نشریه محیط زیست طبیعی

بررسی تأثیر تغییرات اقلیم بر زیستگاه‌های حیات ‌وحش با استفاده از سنجش ‌از راه دور و GIS (منطقة مورد مطالعه: پارک ملی خبر در استان کرمان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه برنامه‌ریزی و مدیریت و آموزش محیط‌زیست، پردیس بین‌الملل کیش، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 رئیس ادارة حفاظت و مدیریت حیات وحش، ادارة کل محیط‌زیست استان کرمان، کرمان، ایران

3 کارشناس ادارة مدیریت زیستگاهها و امور مناطق، ادارة کل محیط‌زیست استان کرمان، کرمان، ایران.

4 گروه جنگلداری، دانشکدة محیط‌زیست و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران.

10.22059/jne.2023.365259.2600

چکیده

توزیع موجودات و اکوسیستم‌ها تحت تأثیر تغییرات آب ‌و هوایی قرار دارد، در واقع تغییرات آب‌وهوا بر الگوهای پراکنش تعداد زیادی از گونه‌ها تأثیر گذاشته و حتی منجر به جابه‌جایی، انقراض گونه‌های خاص، تخریب و از دست دادن زیستگاه‌ها شده است. در این راستا، فناوری سنجش‌ازدور به‌دلیل داشتن دید فضایی و یکپارچه از منطقه و نیز سیستم‌های اطلاعات مکانی (GIS) به‌دلیل داشتن قابلیت تجزیه‌وتحلیل، تهیة نقشه و مدل‌سازی می‌توانند در زمینة پایش، برنامه‌ریزی و مدیریت پویا و پایدار زیستگاه‌های حیات ‌وحش کارآمد باشند. هدف این پژوهش بررسی روند تغییرات آب ‌و هوایی-اقلیمی پارک ملی خبر واقع در جنوب استان کرمان با استفاده از فناوری سنجش‌ازدور و باندهای حرارتی ماهوارة لندست و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) می‌باشد. بنابرابن ابتدا تصاویر ماهواره‌ای لندست و سنجنده‌های (TM-ETM-TIRS) در سال‌های 1972 الی 2022 تهیه ‌شده است سپس تصاویر اخذشده پیش‌پردازش، پردازش‌شده و نقشه‌های تغییرات دمای سطح (LST) در چهار فصل و برای سال‌های 1988-2000-2010-2014-2020-2022 تهیه‌شده است. همچنین به‌منظور پایش تغییرات پوشش گیاهی از ماهوارة لندست و شاخص NDVI استفاده‌شده است. نتایج پژوهش، افزایش دمای سطح زمین در 40 سال گذشته و در 4 فصل مورد بررسی را نشان داد. همچنین نتایج تجزیه‌وتحلیل و پایش پوشش گیاهی (NDVI) کاهش میانگین پوشش‌های گیاهی منطقه در سال‌های مورد مطالعه را نشان داد. همچنین به‌منظور بررسی رابطة بین درصد پوشش گیاهی و تغییرات LST از رگرسیون خطی و نرم‌افزار SPSS استفاده‌شده است که مقدار ضریب 99=R درصد و 98 =R2 و ضریب تغییرپذیری R مقدار 97 درصد محاسبه شد که قابل‌قبول می‌باشد و نشان‌دهندة این می‌باشد که با کاهش پوشش گیاهی منطقه، دمای سطح افزایش ‌یافته است. با توجه به یافته‌ها آنچه مشهود است روند تغییرات اقلیمی و افزایش نسبی دمای سطح زمین و کاهش پوشش گیاهی در منطقة مورد مطالعه همچنان ادامه دارد و نیازمند برنامه‌ریزی استراتژیک و مدیریت سیستماتیک زیستگاه حیات ‌وحش خبر در جهت حفظ شاخص‌های مطلوبیت زیستگاه و تعادل و توازی روابط اکولوژیک و حفاظت تنوع فون و فلور فاخر منطقه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the impact of climate change on wildlife habitats using GIS remote sensing (study area: Khabar national park, Kerman province)

نویسندگان [English]

  • Amir Memarzadeh Kiani 1
  • Mansour Poursina 2
  • Alireza Tajpour 3
  • Siavash Rezaeian 1
  • Ghazaal Bajestani Moghadam 4

1 Department of Environmental Planning, Management and Education, Kish International Campus, University of Tehran, Tehran, Iran.

2 Head of Wildlife Protection and Management Department, General Department of Environment of Kerman province, Kerman, Iran.

3 Expert of the Department of Habitat Management and Regional Affairs, General Department of Environment of Kerman Province, Kerman, Iran.

