Evaluation of Landscape Structure for Development and Integration of the Protected Areas

Document Type : Research Paper

Authors

1 MSc. Student of Environment- Assessment and Land-use planning, College of Environment, Karaj, Iran

2 Associate Professor, Department of Natural Environment and Biodiversity, College of Environment, Karaj, Iran

3 Assistant Professor, Department of Natural Resources- Environment, College of Natural Resources, University of Tehran, Tehran, Iran

Abstract

Integrity and connectivity of habitats are among the important factors for the conservation of plant and animal populations within protected areas, particularly when the habitats are connected. Investigating on the integrity of these areas could help interconnecting islanded patches and preventing the negative impacts of fragmentations. This study aimed to quantify the fragmentations of different regions within the protected area of Jajroud. Land-use map was extracted using remote sensing (RS) and geographic information system (GIS) techniques. The acquired data were employed to study the fragmentation of the regions considering the landscape metrics. The results indicate that the northern parts of the region, including the national parks of Khojir and Sorkheh Hesar, in general, possess larger patches and a higher level of connectivity, while the southern part is tending towards small-grain structure. In addition, results support the applicability of landscape metrics in assessing the management of the protected areas and identifying the protection patches in order to prioritize the protection of landscape patches.

Keywords

Main Subjects


اسکندری، سعیده و مرادی، ایوب (1388). کاربری اراضی و تحلیل عناصر چشم‌انداز روستای سیور از نظر زیست‌محیطی، محیط‌شناسی،  38 (63)، 44-35.
بی‌همتای طوسی، ندا؛ سفیانیان، علیرضا و فاخران، سیما (1392). بررسی تغییرات پوشش اراضی در منطقۀ مرکزی اصفهان با استفاده از متریک‌های سیمای ‌سرزمین، بوم‌شناسی کاربردی، 2 (6)، 87-77.
پریور، پرستو؛ یاوری، احمدرضا؛ فریادی، شهرزاد و ستوده، احد (1388). تحلیل ساختار اکولوژیک سیمای سرزمین شهر تهران برای تدوین راهکارهای ارتقای کیفیت محیط‌زیست، محیط‌شناسی، 35 (50)، 56-45.
جباری، سمیه؛ خواجه‌الدین، سید جمال‌الدین؛ جعفری، رضا و سلطانی، سعید (1393). بررسی تغییرات درصد پوشش گیاهی مراتع با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در منطقۀ سمیرم اصفهان، بوم‌شناسی کاربردی، 3 (10)، 27-39.
جهانی، علی (1396). مدل‌سازی ارزیابی کیفیت زیباشناختی منظر جنگل با استفاده از شبکۀ عصبی مصنوعی، نشریۀپژوهشهایعلوموفناوریچوبوجنگل، 24 (3)، 17-33.
جهانی، علی و محمدی فاضل، اصغر (1395). مدل‌سازی کیفیت زیباشناختی منظر در فضای سبز شهری با استفاده از شبکۀ عصبی مصنوعی، نشریۀمحیطزیستطبیعی، 69 (4)، 951-963.
جهانی، علی؛ مخدوم، مجید؛ فقهی، جهانگیر و اعتماد، وحید (1390). تعیین کیفیت منظر و نقاط چشم‌انداز به منظور کاربری اکوتوریسم (مطالعۀ موردی: بخش پاتم جنگل خیرود)، نشریۀپژوهش‌هایمحیط زیست، 2 (3)، 13-20.
ذوقی، محمود؛ یاوری، احمدرضا؛ بحرینی، سید حسین و احسانی، امیر هوشنگ (۱۳۹۳). ارزیابی ازهم‌گسیختگی فضای سبز شهری با رویکرد سیمای سرزمین (مطالعۀ موردی: شهرتهران- منطقۀ 5). کنگرۀ بین‌المللی سازه، معماری و توسعۀ شهری، تبریز، دبیرخانۀ دائمی کنگرۀ بین‌المللی سازه، معماری و توسعۀ شهری.
