2006) مورد تأیید قرار گرفته است (35). به­طورکلی می­توان بیان داشت که ارزیابی اثرات محیط­زیستی در این پژوهش پیامد توسعه و تخریب کاربری­ها  بر محیط­زیست و بالاخص تالاب میانکاله را با استفاده از سنجه­های سیمای سرزمین به عنوان نمایندگان انتخابی بوم­سازگان در کم­ترین زمان امکان­پذیر نموده و ابزار مناسبی برای بررسی­های محیط­زیستی است. پس راه حل کاهش آثار تخریب و از بین رفتن تالاب میانکاله، استفاده خردمندانه، برنامه­ریزی اصولی و مدیریت صحیح قابل دسترسی است. اما با توجه به یافته­های این پژوهش مدیریت صحیحی در محیط تالاب به اجرا در نمی­آید زیرا که مدیریت میانکاله یک مدیریت سخت­افزاری و قدیمی است، هم­چنین به علت قرار گرفتن این تالاب در دو استان، مدیریتی یکپارچه ندارد و برنامه­ی مدیریتی پراکنده و چندگانه می­باشد در نتیجه با ایجاد طرح مدیریتی یکپارچه و منسجم می­توان تا حدودی بر مشکلات این تالاب فایق آمد.

سپاسگزاری

این مقاله از طرح پژوهشی درون دانشگاهی تحت عنوان "ارزیابی و تحلیل الگوی مکانی تالاب ساحلی میانکاله با رویکرد اکولوژی سیمای سرزمین" استخراج شده و هزینه آن توسط دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز تامین گردیده است که بدین وسیله قدردانی می­گردد.

