مدل‌سازی اثرات متقابل اقتصاد مرزی و پویایی‌های کاربری اراضی در جنگل‌های زاگرس شمالی (بانه)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مدیریت جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

3 استادیار، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

چکیدۀ مبسوط

مقدمه و هدف: تغییرات کاربری و پوشش اراضی از مهم‌ترین نمودهای تغییرات محیط‌زیستی در دهه‌های اخیر به شمار می‌رود و نقش تعیین‌کننده‌ای در پایداری اکوسیستم‌ها، تنوع زیستی، چرخه کربن و خدمات اکوسیستمی دارد. در این میان، جنگل‌های زاگرس به‌عنوان بزرگ‌ترین رویشگاه جنگلی نیمه‌خشک ایران، علاوه بر نقش اساسی در حفاظت آب و خاک، حفظ تنوع زیستی و تعدیل اقلیم، در تأمین معیشت جوامع محلی نیز اهمیت ویژه‌ای دارند. با این حال، این جنگل‌ها طی سال‌های اخیر تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله توسعه فعالیت‌های اقتصادی، افزایش ساخت‌وساز، تغییر الگوی بهره‌برداری از اراضی و فشارهای انسانی، روند فزاینده‌ای از تخریب و تغییر کاربری را تجربه کرده‌اند. شهرستان بانه نیز به دلیل موقعیت مرزی، رونق تجارت و گردشگری، از جمله مناطق حساس زاگرس شمالی است که طی دو دهه گذشته تغییرات چشمگیری در پوشش اراضی آن رخ داده است. با وجود مطالعات متعدد در زمینه پایش تغییرات کاربری اراضی، بررسی هم‌زمان نقش متغیرهای اقتصادی و اجتماعی در کنار تحلیل‌های سنجش از دور، به‌ویژه در این منطقه، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این‌رو، هدف این پژوهش پایش روند تغییرات پوشش جنگلی شهرستان بانه طی سال‌های ۱۳۸۳ تا ۱۴۰۴ و تحلیل اثر متغیرهای اقتصادی و اجتماعی بر این تغییرات با بهره‌گیری از تصاویر ماهواره‌ای و مدل اقتصادسنجی ARDL بود.

مواد و روش‌ها: در این پژوهش، تصاویر ماهواره‌ای Landsat مربوط به سال‌های ۱۳۸۳ تا ۱۴۰۴ پس از انجام مراحل پیش‌پردازش، برای تهیه نقشه‌های کاربری و پوشش اراضی مورد استفاده قرار گرفتند. اراضی منطقه در پنج کلاس شامل جنگل، اراضی کشاورزی، مرتع، اراضی بایر و اراضی ساخته‌شده طبقه‌بندی شدند. سپس با استفاده از ماتریس انتقال و تحلیل افزایش‌ها و کاهش‌ها، روند و شدت تغییرات هر یک از کلاس‌های کاربری اراضی بررسی شد. به‌منظور ارزیابی دقت طبقه‌بندی نیز از شاخص‌های صحت کلی و ضریب کاپا استفاده شد. در بخش اقتصادسنجی، متغیر وابسته شامل تغییرات سالانه سطح جنگل و متغیرهای مستقل شامل تعداد پرونده‌های تخریب منابع طبیعی، نرخ دلار آمریکا، تعداد مسافران ورودی و تعداد پروانه‌های کسب بودند. پس از بررسی مانایی متغیرها با آزمون دیکی–فولر تعمیم‌یافته، مدل خودرگرسیونی با وقفه‌های توزیعی (ARDL) برآورد و روابط کوتاه‌مدت و بلندمدت میان متغیرها تحلیل شد. همچنین، آزمون کرانه‌ها برای بررسی هم‌انباشتگی و آزمون‌های تشخیصی شامل خودهمبستگی، ناهمسانی واریانس، نرمال بودن باقیمانده‌ها و آزمون پایداری CUSUM برای ارزیابی اعتبار مدل انجام گرفت.