4 Department of Forestry, Faculty of Environment and Natural Resources, Islamic Azad University, Faculty of Science and Research, Tehran, Iran.

چکیده [English]

The distribution of organisms and ecosystems is affected by climate change, in fact, climate change has affected the distribution patterns of a large number of species and even led to displacement, extinction of certain species, destruction and loss of habitats. In this regard, remote sensing technology, due to having a spatial and integrated view of the region, as well as geographic information systems (GIS) due to the ability to analyze and analyze, prepare maps and model, can be efficient in the field of monitoring, planning and dynamic and sustainable management of wildlife habitats. The purpose of this research is to investigate the weather-climate changes in Khabar National Park located in the south of Kerman province using remote sensing technology and Landsat satellite thermal bands and geographic information systems (GIS). Therefore, first, Landsat satellite images and sensors (TM-ETM-TIRS) were prepared in the years 1972 to 2022, then pre-processed, processed images and maps of surface temperature changes (LST) in four seasons and for the years 1988-2000-2010-2014- 2020-2022 has been prepared. Landsat satellite and NDVI index have also been used to monitor vegetation changes. The results of the research showed an increase in the temperature of the earth's surface in the last 40 years and in the 4 investigated seasons. Also, the results of analysis and monitoring of vegetation cover (NDVI) showed a decrease in the average vegetation cover of the region in the studied years. Also, in order to investigate the relationship between vegetation percentage and LST changes, linear regression and SPSS software were used, and R=99% and R2=98% and R2=97% were calculated, which is acceptable and shows that with the reduction of vegetation area, the surface temperature has increased. According to the findings, what is evident is that the trend of climate change and the relative increase in the temperature of the earth's surface and the decrease in vegetation in the study area continues and requires strategic planning and systematic management of the Khabar wildlife habitat in order to maintain the indicators of habitat desirability and the balance and parallelism of ecological relations. And protecting the rich fauna and flora diversity of the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Khabar national park
  • Thermal images
  • Landsat
  • NDVI
Abudu, H., Wesseh Jr, P.K., Lin, B., 2023. Does political propaganda matter in mitigating climate change? Insights from the United States of America. Journal of Management Science and Engineering 8(3), 386-397.
Ashrafzadeh, M.R., Naghipour, A.A., Haidarian, M., Kusza, S., Pilliod, D.S., 2019. Effects of climate change on habitat and connectivity for populations of a vulnerable, endemic salamander in Iran. Global Ecology and Conservation 19, e00637.
Dueñas, A. Jiménez-Uzcátegui, G., Bosker, T., 2021. The effects of climate change on wildlife biodiversity of the Galapagos Islands. Climate Change Ecology 2, 100026.
Doxani, G., Vermote, E.F., Roger, J.C., Skakun, S., Gascon, F., Collison, A., De Keukelaere, L., Desjardins, C., Frantz, D., Hagolle, O., Kim, M., Louis, J., Pacifici, F., Pflug, B., Poilve, H., Ramon, D., Richter, R., Yin, F., 2023. Atmospheric Correction Inter-comparison eXercise, ACIX-II Land: An assessment of atmospheric correction processors for Landsat 8 and Sentinel-2 over land. Remote Sensing of Environment 285, 113412. 
Getachew, B., Manjunatha, B.R., Bhat, G.H., 2021. Assessing current and projected soil loss under changing land use and climate using RUSLE with Remote sensing and GIS in the Lake Tana Basin, Upper Blue Nile River Basin, Ethiopia. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science 24(3), 907-918.
Heikkinen, R. K., Aapala, K., Leikola, N., Aalto, J., 2022. Quantifying the climate exposure of priority habitat constrained to specific environmental conditions: Boreal aapa mires. Ecological Informatics 72, 101828.
Heikkinen, R. K., Kartano, L., Leikola, N., Aalto, J., Aapala, K., Kuusela, S., Virkkala, R., 2021. High-latitude EU Habitats Directive species at risk due to climate change and land use. Global Ecology and Conservation 28, e01664.
Kufa, C. A., Bekele, A., Atickem, A., 2022. Impacts of climate change on predicted habitat suitability and distribution of Djaffa Mountains Guereza (Colobus guereza gallarum, Neumann 1902) using MaxEnt algorithm in Eastern Ethiopian Highland. Global Ecology and Conservation 35, e02094.