راهداری، وحید؛ سفیانیان، علیرضا؛ خواجه‌الدین، سید جمال‌الدین و ملکی نجف‌آبادی، سعیده (1392). بررسی قابلیت داده‌های ماهواره‌ای در تهیۀ نقشۀ درصد تاج ‌پوشش‌ گیاهی مناطق خشک و نیمه‌خشک (مطالعۀ موردی: پناهگاه حیات‌ وحش موته)، علوم تکنولوژی محیط‌ زیست، 15 (23)، 43-54.
رایگانی، بهزاد؛ جهانی، علی؛ ستاری راد، امیر و شوقی، نرگس (1397). پیش‌بینی تغییرات کاربری زمین برای سال 2030 با استفاده از سنجش از دور و تصاویر چندزمانۀ لندست (مطالعۀ موردی: شهر مشهد)، آمایش سرزمین، 10 (2)، 249-269.
زبردست، لعبت؛ یاوری، احمدرضا؛ صالحی، اسماعیل. و مخدوم، مجید (1390). بررسی تغییرات ساختاری ناشی از جاده در پارک ملی گلستان در فاصلۀ سال‌های 1366 تا 1389 با استفاده از متریک‌های اکولوژی سیمای‌سرزمین، پژوهش‌های محیط‌زیست، 2 (4)، 20-11.
سفیانیان، علیرضا (1388). بررسی تغییر کاربری اراضی محدودۀ شهر اصفهان با استفاده از تکنیک آشکارسازی برداری تغییرات طی سال‌های 1366 تا 1377، مجلۀ علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی (علوم آب و خاک)، 49 (13)، 47-34.
فاطمی، سیدباقر و رضایی، یوسف (1389). مبانی سنجش از دور، انتشارات آزاده، چاپ دوم، 57.
کرمی، آرش و فقهی، جهانگیر (1390). بررسی کمی‌کردن سنجه‌های سیمای سرزمین در حفاظت از الگوی کاربری اراضی پایدار (مطالعۀ موردی: استان‌ کهگیلویه و بویراحمد)، محیط‌شناسی، 37 (60)، 88-79.
لاریجانی، مریم؛ قسامی، فاطمه و یوسفی روبیات، الهام (1392). تحلیل اکولوژیک ساختار فضای سبز شهر جیرفت با استفاده از متریک‌های سیمای سرزمین، فصلنامۀ آمایش محیط، 7 (25)، 64-49.
نوحه‌گر، احمد؛ جباریان امیری، بهمن و افراخته، روشنک (1394). تحلیل کاربری سرزمین در بخش مرکزی گیلان با رویکرد اکولوژی سیمای سرزمین. فصلنامۀ جغرافیا و آمایش شهری - منطقه‌ای، 5(15)، 197-214.
یوسفی، الهام؛ صالحی، اسماعیل؛ قسامی، فاطمه و جهانی شکیب، فاطمه (1393). تحلیل وضعیت اکولوژیکی فضای‌ سبز شهر بیرجند بر اساس متریک‌های سیمای‌ سرزمین (با تأکید بر وضعیت پارک‌های محله‌ای و منطقه‌ای)، فضای جغرافیایی، 14 (46)، 71-87.
Ahern, j. & Andre, L. (2003). Applying landscape ecological concepts and metrics in sustainable landscape planning. Landscape and Urban Planning, 59(1), 65-93.
Anderson, J. R., Hady, E., Roach, E. J., Wetter, T. & Richard, E. (1976). Lands cover classification system for use with remote sensor data. United States Government Printing Office, Washington, USA. 80-85 pp.
Bahraminejad, M., Raygani, b., Jahani, A., Nezami, B. (2018). Proposing an early-warning system for optimal management of protected areas (Case study: Damiyan protected area, Eastern Iran). Journal for Nature Conservation, 46, p. 79-88.
Barati, B., Raygani, B., Jahani, A. & Zebardast, L. (2017). Integration assessment of the protected areas using landscape ecological approach (case Study: Kolah Ghazy National Park and Wildlife Refuge). The Journal of Town and Country Planning, 9(1), 153-168.
Bihamta Toosi, N., Soffianian, A., Fakheran, S. (2012). Land cover changes investigation in central region of Isfahan using landscape metrics. Iranian Journal of Applied Ecology 2(6): 77-87. (in Persian)
Castillo, E. M. D., Garcia-Martin, A., Aladren, L. A. L. & Luis, M. D. (2015). Evaluation of Forest Cover Change Using Remote Sensing Techniques and Landscape Metrics in Moncayo Natural Park (Spain). Applied Geography, 62: 247-255.
Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst.
Cushman, S.A., McGarigal, K., and Neel, M.C. )2008(. Parsimony in landscape metrics: Strength, universality and consistency, ecological indicators, 8, p. 691-703