یافته‌ها: نتایج ارزیابی صحت نشان داد که نقشه‌های تهیه‌شده از دقت مناسبی برخوردار بوده و صحت کلی طبقه‌بندی بین 67/76 تا 16/82 درصد و ضریب کاپا بین 669/0 تا 748/0 متغیر است. بررسی روند تغییرات کاربری اراضی نشان داد که طی دوره مطالعه، سطح جنگل‌ها به‌طور پیوسته کاهش یافته، در حالی که مساحت اراضی ساخته‌شده و اراضی بایر افزایش داشته است. نتایج تحلیل افزایش‌ها و کاهش‌ها نیز بیانگر آن بود که میزان از دست رفتن پوشش جنگلی در اغلب دوره‌های زمانی بیش از میزان احیای آن بوده و در نتیجه، تراز خالص تغییرات جنگل منفی بوده است. نتایج آزمون کرانه‌ها وجود رابطه تعادلی بلندمدت میان متغیرهای اقتصادی و تغییرات سطح جنگل را تأیید کرد. برآورد مدل ARDL نشان داد که تعداد پروانه‌های کسب در کوتاه‌مدت و بلندمدت دارای اثر منفی و معنی‌دار بر تغییرات سطح جنگل است، به‌طوری‌که افزایش فعالیت‌های اقتصادی و توسعه کسب‌وکارها با کاهش سطح جنگل همراه بوده است. در مقابل، نرخ دلار آمریکا اثر مثبت و معنی‌داری بر متغیر وابسته نشان داد که بیانگر تأثیر شوک‌های اقتصادی بر روند تغییرات پوشش جنگلی است. همچنین، تعداد پرونده‌های تخریب تنها در بلندمدت دارای معنی‌داری مرزی بود و تعداد مسافران ورودی اثر معنی‌داری بر تغییرات سطح جنگل نداشت. نتایج آزمون‌های تشخیصی و آزمون CUSUM نیز بیانگر مناسب بودن فرض‌های کلاسیک رگرسیون، پایداری ضرایب و اعتبار مدل برآوردشده بود.

نتیجه‌گیری کلی: نتایج این پژوهش نشان داد که تغییرات پوشش جنگلی شهرستان بانه حاصل تعامل عوامل اقتصادی، مدیریتی و انسانی با فرآیندهای تغییر کاربری اراضی است و صرفاً نمی‌توان آن را به عوامل طبیعی نسبت داد. معنی‌دار بودن اثر نرخ دلار آمریکا و تعداد پروانه‌های کسب بیانگر آن است که تحولات اقتصادی می‌توانند به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم بر روند تغییرات پوشش جنگلی اثرگذار باشند. همچنین، کاهش مستمر سطح جنگل و افزایش اراضی ساخته‌شده، ضرورت بازنگری در سیاست‌های توسعه، کنترل تغییر کاربری و مدیریت فعالیت‌های اقتصادی در مناطق مرزی را نشان می‌دهد. از نظر روش‌شناختی، تلفیق داده‌های سنجش از دور با مدل‌های اقتصادسنجی، چارچوبی کارآمد برای پایش تغییرات پوشش اراضی و شناسایی عوامل محرک آن فراهم می‌کند و می‌تواند به‌عنوان ابزاری مؤثر در برنامه‌ریزی و مدیریت پایدار جنگل‌های زاگرس مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling the interactive effects of the border economy on land use dynamics in the northern Zagros Forests (Baneh, Iran)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Bahari 1
  • Abbas Banj Shafiei 2
  • Hadi Beygi Heidarlou 3
1 PhD. Student of Forestry, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, I.R. Iran
2 Urmia University
3 Assistant Professor, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, I.R. Iran
چکیده [English]