Katuwal, H. B., Sharma, H. P., Rokka, P., Bhusal, K.P., Bhattarai, B.P., Koirala, S., Luitel, S. CH., Yadav, SH., Sah, G., Baral, H. S., Poudyal, P.L., Wang, L., Quan, R.C., 2023. The effects of climate and land use change on the potential distribution and nesting habitat of the Lesser Adjutant in Nepal. Avian Research 14, 100105.
Karimi, V., Karami, E., Keshavarz, M., 2018. Climate change and agriculture: Impacts and adaptive responses in Iran. Journal of Integrative Agriculture 17(1), 1-15.
Laino, E., Iglesias, G., 2023. Extreme climate change hazards and impacts on European coastal cities: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 184, 113587.
Mohammadi, F., Mahmoudi, H., Ranjbaran, Y., Ahmadzadeh, F., 2022. Compilation and prioritizing human-wildlife conflict management strategies using the WASPAS method in Iran. Environmental Challenges. Environmental Challenges 7, 100482.
Martin, G., Cosma, A., Roswell, T., Anderson, M., Treble, M., Leslie, K., Card, K.G., Closson, K., Kennedy, A., Gislason, M. 2023. Measuring negative emotional responses to climate change among young people in survey research: A systematic review. Social Science & Medicine 329, 116008.
Ma, R., Yuan, R., Fu, X., 2023. Climate change opportunity and corporate investment: Global evidence. Journal of Climate Finance 3, 100013.
Namkhan, M., Sukumal, N., Savini, T., 2022. Impact of climate change on Southeast Asian natural habitats, with focus on protected areas. Global Ecology and Conservation 39, e02293.
Neilson, E.W., Castillo-Ayala, C., Beckers, J.F., Johnson, C.A., St-Laurent, M.H., Mansuy, N., Price, D., Kelly, A., Parisien, M.A., 2022. The direct and habitat-mediated influence of climate on the biogeography of boreal caribou in Canada. Climate Change Ecology 3, 100052.
Priadka, P., Brown, G. S., DeWitt, P. D., Mallory, F. F., 2022. Habitat quality mediates demographic response to climate in a declining large herbivore. Basic and Applied Ecology 58, 50-63.
Pourmirzaei, A., 2020. Introduction of Khabar National Park as the only national park in the southeast of the country and Rochun Wildlife Sanctuary. Nature of Iran 6(5), 91-100. (in Persian)
Riggio, J., Engilis Jr, A., Cook, H., De Greef, E., Karp, D. S., Truan, M. L., 2023. Long-term monitoring reveals the impact of changing climate and habitat on the fitness of cavity-nesting songbirds. Biological Conservation 278, 109885.
Shear, F., Ashraf, B. N., Butt, S., 2023. Sensing the heat: climate change vulnerability and foreign direct investment inflows. Research in International Business and Finance 66, 102005.
Sauterey, B., Le Gland, G., Cermeño, P., Aumont, O., Lévy, M., Vallina, S. M., 2023. Phytoplankton adaptive resilience to climate change collapses in case of extreme events–A modeling study. Ecological Modelling 483, 110437.
St-Laurent, M. H., Boulanger, Y., Cyr, D., Manka, F., Drapeau, P., Gauthier, S., 2022. Lowering the rate of timber harvesting to mitigate impacts of climate change on boreal caribou habitat quality in eastern Canada. Science of The Total Environment 838(3), 156244.
Taloor, A. K., Manhas, D. S., Kothyari, G. C., 2021. Retrieval of land surface temperature, normalized difference moisture index, normalized difference water index of the Ravi basin using Landsat data. Applied Computing and Geosciences 9, 100051.
Thapa, R., Neupane, B., Ranabhat, S., Poudel, M., Panthi, S., 2022. Habitat suitability of wild water buffalo (Bubalus arnee) in Babai flood plain of Bardia National Park, Nepal. Global Ecology and Conservation 23, e01172.
Tam, K. P., Chan, H. W., Clayton, S., 2023. Climate change anxiety in China, India, Japan, and the United States. Journal of Environmental Psychology 87, 101991.
Xu, Y., Feng, L., Zhao, D., Lu, J., 2020. Assessment of Landsat atmospheric correction methods for water color applications using global AERONET-OC data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 93, 102192.
Weng, Q., 2009. Thermal infrared remote sensing for urban climate and environmental studies: Methods, applications, and trends. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 64(4), 335-344.
Zhang, J., Jiang, F., Li, G., Qin, W., Wu, T., Xu, F., Hou, Y., Song, P., Cai, Z., Zhang, T., 2021. The four antelope species on the Qinghai-Tibet plateau face habitat loss and redistribution to higher latitudes under climate change. Ecological Indicators 123, 107337.
Zubiri, M., Majd, A., 2013. Familiarity with remote sensing technology and its application in natural resources. University of Tehran Publishing and Printing Institute. (In Persian(
نشریه محیط زیست طبیعی
دوره 76، ویژه نامه مناطق تحت حفاظت
بهمن 1402
صفحه 291-306