تغييرات در كاربري اراضي و خدمات اكولوژيك محدوده سد سهند با استفاده از تكنيك سنجش ‌از دور

Changes in land use and ecosystem services at Sahand Dam using remote sensing technique

سابقه و هدف: تغيير كاربري يكي از عوامل مهم در تغيير تنوع زيستي و خدمات اكوسيستمي در يك منطقه مي‌باشد. سدها به‌عنوان يكي از سازه‌هاي ذخيره آب نقش بسزايي در اين تغييرات دارند. به دليل گسترش سدسازي در 40 سال گذشته در ايران تناقض بين بهره‌برداري از سد و كاهش خدمات اكوسيستمي بسيار نگران‌كننده مي‌باشد. اين مطالعه باهدف بررسي تاثير احداث سد سهند بر تغيير كاربري و پوشش اراضي و محاسبه ارزش خدمات اكوسيستمي با استفاده از تصاوير ماهواره لند ست انجام شد. مواد و روش‌ها: سه تصوير ماهواره‌اي لند ست در يك دوره 28ساله (1989، 2006 و 2017) با اعمال تصحيحات هندسي، اتمسفري و توپوگرافي مورداستفاده قرار گرفت. پس از شناسايي مناطق تحت تاثير سد به‌عنوان محدوده مطالعه، با استفاده از روش طبقه‌بندي نظارت‌شده، حداكثر احتمال، كاربري و پوشش اراضي تعيين و صحت آن‌ها در بازديدهاي ميداني ارزيابي شد. صحت كاربري و ضريب كاپا براي تمامي نقشه‌ها به ترتيب بالاتر از ٪ 79 و ٪ 63 به دست آمد. ارزش خدمات اكوسيستمي و تغييرات اراضي مرتعي و كشاورزي در بين سال هاي 1368 و 1396 با استفاده از تفسير عكس­هاي هوايي و تصاوير ماهواره اي در 49400 هكتار از اراضي اطراف سد سهند واقع در استان آذربايجان شرقي در شمال غرب ايران انجام گرفت. نتايج و بحث: نتايج نشان داد كه در طي دوره 28 ساله مساحت اراضي مرتعي بشدت كاهش يافت و در مقابل افزايش قابل‌ملاحظه‌اي در وسعت اراضي كشاورزي مشاهده شد. درمجموع كاهش 56 درصدي سهم اراضي مرتعي و افزايش 38 و 32 درصدي سهم اراضي كشاورزي آبي و ديم تغييرات شديدي را در كاربري زمين نشان مي دهد. تغيير كاربري از مرتع به اراضي كشاورزي منجر به كاهش بيش از سي‌وپنج ميليون و نه‌صد هزار دلار به‌صورت سالانه در ارزش خدمات اكوسيستمي شده است (10/6 دلار در هكتار در سال). نتيجه‌گيري: اگرچه، احداث سد و تغيير كاربري به سمت كشاورزي ممكن است به لحاظ اقتصادي سودمند باشد ولي به دليل كاهش توانايي اكوسيستم‌ها در ارائه خدمات اكوسيستمي، خسارت درازمدت بر منافع كوتاه‌مدت فائق مي‌آيد. از اينرو تصميم سازان ذي‌ربط مي‌بايست ضمن حفظ تعادل بين نيازهاي جامعه و ارجحيت‌ها، اثرات مخرب درازمدت سدها نيز مدنظر قرار دهند. درنتيجه تدوين و ترسيم نقشه راه و راهبردهاي مناسب مديريت زمين در برنامه هايي توسعه اقتصادي آينده بسيار ضروري به نظر مي‌رسد. سودمندي زماني به دست خواهد آمد اگر اكوسيستم‌هاي طبيعي حفظ‌ شده و به‌اندازه ظرفيت آن‌ها مورداستفاده قرار گيرند.

Introduction: Recently, land use change is one of the main potential causes in losing biodiversity and ecosystem services. Dams as main human-made structures play an important role in saving surface water. Due to the rapid increase in dam construction over the last 40 years in Iran, the contradiction between dam productivity and the loss of ecosystem services has become an issue of increasing concern. The aim of this study was to investigate the impact of Sahand Dam construction on land use, land use changes and ecosystem services. Materials and methods: In this study three Landsat satellite images were used to track land use changes over a period of 28 years (1989, 2006 and 2017). First, these images were used for geometric, atmospheric and topographic correction. The maximum possibility of different land uses and cover were determined using a supervised classification method and their accuracy was checked again by field inspection. The user authenticity and Kappa coefficient calculated and resulted in value of 63 and 79 percent respectively. The value of ecosystem services and changes in land uses carried out using aerial photographs and satellite imagery between 1989 and 2017 throughout 49400 ha of areas around Sahand Dam in East Azarbaijan Province. Results and discussion: The results showed that the total area for rangeland decreased significantly between years 1989 and 2017 while there has been a noticeable increase in cropping land. In general, the share of area under rangeland decreased by 56% over period 1989-2017. The total area for rainfed and irrigated cropping areas increased by 38 and 32 percent, respectively, indicating significant changes in this area. As regards to the services of ecosystem value, land use changes from rangeland to crop land led to a 35900000 dollars annually loss in ecosystem services value ($10.6 per hectare per year Conclusions: To conclude, although dam construction and shifting from natural land toward crop land may be profitable but due to the depletion of the ecosystem capacities to deliver ecosystem services, long-term losses may exceed short-term gains. Land use and policy-making should aim at balancing society needs and preferences, while considering the long-term negative effects of dams and ecosystem service losses. Therefore, providing a land management roadmap for future economic development programs is now receiving a great priority. It will be beneficial if natural ecosystems are preserved and used adequately.