تعیین کمی سلامت پوشش گیاهی بر اساس قابلیت بازگشت پذیری

مدیریت صحیح اکوسیستم های طبیعی بدون آگاهی از وضعیت سلامت اجزاء آن امکانپذیر نیست. پوشش گیاهی به عنوان اصلی ترین جزء اکوسیستم نقش مهمی در سلامت آن ایفا می کند. یکی از ویژگی های تعیین کننده سلامت پوشش گیاهی، قابلیت بازگشت پذیری آن است. اصطلاح بازگشت پذیری نخستین بار در مطالعه سیستم های اکولوژیک مطرح شد و نشان دهنده توانایی اکوسیستم برای حفظ عملکرد در مواجهه با آشفتگی های محیطی است. یک سیستم با قابلیت بازگشت پذیری نه تنها به مکانیزم سازگاری با اختلال مجهز است بلکه پتانسیل بهره مندی مفید از تغییر به عنوان فرصتی برای توسعه، نوآوری و به روز شدن را نیز داراست. بنا بر این وقتی تغییری اتفاق می افتد بازگشت پذیری شرایط مورد نیاز برای شروع دوباره و سازماندهی مجدد را فراهم می کند. اگر این قابلیت فراتر از نیروهای مختل کننده وارده باشد، سیستم توان برگشت به وضعیت حداکثر تراکم پوشش گیاهی با کمترین آثار فرسایشی را خواهد داشت در غیر این صورت سیستم نسبت به تغییری که ایجاد شده و قبلا می توانست آن را کنترل کند آسیب پذیر می شود. این پژوهش در شمال شرق استان خراسان جنوبی (اقلیم خشک) با هدف کمی سازی بازگشت پذیری پوشش گیاهی به عنوان شاخص سلامت اکوسیستم در پاسخ به رخداد های خشکسالی و تغییرات بلند مدت بارش به عنوان اختلالات محیطی انجام شد. بنا بر این، ابتدا استاندارد سازی بارش سالانه با استفاده از داده های بارندگی پانزده ایستگاه هواشناسی اطراف منطقه مطالعه در بازه زمانی سی ساله (2015 – 1986) با روش SPIانجام شد سپس با استفاده از این اطلاعات، وضعیت شاخصSPI محدوده مطالعه در هر سال (ترسالی، خشکسالی و نرمال) از طریق میانیابی به روش وزن دهی بر اساس عکس فاصله (IDW) و با استفاده از نرم افزار ArcGIS تعیین گردید. از طرفی تصاویر ماهواره ای موجود در مخزن ماهواره لندست 5 و 7 دوره بررسی، بین 15 خرداد تا 15 تیر ماه هر سال که پوشش گیاهی دائمی در بهترین شرایط رشد قرار داشت تهیه شد و با استفاده از نرم افزار ENVI، تصحیحات لازم بر روی تصاویر ماهواره ای انجام شد و سپس میانگین شاخص تفاضل نرمال تغییر یافته (TNDVI) هر تصویر تعیین گردید. در نهایت، تاثیر تغییرات بارندگی بر میانگین شاخص پوشش گیاهی TNDVI بررسی شد و بازگشت پذیری پوشش گیاهی محدوده مطالعه پس ازرفع اختلال، با انتخاب چند مقطع زمانی به عنوان نمونه و محاسبه چهار عامل موثر در بازگشتپذیری (دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم) اثبات گردید. مقایسه تغییرات بارندگی سالانه در سری زمانی سی ساله (2015 - 1986)، دو دوره تقریبی خشک و مرطوب را در محدوده مطالعه نشان داد. دوره مرطوب مربوط به چهارده سال ابتدایی سری زمانی (1999- 1986) و دوره خشک مربوط به شانزده سال بعدی (2015- 2000) است. در این مدت چندین ترسالی با شدت های متفاوت رخ داده است شامل یک ترسالی خیلی شدید در سال ابتدایی دوره (1986)، یک ترسالی شدید (1991) و دو ترسالی متوسط (1992 و 1996). همچنین، چهار