ارزيابي تخريب اراضي با استفاده از شاخص كارايي مصرف آب و خشكسالي (مطالعۀ موردي: استان فارس)

Assessing the land degradation using water use efficiency (WUE) and drought indices (case study: Fars province)

در اين مطالعه براي بررسي تخريب اراضي در استان فارس از تأثير شاخص خشكسالي SPI بر شاخص كارايي مصرف آب (WUE) استفاده گرديد. براي محاسبۀ WUE از محصولات توليد ناخالص اوليه (GPP) و تبخير و تعرق (ET) حاصل از سنجندۀ موديس استفاده شد و از داده‌هاي بارندگي ايستگاه‌هاي هواشناسي، شاخص خشكسالي SPI محاسبه گرديد. سپس روند تغييرات شاخص GPP، ET، WUE و SPI در بازۀ زماني 2017-2001 با استفاده از رگرسيون خطي محاسبه و به‌دنبال آن، از عكس‌العمل شاخص WUE به خشكسالي، تخريب اراضي و بيابان‌زايي در كاربري‌هاي مختلف، با استفاده از آناليز همبستگي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه شاخص‌هاي ET، GPP، WUE و خشكسالي در اين بازۀ زماني 17 ساله به ترتيب 25/75 ،9/29، 51/78 و 23/67 درصد افزايش يافته‌اند. بررسي تأثير خشكسالي بر WUE در كاربري‌هاي اراضي كشاورزي و گراسلند نشان داد كه رابطۀ مثبت بين اين دو شاخص به ترتيب در 9/75 و 87 درصد از اين كاربري‌ها ديده مي‌شود كه از اين مقادير به‌ترتيب 7/4 و 6/7 درصد رابطۀ معني‌داري را نشان مي‌‌دهد، اين درحالي است كه در مابقي مساحت اين كاربري‌ها اين اثرگذاري منفي مي‌باشد. اثرپذيري WUE از خشكسالي در بوته‌زار‌ نشان دهندۀ رابطۀ مثبت در 9/40 درصد از مساحت اين كاربري است كه تنها 9/0 درصد آن، رابطۀ معني‌دار است. رابطۀ منفي اين كاربري در حدود 1/59 درصد از مساحت آن ديده شد، كه از اين مقدار تنها 6/1 درصد معني‌دار مي‌باشد. بررسي اين رابطه در كاربري ساوانا نشان داد كه 75 درصد از اين كاربري رابطۀ منفي با خشكسالي داشته و مساحت باقي مانده رابطۀ مثبت با خشكسالي نشان داده است. شرايط اقليمي خاص اكوسيستم‌هاي‌خشك و نيمه‌خشك باعث واكنش سريع توليد گياهان به خشكسالي مي‌شوند. بنابراين با بررسي و تجزيه و تحليل واكنش توليد گياهان به خشكسالي در اين اكوسيستم‌ها، مي‌توان تخريب اراضي و بيابان‌زايي را به خوبي مورد بررسي قرار داد.

In this study, water use efficiency index (WUE) was used to assessing the effect of drought on the carbon and water cycle. To calculate this index, we used the gross primary product (GPP) and evapotranspiration (ET) products obtained from the MODIS sensor, and the trend of their changes and reaction of this index to drought were calculated for the period 2017-2001 in Fars province. Finally, we assessed the land degradation and desertification in different land uses for study area. The results showed that the indices of evapotranspiration, GPP, water use efficiency, and drought increased by 75.25%, 29.9%, 78.51%, and 67.23%, respectively. The effects of drought on evapotranspiration in agricultural lands and grasslands showed more than 67% positive relationship and also, in these land uses, we observed a significant positive relationship (33.4% and 12.5% for the agricultural lands and grassland, respectively). However, in shrubs lands, and savannas, it is more than 66.6% and 87.5%. The effect of drought on water use efficiency in grassland showed that more than 87% of these areas have a positive relationship. The effectiveness of water use efficiency in plants shows a positive relationship in 40.9% in this area, of which only 0.9% has a significant positive relationship. The negative relationship of this land use is about 59.1% of it. Of this negative amount, only 1.6% of the area had a significant negative relationship. The study of this relationship in the use of savannas shows 75% of this area, which includes 1.5 square kilometers.