مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

ارزیابی سنجش از دوری تأثیر تغییرات ماندگاری برف بهاره بر پوشش گیاهی استان خراسان رضوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
دانش‌آموخته دکترای تخصصی، گروه اقلیم شناسی و ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
10.22034/jargs.2026.579894.1267
چکیده
چکیده:
هدف: هدف پژوهش ارزیابی تأثیر تغییرات ماندگاری برف بهاره بر پویایی پوشش گیاهی استان خراسان رضوی در دوره ۲۵ ساله (۲۰۲۵-۲۰۰۱) است.
روش و داده: داده‌ها شامل محصولات MOD13A2 (NDVI) و MOD09A1 (NDSI) سنجنده مادیس هستند که از بستر Google Earth Engine استخراج شدند. شاخص NDSI منحصراً برای فصل بهار (مارس تا می) و NDVI برای فصل رشد (آوریل تا اکتبر) محاسبه گردید. روندها با آزمون من-کندال اصلاح‌شده و شیب سِن، و الگوهای فضایی با همبستگی پیکسلی، تحلیل همپوشانی روندهای معنادار (چهار کلاس اکولوژیک)، شاخص *Getis-Ord Gi و خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی بررسی شدند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که میانگین استانی NDVI و NDSI روند کاهشی بسیار ضعیف و غیرمعنی‌داری داشته‌اند، اما تحلیل‌های مکانی ناهمگنی شدید فضایی را آشکار ساختند. همبستگی کلی NDSI-NDVI در سطح پیکسل ضعیف (۰.۲۸۱- = r) و همبستگی اسپیرمن قوی‌تر (۰.۴۴۳- = ρ) بود که بر یکنوایی غیرخطی دلالت دارد. همبستگی منفی با افزایش ارتفاع به‌طور معنی‌داری کاهش یافت (از ۰.۶۹- در دشت‌ها تا ۰.۱۸- در قلل، ۰.۰۰۱ > p). از مجموع پهنه‌های دارای روند هم‌زمان (حدود ۹۰۲۸ کیلومتر مربع)، کلاس ۴ (افزایش برف و کاهش پوشش گیاهی) با ۲۹.۶٪ و کلاس ۱ (کاهش هم‌زمان) با ۲۷.۳٪ بیشترین سهم را داشتند. نقاط داغ (تضعیف رابطه معکوس) عمدتاً در ارتفاعات و نقاط سرد (تشدید رابطه معکوس) در مناطق پست متمرکز بودند و خوشه‌بندی شهرها نیز سه گروه متمایز با رفتار همبستگی متفاوت را آشکار ساخت.
نتیجه‌گیری: بر مبنای یافته‌ها می‌توان عنوان کرد که توپوگرافی عامل کلیدی تعدیل‌کننده رابطه برف-پوشش گیاهی است و کانون‌های بالقوه بحرانی تخریب توأم (کلاس‌های ۱ و ۴) مساحتی حدود ۵۱۳۵ کیلومتر مربع را شامل می‌شوند. افزایش پوشش گیاهی به‌رغم کاهش برف (کلاس ۲، ۱۹۸۷ کیلومتر مربع) می‌تواند نشان‌دهنده فشار ناپایدار بر آب‌های زیرزمینی باشد. این نقشه تفکیکی از وضعیت‌های اکولوژیک، ابزاری برای مدیریت تطبیقی منابع آب و اولویت‌بندی اقدامات حفاظتی فراهم می‌کند.
نوآوری، کاربرد نتایج: می‌توان به تحلیل همپوشانی روندهای معنادار در قالب چهار کلاس اکولوژیک، شناسایی نقاط داغ و سرد رابطه برف-پوشش گیاهی، و خوشه‌بندی شهرها اشاره کرد که یک نقشه تفکیکی از وضعیت‌های بحرانی و غیربحرانی را برای مدیریت تطبیقی منابع آب و اولویت‌بندی اقدامات حفاظتی ارائه می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A Remote Sensing-Based Assessment of the Impact of Spring Snow Persistence on Vegetation in Khorasan Razavi Province

نویسنده English

Mahdi Shojaei
PhD graduate, Department of Climatology and Geomorphology, Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
چکیده English

Aim: This study aimed to assess the impact of spring snow persistence changes on vegetation dynamics in Khorasan Razavi Province, Iran, over 2001–2025.
Material & Method: MODIS NDVI (MOD13A2) and NDSI (MOD09A1) data were used in Google Earth Engine. NDSI was computed for spring (March–May) as a snow persistence proxy, NDVI for the growing season (April–October). Trends were assessed via modified Mann-Kendall and Sen’s slope; spatial patterns via pixel correlation, overlay of significant trends (four ecological classes), the Getis-Ord Gi* statistic, and hierarchical clustering.
Finding: Provincial mean NDVI and NDSI exhibited non-significant declining trends; however, spatial analyses revealed pronounced heterogeneity. The overall pixel-level NDSI–NDVI correlation was weak (r = –0.281), but the Spearman rank correlation (ρ = –0.443) indicated a monotonic nonlinear relationship. Negative correlation significantly weakened with elevation, from -0.69 in lowlands to -0.18 at high peaks (p < 0.001). Of the areas with concurrent trends (~9,028 km²), Class 4 (snow increase, vegetation decline) covered 29.6% and Class 1 (co-decline) for 27.3%, representing ~5,135 km² of critical degradation hotspots. Hot spots (weakening inverse link) concentrated in highlands; cold spots (strengthening) in lowlands. City clustering revealed three distinct groups with contrasting correlation behaviors.
Conclusion: Topography is a key modulator of the snow–vegetation relationship. Critical degradation zones (Classes 1 & 4) representing ~5,135 km² of potential critical degradation hotspots, while greening despite snow decline (Class 2, ~1,987 km²) may suggest unsustainable pressure on groundwater resources. This spatially explicit classification of ecological states provides a practical tool for adaptive water resource management and conservation prioritization.
Innovation: Innovations include overlay analysis of trends as four ecological classes, hot/cold spot mapping of the snow– vegetation link, and city clustering, yielding a novel spatially differentiated map to guide adaptive water management and conservation.

کلیدواژه‌ها English

Spring snow persistence
Vegetation index (NDVI)
Remote Sensing
Mann-Kendall Test
Pixel-wise correlation
Khorasan Razavi

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 08 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 08 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 09 مرداد 1405
  • تاریخ انتشار 30 شهریور 1405