خشکسالی شامل یک خشکسالی شدید (2001) و سه خشکسالی متوسط (1987، 2006 و 2008) رخ داده است. همه ترسالی ها در نیمه اول و بیشتر خشکسالی ها در نیمه دوم دوره بررسی اتفاق افتاده اند. برای اثبات بازگشت پذیری پوشش گیاهی و محاسبه عوامل آن، علاوه بر بررسی بازگشت پذیری کل دوره سی ساله، چند مقطع زمانی به عنوان نمونه بررسی انتخاب شد. درکل دوره مطالعه (2015 - 1986)، بیشترین میانگین شاخص TNDVI مربوط به سال 1986 به عنوان سال مرجع (37/49 %) ، کمترین مقدار آن مربوط به سال 2010 به عنوان سال تاثیر کاهش بارندگی و خشکسالی (58/43 %) و مقدار این شاخص درسال انتهایی دوره، 28/44 % بوده است. مقدار چهار عامل دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم به ترتیب 79/5، 7/0، 09/5 و صفر (%) بود که نشان داد پوشش گیاهی پس از افزایش نسبی بارندگی، از مقدار سال 2010 به سمت مقدار مرجع (1986) افزایش یافته (بازگشت پذیری) اما به میزان پوشش در سال مرجع نرسیده است. مشخص ترین نمونه های بازگشت پذیری پوشش گیاهی، بین سال های 1986 تا 1996 (دوره تر) و 2009 - 2003 (دوره خشک) اتفاق افتاد. در مقطع زمانی اول، میزان دامنه تغییرات و انعطاف پذیری 64/0 و استهلاک صفر بوده است. پوشش گیاهی در این دوره پس از رفع آثار خشکسالی (1996)، نه تنها به میزان پوشش گیاهی سال مرجع با ترسالی شدید (1986) بازگشته بلکه به میزان 25/0 درصد نیز افزایش داشته است (عبور از مرجع). همچنین علیرغم کاهش بارندگی و وقوع چندین رخداد خشکسالی در دوره خشک، در مقطع زمانی2003 تا 2009 ، عامل ترمیم به مقدار 05/0 درصد مشاهده شد که به وضوح سلامت پوشش گیاهی محدوده مطالعه را تایید کرد. این افزایش تحت عنوان شاخص ترمیم (Hysteresis) برای اولین بار در مبحث سلامت اکوسیستم به صورت کمی در مطالعه حاضر ارائه گردید. مجموعه محاسبات کمی نشان می دهد علیرغم حاکمیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی در اقلیم خشک است. آگاهی از وضعیت سلامت پوشش گیاهی و عکس العمل آن نسبت به تغییرات بارندگی بلند مدت و آشفتگی های محیطی چون رخداد های خشکسالی، موفقیت برنامه ریزی های مدیریتی منابع طبیعی تجدید شونده را تضمین می کند. این مطالعه دومین مورد در کمی سازی بازگشت پذیری پوشش گیاهی و اولین مطالعه با شرایط اقلیم خشک در شرایط آسیا (میانگین بارندگی سالانه 160 میلیمتر) است که در ایران با محاسبه چهار عامل مرتبط با بازگشت پذیری انجام گرفته و اولین موردی است که عامل ترمیم (Hysteresis) را ارائه داده است. مجموعه محاسبات کمی نشان می دهد علیرغم حاکمیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی است. با وجود تداوم شرایط سخت، پوشش گیاهی بومی محدوده مطالعه به خوبی توانسته است نه تنها با رفع نسبی آشفتگی به وضعیت مرجع بازگردد، بلکه مرحله ترمیم را نیز تجربه کرده است. وجود چنین مکانیسم های دفاعی و سازگار شگفت انگیز در پوشش گیاهی مناطق خشک است که حفظ و احیاء این مناطق را با برنامه ریزی های مدیریتی مناسب امکان پذیر می سازد.