ارزیابی تناسب اراضی برای استقرار کاربری‌های کشاورزی و مرتعداری با روش ترکیب خطی وزن‌دار (مطالعه موردی: حوضه اُنار چای استان اردبیل)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران‌*(مسوول مکاتبات).

2 عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان،گروه کشاورزی و منابع طبیعی، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران

10.22034/jest.2020.22063.3120

چکیده

زمینه و هدف: کشاورزی به عنوان یکی از مهم ترین بخش های اقتصادی کشور، نقش مهمی در رسیدن به توسعه پایدار را ایفا می کندکه مستلزم استفاده از اصول و روش های علمی و شناخت قابلیت­های محیطی می باشد. در این خصوص، میان توسعۀ کشاورزی و منابع محیطی نیز ارتباط تنگاتنگی وجود دارد. حوضه آبخیز اُنارچای یکی از حوضه‌های واقع در مرکز استان اردبیل به شمار می‌رود که نقش مهمی در امرار معاش مردم بومی منطقه دارد. هدف از تحقیق حاضر،  ارزیابی توان اکولوژیک و تعیین تناسب اراضی برای فعالیت‌های کشاورزی و مرتع‌داری در حوضه آبخیز اُنارچای اردبیل در سال 1395 می‌باشد.
روش بررسی: در مرحله اول با بررسی منابع و کسب استانداردها، 13 معیار ارزیابی توان کشاورزی، مرتع داری مشخص گردید. در مرحله‌ی بعد، کلیه  لایه­ها با فرمت مشابه به سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) وارد و با روش فازی استانداردسازی شدند. در ادامه، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و ماتریس مقایسات دوتایی برای وزن دهی به معیارها و زیرمعیارها استفاده شد و درنهایت، کلیه ‌لایه‌ها با استفاده از روش ترکیب خطی وزن‌دار (WLC) تلفیق شدند.
یافته ها: نتایج حاصل از ارزیابی نشان داد که در مجموع، 19/84% از منطقه (11659 هکتار) دارای توان بسیار خوب تا ضعیف برای فعالیت کشاورزی و 81/15% ( 2189 هکتار) نیز برای مرتعداری دارای توان خوب، متوسط و ضعیف است.
بحث و نتیجه گیری: نتایج کلی این تحقیق بیان گر این است که تناسب متعادلی بین پتانسیل سرزمین و کاربری فعلی برقرار نیست.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و یکم، شماره هشت، آبان ماه 98

                                        

 

ارزیابی تناسب اراضی برای استقرار کاربری­های کشاورزی و مرتعداری با روش ترکیب خطی وزن­دار(مطالعه موردی: حوضه اُنار چای استان اردبیل)

 

 

مهسا صفری­پور*[1]

m_safaripour@pnu.ac.ir

داریوش ناصری[2]

     

تاریخ دریافت:18/8/95

تاریخ پذیرش:29/11/95

 

چکیده

زمینه و هدف: کشاورزی به عنوان یکی از مهم ترین بخش های اقتصادی کشور، نقش مهمی در رسیدن به توسعه پایدار را ایفا می کندکه مستلزم استفاده از اصول و روش های علمی و شناخت قابلیت­های محیطی می باشد. در این خصوص، میان توسعۀ کشاورزی و منابع محیطی نیز ارتباط تنگاتنگی وجود دارد. حوضه آبخیز اُنارچای یکی از حوضه‌های واقع در مرکز استان اردبیل به شمار می‌رود که نقش مهمی در امرار معاش مردم بومی منطقه دارد. هدف از تحقیق حاضر،  ارزیابی توان اکولوژیک و تعیین تناسب اراضی برای فعالیت‌های کشاورزی و مرتع‌داری در حوضه آبخیز اُنارچای اردبیل در سال 1395 می‌باشد.

روش بررسی: در مرحله اول با بررسی منابع و کسب استانداردها، 13 معیار ارزیابی توان کشاورزی، مرتع داری مشخص گردید. در مرحله‌ی بعد، کلیه  لایه­ها با فرمت مشابه به سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) وارد و با روش فازی استانداردسازی شدند. در ادامه، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و ماتریس مقایسات دوتایی برای وزن دهی به معیارها و زیرمعیارها استفاده شد و درنهایت، کلیه ‌لایه‌ها با استفاده از روش ترکیب خطی وزن‌دار (WLC) تلفیق شدند.

یافته ها: نتایج حاصل از ارزیابی نشان داد که در مجموع، 19/84% از منطقه (11659 هکتار) دارای توان بسیار خوب تا ضعیف برای فعالیت کشاورزی و 81/15% ( 2189 هکتار) نیز برای مرتعداری دارای توان خوب، متوسط و ضعیف است.

بحث و نتیجه گیری: نتایج کلی این تحقیق بیان گر این است که تناسب متعادلی بین پتانسیل سرزمین و کاربری فعلی برقرار نیست.

 

واژه های کلیدی: اُنارچای، ترکیب خطی وزن­دار، تحلیل سلسله مراتبی، فازی.

 

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 21, No.8,October, 2019

 

 

 

 

 


Ecological Land Capability Evaluation for Agriculture and Range Management Using WLC Method

(Case study: Onarchay watershed, Ardabil province)

 

Mahsa Safaripour [3]*

m_safaripour@pnu.ac.ir

Dariush Naseri [4]

 

Admission Date:February 17, 2017

 

Date Received: November 8, 2016

 

Abstract

Background and Objective: Agriculture as an important part of the economy has a great role to achieve sustainable development using scientific methods and knowing environmental potentials. In this regard, there is a close relationship between agriculture development and environmental resources. Onarchay is one of the watersheds in the center of Ardabil province that has a critical role in local people’s livelihood. The purpose of this study was to evaluate ecological land capability and determine the suitability rate for agriculture and range activities in Onarchay watershed in 2016.