Extended Abstract

Background and objectives: Land use and land cover (LULC) change has emerged as one of the most significant manifestations of global environmental change, with profound implications for ecosystem sustainability, biodiversity conservation, carbon cycling, and the provision of ecosystem services. Among Iran's forest ecosystems, the Zagros forests constitute the country's largest semi-arid forest biome, playing a pivotal role in soil and water conservation, biodiversity preservation, climate regulation, and sustaining the livelihoods of local communities. However, over recent decades, these forests have experienced increasing degradation and land use conversion driven by a combination of economic development, urban expansion, infrastructure growth, changing land-use practices, and other anthropogenic pressures. Baneh County, located in the northern Zagros region along Iran's western border, represents one of the most environmentally sensitive areas within this ecosystem. Owing to its strategic border location, rapid commercial development, and expanding tourism sector, the region has undergone substantial land use transformation during the past two decades. Although numerous studies have monitored LULC changes using remote sensing techniques, relatively few have simultaneously examined the influence of socioeconomic drivers through the integration of remote sensing data with econometric analysis, particularly in border regions such as Baneh. Therefore, the present study aimed to monitor forest cover dynamics in Baneh County during 2004–2025 and to investigate the effects of selected socioeconomic variables on forest cover changes using satellite imagery and the Autoregressive Distributed Lag (ARDL) modeling approach.

Methodology: Landsat satellite imagery acquired between 2004 and 2025 was employed to generate land use and land cover maps following standard image preprocessing procedures. The study area was classified into five major land cover categories: forest, agricultural land, rangeland, barren land, and built-up areas. Land use transitions and the magnitude of changes among different classes were quantified using transition matrix analysis and gain–loss analysis. Classification accuracy was evaluated using Overall Accuracy (OA) and the Kappa coefficient. To investigate the socioeconomic determinants of forest cover change, an ARDL model was developed in which annual forest area change served as the dependent variable. The explanatory variables included the number of natural resource violation cases, exchange rate, number of incoming visitors, and number of business licenses issued annually. Stationarity of the variables was first assessed using the Augmented Dickey–Fuller (ADF) unit root test. Subsequently, the optimal ARDL specification was estimated to evaluate both short-run and long-run relationships among the variables. Long-run cointegration was examined using the Bounds Test, while a series of diagnostic tests—including serial correlation, heteroscedasticity, normality of residuals, and the CUSUM stability test—were performed to assess the validity and stability of the estimated model.

Results: The classification results demonstrated satisfactory mapping accuracy, with Overall Accuracy ranging from 76.67% to 82.16% and Kappa coefficients varying between 0.669 and 0.748. Analysis of LULC dynamics revealed a persistent decline in forest area throughout the study period, accompanied by continuous expansion of built-up and barren lands. Gain–loss analysis further indicated that forest loss consistently exceeded forest recovery during most observation periods, resulting in a net decline in forest cover. The Bounds Test confirmed the existence of a long-run equilibrium relationship between the socioeconomic variables and forest cover change. The estimated ARDL model indicated that the number of business licenses exerted a significant negative effect on forest area in both the short and long run, suggesting that increased economic activity and commercial development contributed to forest decline. In contrast, the exchange rate exhibited a significant positive relationship with the dependent variable, highlighting the influence of macroeconomic fluctuations on forest cover dynamics. Natural resource violation cases showed only marginal significance in the long run, whereas the number of incoming visitors had no statistically significant effect on forest area change. Furthermore, the diagnostic tests confirmed the absence of serial correlation and heteroscedasticity, while the CUSUM test verified the structural stability and robustness of the estimated ARDL model.

Conclusion: The findings demonstrate that forest cover dynamics in Baneh County cannot be explained solely by natural environmental processes but rather result from complex interactions among economic, managerial, and anthropogenic factors. The significant effects of exchange rate fluctuations and business licensing indicate that macroeconomic conditions can directly or indirectly influence forest degradation and land use change in border regions. Moreover, the continuous decline in forest cover and the expansion of built-up land underscore the need to reconsider regional development policies, strengthen land use regulations, and improve the management of economic activities in environmentally sensitive border areas. From a methodological perspective, integrating remote sensing techniques with econometric modeling provides an effective framework for simultaneously monitoring spatial patterns of land use change and identifying their underlying socioeconomic drivers. This integrated approach offers valuable scientific evidence to support land-use planning, environmental policymaking, and the sustainable management of the Zagros forests.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zagros forests
  • Remote sensing
  • Socioeconomic variables
  • Autoregressive Distributed Lag (ARDL) model
  • Baneh County