مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

ارزیابی توان بوم‌شناختی به منظور توسعه پایدار سرزمینی (مطالعه موردی:حوضه آبخیز جاجرود)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جغرافیا انسانی و برنامه ریزی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 گروه جغرافیای انسانی و برنامه ریزی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد/ واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
چکیده
هدف: رشد روزافزون جمعیت شهری در کشور ما باعث از بین رفتن تعادل بین شبکه‌های شهری و الگوهای طبیعی آنها شده است. این موضوع باعث کاهش کیفیت و سلامت سیستم‌های اکولوژیکی و عدم تعادل بین عوامل طبیعی و جمعیتی شده و لزوم توجه برنامه‌ریزان و تصمیم‌گیران به آماده‌سازی زمین و بارگذاری متناسب جمعیت و فعالیت‌ها با ظرفیت‌های طبیعی را آشکار می‌کند. بنابراین در این پژوهش هدف اصلی، تعیین پتانسیل‌های طبیعی حوضه آبخیز جاجرود جهت توسعه شهری، روستایی و صنعتی است.
روش و داده‌ها: در این تحقیق با استفاده از معیارها و شاخص‌های اصلی ارزیابی پتانسیل اکولوژیکی و در نظر گرفتن محدودیت‌ها، با به کارگیری مدل تصمیم‌گیری VIKOR، استعداد و توانایی اراضی حوزه آبخیز جاجرود برای توسعه پایدار مراکز جمعیتی مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا داده‌ها با توجه به اهداف و روش تحقیق گردآوری شد. سپس کلیه داده‌های جمع‌آوری‌ شده شامل نقشه‌های ارتفاعی، نوع خاک، نوع زمین، پوشش گیاهی، آبراه‌ها و گسل‌های اصلی استخراج و برای ارزیابی در مراحل بعدی آماده شد. در نهایت میزان مطلوبیت هر پیکسل نقشه برای توسعه شهری، روستایی و صنعتی تعیین شد.
یافته‌ها: با توجه به مجموع نتایج به دست آمده از ارزیابی معیارهای بوم‌شناختی و سرانه آب منطقه و با در نظر داشتن محدودیت‌های موجود (کمیت آب، حریم گسل و رودخانه) می‌توان نتیجه گرفت شهرهای پردیس، بومهن، دماوند و لواسان  جهت توسعه آتی شرایط مناسب‌تر و محدودیت کمتری را دارا هستند.
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از ارزیابی معیارهای طبیعی، نشان می‌دهد تعدادی از سکونتگاه‌های واقع در حوضه آبخیز جاجرود، در مناطق با ظرفیت محدود از لحاظ بوم شناختی واقع شده‌اند که لازم است نسبت به ایمن‌سازی و جلوگیری از توسعه فیزیکی آن‌ها اقدام شود.
نوآوری: ارزیابی پتانسیل‌های زیست محیطی همراه با محدودیت‌ها و خطرات احتمالی آن در حوضه آبخیز جاجرود به عنوان یک منطقه رو به رشد با وضعیت خاص طبیعی، اقتصادی و ارتباطی موضوعی است که تا کنون مغفول مانده و از نوآوری‌های تحقیقات آتی محسوب می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Assessment of the ecological potential for sustainable territorial development (Case study: Jajroud watershed)

نویسندگان English

Hossein Hataminejad 1
Fateme Mohebi 2
Amirhossein Kazem 3
1 Department of Human Geography and Planning, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran.
2 Department of Human Geography and Planning, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Department of Remote Sensing and Geographic Information System, Faculty of Environment, Azad University/Science and Research Unit, Tehran, Iran
چکیده English