Method: First, by reviewing of the sources, 13 criteria for agriculture-rangeland capability evaluation were defined. In the next step, all of the criteria were imported to the Geographic Information System (GIS) with the same format and were standardized. Then, Analytical Hierarchy Process (AHP) and binary comparison matrix were used to weight to the criteria and sub- criteria and finally, all of the criteria were combined using Weighted Linear Combination (WLC) method.

Findings: Based on the results 11659 hectares (84/19%) for agricultural activity have very good to weak potential and 2189 hectares (15/81%) for rangeland activity have good, moderate and weak potential.

Discussion and Conclusion: Results showed that there is no balance between current land use and land potential in Onarchay watershed.

 

Keywords: AHP, Fuzzy, Onarchay Watershed, Weighted Linear Combination.

 

مقدمه


کاهش اراضی مستعد کشاورزی و مراتع در نتیجه عدم استفاده اصولی و بهینه از سرزمین، مستقیماً بر قابلیت تولید مواد غذایی در مقیاس وسیع تاثیر و امنیت غذایی را به شدت تحت تاثیر قرار می­دهد (1). دست یابی به سطح بهینه غذا و امنیت غذایی مستلزم استفاده از روش­های بهینه و آنالیزهای مکانی است که می تواند ارزیابی دقیقی از قابلیت­ها و پتانسیل­های محیطی برای تولید غذا در حال حاضر و آینده داشته باشد (2). تعیین توان بالقوه و تخصیص کاربری­های متناسب با توان، روشی است که می­تواند میان توان طبیعی محیط، نیاز جوامع، کاربری­ها و فعالیت­های انسان در فضا یک رابطه منطقی و یک سازگاری پایدار به وجود آورد. به همین دلیل تدوین برنامه‌های آمایش سرزمین که انتقال منابع طبیعی را برای نسل‌های آینده و استفاده‌ درخور و شایسته از منابع سرزمین را متناسب با توان بالقوه‌ی آن‌ها میسر می‌سازد، ضروری است. پیش‌نیاز برنامه‌­ریزی سرزمین، ارزیابی تناسب سرزمین است. از آنجائی که ارزیابی تناسب سرزمین فرایند پیچیده­ای است، ارزیابی چند معیاره (MCE)[5] یکی از روش­های آنالیز مکانی است که می­تواند به ارزیابی تناسب اراضی کمک کند (2). نتایج حاصل از روش چند معیاره عمدتاً از طریق استفاده از مدل­هایی مانند منطق فازی (Fuzzy Logic)، تحلیل سلسله مراتبی (AHP)[6] و روش ترکیب خطی وزن­دار (WLC)[7] به دست می­آید (2). بخش مهمی از فرآیند ارزیابی تناسب سرزمین، تعیین نوع معیارهای مهم در ارزیابی است (3). استاندارد مشخصی برای انتخاب معیارهای دخیل در ارزیابی توان بالقوه‌ی سرزمین برای کشاورزی- مرتع داری وجود ندارد اما در اکثر تحقیقات مرتبط2) ، 4 و  5) عمدتاً از معیارهای اکولوژیکی اقتصادی اجتماعی مناطق مورد ارزیابی استفاده ‌شده است. از آنجا که تحلیل های فضایی و جغرافیایی اغلب چندمتغیره و چندمعیاری هستند، سامانه اطلاعات جغرافیایی با قابلیت بالای خود باعث تسهیل پیچیدگی فرایند ارزیابی خصوصاً به هنگام استفاده از معیارهای مختلف شده است (2). همچنین از آنجا که در ارزیابی چند معیاره، معیارها در واحدهای متفاوتی اندازه‌گیری می‌شوند، امکان مقایسه‌آن‌ها با یکدیگر وجود ندارد. از همین رو لازم است ابتدا معیارها در یک قالب مشخص استاندارد شوند که در این میان استفاده از روش فازی برای استانداردسازی لایه­ها در سال­های اخیر بسیار مرسوم شده است (6). در ارتباط با موضوع تحقیق، تحقیقاتی در داخل و خارج از کشور انجام‌شده است. لنگرودی و همکاران (2013) (6)، پور خباز و همکاران (2015) (7)،  Montgomerو همکاران (2016) (2) و Bhausaheb  و همکاران (2015) )9) نمونه­ای از این موارد هستند. در مجموع، با استفاده از تحقیقات صورت گرفته و مرور منابع می‌توان چنین نتیجه‌گیری نمود که ارزیابی توان اکولوژیک با استفاده از GIS و MCE با یک رویکرد تلفیقی، برای وزن دهی و تعیین اهمیت نسبی معیارها، مستلزم در نظر گرفتن عدم قطعیت و دقت ناشی از ناآگاهی تصمیم‌گیرنده است. این امر را می‌توان با استفاده از منطق فازی به‌عنوان منطق مدل‌سازی ریاضی در فرآیندهای غیردقیق و مبهم انجام داد که بستری را برای مدل‌سازی در شرایط عدم اطمینان فراهم می‌سازد(6). بنابراین با توجه به نکات مطرح‌شده، تعیین توان اکولوژیک کشاورزی- مرتع داری با استفاده از منطق فازی و همچنین استفاده از روش ترکیب خطی وزن­دار به دلیل آگاهی از بحث عدم قطعیت در امر تصمیم‌گیری، هدف اصلی این تحقیق است.

