با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن جغرافیا و برنامه ریزی روستایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه محیط زیست، دانشگاه لرستان، دانشکده منابع طبیعی، خرم آباد، ایران

2 استاد، گروه محیط زیست، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، کرج، ایران. ‏

10.30473/psp.2025.73644.2761

چکیده

شهرها به‌عنوان پرمصرف‌ترین اکوسیستم‌های جهان مسئول بخش عظیمی از مشکلات محیط‌زیستی هستند. به منظور دستیابی به توسعه پایدار، بررسی شرایط ‏اکولوژیک حاکم بر این مناطق امری ضروری است. براین اساس در مطالعه حاضر، به بررسی روند تغییرات پوشش/کاربری اراضی طی سال‌های 1387-1402 و همچنین ‏پیش‌بینی و مدل‌سازی این تغییرات با استفاده از مدل زنجیره‌ای مارکوف و سلول‌های خودکار (‏CA-Marcove‏) در ‏سال 1420 پرداخته شد. در ادامه به محاسبه ردپای ‏اکولوژیک، ظرفیت زیستی و مازاد/کسری اکولوژیک و بررسی میزان عملکرد و ‏‏توازن اکولوژیک در این منطقه اقدام شد. در نهایت فشار و پایداری اکولوژیک نیز مورد ‏بررسی قرار گرفت.‏ مطابق نتایج طی سال‌های 1387-1402، بیشترین روند تغییرات کاهشی ‏مربوط به مراتع کم تراکم با مساحت 7/1220- کیلومترمربع است، در ‏حالی ‏که بیشترین تغییرات افزایشی به مراتع نیمه متراکم با ‏وسعت 2/1221 کیلومترمربع اختصاص یافته است. در مجموعه شهری ‏تهران-البرز طی سال‌های مورد ‏مطالعه، ‏نزدیک به 2/2905 کیلومترمربع از طبقات پوشش/کاربری اراضی روند کاهشی داشته ‏است، که 41/15 درصد از مساحت ‏کل منطقه را به خود اختصاص داده است. ‏‏بیشترین روند تغییرات کاهشی در سال 1420 نیز مربوط به مراتع کم متراکم با ‏مساحت 2661 کیلومترمربع می‌باشد، در حالی‌که ‏بیشترین روند افزایشی مربوط به مراتع ‏نیمه متراکم با مساحت ‏‏4548 کیلومترمربع است. این روند نشان‌دهنده سرعت توسعه ‏شهرنشینی و تبدیل طبقات ‏پوشش/کاربری اراضی در این مجموعه شهری است.‏ ‏بررسی عملکرد و هم‌ارزی بین طبقات پوشش/کاربری‌ اراضی منطقه نشان داد که عوامل هم‌ارزی نسبتاً ثابت، درحالی‌که عوامل ‏عملکرد به‌طور قابل ‏توجهی در نوسان ‏است.‏ همچنین نتایج نشان داد که ردپای اکولوژیک در مجموعه شهری تهران-البرز (‏‏1420-1387) دارای روند افزایشی، ‏ظرفیت زیستی و مازاد اکولوژیک نیز دارای ‏روند کاهشی هستند. شاخص ردپای اکولوژیک و عمق پا نیز از روند افزاینده‌ای برخوردار است، که نشان‌دهنده افزایش فشار اکولوژیک و کاهش پایداری اکولوژیک طی ‏سال‌های مورد مطالعه است. ‏بنابراین تحقق توسعه پایدار و حفاظت از منابع طبیعی و همچنین برقراری تعادل بین مصرف منابع توسط انسان‌ و جذب ‏ضایعات تولید شده ‏به‌وسیله طبیعت، مستلزم عملکرد ‏‏برنامه‌ریزان و مسئولان در حفظ و حمایت از محیط زیست در این محدوده است، ‏به گونه‌ای که در راستای حفظ منابع ‏‏با ارزش زیستی ‏آن تلاش نمایند و وضعیت محیط اکولوژیک در این منطقه را ارتقاء بخشند.‏

