كاربرد مدل پويايي سيستم براي پيش بيني اثرات اجراي سناريوهاي مديريت پوشش گياهي بر ساختار اكولوژيك سيمايمنظر حوضه حبلهرود

A system dynamics model to predict the effects of vegetation-based management scenarios on structural landscape ecology in Hablehrud River Basin

در اين تحقيق، كاربرد مدل پويايي سامانه براي پيش ­بيني اثرات اجراي سناريوهاي مديريت پوشش گياهي بر ساختار اكولوژيك سيماي منظر بررسي شد. رودخانه حبله ­رود در استان­ هاي سمنان و تهران قرار گرفته است. سناريوهاي مديريتي مورد بررسي شامل حفظ وضع موجود، تراس­ بندي، تاغ­ كاري، بهبود پوشش گياهي جوامع رودخانه، علوفه­ كاري، كپه­ كاري، كنتورفارو، درخت‌كاري، قرق، بذرپاشي، بذركاري، باغ­ كاري و اگروفارستري مي­ باشند. براي پيش ­بيني اثرات ساختار اكولوژيكي با مدل پويايي سامانه، از شاخص­ هاي ميانگين وزني اندازه لكه پوشش گياهي (WMPSI)، شاخص وزني مساحت پوشش گياهي (WLCAI) و نسبت جوامع حاشيه رودخانه (RPI) استفاده شد. عدم قطعيت شاخص ­ها با روش بوت­استرپ بررسي شد. اثرات اكولوژيكي سناريوهاي مديريتي با استفاده از شاخص ­هاي فوق پيش­ بيني شد و سناريوهاي برتر با استفاده از مدل پويايي سامانه انتخاب شدند. نتايج مدل اكولوژيكي ساخته شده با مدل پويايي سامانه نشان داد، در شاخص WMPSI، درخت‌كاري و تاغ‌كاري، در شاخص WLCAI، بذرپاشي و بذر­كاري و در شاخص RPI، بهبود پوشش گياهي جوامع رودخانه و تاغ­ كاري سناريوهاي برتر هستند. سناريوهاي بهبود پوشش گياهي جوامع رودخانه و بذرپاشي بالاترين اولويت را در تركيب شاخص ­ها به خود اختصاص دادند. شاخص­ هاي WLCAI و RPI به‌ترتيب با ضريب تغييرات 0/28 و 0/45، داراي كمترين و بيشترين عدم قطعيت هستند. مدل­ هاي پويايي سامانه قادرند، اثرات اجراي سناريوهاي مديريتي مختلف را پيش ­بيني كنند. بدين ترتيب اطلاعات لازم براي تصميم ­گيري و مديريت در مقياس آبخيز فراهم مي­ شود.

This paper describes the utilization of a system dynamics model to predict the effects of vegetation-based management scenarios on structural landscape ecology in the Hablehrud River Basin. The river basin covers an area between Tehran and Semnan provinces. In this research, vegetative management scenarios include: the current condition, terracing, saxaul plantation, riparian restoration, forage growing, bunch seeding, contour furrowing, tree plantation, grazing exclusion, seeding, drill seeding, orchard development, and agroforestry. In order to predict the effects, Weighted Mean Patch Size index (WMPSI), Weighted Land Cover Area Index (WLCAI) and Riparian Proportion Index (RPI) were quantified. Additionally, the model uncertainty analysis was conducted using bootstrap method. Ecological impacts of the scenarios using aforementioned indices were predicted and the best scenarios were chosen using system dynamics. Results suggest that considering WMPSI, tree plantation and riparian restoration scenarios are the preferred scenarios. Seeding and orchard development scenarios were considered to be the best scenarios based on WLCAI. Moreover, riparian restoration and saxaul plantation were chosen as the best scenarios considering RPI. Seeding and riparian restoration scenarios obtained the highest priority considering the combination of the indices. WLCAI and RPI have the minimum and maximum uncertainty levels with respect to coefficient of variation as 0.28 and 0.45, respectively. The system dynamics models are capable of predicting the effects of various management scenarios providing the information required for decision making and management at watershed scales.