مواد و روش ها

منطقه موردمطالعه

حوضه آبخیز اُنار­چای با مساحت 13848 هکتار در مرکز استان اردبیل و در حد فاصل شمال غرب شهرستان اردبیل و جنوب شرق شهرستان مشکین شهر قرارگرفته و از نظر موقعیت جغرافیایی بین²58¢49°47 تا ²6 ¢54°47 طول شرقی و ²25¢35°38 تا ²14¢54°38 عرض شمالی واقع شده است. حداکثر ارتفاع حوضه 4794 متر و حداقل ارتفاع برابر 966 متر از سطح دریا می‌باشد. متوسط بارش سالیانه در حوضه 526 میلی­متر و میانگین درجه حرارت سالیانه هوا 3 درجه سانتی­گراد می باشد (اداره کل منابع طبیعی10). شکل (1) موقعیت حوضه در استان را نشان می­دهد.


 

شکل 1- منطقه مورد مطالعه

Figure 1. Study area


روش بررسی


معیارهایی که در تحقیق حاضر مورد استفاده قرار گرفتند، با توجه به مرور منابع مرتبط از جمله (2، 4، 7 و 9) و همچنین در دسترس بودن آن ها انتخاب شدند. در مرحله بعد لایه­های پیوسته (شامل ارتفاع، شیب، میزان بارش، درجه حرارت هوا و فاصله از آب) با استفاده از توابع فازی­سازی، فازی شدند.

(شکل 2). در حالی که لایه­های گسسته در این تحقیق شامل لایه های سنگ مادر، تیپ پوشش، میزان تولید علوفه، میزان نفوذ پذیری، عمق  خاک، گروه هیدرولوژیک خاک، میزان فرسایش خاک و کاربری فعلی اراضی با استفاده از روش گسسته (رابطه 1) فازی شدند.

رابطه (1)

Xi=* standardizedrange

در این رابطه Xiارزش سلول بعد از استانداردسازی، Ri ارزش سلول قبل از استاندارد سازی،  مقدار کمینه در عامل،  مقدار بیشینه در عامل و Standardized range دامنه تغییرات استانداردسازی می­باشد (11). در نقشه فازی تهیه شده، مناطق با میزان فرسایش کم دارای ارزش فازی 255، فرسایش متوسط تا کم دارای ارزش فازی 170، فرسایش متوسط دارای ارزش فازی 85 و فرسایش زیاد دارای ارزش فازی صفر، کلاس با نفوذپذیری خیلی زیاد دارای ارزش فازی 255، کلاس با نفوذپذیری زیاد دارای ارزش فازی 170، کلاس با نفوذپذیری متوسط دارای ارزش فازی 85 و کلاس با نفوذ­پذیری متوسط تا کم دارای ارزش فازی 0 گردیدند. از حیث سنگ بستر نهشته­های رودخانه­ای دارای ارزش 255، اندزیتی (219)، کوارتزیت (183)، پادگانه های آبرفتی (147)، توف (111)، توف و کنگلومرا (75)، کنگلومرا (37) و رسوبی (0) شدند. همچنین با توجه به اینکه با افزایش عمق خاک به کمیت تولید محصولات کشاورزی و مرتع افزوده می­شود، لذا کلاس عمیق دارای ارزش فازی 255، نسبتاً عمیق 170، کم عمق 85 و خیلی کم عمق دارای ارزش صفر شد، از حیث گروه هیدرولوژیک، ارزش گروه A دارای ارزش 255، گروه B 170، گروه  C 85 و گروه D صفر شد. با توجه به وجود تیپ­های مختلف مرتعی در منطقه میزان تولید علوفه مرتعی در هفت کلاس قرار گرفته است. این مناطق به ترتیب دارای میزان تولید علوفه 336، 287، 236، 157، 107، 61 و صفر (اراضی تحت زراعت) بودند و  به ترتیب دارای ارزش فازی 255، 212، 170، 125، 85، 42 و 0 شدند. شش تیپ مرتعی و 1 تیپ غیر مرتعی (اراضی تحت کشت) در حوضه انارچای قرار گرفته است (10). این تیپ­ها شامل تیپ­های:

1-(Festuca ovina - Bromus tomentellus), 2- (Bromus tomentellus - Astragalus gossypinus-Festuca ovina), 3-  (Astragalus gossypinus – Agropyron tauri),  4- (Astragalus gossypinus- Stipa barbata - Agropyron intermedium), 5- (Poa bulbosa - Artemisia sieberi), 6- (Agropyron tauri - Festuca ovina- Alopecorus pratensis)

بودند که به ترتیب دارای ارزش فازی 255، 212، 169، 126، 83، 43 و صفر (تیپ غیر مرتعی) شدند. کاربری­های اراضی تحت کشت آبی، دیم-آبی، دیم، مرتع، مسیل و مسکونی- رخنمون سنگی که به ترتیب دارای ارزش فازی 255، 200، 150، 100، 50 و صفر گردیدند(شکل 3) که لایه­های فازی شده را نشان می­دهند. بعد از تهیه لایه­های فازی برای هر معیار، معیارهای اصلی و زیر معیارها با روش تحلیل سلسله مراتبی وزن­دهی شده و در ادامه با استفاده از ترکیب خطی وزن‌دار، عوامل با استفاده از وزن‌ دهی به هر عامل، تلفیق و تناسب به دست آمد (12).

