ارزیابی پایداری بوم‌سازگان جنگل حوزه آبخیز ملکشاهی با تأکید بر شاخص‌های بوم‌شناختی و مدیریتی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد، گروه مرتع وآبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

4 دانش آموخته دکتری آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد یزد، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: جنگل‌ها از مهم‌ترین منابع‌طبیعی به‌شمار می‌آیند که حدود 30 درصد سطح زمین را می­پوشانند. اگرچه جنگل‌ها جزء منابع تجدیدشونده به‌شمار می‌روند ولی تحت‌تاثیر آشفتگی‌هایی مانند تغییر کاربری، آتش‌سوزی و غیره قرار می‌گیرند. علاوه‌ براین، در چند دهه گذشته، حضور دامداران و ساکنان جنگل از مهم‌ترین چالش‌ها برای تخریب جنگل بوده‌ است. به‌همین دلیل بررسی پایداری جنگل‌ها برای حفظ، احیا و استفاده درست از آنها مهم است. حوزه آبخیز ملکشاهی در استان ایلام، یکی از مناطق جنگلی مهم در زاگرس است که در سال‌های اخیر با کاهش مساحت جنگل، کاهش تنوع زیستی و افزایش تخریب روبه‌رو بوده است. هدف این پژوهش، ارزیابی پایداری جنگل‌های این حوضه بر اساس روش سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری ایران است تا بتوان راهکارهای مدیریتی مناسب برای حفظ و احیای آن ارائه داد.
مواد و روش‌ها: این دستورالعمل یکی از جامع‌ترین روش‌های ملی برای سنجش وضعیت پایداری بوم‌سازگان‌های جنگلی به­شمار می‌رود که بر پایه اصول بوم­شناسی و مدیریتی تدوین شده است. در این روش شش معیار اصلی شامل گستره منابع جنگلی، تنوع زیستی، سلامتی، شادابی و جامعیت، کارکردهای تولیدی منابع جنگلی، کارکردهای حفاظتی و محیط‌زیستی، و کارکردهای اجتماعی و اقتصادی مورد بررسی قرار می‌گیرد. هر یک از این معیارها دارای مجموعه‌ای از زیرشاخص‌ها، شاخص‌ها و متغیرهای سنجش هستند که در مجموع 22 شاخص و 83 متغیر را شامل می‌شوند. برای هر متغیر، بر اساس وضعیت موجود منطقه امتیازدهی انجام شده و در نهایت با میانگین‌گیری وزنی، امتیاز نهایی هر معیار و سپس سطح کلی پایداری بوم‌سازگان جنگل محاسبه و طبقه‌بندی می‌شود. همچنین برای تکمیل تحلیل و درک دقیق‌تر روند تغییرات محیطی، تصاویر ماهواره‌ای لندست 7 مربوط به سال‌های 1390 و لندست 8 مربوط به سال 1400 نیز مورد استفاده قرار گرفت.
یافته‌ها: بر اساس نتایج این پژوهش امتیاز نهایی بوم‌سازگان جنگل در حوزه آبخیز ملکشاهی 55 به‌دست آمد که طبق ارزیابی‌های انجام‌­شده، پایداری منطقه در طبقه متوسط قرار می‌گیرد. عوامل مختلفی در کاهش پایداری بوم­سازگان جنگلی در این منطقه نقش داشتند. محدودیت اراضی کشاورزی به‌ویژه در مناطق کوهستانی و تقاضای زیاد برای زمین‌های زراعی، منجر به گسترش فعالیت‌های کشاورزی در مناطق جنگلی و در نتیجه تخریب جنگل‌ها شده است. این تخریب جنگل‌ها به کاهش تنوع زیستی، کاهش کیفیت خاک و مشکلات زیست‌محیطی مانند کاهش ظرفیت جذب آب و افزایش ریزگردها منجر شده است. نتایج تحلیل تغییرات کاربری اراضی در بازه زمانی 1390 تا 1400 نیز نشان می‌دهد که در این مدت، سطح جنگل‌ها از 6266 هکتار در سال 1390 به 5364 هکتار در سال 1400 کاهش یافته است در مقابل، اراضی کشاورزی از 2527 هکتار در سال 1390 به 2557 هکتار در سال 1400 افزایش یافته است، همچنین، اراضی مرتعی نیز با افزایش دو درصدی به 1331 هکتار در سال 1400 رسیده‌اند.