Aim:The rapid urbanization in our country has disrupted the natural balance, necessitating immediate attention from planners and decision-makers. This research aims to assess the natural potential of the Jajrood watershed for urban, rural, and industrial development, providing crucial insights for sustainable planning.
Material & Method: Due to the importance of the topic, in this research, using the main criteria and indicators for evaluating the ecological potential and taking into account the limitations by applying the VIKOR decision-making model, the aptitude and ability of the lands of the Jajrood watershed for the sustainable development of population centers have been evaluated. First, data was collected according to the objectives and method of the research. Then, all the collected data, including elevation maps, soil type, land type, vegetation, waterways, and main faults, were extracted and prepared to be evaluated in the next steps. Finally, the degree of desirability of each map pixel was determined for urban, rural, and industrial development. 
Finding: Considering the overall results obtained from the evaluation of ecological and per capita water criteria in the region, and taking into account the existing limitations (water quantity, fault and river boundaries), it can be concluded that the cities of Pardis, Bumehan, Damavand, and Lavasan have more suitable conditions and fewer limitations for future development.
Conclusion: The assessment of natural criteria has revealed that several settlements in the Jajrud watershed, including the cities of Fesham, Migun, and Ahar, are situated in areas unsuitable for development due to ecological weakness and vulnerability to natural hazards. These findings underscore the need for strategic planning and development in the region. 
Innovation: The assessment of environmental potential, along with its possible limitations and risks, in the Jajrood watershed, a growing region with a special natural, economic, and communication situation, is considered an innovation of future research.

کلیدواژه‌ها English

Ecological capacity
Sustainable land development
Multi-criteria assessment
Jajrud watershed

Extended Abstract 
1. Introduction
The well-being and comfort of humans depend on the strength of the ecosystems that benefit from it. Rapid urbanization has become one of the defining characteristics of human social progress, and the intensification of land use and rapid changes in land use have threatened the environment of countries. In recent years, global climate change and increased human land development activities have increased negative ecosystem effects and loss of natural resources. One way to achieve sustainability goals in the land use planning framework is to consider ecological aspects of planning and organizing land use in line with the goals of sustainable development. The recent trend of urban development and rapid changes in natural land use have led to the loss of living and non-living natural resources in the ecosystem of these areas, which have changed their biological, chemical, and physical characteristics. The ever-increasing growth of the urban population in Iran, especially after 1976, has caused the balance between the urban networks and its natural pattern to be disrupted, which has reduced the quality and health of the ecological systems that the life of the city depends on. In this way, there have been many disturbances between the population and the resources, and it is necessary to pay attention to the planners and decision-makers regarding the most appropriate uses and basic methods of land use in land exploitation plans. Paying attention to the importante of the subject, in this research, considering the main criteria and indicators for evaluating the ecological potential, considering the natural limitations and capabilities, and applying the Vikor decision-making model, the aptitude and ability of the lands of this Jajrood Watershed for development We have evaluated the stability of population centers.
2. Materials and methods
Determining goals and putting forward strategies to achieve the desired goals are key elements in a planning process, and land evaluation and selection for various activities require a set of criteria and indicators. Therefore, in this study, effective criteria and indicators were determined in the first step of evaluating the ecological capacity of the watershed for urban and rural development.  The Minister of Criteria formed the decision-making matrix, including criteria, after determining the suitable criteria for the region. After that, the team developed fuzzy membership functions to normalize the numerical values of each map. In order to evaluate the ecological potential in the Jajrud watershed, the team first collected all the information. Then, it categorized the layers needed to evaluate each user. The team first collected all the information, including the contour line, soil characteristics, land type, vegetation density, waterway lines, and major faults of the region, to evaluate the ecological potential in the Jajrud watershed. In the next step, Dr. Makhdoom's ecological model for Iran evaluated all the layers related to each use. After fuzzifying the numerical values of each map, the critic method determined appropriate weights for each criterion. Finally, by applying the VICOR multi-criteria decision-making model, the desirability of each pixel of the region map for urban, rural, and industrial development was determined.
3. Results and Discussion
By implementing the VIKOR model and using the obtained weights, the VIKOR index (Q) value was obtained for each option (pixels). Finally, by assigning Q values to each of the relevant points (options) and removing the restrictions of the area in terms of the distance from the fault and the major waterway, the last map of the ecological potential of the Jajrud watershed was obtained. One of the most critical factors in determining the feasibility of developing these uses is the possibility of water supply. Therefore, in the final stage, we investigated the amount of water that the surface and underground water sources of the region can supply after determining the desirability of the Jajrud watershed for urban, rural, and industrial use. These data were obtained from the water and sewage company in Tehran province.
4. Conclusion
Based on the total results obtained and considering the existing limitations in the region (water quantity, fault boundary, and river), we can conclude that Damavand and Lavasan campus cities offer suitable conditions and fewer ecological restrictions for future development.
5. Acknowledgement & Funding
The manuscript did not receive a grant from any organization.
6. Conflict of Interest
The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper.
The authors declare no conflict of interest. 

