بررسی تغییرات کاربری ارضی و مولفه‌های اقلیمی در شهرستان مشکین شهر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیارگروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 کارشناسی ارشد دانشگاه محقق اردبیلی اردبیل، ایران.

3 کارشناسی ارشد دانشگاه محقق اردبیلی اردبیل، ایران .

چکیده

زمینه و هدف: تغییر اقلیم تاثیرات منفی بر منابع آبی و جوامع انسانی به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. سنجش از راه دور کاربرد وسیعی در مطالعاتی از جمله نظارت بر محیط زیست، کشاورزی و اقلیم کره زمین دارد. این فن‌آوری امکان پژوهش و بررسی این دست از مطالعات را در مناطق بزرگ با وضوح مکانی و زمانی بالا، به‌ویژه مناطق صعب العبور و یا مناطقی که فاقد ایستگاه اندازه‌گیری زمینی (مانند ایستگاه‌های سینوپتیک) هستند را فراهم می‌کند. با توجه به گسترش اقلیم نیمه بیابانی سرد در منطقه شمال غرب کشور و تغییرات کاربری اراضی منطقه مشکین شهر در سال‌های اخیر، هدف از پژوهش حاضر بررسی رابطه متقابل مولفه‌های اقلیمی دما، بارش و همچنین رطوبت خاک با تغییرات کاربری اراضی است.
روش پژوهش: شهرستان مشکین شهر در شمال غرب ایران واقع شده و یکی از شهرستان‌های مهم استان اردبیل می‌باشد. در پژوهش حاضر، منطقه مورد مطالعه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 5 برای سال 2002 و لندست 8  برای سال 2021 در هفت کلاس کشاورزی آبی، کشاورزی دیم، منطقه مسکونی، مناطق آبی، پوشش برفی، مرتع خوب و مرتع ضعیف جهت بررسی تغییرات کاربری اراضی طبقه‌بندی شدند. در ادامه مولفه‌های دما و بارش (به همراه صحت صحت سنجی با داده‌های زمینی) به‌ترتیب با استفاده از الگوریتم تک کاناله و پایگاه داده GPM و رطوبت خاک نیز با استفاده از الگوریتم نوری -حرارتی (TOTRAM) با اعمال پارامترهای LST و NDVI به صورت سری زمانی برای سال‌های 2002، 2006، 2011، 2016، 2019 و2021  بررسی شدند.  
یافته‌ها: با بررسی نقشه‌های حاصل، تغییرات قابل ملاحظه‌ای در کاربری‌های مختلف مشاهده شده که بیشتر این تغییرات در زمینه‌ی افزایش زمین‌های کشاورزی آبی و مراتع ضعیف و از بین رفتن مراتع مرغوب بوده است. همچنین نوسانات دمایی و بارشی در سال‌های مورد مطالعه کاملا روشن است و از روند منظمی برخوردار نمی‌باشند، ‌به‌طوری‌که برای مثال در سال 2011 افزایش ناگهانی بارش به مقدار 46 میلیمتر مشاهده می‌شود. ولی میزان کمینه‌ی دما نسبت به بیشینه‌ی آن در سال‌های مختلف افزایش بیشتری در مقایسه با سال 2002 نشان می‌دهد. پوشش گیاهی و میزان طوبت خاک نیز روند صعودی یا نزولی خاصی نداشته و مقادیر متفاوتی در سال‌های مختلف نشان می‌دهند، اما حداکثر پوشش گیاهی، یعنی مقدار 1 در مورد شاخص NDVI در سال 2002 مشاهده می‌شود. 
نتایج: با توجه به نتایج و نوسانات مقادیر مولفه‌های اقلیمی، به‌ویژه تغییرات ناگهانی در برخی سال‌ها، نشانه‌هایی از تغییرات اقلیم در منطقه مشاهده می‌شود، ولی نظری قطعی نمی‌توان در رابطه با روند تغییرات کاربری اراضی و تغییرات اقلیمی بیان کرد. بررسی نتایج نشان می‌دهد که تغییرات کاربری به‌ویژه در بخش کشاورزی می‌تواند تحت تاثیر شرایط اقلیمی باشد. وابستگی مولفه‌های اقلیمی به یکدیگر و متأثر بودن رطوبت خاک و پوشش گیاهی از این مولفه‌ها، از نتایج دیگر این مطالعه است.‌ به‌طوری‌که با افزایش دما، شاهد کاهش میزان رطوبت و سطح پوشش گیاهی هستیم مشهود هست. زمان‌هایی که رطوبت خاک نسبت به سال‌های دیگر بیشتر است، با توجه به نقش خنک خنک‌کنندگی تبخیر، دما پایین و پوشش گیاهی مطلوب است.  در نتیجه بین مولفه‌های مختلف وابستگی روشنی وجود دارد و تغییر در پارامتری بقیه پارامترها را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد، اما به‌نظر می‌رسد مولفه‌ی دما نقش پر رنگ‌تری نسبت به بقیه پارامترها ایفا می‌کند