Eskandari, S., Moradi, A. (2012). Investigation of Land Use and the Analysis of Landscape Elements in Sivar Village from Environmental Viewpoint. Journal of Environmental Studies 38(2): 35-44. (in Persian)
Fatemi, S.B., Rezaii, Y. (2009). Fundamental of remote sensing. Azadeh press, 2th edition, 57. (in Persian)
Haghverdi, A., Jahani, A., Zebardast, L., Makhdoum, M. & Goshtasb, H. (2018). Quantifying the Fragmentation of the Wildlife Habitat Using Landscape Ecology Approach (Case Study (Lar National Park and Varjin Protected Area). Animal Environment, 10(2), p. 21-32.
Jabbari, S., Khajeddin, S.J., Jafari, R., Soltani, S. (2013). Investigation on rangelands vegetation changes using satellite images in Semirom region of Isfahan. Iranian Journal of Applied Ecology 3(10): 27-39. (in Persian)
Jahani, A., Makhdoum, M., Feghhi, J., and Etemad, V. (2011). Landscape quality appraisal from lookouts for ecotourism land use (Case study: Patom district of Kheirud forest). Journal of Environment Researches, 2(3): 13-20(in Persian)
Jahani A. (2017). Aesthetic quality evaluation modeling of forest landscape using artificial neural network, J. of Wood & Forest Science and Technology, 24(3):17-33. (in Persian)
Jahani, A. (2017). Sycamore failure hazard risk modeling in urban green space. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 3(400188), p. 35-48.
Jahani, A. (2018). Sycamore failure hazard classification model (SFHCM).an environ mental decision support system (EDSS) in urban green spaces. Springer Berlin Heidelberg, p. 1-10.
Jahani, A., Mohammadi Fazel, A. (2017). Aesthetic quality modeling of landscape in urban green space using artificial neural network. Journal of forest and wood products (JFWP) (Iranian Journal of natural resources), 69(4), 951-963 (in Persian)
Karami; A., Feghhi, J. (2011). Investigation of Quantitative metrics to protect the landscape in land use by sustainable pattern (Case study: Kohgiluyeh and Boyer Ahmad). Journal of Environmental Studies 37(60): 79-88. (in Persian)
Larijani, M., Ghassami; F., Yusefi Robiat, E. (2014). Ecological Analysis of Green Space Jiroft Using Landscape Metrics, Journal of Management System 7(25): 49-64. (in Persian)
Leitao, A. B. & Ahren, J. (2002). Applying Landscape Ecological Concepts and Metrics in Sustainable Landscape Planning. Landscape and Urban Planning, 59(2), 65- 93.
Maimaitiyiming, M., Ghulam, A., Tiyip, T., Pla, F., Latorre-Carmona, P., Halik, U., Sawut, M. & Caetano, M. (2014). Effects of Green Space Spatial Pattern on Land Surface Temperature: Implications For Sustainable Urbon Planning and Climate Change Adaptation. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 89, p. 59-66.
Matsushita, B. Y., Wei, C., Jin, O., Yuyichi, and Q. Guoyn. (2007). Sensitivity of the Enhanced Vegetation Index (EVI) and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to topographic effects: A case study in high-density Cypress forest. Sensors, 7, p. 2636-2651.
McGarigal, K. & Marks, B. J. (1995). FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Quantifying Landscape Structure. Forest Science Department, Oregon State University, Corvallis.
McGarigal, K., Cushman, S. A., Neel, M. C. & Ene, E. (2002).