ارجمند سیاه پوش، اسحاق (1394). ارزیابی متغیرهای وضعیت توسعه پایدار شهری در شهر اندیمشک. مطالعات توسعه اجتماعی ایران. 8 (1), 83-67.  https://jisds.srbiau.ac.ir/article_9233.html
بدراق‌نژاد، ایوب، موسی‌زاده، حسین، سارلی، رضا، محمدلی، حمیدرضا. (1396). ارزیابی توان بوم‌شناختی توسعه شهری-روستایی حوضه آبخیز طارم، استان زنجان با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، مهندسی جغرافیایی سرزمین، 1(1) , 112-102.     https://www.jget.ir/article_44687.html
پورخباز، اقدر، محمدیاری، فاطمه، رحیمی، وحید. (1393). اجرای مدل بوم‌شناختی کشاورزی با استفاده از AHP و FAHP در محیط GIS مورد مطالعه: منطقه خائیز بهبهان. برنامه‌ریزی و آمایش فضا. 16(18) , 48-21.‎ https://hsmsp.modares.ac.ir/browse.php?a_id=8807&sid=21&slc_lang=fa    
ترکمانی، حجت، طاهرخانی، علیرضا، فلاح­پور، سجاد. (1397). ارزیابی توان بوم‌شناختی شهرستان میانه در راستای توسعۀ اکوتوریسم با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی, 1(55) ,232-215.   http://jgs.khu.ac.ir/article-1-3176-fa.html
جوکار، پرویز، مسعودی، مسعود. (1397). ارزیابی توان بوم‌شناختی توسعه شهری، روستایی و صنعتی شهرستان شیراز و برآورد استقرار فعلی این مناطق با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS). انسان و محیط زیست، 16(3) ,53-63. https://journals.srbiau.ac.ir/article_13138.html
حاتمی‌نژاد، حسین، رجایی، عباس، سالاروندیان، فاطمه، تیموری، ایرج. (1392). ارزیابی تناسب کاربری اراضی از طریق مدل توان بوم‌شناختی در استان اردبیل با هدف آمایش سرزمین. آمایش سرزمین, 5(1) ,26-5. https://doi.org/10.22059/jtcp.2013.35469
حبیبی، آرش، آفریدی، صنم (1401). تصمیم‌گیری چندشاخصه، انتشارات نارون، تهران.
رفیعیان، مجتبی، محمودی، مهران. (1401). ارزیابی توان بوم‌شناختی برای تعیین پهنه‌های بهینۀ کاربری اراضی در مناطق حساس محیط‌زیستی (مطالعۀ موردی: محدودۀ شهر طالقان). برنامه‌ریزی فضایی، 12(2)، 70-47. https://doi.org/10.22108/sppl.2022.130010.1601  
زارع چاهوکی، محمدعلی، سنایی، انور. (1397). واکاوی ارزش عملکردی بوم نظام‌های طبیعی. راهبردی در علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 3(1) , 12-1. https://srj.asnr.ias.ac.ir/article_110629.html
ستارزاده، داریوش، زنگنه، محمد، اشرفی، نسرین. (1401). ارزیابی توان بوم‌شناختی برای توسعه شهرستان شبستر با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و فرآیند تحلیل شبکه‌ای. مطالعات بین رشته‌ای در تعالی معماری و شهرسازی، 1(1)، 82-68. https://doi.org/10.30495/jisaud.2022.694841
ستوده، احد (1389). کاربرد شاخص‌های سلامت اکولوژیک برای تعیین الگوی بهینه توسعه شهری در بیوم ایران و تورانی. رساله دکتری تخصصی برنامه‌ریزی و مدیریت محیط زیست، دانشگاه تهران. https://noordoc.ir/thesis/38990
سیاح نیا، رومینا، مخدوم، مجید، فریادی، شهرزاد. (1396). نمایه‌های بوم‌شناختی در ارزیابی توان رشد و توسعۀ شهری (بررسی موردی: کلان شهر تهران). فصلنامۀ علوم محیطی، 15(1)، 88-77. https://envs.sbu.ac.ir/?_action=article&au=842104&_au=%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%AD%20%D9%86%DB%8C%D8%A7%D8%8C%20%D8%B1%D9%88%D9%85%DB%8C%D9%86%D8%A7
عبدا... زاده، علی، اونق، مجید، سعدالدین، امیر، مصطفی‌زاده، رئوف. (1394). ارزیابی توان و انطباق توسعه کاربری سکونتگاه روستایی مدل سیستمی با کاربری موجود در آبخیز زیارت گرگان. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای, 13(2), 183-200. 10.22067/GEOGRAPHY.V13I2.46787
عطائی، محمد (1389). تصمیم‌گیری چندمعیاره، دانشگاه صنعتی شاهرود، چاپ 1، شاهرود.
