Evaluation and Analysis of Land Use Change Trends in Protected Areas (Case Study: Lar National Park)

Document Type : Original Article

Authors

1 Ph.D. Student, Institution of Environmental Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran

2 Assistant Prof., Institution of Environmental Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran

Abstract

Today's, one of the impacts of human activities in the form of land use change is the lack of attention to environmental constraints that impact the appearance of the environment, and have devastating impacts on natural ecosystems such as National Parks and Protected Areas. Therefore, identifying the trend of changes in land surface features is essential to understand the relationship between humans and the environment. In this study, with the aim of evaluating the trend of land use changes through Landsat TM satellite images in 1989 and 1999, +ETM in 2009, and Landsat OLI_TIRS in 2019, using multi-spectral data capabilities and digital image processing. Land use of the area was classified into five classes, constructed lands (residential, commercial, industrial, and pathway), water land use areas, agricultural and garden lands, high-density pastures, and low-density pastures. According to the results, low-density pastures in 2019 compared to 1989 has been associated with an increasing trend. Therefore, results indicate that during, studied years, the most trend of changes in high-density pastures have decreasing and low-density pastures due to the high number of nomads (destruction of vegetation due to excessive and untimely grazing of livestock), has an increasing trend. In addition, in this area, due to the lack of permanent settlements and legal restrictions, use of agricultural and garden lands has been facing a declining trend, and it is worth noting that agricultural operations in this area in some cases only to cultivate alfalfa along the river Lar is limited to provide forage for nomadic livestock. Among other existing land uses, water areas have been increasing years under the study, although in 1999 due to the increased presence of nomads in pastures, number of livestock over capacity, and in addition conservation status of area and, lack of protection restrictions (not upgrading area to a national park during this period), a decreasing trend can be seen in this land use. Other land uses in this area include built-up, in 1989, compared to 2019, there has been an increasing trend, one of the reasons for the increase in this land use is development of roads and increase of access roads to this area year under the study. Given that the animal and non-animal life in the area as well as soil survival against erosion depends on vegetations, the decreasing trend of vegetation and increasing soil degradation and erosion can serve as a warning to pay more attention to the biology condition in this area. Also, according to the results of the study of the most important factors affecting the trend of land use change in the area, the physical-environmental dimension with a weight coefficient of 0.465, economic-institutional dimension with a weight coefficient of 0.315, and demographic-social with a weight coefficient of 0.223, respectively.