رابطه (2) 

AI=∑WJXIJ

که در آن XIJمعرف گزینه i اُم در ارتباط با معیار j اُم و  WJ وزن استاندارد شده معیار j اُم، به‌گونه‌ای که مجموع WJ برابر 1 باشد. بعد از تهیه این لایه (لایه پیوسته 0 تا 255و با استفاده از تابع Reclassify پتانسیل منطقه برای کشاورزی- مرتع داری در قالب 7 کلاس، پتانسیل آن طبقه­بندی شد. همچنین در ادامه جهت مقایسه نقشه توان اکولوژیک تهیه شده با کاربری فعلی زمین، از طریق تابع Cross Tabulation در محیط نرم­افزار Idrisi Selva، جدول تقاطعی کاربری اراضی و توان اکولوژیک تهیه گردید.

 

 

شکل2- نحوه فازی سازی لایه پیوسته

Figure2. The method to make Integrated fuzzy layer    

 

شکل 3- نقشه فازی فاکتورهای مورد استفاده برای ارزیابی

Figure 3. Fuzzy maps of utilized factors for evaluation

 

نتایج

 

با استفاده از ماتریس مقایسات دوتایی وزن معیارهای اصلی و زیر معیارهای هر معیار به دست آمد (جدول 1). میزان ناسازگاری نیز در تمامی مقایسات صورت گرفته کم تر از 1/0 می‌باشد که قابل‌قبول است (13). بعد از اعمال وزن معیارهای اصلی و زیرمعیارهای هر معیار در وزن مربوطه، لایه تناسب در بازه 0 تا 255 به دست آمد (شکل 4). در ادامه به منظور نمایش بهتر طبقات توان اکولوژیک، لایه به دست آمده در هفت طبقه کلاس­بندی شد (شکل 5). طبقات با توان 1، 2، 3، 4 به ترتیب نمایان گر اراضی با توان بسیار خوب، خوب، متوسط و ضعیف برای کشاورزی است و مناطق با توان 5، 6 و 7 به ترتیب بیان گر مناطق با توان خوب، متوسط و ضعیف برای مرتع داری است. علاوه بر این، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در منطقه موردمطالعه، مناطق با توان یک تا سه به‌طور عمده از نظر ارتفاع کم تر از 2000 متر، شیب در شیب‌های 8-0 درصد، فرسایش کم، گروه هیدرولوژیک خاک A یا B ، عمق خاک عمیق یا نسبتاً عمیق ، نقوذپذیری خاک خیلی زیاد، بارش 260 تا 500 میلی­متر و درجه حرارت هوا بیش تر از 8 درجه سانتی­گراد می­باشد که این‌گونه مناطق، توان بسیار زیادی برای انجام فعالیت‌های کشاورزی بدون مواجه‌شدن با خسارت را دارند. با توجه به نتایج، اکثر قسمت‌های منطقه را اراضی با توان طبقه دو، سه و چهار تشکیل می­دهد در مناطق با توان طبقه شش کم ترین بخش از منطقه را تشکیل می­دهد. همچنین همان طور که از نقشه طبقات توان اکولوژیک منطقه برای کشاورزی و مرتع داری (شکل 5) پیداست، مناطق با توان درجه یک در قسمت های شمالی و جنوبی قرار گرفته است. مناطق با توان درجه دو در مناطق شمالی و مرکزی و جنوبی حوضه منتها با مساحت بیشتر قرار دارد. مناطق با توان طبقه سه و چهار در قسمت های مختلف حوضه به جز جنوب حوضه، مناطق با توان طبقه پنج به صورت لکه های کوچک و پراکنده سرتاسر منطقه و مناطق با توان طبقه شش و هفت در ارتفاعات جنوب حوضه قرار گرفته است. در شکل (6) اولویت‌بندی بخش‌های مختلف منطقه مورد مطالعه از نظر توان کشاورزی- مرتع داری به همراه نقشه کاربری فعلی اراضی نشان داده‌ شده است. همچنین در جدول 2 مساحت مربوط به جدول تقاطعی توان اکولوژیک کشاورزی- مرتع داری و کاربری فعلی اراضی بدست آمد.

 

 

 

جدول 1- وزن معیارهای اصلی و زیر معیارهای هر معیار

Table 1. Final weights of criteria and sub criteria

وزن

زیر معیار

وزن

معیار

وزن

گروه

1

منابع آب سطحی

146/0

1) آب و هوا

455/0

فیزیکی

 

713/0

دما

135/0

2) اقلیم

287/0

بارش

نرخ ناسازگاری=00/0

     
 

1

سنگ مادر

073/0

3) سنگ شناسی

 

175/0

ارتفاع

405/0

4) شکل زمین

725/0

شیب

نرخ ناسازگاری=00/0

     
 

118/0

میزان فرسایش

241/0

5) خاک

135/0

میزان نفوذ پذیری

نرخ ناسازگاری=04/0

405/0

عمق خاک

 

342/0

گروه هیدرولوژیک

 

نرخ ناسازگاری=02/0

     
     

638/0

تیپ پوشش

1

پوشش گیاهی

320/0

زیستی

363/0

میزان تولید علوفه

نرخ ناسازگاری=00/0

 
           