نتیجه‌گیری: یافته های این پژوهش بیانگر روند تخریب جنگل‌ها و تغییرات ناپایدار در کاربری اراضی منطقه می‌باشد. برای مقابله با این روند و ارتقای سطح پایداری، اتخاذ راهبردهای مدیریتی تلفیقی ضروری است. از راهکارهای پیشنهادی می‌توان به افزایش مشارکت جوامع محلی در حفاظت و بهره‌برداری پایدار از منابع جنگلی، استقرار نظام حکمرانی مطلوب در مدیریت منابع طبیعی و ارتقای تاب‌آوری بوم­شناسی از طریق احیای پوشش گیاهی و کنترل بهره‌برداری‌های مخرب اشاره کرد. همچنین، اجرای برنامه‌های معیشتی جایگزین مانند توسعه زنبورداری، کشت گیاهان دارویی، گسترش صنایع‌ دستی و استفاده از ظرفیت‌های گردشگری پایدار، می‌تواند ضمن کاهش فشار بر منابع جنگلی، به بهبود وضعیت اقتصادی–اجتماعی ساکنان و افزایش پایداری بوم­سازگان­های جنگلی منجر شود. در مجموع، یافته‌های این پژوهش بر ضرورت تلفیق رویکردهای بوم­شناسی و مدیریتی در برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری منابع طبیعی تأکید دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of forest ecosystem sustainability in the Malekshahi watershed with an emphasis on ecological and managerial indicators

نویسندگان [English]

  • Zeinab Akbari 1
  • Ali Talebi 2
  • Mohammad Reza Ekhtesasi 3
  • Ehsan Fathi 4
1 PhD student in Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, University Yazd, Yazd, I. R. Iran
2 Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, I. R. Iran
3 Professor, Department of Rangeland and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, University of Yazd, Yazd, I. R. Iran
4 PhD graduate in Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, University Yazd, Yazd, I. R. Iran
چکیده [English]

Background and Objective: Forests represent one of the most vital natural resources, covering approximately 30% of the Earth's land surface. While forests are categorized as renewable resources, they are increasingly susceptible to disturbances such as land-use change and wildfires. Furthermore, over the past few decades, the presence of livestock breeders and forest dwellers has emerged as a significant driver of forest degradation. Consequently, assessing forest sustainability is imperative for their conservation, restoration, and optimal management. The Malekshahi watershed, located in Ilam Province, is a key forested region within the Zagros mountains that has recently experienced a decline in forest cover and biodiversity, alongside escalating degradation. This study aims to evaluate the forest sustainability of this watershed based on the framework established by the University and the Natural Resources and Watershed Management Organization of Iran to provide effective management strategies for its preservation and restoration.
Material and Methods: This guideline represents one of the most comprehensive national frameworks for assessing the sustainability of forest ecosystems, developed based on ecological and managerial principles. The methodology evaluates six primary criteria: the extent of forest resources, biodiversity, health, vitality and integrity, productive functions of forest resources, protective and environmental functions, and socio-economic functions. Each criterion comprises a set of sub-indicators, indicators, and measurement variables, totaling 22 indicators and 83 variables. Scoring was performed for each variable based on the current regional status; subsequently, through weighted averaging, the final score for each criterion and the overall sustainability level of the forest ecosystem were calculated and classified. Furthermore, to complement the analysis and achieve a more precise understanding of environmental trends, Landsat 7 satellite imagery from 2011 and Landsat 8 imagery from 2021 were utilized.
Results: According to the results of this study, the final sustainability score for the forest ecosystem in the Malekshahi watershed was calculated as 55, which classifies the region's sustainability as "moderate." Several factors have contributed to the decline of forest ecosystem stability in this area. Limited availability of agricultural land, particularly in mountainous regions, coupled with high demand for arable land, has led to the expansion of farming activities into forested areas, resulting in significant deforestation. This degradation has further led to a reduction in biodiversity, soil quality deterioration, and environmental issues such as decreased water absorption capacity and increased dust storms (haze). Land-use change analysis between 2011 and 2021 indicates that forest cover decreased from 6,266 hectares to 5,364 hectares during this period. Conversely, agricultural land increased from 2,527 hectares in 2011 to 2,557 hectares in 2021. Additionally, rangelands experienced a 2% increase, reaching 1,331 hectares by 2021.