علیجانی، بهلول. (1400 ). جغرافیا و پارادایم توسعه پایدار. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 8(3) ,16-1. http://dx.doi.org/10.52547/jsaeh.8.3.1
عمونیا، حمید، شایان، سیاوش، یمانی، مجتبی. (1398). شناسایی مناطق فرسایشی با استفاده از الگوریتم آلبدو سطحی تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 (مطالعه موردی حوزه آبخیز جاجرود). علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 13(44)، 114-122. https://sid.ir/paper/957490/fa
فرجی، امین، صحنه، فریبا (1399). ارزیابی توان اکولوژیک سرزمین در استان گلستان به منظور توسعه کاربری‌های کشاورزی با رویکرد آمایش سرزمین. آمایش سرزمین، 12(2)، 253-247. https://doi.org/10.22059/jtcp.2020.294811.670053
محرابی، زینب، سبحان اردکانی، سهیل، طیبی، لیما (1401). ارزیابی توان بوم شناختی حوضه آبخیز کبگیان شهرستان بویر احمد برای آبزی پروری. 2(13). https://sanad.iau.ir/fa/Article/817196
مخدوم، مجید (1392). شالودة آمایش سرزمین، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ 4، تهران.
مخدوم، مجید (1396). نمایه‌های بوم‌شناختی در ارزیابی توان رشد و توسعه شهری (مطالعه موردی کلان شهر تهران). علوم محیطی, 11(1) ، 88-77. https://envs.sbu.ac.ir/?_action=article&au=837887&_au=%D9%85%D8%AE%D8%AF%D9%88%D9%85%D8%8C%20%D9%85%D8%AC%DB%8C%D8%AF
مظفری، سعید، کریمی، حمزه (1399). شناسایی و دسته‌بندی تکنیک‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره گسسته با استفاده از روش‌های MCDM. رویکردهای پژوهشی نوین در مدیریت و حسابداری. 4(41), 115-133. https://ensani.ir/file/download/article/1607420226-10135-41-8.pdf
یارمحمدی، کلثوم، خدابخشی، زهرا، نظرپور دزکی، امین (1397). ارزیابی توان اکولوژیکی جهت توسعه شهری با استفاده از مدل‌های تصمیم‌گیری چند معیاره (مطالعه موردی استان اردبیل). چشم‌انداز زاگرس, 10(37) , 127-105. https://zagros.borujerd.iau.ir/article_667173.html
Akıncı, H., Özalp, A. Y., & Turgut, B. (2013). Agricultural land use suitability analysis using GIS and AHP technique. Computers and Electronics in Agriculture97, 71-82.https://doi.org/10.1016/j.compag.2013.07.006
Deng, H., Zheng, P., Liu, T., & Liu, X. (2011). Forest ecosystem services and eco-compensation mechanisms in China. Environmental Management48, 1079-1085. https://link.springer.com/article/10.1007/s00267-011-9742-0
Evers, B. A. (2018). Why adopt the sustainable development goals. The case of multinationals in the Colombian coffee and extractive sector: Master Thesis Erasmus University Rotterdam. https://thesis.eur.nl/pub/41819/Evers-Bas.pdf
Huang, L., Wu, J., & Yan, L. (2015). Defining and measuring urban sustainability: a review of indicators. Landscape Eecology30, 1175-1193. https://link.springer.com/article/10.1007/s10980-015-0208-2
Leman, N., Ramli, M. F., & Khirotdin, R. P. K. (2016). GIS-based integrated evaluation of environmentally sensitive areas (ESAs) for land use planning in Langkawi, Malaysia. Ecological indicators61, 293-308. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2015.09.029
Li, Z. T., Li, M., & Xia, B. C. (2020). Spatio-temporal dynamics of ecological security pattern of the Pearl River Delta urban agglomeration based on LUCC simulation. Ecological Indicators114, 106319. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106319
Luo, F., Liu, Y., Peng, J., & Wu, J. (2018). Assessing urban landscape ecological risk through an adaptive cycle framework. Landscape and Urban Planning180, 125-134. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2018.08.014