Reference

1. Odum, H. T, 1983, Systems ecology: An introduction. Wiley Interscience Publication, New York.
2. Wallace, K. J, 2007, Classification of ecosystem services: problems and solutions. Biological Conservation, 139 (3–4), 235–246.
3. Sugumaran, R, 2004, Using Remote Sensing Data to Study Wetland Dynamics in Iowa. Iowa Space Grant (Seed) Final Technical Report, University of Northern Iowa, Department of Geography, 17.
4. Zedler, J.B. Kercher, S, 2005, Wetland resources: status, trends, ecosystem services, and restorability, Annual Review of Environment and Resources, 30, 39–74.
5. Kim, K.G., Lee, H., Lee, D.H, 2011, Wetland restoration to enhance biodiversity in urban areas – a comparative analysis, Landscape and Ecological Engineering, 7: 27–32.
6. Rahimi Balouci, L. Malek Mohammadi, B., 2013, Environmental risk Assessment of Shadegan International Wetland Based on Ecological Indicators. Journal of Environmental Studies, 39(1): 101–112.
7. Ferdosi, S., Ghodousi, F, 2009.Book Summary of Environmental Impact Assessment, Experience, Bottlenecks and FutureTrends. Journal of Environment and Development, 2(3): 73-78.
8. Azari Dehkordi, F., Khazaei, N., 2009. A Decision Support System for Environmental Impact Assessment in Landuse Degradation, Case Study: Shafarod Watershed in Gilan Province of Iran. Environmental Studies 51, 70-80.
9. Leitao Botequilha, A. and J. Ahern, 2002, Applying Landscape Ecological Concepts and Metrics in Sustainable Landscape Planning. Journal of Landscape and Urban Planning, 59(2), 65-93.
10. Fredericton, N.B, 2016. Spatial Analyssis of Land Cover Changes in the Grand Lake Meadoes, New Brunswick, Department of Geodesy and Geomatics Engineering University of New Brunswick P.O, Box 4400, 103.
11. Boscoisunju, J, 2016 Spatial Analyssis of Encroachment on Wetlands: Hazards, Vulnerability and Adaptations in Kampala City, UGANDA, Dissertation presented for the degree of Doctor of Philosophy in the Faculty of Science at Stellenbosch University, Supervisor: Dr. J Kemp, Stellenbosch University, Co-supervisor: Prof. CG Orach, Makerere University, 192.
12. Chen, T. S. and Lin, H. J, 2013, Development of a framework for landscape assessment of Taiwanese wetlands, Ecological Indicators, (25), 121–132.
13. Mokhtari, S., Soltanifard, H., Yavari, A., 2010. Consideration of the Changing and self_ Organizing Trend in Hur_ Al_Azim Wetland by Using image Processing to Refer Landscape Ecology Approach, Physical Geology Research, 70: 93-105
14. Madadi, H., Ashrafzadeh M.R., 2011. A study Land Cover Change in Bamdej Wetland with Landscape Ecology Approach. Journal of Marine science and Technology, 9(1): 51-61
15. Jafari, Sh., Sakiyeh, Y., Dezhkam, S., Alaviyan Petrudi, S., Yagubzadeh, M. and Danehkar, A., 2014. Developing management strategies for Miankaleh wetland conservation using SWOT analysis. Wetlands Ecobiology, 5 (16), 18-5.
16. Esmaeili, R., Yakhshaki, A., Oladi, J., 2010. Evaluation of IRS Satellite Image Capability in Optimal Management for Area (Case Study: Miankaleh Wildlife Refrigerator). The First Regional Coference of Geomaics, Islamic Azad University of Islamshahr Branch, 1-10
17. Jensen, J.R., 2007, "Remote Sensing of the Environment: An Earth Resource Perspective", 2nd Edition. Prentice Hall: Saddle River.
18. Pat, S. Chavez, J.R. 1988, An Improved Dark-Object Subtraction Technique for Atmospheric Scattering Correction of Multispectral Data", Remote Sensing of Environment. 24(3), 459-479.
19. Jafarzadeh, A.A., 2011. Degradation Modeling in Zagros Forests using RS and GIS Technologies, master’s thesis, Sari Univesity of Agricultural Sciences and Natural Resources, 100.
20. Safiyanian, A., Khodakarami, L., 2012. Landuse Mapping Using Fuzzy Classification Method, Case Study of  Three Sub_Catchments of KaboodarAhang, Razan – Nahavand and Khonjin_ Talkhab in Hamedan Province, Landuse Planning, 3(4): 95-114.
21. Zeng, H. & Wu, X. B, 2005, Utilities of edge- based metrics for studying landscape fragmentation. Computers, Environment and Urban Systems (29), 159- 178.
22. Green, D. G., Klomp, N., Rimmington, G. & Sadedin, S, 2006, Complexity in Landscape Ecology. Springer. 208.
23. Botequilha, A. and Ahren, J, 2002, Applying Landscape Ecological Concepts and Metrics in Sustainable Landscape Planning, Landurbplan. 59: 65-93.
24. Zebardast, L., Yavari A.R., Salehi, E., Makhdoum, M., 2012. Using Landscape Ecological Metrics to Investigation Impacts of Road on Structural Changes in Golestan National Park During 1987 to 2010. Environmental Researches, 2(4): 11-20.
25. Sadeghi Benis, M., Banaei, V., Darayesh, R., Using Landscape Metric Gradient Analysis to Investigate Urban Green Space Chnages (Case Study: Tabriz City). Geographical of Zagros Landscape, 5(16): 7-21
26. www.salamatnews.com
27. Fathizadeh, H., Nohegara A., Faramarzi, M., Tazeh, M., 2014. An Investigation of Changes in Land Use According to the Analysis of Landscape Ecology Metrics by Using Remote Sensing and GIS in Arid and Semi_Arid Region of Dehloran. Land Use Planning, 5(1): 79-99.
28. Mirzayi, M., Riyahi Bakhtiyari, A., Slaman MahiniA., GholamAlifard, M., 2013. Investigation the Land Cover Changes in MazandaranProvince Using Landscape Ecology,s Metrics Between 1984-2010. Applied Ecology, 2(4): 37-55.
29. Weng Y.C, 2007, Spatiotemporal Changes of Landscape Pattern in Response to Urbanization. Journal of Landscape and Urban Planning, 81 (4), 341-353.
30. Lausch, A. and F. Herzog, 2002, Applicability of Landscape Metrics for the Monitoring of Landscape Change: Issues of Scale, Resolution and Interpretability. Journal of Ecological Indicators, 2(1-2), 3-15.
31. Abdullah, S.A. and N. Nakagoshi. 2006, Changes in Landscape Spatial Pattern in Highly Developing State of Seangor, Peninsular Malaysia. Journal of Landscape and Urban Planning, 77(3): 263- 275.
32. Bowersox, M. A. and D. G. Brown, 2001, Measuring the abruptness of patchy ecotones: A simulation-based comparison of patch and edge metrics. Plant Ecology, 156 (1): 89-13.
33. Ramachandra, T.V., Aithal, B.H, 2012, Spatio-Temporal Pattern of Landscape Dynamics in Shimoga, Tier II City, Karnataka State, India, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 2, Issue 9, 2250-2459.
34. Fichera, C.R.; Modica, G. & Pollino, M, 2012, Land Cover classification and change-detection analysis using multi-temporal remote sensed imagery and landscape metrics. European journal of Remote Sensing, 45, 1-18 pp.
35. Frohn, R.C. & Hao, Y, 2006, Landscape metric performance in analyzing two decades of deforestation in the Amazon Basin of Rondonia. Remote sensing of Environment.100, 237-251.