Ecology of Iranian Forests

fa بررسی تغییرات پوشش زمین با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین (مطالعه موردی: جنگل های بانه) Investigating Land Cover Changes using Landscape Metrics (Case Study: Baneh Forests) سنجش از دور سنجش از دور پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">مقدمه و هدف: با استفاده از سنجه&lrm;های سیمای سرزمین، مطالعه و کمّی&lrm;سازی الگوهای مکانی عناصر تشکیل&lrm;دهنده محیط زیست و تغییرات گستره آنها در مقیاس&lrm;های مختلف امکان&lrm;پذیر است. نتیجه این بررسی می&lrm;تواند به درک مناسبی از چگونگی تغییرات سیمای سرزمین که لازمه مدیریت و برنامه&lrm;ریزی پایدار است، منجر شود. با توجه به اهمیت موضوع، هدف از این پژوهش استفاده از سنجش از دور و بررسی کارایی سنجه&lrm;های سیمای سرزمین در تحلیل تغییرات مناطق جنگلی و پوشش زمین در بخشی از مناطق جنگلی زاگرس شمالی است. مواد و روش&lrm;ها: نقشه پوشش زمین مربوط به سال&lrm;های مختلف (1377، 1388، 1399) از طریق طبقه&lrm;بندی نظارت شده به&lrm;روش بیشینه شباهت تصاویر ماهواره&lrm;ای و تفسیر چشمی تصاویر گوگل ارث و بازدید میدانی تهیه شد. به&lrm;منظور پایش و بررسی سنجه&lrm;های سیمای سرزمین از افزونه تحلیل مسیر (Patch Analyst) نرم&lrm;افزار ARCGIS و نرم&lrm;افزار  FRAGSTAT استفاده شد. نه سنجه سیمای سرزمین شامل چهار سنجه تعداد لکه&lrm;ها NP))، تراکم لکه&lrm;ها (PD)، درصد هر کلاس (PLAND) و مساحت هر کلاس CA)) در سطح کلاس و پنج سنجه در سطح سیمای سرزمین شامل تعداد لکه (NP)، میانگین اندازه لکه (MPS)، شاخص تنوع شانون ((H`، شاخص بزرگ&lrm;ترین لکه ((LPI و شاخص پیوستگی (Contag) مورد بررسی قرار گرفتند. یافته&lrm;ها: نتایج بررسی سنجه مساحت کلاس و درصد پوشش سیمای سرزمین در بازه سال&lrm;های 1377-1388-1399 در سطح کلاس، نشان دهنده کاهش مساحت جنگل و افزایش درصد پوشش مسکونی و کشاورزی طی دوره بوده است؛ به&lrm;طوری&lrm;که در سال 1377 پوشش جنگلی 78/82 درصد منطقه را تشکیل می&lrm;داده که در سال 1399 این مقدار به 77/36 درصد کاهش یافته است (مساحت جنگلها در طول 22 سال، سالانه 0/066 درصد کاهش یافته است). در طول دوره شاهد افزایش تعداد لکه&lrm;های مسکونی (از 13 به 17) و کشاورزی (از 19 به 42) و کاهش تعداد لکه&lrm;های جنگلی (از 21 به 18) نیز بوده&lrm;ایم. مقایسه سنجه تراکم لکه&lrm;ها نیز نشان&lrm;دهنده افزایش این سنجه در همه پوشش&lrm;ها به&lrm;جز پوشش جنگلی است. نتایج بررسی در سطح سیمای سرزمین هم نشان&lrm;دهنده افزایش تعداد لکه و شاخص تنوع شانون و کاهش شاخص پیوستگی، میانگین اندازه لکه و شاخص بزرگترین لکه است. نتیجه&lrm;گیری: نتایج این بررسی نشان&lrm;دهنده گسترش مناطق مسکونی و کاربری&lrm;های کشاورزی و کاهش مناطق جنگلی می&lrm;باشد که بیانگر تخریب یکپارچگی سیمای سرزمین به&lrm;دلیل افزایش تعداد و مساحت کلاس&lrm;های انسان ساخت (مسکونی و کشاورزی) است. با توجه به نتایج، پیشنهاد می&lrm;شود با توجه ویژه و نظارت و مدیریت صحیح، از تکه&lrm;تکه شدن و تخریب بیشتر این مناطق جلوگیری شود و طرح&lrm;هایی برای بازسازی مناطق تخریب&lrm;شده تدوین گردد.</div> <div style="text-align: justify;"> Extended Abstract Background: Using landscape metrics allows researchers to quantify spatial patterns of environmental elements and analyze changes in their extent across various scales. This quantitative approach is essential for understanding how landscapes evolve over time, which is crucial for sustainable management and planning practices. The significance of this topic cannot be overstated, as effective landscape management can help mitigate the adverse effects of human activities on natural ecosystems. Therefore, the primary objective of this study is to employ remote sensing techniques to evaluate the efficiency of landscape metrics in analyzing changes in forest areas and land cover within parts of the Northern Zagros forest region. The Northern Zagros region is characterized by its rich biodiversity and ecological significance, making it a vital area for conservation efforts. However, this region has also faced increasing pressures from urbanization, agricultural expansion, and other anthropogenic activities. By employing landscape metrics, this study aims to provide a comprehensive assessment of how these pressures have affected forest cover and land use patterns over time. Understanding these dynamics will facilitate better decision-making in land-use planning and contribute to the preservation of this important ecological zone. Methods: To analyze land cover changes over time, land cover maps for the years 1998, 2009, and 2020 were created through a combination of supervised classification of satellite imagery, visual interpretation of Google Earth images, and field surveys. The process began with the acquisition of high-resolution satellite images, which were then classified using supervised methods to ensure accuracy. The visual interpretation