کلیدواژه‌ها

Abadi, Z., & Karimian Jezi, S. (2019). Estimation of direct energy footprint (fossil fuels in Tehran). Second International Conference on Eco-Energy. (in Persian)
Al-Dousari, A. E., Mishra, A., & Singh, S. (2023). Land use land cover change detection and urban sprawl prediction for Kuwait metropolitan region, using multi-layer perceptron neural networks (MLPNN). The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 26(2), 381-392.
Arkhi, S. & Esfahani, M. (2019). Forecasting land use changes using multi-temporal images and the Marko ‎chain model (Case Study: Ilam city), Journal of Geography and Territorial Spatial Arrangement (GTSA), ‎‎9(30), 95-112‎.
Aslami, F., Ghorbani, A., Sobhani, B. & Panahandeh, M. (2015). Comparing artificial neural network, ‎support vector machine and object-based methods in preparation land use/cover mapsusing landSat-8 ‎images, Journal of RS & GIS Techniques in Natural Resources, 6(3), 1-14. magiran.com/p1488940.
Bi, M., Yao, C., Xie, G., Liu, J., & Qin, K. (2021). Improvement and application of the three-dimensional ecological footprint model. Ecological Indicators, 125, 107480.
Danehkar, A., & Sobhani, P. (2024). Ecological potential evaluation and balance measurement of macro-land use in the urban set of Tehran-Alborz. Geographical Planning of Space, 14(4), 37-57. (in Persian)
Dang, X., Wu, Y., Liu, G., Yang, Q., Yu, X., & Jia, Y. (2018). Spatial-temporal changes of ecological footprint in the Loess Plateau after ecological construction between 1995 and 2010. Geogr. Res, 37(4), 761-771.
Dong, J., Zhang, Z., Zhang, H., Gao, F., Zhang, W., & Gong, W. (2021). Sustainable utilization and driving mechanism of natural capital in ecologically fragile areas: a case study of Ningxia. China Popul. Resour. Environ, 2, 162-173.
Fahmy, A. H., Abdelfatah, M. A., & El-Fiky, G. (2023). Investigating land use land cover changes and their effects on land surface temperature and urban heat islands in Sharqiyah Governorate, Egypt. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 26(2), 293-306.
Galli, A., Iha, K., Pires, S. M., Mancini, M. S., Alves, A., Zokai, G., & Wackernagel, M. (2020). Assessing the ecological footprint and biocapacity of Portuguese cities: Critical results for environmental awareness and local management. Cities, 96, 102442.
Genta, C., Favaro, S., Sonetti, G., Fracastoro, G. V., & Lombardi, P. (2022). Quantitative assessment of environmental impacts at the urban scale: the ecological footprint of a university campus. Environment, Development and Sustainability, 24(4), 5826-5845.
Javan, K., Altaee, A., BaniHashemi, S., Darestani, M., Zhou, J., & Pignatta, G. (2024). A review of interconnected challenges in the water–energy–food nexus: Urban pollution perspective towards sustainable development. Science of the Total Environment, 912, 169319.
Kovshun, N., Doroshenko, O., Zhydyk, I.,
Nalyvaiko, N., Vashai, Y., & Skakovska, S. (2023). Global measurement of ecological footprint in the context of sustainable development. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1269(1), 012032.
Lazarus, E., Lin, D., Martindill, J., Hardiman, J., Pitney, L., & Galli, A. (2015). Biodiversity loss and the ecological footprint of trade. Diversity, 7(2), 170-191.
Li, X., Li, S., Li, C., Shi, J., & Wang, N. (2023). The impact of high-quality development on ecological footprint: An empirical research based on STIRPAT model. Ecological Indicators, 154, 110881.
Li, X., Xiao, L., Tian, C., Zhu, B., & Chevallier, J. (2022). Impacts of the ecological footprint on sustainable development: Evidence from China. Journal of Cleaner Production, 352, 131472.
Lin, D., Galli, A., Borucke, M., Lazarus, E., Grunewald, N., Martindill, J., & Wackernagel, M. (2015). Tracking supply and demand of biocapacity through ecological footprint accounting. Sustainability Assessment of Renewables‐Based Products: Methods and Case Studies, 179-199.
Liu, T., Wang, H. Z., Wang, H. Z., & Xu, H. (2021). The spatiotemporal evolution of ecological security in China based on the ecological footprint model with localization of parameters. Ecological Indicators, 126, 107636.
Long, X., Yu, H., Sun, M., Wang, X. C., Klemeš, J. J., Xie, W., & Wang, Y. (2020). Sustainability evaluation based on the Three-dimensional Ecological Footprint and Human Development Index: A case study on the four island regions in China. Journal of Environmental Management, 265, 110509.
Lu, D., Mausel, P., Batistella, M., Moran, E. (2004). Comparison of land-cover classification methods in ‎the Brazilian Amazon basin, Photogrammetric
Engineering & Remote Sensing, 70(7), 723-731. ‎http://dx.doi.org/10.14358/PERS.70.6.723 ‎