Conclusion: The findings of this research highlight a trend of forest degradation and unsustainable land-use changes within the region. To counter this trend and enhance sustainability levels, the adoption of integrated management strategies is essential. Recommended measures include increasing local community participation in the conservation and sustainable exploitation of forest resources, establishing a good governance system in natural resource management, and enhancing ecological resilience through revegetation and the control of destructive practices. Furthermore, implementing alternative livelihood programs—such as developing apiculture, cultivating medicinal plants, expanding handicrafts, and leveraging sustainable tourism capacities—can alleviate pressure on forest resources while improving the socio-economic status of residents and increasing the sustainability of forest ecosystems. Overall, the results of this study emphasize the necessity of integrating ecological and managerial approaches into natural resource planning and policymaking.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Natural resource conservation
  • Ecosystem health
  • Land-use change
  • Biodiversity
Amiri, P. The effect of livestock on forest regeneration: A case study of the Kheyrood Kenar Forest. Shabak Specialized Journal of Environmental Studies, Natural Resources and Sustainable Development 2019, 5 (12), 69–76. (In Persian)
Borrelli, P.; Robinson, D. A.; Fleischer, L. R.; Lugato, E.; Ballabio, C.; Alewell, C.; Meusburger, K.; Modugno, S.; Schütt, B.; Ferro, V.; Bagarello, V. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature Communications 2017, 8 (1), 2013.
Barkey, R. A.; Nursaputra, M. The detection of forest health level as an effort to protect the main ecosystem in terms of watershed management in the Maros Watershed, South Sulawesi. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2019, 270 (1), 012006.
Bockstaller, C.; Girardin, P. How to validate environmental indicators. Agricultural Systems 2003, 76, 639–653.
Costanza, R.; de Groot, R.; Braat, L.; Kubiszewski, I.; Fioramonti, L.; Sutton, P.; Farber, S.; Grasso, M. Twenty years of ecosystem services: How far have we come and how far do we still need to go? Ecosystem Services 2017, 28, 1–16.
Díaz, S.; Settele, J.; Brondízio, E. S.; Ngo, H. T.; Guèze, M.; Agard, J.; Arneth, A.; Balvanera, P.; et al. Summary for Policymakers of the Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services; Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES): Bonn, Germany, 2019.
Farrokhzade, N.; Ravanbakhsh, H.; Moshki, A.; Mollashahi, M. Natural regeneration establishment and diversity in different 50-year-old plantation types in Sorkhe-Hesar Forest Park. Forest Research and Development 2017, 4 (1), 43–57. (In Persian)
Goleij, A.; Hasanzad Navroodi, I.; Mohammadi Limaei, S. Determining the criteria and indicators for sustainable forest management (Case study: Nav-e Asalem, Guilan Province). Iranian Journal of Forest & Poplar Research 2016, 24 (1), 167–187. (In Persian)
Hazbavi, Z.; Sadeghi, S. H. R.; Gholamalifard, M. Land cover-based watershed health assessment. AGROFOR International Journal 2018, 3, 47–55.
Islam, R.; Siwar, C.; Ismail, S. M.; Chamhuri, N. H. Criteria and indicators for sustainable forest management in Malaysia. American Journal of Environmental Sciences 2010, 6 (3), 212–218.
Jahdi, R.; Hazbavi, Z. Evaluation of watershed-scale forest ecosystem health using remote sensing and the Forest Health Monitoring (FHM) method. Journal of Environmental Science Studies 2024, 8 (4), 7612–7627. (In Persian)
Khairandish, H.; Sadeghipour, A.; Mohammadi Kangarani, H. Comparison of HELP and forest, rangeland and watershed management methods in watershed sustainability assessment: A case study of the Bakhtegan watershed, Fars Province. Desert Ecosystem Engineering Journal 2020, 9 (28), 103–117. (In Persian)
Kooch, Y.; Mohmedi Kartalaei, Z.; Amiri, M.; Zarafshar, M.; Shabani, S.; Mohammady, M. The effect of forest degradation on soil texture, sediment, and biological fertility indicators in semi-arid mountain ecosystems. Forest Research and Development 2025, 11 (1), 87–108. (In Persian)
Moharamnejad, N.; Mafi, A. A. A study on the strengths, weaknesses, opportunities, and threats of implementing forest principles in northern Iran's forests (Rio to Johannesburg). Journal of Environmental Science and Technology 2009, 11 (4), 149–172. (In Persian)
Nave, L. E.; DeLyser, K.; Domke, G. M.; Holub, S. M.; Janowiak, M. K.; Keller, A. B.; Peters, M. P.; Solarik, K. A.; Walters, B. F.; Swanston, C. W. Land use change and forest management effects on soil carbon stocks in the northeastern United States. Carbon Balance and Management 2024, 19 (1), 5.
