کمی سازی تأثیر انتشار کهور آمریکایی (Prosopis juliflora) بر پوشش گیاهی بومی در جنوب ایران

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی محیط زیست، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

2 گروه علوم و مهندسی محیط زیست، مرکز تحقیقات پسماند و پساب، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

3 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

10.22034/envj.2022.159953

چکیده

پیشینه و هدف: یکی از مهم­ترین گونه­ های گیاهی مهاجم ایران، درخت کهور آمریکایی (Prosopis juliflora) است که گستره­ بزرگی از جنوب و جنوب شرق ایران را تحت کنترل خود در آورده است. اثر این گونه به حدی است که کهور آمریکایی، گونه غالب و در مواردی تنها گونه درختی در بیشتر اکوسیستم ­های ساحلی جنوب ایران بشمار می ­آید. صرف نظر از تخلیه آب­ های زیر زمینی به عنوان تنها منبع آب شرب جوامع محلی و از بین بردن غذای دام­، ساده سازی اکوسیستم به تنها یک گونه درختی، زنگ خطر جدی برای از دست روی تعادل آن و بروز اثرات جدی اقتصادی و اجتماعی است.  با توجه به اهمیت مدیریت درختان کهور آمریکایی در جنوب ایران، این تحقیق به شناسایی گستره­ی انتشار درختان کهور آمریکایی با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره­ای پرداخته است.
مواد و روش ها: از میان 45 گونه ­ی شناسایی شده از جنس Proposis، تعداد کمی از آن­ ها مخصوصاً کهور آمریکایی به عنوان گونه ­های مهاجم شناخته می­ شوند. این گیاه در اروپا به عنوان تهدید کننده ­ترین گیاه مهاجم شناخته می­ شود. در فهرست قرمز اتحادیه بین‌المللی حفاظت از محیط زیست، از کهور آمریکایی به عنوان یکی از 100 گونه­ ی مهاجم تهدید کننده دنیا نام برده شده است. در این مطالعه، منطقه ­ای به وسعت 1850 کیلومتر مربع در حد فاصل دو شهر سیریک تا جاسک کهنه مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه نقشه پوشش درختی منطقه، از پردازش سلول-مبنای تصاویر ماهواره لندست 8 (سنجنده OLI) استفاده شد. واحدهای اراضی (نواحی با پوشش خاک و گیاه همکن) با بهره­ گیری از پردازش شی­گرای تصاویر ماهواره لندست 8 تولید گردید. در آخر، طبقات غالبیت کهور آمریکایی نسبت به سایر درختان در هر واحد محاسبه و تغییرات تراکم تاج پوشش هر طبقه با استفاده از شاخص­ گیاهی سنجنده مودیس در یک دوره 20 ساله مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.
نتایج: بر اساس نتایج حاصل، 13417 هکتار از منطقه مورد مطالعه توسط انواع درختان پوشیده شده است. طبقه درختان کهور آمریکایی به عنوان دومین طبقه درختی وسیع (وسعت 3991 هکتار، 29 درصد از کل پوشش درختی) با توزیعی ناهمگن و اغلب در نواحی با خاک­ های سبک و شور موجود در مسیر آبراهه ­ها قرار گرفته­ اند. مناطقی با غالبیت شدید کهور (بیش از 60 درصد)، معادل 11 درصد وسعت منطقه دیده شد که بیشتر در قسمت­ های مرکزی منطقه قرار دارند.
 بحث: نتایج حاصل از طبقه­ بندی تصاویر ماهواره ­ای نشان داد که نواحی به شدت اشغال شده توسط درختان کهور آمریکایی بیشتر در امتداد رودخانه­ ها و مسیل­های اصلی است که از ارتفاعات شرقی به سمت آب­ های تنگه هرمز امتداد یافته است. بدین ترتیب، نزدیکی به رودخانه­ها و آبراهه­ ها را می­توان به عنوان یکی از مهم­ ترین عوامل محیطی مؤثر در شیوع این درختان در نظر گرفت. در نواحی با غالبیت شدید درختان کهور آمریکایی، انتظار می­ رود تا زیست توده گیاهی افزایش چشمگیری داشته باشد. در این مطالعه، اعداد بالای NDVI در واحدهای طبقه 4 نیز گویای این مطالب است. با این حال، نکته قابل توجه، نرخ افزایشی مقادیر متوسط این شاخص گیاهی در طول 20 سال گذشته در واحدهای طبقه 4 است که هم اکنون نیز با سرعت بالایی در حال افزایش و متوسط NDVI آن از سال 2017 میلادی از مقدار 5/0 عبور کرده است. این امر نشان­دهنده­ی روند رو به رشد گسترش کهور آمریکایی در منطقه و حتی در نواحی است که در طول دهه ­های پیش میزبان این گونه مهاجم بوده­اند.