1

کاربری فعلی اراضی

1

کاربری

225/0

اقتصادی- اجتماعی


جدول 2- مقایسه توان اکولوژیک منطقه با کاربری فعلی اراضی

Table 2. Comparison of current land use map with land capability map

مساحت

کاربری فعلی اراضی

فعالیت اصلی متناسب با توان اکولوژیک

درجه توان اکولوزیک

ردیف

14/1

رخنمون سنگی-مسکونی

توان بسیار خوب برای کشاورزی

طبقه 1

1

68/1150

مرتع

توان بسیار خوب برای کشاورزی

طبقه 1

2

48/0

مسیل

توان بسیار خوب برای کشاورزی

طبقه 1

3

74/301

کشت آبی

توان بسیار خوب برای کشاورزی

طبقه 1

4

59/26

کشت آبی-کشت دیم

توان بسیار خوب برای کشاورزی

طبقه 1

5

37/477

کشت دیم

توان بسیار خوب برای کشاورزی

طبقه 1

6

31/11

رخنمون سنگی-مسکونی

توان خوب برای کشاورزی

طبقه 2

7

53/1410

مرتع

توان خوب برای کشاورزی

طبقه 2

8

33/1

مسیل

توان خوب برای کشاورزی

طبقه 2

9

65/443

کشت آبی

توان خوب برای کشاورزی

طبقه 2

10

26/654

کشت آبی-کشت دیم

توان خوب برای کشاورزی

طبقه 2

11

26/1051

کشت دیم

توان خوب برای کشاورزی

طبقه 2

12

24/16

رخنمون سنگی-مسکونی

توان متوسط برای کشاورزی

طبقه 3

13

93/966

مرتع

توان متوسط برای کشاورزی

طبقه 3

14

69/1

مسیل

توان متوسط برای کشاورزی

طبقه 3

15

71/16

کشت آبی

توان متوسط برای کشاورزی

طبقه 3

16

04/249

کشت آبی-کشت دیم

توان متوسط برای کشاورزی

طبقه 3

17

04/1704

کشت دیم

توان متوسط برای کشاورزی

طبقه 3

18

92/29

رخنمون سنگی-مسکونی

توان ضعیف برای کشاورزی

طبقه 4

19

61/1469

مرتع

توان ضعیف برای کشاورزی

طبقه 4

20

44/30

مسیل

توان ضعیف برای کشاورزی

طبقه 4

21

64/7

کشت آبی

توان ضعیف برای کشاورزی

طبقه 4

22

41/3

کشت آبی-کشت دیم

توان ضعیف برای کشاورزی

طبقه 4

23

06/1615

کشت دیم

توان ضعیف برای کشاورزی

طبقه 4

24

16/188

رخنمون سنگی-مسکونی

توان خوب برای مرتعداری

طبقه 5

25

71/291

مرتع

توان خوب برای مرتعداری

طبقه 5

26

83/4

مسیل

توان خوب برای مرتعداری

طبقه 5

27

53/3

کشت آبی

توان خوب برای مرتعداری

طبقه 5

28

34/2

کشت آبی-کشت دیم

توان خوب برای مرتعداری

طبقه 5

29

68/280

کشت دیم

توان خوب برای مرتعداری

طبقه 5

30

87/154

رخنمون سنگی-مسکونی

توان متوسط برای مرتعداری

طبقه 6

31

88/379

مرتع

توان متوسط برای مرتعداری

طبقه 6

32

61/0

کشت دیم

توان متوسط برای مرتعداری

طبقه 6

33

25/823

رخنمون سنگی-مسکونی

توان ضعیف برای مرتعداری

طبقه 7

34

68/43

مرتع

توان ضعیف برای مرتعداری

طبقه 7

35


 

شکل4- نقشه پتانسیل برای فعالیت کشاورزی-مرتع داری

Figure 4- Potential map for agriculture and range management

 

شکل5- نقشه توان اکولوژیک کشاورزی-مرتع داری

Figure 5- Ecological land capability map                   

For agriculture and range management

 

شکل6- نمودار مساحت طبقات توان اکولوژیک

Figure 6. Ecological capability classes graph

 

شکل7- نقشه کراس-تب توان اکولوژیک و کاربری اراضی  

Figure7. The crosstab map of land capability and land use map

 

بحث و نتیجه‌گیری


با توجه به این‌که برای ارزیابی توان سرزمین با مدل اکولوژیک حرفی ایران، نیاز هست تا این مدل‌ها با توجه به ویژگی‌های منطقه کالیبره گردند، در این تحقیق از روش ترکیب خطی وزن­دار که به‌واسطه‌ی کاهش عدم قطعیت در مرحله‌ی تصمیم‌گیری، قابلیت جلب اعتماد بیش تری را دارد(3)، استفاده می گردد. می­توان چنین نتیجه گرفت که مدل ارایه شده، ابزاری خوب و مناسب برای سیاست گزاران،  برنامه­ریزان صنفی و ستادی و تصمیم گیرندگان در زمینه­های توسعه کشاورزی به شمار می­رود. گفتنی است در تحقیقات (5، 6 و 14) نیز از توابع فازی برای استانداردسازی لایه‌ها استفاده‌شده است. همچنین در این مطالعه برای بررسی اهمیت معیارها، از نظرات کارشناسی استفاده شد که مهم‌ترین مزیت آن، کاهش احتمال خطا در قضاوت هاست (15). در واقع یکی از ویژگی­های این تحقیق اجرای مدل ارزیابی با استفاده از داده­های هر دو نوع محیط زیستی (فیزیکی، زیستی، اقتصادی-اجتماعی) و ذهنی است که همان قضاوت های کارشناسان با توجه به تخصص آن­ها می باشد که صحت و درستی این قضاوت ها با نرخ ناسازگاری کنترل گردید. در مطالعات کرمی (15) و مطیعی لنگرودی (16) نیز از نظرات کارشناسی برای تعیین اهمیت نسبی معیارها در ارزیابی توان اکولوژیک استفاده‌شده است. در ارزیابی توان کشاورزی- مرتع داری عامل شیب بسیار مهم است، به طوری که در تمامی تحقیقات مختلف در زمینه کشاورزی- مرتع داری عامل شیب به عنوان یک عامل مهم تلقی شده است (6 ، 7 ، 15 و 17). تولید و تیپ پوشش گیاهی یک عامل محدود کننده برای توسعه کشاورزی و یک عامل مؤثر برای توسعه نواحی مرتعی است، از این رو برای ارزیابی اکولوژیک در این تحقیق از موارد مذکور استفاده شد که از این حیث تحقیقات مشابهی (2 و 15) نیز وجود دارند.