Nohegar, A., Jabariyan Amiri, B., Afrakhte, R. (2015). Land Use Analysis on Guilan Central District Using Landscape Ecology Approach, Geography and Territorial Spatial Arrangement 5(15): 197-214. (in Persian)
Parivar; P., Yavari, A.R., Faryadi, Sh., Sotoudeh, A. (2009). Landscape Ecological Structure Analysis of Tehran to Develop Strategies for Improving Environmental Quality. Journal of Environmental Studies 35(50): 45-56. (in Persian)
Rahdari, V., Soffianian, A.R., Khajeddin, S.J., Maleki Najafabadi, S. (2012). Investigation on satellite images capability in vegetation canopy map provision in arid and semi-arid regions (case study, Mooteh wildlife refuge). Journal of Environment sciences and technology 15(23): 43-54. (in Persian)
Rayegani, B., Jahani, A., Satari Rad, A., Shoghi, N. (2018). Predicting of Land Use Changes for 2030 Using Remote Sensing and Landsat Multi-Temporal Images (Case study: Mashhad). Journal of Town and country planning 10(2): 249-269. (in Persian)
Rezazadeh, S., Jahani, A., Makhdoum, M., & Goshtasb Meigooni, H. (2017). Evaluation of the Strategic Factors of the Management of Protected Areas Using SWOT Analysis-Case Study: Bashgol Protected Area-Qazvin Province. Scientific Research Publishing, 7(1), 55.
Rondeaux, G., Steven, M., and Baret, F. (2013). Optimization of soil-adjusted vegetation indices, Remote Sensing of Environment, 2, p.98-107.
Scariot, E. C., Almeida, D. & Santos, J. E. D. (2015). Connectivity Dynamics of Araucaria Forest and Grassland Surrounding Passo Fundo National Forest. Southern Brazil, Natureza & Conservacao, 13(1), 54-59.
Skokanova, H. & Eremlasova, R. (2013). Landscape Functionality in Protected and Unprotected Areas: Case Studies from The Czech Republic. Ecological Informatics, 14: 71-74.
Soffianian, A.R. (2009). Persian Abstract A Study on Land Use Change in Isfahan Using. Journal of Water and Soil Science (Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources) 49(13): 34-47. (in Persian)
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: 21-38.
Wang, J. & Yang, X. (2012). A Hierarchical Approach to Forest Landscape Pattern Characterization. Environmental Management, 49: 64-81.
Weng, Y. C. (2007). Spatio-temporal Changes of Landscape Pattern in Response to Urbanization. Journal of Landscape and Urban Planning, 81(4), p. 341-353.
Wylie, B. K., Meyer, D. J., Tieszen, L. L. and Mannel, S. (2002). Satellite mapping of surface biophysical parameters at the biome scale over the North American grasslands: A case study. Remote Sensing of Environment 79(2-3): p. 266-278.
Yousefi, E., Salehi, S., Ghesami, F., Jahani Shakib, F. (2014). The Ecological Status of Green Space in Birjand with Emphasis on the Regional and Local Parks Based on Landscape Metrics. Journal of Geographic Space 14(46): 71-87. (in Persian)
Zebardast, L., Yavari, A.R., Salehi, S., Makhdoum, M. (2010). Investigation on structural changes in result of road in Golestan national park in years of 1989-2011 using landscape ecology metrics. Journal of Environment researches 2(4): 11-20. (in Persian)
Zoghi, M., Yavari, A.R., Bahreini, S.H., Ehsani, A.H. (2013). Assessment of urban green space fragmentation with landscape approach (Case Study: Tehran city, District 5). International conference on structure, architecture and urban development. Tabriz, Iran, 378 pp. (in Persian)