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of land use changes and climatic components in Meshkinshahr city

نویسندگان [English]

  • Batool Zeynali 1
  • Elham Mollanouri 2
  • Shiva Safary 3
1 Associate Professor, Department of Natural Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Iran.
2 MSc of Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
3 MSc of Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
چکیده [English]

Introduction
Climate change is one of the most important environmental crises that have negative effects on water resources and human societies, especially in arid and semi-arid regions. Remote sensing is widely used in studies such as monitoring the environment, agriculture, and climate of the earth. This technology makes it possible to research and investigate such studies in large areas with high spatial and temporal resolution, especially inaccessible areas where ground measurement requires time and cost, or areas that do not have ground measurement stations (such as synoptic stations) provides. Considering the expansion of the cold semi-desert climate in the northwestern region of the country and the changes in land use in the Meshkinshahr region in recent years, the purpose of this research is to investigate the interrelationship between climatic components of temperature, precipitation, and soil moisture with land use changes.
Methods
Meshkinshahr city is located in the northwest of Iran and is one of the important cities of Ardabil province. In the present research, the studied area using satellite images of Landsat 5 for 2002 and Landsat 8 for 2021 in seven classes of irrigated agriculture, rain-fed agriculture, residential area, water areas, snow cover, good pasture, and poor pasture for investigation of the changes in land-use has been classified. In the following, temperature and precipitation components (along with verification with ground data) respectively using the single-channel algorithm and GPM database and soil moisture using the optical thermal algorithm (TOTRAM) by applying LST and NDVI parameters as a time series were reviewed for the years 2002, 2006, 2011, 2016, 2019 and 2021.
RESULT
By examining the resulting maps, it has been observed that there have been significant changes in different land uses, and most of these changes have been related to the increase of irrigated agricultural lands and poor pastures, and the loss of quality pastures. Also, temperature and precipitation fluctuations in the studied years are quite clear and do not have a regular trend, so for example, in 2011, a sudden increase in precipitation to the amount of 46 mm is observed. But the minimum temperature compared to its maximum in different years shows a greater increase compared to 2002. Vegetation and soil fertility do not have a particular upward or downward trend and show different values in different years, but the maximum vegetation cover, i.e. value 1 in the case of the NDVI index, is observed in 2002.

Conclusion
According to the results and fluctuations in the values of climatic components, especially sudden changes in some years, signs of climate change can be observed in the region, but a definite opinion cannot be expressed regarding the trend of land use changes and climate changes. Examining the results shows that land use changes, especially in the agricultural sector, can be affected by climatic conditions. The dependence of climatic components on each other and the influence of soil moisture and vegetation on these components are other results of this study. So, with the increase in temperature, we see a decrease in the amount of humidity and the level of vegetation. Usually, the times when soil moisture is higher than in other years, due to the cooling role of evaporation, low temperature, and vegetation cover are favorable. As a result, there is a clear dependence between the different components and the change in one parameter affects the other parameters, but it seems that the temperature component plays a more colorful role than the other parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • climate change
  • land use
  • TOTRAM algorithm
  • NDVI

مقالات آماده انتشار، اصلاح شده برای چاپ
انتشار آنلاین از تاریخ 21 دی 1401
  • تاریخ دریافت: 09 مرداد 1401
  • تاریخ بازنگری: 07 شهریور 1401
  • تاریخ پذیرش: 24 مهر 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 21 دی 1401