Peng, L., Chen, W., Li, M., Bai, Y., & Pan, Y. (2014). GIS-based study of the spatial distribution suitability of livestock and poultry farming: The case of Putian, Fujian, China. Computers and Electronics in Agriculture108, 183-190. https://doi.org/10.1016/j.compag.2014.08.004
Pickett, S. T., Cadenasso, M. L., Grove, J. M., Boone, C. G., Groffman, P. M., Irwin, E., ... & Warren, P. (2011). Urban ecological systems: Scientific foundations and a decade of progress. Journal of Environmental Management92(3), 331-362. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.08.022
Ramya, S., & Devadas, V. (2019). Integration of GIS, AHP and TOPSIS in evaluating suitable locations for industrial development: A case of Tehri Garhwal district, Uttarakhand, India. Journal of Cleaner Production238, 117872. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.117872
Sayahnia, R., Makhdoum, M., & Faryadi, S. (2017). (Ecological indices in evaluation of urban development capability (case study: Tehran metropolitan area. Environmental Sciences15(1), 77-88. https://envs.sbu.ac.ir/article_97820.html
Trenouth, W. R., & Gharabaghi, B. (2015). Soil amendments for heavy metals removal from stormwater runoff discharging to environmentally sensitive areas. Journal of Hydrology529, 1478-1487. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.08.034
Wang, Z., Chen, J., Zheng, W., & Deng, X. (2018). Dynamics of land use efficiency with ecological intercorrelation in regional development. Landscape and Urban Planning177, 303-316. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2017.09.022
Xie, G., Zhang, C., Zhen, L., & Zhang, L. (2017). Dynamic changes in the value of China’s ecosystem services. Ecosystem Services26, 146-154. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2017.06.010
Xu, L., Huang, Q., Ding, D., Mei, M., & Qin, H. (2018). Modelling urban expansion guided by land ecological suitability: A case study of Changzhou City, China. Habitat International75, 12-24. https://doi.org/10.1016/j.habitatint.2018.04.002
Yang, X., Bai, Y., Che, L., Qiao, F., & Xie, L. (2021). Incorporating ecological constraints into urban growth boundaries: A case study of ecologically fragile areas in the Upper Yellow River. Ecological Indicators124, 107436. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107436
Yohannes, H., & Soromessa, T. (2018). Land suitability assessment for major crops by using GIS-based multi-criteria approach in Andit Tid watershed, Ethiopia. Cogent Food & Agriculture4(1), 1470481. https://doi.org/10.1080/23311932.2018.1470481
Zhao, D., Xiao, M., Huang, C., Liang, Y., & Yang, Z. (2021). Land use scenario simulation and ecosystem service management for different regional development models of the Beibu Gulf Area, China. Remote Sensing13(16), 3161. https://doi.org/10.3390/rs13163161
Zhao, W., Yan, T., Ding, X., Peng, S., Chen, H., Fu, Y., & Zhou, Z. (2021). Response of ecological quality to the evolution of land use structure in Taiyuan during 2003 to 2018. Alexandria Engineering Journal60(1), 1777-1785. https://doi.org/10.1016/j.aej.2020.11.026

  • تاریخ دریافت 06 آبان 1402
  • تاریخ بازنگری 18 آذر 1402
  • تاریخ پذیرش 19 آذر 1402
  • تاریخ انتشار 01 اردیبهشت 1404