خاک و مؤلفه­های آن نیز، منبع اصلی تغذیه گیاهان مختلف و عاملی مؤثر در محصول دهی اراضی تحت زراعت است که در تمامی تحقیقات مرتبط با ارزیابی توان کشاورزی - مرتع داری از آن استفاده می شود(9). سنگ بستر منطقه، نوع خاک و میزان حاصل خیزی آن ها را مشخص می کند که می توان بررسی این عامل را در ارزیابی توان کشاورزی، مرتع داری ضروری دانست به طوری که در مطالعات کرمی (15) و  جوزی (17) و پورخباز (7)  نیز به مانند این تحقیق از این فاکتور استفاده شده است. فاصله از منابع آب سطحی هم می­تواند تأثیر به سزایی در رشد و شکوفایی مراتع و همچنین استفاده توسط کشاورزان برای استفاده در کشت آبی را داشته باشد که این مورد هم مانند تحقیق Yu و همکاران (18) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی نشان داد که در مجموع 19/84% از منطقه دارای توان بسیار خوب تا ضعیف برای فعالیت کشاورزی است و81/15% نیز برای مرتع داری دارای توان خوب، متوسط و ضعیف است. البته بایستی توجه نمود که همه این مناطق مناسب مرتع داری یا کشاورزی نیستند بلکه از حدود 11658هکتار اراضی دارای توان برای کشاورزی، تنها 1970 هکتار دارای توان بسیار خوب و 3574 هکتار دارای توان خوب است (در مجموع 40% از منطقه)، در حالی که در کاربری فعلی اراضی حدود 6852 هکتار از اراضی منطقه (حدود 48/49%) به کشت دیم و آبی اختصاص یافته است که نشان از وابستگی شدید مردم منطقه به کشاورزی دارد که در این مناطق، شرایط برای کشاورزی در تمامی قسمت ها مناسب نیست و  بایستی با ملاحظات محیط زیستی فعالیت کشاورزی ادامه یابد.

این مناطق استعداد زیادی برای کشت دایم و منظم محصولات کشاورزی (غلات، دانه­های روغنی، سبزیجات، صیفی جات و علوفه)  بدون خسارت را دارند. البته بایستی توجه داشت که در این مناطق بهتر است مناطق با توان طبقه یک و دو به زراعت و باغ داری اختصاص یابد و فعالیت­هایی مانند دامداری و صنایع تبدیلی و کشت علوفه در مناطق با توان درجه سه و چهار که توان متوسط و پایینی برای کشاورزی دارند، پیاده گردد. همچنین مقایسه توان اکولوژیک با کاربری فعلی اراضی نشان می­دهد که در مناطق با توان بسیار خوب و یا خوب برای کشاورزی (5544 هکتار) تنها 2953 هکتار به اراضی کشاورزی دیم یا آبی اختصاص دارد و حدود 2500 هکتار به کاربری های دیگر اختصاص یافته است که نشان از عدم استفاده درست از اراضی مستعد برای کشاورزی است. از طرف دیگر، از 2189 هکتار از اراضی دارای کلاس مختلف توان برای مرتع داری، حدود 713هکتار به کاربری مرتع اختصاص دارد و مابقی عمدتاً به اراضی کشاورزی اختصاص یافته است. نتایج مقایسه توان اکولوژیک با کاربری فعلی اراضی نشان می دهد که تناسب متعادلی بین پتانسیل سرزمین و کاربری فعلی برقرار نیست که این امر قطعاً موجب تضییع منابع خواهد شد و پدیده­هایی مثل فرسایش را به دنبال خواهد داشت. همچنین در منطقه مورد مطالعه، اراضی زراعی عموماً تحت کشت دیم (گندم و جو)  و کشت آبی (یونجه و باغات) قرار دارند و با توجه به اینکه بحران کم آبی در منطقه وجود دارد و نزولات جوی تنها منبع تأمین آب اراضی زراعی منطقه می باشند، به شرط انتخاب گونه­های مناسب کشت، می­توان استفاده بهینه­ای از آب بارش در منطقه را داشت و وابستگی به آب های جانبی مثل آب چاه را از بین برد که استفاده نابجا و ناصحیح از آب­های زیرزمینی توسط کشاورزان منطقه خطر نشست زمین در در چند سال آینده در پی خواهد داشت. آن چنان که هم اکنون نیز خطر نشست زمین در منطقه به دلیل کاهش سطح آب زیر زمینی در منطقه وجود دارد. در نهایت می­توان بیان نمود که در تحقیق حاضر با دیدی همه جانبه به فاکتورهای مؤثر در ارزیابی توان کشاورزی و مرتع داری نگاه شد و همچنین بایستی اشاره نمود که روش بکارگرفته شده در این تحقیق بسیار انعطاف پذیر است و  می توان تحت تأثیر نظرات کارشناسی (در مورد وزن­دهی به معیارها) و همچنین انتخاب نوع تابع و دامنه­ تغییرات اعداد فازی (برای هم مقیاس سازی لایه­ها) قرار داد. لذا نتایج ارزیابی با این روش به شدت تحت تأثیر این دو عامل است و بایستی دقت لازم به عمل آورده شود. در ادامه پیشنهاد‌هایی جهت اجرای بهتر فرایند ارزیابی توان اکولوژیکی مناطق کشور پیشنهاد می‌گردد.  

