تأثیر فعالیتهای مخرب انسانی در ارائه خدمات اکوسیستم: رویکردی مبتنی بر تحلیل مکانی-زمانی کیفیت زیستگاه | ||
| فصلنامه علوم محیطی | ||
| مقاله 6، دوره 23، شماره 3، 1404، صفحه 637-654 اصل مقاله (1.66 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/envs.2024.1432 | ||
| نویسندگان | ||
| بهمن ویسی نبی کندی1؛ احمد حامی* 1؛ خلیل ولیزاده کامران2؛ فرزین امامی نمین1 | ||
| 1گروه مهندسی فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 2گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: در دهههای اخیر، شهرنشینی سریع و رشد جمعیت، چالشهای متعددی را برای مناطق پرجمعیت شهری، بهویژه در ارتباط با تغییر کاربری و پوشش اراضی ایجاد کرده است. خدمات اکوسیستم ارائه شده توسط فضاهای اکولوژیک نقش قابلتوجهای جهت مقابله با چالشهای مذکور و افزایش تابآوری اکولوژیکی شهری دارد. افزایش فعالیتهای مخرب انسانی در مناطق پرجمعیت شهری به طور فزایندهای محیط اکولوژیک را مختل میکند و باعث تکهتکهشدن اکوسیستمهای شهری و کاهش کیفیت زیستگاه میشود. فضاهای اکولوژیک و طبیعی شهری و پیراشهری به عنوان راهحلهای مبتنی بر طبیعت نقش به سزای در حفظ تنوع زیستی و افزایش کیفیت زیستگاها دارند. لذا هدف تحقیق مذکور ارزیابی تأثیر فضاهای اکولوژیک در ارائه خدمت اکوسیستمی کیفیت زیستگاه و مقایسه با فضاهای انسانساخت از طریق تحلیل مکانی-زمانی الگوهای کاربری و پوشش اراضی میباشد. مواد و روش ها: در این تحقیق نقشههای کاربری و پوشش اراضی محدوده کلانشهر تبریز به عنوان منطقه پرجمعیت شهری در غرب ایران برای سالهای 2016 و 2023 با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 در بستر سامانه تحت وب گوگل ارث انجین تهیه گردید. گام بعدی آشکارسازی تغییرات مکانی-زمانی کاربری و پوشش اراضی محدوده مورد مطالعه برای دوره 2023-2016 با استفاده از نرمافزار TerrSet بود. در گام آخر با استفاده از بسته نرمافزاری InVEST خدمت اکوسیستمی کیفیت زیستگاه در محدوده مورد مطالعه برای سالهای 2016 و 2023 مدلسازی شد. همچنین تأثیر و نقش کاربریهای مختلف در ارائه خدمت اکوسیستمی مذکور با تمرکز بر تمایز بین فضاهای اکولوژیک و انسانساخت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج و بحث: نتایج این پژوهش نشان میدهد که اراضی بایر و ساختوسازهای انسانی در هر دو سال بیشترین مساحت از محدوده مورد مطالعه را پوشش میدهند که این امر توسعهیافتگی منطقه را نشان میدهد. تغییر کاربری اراضی در محدوده شهر تبریز از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۳ حاکی از افزایش ساختوسازهای انسانی، اراضی بایر و فضاهای سبز شهری است. در حالی که کشاورزی شهری، مراتع و پهنههای آبی در همین دوره با کاهش مساحت مواجه شدهاند. در این تحقیق، به دلیل توسعهیافتگی محدوده مورد مطالعه، حداکثر کیفیت زیستگاه در سالهای ۲۰۱۶ و ۲۰۲۳ به ترتیب 27/0 و 21/0 بوده است. همچنین میانگین کیفیت زیستگاه در این دو سال به ترتیب 04/0 و 03/0 است که نشاندهنده وضعیت ضعیف کیفیت زیستگاه و تنوع زیستی در محدوده کلانشهر تبریز است. پراکنش مکانی تخریب زیستگاه در محدوده مورد مطالعه نشان داد که بیشترین تخریب زیستگاه در مرز بین ساختوسازهای انسانی و فضاهای اکولوژیک به دلیل نزدیکی عوامل تهدید رخ داده است. کنتایج این تحقیق کاهش کیفیت زیستگاه متأثر از تغییر کاربری و پوشش اراضی از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۳ را گزارش میکند که بیشتر به دلیل کاهش کشاورزی شهری و افزایش ساختوسازهای انسانی میباشد. این تحقیق نتیجهگیری میکند که نقش فضای سبز شهری در افزایش کیفیت زیستگاه و حفظ تنوع زیستی در کلانشهر تبریز به دلیل وسعت کم و نزدیکی زیاد به عوامل تهدید ناچیز است و تأثیر مخرب فعالیتهای انسانی مانند گسترش ساختوسازهای انسانی در کیفیت زیستگاه را نمایان میسازد. نتیجه گیری: این تحقیق بر نقش مهم دادههای دورسنجی در مناطقی که با کمبود داده مواجه هستند در نظارت بر تغییرات کاربری و پوشش اراضی تاکید میکند. تلفیق دادههای موجود در سامانه گوگل ارث انجین و مدل InVEST به عنوان یک رویکرد جامع به درک تحلیلهای مکانی-زمانی کیفیت زیستگاه بر اساس تغییرات منظر شهری کمک کرد. در نهایت، تحقیقات ما درک عمیقتری از پیوندهای بین تأثیر مخرب فعالیتهای انسانی در تغییرات کیفیت زیستگاه در مناطق شکننده اکولوژیکی نشان میدهد. نتیجهگیری میشود که برخی از اقدامات مدیریتی مانند توسعه فضاهای اکولوژیک و زیرساختهای سبز شهری همگام با کنترل توسعه بیرویه شهری میتواند اثرات نامطلوب فعالیتهای مخرب انسانی بر شاخص کیفیت زیستگاه و تخریب اکوسیستم را کاهش دهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| خدمات اکوسیستم؛ کاربری و پوشش اراضی؛ شهرنشینی؛ InVEST؛ تبریز | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Impact of Anthropogenic Activities on provision of Ecosystem Services: An Approach Based on Spatiotemporal Analysis of Habitat Quality | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Bahman Veisi Nabikandi1؛ Ahmad Hami1؛ Khalil Valizadeh Kamran2؛ Farzin Emami Namin1 | ||
| 1Landscape Architecture Department, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran | ||