کلیدواژه‌ها


  1. Aung, T. and Koike, F., 2015. Identification of invasion status using a habitat invisibility assessment model: the case of Prosopis species in the dry zone of Myanmar. Journal of Arid Environments. 120. 87-94.
  2. Felker, P., 2005. Mesquite flour: new life for an ancient staple. Gastronomica. 5 (2). 85-89.
  3. Gorelick, N., Hancher, M., Dixon, M., Ilyushchenko, S., Thau, D. and Moore, R., 2017. Google Earth Engine: Planetary-scale geospatial analysis for everyone. Remote Sensing of Environment. 202. 18-27.
  4. Heshmati, I., Khorasani, N., Shams-Esfandabad, B. and Riazi, B., 2019. Forthcoming risk of Prosopis juliflora global invasion triggered by climate change: implications for environmental monitoring and risk assessment. Environmental monitoring and assessment. 191 (2). 72.
  5. Hossain, M.D. and Chen, D., 2019. Segmentation for Object-Based Image Analysis (OBIA): A review of algorithms and challenges from remote sensing perspective. ISPRS journal of photogrammetry and remote sensing. 150. 115-134.
  6. Hu, C.C., Lei, Y.B., Tan, Y.H., Sun, X.C., Xu, H., Liu, C.Q. and Liu, X.Y., 2019. Plant nitrogen and phosphorus utilization under invasive pressure in a montane ecosystem of tropical China. Journal of ecology. 107 (1). 372-386.
  7. Ilukor, J., Rettberg, S., Treydte, A. and Birner, R., 2016. To eradicate or not to eradicate. Recommendations on Prosopis juliflora management in Afar, Ethiopia, from an interdisciplinary perspective. Pastoralism. 6 (1). 1-8.
  8. Joppa, L., Visconti, P., Jenkins, C. and Pimm, S., 2013. Achieving the convention on biological diversity’s goals for plant conservation. Science. 341 (6150). 1100-1103.
  9. Kumar, L. and Mutanga, O., 2017. Remote sensing of above-ground biomass. Multidisciplinary Digital Publishing Institute.
  10. Liao, J. and Boutton, T., 2008. Soil microbial biomass response to woody plant invasion of grassland. Soil Biology and Biochemistry, 40 (5), 1207-1216.
  11. Meroni, M., Ng, W.T., Rembold, F., Leonardi, U., Atzberger, C., Gadain, H.  and Shaiye, M., 2017. Mapping Prosopis juliflora in west Somaliland with Landsat 8 satellite imagery and ground information. Land Degradation Development. 28 (2). 494-506.
  12. Mokhtari, M., Savari, A., Rezai, H., Kochanian, P. and Bitaab, A., 2008. Population ecology of fiddler crab, Uca lactea annulipes (Decapoda: Ocypodidae) in Sirik mangrove estuary, Iran. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 76 (2) 273-281.
  13. Pasiecznik, N.M., Felker, P., Harris, P.J., Harsh, L., Cruz, G., Tewari, J., Cadoret, K. and Maldonado, L.J., 2001. The Prosopis juliflora-Prosopis pallida complex: a monograph. HDRA Coventry.
  14. Rembold, F., Leonardi, U., Ng, W.T., Gadain, H., Meroni, M. and Atzberger, C., 2015. Mapping areas invaded by Prosopis juliflora in Somaliland on Landsat 8 imagery. Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology XVII. International Society for Optics and Photonics.
  15. Robinson, L.W., Flintan, F.E., Kasyoka, S., Nganga, I., Otieno, K. and Sircely, J.A., 2018. Participatory rangeland management toolkit for Kenya. ILRI.
  16. Tadros, M.J., Al-Assaf, A., Othman, Y.A., Makhamreh, Z. and Taifoure, H., 2020. Evaluating the Effect of Prosopis juliflora, an Alien Invasive Species, on Land Cover Change Using Remote Sensing Approach. Sustainability 12 (15) 5887.
  17. Testa, S., Soudani, K., Boschetti, L. and Mondino, E.B., 2018. MODIS-derived EVI, NDVI and WDRVI time series to estimate phenological metrics in French deciduous forests. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 64. 132-144.
  18. Wakie, T.T., Laituri, M. and Evangelista, P.H., 2016. Assessing the distribution and impacts of Prosopis juliflora through participatory approaches. Applied Geography. 66. 132-143.
  19. Yang, W., Yan, Y., Jiang, F., Leng, X., Cheng, X. and An, S., 2016. Response of the soil microbial community composition and biomass to a short-term Spartina alterniflora invasion in a coastal wetland of eastern China. Plant and Soil. 408 (1). 443-456.
  20. Argaw, T., 2015. Impacts of Utilizing Invasive Prosopis juliflora (SWARTZ) DC. On Rural Household Economy at Gewane District, Afar Regional State, North-Eastern Ethiopia. Journal of Economics and Sustainable Development. 6:81-98.
  21. Bellard, C., Jeschke, J.M., Leroy, B. and Mace, GM., 2018. Insights from modeling studies on how climate change affects invasive alien species geography. Ecology and Evolution. 8(11). 5688-700.
  22. Biedrzycka, A., Popiołek, M. and Zalewski, A., 2020. Host-parasite interactions in non-native invasive species are dependent on the levels of standing genetic variation at the immune locus. BMC evolutionary biology. 20:1-13.
  23. Edrisi, S.A. El-Keblawy, A. and Abhilash, P.C., 2020. Sustainability analysis of Prosopis juliflora (Sw.) DC based restoration of degraded land in North India. Land. 9(2):59.
  24. Eshete, A., Treydte, AC., Hailemariam, M., Solomon, N., Dejene, T. and Yilma, Z., 2020. Variations in soil properties and native woody plant species abundance under Prosopis juliflora invasion in afar grazing lands, Ethiopia. Ecological Processes. 9(1):1-12.
  25. Haile, Z.M., 2008. Invasion of Prosopis juliflora (SW.) DC and Rural Livelihoods the case of Afar Pastoralists at Middle Awash Area of Ethiopia.
  26. Mwangi, E. and Swallow, B., 2005. Invasion of Prosopis juliflora and local livelihoods: Case study from the lake Baringo area of Kenya. Nairobi, Kenya: World Agroforestry Centre.:1-68.