اول راهبرد سیستم‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در تلفیق با GIS، می‌تواند چهارچوب مناسبی را برای حل مسائل پیچیده‌ی تصمیم‌گیری (به‌ویژه در تحلیل‌ها و تصمیم‌گیری های فضایی) فراهم ‌نماید، از این ‌رو به‌کارگیری این راهبرد، برای انجام مطالعات آمایشی توصیه می‌گردد.

دوم مدل­های تصمیم گیری چند معیاره در ارزیابی تناسب اراضی بسیار مفیدند. لذا پیشنهاد می‌شود این روش، برای سایر مناطق پیاده گردد و نتایج آن مورد آزمون قرار گیرد.

سوم ایجاد صنایع تبدیلی وابسته به محصولات کشاورزی در نتیجه‌ی حمایت از توسعه‌ی اراضی کشاورزی در حوضه آبخیز انارچای اردبیل با توجه به پتانسیل‌های منطقه، امری ضروری به نظر می‌رسد.

Refrence

  1. Godfray, H. et al., 2010, "Food security: the challenge of feeding 9 billion people", Science 327, 812–818.
  2. Montgomery, B., Dragic´evic´, S., Dujmovic´, J., Schmidt, M., 2016, "GIS-based Logic Scoring of Preference method for evaluation of land capability and suitability for agriculture", Computers and Electronics in Agriculture 124 (2016) 340–353.
  3. Al-Shalabi, M.A., Mansor, S.B., Ahmed, N.B., Shiriff, R., 2006, "GIS based multi criteria approaches to housing site suitability assessment", in: XXIII FIG Congress, October 8–13, Germany.
  4. Bandyopadhyay, S., Jaiswal, R.K., Hegde, V.S., Jayaraman, V., 2009, "Assessment of land suitability potentials for agriculture using a remote sensing and GIS based approach", International Journal of Remote Sensing 30 (4), Pp. 879–895.
  5. Parakash, T.N., 2003, "Land Suitability Analysis for Agricultural Crops: A FuzzyMulti criteria Decision Making Approach. MSc Thesis", the International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation (ITC), Enschede, The Netherlands.
  6. Motei Langroudi, H., Nasiri, H., Azizi, A., Mostafaei, A., Agricultural and rangeland ecological capability model using Fuzzy AHP in GIS.” Landuse Planning”, No.6, 2012, pp. 101-124 (In Persian).
  7. Pour khabaz, H.R., Aghdar, H., Mohamad yari, F., Javanmardi, S., Agricultural Landuse suitability assessment using ANP-DEMATEL and FAHP) Case Study: Isfahan suburbs), “ECOLOGY”, Vol. 41, No. 2, 2015, pp. 429-455(In Persian).
  8. Store, R., Kangas, J., 2001, "Integrating spatial multi-criteria evaluation and expert knowledge for GIS-based habitat suitability modeling", Landscape Urban Plann. 55 (2), 79–93.
  9. Bhausaheb Zolekar, R., Shivaji Bhagat, v., 2015, "Multi-criteria land suitability analysis for agriculture in hilly zone: Remote sensing and GIS approach", Computers and Electronics in Agriculture 118 (2015) 300–321.
  10. Forest, Range and Watershed Management Organization of Ardebil Province, engineering and research office, Detailed Studies on Onarchay watershed, 2015(In Persian).
  11. Perveen, M.F., Nagasawa, R., Uddin, M.I., Delowar, H.K.M., 2007, "Crop-land suitability analysis using a multi criteria evaluation & GIS approach", In: 5thInternational Symposium on Digital Earth (ISDE5), June 5–9, University of California, Berkeley, USA.
  12. Salman Mahini, A., and Gholamalifard, M., 2006, "Siting MSW landfills with a weighted linear combination methodology in a GIS environment", International journal of Environmental Science and technology, Vol. 3, Pp. 435-445.
  13. Ghods pour, S.H., 2008, Analytical Hierarchy Process, 8th edition, Amir Kabir University of Technology Publications (In Persian).
  14. Raesi, M., Safianian, A., Ghodousi, H., 2014, Feasibility of establishment of industries in Isfahan Using WLC in GIS, Journal of Environmental Scienceand Technology, Vol. 16, No. 4, 2015, pp. 87-93(In Persian).
  15. Karami, A., Hosseini Nasr, S.M., Jalilvand, H., Miryaghobzadeh, M.H., 2013, Agricultural Ecological Capability Evaluation in Babolrood watershed using AHP, Journal of Iranian Natural Ecosystems, Vol. 5, No. 1, pp. 38-48(In Persian).
  16. Radiarta, I.N., Saitoh, S.I., Miyazono, A., 2008., "GIS-based multi-criteria evaluation models for identifying suitable sites for Japanese scallop (Mizuhopecten yessoensis) aquaculture in Funka Bay, southwestern Hokkaido", Japan, Aquaculture, 284: 127-135.
  17. Jozi, S.A., Ebad zadeh, F., 2013, Rangeland Ecological Capability Evaluation using MCE (case study: Baghalamak Watershed in Khozestan Province, Journal of Environmental Science and Engineering, Vol. 1, No. 1(In Persian).
  18. Yu, J., Chen, Y., Wu, J.P., 2009, "Cellular automata and GIS based land use Suitability simulation for irrigated agriculture", 18th World IMACS/MODSIM Congress, Cairns, Australia 13-17 July, 3584-3590.