| 2Department of Remote Sensing and Geographical Information System, Tabriz University, Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| EXTENDED ABSTRACT Introduction: In recent decades, rapid urbanization and population growth have posed numerous challenges for densely populated urban areas, particularly concerning land use/land cover (LULC) change. The ecosystem services provided by ecological spaces play a significant role in addressing these challenges and enhancing urban ecological resilience. The increasing destructive human activities in densely populated urban areas disrupt the ecological environment, fragmenting urban ecosystems and lowering habitat quality. In urban and Peri-urban areas, ecological and natural spaces serve as nature-based solutions that significantly contribute to biodiversity conservation and habitat quality improvement. Therefore, the aim of this research is to evaluate the impact of ecological spaces on providing ecosystem services related to habitat quality and to compare them with human-made spaces through a spatial-temporal analysis of LULC patterns. Material and Methods: In this study, LULC maps of the metropolitan area of Tabriz, a densely populated urban region in western Iran, were created for the years 2016 and 2023 using Sentinel-2 satellite imagery within the Google Earth Engine web platform. The next step involved detecting spatial-temporal changes in LULC within the study area for the period 2016-2023 using TerrSet software. The final step was to model habitat quality ecosystem services within the study area for the years 2016 and 2023 using the InVEST software package. The impact and role of various land uses in providing these ecosystem services were examined, focusing on the distinction between ecological and human-made spaces. Results and Discussion: The research results show that in both years, barren lands and built-up areas accounted for the largest area in the study region, reflecting the area's ongoing development. The LULC change in Tabriz from 2016 to 2023 shows an increase in built-up areas, barren lands, and urban green spaces, whereas urban agriculture, rangeland, and water bodies experienced a decrease in area during the same period. Due to the developed nature of the study area, the maximum habitat quality was recorded as 0.27 and 0.21 for the years 2016 and 2023, respectively. Furthermore, for these two years, the average habitat quality was 0.04 and 0.03, respectively, indicating a poor state of habitat quality and biodiversity within the metropolitan area of Tabriz. The spatial distribution of habitat degradation in the study area revealed that the most significant habitat destruction occurs at the interface between human constructions and ecological spaces due to proximity to threatening factors. In contrast, barren land in the northern parts of the study area is in better condition due to its greater distance from these threats. The findings of this research report a decline in habitat quality influenced by LULC changes from 2016 to 2023, primarily attributed to the reduction of urban agriculture and the increase in human construction. This study concludes that the role of ecological spaces in enhancing habitat quality and preserving biodiversity in Tabriz is minimal due to their limited extent and close proximity to threatening factors. Furthermore, it highlights the detrimental impact of human activities, such as the expansion of human constructions, on habitat quality. Conclusion: This study emphasizes the importance of remote sensing data for monitoring LULC change in areas with limited data. Combining Google Earth Engine data with the InVEST model gives us a complete understanding of how changes in urban landscape affect habitat quality over time and space. Ultimately, our research offers deeper insights into the links between the detrimental impacts of anthropogenic activities and changes in habitat quality in ecologically fragile areas. This integrated approach not only enhances our understanding of ecological dynamics but also supports sustainable urban planning initiatives aimed at preserving biodiversity and improving ecosystem services. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Ecosystem services, Land use/land cover, Urbanization, InVEST, Tabriz | ||
| مراجع | ||
|
Abdollahi, S., Zeilabi, E., & Xu, C. C. (2024). Habitat quality assessment based on local expert knowledge and landscape patterns for bird of prey species in Hamadan, Iran. Modeling Earth Systems and Environment, 10(2), 2051-2061. https://doi.org/ 10.1007/s40808-023-01896-y provision and connectivity in ecological spatial networks: A case study of the Shanghai metropolitan area. Sustainable Cities and Society, 100, 105018. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.105018 Markov-CA in the Rondônia State, Brazil. Environmental Monitoring and Assessment, 193(4), 239. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09016-y 3599. https://doi.org/10.3390/ijerph20043599 Basin, China. Ecological Indicators, 151, 110320. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110320 PLUS-InVEST model for Ebinur Lake Basin, China. Ecological Indicators, 145, 109632. https://doi.org/ 10.1016/j.ecolind.2022.109632 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,500 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,560 |
||