Navroodi, I. Effects of livestock exclusion on forest tree regeneration: A case study of Ramsar District 1, Iran. Journal of Forest Science 2015, 61 (1), 1–6.
Nelson, D. R.; Adger, W. N.; Brown, K. Adaptation to environmental change: Contributions of a resilience framework. Annual Review of Environment and Resources 2007, 32 (1), 395–419.
Niknam, A.; Sarli, R.; Taherizadeh, M.; Attarroshan, S.; Pourmansouri, F. REDD implementation for greenhouse gas reduction and climate change mitigation in Hyrcanian forests: A case study of the Kojoor Watershed, northern Iran. Environmental Monitoring and Assessment 2024, 196 (5), 474.
Pham, H. C.; Alila, Y. Science of forests and floods: The quantum leap forward needed, literally and metaphorically. Science of the Total Environment 2024, 912, 169646.
Pourasghar Sangachin, F.; Salehi, A.; Masnavi, M. R. Comparative analytical evaluation of sustainable development assessment methods. Environmental Research 2010, 1, 67–82. (In Persian)
Raizada, A.; Dogra, P.; Dhyani, B. L. Assessment of a multi-objective decision support system-generated land use plan on forest fodder dependency in a Himalayan watershed. Environmental Modelling & Software 2008, 23, 1171–1181.
Rehman, A.; Ma, H.; Ahmad, M.; Irfan, M.; Traore, O.; Chandio, A. A. Towards environmental sustainability: Devolving the influence of carbon dioxide emissions to population growth, climate change, forestry, livestock, and crop production in Pakistan. Ecological Indicators 2021, 125, 107460.
Sadeghi, H.; Saadeddin, E.; Asadi-Nelivan, E.; Hazbavi, Z.; Zare-Karizi, A.; Moieri, M. Watershed Health and Sustainability: Concepts, Approaches, and Evaluation Methods; Tarbiat Modares University Press: Tehran, Iran, 2020. (In Persian)
Saraskanrood, S. A.; Khodabandelo, B.; Naseri, A.; Moradi, A. Extracting land-use maps based on a comparison between pixel-based and object-oriented classification methods: A case study of Zanjan City. Scientific-Research Quarterly of Geographical Data 2019, 28 (110), 195–208. (In Persian)
Shami, J.; Banj Shafiei, A.; Hoseinzadeh, O. Recognition of effective institutional criteria for sustainable management of Zagros forests, West Azerbaijan Province, Iran. Forest Research and Development 2018, 4 (2), 161–177.
Shekofti, S.; Heshmatpour, A.; Mohammadi Ostadkalaye, E.; Asadi-Nelivan, E. Ecosystem sustainability assessment using an ecosystem approach in the Ziarat Watershed. In Proceedings of the First National Conference on Civil Defense in Agriculture, Natural Resources, and Environment for Sustainable Development; Tehran, Iran, 2015. (In Persian)
Teimoori, A.; Seyedian, S. M.; Rouhani, H.; Ahmadi, R. Ecosystem sustainability assessment using IUCN criteria: A case study of the Dorook Basin. Geography and Environmental Sustainability 2018, 7 (4), 81–93. (In Persian)
Triviño, M.; Juutinen, A.; Mazziotta, A.; Miettinen, K.; Podkopaev, D.; Reunanen, P.; Mönkkönen, M. Managing a boreal forest landscape for providing timber, storing and sequestering carbon. Ecosystem Services 2015, 14, 179–189.
Tillaguango, B.; Alvarado, R.; Ahmad, M.; Murshed, M.; Işık, C. Applying the forest load capacity factor to assess environmental sustainability in the Global South. Forest Policy and Economics 2025, 180, 103631.
Walmsley, J.; Carden, M.; Revenga, C.; Sagona, F.; Smith, M. Indicators of sustainable development for catchment management in South Africa: Review of indicators from around the world. Water SA 2001, 27, 539–550.
Yuan, C.; Zhang, Y. M.; Liu, Z. X. A survey on technologies for automatic forest fire monitoring, detection, and fighting using unmanned aerial vehicles and remote sensing techniques. Canadian Journal of Forest Research 2015, 45 (7), 783–792.