Mancini, M. S., Galli, A., Coscieme, L., Niccolucci, V., Lin, D., Pulselli, F. M., & Marchettini, N. (2018). Exploring ecosystem services assessment through Ecological Footprint accounting. Ecosystem Services, 30, 228-235.
Mir, A., Sobhani, P., & Sayahnia, R. (2022). Assessment of the ecological footprint associated with consumption resources and urbanization development in Sistan and Baluchestan province, Iran. Results in Engineering, 16, 100673.
Monfreda, C., Wackernagel, M., & Deumling, D. (2004). Establishing national natural capital accounts based on detailed ecological footprint and biological capacity assessments. Land use policy, 21(3), 231-246.
Nazari, M., & Kalantari, M. (2023). Investigating the Factors Affecting the Ecological Footprint of Sari City. Geography and Environmental Planning, 34(2), 17-26. (in Persian)
Nuissl, H., & Siedentop, S. (2021). Urbanisation and land use change. Sustainable land management in a European context: a co-design approach, 75-99.
Ozdamar, Z., & Yigit, M. G. (2024). Determining ecological footprints for sustainable cities; sample of Sakarya city. Environment, Development and Sustainability, 1-18.
Paymanfar, S. (2023). Evaluating the effect of master urban plans on the region sustainability using the ecological footprint method; Case study: Boroujerd city. Journal of Iranian Architecture & Urbanism (JIAU), 14(1), 73-86. (in Persian)
Roozbahani, M., Janbaz Ghobadi, G., Motevalli, S., & Azimi Amoli, J. (2022). Detection and District Analysis of Urban Green Space Changes in The 22 Districts of Tehran. Journal of Urban Ecology Researches, 12(25), 37-58. (in Persian)
Sang, L., Zhang, C., Yang, J., Zhu, D., & Yun, W. (2011). Simulation of land use spatial pattern of towns ‎and villages based on CA-Markov model, Mathematical and Computer Modelling, 54(4), 938-943. ‎
Sarwar, N., Junaid, A., & Alvi, S. (2024). Impact of urbanization and human development on ecological footprints in OECD and non-OECD countries. Heliyon, 10(19).
Shamaee, S. H., Yousefi, H., & Zahedi, R. (2024). Assessing urban development indicators for environmental sustainability. Discover Sustainability, 5(1), 341.
Sobhani, P., & Esmaeilzadeh, H. (2021). Evaluation and Analysis of Land Use Change Trends in Protected Areas (Case Study: Lar National Park). Iranian Journal of Remote Sensing & GIS, 13(2), 75-92. (in Persian)
Sobhani, P., Esmaeilzadeh, H., & Mostafavi, H. (2021). Simulation and impact assessment of future land use and land cover changes in two protected areas in Tehran, Iran. Sustainable Cities and Society, 75, 103296.
Sobhani, P., Esmaeilzadeh, H., Barghjelveh, S., Sadeghi, S. M. M., & Marcu, M. V. (2022). Habitat integrity in protected areas threatened by LULC changes and fragmentation: A case study in Tehran province, Iran. Land, 11(1), 6.
Statistical Center of Iran. (2016). Results of the General Population and Housing Census. (in Persian)
Wassie, S. B. (2020). Natural resource degradation tendencies in Ethiopia: a review. Environmental systems research, 9(1), 1-29.
WCED. (1987). Report of the World Commission on Environment and Development. ‎
Wu, F., Yang, X., Shen, Z., Bian, D., & Babuna, P. (2021). Exploring sustainability and decoupling effects of natural capital utilization in China: Evidence from a provincial three-dimensional ecological footprint. Journal of Cleaner Production, 295, 126486.
Xie, H., Sun, Q., & Song, W. (2024). Exploring the Ecological Effects of Rural Land Use Changes: A Bibliometric Overview. Land, 13(3), 303.
Yadav, M. (2023). Assessment of Urban Growth and Ecological Sustainability: Insights from Mumbai, India. Assessment.
Yang, Y., & Hu, D. (2018). Natural capital utilization based on a three-dimensional ecological footprint model: A case study in northern Shaanxi, China. Ecological indicators, 87, 178-188.
Yang, Y., & Hu, D. (2018). Natural capital utilization based on a three-dimensional ecological footprint model: A case study in northern Shaanxi, China. Ecological indicators, 87, 178-188.
Zadehdabagh, N., Monavari, S. M., Kargari,
N., Taghavi, L., & Pirasteh, S. (2022). Sustainability of agroecosystems by indices: A comparative study between indicators of ecological footprint sustainability and emergy analysis; a case study in Dez catchment, Iran. Ecological Modelling, 474, 110165.
Zhang, L., Huettmann, F., Liu, S., Sun, P., Yu, Z., Zhang, X., & Mi, C. (2020). Classification and regression with random forests as a standard method for presence-only data SDMs: a future conservation example using China tree species. Ecological Informatics, 52, 46-56.
Zhu, L., Zhang, H., Liao, H., & Peng, R. (2020). Evaluation of ecological sustainability in Chongqing, China based on 3D ecological footprint model. International Journal of Design & Nature and Ecodynamics, 15(1), 89-96.