of Google Earth images complemented this analysis, allowing for ground-truthing and validation of the classified data. The ArcGIS Patch Analyst extension and FRAGSTAT software were utilized to monitor and evaluate various landscape metrics. Nine landscape metrics were selected for this study, including four metrics at the class level: the number of patches (NP), patch density (PD), percentage of each class (PLAND), and area of each class (CA). Additionally, five metrics were calculated at the landscape level: the number of patches (NP), Mean Patch Size (MPS), Shannon Diversity Index (SHDI), Largest Patch Index (LPI), and Continuity (contag). These metrics provide a comprehensive view of landscape structure, diversity, and fragmentation, enabling a detailed analysis of changes over the specified time periods. The data were analyzed to identify trends in land cover changes, focusing on the dynamics of forest areas relative to residential and agricultural land uses. By examining these metrics over time, the study aimed to uncover patterns that indicate the extent of landscape fragmentation and the overall health of the ecosystem in the Northern Zagros region. Results: The results of the analysis revealed significant changes in land cover over the study period. At the class level, measurements of area and percentage for each land cover type indicated a marked decline in forest area, juxtaposed with an increase in residential and agricultural coverage. Specifically, forest cover decreased from 78.82% in 1998 to 77.36% in 2020, reflecting an annual reduction of approximately 0.066% over the 22-year span. This decline in forest cover highlights the urgent need for effective conservation strategies in the region. During the same period, the data showed an increase in the number of residential patches, rising from 13 to 17, and agricultural patches surged from 19 to 42. In contrast, the number of forest patches decreased from 21 to 18, indicating a trend toward fragmentation of forested areas. The patch density metric further illustrated these trends, showing an increase across all land cover types except for forests, which experienced a decline. Moreover, the survey results indicated an increase in both the number of patches and the Shannon Diversity Index, suggesting greater landscape complexity and diversity. However, there was a concurrent decrease in the Continuity Index, Mean Patch Size, and Largest Patch Size metrics, pointing to increased fragmentation and reduced connectivity among forest patches. These findings underscore the impact of human activities on the landscape, leading to a more fragmented and less cohesive ecological structure. Conclusion: The findings of this study clearly illustrate the expansion of residential and agricultural areas at the expense of forest cover, indicating a concerning trend in the Northern Zagros region. The reduction of forest areas signifies a loss of ecological integrity, primarily driven by the proliferation of man-made land uses. As urbanization and agriculture continue to encroach upon natural habitats, the fragmentation of landscapes poses significant challenges for biodiversity conservation and ecosystem health. This study emphasizes the importance of utilizing landscape metrics as a tool for monitoring environmental changes and guiding sustainable land-use practices. Future research should focus on developing strategies to mitigate these impacts, promote the restoration of forest ecosystems, and ensure that development efforts are balanced with environmental conservation. By prioritizing sustainable management practices, it is possible to preserve the ecological integrity of the Northern Zagros region while accommodating necessary human activities. </div> بوم‎ سازگان, جنگل های آرمرده, زاگرس, ماهواره لندست Armardeh Forests, Ecosystem, Landsat Satellite, Zagros 88 98 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-276-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahtab Pir Bavaghar مهتاب پیرباوقار m.bavaghar@uok.ac.ir 10031947532846009739 10031947532846009739 Yes Department of Forestry & the Center for Research & Development of Northern Zagros Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran گروه جنگلداری و مرکز پژوهش و توسعه جنگلداری زاگرس شمالی دکتر هدایت غضنفری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کردستان، سنندج، ایران Mohammad Mahmoodi محمد محمودی mohamadrezhavi74@gmail.com 10031947532846009740 10031947532846009740 No Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران