پديد آورندگان :
رنجبر فردوئي، ابوالفضل دانشگاه كاشان - دانشكده منابع طبيعي و علوم زمين - گروه علوم بيابان، كاشان , ولي، عباسعلي دانشگاه كاشان - دانشكده منابع طبيعي و علوم زمين - گروه علوم بيابان، كاشان , مكرم، مرضيه دانشگاه شيراز - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي داراب , تاري پناه، فريده دانشگاه كاشان - دانشكده منابع طبيعي و علوم زمين
كليدواژه :
NDVI , عامل توپوگرافي , كاربري اراضي , عوامل اقليمي , رگرسيون وزن‌دار فضايي , مناطق خشك و نيمه‌خشك
چكيده فارسي :
پوشش گياهي، يكي از عوامل ضروري در ساختار و عملكرد اكوسيستم‌هاي خشكي و يكي از حلقه‌هاي اساسي زنجير حياتي آب - خاك - گياه و اتمسفر[1] است. مطالعات متعدد ثابت كرده است پوشش گياهي به تغييرات عوامل اقليمي و ادافيكي حساس است. بر اين اساس، تغيير در پوشش گياهي و رابطه‌اش با عوامل مذكور، از اهميت بسياري برخوردار است. تحقيق حاضر به منظور بررسي تغييرات پوشش گياهي و عوامل موثر بر آن، در حوضه خارستان استان فارس انجام شد. در اين رابطه، تصاوير برگرفته از سنجنده ETM لندست 7، طي دوره 2000-2017 و داده‌هاي اقليمي‌حاصل از 17 ايستگاه هواشناسي استان استفاده شد. با استفاده از اين تصاوير، تغيرات زماني و مكاني NDVI و آنومالي آن استخراج شد. به منظور استخراج نقشه كاربري اراضي از روش طبقه بندي نظارت شده استفاده شد. در نهايت رابطه NDVI با عوامل اقليمي، توپوگرافي و انساني (كاربري اراضي) بررسي شد. رابطه بين اين شاخص با عوامل اقليمي‌و توپوگرافي بر مبناي روش‌هاي رگرسيون وزن‌دار فضايي[1] و حداقل مربعات معمولي[1] به‌دست آمد. در مجموع، تغييرات زماني مبين روند افزايش آهسته NDVI بود. آنوماليNDVI در سال‌هاي قبل از 2008 روند مثبت و براي سال‌هاي بعد روند منفي را نشان داد. توزيع مكاني NDVI مبين يك روند افزايشي از شمال به سمت مركز و جنوب غرب منطقه مورد مطالعه بود. نتايج حاكي از تاثير دو دسته عوامل طبيعي و انساني بر تغييرات پوشش گياهي بود. NDVI در اراضي كشاورزي و مرتعي افزايش، همچنين پوشش گياهي طبيعي بيشتر از پوشش‌هاي دست كاشت (اراضي كشاورزي و باغي) تحت تاثير عوامل اقليمي‌قرار گرفته است. علاوه بر اين تغييرات پوشش گياهي بر حسب ارتفاع، جهت و شيب هم تفاوت داشت. به طوري كه از ارتفاع بيشتر از 2500 متر مقدار NDVI كاهش، در شيب‌هاي كمتر از ˚5، مقدار اين شاخص افزايش و در جهت‌هاي شمال و شرق بيشتر از دامنه‌هاي جنوبي بود. روند كلي، نشان‌دهنده افزايش دما و كاهش بارندگي در طول دوره مورد مطالعه بود. با توجه به نقش تعيين كننده بارش در مناطق خشك و نيمه‌خشك مي‌توان گفت نقش كنترلي بارش بر NDVI بيشتر از دما است. حداكثر همبستگي مثبت و منفي، بين متوسط بارش ساليانه و NDVI با استفاده از روش حداقل مربعات معمولي به ترتيب 0/93 و 0/83 مشاهده شد. همچنين حداكثر همبستگي منفي و مثبت بين NDVI و دما به ترتيب 0/65 و 0/5 بود. بيشترين مقدار ضريب تبيين مكاني
(Local R2) بين NDVI با بارندگي و دما به ترتيب 0/45 و 0/44 بود كه در بخش‌هاي مركزي منطقه مشاهده شد. با توجه به نتايج، مي‌توان اظهار داشت كه عوامل محيطي نظير ارتفاع، جهت، شيب، دما و بارش از فاكتورهاي تاثيرگذار بر پوشش گياهي در منطقه خارستان هستند.
چكيده لاتين :
Vegetation is one of the essential factors in structure and function of terrestrial ecosystem and it is one of the principal loops in water-soil-plant-atmosphere continuum. Several studies have demonstrated that vegetation covers are sensitive to alteration of climatic, edaphic, topographic and human activities. Thus, alteration in vegetation and its relation with the mentioned factors are important of high importance. In order to investigation of vegetation changes and its effective factors, the current study was conducted in Kharestan region placed in Fars province, Iran. In this regard, the images obtained from ETM Landsat 7 (2000-2017) and meteorological data gained from local and 17 regional meteorological stations were used. Using these images, temporal and spatial changes NDVI and NDVI anomaly were studied. A supervised classification method was used to extract land use map. Finally, the relationship of NDVI with climatic, topographic and anthropogenic factors was investigated. Relationship between NDVI and climatic and topographic factors was estimated using GWR and OLS methods, respectively. Generally, temporal variations showed a slow increasing trend in NDVI value. NDVI anomaly was mostly negative before 2008 but it turned to positive after 2009. NDVI spatial distribution showed an increasing tendency from north toward center and continued to south-west of the study area. The study shows that the vegetation cover change was caused by both natural factors and human activities. NDVI increased in agricultural and pasture lands. Also, natural vegetation has been affected by climatic factors more than irrigated vegetation (agricultural and gardens). Furthermore, vegetation variation influenced by topographic factors likes height, slope and aspect. Also, with an altitude over than 2500 m, NDVI showed a decreasing trend, on slopes lower than 5° it increased. NDVI values in north and east directions were higher than in southern aspects. The overall trend indicates an increase in temperature and a decrease in precipitation during the study period. The maximum positive and negative correlation between mean annual precipitation and NDVI using ordinary least squares method were 0.93 and 0.83, respectively. Also the maximum negative and positive correlation between NDVI and temperature were 0.65 and 0.5, respectively. The highest local R2 values between NDVI with precipitation and temperature were 0.45 and 0.44, respectively, which was observed in the central parts of the region. According to the obtained results through the present study, it can be stated that environmental factors like precipitation, altitude, slope and aspect are the Influential factors controlling vegetation in Kharestan (Fars province, Iran).
