بخشی از مقاله
چکیده :
جنگلهای زاگرس، با گستردگی در 11 استان، 40 درصد جنگلهای ایران را تشکیل میدهند. حفاظت آب و خاک از کارکردهای مهم این جنگلهاست. در طی سالهای گذشته گزارشاتی از زوال درختان این ناحیه رویشی،مخصوصاً در استان ایلام، رسیده است. زنجیره عوامل این پدیده زیست محیطی با بحرانهایی چون خشکسالی آغاز میشود و در انتها به مواردی چون قارچ ذغالی بلوط و سوسکهای چوب-خوار ختم میگردد.
شناسایی موقعیت مکانی مناطق بحرانی اولویت نخست درمقابله با زوال بلوط و یا سیاستگذاری در جهت درمان این عارضه میباشد. در این پژوهش، از تصاویر ماهوارهای لندست در دوره زمانی سالهای 2000 تا 2015 از شهرستان ملکشاهی واقع در استان ایلام، استفاده شد. در این مقاله، بر مبنای شیب تغییرات زمانی پنج شاخص منتخب گیاهی مناسب، در طی 16 سال بررسی و با توجه به نقشههای حاصل بازدید میدانی، جنگلهای بلوط به چهار کلاس طبقهبندی شدند؛ که عبارتند از: جنگل سالم، خشکیدگی کم، خشکیدگی متوسط و خشکیدگی شدید.
همچنین، با تلفیق نتایج طبقهبندی پنج شاخص به روش رائ اکثریت1، یک نقشه طبقهبندی شده برای پدیده زوال بلوط، حاصل شد. بر طبق نتایج حدود %25 از جنگلهای شهرستان دچار خشکیدگی شده اند. حدود %15 از این سطح، به خشکیدگی کم، %49 به خشکیدگی متوسط و %36 به خشکیدگی شدید تعلق دارد. در انتها همبستگی موجود میان نتایج شاخص تفاضلی رطوبت1 و دادههای ایستگاههای باران سنجی به صورت کمی و کیفی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده همبستگی بالای %45 را نشان میدهد.
-1 مقدمه
جنگلها 31 درصد از سطح خشکیها را پوشش دادهاند [1] و نقش مهمی را در کیفیت حیات بشر به عهده دارند. سرانه جنگل در جهان 0/6 هکتار است [1] ولی در ایران 0/144 هکتار میباشد [2] که این ارقام حاکی از فقر ایران در زمینه منابع جنگلی میباشد. کنترل روان آبهای سطحی و نفوذ آن به داخل زمین، تغذیهی سفرههای آب زیرزمینی، کاهش آلودگی هوا و ضد عفونی کردن هوا تنها بخشی از کارکردهای پوششهای جنگلی میباشد، که بیانگر اهمیت بالای آنها است.
بر اساس تحقیقات، بروز تغییرات مختصر در کمیت و کیفیت جنگلها می تواند به بروز نوساناتی در الگوهای آب و هوایی ختم گردد. یک درخت در طول حیات خود، ممکن است با تنشهای مختلف محیطی، مبارزه کند. از جمله این تنشها، میتوان به تنش حرارتی - گرما زدگی و سرمازدگی - ، تنش خشکی، تنش شوری، تنش مربوط به آفات گیاهی، تنش مربوط به بیماریهای گیاهی - عمدتا قارچها - ، اشاره نمود.[3]
در این میان جنگل های زاگرس به عنوان یکی از مناطق پنجگانه اکولوژیکی ایران، با حدود پنج میلیون هکتار مساحت، 40 درصد جنگل های ایران را تشکیل می دهند .[4] جنگلهای زاگرس از ناحیه سردشت آذربایجانغربی تا فیروزآباد فارس امتداد دارند. بارندگی سالیانه 400 تا 800 میلی متر [5] ، ریزش 30 درصد از کل نزولات کشور در این منطقه و تامین بیش از 40 درصد از آب کشور از ویژگیهای عمده این منطقه رویشی است.