 

 



1- استادیار، گروه کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران­*(مسوول مکاتبات).

2- عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان،گروه کشاورزی و منابع طبیعی، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران

 

1- Assistant Professor, Natural resources and environmental Engineering Department, Faculty of Agricultural sciences, Payame Noor University, Tehran.*(Corresponding Authors)

2- Member of Young Researchers and Elite club, Ardabil Branch, Agriculture and Natural Resources Group, Islamic Azad University, Ardabil, Iran.

 

1- Multi Criteria Evaluation

2- Analytical Hierarchy Process

3- Weighted Linear Combination

  1. Godfray, H. et al., 2010, "Food security: the challenge of feeding 9 billion people", Science 327, 812–818.
  2. Montgomery, B., Dragic´evic´, S., Dujmovic´, J., Schmidt, M., 2016, "GIS-based Logic Scoring of Preference method for evaluation of land capability and suitability for agriculture", Computers and Electronics in Agriculture 124 (2016) 340–353.
  3. Al-Shalabi, M.A., Mansor, S.B., Ahmed, N.B., Shiriff, R., 2006, "GIS based multi criteria approaches to housing site suitability assessment", in: XXIII FIG Congress, October 8–13, Germany.
  4. Bandyopadhyay, S., Jaiswal, R.K., Hegde, V.S., Jayaraman, V., 2009, "Assessment of land suitability potentials for agriculture using a remote sensing and GIS based approach", International Journal of Remote Sensing 30 (4), Pp. 879–895.
  5. Parakash, T.N., 2003, "Land Suitability Analysis for Agricultural Crops: A FuzzyMulti criteria Decision Making Approach. MSc Thesis", the International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation (ITC), Enschede, The Netherlands.
  6. Motei Langroudi, H., Nasiri, H., Azizi, A., Mostafaei, A., Agricultural and rangeland ecological capability model using Fuzzy AHP in GIS.” Landuse Planning”, No.6, 2012, pp. 101-124 (In Persian).
  7. Pour khabaz, H.R., Aghdar, H., Mohamad yari, F., Javanmardi, S., Agricultural Landuse suitability assessment using ANP-DEMATEL and FAHP) Case Study: Isfahan suburbs), “ECOLOGY”, Vol. 41, No. 2, 2015, pp. 429-455(In Persian).
  8. Store, R., Kangas, J., 2001, "Integrating spatial multi-criteria evaluation and expert knowledge for GIS-based habitat suitability modeling", Landscape Urban Plann. 55 (2), 79–93.
  9. Bhausaheb Zolekar, R., Shivaji Bhagat, v., 2015, "Multi-criteria land suitability analysis for agriculture in hilly zone: Remote sensing and GIS approach", Computers and Electronics in Agriculture 118 (2015) 300–321.
  10. Forest, Range and Watershed Management Organization of Ardebil Province, engineering and research office, Detailed Studies on Onarchay watershed, 2015(In Persian).
  11. Perveen, M.F., Nagasawa, R., Uddin, M.I., Delowar, H.K.M., 2007, "Crop-land suitability analysis using a multi criteria evaluation & GIS approach", In: 5thInternational Symposium on Digital Earth (ISDE5), June 5–9, University of California, Berkeley, USA.
  12. Salman Mahini, A., and Gholamalifard, M., 2006, "Siting MSW landfills with a weighted linear combination methodology in a GIS environment", International journal of Environmental Science and technology, Vol. 3, Pp. 435-445.
  13. Ghods pour, S.H., 2008, Analytical Hierarchy Process, 8th edition, Amir Kabir University of Technology Publications (In Persian).
  14. Raesi, M., Safianian, A., Ghodousi, H., 2014, Feasibility of establishment of industries in Isfahan Using WLC in GIS, Journal of Environmental Scienceand Technology, Vol. 16, No. 4, 2015, pp. 87-93(In Persian).
  15. Karami, A., Hosseini Nasr, S.M., Jalilvand, H., Miryaghobzadeh, M.H., 2013, Agricultural Ecological Capability Evaluation in Babolrood watershed using AHP, Journal of Iranian Natural Ecosystems, Vol. 5, No. 1, pp. 38-48(In Persian).
  16. Radiarta, I.N., Saitoh, S.I., Miyazono, A., 2008., "GIS-based multi-criteria evaluation models for identifying suitable sites for Japanese scallop (Mizuhopecten yessoensis) aquaculture in Funka Bay, southwestern Hokkaido", Japan, Aquaculture, 284: 127-135.
  17. Jozi, S.A., Ebad zadeh, F., 2013, Rangeland Ecological Capability Evaluation using MCE (case study: Baghalamak Watershed in Khozestan Province, Journal of Environmental Science and Engineering, Vol. 1, No. 1(In Persian).
  18. Yu, J., Chen, Y., Wu, J.P., 2009, "Cellular automata and GIS based land use Suitability simulation for irrigated agriculture", 18th World IMACS/MODSIM Congress, Cairns, Australia 13-17 July, 3584-3590.