Keywords

References

احمدی، ف.، نصیریانی، خ.، اباذری، پ.، ۱۳۸۷، تکنیکدلفی: ابزاریدرتحقیق،مجلة ایرانی آموزش در علوم پزشکی، دورة هشتم، شمارة ۱، صص. 185-175.
اجاقی، س.، خزائی، ص.، ۱۳۹۵، بهبود آشکارسازی تغییرات شئ‌گرا در تصاویر با قدرت مکانی بالا برمبنای روش جنگل تصادفی در فضای ویژگی‌های بهینه، فصلنامة علمی‌ـ پژوهشی اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، دورة ۲۶، شمارة ۱۰۴، صص. 127-۱1۷.
اکبری، ا.، زنگنه اسدی، م.ع.، تقوی‌مقدم، ا.، 1395، پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش‌های مختلف تئوری آموزش آماری منطقة نیشابور، مجلة آمایش جغرافیایی فضا، فصلنامة علمی‌ـ پژوهشی دانشگاه گلستان، سال ششم، شمارة 20، صص. 50-36.
براتی، ب.، جهانی، ع.، زبردست، ل.، رایگانی، ب.، 1396، ارزیابی یکپارچگی مناطق حفاظت‌شده با به‌کارگیری رهیافت اکولوژی سیمای سرزمین (منطقة مورد مطالعه: پارک ملی و پناهگاه حیات‌وحش کلاه قاضی)، آمایش سرزمین، دورة نهم، شمارة ۱، صص. 168-153.
تقوی‌مقدم، ا.، قنواتی، ع.، 1385، پایش تغییرات پوشش گیاهی جنگل‌های مانگرو خلیج فارس با استفاده از تکنیک‌های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (نمونة موردی: منطقة حفاظت‌شدة حرّای بندرعباس)، اولین کنفرانس اقیانوس شناسی خلیج فارس و نهمین کنفرانس علوم و فنون دریایی ایران، صص. 63-52.
حسینی، س.ف.، خانمحمدی، م.، 1398، بررسی تغییرات پوشش اراضی منطقة حفاظت‌شدة سرخ‌آباد، مطالعات علوم محیط‌زیست، دورة چهارم ، شمارة 4، صص. 1926-1918.
سازمان حفاظت محیط‌زیست‌ـ دفتر زیستگاه‌ها و امور مناطق، 1398، بخش سنجش از راه دور و GIS، گزارش‌های GIS از مناطق تحت حفاظت ایران.
سازمان حفاظت محیط‌زیست، 1382، طرح مدیریت پارک ملی لار، دفتر زیستگاه‌ها و امور مناطق.
سازمان حفاظت محیط‌زیست، 1391، طرح مدیریت پارک ملی لار (طرح بازنگری)، دفتر زیستگاه‌ها و امور مناطق.
سبحانی، پ.، گشتاسب، ح.، نظامی، ب.، جهانی، ع.، 1396، ارزیابی توان اکولوژیکی در مناطق شکارممنوع برای ارتقای به سطوح حفاظتی بالاتر با استفاده از روش تصمیم‌گیری چندمعیاره (مطالعة موردی: منطقة شکارممنوع الوند)، پژوهش‌های محیط‌زیست، سال هشتم، شمارة 16، صص. 42-29.
سبحانی، پ.، گشتاسب، ح.، نظامی، ب.، جهانی، ع.، 1397، ارزیابی قابلیت ارتقاء سطح حفاظتی مناطق شکارممنوع (مطالعة موردی: منطقة شکارممنوع الوند همدان)، نشریة علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، دورة بیستم، شمارة 3، صص. 157-143.
سبزقبائی، غ.ر.، دشتی، س.س.، بزم‌آرا بلشتی، م.، جعفرزاده، ک.، 1394، آشکارسازی روند تغییرپذیری منطقة حفاظت‌شدة حرّای خورخوران، مجلة علمی‌ـ پژوهشی زیست‌شناسی دریا/ دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، سال هفتم، شمارة 26.
زبردست، ل.، یاوری، ا.، صالحی، ا. مخدوم، م.، 1390، استفاده از متریک اندازة مؤثر شبکه در تحلیل ازهم‌گسیختگی پوشش‌های جنگلی محدودة اثر جاده در پارک ملی گلستان، محیط‌شناسی، سال سی‌وهفتم، شمارة 58، صص. 20-15.
علوی‌پناه، ک.، لدنی.، م.، 1389، سنجش از راه دور و سامانة اطلاعات جغرافیایی، انتشارات دانشگاه تهران.
فیضی‌زاده، ب.، میررحیمی، م.،1386، آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش طبقه‌بندی شیءگرا (مطالعة موردی: شهرک اندیشه)، همایش ژئوماتیک 87 ـ سازمان نقشه‌برداری کشور.
مظاهری، م.ر.، اسفندیاری، م.، مسیح‌آبادی، م.ح.، کمالی، ا.، 1392، پایش تغییرات زمانی کاربری اراضی با استفاده از تکنیک‌های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعة موردی: جیرفت، استان کرمان)، سنجش از دور و سامانة اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال چهارم، شمارة 2، صص. 39-25.
مکرونی، س.، سبزقبائی، غ.ر.، یوسفی خانقاه، ش.، سلطانیان، س.، 1395، آشکارسازی روند تغییرات کاربری اراضی تالاب هورالعظیم با استفاده از تکنیک سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، سنجش از دور و سامانة اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دورة هفتم، شمارة 3، صص. 99-89.
نظرنژاد، ح.، حسینی، م.، مصطفی‌زاده، ر.، 1398، تحلیل تغییرات کاربری اراضی حوزه آبخیز بالانج چای با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین، جغرافیا و توسعه، شمارة 54، صص. 90-75.
 
Aung, M., Swe, Kh., Oo, T., Moe, K., Leimgruber, P., Allendorf, T., Duncan, C. & Wemmer, C., 2004, The Environmental History of Chatthin Wildlife Sanctuary, a Protected Area in Myanmar (Burma), Journal of Environmental Management, 72, PP. 205-216.
Breiman, L., 2001, Random Forests, Machine Learning, 45(1), PP. 5-32.
Bruce, C.M. & Hilbert, D.W., 2004, Pre-Processing Methodology for Application to Landsat TM/ETM+ Imagery of the Wet Tropics, Cooperative Research Centre for Tropical Rainforest Ecology and Management, Rainforest. CRC, Cairns.
Chavez, P.S., 1996, Image-Based Atmospheric Corrections-Revisited and Improved, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 62, PP. 1025-1036.
Crooks, K.R., 2002, Relative Sensitivities of Mammalian Carnivores to Habitat Fragmentation, Journal of Conservation Biodiversity, 16(2), PP. 488-502.
Esmaeilzadeh, H. & Ehteshami-Moinabadi, M., 2020, Land Use Changes and Restraining Environmental Risks via Mitigation Approach, the Case of Darakeh-Velenjak Watershed in Iran, Sustainable Earth Review, 1(1), PP. 23-37.
Elagouz, M.H., Abou-Shleel, S.M., Belal, A.A. & El-Mohandes, M.A.O., 2020, Detection of Land Use/Cover Change in Egyptian Nile Delta Using Remote Sensing, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 23(1), PP. 57-62.
Danehkar, A. & Haddadinia, S., 2010, Weighting and Ordering of Ecotourism Criteria for Planning in Arid and Semiarid Ecosystems by Delphi Method, Natural Resources Management and Development, (2), PP. 21-32.
 