با این همه درختان موجود در محدوده زاگرس، در سالهای اخیر، شرایط سخت و همراه با بحران را تجربه نموده اند. در طی سالهای گذشته - 1387-1391 - گزارشات متعددی از زوال و مرگ تعداد زیادی از درختان جنگلی و خسارت بالای آن واصل شده است. علاوه بر پدیده زوال بلوط، آتشسوزیها اخیر، ضربات دیگری را نیز به سلامت این ناحیه رویشی وارد ساخته است. براساس آمار سازمان جنگلها، بیماری خشکیدگی بلوط در زاگرس اولین بار در سال 2009 توسط ادارات منابع طبیعی ایلام و فارس گزارش شد و پس از آن از سایر استانهای زاگرسی نیز گزارشهایی در این خصوص اعلام شد.
وسعت مناطق آلوده در زاگرس بیش از یک میلیون هکتار است [6]، که این سطح از آلودگی حکایت از عمق فاجعه میکند. هرچند این خشکیدگی در همه استانهای منطقه رویشی زاگرس مشاهده شده است، اما میزان خشکیدگی درختان بلوط در استان ایلام بیش از استانهای دیگر میباشد. در این تحقیق تصاویر فصل تابستان از سنجنده های OLI و ETM+ از سال 2000 تا 2015 از شهرستان ملکشاهی از استان ایلام تهیه شده است. کالیبراسیون صورت پذیرفت و به دنبال آن با استفاده از ابزار فلاش - 1 - FLAASH، تصحیح اتمسفری تصاویر انجام شد. سپس مرحله انطباق هندسی تصاویر، انجام شده است.
در گام بعد، پیکسلهای غیر جنگلی ماسک شد و به دنبال آن شاخصهای گیاهی مختلف محاسبه گشت. از سوی دیگر با توجه به وجود اطلاعات مربوط به بازدیدهای میدانی، طبقهبندی مناطق جنگلی توسط هر یک از شاخصهای گیاهی به چهار طبقه صورت پذیرفت. چهار طبقه عبارتند از: پوشش جنگلی سالم، پوشش جنگلی زوال یافته در شدت کم، پوشش جنگلی زوال یافته در شدت متوسط و پوشش جنگلی زوال یافته در شدت بالا. سپس نتایج طبقهبندی هر یک از شاخصها با روش رأی اکثریت با هم تلفیق و یک نقشه طبقهبندی شده برای پدیده زوال بلوط و شدت آن حاصل شده است.
-2پیشینه تحقیق
به طورکلی در فضای تحقیقاتی مربوط به خشکیدگی بلوط، با توجه به سابقه مشابه این پدیده، در کشورهایی مانند ژاپن و ایالات متحده وجود دارد، عناوین مختلفی مانند oak decline و sudden oak death و oak wilt به چشم می-خورد. گرچه در این مقاله، از تمامی موارد فوق با عنوان"زوال بلوط" تعبیر میگردد، اما با نگاهی دقیقتر، باید توجه داشت که پدیدهای که دامنگیر درختان بلوط در ایران شده است، هیچ کدام یک از موارد فوق نیست. در واقع عامل تعیین وسعت و شدت پدیده زوال بلوط در جنگلهای…
قارچ بیماریزا، در هر یک از موارد فوق متفاوت میباشد. از یک دیدگاه میتوان عوامل این بیماری را به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیمبندی کرد. طبق نمونهبرداریهای انجام شده از جنگلهای ناحیه رویشی زاگرس؛ یک نوع قارچ بنام ذغالی بلوط - با نام علمی - Biscogniaxia mediterana مورد شناسایی قرار گرفته است، که به عنوان عامل قارچ بیماریزا برای پدیده خشکیدگی بلوط، شناخته میشود. بررسیهای صورت گرفته نشان داده است که علاوه بر بیماری فوق، درختان ضعیف، مورد هجوم آفات چوبخوار - از خانوادههای Buprestidae و - Cerambycidae نیز قرار گرفتهاند.
