Evaluation of forest ecosystem health in the Iril Watershed, Ardabil Province

Jafari, Aniss and Keivan Behjou, Farshad and Mostafazadeh, Raoof (2017) Evaluation of forest ecosystem health in the Iril Watershed, Ardabil Province. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (ارزیابی وضعیت سلامت اکوسیستم جنگل در حوزه آبخیز ایریل، استان اردبیل)
Aniss Jafari.pdf

Download (499kB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Assessing ecosystem health to monitor the degradation of natural resources and exploring the causes of degradation is considered as an effective step in management and utilization of ecosystems. Recently, the need to provide comprehensive indicators for assessing the current status of ecosystem and predicting future scenarios has become especially important. In this regard, the ecosystem health index is presented to evaluate ecosystem health. In this study, the ecosystem health index was calculated by considering vigor, organization and resilience criteria in sub-watersheds of Iril watershed in Ardebil province. The aim of this study was to evaluate the factors affecting the health of ecosystems comprehensively, considering three main landscape characteristics including: vigor, structure, and resilience in the iril watershed, Ardebil province. In this regard, the values of vigor (NDVI, erosion and runoff), were quantified. The TerSet software was used to obtain the NDVI values through band combinations, and the EPM and SCS models were used to erosion and runoff estimation. The landscape structure (continuity, degree of division, patch density and density edge) and resilience (different landuse classes, the largest patch index and aggregation index) were quantified using the Fragstats Software. The results were compared using radar charts among different multidimensional components through sub-watershed of study area. The ecosystem health index was then evaluated using different weightING approaches. In the next step, different sub-watersheds were prioritized according to different weights to each criterion. According to the results of vigor component, the S8 and S1 sub-watersheds had the highest 0.89 and 0.13 scores, respectively. The S7, S2 and S3 sub-watersheds had a favorable condition in terms of structure, having 0.73, 0.63, and 0.63 scores, while the other sub-watersheds had not a good condition. The resilience index values of S1, S3 and S8 sub-watersheds are more than other parts of the study area. In summary, the results showed that the highest variability is related to resilience component over the study area. Based on the results, the average value of the vigor, structure, and resilience components were calculated to be 0.40, 0.55, and 0.55, respectively, and the S1 sub-watershed had the highest average value of calculation indices in the study area. The results also showed that the ecosystem health index varies in different weighting approaches in range of 0.32 to 0.79 in the studied sub-watersheds. Based on the equal weighting to the ecosystem health index, the S5 sub-watershed with the value of 0.34 had the lower health status and S1 sub-watershed with a value of 0.77 had the higher health status than the other sub-watersheds in the Irish watershed. The average value of the ecosystem health index over all sub-watersheds was 0.50, which is relatively undesirable according to the classifications of ecosystem health status. Considering the multidimensional nature of the ecosystem health index and taking into account all the factors affecting ecosystem restoration or destruction as well as economic and social characteristics, it can be a useful tool in prioritizing critical areas as an effective step in ecosystem management. The ecosystem health index indicates the combined effect of factors affecting ecosystem degradation and regeneration, which allows the prioritization and compilation of management decisions for different regions. In codusion, the ecosystem health degree of the Iril watershed was assessed as undesirable (exept the forested sub watershed according to the used indices).