Green, D.G., Klomp, N., Rimmington, G. & Sadedin, S., 2006, Complexity in Landscape Ecology, New York, Springer.
Holden, A., 2000, Environmental and Tourism, New York, Routledge.
Hu, Y. & Batunacun, Y.D., 2018, An Automatic Approach for Land-Change Detection and Land Updates Based on Integrated NDVI Timing Analysis and the CVAPS Method with GEE Support, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing.
Jaeger, J.A.G., Bertiller, R., Schwick, C., Muller, K., Steinmeier, C., Ewald, K.C. & Ghazoul, J., 2008, Implementing Landscape Fragmentation as an Indicator in the Swiss Monitoring System of Sustainable Development, Environmental Management, 88(4), PP. 737-751.
Jones, D.A., Hansen, A.J., Bly, K., Doherty, K., Verschuyl, J.P., Paugh, J.I., Carle, R. & Story, S.J., 2009, Monitoring Land Use and Cover Around Parks: A Conceptual Approach, Remote Sensing of Environment, 113, PP. 1346-1356.
Jones-Walters, L. & Civic, K., 2013, European Protected Areas: Past, Present and Future, Journal for Nature Conservation, 21, PP. 122-142.
Kates, R.W., Parris, T.M. & Leiserowitz, A.A., 2005, What Is Sustainable Development? Goals, Indicators, Values, and Practice, Environment, 47, PP. 10-21.
Khoi, D. & Murayama, Y., 2010, Forecasting Areas Vulnerable to Forest Conversion in the Tam Dao National Park Region, Vietnam, Remote Sensing, 2(5), PP. 1249-1272.
Lambin, E.F. & Geist, H.J., 2008, Land-Use and Land-Cover Change: Local Processes and Global Impacts, Springer Science & Business Media.
Leitao, A.B. & Ahren, J., 2002, Applying Landscape Ecological Concepts & Metrics in Sustainable Landscape Planning, Landscape and Urban Planning, 59, PP. 65-93.
Mairota, P., Cafarelli, B., Boccaccio, L., Leronni, V., Labadessa, R., Kosmidou, V. & Nagendra, H., 2013, Using Landscape Structure to Develop Quantitative Baselines for Protected Area Monitoring. Ecological Indicators, 33, PP. 82-95.
Majnonian, H., 2002, National Parks and Protected Areas (functional values, Publication of the Environment).
Majnunian, H., 2003, Guide to the National Parks Planning, Practice Planning and Preparation Process for the National Park Management Plan, Tehran, Publications of Environmental Protection Organization, 201.
Mitchell, G., 1996, Problems and Fundamentals of Sustainable Development Indicators, Sustainable Development, 4(1), PP. 1-11.
Petropoulos, GP., Arvanitis, K. & Sigrimis N., 2012., Hyperion Hyperspectral Imagery Analysis Combined with Machine Learning Classifiers for Land Use/Cover Mapping, Expert Systems with Applications, 39(3), PP. 3800-3809.
Petrosillo, I., Semeraro, T., Zaccarelli, N., Aretano, R. & Zurlini, G., 2013, The Possible Combind Effects of Land-Use Chengs and Climate Conditions on the Spatial-Temporal Patterns of Primary Production in a Natural Protected Area, Ecological Indicators, 24, PP. 367-375.
Phua, M., Tsukukib, S., Furuyac, N. & Lee, J., 2008, Detecting Deforestation with a Spectral Change Detection Approach Using Multitemporal Landsat Data: Acase Study of Kinabalu Park, Sabah, Malasia, Journal of Environmental Management, 88, PP. 784-795.
Spencer, D., Haulkos., D., Hagen, C., Daniels, M. & Goodin, D., 2017, Conservation Reserve Program Mitigates Grassland Loss in the Lesser Prairie-Chicken Range of Kansas, Global Ecology and Conservation, 9, PP. 21-38.
Townsend, P.A., Lookingbill, T.R., Kingdon, C.C. & Gardner, R.H., 2009, Spatial Pattern Analysis for Monitoring Protected Area, Remote Sensing of Environment, 113(7), PP. 1410-1420.
Wang, D., Gong, J., Chen, L Zhang, L., Song, Y. & Yue, Y., 2013, Comparative Analysis of Land Use/Cover Change Trajectories and Their Driving Forces in Two Small Watersheds in the Westen Loess Plateau of China, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 21, PP. 241-252.
Wang, Y., Bonynge, G., Nugranad, J., Traber, M., Ngusaru, A., Tobey, J., Hale, L., Bowen, R. & Makota, V., 2003, Remote Sensing of Mangrove Changes along the Tanzania Coast, Marine Geodesy, 26, PP. 35-48.
Wang, Y., Mitchell, B.R., Nugranad-Marzilli, J., Bonynge, G., Zhou, Y. & Shriver, G., 2009, Remote Sensing of Land-Cover Changes and Landscape Context of the National Parks: A Case Study of the Northeast Temperate Network, Remote Sensing of Environment, 113(7), PP. 1453-1461.
Weaver, D. & Oppermann, M., 2000, Tourism Mannagement, Australia, Wiley.

Files

Share

How to cite

Statistics