اما عوامل بیان شده تاکنون، عوامل ثانویه زوال بلوط هستند. در واقع درختان در ابتدا به دلایل مختلفی - عوامل اولیه - دچار ضعف فیزیولوژیکی میشوند و شرایط برای نقش آفرینی عوامل فوق، فراهم میگردد. از عوامل اولیه میتوان به خشکسالی - شدت و تداوم آن - ، تغییر اقلیم - افزایش درجه حرارت و تغییرات بارندگی - ، افزایش شدت و مدت ریزگردها - اختلال در متابولیسم - اشاره کرد.[7] ,[6]بیتردید اطلاع از موقعیت مناطق آسیب دیده و حتی شدت آسیب در هر یک از مناطق، اولویت نخست برای هر اقدامی در راستای درمان و کنترل پدیده زوال بلوط است.
دستیابی به چنین نقشهای از زوال بلوط در جنگلهای زاگرس، اگر بخواهد از طریق عملیات میدانی صورت پذیرد، بسیار پرهزینه و زمانبر خواهد بود و نیازمند وجود تعداد بالایی کارشناس جهت بازدید از مناطق میباشد. علاوه بر این به طور کلی، دسترسی به برخی از مناطق به سادگی مقدور نیست. در این شرایط بررسی مساله به کمک روشهای تصویربرداری هوایی و فضایی - سنجشازدور - میتواند جایگزین مناسبی برای بررسی میدانی باشد. البته انجام نمونهبرداریهای زمینی جهت معتبر ساختن نتایج حاصل از روشهای سنجشازدور، ضروری است.
در مطالعات سنجشازدوری، نمونههای متعددی را میتوان ذکر کرد که از تصاویر ماهوارهای به منظور پایش سلامت و وسعت رویشهای جنگلی استفاده شده است.[9] ,[8] به عنوان مثال در [8]، با استفاده از سری زمانی دوازده ساله از تصاویر مادیس2، روند تغییرات فعالیت پوشش گیاهی استخراج گشته است. در ارتباط با پدیده زوال بلوط نیز، به نظر میرسد، با توجه به روند زوال درخت بیمار و علایم مراحل مختلف بیماری - مانند تغییر رنگ برگهای درخت از سبز به قهوهای و ریزش نامتعارف برگها - ، امکان پایش پدیده از طریق تصاویر مختلف ماهوارهای، وجود داشته باشد.
در [10] سعی شده است تا از روش محاسبه شاخص NDWI در دو تاریخ و بررسی تغییرات مقدار این شاخص، طبقهبندی پدیده زوال بلوط صورت گیرد. در این تحقیق با تکیه بر تصاویر لندست - 3 سنجندههایTM و - ETM+ و برمبنای اینکه پدیده زوال بلوط، بیشتر ناشی از وقوع خشکسالی در منطقه تحت مطالعه بوده است؛ استفاده از شاخص مذکور بر سایر شاخصهای گیاهی از جمله NDVI ترجیح داده شده است. پس از محاسبه اختلاف شاخص NDWI در دو زمان، با یک حد آستانهگذاری ساده، پدیده زوال بلوط با دقتی بالاتر از 75 درصد، در پنج سطح طبقهبندی شده است.
در کار تحقیقاتی دیگری [11]،مجدداً از دادههای ماهواره لندست، جهت دستیابی به روشی برای تعیین محدوده پدیده زوال بلوط - SOD - استفاده شده است. علاوه بر این، با استفاده از سری زمانی بیست ساله، سعی شده تا الگوی گسترش این پدیده نیز تعیین شود. در ابتدا با انتخاب زمان مناسب برای تصاویر و همچنین دادههای کمکی متعدد، سعی بر این بوده که برخی از عوامل دیگر تخریب جنگل، مانند آتشسوزی - که ممکن است به اشتباه، زوال پنداشته شود - ماسک شده، تا شرایط برای بررسی پدیده زوال فراهمتر شود. در این مقاله نیز شاخصهای گیاهی متعددی مورد بررسی قرار گرفتند و بهترین آنها - با توجه به تصاویر اخذ شده از گوگل ارث - 4 جهت طبقهبندی پدیده زوال بلوط، انتخاب شده است.