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: ارزیابی وضعیت سلامت اکوسیستم جنگل در حوزه آبخیز ایریل، استان اردبیل
Persian Abstract: ارزیابی سلامت اکوسیستم گامی مؤثر در مدیریت و بهره‌برداری از اکوسیستم‌ها است. اخیراً لزوم ارائه شاخص‌های جامع برای ارزیابی وضعیت موجود و پیش‌بینی وضعیت آینده اکوسیستم اهمیت ویژه‌ای پیدا نموده است. در همین راستا شاخص سلامت اکوسیستم به منظور ارزیابی سلامت اکوسیستم ارائه گردیده است. در این پژوهش شاخص سلامت اکوسیستم با در‌ نظر‌گرفتن معیارهای توان، سازمان‌دهی و انعطاف‌پذیری در مقیاس زیرحوزه در آبخیز ایریل استان اردبیل محاسبه شد. هدف این مطالعه ارزیابی مؤلفه‌های مؤثر بر سلامت اکوسیستم به صورت جامع، در قالب سه مشخصه توان ، سازمان‌دهی و انعطاف‌پذیری در حوزه آبخیز ایریل استان اردبیل است. در این راستا مقادیر مؤلفه‌های توان شامل NDVI، فرسایش و رواناب بود که برای محاسبه NDVI از روش ترکیب باندها در نرم‌افزار TerSet استفاده شد و به ترتیب فرسایش و رواناب با مدل EPM و SCS محاسبه شدند. برای ارزیابی سازمان‌دهی (پیوستگی، درجه تفکیک، تراکم لکه و تراکم حاشیه) و انعطاف‌پذیری (درصد کاربری‌های مختلف، شاخص بزگ‌ترین لکه و شاخص تجمع) شاخص‌های مورد استفاده با نرم‌افزار Fragstats به صورت کمی محاسبه شد و در ادامه با ارائه نتایج در قالب نمودارهای راداری و نمایش نتایج در محیط ArcGIS امکان مقایسه مؤلفه‌های مختلف و چند بعدی در زیرحوزه‌های مورد مطالعه فراهم گردید. سپس با رویکردهای مختلف وزن‌دهی مقدار شاخص سلامت اکوسیستم مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله بعد زیر‌حوزه‌های مختلف بر اساس وزن‌دهی‌های مختلف از نظر شاخص سلامت اکوسیستم اولویت‌بندی شدند. بر اساس نتایج مقادیر معیار توان در زیر حوزه S8 (13/0) و در زیر حوزه S1 (89/0) به‌ترتیب پایین‌ترین و بالا‌ترین مقدار را دارند. زیرحوزه‌های S7، S2 و S3 از نظر معیار سازمان‌دهی با مقادیر 73/0، 63/0 و 63/0 در شرایط مطلوبی قرار داشتند و سایر حوزه‌ها در وضعیت نامناسبی قرار داشتند. مقدار معیار انعطاف‌پذیری در زیرحوزه‌های S1، S8 و S9 بیش‌تر از بقیه زیرحوزه‌ها است. در مجموع، نتایج نشان داد که معیار انعطاف‌پذیری دارای بالاترین تغییرات در زیر‌حوزه‌های منطقه مورد مطالعه بوده است. بر اساس نتایج، مقدار متوسط مؤلفه‌های توان، سازمان‌دهی و انعطاف‌پذیری به ترتیب برابر 40/0، 55/0 و 55/0 بوده است و در مجموع زیر‌حوزه S1 دارای بالاترین مقدار متوسط شاخص‌های محاسباتی است. همچنین نتایج نشان داد که محدوده تغییرات مقادیر شاخص سلامت اکوسیستم، در حالت‌های مختلف وزن‌دهی در دامنه 32/0 تا 79/0 در زیر‌حوزه‌های مورد مطالعه متغیر است. در وزن‌دهی یکسان به معیارهای شاخص سلامت اکوسیستم، زیر‌حوزه S5 با مقدار 34/0 دارای درجه سلامت کم‌تر و زیر‌حوزه S1 با مقدار 77/0 دارای درجه سلامت بالاتری در مقایسه با دیگر زیر‌حوزه‌های مطالعه شده در حوزه ایریل می‌باشند. مقدار متوسط شاخص سلامت اکوسیستم برای کل حوزه‌های مطالعه شده در حوزه ایریل 50/0 به‌دست آمد که طبق طبقه‌بندی‌های صورت گرفته سلامت اکوسیستم نسبتاً نامطلوب است. با توجه به ماهیت چندبعدی شاخص سلامت اکوسیستم و در نظر گرفتن تمامی عوامل مؤثر بر احیاء یا تخریب اکوسیستم و نیز ویژگی‌های اقتصادی و اجتماعی می‌تواند ابزار مفیدی در اولویت‌بندی مناطق بحرانی و گامی مؤثر در مدیریت اکوسیستم باشد. شاخص سلامت اکوسیستم نشان‌دهنده تأثیر ترکیبی عوامل مؤثر بر تخریب و احیاءی اکوسیستم است که امکان اولویت‌بندی و تدوین نسخه‌های مدیریتی برای مناطق مختلف را فراهم می‌نماید. در مجموع بر اساس شاخص‌های مورد استفاده، درجه سلامت اکوسیستم در آبخیز ایریل، استان اردبیل غیر از دو زیرحوزه با پوشش جنگلی در سایر زیرحوزه‌ها نامطلوب ارزیابی شده است.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Keivan Behjou, FarshadUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Mostafazadeh, RaoofUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Date Deposited: 28 Sep 2018 11:54
Last Modified: 18 Oct 2018 18:27
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/85

Actions (login required)

View Item View Item